Fun with Kimia : Antara Kripton dan Superman

Matahari baru bangun dari tidurnya ketika aku memulai pagi dengan membaca Koran seperti hari-hari biasanya di depan rumahku nomor 36 gang 4 blok VIIIA di kota kami Sistem Periodik Unsur.

Ha….ha…. kok bisa sih namaku masuk Koran, mana yang nulisnya kasih judul antara Kripton dan Superman lagi. ssstt…sst…!! Kalau ada yang fans superman bisa di marahi nih, coba aku baca

“Dr. Chris Stanley, ahli mineralogy di museum London Natural History menemukan specimen aneh di pertambangan dekat Jadar Serbia, mineral yang memiliki formula kimia Sodium Lithium Boron Silicate Hidroxide, formula kimianya tepat sama dengan formula Kryptonite, yang merupakan mineral fiksi dari kripton….”

“Wah…kak Argon…! kak Argon…!”teriakku memanggil salah satu kakakku,

“Ada apa Kripton pagi-pagi sudah teriak-teriak? kakakmu Argon masih tidur..”, jawab Neon kakakku yang kedua, sedang yang pertamanya kak Helium dan kakak ketiga kak Argon yang kupanggil tadi, Selain kakak aku juga mempunyai 2 adik yaitu Xenon dan Radon.

“Oh, kalau kak Helium ada gak?”

“Kak Helium belum pulang masih membantu manusia  mengisi balon, memangnya kenapa ?”

“Lihat deh kak, hari ini aku masuk Koran, mana judulnya antara Kripton dengan Superman lagi”

“Oya…coba baca apa katanya?”

“Boleh…boleh… “

“Dr. Chris Stanley, ahli mineralogi di museum London Natural History menemukan specimen aneh di pertambangan dekat Jadar Serbia, mineral yang memiliki formula kimia Sodium Lithium Boron Silicate Hidroxide, formula kimianya tepat sama dengan formula Kryptonite, yang merupakan mineral fiksi dari kripton….”

“Tuh kan namaku di sebut, ternyata sudah ditemukan mineral baru ”

“Lanjutin dulu bacanya”

“Iya…iya…”

“Kryptonite ini mempunyai makna sangat penting dalam perjalanan hidup Superman. Dalam cerita Superman terdapat beberapa jenis Kryptonite yaitu Green Kryptonite, Red Kryptonite, Gold Kryptonite, Blue Kryptonite, Black Kryptonite, White  Kryptonite, Jewel Kryptonite, Anti- Kryptonite, X- Kryptonite, Slow Kryptonite, Magno-  Kryptonite, Bizarro red Kryptonite, Kriptisium silver Kryptonite, dan Pink Kryptonite, dan Gold Kryptonite dapat menghilangkan kekuatan Superman secara permanen. mineral yang membahayakan Superman itu diberi nama oleh Ilmuan yaitu dengan nama Jadarit”

“Alhamdulillah bukan namaku yang dipakai,coba kalau aku yang di sebut pasti hidupku kan dibenci Superman selamanya”

“Bukan itu saja fans Superman juga pasti membencimu, lagian masa sih seorang kripton masuk Koran, namanya aja kan sudah kripton”

“Memangnya kenapa dengan namaku kak?”

“Kripton itu dalam bahasa Yunani di sebut Kriptos yang artinya tersembunyi”

“Oh begitu, kakak tahu dari siapa?”

“Sir Wiliam Ramsay dan Maris W. Travers Ilmuan yang menemukanmu di tahun 1898”

“Oh gitu ya, kakak kok tahu banyak sih, padahal selama ini yang aku tahu cuma … keluarga kita itu dijuluki gas mulia dan keluarga kita semuanya bertubuh gas”

“Seiring waktu nanti juga kamu banyak tahu kok,udah ah kakak mau bantu manusia dulu “

“Kakak mau kemana?”

“Kakak mau akting dulu  jadi lampu iklan”

“Ikut, aku juga mau ngisi bola lampu listrik”

“Hah..! sejak kapan suka ngisi bola lampu listrik, bukankah kakakmu Argon juga ngisi bola lampu?”

“Kak Argon ngisi bola lampu pijar yang dirumah manusia, sedang aku ngisi bola lampu listrik untuk membantu pendaratan pesawat terbang soalnya lampu yang kuisi dapat memancarkan radiasi cahaya merah jingga yang dapat menembus lapisan kabut”

“Oh..hebat..hebat..ya udah ayo sama-sama berangkatnya, gak nyangka ya untuk soal lampu ternyata keluarga kitalah yang paling ahli ”

“Ya dong, sapa dulu nih”, kataku sambil menunjuk dadaku dan kamipun tertawa bersama.

Sumber :

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/tips_dan_opini/cerpen-kimia-antara-kripton-dengan-superman/

Cinta Terlarang Elektron

Elektron duduk termenung, sesekali ia kayuhkan kedua kakinya agar ayunan bergerak perlahan. Ayunan yang sering disebut orbital merupakan tempat yang paling Elektron sukai. Jadi siapapun orang yang ingin menemukannya langsung saja menuju orbital. Walau demikian, tidaklah mudah untuk bertemu Elektron di sana. Tapi setidaknya orbitallah tempat kemungkinan Elektron melepaskan penatnya ketika ia berada di rumah atom.

“Mengapa aku selalu ingat Proton?” keluh Elektron seraya menarik nafas dalam-dalam dan menghembuskannya perlahan.

“Apa yang salah dengan perasaan ini, tidak bolehkah aku tertarik padanya?” pertanyaan yang kesekian kalinya namun tak juga Elektron mengetahui jawabannya.

Elektron menatap jauh ke depan dan terhenti pada sebuah kamar yang biasa disebut nukleous. Tatapannya sarat dengan beban namun begitu tajam seakan ingin menembus dinding kamar dimana Proton berada.

“Seandainya aku adalah Neutron, pastilah hatiku sangat senang karena aku akan selalu dekat dengan Proton” gumannya lagi.

~ *** ~

Elektron tinggal di sebuah rumah mungil bersama dua saudara angkatnya. Para tetangga memanggil rumah mungil itu dengan sebutan atom. Elektron adalah anak tertua. Kelahirannya dibantu oleh om J.J Thomson pada tahun 1897. Semenjak dalam kandungan dia sering dipanggil dengan nama sinar katoda karena Elektron merupakan anak yang diperoleh melalui tabung sinar katoda dan perkembangannya selalu dipantau oleh om William Crookes. Setelah lahir, ia diberi nama Elektron seperti yang diinginkan om G.J Stoney. Beratnya ditimbang oleh om Robert Milikan ternyata hanya 9,11 x 10^-28 gram.

Adiknya yang pertama bernama Proton. Kelahirannya dibantu oleh om  E. Rutherford pada tahun 1906. Dia lebih gendut dibandingkan Elektron karena massanya 1837 kali dari massa Elektron yaitu 1,673 x 10^-24 gram.

Pada tahun 1932, Elektron mempunyai adik kedua yang diberi nama Neutron. Om James Chadwick yang membantu kelahirannya. Dia hampir sama gendutnya dengan Proton karena massanya adalah 1,675 x 10^-24 gram.

Walaupun mereka bersaudara dan tinggal bersama dalam rumah atom tetapi karakter ketiganya berbeda. Elektron paling tidak suka berada di dalam rumah. Baginya dunia terasa sempit jika hanya memandang tembok-tembok yang memisahkannya dengan dunia luar. Berkeliling di halaman rumah lebih mengasyikkan, Elektron dapat berjalan-jalan di taman, memandang bunga-bunga yang berkembang dan menghirup keharumannya. Saat pagi tiba, mentari akan menyusupkan kehangatannya sehingga Elektron semakin bersemangat untuk terus beraktifitas. Biasanya, Elektron akan bersepeda melalui lintasan yang disebutnya sebagai orbit. jika dia merasa lelah maka Elektron beristirahat dalam orbital. Keaktifan Elektron dianggap perilaku yang negatif oleh keluarganya.

Lain lagi dengan kedua adiknya, mereka lebih suka di dalam kamar. Kamar itu mereka sebut dengan nucleus karena itulah mereka berdua dinamakan nucleon. Walaupun begitu, Elektron tahu jika Proton terkadang tertarik dengan aktifitasnya. Sehingga mereka sering mencoba bertemu untuk saling berbagi hati. Sedangkan Neutron dia sangat cuek. Apapun yang terjadi di dalam rumah atom, dia  netral-netral saja.

Bagi keluarga atom, sifat pendiam Proton merupakan sifat yang dianggap positif. Namun bagi Elektron, Proton mempunyai karisma yang membuatnya  terlihat sempurna dibandingkan Neutron. Adanya perbedaan karakter antara Elektron dan Proton membuat mereka saling tertarik. ketertarikan inilah yang membuat beban bagi keduanya karena semestinya itu tidak ada.

~ *** ~

“Aku mohon Proton, cobalah kamu mengerti perasaanku” kata Elektron.

“Maaf Elektron, tanpa kau katakanpun aku tahu perasaanmu karena akupun merasa demikian, tapi itu tak mungkin” jawab Proton setengah tersedu menahan tangisnya.

“Jikalau kita bersatu, maka takkan ada rumah atom lagi” lanjut Proton lirih.

Elektron terdiam, dia paham sekali tak mungkin Proton meninggalkan nukleous. tapi ia juga tak mungkin menghapus ketertarikannya pada Proton dengan mudah, Mengacuhkannya saja membuat rasa menjadi gundah. Apalagi harus jauh darinya, pastilah rindu itu ada. Rindu pada perhatiannya, rindu pada cerita manjanya, rindu dengan tatapan penuh rasa rahasia yang dalam.

“Ya sudahlah, biarkanlah perasaan ini tetap ada, toch aku masih bisa memandangmu meski tak mampu bersamamu” ujar Elektron kemudian.

“Kamu tahu Proton, hanya kaulah yang sering datang dalam mimpiku dan memang hanya menjadi mimpiku….” lanjut Elektron menegaskan apa yang dirasakannya selama ini.

Keduanya kini terdiam, diam oleh ketidakberdayaan akan sebuah perasaan yang entah kapan hadir diantara keduanya. Namun mereka paham, kebahagiaan tidak selalu harus menjadi satu tetapi saling mengingatkan ketika salah, memotivasi ketika lelah, memberikan nasehat bijak ketika gundah, semoga semuanya menjadi ajang untuk ibadah. Dari perbedaan inilah yang akan menjadikan mereka dalam satu-kesatuan di rumah atom sehingga mereka dapat menempati posisi, tugas dan fungsinya masing-masing demi berputarnya dunia yang indah.

Sumber :

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/tips_dan_opini/cinta-terlarang-elektron/

Biodiesel dari Minyak Jelantah

Energi alternatif yang berasal dari sumber energi dapat diperbarui salah satunya biodiesel. Biodiesel sudah dapat di dapatkan di POM tempat penjualan dengan sebutan “biosolar”. yaitu campuran solar dengan biodiesel. Bagi kita yang ingin mulai menggunakan energi alternatif, membuat sendiri biodiesel mungkin bisa menjadi sebuah awal yang baik.

Langkah kita dapat membuat biodiesel dari minyak jelantah, selain mudah didapatkan, minyak jelantah murah karena kita tidak perlu untuk membelinya. Kita memperoleh bahan baku biodiesel minyak jelantah dari hasil limbah rumah tangga. Tentu saja langkah awal adalah mengumpulkan minyak jelantah yang diperoleh dari dapur rumah kita

Bahan-bahan dan peralatan yang diperlukan untuk membuat biodiesel dari minyak jelantah diperlukan bahan-bahan lain seperti methanol 99 persen dan soda api (NaOH) dengan peralatan ember plastik, gelas ukur, panci, kompor, sarung tangan karet, timbangan, pompa udara akuarium, kain katun tipis untuk penyaring, dan selang.

Langkah-langkah yang harus dilakukan :

1. Bahan pelarut (metoxida) dibuat dengan mencampurkan 900 ml methanol dan 21 gram NaOH hingga larut selama 15 menit

2. Campurkan metoxida ke dalam ember berisi 3 liter minyak jelantah dan aduk memakai sendok plastik selama 30 menit atau campuran sudah rata

3. Biarkan 4-12 jam sampai terjadi pengendapan

4. Pengendapan ditandai dengan dua lapisan berbeda warna dengan lapisan gelap berada di bawah yang disebut crude gliserin, sedangkan lapisan atas berwarna bening, crude BD

5. Pisahkan crude biodisel dari crude gliserin lalu masukkan ke ember untuk dicuci dengan cara mencampurkan air bersih sebanyak dua liter.

6. Pompakan udara melalui pompa udara akuarium dan biarkan beberapa saat sehingga muncul warna putih susu

7. Pisahkan crude biodiesel yang berwarna kuning dengan air warna putih melalui selang

8. Biodiesel yang telah bening dimasukkan ke panci lalu panaskan hingga 100 derajat beberapa menit agar air dan sisa methanol menguap.

9. Biodiesel yang telah dipanaskan dan didinginkan dapat langsung dipergunakan untuk mobil maupun mesin diesel industri

Langkah-langkah diatas dapat menggunakan peralatan seadanya di rumah, jika tidak ada dapat disubsitusi dengan peralatan yang sejenis. Pembuatan biodiesel sanagt mudah, sehingga dapat dilakukan dirumah. Selamat Mencoba!

Bioetanol dari Jagung

Seiring dengan menipisnya cadangan energi BBM, jagung menjadi alternatif yang penting sebagai bahan baku pembuatan ethanol (bahan pencampur BBM). Karenanya, kebutuhan terhadap komoditas ini pada masa mendatang diperkirakan mengalami peningkatan yang signifikan. Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme.

Gasoholº campuran bioetanol kering/absolut terdena-turasi dan bensin pada kadar alkohol s/d sekitar 22 %-volume.
Istilah bioetanol identik dengan bahan bakar murni. BEX º gasohol berkadar bioetanol X %-volume.

Alkohol merupakan bahan kimia yang diproduksi dari bahan baku tanaman yang mengandung pati seperti ubi kayu, ubi jalar, jagung, dan sagu biasanya disebut dengan bioethanol. Ubi kayu, ubi jalar, dan jagung merupakan tanaman pangan yang biasa ditanam rakyat hampir di seluruh wilayah Indonesia, sehingga jenis tanaman tersebut merupakan tanaman yang potensial untuk dipertimbangkan sebagai sumber bahan baku pembuatan bioethanol atau gasohol. Namun dari semua jenis tanaman tersebut, ubi kayu merupakan tanaman yang setiap hektarnya paling tinggi dapat memproduksi ethanol. Selain itu pertimbangan pemakaian ubi kayu sebagai bahan baku proses produksi bio-ethanol juga didasarkan pada pertimbangan ekonomi. Pertimbangan keekonomian pengadaan bahan baku tersebut bukan saja meliputi harga produksi tanaman sebagai bahan baku, tetapi juga meliputi biaya pengelolaan tanaman, biaya produksi pengadaan bahan baku, dan biaya bahan baku untuk memproduksi setiap liter ethanol/bio-ethanol. Secara umum ethanol/bio-ethanol dapat digunakan sebagai bahan baku industri turunan alkohol, campuran untuk miras, bahan dasar industri farmasi, campuran bahan bakar
untuk kendaraan. Mengingat pemanfaatan ethanol/bio-ethanol beraneka ragam, sehingga grade ethanol yang dimanfaatkan harus berbeda sesuai dengan penggunaannya. Untuk ethanol/bio-ethanol yang mempunyai grade 90-96,5% vol dapat digunakan pada industri, sedangkan ethanol / bio ethanol yang mempunyai grade 96-99,5% vol dapat digunakan sebagai campuran untuk miras dan bahan dasar industri farmasi. Berlainan dengan besarnya grade ethanol/bio-
ethanol yang dimanfaatkan sebagai campuran bahan bakar untuk kendaraan yang harus betul-betul kering dan anhydrous supaya tidak korosif, sehingga ethanol/bio-ethanol harus mempunyai grade sebesar 99,5-100% vol. Perbedaan besarnya grade akan berpengaruh terhadap proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air. Mengacu dari penjelasan tersebut, disusunlah makalah yang berjudul “Teknologi Proses Produksi Bio-Ethanol”

PROSES PRODUKSI BIO-ETHANOL
Secara umum, proses pengolahan bahan berpati seperti ubi kayu, jagung dan sagu untuk menghasilkan bio-etanol dilakukan dengan proses urutan. Pertama adalah proses hidrolisis, yakni proses konversi pati menjadi glukosa. Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan a-glikosidik. Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas, fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak terlarut disebut amilopektin. Amilosa mempunyai struktur lurus dengan ikatan a-(1,4)-D-glikosidik sedangkan amilopektin mempunyai struktur bercabang dengan ikatan a-(1,6)-D-glikosidik sebanyak 4-5% dari berat total. Prinsip dari hidrolisis pati pada dasarnya adalah pemutusan rantai polimer pati menjadi unit-unit dekstrosa (C6H12O6). Pemutusan rantai polimer tersebut dapat dilakukan dengan berbagai metode, misalnya secara enzimatis, kimiawi ataupun kombinasi keduanya. Hidrolisis secara enzimatis memiliki perbedaan mendasar dibandingkan hidrolisis secara kimiawi dan fisik dalam hal spesifitas pemutusan rantai polimer pati. Hidrolisis secara kimiawi dan fisik akan memutus rantai polimer secara acak, sedangkan hidrolisis enzimatis akan memutus rantai polimer secara spesifik pada percabangan tertentu.

Produksi ethanol/bio-ethanol (alkohol) dengan bahan baku tanaman yang mengandung pati atau karbohydrat, dilakukan melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air. Konversi bahan baku tanaman yang mengandung pati atau karbohydrat dan tetes menjadi bio-ethanol.

Konversi Bahan Baku Tanaman Yang Mengandung Pati Atau Karbohidrat Dan Tetes Menjadi Bio-Ethanol

Bahan Baku		Kandungan Gula Dalam Bahan Baku	Jumlah Hasil Konvers	Perbandingan Bahan Baku dan Bioetanol
Jenis	Konsumsi (Kg)	(Kg)	Bio-etanol (Liter)
Ubi Kayu Ubi Jalar Jagung Sagu Tetes	1000 1000 1000 1000 1000	250-300 150-200 600-700 120-160 500	166.6 125 200 90 250	6,5:1 8:1 5:1 12:1 4:1

Beberapa artikel juga menulis beberapa perbandingan bahan bahan yang sudah di uji coba

Sumber Karbohidrat	Hasil Panen Ton/ha/th	Perolehan Alkohol
		Liter/ton	Liter/ha/th
Singkong Tetes Sorgum Bici Ubi Jalar Sagu Tebu Nipah Sorgum Manis	25 (236) 3,6 6 62,5* 6,8$ 75 27 80**	180 (155) 270 333,4 125 608 67 93 75	4500 (3658) 973 2000 7812 4133 5025 2500 6000
NB : *)= Panen 2 ½ kali/th; $ = sagu kering; **= panen 2 kali/th. Sumber: Villanueva (1981); kecuali sagu, dari Colmes dan Newcombe (1980); sorgum manis, dari Raveendram ; dan Deptan (2006) untuk singkong; tetes dan sorgum biji (tulisan baru)

Glukosa dapat dibuat dari pati-patian, proses pembuatannya dapat dibedakan berdasarkan zat pembantu yang dipergunakan, yaitu Hydrolisa asam dan Hydrolisa enzyme. Berdasarkan kedua jenis hydrolisa tersebut, saat ini
hydrolisa enzyme lebih banyak dikembangkan, sedangkan hydrolisa asam (misalnya dengan asam sulfat) kurang dapat berkembang, sehingga proses pembuatan glukosa dari pati-patian sekarang ini dipergunakan dengan hydrolisa
enzyme. Dalam proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air dilakukan dengan penambahan air dan enzyme; kemudian dilakukan proses peragian atau fermentasi gula menjadi ethanol dengan menambahkan yeast atau
ragi. Reaksi yang terjadi pada proses produksi ethanol/bio-ethanol secara sederhana ditujukkan pada reaksi 1 dan 2.

Selain ethanol/bio-ethanol dapat diproduksi dari bahan baku tanaman yang mengandung pati atau karbohydrat, juga dapat diproduksi dari bahan tanaman yang mengandung selulosa, namun dengan adanya lignin mengakibatkan proses
penggulaannya menjadi lebih sulit, sehingga pembuatan ethanol/bio-ethanol dari selulosa tidak perlu direkomendasikan. Meskipun teknik produksi ethanol/bioethanol merupakan teknik yang sudah lama diketahui, namun ethanol/bio-ethanol
untuk bahan bakar kendaraan memerlukan ethanol dengan karakteristik tertentu yang memerlukan teknologi yang relatif baru di Indonesia antara lain mengenai neraca energi (energy balance) dan efisiensi produksi, sehingga penelitian lebih
lanjut mengenai teknologi proses produksi ethanol masih perlu dilakukan. Secara singkat teknologi proses produksi ethanol/bio-ethanol tersebut dapat dibagi dalam tiga tahap, yaitu gelatinasi, sakharifikasi, dan fermentasi.

PROSES GELATINASI

Dalam proses gelatinasi, bahan baku ubi kayu, ubi jalar, atau jagung dihancurkan dan dicampur air sehingga menjadi bubur, yang diperkirakan mengandung pati 27-30 persen. Kemudian bubur pati tersebut dimasak atau dipanaskan selama 2 jam sehingga berbentuk gel. Proses gelatinasi tersebut dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu:
• Bubur pati dipanaskan sampai 130o C selama 30 menit, kemudian didinginkan sampai mencapai temperature 95o C yang diperkirakan memerlukan waktu sekitar ¼ jam. Temperatur 95o C tersebut dipertahankan selama sekitar 1 ¼ jam, sehingga total waktu yang dibutuhkan mencapai 2 jam.
• Bubur pati ditambah enzyme termamyl dipanaskan langsung sampai mencapai temperatur 130o C selama 2 jam.

Gelatinasi cara pertama, yaitu cara pemanasan bertahap mempunyai keuntungan, yaitu pada suhu 95o C aktifitas termamyl merupakan yang paling tinggi, sehingga mengakibatkan yeast atau ragi cepat aktif. Pemanasan dengan suhu tinggi (130o C) pada cara pertama ini dimaksudkan untuk memecah granula pati, sehingga lebih mudah terjadi kontak dengan air enzyme. Perlakuan pada suhu tinggi tersebut juga dapat berfungsi untuk sterilisasi bahan, sehingga bahan tersebut tidak mudah terkontaminasi.

Gelatinasi cara kedua, yaitu cara pemanasan langsung ( gelatinasi dengan enzyme termamyl ) pada temperature 130o C menghasilkan hasil yang kurang baik, karena mengurangi aktifitas yeast. Hal tersebut disebabkan gelatinasi dengan enzyme pada suhu 130o C akan terbentuk tri-phenyl-furane yang mempunyai sifat racun terhadap yeast. Gelatinasi pada suhu tinggi tersebut juga akan berpengaruh terhadap penurunan aktifitas termamyl, karena aktifitas termamyl akan semakin menurun setelah melewati suhu 95o C. Selain itu, tingginya temperature tersebut juga akan mengakibatkan half life dari termamyl semakin pendek, sebagai contoh pada temperature 93o C, half life dari termamyl adalah 1500 menit, sedangkan pada temperature 107o C, half life termamyl tersebut adalah 40 menit (Wasito, 1981).

Hasil gelatinasi dari ke dua cara tersebut didinginkan sampai mencapai 55o C, kemudian ditambah SAN untuk proses sakharifikasi dan selanjutnya difermentasikan dengan menggunakan yeast (ragi) Saccharomyzes ceraviseze.
Urea dan NPK berfungsi sebagai nutrisi ragi. Kebutuhan hara tersebut adalah sebagai berikut:
a. Urea sebanyak 0.5% dari kadar gula dalam larutan fermentasi.
b. NPK sebanyak 0.1% dari kadar gula dalam larutan fermentasi.
Untuk contoh di atas, kebutuhan urea adalah sebanyak 70 gr dan NPK sebanyak 14 gr. Gerus urea dan NPK ini sampai halus, kemudian ditambahkan ke dalam larutan molasses dan diaduk.

Bahan aktif ragi roti adalah khamir Saccharomyces cereviseae yang dapat memfermentasi gula menjadi etanol. Ragi roti mudah dibeli di toko-toko bahan-bahan kue atau di supermarket. Sebaiknya tidak menggunakan ragi tape, karena ragi tape terdiri dari beberapa mikroba. Kebutuhan ragi roti adalah sebanyak 0.2% dari kadar gula dalam larutan molasses. Untuk contoh di atas kebutuhan raginya adalah sebanyak 28 gr.
Ragi roti diberi air hangat-hangat kuku secukupnya. Kemudian diaduk-aduk perlahan hingga tempak sedikit berbusa. Setelah itu baru dimasukkan ke dalam fermentor. Fermentor ditutup rapat.

Enzim yang digunakan adalah alfa-amilase pada tahap likuifikasi, sedangkan tahap sakarifikasi digunakan enzim glukoamilase. Berdasarkan penelitian, penggunaan a-amilase pada tahap likuifikasi menghasilkan DE tertinggi yaitu 50.83 pada konsentrasi a-amilase 1.75 U/g pati dan waktu likuifikasi 210 menit, dan glukoamilase pada tahap sakarifikasi menghasilkan DE tertinggi yaitu 98.99 pada konsentrasi enzim 0.3 U/g pati dengan waktu sakarifikasi 48 jam.

PROSES FERMENTASI
Tahap kedua adalah proses fermentasi untuk mengkonversi glukosa (gula) menjadi etanol dan CO2. Fermentasi etanol adalah perubahan 1 mol gula menjadi 2 mol etanol dan 2 mol CO2. Pada proses fermentasi etanol, khamir terutama akan
memetabolisme glukosa dan fruktosa membentuk asam piruvat melalui tahapan reaksi pada jalur Embden-Meyerhof-Parnas, sedangkan asam piruvat yang dihasilkan akan didekarboksilasi menjadi asetaldehida yang kemudian mengalami
dehidrogenasi menjadi etanol (Amerine et al., 1987).
Khamir yang sering digunakan dalam fermentasi alkohol adalah Saccharomyces cerevisiae, karena jenis ini dapat berproduksi tinggi, toleran terhadap alkohol yang cukup tinggi (12-18% v/v), tahan terhadap kadar gula yang tinggi dan tetap aktif melakukan fermentasi pada suhu 4-32o C.
Setelah proses fermentasi selesai, dilakukan destilasi untuk memisahkan etanol. Distilasi merupakan pemisahan komponen berdasarkan titik didihnya. Titik didih etanol murni adalah 78o C sedangkan air adalah 100o C (Kondisi standar).
Dengan memanaskan larutan pada suhu rentang 78 – 100o C akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap, dan melalui unit kondensasi akan bisa dihasilkan etanol dengan konsentrasi 95 % volume.

Proses fermentasi dimaksudkan untuk mengubah glukosa menjadi ethanol/bio-ethanol (alkohol) dengan menggunakan yeast. Alkohol yang diperoleh dari proses fermentasi ini, biasanya alkohol dengan kadar 8 sampai 10 persen volume. Sementara itu, bila fermentasi tersebut digunakan bahan baku gula (molases), proses pembuatan ethanol dapat lebih cepat. Pembuatan ethanol dari molases tersebut juga mempunyai keuntungan lain, yaitu memerlukan bak fermentasi yang lebih kecil. Ethanol yang dihasilkan proses fermentasi tersebut perlu ditingkatkan kualitasnya dengan membersihkannya dari zat-zat yang tidak diperlukan.

Alkohol yang dihasilkan dari proses fermentasi biasanya masih mengandung gas - gas antara lain CO2 (yang ditimbulkan dari pengubahan glucose menjadi ethano l/ bio-ethanol) dan aldehyde yang perlu dibersihkan. Gas CO2 pada hasil fermentasi tersebut biasanya mencapai 35 persen volume, sehingga untuk memperoleh ethanol/bio-ethanol yang berkualitas baik, ethanol/bio-ethanol tersebut harus dibersihkan dari gas tersebut. Proses pembersihan (washing) CO2
dilakukan dengan menyaring ethanol/bio-ethanol yang terikat oleh CO2, sehingga dapat diperoleh ethanol/bio-ethanol yang bersih dari gas CO2). Kadar ethanol/bio-ethanol yang dihasilkan dari proses fermentasi, biasanya hanya mencapai 8 sampai 10 persen saja, sehingga untuk memperoleh ethanol yang berkadar alkohol 95 persen diperlukan proses lainnya, yaitu proses distilasi. Proses distilasi dilaksanakan melalui dua tingkat, yaitu tingkat pertama dengan beer column dan tingkat kedua dengan rectifying column. Definisi kadar alkohol atau ethanol/bio-ethanol dalam % (persen) volume adalah
“volume ethanol pada temperatur 15o C yang terkandung dalam 100 satuan volume larutan ethanol pada temperatur tertentu (pengukuran).“ Berdasarkan BKS Alkohol Spiritus, standar temperatur pengukuran adalah 27,5o C dan
kadarnya 95,5% pada temperatur 27,5 o C atau 96,2% pada temperatur 15o C (Wasito, 1981).
Pada umumnya hasil fermentasi adalah bio-ethanol atau alkohol yang mempunyai kemurnian sekitar 30 – 40% dan belum dpat dikategorikan sebagai fuel based ethanol. Agar dapat mencapai kemurnian diatas 95% , maka lakohol hasil fermentasi harus melalui proses destilasi.

PROSES DISTILASI ( PENYULINGAN ):

Terdapat dua tipe proses destilasi yang banyak diaplikasikan, yaitu continuous-feed distillation column system dan pot-type distillation system. Selain tipe tersebut, dikenal juga tipe destilasi vakum yang menggunakan tekanan rendah
dan suhu yang lebih rendah untuk menghasilkan konsentrasi alkohol yang lebih tinggi. Tekanan yang digunakan untuk destilasi adalah 42 mmHg atau 0.88 psi. Dengan tekanan tersebut, suhu yang digunakan pada bagian bawah kolom adalah 35o C dan 20o C di bagian atas. Proses produksi FGE dari bahan berpati disajikan pada Gambar 49, sedangkan Gambar dibawah ini menunjukkan proses produksi FGE dari ubi kayu.

Sebagaimana disebutkan diatas, untuk memurnikan bioetanol menjadi berkadar lebih dari 95% agar dapat dipergunakan sebagai bahan bakar, alkohol hasil fermentasi yang mempunyai kemurnian sekitar 40% tadi harus melewati proses destilasi untuk memisahkan alkohol dengan air dengan memperhitungkan perbedaan titik didih kedua bahan tersebut yang kemudian diembunkan kembali.

Untuk memperoleh bio-ethanol dengan kemurnian lebih tinggi dari 99,5% atau yang umum disebut fuel based ethanol, masalah yang timbul adalah sulitnya memisahkan hidrogen yang terikat dalam struktur kimia alkohol dengan cara destilasi biasa, oleh karena itu untuk mendapatkan fuel grade ethanol dilaksanakan pemurnian lebih lanjut dengan cara Azeotropic destilasi.

KENDALA DAN UPAYA PENGEMBANGAN PRODUKSI BIO-ETHANOL
Produksi ethanol/bio-ethanol harus mempertimbangkan keekonomiannya dari dua sisi kepentingan, yaitu sisi produsen ethanol/bio-ethanol yang memerlukan bahan baku produksi tanaman dengan harga rendah, dan dari segi petani penghasil
bahan baku yang menginginkan produksi tanamannya dibeli dengan harga tinggi dan biaya produksi paling rendah. Hal tersebut disebabkan nilai produksi tanaman adalah sebagai biaya pengeluaran untuk pembelian bahan baku bagi produsen
ethanol/bio-ethanol. Oleh karena itu, keekonomian program pemanfaatan ethanol/bio-ethanol untuk bahan bakar kendaraan bukan saja ditentukan oleh harga bahan bakar premium saja, tetapi ditentukan pula oleh harga bahan baku
pembuatan ethanol/bio-ethanol dalam hal ini produksi tanaman.

Kendala Pengembangan Produksi Bio-Ethanol
Dalam memenuhi program pemanfaatan ethanol/bio-ethanol untuk bahan bakar kendaraan, pemerintah telah membuat road map teknologi bio-ethanol, yaitu pada periode tahun 2005-2010 dapat memanfaatkan bio-ethanol sebesar 2% dari
konsumsi premium (0.43 juta kL), kemudian pada periode tahun 2011-2015, persentase pemanfaatan bio-ethanol ditingkatkan menjadi 3% dari konsumsi premium (1.0 juta kL), dan selanjutnya pada periode tahun 2016-2025, persentase pemanfaatan bio-ethanol ditingkatkan menjadi 5% dari konsumsi premium (2.8 juta kL). Namun untuk merealisasikan road map teknologi bio-ethanol harus melibatkan banyak pihak baik dari sisi Pemerintah maupun Swasta.
Mengingat sampai saat ini belum ada sinergi yang diwujudkan dalam satu dokumen rencana strategis yang komprehensif dan terpadu, sehingga akan timbul beberapa kendala yang harus diatasi. Beberapa kendala tersebut, meliputi:
• Rencana pengembangan lahan untuk tanaman penghasil bahan baku bio- ethanol yang dibuat oleh Departemen Pertanian dan Departemen Kehutanan belum terkait langsung dengan rencana pengembangan bio- ethanol di sektor energi;
• Rencana Pemerintah dalam pengembangan energi dan instrumen kebijakan yang diperlukan dalam pengembangan bio-ethanol belum terkait langsung dengan rencana dari para pihak pelaku bisnis bio-ethanol dan pengelola lahan pertanian yang sangat luas untuk menghasilkan bahan baku; dan
• Ketidakpastian resiko investasi dalam komersialisasi pengembangan bio- ethanol dan belum terbentuknya rantai tata niaga bio-ethanol.

Agar kendala tersebut dapat diatasi harus didukung adanya kebijakan Pemerintah mengenai pertanian dan kehutanan yang terkait dengan peruntukan lahan, kebijakan insentif bagi pengembangan bio-ethanol, tekno-ekonomi produksi dan
pemanfaatan bio-ethanol, sehingga ada kejelasan informasi bagi pengusaha yang tertarik dalam bisnis bio-ethanol.

Bioetanol dari Pisang

Tanaman Pisang (Musa paradisiacal) adalah tanaman buah berupa herba yang berasal dari kawasan di Asia Tenggara. Tanaman ini kemudian menyebar ke Afrika (Madagaskar), Amerika Selatan dan Tengah. Hampir di setiap tempat dapat dengan mudah ditemukan tanaman pisang. Pusat produksi pisang di Jawa Barat adalah Cianjur, Sukabumi dan daerah sekitar Cirebon. Pisang umumnya dapat tumbuh di dataran rendah sampai pegunungan dengan ketinggian 2000 m diatas permukaan laut. Pisang dapat tumbuh pada iklim tropis basah, lembab dan panas dengan curah hujan optimal adalah 1.520–3.800 mm/tahun dengan 2 bulan kering.

Tanaman pisang utuh memiliki bagian-bagian yang penting diantaranya daun, batang, buah, jantung, dan bagian umbi atau bonggol pisang. Semua bagian tersebut memiliki fungsi dan kegunaan masing-masing, bahkan hingga bonggol pisang tersebut. Daun pisang biasa digunakan sebagai pembungkus bahan makanan, karena dengan membungkus makanan dengan menggunakan daun pisang akan menambah cita rasa dalam makanan. Batang pisang dapat digunakan sebagai bahan dasar kertas daur ulang, dan digunakan sebagai bahan untuk pakan ternak. Jantung pisang dapat digunakan sebgai bahan makanan seperti dendeng jantung pisang. Kulit pisang ternyata dapat dimanfaatkan sebgai produk olahan makanan seperti nata dan roti.

Sedangkan bonggol pisang dapat diolah dengan metode hidrolisis asam dan enzimatis menjadi bioetanol. Bioetanol merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar cair dari pengolahan tumbuhan) di samping Biodiesel. Bio-etanol adalah etanol yang dihasilkan dari fermentasi glukosa (gula) yang dilanjutkan dengan proses destilasi. Bonggol pisang memiliki komposisi yang terdiri dari 76% pati, 20% air. Potensi kandungan pati bonggol pisang yang besar dapat dimanfaatkan sebagai bioetanol.

Besarnya grade bioetanol yang dimanfaatkan sebagai campuran bahan bakar untuk kendaraan harus betul – betul kering dan anhydrous supaya tidak menyebabkan korosi, sehingga bioetanol harus mempunyai grade sebesar 99,5% - 100%. Bioetanol yang digunakan sebagai bahan bakar mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya lebih ramah lingkungan, karena bahan bakar tersebut memiliki nilai oktan 92 lebih tinggi dari premium nilai oktan 88, dan pertamax nilai oktan 94.

Langkah – langkah yang digunakan untuk mengubah bonggol pisang menjadi bioetanol adalah sebagai berikut:
1. Bonggol pisang dikupas, diparut, lalu dihidrolisis (pengubahan pati menjadi glukosa) dengan ragi tape.
2. Kemudian ditambahkan Yeast (komponen utama dalam peragian) untuk fermentasi alkohol.
3. Setelah itu disaring.
4. Hasilnya kemudian didestilasi (proses pemisahan air).
5. Jadilah bioetanol dengan grade sebesar 83%.
6. Agar mendapati grade sebesar 99,5% maka ditambahkan kapur sebagai zat pengikat air kemudian didestilasi (proses pemisahan molekul air).

Langkah-langkah seperti diatas telah dilakukan oleh murid SMK N 1 Panjatan dalam perlombaan “Science Tech Idol”.

Selain itu, para peneliti dari Pusat Studi Energi (PSE) Terbarukan Universitas Tanjungpura (Untan) Pontianak pun telah melakukan kajian awal pemanfaatan pisang sebagai bahan baku biofuel dan sudah dicoba di sepeda motor. Setelah dilakukan pencampuran antara premium dan bioetanol dari pisang tersebut, hasilnya adalah sepeda motor dapat digunakan tanpa mengalami gangguan berarti.

Bioetanol memiliki banyak manfaat karena dicampurkan dengan bensin pada komposisi berapapun memberikan dampak yang positif dalam mengurangi emisi yang dihasilkan oleh bahan bakar minyak (bensin). Pencampuran bioetanol absolut sebanyak 10 % dengan bensin 90 % sering disebut gasohol E-10 yang memiliki angka oktan 92 dibanding dengan premium hanya 87-88. Bioetanol dikenal sebagai octan enhancer (aditif) yang paling ramah lingkungan dibandingkan Tetra Ethyl Lead (TEL) maupun Methyl Tertiary Buthyl Ether (MTBE).

Sumber:
pphp.deptan.go.id/xplore/view.php?file=P...tanol/Bioethanol.pdf
dindamned.wordpress.com/2010/07/21/alter...dari-bonggol-pisang/
masenchipz.com/bensin-dari-pisang
www.beswandjarum.com/article_download_pdf/article_pdf_26.pdf
anekaplanta.wordpress.com/2010/01/22/kul...gganti-minyak-tanah/

Bioetanol dari Singkong

Singkong diolah menjadi bioetanol, pengganti premium. Menurut Dr Ir Tatang H Soerawidjaja, dari Tcknik Kimia Institut Teknologi Bandung (ITB), singkong salah satu sumber pati. Pati senyawa karbohidrat kompleks. Sebelum difermentasi, pati diubah menjadi glukosa, karbohidrat yang lebih sederhana. Untuk mengurai pati, perlu bantuan cendawan Aspergillus sp. Cendawan itu menghasilkan enzim alfa amilase dan gliikoamilase yang berperan mengurai pati menjadi glukosa alias gula sederhana. Setelah menjadi gula, bam difermentasi menjadi etanol.

Berikut Langkah-langkah pembuatan bioetanol berbahan singkong yang dilerapkan Tatang H Soerawidjaja. Pengolahan berikut ini berkapasitas 10 liter per hari.

1. Kupas 125 kg singkong segar, semua jenis dapal dimanfaatkan. Bersihkan dan cacah berukuran kecil-kecil.
2. Keringkan singkong yang telah dicacah hingga kadar air maksimal 16%. Persis singkong yang dikeringkan menjadi gaplek. Tujuannya agar lebih awet sehingga produsen dapat menyimpan sebagai cadangan bahan baku
3. Masukkan 25 kg gaplek ke dalam tangki stainless si eel berkapasitas 120 liter, lalu tambahkan air hingga mencapai volume 100 liter. Panaskan gaplek hingga 100"C selama 0,5 jam. Aduk rebusan gaplek sampai menjadi bubur dan mengental.
4. Dinginkan bubur gaplek, lalu masukkan ke dalam langki sakarifikasi. Sakarifikasi adalah proses penguraian pati menjadi glukosa. Setelah dingin, masukkan cendawan Aspergillus yang akan memecah pati menjadi glukosa. Untuk menguraikan 100 liter bubur pati singkong. perlu 10 liter larutan cendawan Aspergillus atau 10% dari total bubur. Konsentrasi cendawan mencapai 100-juta sel/ml. Sebclum digunakan, Aspergilhis dikuhurkan pada bubur gaplek yang telah dimasak tadi agar adaptif dengan sifat kimia bubur gaplek. Cendawan berkembang biak dan bekerja mengurai pati
5. Dua jam kemudian, bubur gaplek berubah menjadi 2 lapisan: air dan endapan gula. Aduk kembali pati yang sudah menjadi gula itu, lalu masukkan ke dalam tangki fermentasi. Namun, sebelum difermentasi pastikan kadar gula larutan pati maksimal 17—18%. Itu adalah kadar gula maksimum yang disukai bakteri Saccharomyces unluk hidup dan bekerja mengurai gula menjadi alkohol. Jika kadar gula lebth tinggi, tambahkan air hingga mencapai kadar yang diinginkan. Bila sebaliknya, tambahkan larutan gula pasir agar mencapai kadar gula maksimum.
6. Tutup rapat tangki fermentasi untuk mencegah kontaminasi dan Saccharomyces bekerja mengurai glukosa lebih optimal. Fermentasi berlangsung anaerob alias tidak membutuhkan oksigen. Agar fermentasi optimal, jaga suhu pada 28—32"C dan pH 4,5—5,5.
7. Setelah 2—3 hari, larutan pati berubah menjadi 3 lapisan. Lapisan terbawah berupa endapan protein. Di atasnya air, dan etanol. Hasil fermentasi itu disebut bir yang mengandung 6—12% etanol
8. Sedot larutan etanol dengan selang plastik melalui kertas saring berukuran 1 mikron untuk menyaring endapan protein.
9. Meski telah disaring, etanol masih bercampurair. Untuk memisahkannya, lakukan destilasi atau penyulingan. Panaskan campuran air dan etanol pada suhu 78"C atau setara titik didih etanol. Pada suhu itu etanol lebih dulu menguap ketimbang air yang bertitik didih 100°C. Uap etanol dialirkan melalui pipa yang terendam air sehingga terkondensasi dan kembali menjadi etanol cair.
10. Hasil penyulingan berupa 95% etanol dan tidak dapat larut dalam bensin. Agar larul, diperlukan etanol berkadar 99% atau disebut etanol kering. Oleh sebab itu, perlu destilasi absorbent. Etanol 95% itu dipanaskan 100"C. Pada suhu ilu, etanol dan air menguap. Uap keduanya kemudian dilewatkan ke dalam pipa yang dindingnya berlapis zeolit atau pati. Zeolit akan menyerap kadar air tersisa hingga diperoleh etanol 99% yang siap dieampur denganbensin. Sepuluh liter etanol 99%, membutuhkan 120— 130 lifer bir yang dihasilkan dari 25 kg gaplek

Sumber : Trubus

Logam Transisi

Logam-logam transisi

Tidak semua unsur-unsur blok d termasuk sebagai logam transisi! Ada ketidakcocokan pada berbagai UK-based syllabus, tetapi pada umumnya menggunakan definisi:

Logam transisi adalah sesuatu yang dapat membentyk saty atau lebih ion stabil yang memiliki orbidal d yang tidak terisi (incompletely filled d orbitals.)

Berdasarkan pengertian ini, skandium dan seng tidak termasuk logam transisi – sekalipun termasuk anggota blok d.

Skandium memiliki struktur elektronik [Ar] 3d¹4s². Ketika skandium membentuk ion, skandium selalu kehilangan 3 elektron terluar dan pada akhirnya sesuai dengan struktur argon. Ion Sc³⁺ tidak memiliki elektron d dan karena itu tidak sesuai dengan definisi tersebut diatas.

Seng memiliki struktur elektronik [Ar] 3d¹⁰4s². Ketika seng membentuk ion, seng selalu kehilangan dua elektron 4s menghasilkan ion 2+ dengan struktur elektronik [Ar] 3d¹⁰. Ion seng memiliki tingkat d yang terisi penuh dan juga tidak sesuai dengan definisi tersebut diatas.

Hal yang berbeda, tembaga, dengan struktur elektronik [Ar] 3d¹⁰4s¹, membentuk dua ion. Pada ion Cu⁺ struktur elektroniknya adalah [Ar] 3d¹⁰. Akan tetapi, pada umumnya membentuk ion Cu²⁺ yang memiliki struktur [Ar] 3d⁹.

Tembaga termasuk logam transisi karena ion Cu²⁺ memiliki tingkat orbital d yang tidak terisi penuh.

Ion-ion logam transisi

Kamu dapat memahami fakta bahwa ketika tabel periodik disusun, orbital 4s lebih dahulu diisi sebelum orbital-orbital 3 d. Hal ini karena pada atom kosong, orbital 4s memiliki energi yang lebih rendah dibandingkan orbital-orbital 3d.

Akan tetapi, sekali elektron menempati orbitalnya, terjadi perubahan tingkat energi – dan ini terjadi pada semua unsur-unsur transisi, orbital 4s berkedudukan paling luar, tingkat energi orbital paling tinggi.

Urutan yang terbalik dari orbital-orbital 3d dan 4s hanya dapat digunakan untuk menempatkan atom pada tempat pertama. Dalam mematuhi aturan, kamu memperlakukan elektron- elektron 4s sebagai elektron-elektron paling luar.

Ingat ini:

Ketika unsur-unsur blok d membentuk ion, elektron-elektron 4s menghilang terlebih dahulu.

Penulisan struktur elektronik untuk Co²⁺:

Co		[Ar] 3d74s2
Co2+		[Ar] 3d7

Ion 2+ terbentuk melalui kehilangan dua elektron 4s.

Penulisan struktur elektronik untuk V³⁺:

V		[Ar] 3d34s2
V3+		[Ar] 3d2

Elektron-elektron 4s menghilang terlebih dahulu kemudian diikuti oleh satu elektron 3d.

Perubahan tingkat oksidasi (bilangan)

Salah satu ciri kunci dari kimia logam transisi adalah bermacam-macamnya tingkat oksidasi (bilangan oksidasi) yang dapat ditunjukkan oleh logam.

Sesuatu angapan yang salah, untuk memberikan kesan bahwa hanya logam transisi saja yang memiliki perubahan tingkat oksidasi. Sebagai contoh, unsur-unsur seperti belerang dan klor memiliki bermacam-macam tingkat oksidasi pada persenyawaannya – dan sudah sangat jelas bahwa belerang dan klor tidak termasuk logam transisi.

Akan tetapi, perubahan ini tidak sebanyak pada logam selain unsur-unsur transisi. Logam yang dikenal yang berasal dari grup utama tabel periodik, hanya timbal dan timah saja yang menunjukkan perubahan tingkat oksidasi sampai tingkat tertentu.

Contoh perubahan tingkat oksidasi dalam logam-logam transisi

Besi

Besi pada umumnya memiliki dua tingkat oksidasi (+2 dan +3) dalam bentuk, sebagai contoh, Fe²⁺ dan Fe³⁺. Besi juga dapat memiliki bilangan oksidasi +6 pada ion ferat(VI), FeO₄^2-..

Mangan

Mangan memiliki tingkat oksidasi yang bermacam-macam pada persenyawaannya. Sebagai contoh:

+2	in Mn2+
+3	in Mn2O3
+4	in MnO2
+6	in MnO42-
+7	in MnO4-

Contoh-contoh yang lain

Kamu dapat menemukan contoh-contoh di atas dan contoh- contoh yang lain dengan lebih mendalam jika kamu mengeksplor sifat kimia dari masing-masing logam pada menu logam transisi. Menu tersebut merupakan sambungan dari menu ini yang terletak pada bagian bawah halaman ini.

Keterangan tentang perubahan tingkat oksidasi pada logam transisi

Perhatikan bentuk ion sederhana seperti Fe²⁺ dan Fe³⁺

Ketika logam membentuk senyawa ionik, rumus senyawa yang dihasilkan tergantung pada proses energetika. Secara keseluruhan, senyawa yang terbentuk merupakan suatu senyawa yang paling banyak melepaskan energi. Lebih banyak energi yang dilepaskan, senyawa lebih stabil.

Terdapat beberapa pengertian mengenai istilah energi, tetapi kuncinya adalah:

• Jumlah energi yang diperlukan untuk mengionisasi logam (penjumlahan berbagai energi ionisasi).
• Jumlah energi yang dilepaskan ketika terjadi pembentukan senyawa. Jumlah energi ini merupakan salah satu dari entalpi kisi jika kamu berfikir tentang padatan, atau entalpi hidrasi ion jika kamu berfikir tentang larutan.

Ion yang bermuatan lebih tinggi, kamu memiliki lebih banyak elektron untuk dihilangkan dan lebih banyak energi ionisasi yang kamu perlukan.

Tetapi pada kasus ini, ion bermuatan lebih tinggi, lebih besar energi yang dilepaskan oleh salah satu diantara entalpi kisi atau entalpi hidrasi ion logam.

Berfikir tentang logam non-transisi yang khas (kalsium)

Kalsium klorida adalah CaCl₂. Mengapa begitu?

Jika kamu berusaha untuk membuat CaCl, (mengandung sebuah ion Ca⁺), proses keseluruhan adalah sedikit eksoterm.

Malahan dengan membuat ion Ca²⁺, kamu memiliki banyak energi untuk mensuplai energi ionisasi, tetapi kamu kehilangan lebih banyak energi kisi. Hal ini disebabkan karena antaraksi yang terjadi antara ion klorida dengan ion Ca²⁺ lebih banyak dibandingkan jika kamu hanya memiliki satu ion +1 saja. Keseluruan proses sangat eksoterm.

Karena pembentukan CaCl₂ lebih banyak melepaskan energi dibanding pembentukan CaCl, menyebabkan CaCl₂ lebih stabil – dan cenderung terbentuk.

Bagaimana dengan CaCl₃? Saat ini kamu harus menghilangkan elektron lain dari kalsium.

Dua yang pertama berasal dari tingkat 4s. Satu yang ketiga datang dari 3p. Keadaan ini menyebabkan elektron-elektron lebih dekat ke inti dan karena itu lebih sulit untuk dihilangkan. Terjadi lompatan yang besar pada energi ionisasi antara elektron kedua dan ketiga yang dihilangkan.

Meskipun hal ini akan memberikan keuntungan pada segi entalpi kisi, tetapi entalpi tersebut tidak cukup untuk menggantikan kelebihan energi ionisasi, dan secara keseluruhan proses ini sangat endoterm.

Sesuatu hal yang tidak cukup tepat secara energetika untuk membuat CaCl₃!

Berfikir tentang logam transisi khas (besi)

Berikut ini perubahan struktur elektronik besi untuk membuat ion 2+ atau 3+.

Fe		[Ar] 3d64s2
Fe2+		[Ar] 3d6
Fe3+		[Ar] 3d5

Orbital 4s dan orbital-orbital 3d memiliki energi yang sangat mirip. Tidak terdapat lonjakan jumlah energi yang sangat besar yang kamu perlukan untuk menghilangkan elektron ketiga dibandingkan dengan yang elektron pertama dan kedua.

Gambaran untuk ketiga energi ionisasi pertama (dalam kJ mol-1) untuk besi dibandingkan dengan kalsium adalah:

metal	1st IE	2nd IE	3rd IE
Ca	590	1150	4940
Fe	762	1560	2960

Terdapat kenaikan energi ionisasi yang disebabkan elektron yang lebih banyak yang terdapat pada atom karena kamu memiliki bilangan proton yang sama pada beberapa elektron. Akan tetapi, terdapat sedikit kenaikan ketika kamu memiliki elektron ketiga dari besi dibanding dari kalsium.

Pada kasus besi, kelebihan energi ionisasi dapat digantikan lebih banyak atau lebih sedikit oleh kelebihan entalpi kisi atau entalpi hidrasi yang tersusun ketika terjadi pembentukan senyawa 3+.

Keuntungan dari ini semua adalah perubahan entalpi keseluruhan tidak terlalu berbeda ketika kamu membuat, katakanlah, FeCl₂ atau FeCl₃. Hal ini berarti bahwa tidak terlalu sulit untuk mengubah kedua senyawa.

Pembentukan ion-ion kompleks

Apakah ion kompleks itu?
Ion kompleks memiliki ion logam pada pusatnya dengan jumlah tertentu molekul-molekul atau ion-ion yang mengelilinginya. Ion-ion yang mengelilinginya itu dapat berdempet dengan ion pusat melalui ikatan koordinasi (dative covalent). (Pada beberapa kasus, ikatan yang terbentuk sebenarnya lebih rumit dibandingkan dengan ikatan koordinasi).

Molekul-molekul atau ion-ion yang mengelilingi logam pusat disebut dengan ligan-ligan.

Yang termasuk pada ligan sederhana adalah air, amonia dan ion klorida.

Dimana semua ligan-ligan tersebut memiliki pasangan elektron tak berikatan yang aktif pada tingkat energi paling luar. Pasangan elektron tak berikatan ini digunakan untuk membentuk ikatan koordinasi dengan ion logam.

Beberapa contoh ion kompleks yang dibentuk oleh logam transisi

[Fe(H₂O)₆]²⁺

[Co(NH₃)₆]²⁺

[Cr(OH)₆]^3-

[CuCl₄]^2-

Logam-logam yang lain juga dapat membentuk ion-ion kompleks – ini tidak berarti hanya logam transisi saja. Akan tetapi, logam-logam transisi dapat membentuk ion-ion kompleks yang beragam

Pembentukan senyawa-senyawa berwarna

Beberapa contoh yang lazim

Diagram menunjukkan kisaran warna untuk beberapa ion kompleks logam yang lazim.

Kamu dapat menemukan ion-ion kompleks logam tersebut diatas dan ion-ion kompleks logam yang lain jika kamu membuka halaman yang berhubungan dari menu logam transisi (link pada bagian bawah halaman).

Kemungkinan yang lain, kamu dapat mengekplorasi menu ion-ion kompleks (mengikuti link pada kotak bantuan pada bagian atas layar).

Asal mula munculnya warna pada ion-ion logam transisi

Ketika sinar putih melewati larutan yang berisi salah satu dari ion tersebut, atau sinar putih tersebut direfleksikan oleh larutan tersebut, beberapa warna dari sinar dapat di absorpsi (diserap) oleh larutan tersebut. Warna yang dapat dilihat oleh mata kamu adalah warna yang tertinggal (tidak di absorpsi).

Pelekatan ligan pada ion logam merupakan efek dari energi orbital-orbital d. Sinar yang diserap sebagai akibat dari perpindahan elektron diantara orbital d yang satu dengan yang lain. Penjelasan yang lebih jelas dapat dilihat pada halaman yang lain.

Aktivitas katalitik

Logam transisi dan persenyawaannya merupakan katalis yang baik. Beberapa kasus yang nyata dapat dilihat dibawah ini, tetapi kamu akan menemukan penjelasan katalisis secara mendalam pada bagian lain situs (ikuti link setelah contoh).

Logam transisi dan senyawa-senyawanya dapat berfungsi sebagai katalis karena memiliki kemampuan mengubah tingkat oksidasi atau, pada kasus logam, dapat meng-adsorp substansi yang lain pada permukaan logam dan mengaktivasi substansi tersebut selama proses berlangsung. Semua bagian ini dibahas pada bagian katalisis.

Logam transisi sebagai katalis

Besi pada Proses Haber

Prose Haber menggabungkan hidrogen dan nitrogen untuk membuat amonia dengan menggunakan katalis besi.

Nikel pada hidrogenasi ikatan C=C

Reaksi ini terdapat pada bagian inti pembuatan margarin dari minyak tumbuhan.

Akan tetapi, contoh sederhana terjadi pada reaksi antara etana dengan hidrogen melalui keberadaan katalis nikel.

Senyawa-senyawa logam transisi sebagai katalis

Vanadium(V) oksida pada Proses Contact

Bagian inti Proses Contact adalah reaksi konversi belerang dioksida menjadi belerang trioksida. Gas belerang dioksida dilewatkan bersamaan dengan udara (sebagai sumber oksigen) diatas padatan katalis vanadium(V) oksida.

Ion-ion besi pada reaksi antara ion-ion persulfat dan ion-ion iodida

Ion persulfat (ion peroksodisulfat), S₂O₈^2-, merupakan agen pengoksidasi yang sangat kuat. Ion iodida sangat mudah dioksidasi menjadi iodin. Dan reaksi antara keduanya berlangsung sangat lambat pada larutan dengan pelarut air.

Reaksi di katalisis oleh keberadaan salah satu diantara ion besi(II) atau ion besi(III).