Titrasi Asam Basa dan Indikator

A. Titrasi Asam Basa
Titrasi merupakan suatu metoda untuk menentukan kadar suatu zat dengan menggunakan zat lain yang sudah dikethaui konsentrasinya. Titrasi biasanya dibedakan berdasarkan jenis reaksi yang terlibat di dalam proses titrasi, sebagai contoh bila melibatan reaksi asam basa maka disebut sebagai titrasi asam basa, titrasi redox untuk titrasi yang melibatkan reaksi reduksi oksidasi, titrasi kompleksometri untuk titrasi yang melibatan pembentukan reaksi kompleks dan lain sebagainya. (disini hanya dibahas tentang titrasi asam basa). Zat yang akan ditentukan kadarnya disebut sebagai “titrant” dan biasanya diletakan di dalam Erlenmeyer, sedangkan zat yang telah diketahui konsentrasinya disebut sebagai “titer” dan biasanya diletakkan di dalam “buret”. Baik titer maupun titrant biasanya berupa larutan.[

Prinsip Titrasi Asam basa
Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titrant. Titrasi asam basa berdasarkan reaksi penetralan. Kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa dan sebaliknya.
Titrant ditambahkan titer sedikit demi sedikit sampai mencapai keadaan ekuivalen ( artinya secara stoikiometri titrant dan titer tepat habis bereaksi). Keadaan ini disebut sebagai “titik ekuivalen”.
Pada saat titik ekuivalent ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian kita mencatat volume titer yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut. Dengan menggunakan data volume titrant, volume dan konsentrasi titer maka kita bisa menghitung kadar titrant.

Cara Mengetahui Titik Ekuivalen
Ada dua cara umum untuk menentukan titik ekuivalen pada titrasi asam basa.
1. Memakai pH meter untuk memonitor perubahan pH selama titrasi dilakukan, kemudian membuat plot antara pH dengan volume titrant untuk memperoleh kurva titrasi. Titik tengah dari kurva titrasi tersebut adalah “titik ekuivalent”.
2. Memakai indicator asam basa. Indikator ditambahkan pada titrant sebelum proses titrasi dilakukan. Indikator ini akan berubah warna ketika titik ekuivalen terjadi, pada saat inilah titrasi kita hentikan.
Pada umumnya cara kedua dipilih disebabkan kemudahan pengamatan, tidak diperlukan alat tambahan, dan sangat praktis.
Indikator yang dipakai dalam titrasi asam basa adalah indicator yang perbahan warnanya dipengaruhi oleh pH. Penambahan indicator diusahakan sesedikit mungkin dan umumnya adalah dua hingga tiga tetes.
Untuk memperoleh ketepatan hasil titrasi maka titik akhir titrasi dipilih sedekat mungkin dengan titik equivalent, hal ini dapat dilakukan dengan memilih indicator yang tepat dan sesuai dengan titrasi yang akan dilakukan.
Keadaan dimana titrasi dihentikan dengan cara melihat perubahan warna indicator disebut sebagai “titik akhir titrasi”.

Rumus Umum Titrasi
Pada saat titik ekuivalen maka mol-ekuivalent asam akan sama dengan mol-ekuivalent basa, maka hal ini dapat kita tulis sebagai berikut:

mol - ekuivalen asam = mol - ekuivalen basa

Mol-ekuivalen diperoleh dari hasil perkalian antara Normalitas dengan volume maka rumus diatas dapat kita tulis sebagai:

N x V asam = N xV basa

Normalitas diperoleh dari hasil perkalian antara molaritas (M) dengan jumlah ion H+ pada asam atau jumlah ion OH pada basa, sehingga rumus diatas menjadi:

n x M x V asam = n x V x M basa

keterangan :
N = Normalitas
V = Volume
M = Molaritas
n = jumlah ion H+ (pada asam) atau OH– (pada basa)

B. Cara kerja Indikator

Lakmus

Lakmus adalah asam lemah. Lakmus memiliki molekul yang sungguh rumit yang akan kita sederhanakan menjadi HLit. "H" adalah proton yang dapat diberikan kepada yang lain. "Lit" adalah molekul asam lemah. Ketika dilarutkam ke dalam air, akan terjadi kesetimbangan, seperti berikut:

HLit <-->  H+   +  Lit

Merah                 biru

Lakmus yang tidak terionisasi adalah merah, ketika terionisasi adalah biru.

Anda dapat menggunakan Prinsip Le Chatelier untuk meramalkan bagaimana pergeseran kesetimbangan pada reaksi kesetimbangan di atas, misalnya dengan penambahan ion hidrogen dari larutan asam, atau penambahan ion hidroksida dari larutan basa. Tentu saja, jika Anda menambahkan larutan asam, maka kesetimbangan bergeser ke kiri karena adanya penambahan ion hidrogen, sehingga lakmus akan berwarna merah. Jika Anda menambahkan larutan basa, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan, karena jumlah ion H⁺ berkurang akibat bereaksi dengan ion OH^-, sehingga lakmus berwarna biru.

Setelah beberapa selang waktu terjadinya pergeseran posisi kesetimbangan, konsentrasi dari kedua warna akan menjadi sebanding, karena reaksi yang terjadi pada lakmus telah setimbang. Nah, warna yang nanti Anda lihat merupakan pencampuran dari keduanya.

Indikator Jingga metil (Methyl orange)

Jingga metil adalah salah satu indikator yang banyak digunakan dalam titrasi. Pada larutan yang bersifat basa, jingga metil berwarna kuning.

Anda sebaiknya mencari sendiri kenapa terjadi perubahan warna ketika anda menambahkan asam atau basa. Penjelasannya identik dengan kasus lakmus - bedanya adalah warna.

Pada kasus jingga metil, pada setengah tingkat dimana campuran merah dan kuning menghasilkan warna jingga terjadi pada pH 3.7 - mendekati netral.

Fenolftalein

Fenolftalein adalah indikator titrasi yang lain yang sering digunakan, dan fenolftalein ini merupakan bentuk asam lemah yang lain.

Pada kasus ini, asam lemah tidak berwarna dan ion-nya berwarna merah muda terang. Penambahan ion hidrogen berlebih menggeser posisi kesetimbangan ke arah kiri, dan mengubah indikator menjadi tak berwarna. Penambahan ion hidroksida menghilangkan ion hidrogen dari kesetimbangan yang mengarah ke kanan untuk menggantikannya - mengubah indikator menjadi merah muda.

Setengah tingkat terjadi pada pH 9.3. Karena pencampuran warna merah muda dan tak berwarna menghasilkan warna merah muda yang pucat, hal ini sulit untuk mendeteksinya dengan akurat!

Rentang pH indikator

Pentingnya pKind (pKa untuk indikator)

Berpikirlah tentang indikator yang umum, HInd - dimana "Ind" adalah bagian indikator yang terlepas dari ion hidrogen yang diberikan keluar.

Karena hal ini hanya seperti asam lemah yang lain, anda dapat menuliskan ungkapan Ka untuk indikator tersebut. Kita akan menyebutnya Kind untuk memberikan penekanan bahwa yang kita bicarakan di sini adalah mengenai indikator.

Pikirkanlah apa yang terjadi pada setengah reaksi selama terjadinya perubahan warna. Pada titik ini konsentrasi asam dan ion-nya adalah sebanding. Pada kasus tersebut, keduanya akan menghapuskan ungkapan Kind.

Untuk indikator yang kita miliki dapat dilihat dibawah ini:

indikator          pKind

lakmus             6.5

jingga metil     3.7

fenolftalein      9.3

Rentang pH indikator

Indikator tidak berubah warna dengan sangat mencolok pada satu pH tertentu (diberikan oleh harga pKind-nya). Malahan, mereka mengubah sedikit rentang pH.

Dengan mengasumsikan kesetimbangan benar-benar mengarah pada salah satu sisi, tetapi sekarang anda menambahkan sesuatu untuk memulai pergeseran tersebut. Selama terjadi pergeseran kesetimbangan, anda akan memulai untuk mendapatkan lebih banyak dan lebih banyak lagi pembentukan warna yang kedua, dan pada beberapa titik mata akan mulai mendeteksinya.

Sebagai contoh, jika anda menggunakan jingga metil pada larutan yang bersifat basa maka warna yang dominan adalah kuning. Sekarang mulai tambahkan asam karena itu kesetimbangan akan mulai bergeser.

Pada beberapa titik akan cukup banyak adanya bentuk merah dari jingga metil yang menunjukkan bahwa larutan akan mulai memberi warna jingga. Selama anda melakukan penambahan asam lebih banyak, warna merah akhirnya akan menjadi dominan yang mana anda tidak lagi melihat warna kuning.

Terjadi perubahan kecil yang berangsur-angsur dari satu warna menjadi warna yang lain, menempati rentang pH. Secara kasar "aturan ibu jari", perubahan yang tampak menempati sekitar 1 unit pH pada tiap sisi harga pKind.

Harga yang pasti untuk tiga indikator dapat kita lihat sebagai berikut:

indikator          pKind pH rentang pH

lakmus             6.5       5 - 8

jingga metil     3.7       3.1 - 4.4

fenolftalein      9.3       8.3 - 10.0

Perubahan warna lakmus terjadi tidak selalu pada rentang pH yang besar, tetapi lakmus berguna untuk mendeteksi asam dan basa pada lab karena perubahan warnanya sekitar 7. Jingga metil atau fenolftalein sedikit kurang berguna.

Sebagai contoh, jingga metil akan berwarna kuning pada tiap larutan dengan pH lebih besar dari 4.4. Hal ini tidak dapat dibedakan antara asam lemah dengan pH 5 atau basa kuat dengan pH 14.

Pemilihan indikator untuk titrasi

Harus diingat bahwa titik ekivalen titrasi yang mana anda memiliki campuran dua zat pada perbandingan yang tepat sama. anda tak pelak lagi membutuhkan pemilihan indikator yang perubahan warnanya mendekati titik ekivalen. Indikator yang dipilih bervariasi dari satu titrasi ke titirasi yang lain.

Sekilas tentang Fenolftalein

Fenolftalein adalah indikator titrasi yang lain yang sering digunakan, dan fenolftalein ini merupakan bentuk asam lemah yang lain. Fenolftalein  merupakan senyawa organik yang mempunyai rumus C₂₀H₁₄O₄, berbentuk padatan kristal, tidak berwarna serta larut dalam alkohol dan pelarut organik. Fenolftalein biasanya digunakan sebagai indikator asam-basa (di dalam larutan asam tidak berwarna dan di dalam larutan basa berwarna merah). Rentang perubahan yang bisa diteliti oleh fenolftalein adalah antara pH 8,2 - 10.

Setengah tingkat terjadi pada pH 10 pengukuran pH tidak dapat dilakukan lagi oleh fenolftalein. Hal ini karena pencampuran warna merah muda dan tak berwarna menghasilkan warna merah muda yang pucat, hal ini sulit untuk mendeteksinya dengan akurat.

Titrasi asam-basa dengan menggunakan fenolftalein sebagai indikator harus dilakukan dengan hati-hati. Apabila tidak, maka larutan yang dihasilkan tidak tepat jenuh.

Percobaaan Perbedaan Antara Senyawa Organik Dengan Anorganik

A.JUDUL : Perbedaan Antara Senyawa Organik Dengan Anorganik
B.TUJUAN : Melalui percobaan ini, diharapkan mahasiswa dapat memahami perbedaan sifat antara senyawa organik dan senyawa anorganik

C.DASAR TEORI

Kimia Organik adalah disiplin ilmu kimia yang spesifik membahas studi mengenai struktur, sifat, komposisi, reaksi dan persiapan(sintesis atau arti lainnya) tentang persenyawaan kimiawi yang bergugus karbon dan hidrogen, yang dapat juga terdiri atas beberapa elemen lain, termasuk nitrogen, oksigen, unsur halogen, seperti fosfor, silikon dan belerang.  Definisi asli dari kimia "organik" berasal dari kesalahan persepsi atas campuran organik yang selalu dihubungkan dengan kehidupan. Tidak semua senyawa organik mendukung kehidupan di bumi sepenuhnya, tetapi kehidupan seperti yang telah kita ketahui bergantung pula pada sebagian besar kimia anorganik; sebagai contoh: beberapa enzim bergantung pada logam transisi, seperti besi dan tembaga; dan senyawa bahan seperti cangkang/kulit, gigi dan tulang terdiri atas sebagian bahan organik,sebagian lain anorganik. Terlepas dari bahan dasar karbon, kimia anorganik hanya menguraikan senyawa karbon sederhana, dengan struktur molekul yang tidak mengandung karbon menjadi rantai karbon (seperti dioksida, asam, karbonat, karbida, dan mineral). Hal ini tidak berarti bahwa senyawa karbon tunggal tidak ada (yaitu: metana dan turunan sederhana). Biokimia sebagian besar menguraikan kimia protein (dan biomolekul lebih besar).Karena sifat yang spesifik, senyawa berantai karbon banyak menampilkan keanekaragaman senyawa organik yang ekstrim dan penerapan yang sangat luas. Senyawa-senyawa tersebut merupakan dasar atau unsur pokok beberapa produk (cat, plastik, makanan, bahan peledak, obat-obatan, petrokimia, beberapa nama lainnya) dan (terlepas dari beberapa pengecualian) bentuk senyawa merupakan dasar dari proses hidup. Perbedaan bentuk dan reaktivitas molekul kimia menetapkan beberapa fungsi yang mengherankan, seperti katalis enzim dalam reaksi biokimia yang mendukung sistem kehidupan. Pembiakan otomatis alamiah dalam Kimia Organik dalam kehidupan seluruhnya. Kecenderungan dalam Kimia organik termasuk sintesis kiral, kimia hijau, kimia gelombang mikro,fullerene(karbon alotropis) dan spektroskopi gelombang mikro. (Herbert Meislich, Jacob Sharefkin; translated by : A.F. Edy Suryatno, S.T. )

Kimia anorganik adalah cabang kimia yang mempelajari sifat dan reaksi senyawa anorganik. Ini mencakup semua senyawa kimia kecuali yang berupa rantai atau cincin atom-atom karbon, yang disebut senyawa organik dan dipelajari dalam kimia organik. Perbedaan antara kedua bidang ilmu ini tidak mutlak dan banyak tumpang-tindih, khususnya dalam subbidang kimia organologam. (Inorganic chemistry dari Wikipedia berbahasa Inggris.)

Senyawa organik adalah golongan besar senyawa kimia yang molekulnya mengandung karbon, kecuali karbida, karbonat, dan oksida karbon. Studi mengenai senyawaan organik disebut kimia organik. Banyak di antara senyawaan organik, seperti protein, lemak, dan karbohidrat, merupakan komponen penting dalam biokimia.
Di antara beberapa golongan senyawaan organik adalah senyawa alifatik, rantai karbon yang dapat diubah gugus fungsinya; hidrokarbon aromatik, senyawaan yang mengandung paling tidak satu cincin benzena; senyawa heterosiklik yang mencakup atom-atom nonkarbon dalam struktur cincinnya; dan polimer, molekul rantai panjang gugus berulang.
Pembeda antara kimia organik dan anorganik adalah ada/tidaknya ikatan karbon-hidrogen. Sehingga, asam karbonat termasuk anorganik, sedangkan asam format, asam lemak pertama, organik. Nama "organik" merujuk pada sejarahnya, pada abad ke-19, yang dipercaya bahwa senyawa organik hanya bisa dibuat/disintesis dalam tubuh organisme melalui vis vitalis - "life-force". Kebanyakan senyawaan kimia murni dibuat secara artifisial. (Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas).

Sudah sejak zaman purba orang mengetahui bahwa tubuh makhluk hidup (manusia, tumbuhan, dan hewan) dapat menghasilkan berbagai macam zat. Gula pasir didapat dari batang tebu, dan gula merah dihasilkan dari pohon enau. Beras dan gandum dapat diuraikan oleh ragi menjadi alkohol. Bangsa Mesir kuno sudah mengenal formalin, suatu zat pengawet yang dihasilkan oleh semut. Orang Mesopotamia dahulu memperoleh zat-zat pewarna dari hewan molluska. Pupuk urea didapatkan dengan menguapkan air seni (urine) mamalia. Kini kita mengetahui bahwa fosil tumbuhan dan hewan yang terpendam berabad-abad dalam tanah dapat berubah menjadi minyak bumi.

Menjelang akhir abad ke 18, para ahli kimia membagi senyawa-senyawa menjadi dua kelompok :
a. Senyawa organik, yang dihasilkan oleh makhluk hidup (organisme)
b. Senyawa anorganik, yang dihasilkan oleh benda mati (kulit bumi atau udara)
Istilah organik dan anorganik ini diusulkan oleh Karl Wihem Scheele (1742 -1786) dari Swedia pada tahun 1780. Pada tahun 1807, Jons Jakob Berzelius (1779-1848) mengeluarkan teori bahwa senyawa-senyawa organik hanya dapat dibuat di dalam tubuh makhluk hidup dengan bantuan “daya hidup” (Vis Vitalis dalam bahasa Latin), sehingga senyawa organik tidak mungkin dapat dibuat dari senyawa anorganik di laboratorium. Oleh karena Berzelius dipandang sebagai ahli kimia terbesar pada saat itu, teorinya dianut oleh para ilmuwan lainnya tanpa ragu-ragu. Ternyata teori “daya hidup” itu tidak bertahan lama, dan akhirnya ditumbangkan oleh murid Berzelius sendiri, Friedrich Wohler (1800 -1882) dari Jerman. Pada tahun 1827, Wohler mereaksikan perak sianat dengan amonium klorida untuk membuat amonium sianat.

AgOCN + NH₄Cl àNH₄OCN + AgCl(s)
Ketika Wohler menguapkan pelarut air untuk memperoleh kristal padat amonium sianat, ternyata pemanasan yang terlalu lama menyebabkan amonium sianat berubah menjadi urea !.

NH₄OCN à (NH2)2CO
Penemuan Wohler itu menggemparkan dunia ilmu kimia, sebab urea (senyawa organik) dapat dibuat dari amonium sianat (senyawa anorganik), atau sebagaimana bunyi surat Wohler kepada Berzelius tertanggal 22 Februari 1828 : “ Saya mampu membuat urea dalam tabung reaksi tanpa bantuan ginjal hewan atau manusia. (from: Organik versus Anorganik - Buku kimia kelas 1 SMA oleh Bpk Ganggeng Kanyoet, Yogya).

G. PEMBAHASAN
1. Uji Unsur-Unsur Yang Terkandung Dalam Senyawa Organik
a. Unsur-unsur yang terdeteksi pada pembakaran senyawa organik

Dengan memasukan 2 ml etanol dalam krus, kemudian bakarlah etanol tersebut dengan api kecil. Dimana etanol cepat menguap karena etanol sifatnya volatil kemudian mengambil beaker 250 ml dan mengisi dengan air yang dingin. Keringkan bagian bawah luar dan sisi luar beaker tersebut. Peganglah beaker diatas alkohol yang sedang terbakar kemudian diamati.

Memasukan beberapa mililiter air kapur dalam sebuah tabung reaksi atau beaker kecil. Mencelupkan batang pengaduk kaca dalam air kapur tersebut sedemikian sehingga tertinggal satu tetes air kapur jernih pada ujung pengaduk. Menempatkan ujung pengaduk kira-kira 2 cm diatas nyala etanol yang sedang terbakar, kemudian mengamati perubahan yang terjadi pada air kapur.

b.Uji Beilstein

Memasukan salah satu ujung kawat tembaga tersebut kenyala api, sampai tidak timbul warna. Setelah dingin, mencelupkan ujung kawat tersebut kesalah satu larutan diatas, kemudian masukan kenyala api. Kemudian mengamati perubahan warna yang terjadi. Dan menguji air ludah yang telah terkumpul dalam sebuah beaker kecil. Mencatat pengamatan dan kesimpulan kemudian mengusapkan kawat tembaga yang dingin dan bersih ke tangan kemudian masukan kenyala api, uji ini akan berhasil bila tangan berkeringat.
1.Perbedaan Sifat Senyawa Organik Dan Anorganik
a.Perbedaan yang teramati pada pemanasan
Meletakan sebuah cawan penguapan pada kawat kasa diatas kaki tiga. Pada salah satu bagian cawan penguapan, meletakan beberapa kristal NaCl. Pada bagian lain meletakan beberapa kristal sukrosa. Mula-mula panaskan perlahan-lahan, kemudian panaskan dengan cepat sampai cawan merah membara. Dinginkan, kemudian mengamati perubahan NaCl dan sukrosa tersebut. Mengeluarkan NaCL dari cawan kemudian panaskan dengan kuat residu sukrosa sampai habis.

b.Perbedaan ionisasi
Memasukan 2 ml larutan natrium klorida 0,1 M dalam sebuah tabung reaksi. Pada tabung yang lain, memasukan kloroform dengan jumlah yang sama. Dan menambahkan 3 tetes larutan perak nitrat 1% kedalam masing-masing tabung. Dimana dalam tabung reaksi adanya perubahan secara fisik yang dapat dilihat dan itu menandakan adanya ion klorida yang dihasilkan dari proses pencampuran.

H.KESIMPULAN
Senyawa organik adalah golongan besar senyawa kimia yang molekulnya mengandung karbon, kecuali karbida, karbonat, dan oksida karbon. Studi mengenai senyawaan organik disebut kimia organik. Banyak di antara senyawaan organik, seperti protein, lemak, dan karbohidrat, merupakan komponen penting dalam biokimia.
Di antara beberapa golongan senyawaan organik adalah senyawa alifatik, rantai karbon yang dapat diubah gugus fungsinya; hidrokarbon aromatik, senyawaan yang mengandung paling tidak satu cincin benzena; senyawa heterosiklik yang mencakup atom-atom nonkarbon dalam struktur cincinnya; dan polimer, molekul rantai panjang gugus berulang.
Pembeda antara kimia organik dan anorganik adalah ada/tidaknya ikatan karbon-hidrogen. Sehingga, asam karbonat termasuk anorganik, sedangkan asam format, asam lemak pertama, organik.
Nama "organik" merujuk pada sejarahnya, pada abad ke-19, yang dipercaya bahwa senyawa organik hanya bisa dibuat/disintesis dalam tubuh organisme melalui vis vitalis - "life-force".
Kebanyakan senyawaan kimia murni dibuat secara artifisial.

I. DAFTAR PUSTAKA
Team teaching prak. Kimia Organik. 2008. Modul Praktikum. Gorontalo: UNG
Herbert Meislich, Jacob Sharefkin; translated by : A.F. Edy Suryatno, S.T.
Organik versus Anorganik - Buku kimia kelas 1 SMA
oleh Bpk Ganggeng Kanyoet, Yogya
Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Inorganic chemistry dari Wikipedia berbahasa Inggris

Sumber artikel: http://www.dokterkimia.com/2010/06/perbedaan-antara-senyawa-organik-dengan.html

[source:]

Perbedaan Senyawa Organik Dan Anorganik

Pada awal perkembangan ilmu kimia sebagai suatu ilmu pengetahuan, berlaku klasifikasi senyawa kedalam senyawa organik dan senyawa anorganik berdasarkan asal usul senyawa. Semua senyawa yang berasal dari makhluk hidup digolongkan dalam senyawa organic, sedangkan yang berasal dari mineral digolongkan dalam senyawa anorganik. Pada waktu itu diyakini bahwa senya organic hanya dapat tejadi oleh adanya pengaruh dari daya yang dimiliki makhluk hidup (vital force atau vis vitalis).

Mengapa muncul anggapan vital force sebagai pembentuk zat organik?

Kimia organik adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hal-hal yang berkaitan dengan senyawa organik. Pada awal perkembangannya, orang-orang mengklasifikasikan senyawa-senyawa yang berasal dari tumbuhan dan hewan adalah senyawa organik. Setelah diamati oleh Berzelius dinyatakan bahwa pembentukan senyawa organik mengikuti hukum-hukum kimia yang berbeda dengan yang diterapkan dalam senyawa anorganik. Karena vital force adalah suatu proses yang tentang hidup yang tidak dapat diterangkan ilmu fisika dan ilmu kimia tersendiri, maka lahirlah anggapan vital force sebagai pembentuk senyawa organik. Vital force theory adalah teori yang dibuat oleh ilmuwan Swedia bernama Berzelius yang mengasumsikan bahwa senyawa organik hanya dapat dibentuk dalam sel hidup dan mustahil dibuat melalui eksperimen dalam laboratorium.Vital force atau kekuatan hidup adalah kekuatan yang dimiliki makhluk hidup (hewan, manusia, dan tumbuhan) yang pada zaman awal perkembangan kimia organic dianggap sebagai sumber pembentuk senyawa organik. Vital force hanya terdapat dalam tubuh makhluk hidup. Ini berarti bahwa senyawa organik hanya dapat terbentuk dalam makhluk hidup (in vivo) yaitu hewan, tumbuhan, dan manusia.

Dengan keberhasilan Friederich Wohler dalam membuat urea (senyawa organic) dari amonium sianat ( senyawa Anorganik ) pada tahun 1828, maka keyakinan adanya pengaruh ‘vital force’ dalam pembentukan senyawa organnik semakin goyah. Dalam perkembangan selanjutnya diperoleh suatu kesimpulan bahwa diantara senyawa organic dan anorganik tidak ada perbedaan mengenai hukum- hukum kimia yang berlaku.

Meskipun diantara senyawa organic dan senyawa anorganik tidak ada pwerbedaan yang hakiki sebagai senyawa kimia, namun pengkajiannya tetap dipandang perlu dipisahkan dalam cabang kimia yang spesifik.

Secara garis besar alasan yang melandasi pemisahan bidang kajian kimia organic dan kimia anorganik adalah :

1.      jumlah senyawa organic jauh lebih banyak daripada senyawa anorganik.

2.      semua senyawa organic mengandung atom karbon, yang mempunyai keunikan dalam hal kemampuannya membentuk rantai dengan sesama atom karbon, dan mempunyai sifat-sifat khas. Keunikannya adalah karbon memiliki empat elektron valensi sehingga dapat membentuk ikatan kovalen dengan karbon atau unsur lainnya. Ikatan-ikatan yang dibentuk oleh karbon adalah ikatan kovalen kuat, dan karbon memiliki kemampuan untuk berikatan dengan karbon lainnya sehingga membentuk rantai lurus atau cincin. Karbon juga dapat membentuk ikatan rangkap dua atau tiga dengan unsur lainnya. Sifat-sifat ini memungkinkan karbon membentuk berbagai senyawa yang diperlukan untuk menyusun makhluk hidup. Sedangkan untuk senyawa anorganik, tidak memiliki keunikan atau kekhasan atom karbon karena tidak bisa membentuk rantai karbon, serta ikatan yang dibentuk umumnya adalah ikatan ion.

B. Perbedaan antara senyawa organik dengan senyawa anorganik

No	Senyawa organik	Senyawa Anorganik
1	Kebanyakan berasal dari makhluk hidup dan beberapa dari hasil sintesis	Berasal dari sumber daya alam mineral ( bukan makhluk hidup)
2	Senyawa organik lebih mudah terbakar, dan memberikan hasil akhir CO2, H2O, dan hasil sampingan lainnya.	Tidak mudah terbakar
3	Strukturnya lebih rumit	Struktur sederhana
4	Semua senyawa organik mengandung unsur karbon	Tidak semua senyawa anorganik yang memiliki unsur karbon
5	Hanya dapat larut dalam pelarut organik	Dapat larut dalam pelarut air atau organik
6	CH4, C2H5OH, C2H6 dsb.	NaF, NaCl, NaBr, NaI dsb.
7	Umumnya bersifat non-elektrolit	Umumnya bersifat elektrolit (konduktor listrik dalam larutannya)
8	Reaksi berlangsung lambat	Reaksi berlangsung cepat
9	Titik didih dan titik lebur rendah	Titik didih dan titik lebur tinggi

[source:]

Proses Pembentukan Batubara

Batubara

Dalam catatan saya kali ini, saya akan menulis tentang "Proses Pembentukan Batubara "

Batubara merupakan sumber energi yang selama ini banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang kehidupan. Pada dasarnya batubara merupakan bahan bakar fosil dan termasuk dalam kategori batuan sedimen.

Proses pembentukan batu bara sendiri sangatlah kompleks dan membutuhkan waktu hingga berjuta-juta tahun lamanya. Batubara terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan purba yang kemudian mengendap selama berjuta-juta tahun dan mengalami proses pembatubaraan (coalification) dibawah pengaruh fisika, kimia, maupun geologi. Oleh karena itu, batubara termasuk dalam kategori bahan bakar fosil. Secara ringkas ada 2 tahap proses pembatubaraan  yang terjadi, yakni:

[]

1.      Tahap Diagenetik atau Biokimia (Penggambutan), dimulai pada saat dimana tumbuhan yang telah mati mengalami pembusukan (terdeposisi) dan menjadi humus. Humus ini kemudian diubah menjadi gambut oleh bakteri anaerobic dan fungi hingga lignit (gambut) terbentuk. Agen utama yang berperan dalam proses perubahan ini adalah kadar air, tingkat oksidasi dan gangguan biologis yang dapat menyebabkan proses pembusukan (dekomposisi) dan kompaksi material organik serta membentuk gambut.

2.      Tahap Malihan atau Geokimia, meliputi proses perubahan dari lignit menjadi bituminus dan akhirnya antrasit.

Secara lebih rinci, proses pembentukan batu bara dapat dijelaskan sebagai berikut:

1.      Pembusukan, bagian-bagian tumbuhan yang lunak akan diuraikan oleh bakteri anaerob.

2.      Pengendapan, tumbuhan  yang telah mengalami proses pembusukan selanjutnya akan mengalami pengendapan, biasanya di lingkungan yang berair. Akumulasi dari endapan ini dengan endapan-endapan sebelumnya akhirnya akan membentuk lapisan gambut.

3.      Dekomposisi, lapisan gambut akan mengalami perubahan melalui proses biokimia dan mengakibatkan keluarnya air dan sebagian hilangnya sebagian unsur karbon dalam bentuk karbondioksida, karbonmonoksida, dan metana. Secara relatif, unsur karbon akan bertambah dengan adanya pelepasan unsur atau senyawa tersebut.

4.      Geotektonik, lapisan gambut akan mengalami kompaksi akibat adanya gaya tektonik dan kemudian akan mengalami perlipatan dan patahan. Batubara low grade dapat berubah menjadi batubara high grade apabila gaya tektonik yang terjadi adalah gaya tektonik aktif, karena gaya tektonik aktif dapat menyebabkan terjadinya intrusi atau keluarnya magma. Selain itu, lingkungan pembentukan batubara yang berair juga dapat berubah menjadi area darat dengan adanya gaya tektonik setting tertentu.

5.      Erosi, merupakan proses pengikisan pada permukaan batubara yang telah mengalami proses geotektonik. Permukaan yang telah terkelupas akibat erosi inilah yang hingga saat ini dieksploitasi manusia.

Faktor-Faktor Dalam Pembentukan Batubara

Faktor-Faktor dalam pembentukan batubara sangat berpengaruh terhadap bentuk maupun kualitas dari lapisan batubara. Beberapa faktor yang berpengaruh dalam pembentukan batubara adalah :

1.      Material dasar, yakni flora atau tumbuhan yang tumbuh beberapa juta tahun yang lalu, yang kemudian terakumulasi pada suatu lingkungan dan zona fisiografi dengan iklim clan topografi tertentu. Jenis dari flora sendiri amat sangat berpengaruh terhadap tipe dari batubara yang terbentuk.

2.      Proses dekomposisi, yakni proses transformasi biokimia dari material dasar pembentuk batubara menjadi batubara. Dalam proses ini, sisa tumbuhan yang terendapkan akan mengalami perubahan baik secara fisika maupun kimia.

3.      Umur geologi, yakni skala waktu (dalam jutaan tahun) yang menyatakan berapa lama material dasar yang diendapkan mengalami transformasi. Untuk material yang diendapkan dalam skala waktu geologi yang panjang, maka proses dekomposisi yang terjadi adalah fase lanjut clan menghasilkan batubara dengan kandungan karbon yang tinggi.

4.      Posisi geotektonik, yang dapat mempengaruhi proses pembentukan suatu lapisan batubara dari :

a.       Tekanan yang dihasilkan oleh proses geotektonik dan menekan lapisan batubara yang terbentuk.

b.      Struktur dari lapisan batubara tersebut, yakni bentuk cekungan stabil, lipatan, atau patahan.

c.       Intrusi magma, yang akan mempengaruhi dan/atau merubah grade dari lapisan batubara yang dihasilkan.

5.      Lingkungan pengendapan, yakni lingkungan pada saat proses sedimentasi dari material dasar menjadi material sedimen. Lingkungan pengendapan ini sendiri dapat ditinjau dari beberapa aspek sebagai berikut:

a.       Struktur cekungan batubara, yakni posisi di mana material dasar diendapkan. Strukturnya cekungan batubara ini sangat berpengaruh pada kondisi dan posisi geotektonik.

b.      Topografi dan morfologi, yakni bentuk dan kenampakan dari tempat cekungan pengendapan material dasar. Topografi dan morfologi cekungan pada saat pengendapan sangat penting karena menentukan penyebaran rawa-rawa di mana batubara terbentuk. Topografi dan morfologi dapat dipengaruhi oleh proses geotektonik.

c.       Iklim, yang merupakan faktor yang sangat penting dalam proses pembentukan batubara karena dapat mengontrol pertumbuhan flora atau tumbuhan sebelum proses pengendapan. Iklim biasanya dipengaruhi oleh kondisi topografi setempat.

I.      Interpretasi Lingkungan Pengendapan dari Litotipe dan Viikrolitotipe
Tosch (1960) dalam Bustin dkk. (1983), Teichmuller and Teichmuller (1968) dalam Murchissen (1968) berpendapat bahwa litotipe dan mikrolitotipe batubara berhubungan erat dengan lingkungan pengendapannya.

a.       Lingkungan pengendapan dari masing-masing litotipe adalah sebagi berikut :
1. Vitrain dan Clarain, diendapkan di daerah pasang surut dimana terjadi perubahan muka air laut.
2. Fusain, diendapkan pada lingkungan dengan kecepatan pengendapan rendah, yaitu lingkungan air dangkal yang dekat dengan daratan.
3. Durain, diendapkan dalam lingkungan yang lebih dalam lagi, diperkirakan lingkungan laut dangkal.

b.      Sedangkan interpretasi lingkungan pengendapan berdasarkan mikrolitotipe adalah sebagai berikut :
1. Vitrit, berasal dari kayu-kayuan seperti batang, dahan, akar, yang menunjukkan lingkungan rawa berhutan.
2. Clarit, berasal dari tumbuhan yang mengandung serat kayu dan diperkirakan terbentuk pada lingkungan rawa.
3. Durit, kaya akan jejak jejak akar dan spora, hal ini diperkirakan terbentuk pada lingkungan laut dangkal.

4. Trimaserit, yang kaya akan vitrinit terbentuk di lingkungan rawa, sedangkan yang kaya akan liptinit terbentuk di lingkungan laut dangkal clan yang kaya akan inertinit terbentuk dekat daratan.

II.    Lingkungan Pengendapan Batubara
Pembentukan batubara terjadi pada kondisi reduksi di daerah rawa-rawa lebih dari 90% batubara di dunia terbentuk pada lingkungan paralik. Daerah seperti ini dapat dijumpai di dataran pantai, laguna, delta, dan fluviatil.
Di dataran pantai, pengendapan batubara terjadi pada rawa-rawa di lelakang pematang pasir pantai yang berasosiasi dengan sistem laguna ke arah darat. Di daerah ini tidak berhubungan dengan laut terbuka sehingga efek oksidasi au laut tidak ada sehingga menunjang pada pembentukan batubara di daerah rawa-rawa pantai.
Pada lingkungan delta, batubara terbentuk di backswamp clan delta plain. Sedangkan di delta front dan prodelta tidak terbentuk batubara disebabkan oleh adanya pengaruh air laut yang besar clan berada di bawah permulcaan air laut.
Pada lingkungan fluviatil terjadi pada rawa-rawa dataran banjir atau ,th.-alplain dan belakang tanggul alam atau natural levee dari sistem sungai yang are-ander. Umumnya batubara di lingkungan ini berbentuk lensa-lensa karena membaii ke segala arah mengikuti bentuk cekungan limpahnya.
1. Endapan Batubara Paralik
Lingkungan paralik terbagi ke dalam 3 sub lingkungan, yakni endapan lmuhara belakang pematang (back barrier), endapan batubara delta, endapan Dwubara antar delta dan dataran pantai (Bustin, Cameron, Grieve, dan Kalkreuth,
Ketiganya mempunyai bentuk lapisan tersendiri, akan tetapi pada , wnumnya tipis-tipis, tidak menerus secara lateral, mengandung kadar sulfur, abu dar. nitrogen yang tinggi.
2. Endapan Batubara Belakang Pematang (back barrier)
Batubara belakang pematang terakumulasi ke arah darat dari pulau-pulau pcmatang (barrier island) yang telah ada sebelumnya dan terbentuk sebagai ai.:hat dari pengisian laguna. Kemudian terjadi proses pendangkalan cekungan antar pulau-pulau bar sehingga material yang diendapkan pada umumnya tergolong ke dalam klastika halus seperti batulempung sisipan batupasir dan batugamping. Selanjutnya terbentuk rawa-rawa air asin dan pada keadaan ini cn.iapan sedimen dipengaruhi oleh pasang surut air laut sehingga moluska dapat berkembang dengan baik sebab terjadi pelemparan oleh ombak dari laut terbuka le laguna yang membawa materi organik sebagai makanan yang baik bagi penghuni laguna. Sedangkan endapan sedimen yang berkembang pada umumnya tcrdiri dari perselingan batupasir dan batulempung dengan sisipan batubara dan batugamping. Struktur sedimen yang berkembang ialah lapisan bersusun, silang siur dan laminasi halus. Endapan batubara terbentuk akibat dari meluasnya permukaan rawa dari pulau-pulau gambut (marsh) yang ditumbuhi oleh tumbuhan air tawar.
3. Endapan Batubara Delta
Berdasarkan bentuk dataran deltanya, batubara daerah ini terbentuk pada beberapa sub lingkungan yakni delta yang dipengaruhi sungai, gelombang pasang surut. dataran delta bawah dan atas, dan dataran aluvium. Kecepatan pengendapan sangat berpengaruh pada penyebaran dan ketebalan endapan batubara. Batubara daerah ini tidak menerus secara lateral akibat dari perubahan fasies yang relatif pendek dan cepat yang disebabkan oleh kemiringan yang tajam sehingga ketebalan dan kualitasnya bervariasi. Pada umumnya batubara tersebut berasal dari alang-alang dan tumbuhan paku.
4. Endapan Batubara Antar Delta dan Dataran Pantai
Batubara daerah ini terbentuk pada daerah rawa yang berkembang di :jerah pantai yang tenang dengan water table tinggi dan pengaruh endapan liaaik sangat kecil. Daerah rawa pantai biasanya banyak ditumbuhi oleh :umbuhan air tawar dan air payau. Batubara ini pada umumnya tipis-tipis dan secara lateral tidak lebih dari 1 km.
Batubara lingkungan ini kaya akan abu, sulfur, nitrogen, dan mengandung fosil laut. Di daerah tropis biasanya terbentuk dari bakau dan kaya sulfur. Kandungan sulfur tinggi akibat oleh naiknya ion sulfat dari air laut dan oleh salinitas bakteri anaerobik.

Tempat Pembentukan Batu Bara
Terdapat dua teori yang menjelaskan tentang tempat dalam proses pembentukan batu bara, yaitu :

1.      Teori insitu

Proses pembentukan batu bara terjadi di tempat asal tumbuhan tersebut berada. Tumbuhan yang telah mati akan langsung tertimbun lapisan sedimen dan kemudian mengalami proses pembatubaraan tanpa mengalami proses perpindahan tempat.
Batubara yang dihasilkan dari proses ini memiliki kualitas yang baik. Penyebaran batubara jenis ini sifatnya merata dan luas, bisa dijumpai di wilayah Muara Enim, Sumatera Selatan

2.      Teori drift

Berdasarkan teori ini, batubara terbentuk bukan di tempat asal tumbuhan itu berada. Tumbuhan  yang telah mati akan terangkut air hingga terkumpul di suatu tempat dan  mengalami proses sedimentasi dan pembatubaraan.

Kualitas batubara yang dihasilkan dari proses ini tergolong kurang baik karena tercampur  material pengotor pada saat proses pengangkutan. Penyebaran batubara ini tidak begitu  luas, namun dapat dijumpai di beberapa tempat seperti di lapangan batubara delta Mahakam Purba, Kalimantan Timur.

Komposisi Kimia Batubara
Batubara merupakan senyawa hidrokarbon padat yang terdapat di alam dengan komposisi yang cukup kompleks. Pada dasarnya terdapat dua jenis material yang membentuk batubara, yaitu :

1. Combustible Material, yaitu bahan atau material yang dapat dibakar/dioksidasi oleh oksigen. Material tersebut umumnya terdiri dari :
• karbon padat (fixed carbon)
• senyawa hidrokarbon
• senyawa sulfur
• senyawa nitrogen, dan beberapa senyawa lainnya dalam jumlah kecil.

2. Non Combustible Material, yaitu bahan atau material yang tidak dapat dibakar/dioksidasi
oleh oksigen. Material tersebut umumnya terediri dari aenvawa anorganik (SiO₂, A1₂O₃, Fe₂O₃, TiO₂, Mn₃O₄, CaO, MgO, Na₂ O, K₂O, dan senyawa logam lainnya dalam jumlah yang kecil) yang akan membentuk abu/ash dalam batubara. Kandungan non combustible material ini umumnya diingini karena akan mengurangi nilai bakarnya.
Pada proses pembentukan batubara/coalification, dengan bantuan faktor ti:ika dan kimia alam, selulosa yang berasal dari tanaman akan mengalami pcruhahan menjadi lignit, subbituminus, bituminus, atau antrasit. Proses transformasi ini dapat digambarkan dengan persamaan reaksi sebagai berikut.

5(C₆H₁₀O₅) C₂₀H₂₂O₄ + 3CH₄ + 8H₂O + 6CO₂ + CO
Selulosa lignit            + gas metan

6(C₆H₁₀O₅) C₂₂H₂₀O₃ + 5CH₄ + 1OH₂O + 8CO₂ + CO
Cellulose bituminous  + gas metan

Untuk proses coalification fase lanjut dengan waktu yang cukup lama atau dengan bantuan pemanasan, maka unsur senyawa karbon padat yang terbentuk akan bertambah sehingga grade batubara akan menjadi lebih tinggi. Pada fase ini hidrogen yang terikat pada air yang terbentuk akan menjadi semakin sedikit.

Kelas dan Jenis Batubara

Berdasarkan tingkat proses pembentukannya yang dikontrol oleh tekanan, panas dan waktu, batubara umumnya dibagi dalam lima kelas: antrasit, bituminus, sub-bituminus, lignit dan gambut.

1.      Antrasit adalah kelas batubara tertinggi, dengan warna hitam berkilauan (luster) metalik, mengandung antara 86% - 98% unsur karbon (C) dengan kadar air kurang dari 8%.

2.      Bituminus mengandung 68 - 86% unsur karbon (C) dan berkadar air 8-10% dari beratnya. Kelas batubara yang paling banyak ditambang di Australia.

3.      Sub-bituminus mengandung sedikit karbon dan banyak air, dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang kurang efisien dibandingkan dengan bituminus.

4.      Lignit atau batubara coklat (brown coal) adalah batubara yang sangat lunak yang mengandung air 35-75% dari beratnya.

5.      Gambut, berpori dan memiliki kadar air di atas 75% serta nilai kalori yang paling rendah.

Materi Pembentuk Batubara

Hampir seluruh pembentuk batubara berasal dari tumbuhan. Jenis-jenis tumbuhan pembentuk batubara dan umurnya menurut Diessel (1981) adalah sebagai berikut:

1. Alga, dari Zaman Pre-kambrium hingga Ordovisium dan bersel tunggal. Sangat sedikit endapan batubara dari perioda ini.
2. Silofita, dari Zaman Silur hingga Devon Tengah, merupakan turunan dari alga. Sedikit endapan batubara dari perioda ini.
3. Pteridofita, umur Devon Atas hingga Karbon Atas. Materi utama pembentuk batubara berumur Karbon di Eropa dan Amerika Utara. Tetumbuhan tanpa bunga dan biji, berkembang biak dengan spora dan tumbuh di iklim hangat.
4. Gimnospermae, kurun waktu mulai dari Zaman Permian hingga Kapur Tengah. Tumbuhan heteroseksual, biji terbungkus dalam buah, semisal pinus, mengandung kadar getah (resin) tinggi. Jenis Pteridospermae seperti gangamopteris dan glossopteris adalah penyusun utama batubara Permian seperti di Australia, India dan Afrika.

5. Angiospermae, dari Zaman Kapur Atas hingga kini. Jenis tumbuhan modern, buah yang menutupi biji, jantan dan betina dalam satu bunga, kurang bergetah dibanding gimnospermae sehingga, secara umum, kurang dapat terawetkan.

Umur Batubara

Pembentukan batubara memerlukan kondisi-kondisi tertentu dan hanya terjadi pada era-era tertentu sepanjang sejarah geologi. Pembentukan batubara dimulai sejak periode pembentukan Karbon (Carboniferous Period)  yang dikenal sebagai zaman batu bara pertama yang berlangsung antara 360 juta sampai 290 juta tahun yang lalu (jtl).  Zaman Karbon adalah masa pembentukan batubara yang paling produktif dimana hampir seluruh deposit batubara (black coal) yang ekonomis di belahan bumi bagian utara terbentuk. Pada Zaman Permian, kira-kira 270 jtl, juga terbentuk endapan-endapan batubara yang ekonomis di belahan bumi bagian selatan, seperti Australia, dan berlangsung terus hingga ke Zaman Tersier (70 - 13 jtl) di berbagai belahan bumi lain.

Sumber:

www.geofacts.co.cc/

kimiadahsyat.blogspot.com

ilmubatubara.wordpress.com

[]