PPT materi DKBP UTS.pdf

TPN 202 BASIC FOOD CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY 3 (1-2) Coordinator: Dr. Dian Herawati Food Technology Study Program Department of Food Science and Technology IPB University...

TPN 202 BASIC FOOD CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY 3 (1-2) Coordinator: Dr. Dian Herawati Food Technology Study Program Department of Food Science and Technology IPB University http://fst.ipb.ac.id  Internationally Accredited Study Program by IFT and IUFoST TPN 202 ATOM SEBAGAI PENYUSUN MATERI Tim Pengajar Departemen Kimia FMIPA IPB Food Technology Study Program Department of Food Science and Technology Learning Outcomes Setelah menyelesaikan topik bahasan ini, mahasiswa mampu: Menjelaskan tentang Atom dan Teori Atom meliputi: model atom, orbital atom, massa atom, massa molekul, rumus empiris dan rumus molekul; Menjelaskan tentang Stoikiometri meliputi: persen komposisi, rumus empiris dan molekul serta penentuannya; Menjelaskan Reaksi Kimia dan Persamaan Kimia meliputi: cara menyeratakan persamaan kimia, jumlah reaktan dan produk, pereaksi pembatas, dan hasil reaksi hasil reaksi; Memberi contoh Senyawa dan Reaksi Kimia dalam Bidang Pangan  1. Atom dan Teori Atom 1.1 Model Atom 1.2 Orbital Atom 1.3 Konfigurasi Elektron Sub-topic 1.4 Tabel Periodik 1.5 Massa Atom, Konsep Mol, Massa Molar, dan Massa Molekul 2. Stoikiometri 2.1 Persen Komposisi 2.2 Rumus Empiris dan Rumus Molekul 2.3 Penentuan Rumus Empiris 2.4 Penentuan Rumus Molekul 3. Reaksi dan Persamaan Kimia 3.1 Menyetarakan Persamaan Kimia 3.2 Jumlah Reaktan dan Produk 3.3 Pereaksi Pembatas 3.4 Hasil Reaksi 4. Senyawa dan Reaksi Kimia dalam Bidang Pangan 1. ATOM DAN TEORI ATOM 1.1 MODEL ATOM Niels Bohr (1913) Ernest Rutherford (1910) Joseph John Thompson (1900) John Dalton (1808) Democritus (Abad ke-5 SM) Atom bola pejal Elektron  1. ATOM DAN TEORI ATOM 1.2ORBITAL ORBITALATOM ATOM Orbital atom dapat dianggap sebagai fungsi gelombang electron dalam atom. Orbital atom memiliki energi karakteristik serta distribusi karakteristik kerapatan elektron 1.2.1 Hubungan antara Bilangan Kuantum dan Orbital Atom kulit subkulit 1. ATOM DAN TEORI ATOM 1.2.2 Bentuk Orbital Atom ml = –1 ml = 0 ml = 1 ml = –2 ml = –1 ml = 0 ml = 1 ml = 2  1. ATOM DAN TEORI ATOM 1.3 KONFIGURASI ELEKTRON Konfigurasi elektron menunjukkan bagaimana elektron tersebar di antara berbagai orbital atom. Aturan Pengisian Elektron 1. Prinsip Aufbau: Elektron mengisi orbital berturut-turut dari yang energinya terendah.  1. ATOM DAN TEORI ATOM Aturan Pengisian Elektron 2. Prinsip Larangan Pauli (Pauli exclusion principle): Tidak ada elektron-elektron dalam 1 atom yang mempunyai keempat bilangan kuantum sama. Setiap orbital maksimum ditempati 2 elektron dengan spin berlawanan. x x þ 4 2 He 1s2  1. ATOM DAN TEORI ATOM Aturan Pengisian Elektron 3. Aturan Hund: Susunan elektron yang paling stabil dalam subkulit adalah susunan dengan jumlah spin sejajar terbanyak. Elektron mengisi orbital-orbital dengan spin sejajar hingga setengah-penuh sebelum mulai berpasangan x x þ 12 6 C 2px1 2py1 2pz0  1. ATOM DAN TEORI ATOM 1.4 TABEL PERIODIK ns1 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ns2 d10 d1 d5 4f 5f  1. ATOM DAN TEORI ATOM Sifat-Sifat Fisik Peningkatan muatan inti efektif 1. Jejari Atom/Ion Bertambahnya kulit atom Jejari Atom { Pembentukan kation memperbesar Zeff dan mengurangi jumlah kulit à jejari kation < atomnya { Sebaliknya, pembentukan anion menurunkan Zeff dan akan menambah jumlah kulit à jejari anion > atomnya.  1. ATOM DAN TEORI ATOM Sifat-Sifat Fisik 2. Energi Ionisasi Energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan 1 elektron dari atom berwujud gas pada keadaan dasarnya. Energi Ionisasi Kulit n=1 penuh Tren periodik energi ionisasi Kulit n=2 penuh berlawanan dengan jejari atom Kulit n=3 penuh Kulit n=4 penuh Kulit n=5 penuh  1. ATOM DAN TEORI ATOM Sifat-Sifat Fisik 3. Afinitas Elektron Negatif dari perubahan energi yang terjadi ketika suatu elektron diterima oleh atom suatu unsur dalam keadaan gas.  1. ATOM DAN TEORI ATOM Sifat-Sifat Fisik  1. ATOM DAN TEORI ATOM 1.5 MASSA ATOM, KONSEP MOLAR, MASSA MOLAR, MASSA MOLEKUL 1.5.1 MASSA ATOM (Ar) Secara Mikro Secara Makro atom & molekul gram Massa atom merupakan massa dari atom dalam satuan massa atom (sma). Perjanjian internasional: 1 atom 12C “beratnya” 12 sma Di alam unsur memiliki isotop Litium alam: Massa atom rata-rata dari litium: 7,42% 6Li (6,015 sma) 7,42 x 6,015 + 92,58 x 7,016 92,58% 7Li (7,016 sma) 100 = 6,941 sma  1. ATOM DAN TEORI ATOM CONTOH SOAL Di alam Boron memiliki 2 isotop, B-10 dan B-11 dengan kelimpahan berturut-turut 19,78% dan 80,22%. Apabila massa atom B-10 ialah 10,0129 sma dan B-11 ialah 11,0093 sma. Maka massa atom rata-rata dari boron ialah Jawaban: Massa atom rata-rata = sumbangan masing-masing isotop = (kelimpahan x massa)isotop 1 + (kelimpahan x massa)isotop 2 = (0,1978 x 10,129 sma) + (0,8022 x 11,0093 sma) = 10,8352  1. ATOM DAN TEORI ATOM LATIHAN SOAL: Di alam tembaga memiliki 2 isotop, Cu-63 dan Cu-65. Isotop Cu- 63 memiliki kelimpahan 69,09% dan massa 62,93 sma. Tentukan massa isotop Cu-65 jika massa rata-rata atom tembaga ialah 63,55 sma. Jawaban:  1. ATOM DAN TEORI ATOM 1.5.2. KONSEP MOL MOL adalah banyaknya suatu zat yang mengandung entitas dasar (atom, molekul, atau partikel lain) sebanyak jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram karbon-12. 1 mol = NA = 6,0221367 x 1023 Bilangan Avogadro (NA)  1. ATOM DAN TEORI ATOM 1.5.3 MASSA MOLAR telur Massa Molar: massa dari 1 mol sepatu (gram atau kg) marmer atom Satu mol dari: 1 mol atom 12C = 6,022 x 1023 atom = 12.00 g 1 atom 12C = 12,00 sma 1 mol atom 12C = 12,00 g 12C 1 mol atom litium = 6,941 g Li Bagi tiap unsur massa atom (sma) = massa molar (gram) 1. ATOM DAN TEORI ATOM Apakah Anda Sudah Mengerti Massa Molar? Berapa jumlah atom pada 0,551 g potasium (K) ? 1 mol K = 39,10 g K 1 mol K = 6,022 x 1023 atom K 0,551 g K x 1 mol K 6,022 x 1023 atom K x = 39,10 g K 1 mol K 8,49 x 1021 atom K  1. ATOM DAN TEORI ATOM Hubungan Massa dengan Bilangan Avogadro Dibagi Ar atau Mr Dikali 6,022 x 1023 Bilangan Mol Massa Avogadro Dikali Ar atau Mr Dibagi 6,022 x 1023 CONTOH SOAL: Keberadaan sulfur dalam batubara menyebabkan terjadinya fenomena hujan asam. Berapakah jumlah atom yang ada dalam 16,3 gram (Ar S= 32,07 gram/mol) Jawaban: = 16,3 g S x 1 mol S x 6,022 x 1023 atom S 32,07 g S 1 mol S = 3,06 x 1023 atom S  1. ATOM DAN TEORI ATOM LATIHAN SOAL: Tentukan jumlah molekul gas hidrogen dalam 2,016 g H2 (Ar H = 1,008 gram/mol) Jawaban:  1. ATOM DAN TEORI ATOM 1.5.4 MASSA MOLEKUL (Mr) Massa Molekul (bobot molekul) adalah jumlah dari massa-massa atom (dalam sma) dalam suatu molekul. 1S 32,07 sma 2O 2 x 16,00 sma + SO2 SO2 64,07 sma Bagi tiap molekul massa molekul (sma) = massa molar (gram) 1 molekul SO2 = 64,07 sma 1 mol SO2 = 64,07 g SO2  1. ATOM DAN TEORI ATOM CONTOH SOAL: Massa molekul dari senyawa kafeina (C8H10N4O2) ialah (Ar C = 12,01 g/mol; H = 1,008 g/mol; N = 14,01 g/mol; O = 16 g/mol) Jawaban: Mr = (8 x 12,01 g/mol) + (10 x 1,008 g/mol) + (4 x 14,01 g/mol) + (2 x 16 g/mol) Mr = 194,20 g/mol  1. ATOM DAN TEORI ATOM Apakah Anda Sudah Mengerti Massa Molekul? Berapa jumlah atom H dalam 72,5 g C3H8O ? 1 mol C3H8O = (3 x 12) + (8 x 1) + 16 = 60 g C3H8O 1 mol C3H8O molekul = 8 mol atom H 1 mol H = 6,022 x 1023 atom H 1 mol C3H8O 8 mol atom H 6,022 x 1023 atom H 72,5 g C3H8O x x x 60 g C3H8O 1 mol C3H8O 1 mol atom H = 5,82 x 1024 atom H  2. STOIKIOMETRI Stoikiometri adalah hubungan kuantitatif yang melibatkan massa atom dan massa molekul, rumus kimia, dan persamaan kimia 2.1 PERSEN KOMPOSISI SENYAWA Persentase massa dari tiap unsur yang terkandung dalam suatu senyawa Persen komposisi = n x Ar unsur x 100% Mr senyawa n jumlah mol unsur dalam 1 mol senyawa 2 x (12,01 g/mol) %C = x 100% = 52,14% 46,07 g/mol 6 x (1,008 g/mol) %H = x 100% = 13,13% 46,07 g/mol 1 x (16,00 g/mol) %O = x 100% = 34,73% 46,07 g/mol C2H6O 52,14% + 13,13% + 34,73% = 100,0%  2. STOIKIOMETRI CONTOH SOAL: Asam fosfat (H3PO4) dapat digunakan untuk membuat sabun cuci, pupuk, dan pasta gigi. Hitung komposisi H, P, O dalam senyawa ini Jawaban: %H= 3 x 1,008 g/mol x 100% = 3,086 %; 97,99 g/mol % P = 31,61 %; dan %O= 65,31 % (berlatihlah dengan menghitung %P dan %O)  2. STOIKIOMETRI 2.2 RUMUS EMPIRIS DAN RUMUS MOLEKUL RUMUS EMPIRIS (RE): Rumus yang paling sederhana dicerminkan oleh jumlah atom untuk setiap jenis atom dalam suatu senyawa RUMUS MOLEKUL (RM): Jumlah atom setiap unsur di dalam molekul Misal rumus empiris glukosa (CH2O)n nisbah C : H : O = 1 : 2 : 1 Bila diketahui Mr = 180, maka n = 6 rumus molekul glukosa = C6H12O6  2. STOIKIOMETRI 2.3 PENENTUAN RUMUS EMPIRIS Pembakaran 11,5 g etanol Menghasilkan 22 g CO2 dan 13,5 g H2O g CO2 mol CO2 mol C gC 6,0 g C = 0,5 mol C g H2O mol H2O mol H gH 1,5 g H = 1,5 mol H g dr O = g sampel – (g dr C + g dr H) 4,0 g O = 0,25 mol O Rumus empiris C0.5H1.5O0.25 Dibagi dengan subskrip terkecil (0,25) Maka Rumus Empiris Etanol C2H6O  2. STOIKIOMETRI CONTOH SOAL: Asam askorbat menyembuhkan seriawan dan mencegah flu. Persen komposisi senyawa ini adalah 40,92% C; 4,58% H; 54,5% O. Tentukan rumus empirisnya Jawaban: Misal massa senyawa adalah 100 gram Massa C = 40,92 % x 100 gram = 40,92 gram Massa H = 4,58 % x 100 gram = 4,58 gram Massa O = 54,5 % x 100 gram = 54,5 gram mol C : mol H : mol O 40,92 g x 1mol/12,01 g : 4,58 g x 1mol/1,008 g : 54,5 g x 1mol/16g 3,407 mol : 4,54 mol : 3,406 mol 3 : 4 : 3 Rumus empiris adalah C3H4O3  2. STOIKIOMETRI LATIHAN SOAL: Tentukan rumus empiris senyawa yang mempunyai persen komposisi massa K = 24,75%; Mn = 34,77%; O = 40,51% (Ar K = 39,10 g/mol; Mn = 54,94 g/mol; O = 16 g/mol) Jawaban:  2. STOIKIOMETRI LATIHAN SOAL: Hitunglah g Al yang terdapat dalam 371 g Al2O3. (Ar Al = 26,98 g/mol; O = 16 g/mol) Jawaban:  2. STOIKIOMETRI 2.4 PENENTUAN RUMUS MOLEKUL CONTOH SOAL: Suatu senyawa mengandung 1,52 g nitrogen dan 3,47 g oksigen. Massa molar senyawa ini diketahui antara 90 dan 95 g/mol. Tentukan rumus molekul dan massa molar yang tepat dari senyawa ini (Ar N = 14,01 g/mol; O = 16 g/mol) Jawaban: mol N = 1,52 g x 1 mol/14,01 g = 0,108 mol mol O = 3,47 g x 1mol/16 g = 0,217 mol mol N : mol O 0,108 : 0,217 1 : 2 à NO2 (Mr NO2)n = 90 hingga 95 g/mol (46,02)2 = 92,04 g/mol Rumus molekulnya N2O4 dan massa molarnya 92,04 g/mol  2. STOIKIOMETRI LATIHAN SOAL: Suatu senyawa mengandung 6,444 g boron dan 1,803 g hidrogen. Jika massa molarnya sekitar 30 g/mol, tentukan rumus molekulnya. (Ar B = 10,81 g/mol; H = 1,008 g/mol) Jawaban:  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA Reaksi kimia yaitu suatu proses dimana zat (atau senyawa) diubah menjadi satu atau lebih senyawa baru. Persamaan kimia menggunakan lambang kimia untuk menunjukkan apa yang terjadi saat reaksi kimia berlangsung. 3 cara menggambarkan pembakaran hidrogen reaktan produk 3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA Bagaimana “membaca” persamaan kimia 2 Mg + O2 2 MgO 2 atom Mg + 1 molekul O2 menjadi 2 molekul MgO 2 mol Mg + 1 mol O2 menjadi 2 mol MgO 48,6 gram Mg + 32,0 gram O2 menjadi 80,6 g MgO BUKAN 2 gram Mg + 1 gram O2 menjadi 2 g MgO  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA 3.1 MENYETARAKAN PERSAMAAN KIMIA 1. Identifikasi semua reaktan dan produk kemudian tulis rumus molekul yang benar masing-masing pada sisi kiri dan kanan dari persamaan. Etana bereaksi dg oksigen membentuk karbon dioksida dan air C2H6 + O2 CO2 + H2O 2. Ubah koefisien (angka di depan rumus molekul) tetapi jangan ubah subskripnya (angka dalam rumus molekul). 2C2H6 BUKAN C4H12  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA 3. Pertama-tama, carilah unsur yang muncul hanya sekali pada tiap sisi persamaan dengan jumlah atom yang sama pada tiap sisi. C2H6 + O2 CO2 + H2O mulai dari C atau H bukan O 2 karbon 1 karbon kalikan CO2 dengan 2 di kiri di kanan C2H6 + O2 2CO2 + H2O 6 hidrogen 2 hidrogen kalikan H2O dengan 3 di kiri di kanan C2H6 + O2 2CO2 + 3H2O  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA 4. Periksa persamaan yang disetarakan tersebut untuk memastikan jumlah total tiap jenis atom pada kedua sisi persamaan adalah sama. 7 C2H6 + O2 2CO2 + 3H2O Kalikan O2 dg 2 2 oksigen 4 oksigen + 3 oksigen = 7 oksigen di kiri (2x2) (3x1) di kanan 7 hilangkan pecahan, C2H6 + O2 2CO2 + 3H2O 2 bagi kedua sisi dg 2 2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA 5. Periksa untuk memastikan bahwa jumlah atom adalah sama pada kedua sisi persamaan. 2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O 12 H (2 x 6) 12 H (6 x 2) 4 C (2 x 2) 4C 14 O (7 x 2) 14 O (4 x 2 + 6) Reaktan Produk 4C 4C 12 H 12 H 14 O 14 O  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA LATIHAN SOAL: Besi (III) oksida (Fe2O3) dan karbon monoksida (CO) bereaksi menghasilkan besi (Fe) dan karbon dioksida (CO2) tuliskan dan setarakan persamaan reaksi tersebut Jawaban:  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA LATIHAN SOAL: Proses Hargreaves ialah prosedur industri untuk membuat Na2SO4 yang digunakan dalam pembuatan kertas. Bahan awalnya ialah NaCl, SO2, H2O, dan O2. HCl dihasilkan sebagai hasil sampingan. Tuliskan persamaan kimia yang balans untuk proses ini Jawaban:  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA 3.2 JUMLAH REAKTAN DAN PRODUK Stoikiometri à Ilmu yang mempelajari kuantitas dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia Mr Nisbah mol Mr Massa Mol Mol Massa reaktan reaktan produk produk Tahapan kerja: 1. Tulis rumus yang benar untuk reaktan dan produk, setarakan 2. Konversi kuantitas zat yang diketahui menjadi mol 3. Gunakan koefisien (yang sudah disetarakan) untuk menghitung mol berdasarkan mol zat yang telah diketahui 4. Konversi informasi mol menjadi satuan yang diinginkan 5. Pastikan jawabannya masuk akal dalam wujud fisiknya  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA CONTOH SOAL: Logam alkali bereaksi dengan air menghasilkan gas hidrogen dan hidroksida logam alkali yang bersesuaian. Satu reaksi yang khas terjadi antara litium dengan air: 2 Li(s) + 2 H2O(l) à 2 LiOH(aq) + H2(g) a.Tentukan mol H2 yang terbentuk dari reaksi sempurna 6,23 mol Li dengan air. b.Tentukan gram H2 yang terbentuk dari reaksi sempurna 80,57 gram Li dengan air (Ar Li=6,941 g/mol, H=1,008 g/mol).  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA Jawaban: a. Tahap 1 Tidak dilakukan, telah diberikan pada soal Tahap 2 Tidak dilakukan, kuantitas zat yang diketahui sudah dalam satuan mol Tahap 3 mol H2 = koefisien H2 x mol Li koefisien Li mol H2 = 1/2 x 6,23 mol = 3,12 mol b. Tahap 1 Tidak dilakukan, telah diberikan pada soal Tahap 2 mol Li = 80,57 g Li x 1 mol = 11,61 mol Li 6,941 g Tahap 3 mol H2 = 1/2 x 11,61 mol = 5,805 mol Tahap 4 massa H2 = 5,805 mol H2 x 2,016 g H2 1 mol H2 = 11,70 g H2  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA Metanol terbakar di udara dengan persamaan kimia 2CH3OH + 3O2 2CO2 + 4H2O Jika 209 g metanol digunakan untuk pembakaran, Berapakah massa air yang dihasilkan? gram CH3OH mol CH3OH mol H2O gram H2O massa molar koefisien massa molar CH3OH persamaan kimia H2O 1 mol CH3OH 4 mol H2O 18,0 g H2O 209 g CH3OHx x x = 32,0 g CH3OH 2 mol CH3OH 1 mol H2O 235 g H2O  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA LATIHAN SOAL: Reaksi nitrogen oksida (NO) dengan oksigen membentuk nitrogen dioksida (NO2) adalah tahap kunci dalam pembentukan asap kabut fitokimia NO(g) + O2(g) à 2 NO2(g) Tentukan massa NO2 yang terbentuk dari reaksi sempurna 1,44 g NO. Jawaban:  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA LATIHAN SOAL: Glukosa (C6H12O6) diuraikan dalam tubuh manusia menghasilkan CO2 dan H2O. Jika 856 g glukosa dikonsumsi oleh seseorang, tentukan gas karbondioksidan dan air yang akan dihasilkan C6H12O6 + 6 O2 à 6 CO2 + 6 H2O Jawaban:  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA 3.3 PEREAKSI PEMBATAS Reaktan tidak selalu dalam jumlah stoikiometri yang tepat Sering kali digunakan reaktan berlebih untuk menghasilkan produk optimum Reaktan tertentu habis lebih dulu, reaktan lain tersisa Reaktan yang habis lebih dulu à Pereaksi pembatas Reaktan yang tersisa à Pereaksi berlebih pereaksi pembatas àmemiliki satuan jumlah reaktan (sjr) terkecil sjr = mol reaktan/koefisien reaktan  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA Sisa 6 merah 6 hijau habis digunakan Reaktan yang pertama kali habis digunakan dalam reaksi kimia  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA CONTOH SOAL: Sebanyak 1 mol KIO3 direaksikan dengan 4 mol KI dan 6 mol HCl KIO3 + 5KI + 6HCl → 6 KCl + 3I2 + 3H2O a. Tentukan reaktan pembatasnya b. Berapa gram I2 akan terbentuk? (Ar I = 127) Jawaban: sjr KIO3 = 1 mol/1 = 1 sjr KI = 4 mol/5 = 0,8 sjr HCl = 6 mol/6 = 1 Reaktan pembatas ialah KI (sjr KI paling kecil) mol I2 = 3/5 x 4 mol = 2,4 mol gram I2 = 2,4 mol x 254 g mol-1 = 609,6 g  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA CONTOH SOAL: Sebanyak 10 g CaCO3 direaksikan dengan 1 liter HCl 2 M, CaCO3 (p) + 2 HCl (aq) → CaCl2 (aq) + H2O (aq) + CO2 (g) Tentukan gram CO2 yang terbentuk (Ar Ca = 40, C= 12, O = 16, Cl = 35.5, H = 1) Jawaban: mol CaCO3 = 10 g/100 g mol-1 = 0,1 mol mol HCl = 2 M x 1 liter = 2 mol sjr CaCO3 = 0,1 sjr HCl = 2 mol/2 = 1 Reaktan pembatas ialah CaCO3 (sjr CaCO3 < sjr HCl) mol CO2 = 1/1 x 0,1 mol = 0,1 mol gram CO2 = 0,1 mol x 44 g mol-1 = 4,4 g  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA LATIHAN SOAL: Reaksi aluminium dengan besi(III) oksida menghasilkan suhu mendekati 3000 oC dan digunakan pada pengelasan logam Al + Fe2O3 à Al2O3 + Fe (belum setara) Tentukan massa Al2O3 yang terbentuk jika 124 g Al bereaksi dengan 601 g Fe2O3 (Ar Al= 26,98 g/mol; Fe= 55,85 g/mol; O= 16 g/mol) Jawaban: Jawaban:  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA 3.4 HASIL REAKSI Hasil teoretis à jumlah produk yang akan terbentuk saat semua pereaksi pembatas terpakai Hasil sebenarnya à jumlah produk sebenarnya yang dihasilkan pada suatu reaksi Persen hasil (% hasil)à nisbah hasil sebenarnya terhadap hasil teoretis dikalikan seratus persen % hasil = hasil sebenarnya x 100% hasil teoretis  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA CONTOH SOAL: Logam titanium diperoleh dari reaksi titanium (IV) klorida dengan magnesium cair pada suhu 950 hingga 1150 ᵒC TiCl4(g) + 2 Mg(l) àTi(s) + 2 MgCl2(l) Jika dalam suatu industri digunakan 3,54 x 107 g TiCl4 yang direaksikan dengan 1,13 x 107 g Mg dan dihasilkan 7,91 x 106 g Ti maka persen hasil reaksi tersebut ialah (Ar Ti= 47,88 g/mol; Mg= 24,31 g/mol; Cl= 35,45 g/mol) Jawaban: mol TiCl4 = 3,54 x 107 g/189,7 g mol-1 = 1,87 x 105 mol mol Mg = 1,13 x 107 g/24,3 g mol-1 = 4,65 x 105 mol sjr TiCl4 = 1,87 x 105/ 1 = 1,87 x 105 sjr HCl = 4,65 x 105 /2 = 2,33 x 105 Reaktan pembatas ialah TiCl4 (sjr TiCl4 < sjr Mg)  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA Mol Ti = 1/1 x 1,87 x 105 mol = 1,87 x 105 mol Massa Ti = 1,87 x 105 mol x 47,88 g/mol = 8,95 x 106 g Ti % hasil = hasil sebenarnya x 100% hasil teoretis % hasil = 7,91 x 106 g x 100% 8,95 x 106 g = 88,4%  3. REAKSI DAN PERSAMAAN KIMIA LATIHAN SOAL: Logam vanadium digunakan dalam campuran baja, logam ini diperoleh dari reaksi vanadium (V) oksida dengan kalsium pada suhu tinggi Ca +V2O5 à CaO + V (belum setara) Apabila digunakan 1,54 x 103 g V2O5 dan 1,96 x 103 g Ca, tentukan persen hasil jika diperoleh 803 g V Jawaban:  4 SENYAWA DAN REAKSI KIMIA DALAM BIDANG PANGAN https://www.assignmentpoint.com/science/chemistry /food-chemistry.html https://twitter.com/expfoodchem/status/1034723966781280256 https://www.eurekaselect.com/146163/article https://www.wallpaperflare.com/search?wallpaper=chemistry  4 SENYAWA DAN REAKSI KIMIA DALAM BIDANG PANGAN ORGANIC MOLECULES IN FOOD https://news.northeastern.edu/2019/12/10/heres-what-a-map-of-every-chemical- https://www.worldofchemicals.com/457/chemistry-articles/meet-the-organic- compound-in-your-food-could-mean-for-your-health/ molecules-in-organic-foods.html 4 SENYAWA DAN REAKSI KIMIA DALAM BIDANG PANGAN https://www.mdpi.com/2304-8158/10/1/37/htm 4 SENYAWA DAN REAKSI KIMIA DALAM BIDANG PANGAN BROWNING  4 SENYAWA DAN REAKSI KIMIA DALAM BIDANG PANGAN LIPID OXIDATION https://science.sciencemag.org/content/367/6477/523.3 https://www.kemin.com/ap/en/markets/food/antioxidants Thank you TPN 202 BASIC FOOD CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY 3 (1-2) Coordinator: Dr. Dian Herawati Food Technology Study Program Department of Food Science and Technology IPB University http://fst.ipb.ac.id  ITP 202 Teori Ikatan Kimia Novriyandi Hanif, S.Si., M.Sc., D.Sc. Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Program Studi Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian, IPB University Learning Outcomes After completing this topic, the students are expected to be able to: ▪ Menerapkan teori Lewis dan peranannya dalam proses pembentukan molekul ▪ Menjelaskan ikatan ionik, ikatan kovalen, dan karakter ikatannya ▪ Menjelaskan geometri molekul dengan pendekatan teori orbital atom Sub-topic 3.1 Pembentukan Senyawa Ionik 3.2 Tata Nama Senyawa Ionik dan Penulisan Rumus Molekul Melibatkan Logam Transisi 3.3 Ukuran Kation dan Anion Senyawa Ionik dan Sifat Fisisnya 3.4 Struktur Lewis dan Ikatan Kovalen (Klasik) 3.5 Ikatan Kovalen (Modern/Teori Orbital Molekul) 3.6 Latihan Mandiri  OUTLINE IKATAN IONIK-SENYAWA IONIK Kation (+) Penulisan reaksi senyawa ionik Unsur golongan utama Stabilisasi pembentukan ion: Unsur golongan transisi ✓ Memenuhi aturan oktet atau konfigurasi Ion Penulisan gas mulia. konfigurasi elektron ✓ Stabilisasi tambahan dari kation Anion (-) (energi orbital) yang memiliki orbital d. Unsur golongan utama Interaksi ionik ditinjau dari segi energi Sifat fisis senyawa Senyawa ionik ionik Nama IUPAC senyawa ionik MOL/105/NH/2021-2 (Pembentukan kation/anion melibatkan unsur golongan utama: 1s2 atau ns2 np6) Bagaimana senyawa ionik dapat terbentuk? Tinjau: kristal NaCl Na+ Cl− Na: [Ne] 3s1 Cl: [Ne] 3s2 3p5 Na ([Ne] 3s1) Na+ ([Ne]) + e− Gaya elektrostatik yang mengikat ion + dan − disebut ikatan ionik dan membentuk senyawa Cl ([Ne] 3s2 3p5) + e− Cl− ([Ar]) ionik yang bermuatan netral Na ([Ne] 3s1) + Cl ([Ne] 3s2 3p5) Na+ ([Ne]) + Cl− ([Ar]) Konfigurasi ion memenuhi aturan konfigurasi gas mulia/ev 8e-/oktet Ikatan ionik Atau penulisan struktur Lewis: Kristal NaCl 1. Adanya kation 2. Adanya anion 3. Konfigurasi ion memenuhi konfigurasi gas mulia (2e- atau 8e-) 4. Membentuk gaya tarik elektrostatik https://chemdemos.uoregon.edu/demos/Properties-of-An-Ionic-Salt-0# MOL/105/NH/2021-3 (Pembentukan kation/anion melibatkan unsur golongan utama: 1s2 atau ns2 np6) Pembentukan senyawa ionik melibatkan unsur golongan transisi ns2 np6 nd10 Tinjau: AgCl Ag: [Kr] 5s1 4d10 Cl: [Ne] 3s2 3p5 Ag ([Kr] 5s1 4d10) Ag+ ([Kr] 4s2 4p6 4d10) + e− Konfigurasi ion memenuhi konfigurasi gas mulia/ ev 18 e- Cl ([Ne] 3s2 3p5) + e− Cl− ([Ar]) Ag ([Kr] 5s1 4d10) + Cl ([Ne] 3s2 3p5) Ag+ ([Kr] 4s2 4p6 4d10) + Cl− ([Ar]) Atau penulisan struktur Lewis: Senyawa ionik melibatkan unsur transisi ns2 np6 nd10 dapat terjadi karena: 1. memenuhi konfigurasi gas mulia ev 18 e-. 2. kation mempunyai stabilisasi tambahan yang berasal orbital d. MOL/105/NH/2021-4 (Pembentukan kation/anion melibatkan unsur golongan utama: 1s2 atau ns2 np6) Tata nama senyawa ionik dan penulisan rumus molekul melibatkan unsur transisi FeCl2 : besi (II) klorida Thallium (III) sulfida : Tl3+ S2- → Tl2S3 FeCl3 : besi (III) klorida Timbal (IV) oksida: Pb4+ O2- → PbO2 AuCl3 : emas (III) klorida Bila kation logam transisi hanya mempunyai satu biloks, maka penulisan angka romawi tidak dibutuhkan Fe2O3 : besi (III) oksida AgCl: perak klorida bukan perak (I) klorida 2 x Biloks Fe + 3 x Biloks O = 0 Zn3As2: seng arsenida bukan seng (II) arsenida 2Fe + 3 (-2) = 0 Fe = +3 Beberapa nama kation dapat dilihat pada tabel halaman berikut. Nama anion diberikan akhiran –ida, misalnya oksida, klorida, arsenida. MOL/105/NH/2021-6 (Pembentukan kation/anion melibatkan unsur golongan utama: 1s2 atau ns2 np6) Beberapa nama kation berdasarkan tata nama IUPAC untuk penamaan senyawa ionik Ion Nama IUPAC Ion Nama IUPAC Co2+ Kobalt (II) Au+ Emas (I) Co3+ Kobalt (II) Au3+ Emas (III) Tl+ Thallium (I) Fe2+ Besi (II) Tl3+ Thallium (III) Fe3+ Besi (III) Ti3+ Titanium (III) Pb2+ Timbal (II) Ti4+ Titanium (IV) Pb4+ Timbal (IV) Zn2+ Seng (II) Hg22+ Merkuri (I) Cu+ Tembaga (I) Hg2+ Merkuri (II) Cu2+ Tembaga (II) Sn2+ Timah (II) Sn4+ Timah (IV) MOL/105/NH/2021-7 (Pembentukan kation/anion melibatkan unsur golongan utama: 1s2 atau ns2 np6) Bagaimana ukuran kation dan anion senyawa ionik? Mcquarrie et al. (2011) MOL/105/NH/2021-8 (Pembentukan kation/anion melibatkan unsur golongan utama: 1s2 atau ns2 np6) Bagaimana ukuran kation dan anion senyawa ionik? Ukuran kation dan anion dapat ditentukan dengan jari-jari ion. Elektron valensi (ev) menempati kulit terluar yang mempunyai jari-jari tertentu. Atom netral: p = e-. Kation: p > e- (gaya tarik inti semakin kuat dan atau nomor kulit semakin kecil menyebabkan ukuran kation lebih kecil dari bentuk netral). Anion: p < e- (nomor kulit semakin besar dan atau jumlah elektron semakin banyak pada kulit terluar menyebabkan ukuran makin besar). Tinjau: Keadaan tingkat dasar Keadaan terionisasi Natrium (Z = 11) : Na [Ar] 4s1 ev di n = 4 Na+ [Ar] ev di n = 3 p = e- p > e- → ukuran menyusut Klorin (Z = 17) : Cl [Ne] 3s2 3p5 ev di n = 3 Cl- [Ne] 3s2 3p6 ev di n = 3 p = e- p < e- → ukuran mengembang Secara eksperimen, jari-jari ion ditentukan dengan menggunakan kristalografi sinar-X. MOL/105/NH/2021-9 (Pembentukan kation/anion melibatkan unsur golongan utama: 1s2 atau ns2 np6) Observasi sifat fisis senyawa ionik Tinjau: Kristal NaCl (senyawa ionik) Mcquarrie et al. (2011) https://www.differencebetween.com/difference-between-sodium-chloride-and-sodium-nitrate/ Senyawa ionik larut dalam air Bila leburan NaCl dielektrolisis maka ion Na+ akan menghasilkan ion Na+ dan ion Cl− yang menuju katoda (−) dan ion Cl− (+) menuju anoda dikelilingi oleh muatan yang berlawanan menghasilkan endapan Na pada katoda dan gas Cl2 pada bagian H2O pada anoda Sifat umum senyawa ionik: membentuk kristal, membentuk ion dalam larutan atau fase cairan, T.L. tinggi MOL/105/NH/2021-10 (Pembentukan kation/anion melibatkan unsur golongan utama: 1s2 atau ns2 np6) OUTLINE IKATAN KOVALEN- SENYAWA KOVALEN Klasik Identifikasi Rumus Pembentukan ikatan Struktur Lewis Kategori senyawa ev atom/ion titik Lewis kovalen (klasik): Muatan formal polar/nonpolar memenuhi aturan PEI Analisis ∆Kev oktet/ konfigurasi e- PEB Analisis µ gas mulia (stabil) Panjang ikatan Tuna e- atau oktet Sudut ikatan berkembang (reaktif) Resonansi Notasi VSEPR Geometri molekul Modern Identifikasi Identifikasi Identifikasi Identifikasi Prediksi geometri Sifat ev atom/ion orbital orbital orbital molekul berdasarkan molekul atom hibrida dan molekul orbital hibrida + teori (orde geometrinya (, , n, p, *, *) VSEPR ikatan, etc) MOL/105/NH/2021-11  Struktur Lewis dan ikatan kovalen (klasik) (Pembentukan kation/anion melibatkan unsur golongan utama: 1s2 atau ns2 np6) Reaksi pembentukan ikatan kovalen (konsep klasik/pra-mekanika kuantum): interaksi ev antar atom sehingga memenuhi aturan oktet atau mematuhi konfigurasi gas mulia melalui pemakaian elektron bersama. Struktur Lewis Cl2 ( Cl, Z = 17) → Bohr style (pra-mekanika kuantum): 2, 8, 7 ev = 7 e- Panjang ikatan Pasangan Elektron Bebas (PEB) Pasangan Elektron Ikatan (PEI) ev = 7 e- 7 e- 7 e- + 1 e- 1 e- + 7 e- Struktur Lewis untuk Cl2 Stabil (oktet atau mirip ev Ar) Panjang ikatan I2 > Br2 > Cl2 > F2 Semakin elektronegatif suatu atom maka panjang ikatan akan semakin pendek Catatan: selain keelektronegatifan, faktor yang mempengaruhi panjang ikatan adalah banyaknya PEI (klasik) atau banyaknya karakter orbital s (modern). Oleh karena itu urutan panjang ikatan (dari panjang ke pendek): C-C, C=C, C≡C MOL/105/NH/2021-12  Struktur Lewis dan ikatan kovalen (klasik) Bagaimana struktur Lewis OF2? Identifikasi ev setiap atom penyusun: ev O = 6 e-, F = 7 e- Karena F mempunyai ev = 7 e-, penempatan atom pasti ada diujung agar dapat memenuhi aturan oktet atau konfigurasi gas mulia. Dengan rasionalisasi yang sama atom H selalu ditempatkan diujung. Secara umum semakin sedikit pemisahan muatan formal pada suatu struktur Lewis maka energinya semakin rendah dan lebih stabil sehingga menjadi struktur Lewis utama. Struktur Lewis A merupakan struktur Lewis utama. A B C F O F F O F F F O Ev atom sebelum berikatan 7 e- 6 e- 7 e- 7 e- 6 e- 7 e- 7 e- 7 e- 6 e- Ev atom setelah berikatan 7 e- 6 e- 7 e- 8 e- 5 e- 7 e- 7 e- 6 e- 7 e- Muatan formal 0 0 0 -1 +1 0 0 +1 -1 Struktur utama Struktur resonansi Tidak ada pemisahan Ada 2 muatan formal Ada 2 muatan formal muatan formal O (+), F (-) F (+), O (-) MOL/105/NH/2021-13  Struktur Lewis dan ikatan kovalen (klasik) Penulisan struktur Lewis dapat ditingkatkan atau dikoreksi dengan mempertimbangkan keberadaan PEB pada atom pusat O sebanyak 2. Jumlah PEB O ini akan menyebabkan tolakan pada PEI sehingga menghasilkan suatu sudut tertentu. Konsep ini disebut dengan teori tolakan pasangan elektron valensi (VSEPR). Struktur Lewis A sebelum koreksi Struktur Lewis A setelah koreksi Model Molekul A Dari teori VSEPR, geometri molekul OF2 adalah bentuk V (bent) dengan besar sudut ikatan ≈ 104,5◦ (mirip dengan sudut OH2). Sudut ikatan tanpa adanya PEB adalah 109,5◦ (tetrahedral). Semakin banyak PEB pada atom pusat semakin besar tolakan elektron antar PEB dan PEI dan semakin kecil sudut ikatan yang terbentuk. Notasi VSEPR OF2 dapat dituliskan sebagai AX2E2. E E PEB (E) Bentuk molekul menentukan sifat kepolaran yang akan PEB (E) PEI mempengaruhi sifat fisis dan kimia molekul dengan kriteria 104,5◦ A molekul polar, yaitu adanya bentuk V perbedaan keelektronegatifan X X A X (bent) antar atom dan momen dipol. AX2E2 X AX2E2 Mcquarrie et al. (2011) MOL/105/NH/2021-14  Struktur Lewis dan ikatan kovalen (klasik) Apakah OF2 senyawa kovalen polar? Tinjau struktur Lewis OF2 δ+ = muatan parsial positif δ- = muatan parsial negatif δ+ δ- ✓ Analisis perbedaan keelektronegativan O-F = 0,54 ✓ Analisis momen dipol (µ) Mcquarrie et al. (2011) µ  Ada perbedaan keelektronegativan dan µ ≠ 0 menyimpulkan µ≠0 senyawa OF2 adalah senyawa kovalen polar. momen dipol (µ) adalah besaran vektor. Identifikasi µ menggunakan analisis vektor. MOL/105/NH/2021-15  Struktur Lewis dan ikatan kovalen (klasik) Bagaimana struktur Lewis dan geometri molekul NH4+, NH2-, NH3? H N ~109,5◦ Ev atom sebelum berikatan 1 e- 5 e- NH4+ Ev atom setelah berikatan 1 e- 4 e- Muatan formal 0 +1 AX4 tetrahedral H N NH2- Ev atom sebelum berikatan 1 e- 5 e- Ev atom setelah berikatan 1 e- 6 e- ~104,5◦ Muatan formal 0 -1 AX2E2 bentuk V/bent H N NH3 Ev atom sebelum berikatan 1 e- 5 e- Ev atom setelah berikatan 1 e- 5 e- Muatan formal 0 0 107,3◦ AX3E Mcquarrie et al. (2011) trigonal piramidal MOL/105/NH/2021-16  Struktur Lewis dan ikatan kovalen (klasik) Bagaimana struktur Lewis dan sudut ikatan CH4, HCN, CO2? Kategorikan molekul tersebut sebagai senyawa kovalen polar atau non-polar! atau = resultan vektor 0 H C 109,5◦ ✓ ∆Kev C-H = 0,45 CH4 Ev atom sebelum berikatan 1 e- 4 e- δ- ✓ µ=0 Ev atom setelah berikatan 1 e- 4 e- Senyawa kovalen Muatan formal 0 0 AX4 δ+ non-polar tetrahedral H C N δ+ δ- 1 e- 4 e- 5 e - ✓ ∆Kev C-N = 0,49 HCN Ev atom sebelum berikatan 1 e- 4 e- 5 e ✓ µ≠0 Ev atom setelah berikatan 180◦ AX2 0 0 0 ikatan rangkap tiga Senyawa kovalen Muatan formal linear polar δ+ δ- O C O CO2 Ev atom sebelum berikatan 6 e- 4 e- 6 e- ✓ ∆Kev C-O = 0,89 Ev atom setelah berikatan 6 e- 4 e- 6 e ✓ µ=0 ikatan rangkap dua 180◦ AX2 Muatan formal 0 0 0 Senyawa kovalen linear non-polar  Posisi atom H pasti diujung, C pasti ditengah, O atau N dapat diujung atau ditengah. MOL/105/NH/2021-17  Struktur Lewis dan ikatan kovalen (klasik) Bagaimana struktur Lewis dan bentuk resonansi dari NO3-, SO2, CO32-? Resonansi NO3- membuat ev terdelokalisasi N O O O A NO3- Ev atom sebelum berikatan 5 e- 6 e- 6 e- 6 e- Ev atom setelah berikatan 4 e- 6 e- 7 e - 7 e- Muatan formal +1 0 -1 -1 3 Struktur Lewis NO3- yang sama energi resonansi (∆Energi resonansi hibrida - ∆Energi resonansi individu struktur Lewis) B resonansi hibrida ~120◦ AX3 trigonal Catatan: 1. Perhatikan arah gerakan e- saat resonansi. planar Elektron bergeser dari PEB ke PEI Elektron bergeser dari PEI ke PEB 2. Penulisan struktur Lewis yang tepat adalah A (lengkap dengan 3 struktur Lewis) atau B MOL/105/NH/2021-18  Struktur Lewis dan ikatan kovalen (klasik) Bagaimana struktur Lewis dan bentuk resonansi dari NO3-, SO2, CO32-? S O O SO2 Ev atom sebelum berikatan 6 e- 6 e- 6 e- Ev atom setelah berikatan 5 e- 6 e- 7 e - Muatan formal +1 0 -1 AX2E < 120◦ bentuk V (bent) C O O O CO32- Ev atom sebelum berikatan 6 e- 6 e- 6 e- 6 e- Ev atom setelah berikatan 6 e- 6 e- 7 e - 7 e- Muatan formal +1 0 -1 -1 AX3 trigonal planar MOL/105/NH/2021-19  Struktur Lewis dan ikatan kovalen (klasik) Bagaimana struktur Lewis BeH2, BF3? BeH2 adalah senyawa non polar 4 e- yang berikatan tidak memenuhi konfigurasi gas mulia Be H BeH2 Ev atom sebelum berikatan 2 e- 1 e- Senyawa tuna elektron bersifat tak Ev atom setelah berikatan 2 e- 1 e- stabil/reaktif Muatan formal 0 0 2 ev memenuhi konfigurasi AX2 gas mulia linear B F Senyawa tuna elektron bersifat tak BF3 Ev atom sebelum berikatan 3 e- 7 e- stabil/reaktif Ev atom setelah berikatan 3 e- 7 e- AX3 Muatan formal 0 0 trigonal planar BF3 adalah senyawa non polar MOL/105/NH/2021-20  Struktur Lewis khusus dan ikatan kovalen (klasik) Bagaimana struktur Lewis SF6, XeF4, PO43-, SO3? SF6 adalah senyawa non polar S F SF6 Ev atom sebelum berikatan 6 e- 7 e- Ev atom setelah berikatan 6 e- 7 e- Muatan formal 0 0 8 ev memenuhi konfigurasi gas mulia 12 e- tidak memenuhi AX6 konfigurasi gas mulia oktahedral (oktet berkembang) Xe F XeF4 Ev atom sebelum berikatan 8 e- 7 e- Ev atom setelah berikatan 8 e- 7 e- Muatan formal 0 0 8 ev memenuhi konfigurasi gas mulia 12 e- tidak memenuhi AX4E2 konfigurasi gas mulia planar persegi (oktet berkembang) Mcquarrie et al. (2011) MOL/105/NH/2021-21  Struktur Lewis dan ikatan kovalen (klasik) Bagaimana struktur Lewis SF6, XeF4, PO43-, SO3? oktet berkembang P O O O O PO43- Ev atom sebelum berikatan 5 e- 6 e- 6 e - 6 e - 6 e- Ev atom setelah berikatan 5 e- 6 e- 7 e - 7 e - 7 e- Muatan formal 0 0 -1 -1 -1 AX4 tetrahedral senyawa polar S O O O SO3 Ev atom sebelum berikatan 6 e- 6 e- 6 e- 6 e- Ev atom setelah berikatan 6 e- 6 e- 6 e- 6 e- Muatan formal 0 0 0 0 AX3 trigonal planar senyawa polar Mcquarrie et al. (2011) MOL/105/NH/2021-22  Struktur Lewis mengandung atom C, H, O, N, S dan ikatan kovalennya (klasik) Bagaimana struktur Lewis C6H6, C2H4, C2H2, H2CO, CH3OH, CH3SH, CH3COCH3, HCOO-, N(CH3)3? C6H6 120◦ molekul planar Senyawa non polar Catatan: 1. Perhatikan arah gerakan e- saat resonansi. Elektron bergeser dari PEI (rangkap dua atau elektron ) ke PEI (tunggal atau elektron ) Stabilisasi resonansi = energi molekul yang direfleksikan dengan struktur Lewis benzena secara kolektif lebih rendah dibandingkan dengan struktur Lewis individunya. MOL/105/NH/2021-23  Struktur Lewis mengandung atom C, H, O, N, S dan ikatan kovalennya (klasik) Bagaimana struktur Lewis C6H6, C2H4, C2H2, H2CO, CH3OH, CH3SH, CH3COCH3, HCOO-, N(CH3)3? 120◦ 180◦ 122◦ C2H4 C2H2 H2CO 116◦ CH3OH 122◦ senyawa non polar senyawa non polar senyawa polar ok better senyawa polar CH3SH HCOO- N(CH3)3 CH3COCH3 senyawa polar senyawa polar senyawa polar senyawa polar MOL/105/NH/2021-24  Latihan Soal Mandiri 1 1. Tuliskan struktur lewis termasuk struktur resonansinya bila ada, identifikasi geometri molekul, notasi VSEPR, dan kategorikan molekul berikut polar atau non polar : A. NI3 D. N3- G. HNO J. ICl4 M. CS32- P. SnCl62- B. SiO2 E. AsF6- H. BrO3 K. N2F2 N. C2O42- Q. SbCl3 C. HNO2 F. O3 I. XeOF4 L. P4O6 O. N2O5 R. IO2- 2. Naftalena digunakan sebagai bahan kapur barus mempunyai dua cincin benzena dengan rumus molekul C10H8. Tuliskan struktur Lewis dari naftalena. 3. Gambarkan semua isomer struktur heksana C6H14. MOL/105/NH/2021-25  Ikatan kovalen (modern/teori orbital molekul) Prinsip Heisenberg menjelaskan bahwa kita tidak dapat memastikan lokasi elektron. Oleh karena itu diperlukan orbital untuk menggambarkan keberadaan pasangan elektron. Ada 3 bentuk orbital: orbital atom, orbital atom hibrida, dan orbital molekul. Ada 4 jenis orbital atom: s, p, d, f. Umum untuk didiskusikan s dan p. Marra, P. Theoretical approach to direct resonant in elastic x-ray scattering on magnets and superconductors, Ph.D. Dissertation, Technische Universität Dresden, 2015. MOL/105/NH/2021-26  Ikatan kovalen (modern/teori orbital molekul) Orbital hibrida adalah gabungan dua orbital atom yang sama. Tinjau BF3 Tinjau BeH2 2p 2p Be [He] 2s2 2p0 B [He] 2s2 2p1 Eorb Eorb bergabung (hibrid) 2s bergabung (hibrid) 2s orbital hibrida sp orbital hibrida s orbital atom Proses terbentuknya orbital hibrida sp2 Proses terbentuknya orbital hibrida sp Mcquarrie et al. (2011) 2 orbital hibrida sp 3 orbital hibrida sp2 (180◦, linear) (120◦, trigonal planar) MOL/105/NH/2021-27  Ikatan kovalen (modern/teori orbital molekul) Tinjau CH4 Tinjau SF6 2p C [He] 2s2 2p2 Eorb S [He] 3s2 3p4 3d0 bergabung (hibrid) 2s bergabung (hibrid) orbital hibrida sp3 1 orbital hibrida sp3d2 Proses terbentuknya orbital hibrida sp3 Mcquarrie et al. (2011) 4 orbital hibrida sp3 (109,5◦, tetrahedral) MOL/105/NH/2021-28  Ikatan kovalen (modern/teori orbital molekul) Rangkuman orbital hibrida Orbital molekul melibatkan orbital s Simpul (node) Orbital antiikatan Orbital ikatan Ikatan kovalen adalah interaksi orbital Orbital molekul melibatkan orbital p *2pz Orbital antiikatan 2pz Orbital ikatan *2py Orbital antiikatan Mcquarrie et al. (2011) 2py Orbital ikatan MOL/105/NH/2021-29  Ikatan kovalen (modern/teori orbital molekul) Orbital molekul BeH2 2p Be [He] 2s2 2p0 2 antiikatan * BeH2 Eorb Bergabung (hibrid) 2s 2 ikatan  BeH2 H 1s1 x2 Proses terbentuknya orbital molekul BeH2 dengan 2 ikatan  sp-s Orde ikatan Be-H = 2/2 =1  sp-s Linear, sudut ikatan = 180◦ (orbital hibrida +VSEPR) ikatan   2 ikatan sp-s ikatan  Catatan: geometri molekul ditentukan dari interaksi orbital Mcquarrie et al. (2011) orbital hibrida/ VSEPR bukan dari orbital Catatan: dalam kasus tertentu orbital p kosong pada Be dapat bereaksi molekul. MOL/105/NH/2021-30  Ikatan kovalen (modern/teori orbital molekul) Orbital molekul BF3 Orbital molekul CH3CH3 ikatan  (sp3-sp3) ikatan  (sp3-s) ikatan  (sp2-p)  1 ikatan sp3-sp3 (120◦, trigonal planar) 6 ikatan sp3-s interaksi orbital  3 ikatan sp2-p Catatan: dalam kasus tertentu orbital p kosong pada B Orbital molekul H2O dapat bereaksi Orbital molekul CH4 ikatan  (sp3-s) Orbital ikatan Bentuk v (bent), sudut ikatan 104,5◦ ikatan  (sp3-s)  2 ikatan sp3-s tetrahedral, sudut ikatan 109,5◦ 2 PEB atau 4 e  4 ikatan sp3-s PEB n, Orbital non ikatan pada orbital non ikatan (n) Mcquarrie et al. (2011) Catatan: geometri molekul ditentukan dari orbital Mcquarrie et al. (2011) hibrida/ VSEPR bukan dari orbital molekul. MOL/105/NH/2021-31  Ikatan kovalen (modern/teori orbital molekul) Orbital molekul NH3 Orbital molekul H2O2 ikatan  1 ikatan sp3-sp3 n, Orbital non ikatan  (sp3-sp3) 2 ikatan sp3-s ikatan  (sp3-s)  3 ikatan sp3-s 2 PEB atau 4 e ikatan  (sp3-s) 1 PEB atau 2 e pada orbital non pada orbital non ikatan (n) ikatan (n) PEB n, Orbital non ikatan Trigonal piramidal, sudut ikatan 107,3◦ Orbital molekul C2H2 Ikatan  Orbital molekul CH3OH ikatan ikatan  (sp3-sp3) PEB n, Orbital non ikatan  (sp2-s) Ikatan  ikatan   1 ikatan sp3-sp3 ikatan 4 ikatan sp3-s  (sp2-sp2) 2 PEB atau 2 e  1 ikatan sp2-sp2 pada orbital non 4 ikatan sp2-s ikatan  (sp3-s) ikatan (n) 1 ikatan p-p Mcquarrie et al. (2011) Mcquarrie et al. (2011) MOL/105/NH/2021-32  Ikatan kovalen (modern/teori orbital molekul) Orbital molekul H2CO ikatan  Kesimpulan: 1 ikatan sp2-sp2 1 ikatan p-p ikatan 2 ikatan sp2-s  (sp2-sp2) 2 PEB atau 4 e pada orbital non ikatan (n) PEB, n (orbital non ikatan) ikatan  (sp2-sp2) Karena ada ikatan , maka rotasi ikatan C-O atau ikatan C-C menjadi terhambat. Hal ini menghasilkan dua jenis senyawa yang berbeda orientasi bidang pada ikatan rangkap dua (isomer cis dan trans). Mcquarrie et al. (2011) MOL/105/NH/2021-33  Ikatan kovalen (modern/teori orbital molekul) ikatan Orbital molekul H2CCH2  Kesimpulan: 1 ikatan sp-sp 2 ikatan p-p 2 ikatan sp-s ikatan  ikatan  (sp-sp) Orbital molekul HCN ikatan ikatan  (sp-s)  Kesimpulan: 1 ikatan sp-sp 2 ikatan p-p 2 ikatan sp-s 1 PEB 2 e pada orbital non ikatan (n) PEB, n (orbital non ikatan) ikatan  ikatan  (sp-sp) Mcquarrie et al. (2011) MOL/105/NH/2021-34  Ikatan kovalen (modern/teori orbital molekul) Orbital molekul C6H6 ikatan ikatan  (sp2-sp2)  (sp2-s) Obital * 6 ikatan sp2-sp2 6 ikatan sp2-s (12 elektron ) 3 ikatan p-p 6 elektron  Obital  Elektron  Obital  terdelokalisasi Mcquarrie et al. (2011) MOL/105/NH/2021-35  Latihan Soal Mandiri 2 1. Identifikasi semua orbital ikatan termasuk orbital non ikatan bila ada, pada molekul: A. NF3 E. CH3NCH3 I. CH2=CCl2 B. CH3+ F. CH3CH2OCH2CH3 J. HOOC-COOH C. CHCl3 G. CH3CN K. FHC=C=CHF D. TeF5- H. C22- L. 2. Identifikasi geometri molekul A-L. 3. Tuliskan konfigurasi keadaan dasar dan tentukan orde ikatan dari ion berikut: MOL/105/NH/2021-36 REFERENSI MOL/105/NH/2021-37 TPN 202 BASIC FOOD CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY 3 (1-2) Coordinator: Dr. Dian Herawati Food Technology Study Program Department of Food Science and Technology IPB University http://fst.ipb.ac.id  Internationally Accredited Study Program by IFT and IUFoST TPN 202 WUJUD ZAT Teaching Team of The Chemistry Department, FMIPA IPB Food Technology Study Program Department of Food Science and Technology  Capaian Pembelajaran Setelah menyelesaikan topik ini, mahasiswa diharapkan mampu: Menjelaskan ciri dan perbedaan sifat fisika dan kimia wujud zat padat, cair, gas, dan plasma; Menjelaskan gaya/interaksi antar molekul beserta implikasinya terhadap wujud suatu materi; Menjelaskan proses transisi fase dan energi yang menyertai transisi fase  1. Wujud Zat Sub-topic 2. Gaya/Interaksi Antarmolekul 3. Wujud Zat: Padat 4. Wujud Zat: Cair 5. Wujud Zat: Gas 6. Wujud Zat: Plasma 7. Transisi Fase  1. EMPAT WUJUD ZAT PADAT CAIR https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fphysicstoday.scitation.org%2Fdoi%2Fpdf%2F10.1063%2FPT.3.3741&psig=AOvVaw18kLKynmpNr0BIQ8amrurf&ust=1630744052348000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCKDKm_Wy4vICFQAAAAAdAAAAABAD https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.medicalnewstoday.com%2Farticles%2F322745&psig=AOvVaw1NeX1juO1qxUDToSjQlW31&ust=1630740479977000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCIDx-5ak4vICFQAAAAAdAAAAABAD https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.idntimes.com%2Ffood%2Fdining-guide%2Fputriana-cahya%2Fbeda-mentega-margarin-butter-dan-roombutter-1&psig=AOvVaw3VBZZOkU_xXAZ6vDn0lXU_&ust=1630740429653000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCLjXlKKk4vICFQAAAAAdAAAAABAD https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.zatulet.org%2Fwater-and-healthier-drinks%2F&psig=AOvVaw1FO_SjaphO3d9FJbDAokOk&ust=1630740702887000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCLiAgNyk4vICFQAAAAAdAAAAABAD PLASMA https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.istockphoto.com%2Fphoto%2Fcandy-canes-on-colorful-candies-background-gm674582650-124685677&psig=AOvVaw3EegHkZJBK140HbUz5-rlW&ust=1630740513155000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCOCA2IGk4vICFQAAAAAdAAAAABAD https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.foodandwine.com%2Fwine-regions%2Fbest-affordable-imported-wines&psig=AOvVaw0TPGaGzIvcLfWDB-pruXFy&ust=1630741166291000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCMiZrb-m4vICFQAAAAAdAAAAABAD https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fmutuinstitute.com%2Fpost%2Fcrude-palm-oil%2F&psig=AOvVaw0jwVLHGf_U0BLDKoWT9lgg&ust=1630741135154000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCLCjqc6m4vICFQAAAAAdAAAAABAD https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.usgs.gov%2Fmedia%2Fimages%2Fvapor-pressure-and-water&psig=AOvVaw02jfmIDTYv7p89I76oaVe9&ust=1630741380137000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCLiZ6p-n4vICFQAAAAAdAAAAABAD https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.scienceabc.com%2Feyeopeners%2Fdry-ice-can-make-home.html&psig=AOvVaw0PJKaQu-iZoFGfo2mi1Ruc&ust=1630741465000000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCOCFhMun4vICFQAAAAAdAAAAABAD https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.ars.usda.gov%2Fnews-events%2Fnews%2Fresearch-news%2F2008%2Ffood-safety-developments-are-in-the-air%2F&psig=AOvVaw0TmsUo6Kpydysu1Jgx2V0D&ust=1630741731914000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCIjQ2vyy4vICFQAAAAAdAAAAABAJ GAS https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fgeneralparts.com%2Fthe-importance-of-understanding-the-color-of-your-gas-flame%2F&psig=AOvVaw3ZQiMCSaO976EID-EuIq2P&ust=1630744252309000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCLCFz_ex4vICFQAAAAAdAAAAABAD  PERBANDINGAN SIFAT ANTARA 4 WUJUD ZAT SIFAT PADAT CAIR GAS PLASMA Jarak antar molekul Sangat rapat Lebih regang Molekul saling Partikel saling dan dekat dibandingkan wujud berjauhan berjauhan seperti gas padat Gaya antar molekul Sangat kuat Lebih rendah Dapat diabaikan Dapat diabaikan dibandingkan wujud padat Bentuk Tetap Tidak tetap, mengikuti Tidak tetap, mengikuti Tidak tetap, mengikuti bentuk wadah bentuk wadah bentuk wadah Volume Tetap Tidak tetap Tidak tetap Tidak tetap Kemudahan Tidak Mengalir dari tempat Mengalir ke segala Mengalir ke segala mengalir mengalir tinggi ke rendah arah arah Pengaruh tekanan Tidak ada Rendah, dapat sedikit Sangat tinggi, sangat Sangat tinggi, sangat dimampatkan mudah dimampatkan mudah dimampatkan Energi Rendah Sedang Tinggi Sangat tinggi Penghantaran listrik Sangat tinggi Rendah Sangat rendah Biasanya sangat tinggi Sumber: DOI: 10.9790/2402-1011046375; https://selftution.com/ WUJUD ZAT VS FASE ZAT MENGINGAT KEMBALI Gaya/Interaksi Antarmolekul WUJUD ZAT: PADAT MENGINGAT KEMBALI ❖Jenis Padatan: ✓ Kristal Sel satuan → satuan struktur dasar ✓ Amorf yang berulang pada padatan kristal. Pada titik kisi: SiO2 Atom titik kisi Molekul Ion Sel satuan Bentuk 3 dimensi sel satuan NaCl  WUJUD ZAT: PADAT a = panjang rusuk kubus berpusat-muka Bentuk Sel Satuan (Kisi) Kubus pada Kristal r = jejari bola (face-centered cubic - fcc) kubus sederhana kubus berpusat-badan 4 atom per sel satuan (simple cubic - sc) (body-centered cubic - bcc) 1 atom per sel satuan 2 atom per sel satuan 𝑎 𝑎 a=2r 𝑎 2 𝑎  WUJUD ZAT: PADAT Volume Sel Satuan (Kisi) Parameter sc bcc fcc Jumlah atom per sel 1 2 4 Panjang rusuk (a) 2r 4𝑟ൗ 8𝑟 3 V unit sel suatu kristal padat atom dapat ditentukan jika diketahui densitas dan tipe Volume unit sel (a3) 8r3 64𝑟 3 16 2𝑟 3 unit selnya. 3 3 𝑚 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑡𝑜𝑚 𝑝𝑒𝑟 𝑢𝑛𝑖𝑡 𝑠𝑒𝑙 𝑑= = 𝑉 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 1 𝑢𝑛𝑖𝑡 𝑠𝑒𝑙 ❖ Panjang sisi atau diagonal dan jari-jari atom penyusun 𝑁 suatu kristal dapat dihitung jika volume unit sel 𝑚 = 𝑛. 𝑀𝐴𝑟 𝑛= diketahui (V unit sel) dan sebaliknya 𝑁𝐴 𝑚 𝑛.𝑀𝐴𝑟 𝑁.𝑀𝐴𝑟 ❖ Efisiensi pengisian pada unit sel kisi kubik dapat V unit sel = 𝑑 = 𝑑 = 𝑑𝑁𝐴 dihitung dengan menghitung volume unit atom sebagai bola (4/3r3). 𝑑 = densitas; 𝑛 = jumlah mol per sel satuan 𝑀𝐴𝑟 = massa molar atom; 𝑉 𝑢𝑛𝑖𝑡 𝑎𝑡𝑜𝑚 Efisiensi Pengisian = 𝑉 𝑢𝑛𝑖𝑡 𝑠𝑒𝑙 x 100% 𝑁 = jumlah atom per sel satuan; 𝑁𝐴 = bilangan Avogadro  WUJUD WUJUD ZAT: PADAT ZAT: PADAT Contoh Soal: Pada 25 oC dan 1 atm, kristal NaCl (Mr = 58,454 g mol-1) memiliki densitas 2,164 g cm-3 Jika analisis XRD memberikan panjang rusuk fcc NaCl sebesar 564 pm, berapakah tetapan Avogadro yang diperoleh dari eksperimen ini? Jawab: volume yang ditempati 1 mol NaCl Tetapan Avogadro =  atom per 1 mol NaCl = volume yang ditempati 1 atom NaCl 58,454 g 1 cm3 Volume yang ditempati 1 mol NaCl = × = 27,01 cm3 mol-1 mol 2,164 g 3 volume sel satuan 564 × 10 −10 Volume yang ditempati 1 atom NaCl = 4,49 × 10 −23 cm3 jumlah atom NaCl per sel satuan 4 Tetapan Avogadro = 6,0225 x 1023 mol-1  WUJUD ZAT: PADAT Jenis Kristal: ❖ Ionik ❖ Molekular ✓ Titik kisi ditempati oleh kation ✓ Titik kisi ditempati oleh molekul dan anion ✓ Disatukan oleh gaya ✓ Disatukan oleh gaya antarmolekul (van der Waals elektrostatik atau ikatan hidrogen) ✓ Keras, getas, titik leleh tinggi ✓ Lunak, titik leleh rendah ✓ Konduktor lemah untuk panas ✓ Konduktor lemah bagi panas dan listrik H2O dan listrik NaCl ❖ Kovalen ❖ Logam ✓ Titik kisi ditempati oleh atom ✓ Titik kisi ditempati oleh ✓ Disatukan oleh ikatan kovalen atom-atom logam ✓ Keras, titik leleh tinggi ✓ Disatukan oleh ikatan ✓ Konduktor lemah untuk panas logam dan listrik ✓ Lunak hingga keras, titik SiO2 leleh rendah hingga tinggi Ag ✓ Konduktor yang baik bagi panas dan listrik WUJUD ZAT: PADAT  WUJUD ZAT: CAIR MENGINGAT KEMBALI Thickening agent seperti tepung dan gum ditambahkan untuk Fenomena Gaya Antar Molekul pada Zat Cair meningkatkan viskositas/kekentalan pada ❖Aksi kapiler ❖Viskositas makanan ✓ Gaya adhesi ✓ Ukuran hambatan suatu fluida ✓ Gaya kohesi untuk mengalir ✓ Kapilaritas → gaya adhesi antara molekul permukaan dinding kapiler Viskositas tinggi, aliran dan molekul cairan >>> sehingga cairan lambat cairan menempel atau membasahi  Gaya antarmolekul kuat permukaan padat Viskositas  apabila suhu : energi kinetik yang lebih besar mampu mengatasi gaya antarmolekul. Food Rheology Air Merkuri  WUJUD ZAT: CAIR MENGINGAT KEMBALI Fenomena Gaya Antar Molekul pada Zat Cair ❖Tegangan Permukaan Gaya Molekul yang ada di dalam zat antarmolekul cair memiliki gaya tarik-menarik kuat ke segala arah, tetapi molekul di permukaan mengalami gaya tarik netto ke arah interior cairan. Tegangan permukaan tinggi  WUJUD ZAT: CAIR ❖Tegangan Permukaan Senyawa aktif permukaan (surfaktan) mampu menurunkan tegangan permukaan Molekul-molekul surfaktan menjajarkan diri di permukaan air dengan ekor nonpolar menjauhi polaritas air. Akibat penataan https://doi.org/10.3390/ma14123197 ini, tegangan permukaan air terganggu.  WUJUD ZAT: CAIR EMULSIFIER ❖ Surfaktan pada industri makanan yang berfungsi sebagai pembuat emulsi ❖ Senyawa dan kelompok senyawa sebagai pengemulsi termasuk lecitin, protein, asam lemak, mono- dan di-gliserida, polisorbat, beberapa terdapat dalam bahan makanan seperti: ✓ Kuning dan putih telur (lesitin, albumin) ✓ Minyak sawit, minyak kedelai,minyak mustard (gliserida, asam lemak), dsb ✓ Karaginan ✓ dsb ❖ Food additive emulsifier E471 mengandung mono/digliserida https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.youtube.com%2Fwatch%3Fv%3Dl6IsKNCP4nc&psig=AOvVaw14ObEg6qAQ5yba96i0n 1_V&ust=1630801941423000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCIjxye2I5PICFQAAAAAdAAAAABBs  WUJUD ZAT: GAS MENGINGAT KEMBALI Penggabungan hukum-hukum gas menghasilkan Persamaan GAS IDEAL Hukum-hukum Gas Hukum Boyle: V vs P R adalah konstanta gas V  1/P (pada n dan T tetap) PV = nRT R = 0.082057 L atm / (mol K) P1V1 =P2V2 Tekanan Parsial Gas Hukum Charles dan Gay-Lusac: V vs T Campuran gas berperilaku sama dengan gas murni dan V  T (pada n dan P tetap) mematuhi hukum yang sama V1 V2 = T1 T2 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑃1 + 𝑃2 + 𝑃3 + ⋯ + 𝑃𝑛 Hukum Avogadro: V vs n 𝑃𝑖 = 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥𝑖 𝑖 = 1, 2, 3, … , 𝑛 V  n (pada T dan P tetap) 𝑥𝑖 = 𝑓𝑟𝑎𝑘𝑠𝑖 𝑚𝑜𝑙 𝑔𝑎𝑠 𝑘𝑒 − 𝑖 V1 V2 = n1 n2  WUJUD ZAT: GAS MENGINGAT KEMBALI Penyimpangan Perilaku Gas Ideal Terjadinya kondensasi gas = fakta adanya Teori Kinetik Molekul Gas gaya antarmolekul → pada tekanan tinggi ✓ Molekul gas selalu bergerak acak gas bersifat tidak ideal ✓ Tumbukan molekul gas dan dinding wadah menghasilkan tekanan 1 mol gas ideal ✓ Tumbukan antar molekul gas bersifat elastis sempurna PV = nRT Gaya Tolak-menolak ✓ Molekul gas bertindak independent, tidak PV n= = 1.0 ada gaya interaksi antar molekul, RT jaraknya berjauhan Gaya Tarik-menarik Persamaan Van der Waals Untuk gas nonideal an2 ( P + 2 ) (V – nb) = nRT V } } tekanan volume terkoreksi terkoreksi  Latihan Soal: Popping Popcorn ❖Sebuah bejana besar pembuat popcorn memiliki volume 1 m3 pada suhu 27°C dan tekanan 100.000 Pa, hitung mol gas yang terdapat pada bejana besar ini! ❖Sekarang, bejana tersebut akan dipanaskan sampai suhu 127°C. Berapakah tekanan gas akhir di dalam bejana? Jagung pipilan memiliki struktur kulit (carp) yang kuat dan kaku, dapat menahan tekanan gas hingga 10 bar. Pada proses pembuatan popcorn, pemanasan akan menaikkan suhu, dan molekul air di dalam jagung akan berubah menjadi uap air dan menimbulkan tekanan kepada kulit jagung. Hingga pada tertentu, kulit tidak mampu lagi menahan tekanan dari dalam sehingga pecah dan menimbulkan bunyi “pop pop”, jadilah popcorn https://foodcrumbles.com/why-does-popcorn-pop/  Latihan Soal: Baking a souffle ❖ Adonan souffle dengan volume 1m3, pada suhu 27°C, tekanan 100.000 Pa dan 40 mol gas di dalamnya. Adonan dipanaskan hingga suhu 400K. Adonan souffle sangat lembut yang mengandung putih telur yang dikocok halus, dan banyak gelembung gas. Dengan asumsi tidak ada gas yang terbentuk maupun hilang sehingga tekanan tetap, jelaskan apa yang terjadi pada adonan souffle tersebut! Salah satu tantangan membuat souffle adalah bagaimana mencegah souffle menjadi kempis setelah dikeluarkan dari oven. Namun, ini hanya berfungsi jika souffle cukup kaku untuk menahan bentuknya. Souffle, bahkan yang dimasak, memiliki struktur yang sangat halus dan tidak dapat menahan tekanan luar. Sehingga penurunan suhu akan selalu menyebabkan penurunan volume (kempis). https://foodcrumbles.com/why-does-popcorn-pop/  WUJUD ZAT: PLASMA MENGINGAT KEMBALI Types of Plasma PLASMA ✓ zat gas yang terdiri dari partikel bermuatan bebas, seperti elektron, proton, dan ion lain, yang merespons sangat kuat terhadap medan elektromagnetik  WUJUD ZAT: PLASMA Aplikasi Non-Thermal Plasma (NTP) pada Industri Makanan Microwaving the grapes (!!BERBAHAYA, Jangan dilakukan di rumah!!) Dua butir anggur yang dipapar gelombang mikro dalam oven microwave akan menghasilkan plasma. https://doi.org/10.1073/pnas.1818350116 https://doi.org/10.1016/j.cofs.2018.03.011 Transisi Fase TRANSISI FASE MENGINGAT KEMBALI Dua perbedaan utama dengan diagram fase air: 1. Titik tripel > 1 atm → menyublim pada suhu > –78 oC. 2. Kurva peleburan miring Diagram Fase Air Diagram Fase CO2 ke kanan: P   tl   TRANSISI FASE Kesetimbangan Cair-Uap Kalor Penguapan Tekanan uap: tekanan yang ditimbulkan oleh uap. Penguapan: Lepasnya molekul-molekul (zat cair) Jika Suhu cairan ditingkatkan → Tekanan uap . dengan energi kinetik > energi kinetik rerata Ketika tekanan uap = tekanan udara luar dan sistem. Entalpi (kalor) penguapan, Hvap: penguapan berlangsung pada seluruh cairan → Jumlah energi yang diperlukan untuk menguapkan mendidih. sejumlah tertentu zat cair pada suhu tertentu. , Gaya antarmolekul zat cair  → kalor penguapan Kalor Peleburan Peleburan = kesetimbangan padat-cair Entalpi (kalor) lebur, Hfus: Jumlah kalor yang diperlukan untuk melelehkan