IPA Terapan XI 2 Editing 29 Agustus 2017 Final SMKN 4

  i ii

BIOLOGI PERIKANAN DAN KELAUTAN Hak Cipta pada Direktorat Pembinaan SMK Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Dilindungi Undang-Undang

  Milik Negara Tidak Diperdagangkan

  Penulis: Noor Hudallah Agus Suryanto iii

KATA PENGANTAR

  Undang-Undang Dasar Negara Republik Indonesia Tahun 1945 Pasal 31 ayat (3) mengamanatkan bahwa Pemerintah mengusahakan dan menyelenggarakan satu sistem pendidikan nasional, yang meningkatkan keimanan dan ketakwaan serta akhlak mulia dalam rangka mencerdaskan kehidupan bangsa, yang diatur dengan undang-undang. Atas dasar amanat tersebut telah diterbitkan Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 20 Tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional

  Implementasi dari undang-undang Sistem Pendidikan Nasional tersebut yang dijabarkan melalui sejumlah peraturan pemerintan, memberikan arahan tentang perlunya disusun dan dilaksanakan delapan standar nasional pendidikan, diantaranya adalah standar sarana dan prasarana. Guna peningkatan kualitas lulusan SMK maka salah satu sarana yang harus dipenuhi oleh Direktorat Pembinaan SMK adalah ketersediaan bahan ajar siswa khususnya bahan ajar Peminatan C1 SMK sebagai sumber belajar yang memuat materi dasar kejuruan

  Kurikulum yang digunakan di SMK baik kurikulum 2013 maupun kurikulum KTSP pada dasarnya adalah kurikulum berbasis kompetensi. Di dalamnya dirumuskan secara terpadu kompetensi sikap, pengetahuan dan keterampilan yang harus dikuasai peserta didik serta rumusan proses pembelajaran dan penilaian yang diperlukan oleh peserta didik untuk mencapai kompetensi yang diinginkan. Bahan ajar Siswa Peminatan C1 SMK ini dirancang dengan menggunakan proses pembelajaran yang sesuai untuk mencapai kompetensi yang telah dirumuskan dan diukur dengan proses penilaian yang sesuai.

  Sejalan dengan itu, kompetensi keterampilan yang diharapkan dari seorang lulusan SMK adalah kemampuan pikir dan tindak yang efektif dan kreatif dalam ranah abstrak dan konkret. Kompetensi itu dirancang untuk dicapai melalui proses pembelajaran berbasis penemuan (discovery learning) melalui kegiatan-kegiatan berbentuk tugas (project based learning), dan penyelesaian masalah (problem solving

  

based learning ) yang mencakup proses mengamati, menanya, mengumpulkan informasi,

  mengasosiasi, dan mengomunikasikan. Khusus untuk SMK ditambah dengan iv kemampuan mencipta . Bahan ajar ini merupakan penjabaran hal-hal yang harus dilakukan peserta didik untuk mencapai kompetensi yang diharapkan. Sesuai dengan pendekatan kurikulum yang digunakan, peserta didik diajak berani untuk mencari sumber belajar lain yang tersedia dan terbentang luas di sekitarnya. Bahan ajar ini merupakan edisi ke-1. Oleh sebab itu Bahan Ajar ini perlu terus menerus dilakukan perbaikan dan penyempurnaan.

  Kritik, saran, dan masukan untuk perbaikan dan penyempurnaan pada edisi berikutnya sangat kami harapkan; sekaligus, akan terus memperkaya kualitas penyajian bahan ajar ini.Atas kontribusi itu, kami ucapkan terima kasih. Tak lupa kami mengucapkan terima kasih kepada kontributor naskah, editor isi, dan editor bahasa atas kerjasamanya. Mudah-mudahan, kita dapat memberikan yang terbaik bagi kemajuan dunia pendidikan menengah kejuruan dalam rangka mempersiapkan Generasi Emas seratus tahun Indonesia Merdeka (2045).

  Jakarta, Agustus 2017 Direktorat Pembinaan SMK v

  DAFTAR ISI

  KATA PENGANTAR ................................................................................................................ iv DAFTAR ISI ............................................................................................................................... v

  BAB 1 REAKSI REDUKSI DAN OKSIDASI ........................................................................ 11 A. Konsep Reaksi Oksidasi dan Reduksi Berdasarkan Penggabungan dan Pelepasan Oksigen ................................................................................................ 11 B. Konsep Reaksi Oksidasi dan Reduksi Berdasarkan Pelepasan dan Penerimaan Elektron ............................................................................................ 12 C. Konsep Reaksi Oksidasi dan Reduksi Berdasarkan Perubahan Bilangan Oksidasi ................................................................................................................ 13 BAB 2 SISTEM KOLOID - EMUSI DAN SUSPENSI .......................................................... 21 A. Koloid ................................................................................................................... 21 B. Emulsi ................................................................................................................... 27 C. Suspensi ................................................................................................................ 28 BAB 3 SENYAWA ORGANIK .............................................................................................. 33 A. Pengertian Senyawa Organik ................................................................................ 40 B. Penggolongan Senyawa Karbon ........................................................................... 41 C. Karakteristik Senyawa Organik ............................................................................ 41 D. Tipe-tipe Reaksi Senyawa Organik ...................................................................... 42 E. Klasifikasi Senyawa Organik ................................................................................ 42 F. Sifat-sifat Senyawa Organik ................................................................................. 43 G. Gugus Fungsi ....................................................................................................... 44 BAB 4 BAHAN KIMIA DALAM BAHAN MAKANAN ..................................................... 53 A. Zat Aditif Makanan dan Manfaatnya .................................................................... 53 B. Jenis-jenis Zat Aditif Makanan ............................................................................. 57 BAB 5 PENANGANAN LIMBAH ........................................................................................ 77 A. Polusi dan Limbah dalam Ekosistem Serta Dampaknya ...................................... 78 B. Usaha Penanganan Limbah untuk Mengurangi Pencemaran Lingkungan ............ 87 BAB 6 BIOTEKNOLOGI ...................................................................................................... 96 A. Bioteknologi Konvensional .................................................................................. 96 B. Bioteknologi Modern ............................................................................................ 102 C. Dampak Penerapan Bioteknologi ......................................................................... 110 vi

  BAB7 KEMAGNETAN ......................................................................................................... 115

  A. Kemagnetan Bahan ............................................................................................... 115

  B. Kutub Magnet ....................................................................................................... 124

  C. Medan Magnet di sekitar Arus Listrik .................................................................. 127 D Elektromagnet ....................................................................................................... 129

  E. Gaya Lorenz ......................................................................................................... 136

  BAB 8 KEGUNAAN DAN KOMPOSISI SENYAWA HIDROKARBON DALAM KEHIDUPAN SEHARI-ARI .................................................................................... 144 A. Senyawa Hidrokarbon di Bidang Pangan ............................................................. 144 B. Senyawa Hidrokarbon di Bidang Sandang ........................................................... 146 C. Senyawa Hidrokarbon di Bidang Papan1 ............................................................. 147 D. Senyawa Hidrokarbon di Bidang Perdagangan .................................................... 149 E. Senyawa Hidrokarbon di Bidang Seni Estetika1 .................................................. 151 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................... 156 GLOSARIUM ........................................................................................................................... 161 BIODATA PENULIS ............................................................................................................... 163 vii

BAB 1 REAKSI REDUKSI DAN OKSIDASI Dalam mempelajari ilmu kimia, salah satu reaksi kimia yang terpenting

  adalah reaksi oksidasi-reduksi. Reaksi ini tidak dapat dibahas satu per satu secara terpisah, sebab keduanya tidak dapat dipisahkan. Hal ini karena jika terjadi reaksi oksidasi selalu disertai reaksi reduksi.

  Reaksi redoks merupakan kegiatan dari reaksi oksidasi dan reduksi. Reaksi redoks sangat mudah dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Perkaratan besi, perubahan warna daging apel menjadi kecokelatan kalau dikupas merupakan contoh peristiwa oksidasi. Pada bagian ini akan dipelajari lebih mendalam mengenai reaksi redoks ditinjau dari penggabungan dan pelepasan oksigen, pelepasan dan penerimaan elektron dan berdasarkan perubahan bilangan oksidasi.

  A.

  

Konsep Reaksi Oksidasi dan Reduksi Berdasarkan

Penggabungan dan Pelepasan Oksigen

  Sejak dulu para ahli mengamati bahwa dalam reaksi kimia, jika suatu zat menerima oksigen, zat itu dikatakan mengalami oksidasi, reaksinya disebut reaksi oksidasi. Jika zat melepaskan oksigen, zat itu mengalami reduksi, reaksinya disebut reaksi reduksi.

  Pengertian oksidasi dan reduksi dapat dijelaskan dengan contoh-contoh reaksi berikut. Contoh:

  a. Reaksi oksidasi: ₂

  2Zn (s) + O (g) → 2ZnO (s)

  CH4(g) + 2O2(g) CO ^{2 (g) + H 2 O (g)}

  b. Reaksi reduksi: ₂

  2CuO (s)

  2Cu (s) + O (g)

  2PbO ^{2 (s)}

  2PbO (s) + O ^{2 (g)}

  Keterangan: Oksidasi: penggabungan oksigen dengan unsur/senyawa Reduksi: pelepasan oksigen dari senyawanya

  1

B. Konsep Reaksi Oksidasi dan Reduksi Berdasarkan Pelepasan dan Penerimaan Elektron

  Dalam reaksi redoks (reaksi oksidasi dan reaksi reduksi), pereaksi yang dapat mengoksidasi pereaksi laindinamakan zat pengoksidasi atau oksidator. Sebaliknya, zat yang dapat mereduksi zat lain dinamakan zat pereduksi atau reduktor.

  Pada awalnya pengertian reaksi oksidasi

• –reduksi hanya digunakan untuk reaksireaksi yang berlangsung dengan adanya perpindahan oksigen. Konsep ini kemudian berkembang terutama setelah konsep struktur atom dipahami. Melalui konsep struktur atom maka konsep oksidasi
• –reduksi dapat juga dijelaskan berdasarkan pengikatan dan pelepasan elektron, perhatikan contoh berikut!

   Sumber: http://fisikakimia2.blogspot.co.id/

  Gambar 1.1: Reaksi oksidasi dan reduksi

  Reaksi oksidasi dan reaksi reduksi selalu terjadi bersamaan. Oleh karena itu, reaksi oksidasi dan reaksi reduksi disebut juga reaksi oksidasi-reduksi atau reaksi redoks. Zat yang mengalami oksidasi disebut reduktor, sedangkan zat yang mengalami reduksi disebut oksidator.

  2

C. Konsep Reaksi Oksidasi dan Reduksi Berdasarkan Perubahan Bilangan Oksidasi

  Reaksi redoks dapat pula ditinjau dari perubahan bilangan oksidasi atom atau unsur sebelum dan sesudah reaksi. Reaksi redoks adalah reaksi yang ditandai terjadinya perubahan bilangan oksidasi dari atom unsur sebelum dan sesudah reaksi.

1. Bilangan Oksidasi

  Bilangan oksidasi adalah muatan yang dimiliki oleh atom jika elektron valensinya cenderung tertarik ke atom lain yang berikatan dengannya dan memiliki keelektronegatifan lebih besar. Ada beberapa aturan penentuan bilangan oksidasi, yaitu: a.

  Bilangan Oksidasi Atom dalam Unsur Bebas sama dengan 0 (Nol) Hal tersebut bisa dilihat dari bilangan oksidasi atom dalam unsur Na, Fe, H ^{2 , P 4 ,} dan S ^{8 yang sama dengan 0 (nol).}

  b.

  Bilangan Oksidasi Ion Monoatom sama dengan Muatan Ionnya ₊ Hal tersebut dicontohkan:

  1) Bilangan oksidasi ion Na sama dengan +1; ₂₊ 2) Bilangan oksidasi ion Mg sama dengan +2; _{3+ -} 3) Bilangan oksidasi ion Fe sama dengan +3; 4) Bilangan oksidasi ion Br sama dengan -1; _2- 5) Bilangan oksidasi ion S sama dengan -2.

  c.

  Jumlah Bilangan Oksidasi Semua Atom dalam Senyawa Netral sama dengan 0 (Nol) Senyawa kimia yang bilangan oksidasi semua atomnya dalam senyawa netral sama dengan nol, misalnya:

• ₊ Senyawa NaCl mempunyai muatan = 0. Hal ini karena jumlah biloks Na + biloks Cl = (+1) + ( –1) = 0.

  d.

  Jumlah Bilangan Oksidasi Semua Atom dalam Ion Poliatomik sama dengan Muatan Ionnya

  3 Untuk contoh tersebut adalah:

• – Ion NO ^{3 bermuatan =} –1, maka biloks N = +3 biloks O = -1.

  e.

  Bilangan Oksidasi Fluor dalam Senyawanya = –1.

  Untuk contoh tersebut adalah: Bilangan oksidasi F dalam NaF dan ClF ^{3 sama dengan} –1.

  f.

  Bilangan Oksidasi Oksigen (O) dalam Senyawanya sama dengan -2, Kecuali dalam Senyawa Biner Fluorid, Peroksida, dan Superoksida.

  Untuk contoh bilangan oksidasi oksigen tersebut adalah: 1) ^{2 O, CO 2 , dan SO 2 sama dengan}

  Bilangan oksidasi O dalam H –2; 2) ^{2 O 2 dan Na 2 O 2 sama}

  Bilangan oksidasi O dalam senyawa peroksida, H dengan

• –1; 3)
^{2 sama dengan +2;} Bilangan oksidasi O dalam senyawa fluorida, OF

  4) ^{2 dan CsO 2 sama} Bilangan oksidasi O dalam senyawa superoksida KO dengan

• –.

  g.

  Bilangan Oksidasi Hidrogen (H) jika Berikatan dengan Non-Logam sama dengan +1 Bilangan oksidasi H jika berikatan dengan logam alkali dan alkali tanah sama dengan

• –1. Contoh:
₂ 1) O sama dengan +1. Bilangan oksidasi H dalam HF dan H ₂

  2) sama dengan Bilangan oksidasi H dalam NaH dan CaH –1.

  h.

  Bilangan Oksidasi Logam Golongan Ia (Alkali) dalam Senyawanya sama dengan

• 1 i.

  Bilangan Oksidasi Logam Golongan IIa (Alkali Tanah) dalam Senyawanya dengan +2 j.

  Bilangan Oksidasi Logam Transisi dalam Senyawanya dapat lebih dari Satu Contohnya adalah: Fe mempunyai bilangan oksidasi +2 dalam FeO; +3 dalam Fe ^{2 O 3 , dan seterusnya. Untuk memahami perubahan bilangan oksidasi dalam} reaksi redoks, perhatikan contoh berikut:

  4

  Sumber: http://fisikakimia2.blogspot.co.id/ Gambar 1.2: Reaksi oksidasi logam transisi

  Keterangan: Oksidasi: pertambahan bilangan oksidasi Reduksi: penurunan bilangan oksidasi

2. Reaksi Autoredoks

  Dalam suatu reaksi kimia, suatu unsur dapat bertindak sebagai pereduksi dan pengoksidasi sekaligus. Reaksi semacam itu disebut autoredoks (disproporsionasi).

  Contoh: ₂ Cu dalam Cu O teroksidasi dan tereduksi sekaligus dalam reaksi berikut:\ Sumber: http://fisikakimia2.blogspot.co.id/

  Gambar 1.3: Reaksi oksidasi logam transis

  5

  RANGKUMAN 1.

  Konsep redoks berkembang mulai dari konsep penggabungan dan pelepasan oksigen yang menyatakan bahwa oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen oleh suatu zat, sedangkan reduksi adalah pegurangan oksigen dari senyawa yang mengandung oksigen.

  2. Konsep redoks selanjutnya mengenai serah terima elektron, oksidasi mengalami pelepasan elektron sedangkan reduksi mengalami penerimaan elektron.

  3. Konsep redoks mengenai perubahan bilangan oksidasi, oksidasi mengalami pertambahan bilangan oksidasi sedangkan reduksi mengalami penurunan bilangan oksidasi.

  4. Autoredoks adalah suatu unsur yang dapat bertindak sebagai pereduksi dan pengoksidasi sekaligus.

  5. Oksidator adalah zat yang mengalami reduksi, sedangkan reduktor adalah zat yang mengalami oksidasi.

  6

UJI KOMPETENSI A.

   Pilihlah Jawaban yang paling benar 1.

  Reaksi reduksi adalah ....

  a. reaksi melepaskan elektron b. reaksi menerima proton c. reaksi pelepasan oksigen d. reaksi penggabungan oksigen e. reaksi pelepasan hydrogen ₄ 2. adalah .... Bilangan oksidasi klor dalam senyawa HClO a.

• –1 b.
• 1 c.
• 3 d.
• 5 e.
• 7
_{3 2 2 3}

  3. Pada reaksi: AgClO + Cl  AgCl + ClO , atom klor pada senyawa AgClO mengalami perubahan bilangan oksidasi sebesar: a.

• 6 b.
• 4 c.
• 1 d.
• 4 e.
• 8 4.

  Bilangan oksidasi hidrogen = –1 terdapat pada senyawa ....

  a. ³ NH b.

  NaH c. ³ PH d. ³ NHO e. ^{2 O} H

  7

  5. Apabila suatu unsur menerima elektron, maka ....

  a. bilangan oksidasinya akan turun b. bilangan oksidasinya akan naik c. reaktivitasnya akan meningkat d. unsur tersebut mengalami oksidasi e. menghasilkan bilangan oksidasi positif ₊ 6.

  Di bawah ini yang merupakan contoh dari reaksi oksidasi ....

  a. Ag

• e → Ag

  b. 2AgO

  2Ag +O ²

  c. 2NiO + C 2Ni + CO ²

• ⁺ –

  d. KOH K + OH

  e. 2Al + 3Zn + ²

  2Al ^{3 + +3Zn} 7. Reaksi berikut adalah reaksi redoks, kecuali ....

  a. KI + Cl ^{2 KCl + I 2}

  b. Zn + H ^{2 SO 4 ZnSO 4 + H2}

  c. 2K2CrO4 + H ^{2 SO 4 K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 +H 2 O}

  d. H ^{2 O 2 + H 2 S}

  2H ^{2 O + S}

  e. 2NaOH + Cl ^{2 NaCl + NaClO +H 2 O}

  8. Manakah senyawa klor yang bertindak sebagai reduktor?

• – –

  a. ClO ^{2 ClO 3}

• – –

  b. ClO ^{4 Cl} ₄ – – c. ClO ClO

• – –

  d. Cl ClO ²

• – e. Cl
²

  2ClO ³ 9.

  Pengolahan dari bijih logam menjadi logam murni dilakukan melalui proses: a. oksidasi b. reduksi c. hidrolisis d. eliminasi e. adisi

  8

• 7 b.
• 1 c.
• 3 d.
• 1 e.
• 5

  9 10. Bilangan oksidasi Cl dalam senyawa KClO ^{2 adalah ....}

  a.

B. Jawablah dengan benar! 1.

  Sebutkan dan jelaskan konsep reaksi oksidasi dan reduksi! 2. Apa yang dimaksud dengan reaksi autoredoks? Berikan contoh! 3. Tentukan bilangan oksidasi atom belerang berikut ini.

  a.

  S ⁸ b.

  SO ³ c.

  SO ^{3 2-} d.

  HSO ^{4 -} e.

  S ^{4 O 6 2-} f.

  SO ^{4 2-} 4.

  Tentukan oksidator, reduktor, hasil reaksi dan hasil oksidasi untuk reaksi berikut. H ^{2 S + 2H 2 O + 3Cl 2  SO 2 + 6HCl} 5. Tentukan bilangan oksidasi unsur-unsur penyusun senyawa berikut : a.

  NaClO ³ b.

  KMnO ⁴ c.

  K ^{2 Cr 2 O 7}

BAB 2 SISTEM KOLOID

• –EMULSI DAN SUSPENSI

  Jika diperhatikan, sekilas agar-agar seperti berbentuk padatan. Tetapi coba disentuh atau dicicipi, akan dirasakan adanya air dalam agar-agar tersebut, air yang terdispersi dalam padatan. Agar-agar adalah contoh nyata koloid. Apakah sistem koloid itu? Apa saja yang termasuk koloid?.

A. Koloid

  Koloid merupakan suatu campuran zat heterogen (dua fase) antara dua zat atau lebih, partikel-partikel zat yang berukuran koloid (fase terdispersi/yang dipecah) tersebar secara merata di dalam zat lain (medium pendispersi/pemecah). Di antara campuran homogen dan heterogen terdapat sistem pencampuran yaitu koloid, atau bisa juga disebut bentuk (fase) peralihan homogen menjadi heterogen.

  Campuran homogen adalah campuran yang memiliki sifat sama pada setiap bagian campuran tersebut, contohnya larutan gula dan larutan air garam. Sedangkan campuran heterogen sendiri adalah campuran yang memiliki sifat tidak sama pada setiap bagian campuran, contohnya air dan minyak, kemudian pasir dan garam. Ukuran partikel koloid berkisar antara 1-100 nm. Ukuran yang dimaksud dapat berupa diameter, panjang, lebar maupun tebal dari suatu partikel. Contoh dari sistem koloid dalam bidang tata boga atau dalam makan seperti mayones, agar-agar atau jelly, susu dan keju.

  Ciri-ciri koloid adalah sebagai berikut: _{-7 -5} 1. - 10 cm

  Sistem koloid memiliki ukuran partikel 10 2. Partikelnya dapat dilihat dengan miskroskop ultra 3. Pertikel koloid tidak dapat disaring dengan kertas saring biasa, tetapi dapat disaring menggunakan kertas perkamen

4. Koloid tahan lama 5.

  Koloid akan terkoagulasi apabila ditambah larutan 6. Koloid memiliki sifat elektrolit

  Aktivitas Individu

  10 Cobalah aktivitas berikut untuk menguji pengetahuan dalam membedakan campuran homogen dan heterogen atau sistem koloid! Kopi

  Yoghurt Air Aki Busa bebas Parfum Uap Air Minyak ampas 25 % Tahu Mayones Susu Asap Cuka Obat Debu

  Teh Baja manis Tetes Mata

  Air Bijih sungai Bensin Kecap Tempe Sabun Es krim

  Logam keruh Cair

  Kelompokanlah bahan-bahan tersebut ke dalam kolom berikut: Homogen ...................................................................................................... Heterogen ...................................................................................................... Koloid ......................................................................................................

1. Macam-Macam Koloid

  Berdasarkan kemampuannya menyerap air, koloid dibedakan menjadi dua, yaitu koloid hidrofil dan koloid hidrofob. Berikut ini uraian mengenai kedua jenis koloid tersebut.

  a. Koloid Hidrofil Koloid hidrofil adalah koloid yang suka menyerap (adsorbsi) terhadap pelarut air.

  Ciri-ciri koloid hidrofil adalah sebagai berikut : 1)

  Pada umumnya, koloid organik 2)

  Memiliki muatan bergantung pada mediumnya 3)

  Dapat bergerak di medan listrik 4)

  Tidak jelas menunjukkan adanya gerak Brown 5)

  Reaksinya berlangsung reversibel

  b. Koloid Hidrofob

  11 Koloid hidrofob adalah koloid yang tidak suka terhadap pelarut air. Ciri-ciri koloid hidrofob adalah sebagai berikut: 1)

  Pada umumnya, koloid anorganik 2)

  Koloidnya bermuatan listrik tertentu 3)

  Menunjukkan gerak Brown yang jelas 4)

  Untuk mengkoagulasi diperlukan elektrolit yang sedikit 5)

  Reaksinya berlangsung ireversibel 2.

   Koloid Pelindung

  Koloid pelindung adalah koloid yang berfungsi untuk melindungi koloid lain dari elekrolit. Misalnya koloid hidrofil dapat melindungi hidrofob sehingga pada proses pencucian pakian terjadi pengangkatan kotoran yang sebenarnya koloid hidrofil melindungi hidrofob.

  Macam-macam koloid berdasarkan fasenya dibagi menjadi sembilan, yaitu sabagai berikut : a.

  Gas dalam gas: tipe koloid udara.

  b.

  Cairan dalam gas: tipe koloid aerosol cair. Misalnya, kabut, awan, dan hair spray.

  c.

  Padat dalam gas: tipe koloid aerosol padat. Misalnya, debu dan asap rokok d.

  Gas dalam cair: tipe koloid busa atau buih. Misalnya, busa sabun dan krim kopi.

  e.

  Cair dalam cair: tipe koloid emulsi. Misalnya, santan, susu, kecap, dan minyak ikan.

  f.

  Padat dalam cair: tipe koloid sol. Misalnya, tinta dan cat.

  g.

  Gas dalam padat: tipe koloid busa padat/batu apung. Misalnya, batu apung dan styrofoam.

  h.

  Cair dalam padat: tipe koloid emulsi padat. Misalnya, mentega, keju, agar-agar dan jeli. i.

  Padat dalam padat: tipe koloid sol padat. Misalnya, baja, kaca dan paduan logam.

3. Sifat Khas Koloid

  Secara umum, sifat khas koloid dikelompokkan menjadi tiga, yaitu sifat optik, sifat kinetik, dan sifat elektrik. Sifat optik koloid adalah sifat koloid yang berkaitan dengan cahaya, yaitu efek Tyndall. Sifat kinetik koloid adalah sifat koloid yang berkaitan dengan gerak molekul koloid, yaitu gerak Brown. Sifat elektrik koloid adalah sifat koloid

  12 yang berkaitan dengan partikel, ion, atau senyawa lain, yaitu adsorpsi, koagulasi, elektroforesis, dan dialisis. Simak uraiannya berikut ini.

a. Efek Tyndall

  Efek Tyndall adalah penghamburan partikel apabila diberi seberkas sinar. Efek tersebut terjadi jika seberkas cahaya dilewatkan pada larutan dan suspensi. Contoh efek Tyndall dalam kehidupan sehari-hari, yaitu pada pancaran sinar matahari ke bumi.

  Sumber: http://smpsma.com/

Gambar 2.1: Penghamburan cahaya dalam air disebabkan oleh

  partikel partikel koloid yang terlarut b.

   Gerak Brown/Gerak Zig Zag Gerak Brown adalah gerak acak atau gerak tidak beraturan dari partikel koloid.

  Gerakan ini terjadi karena benturan molekul-molekul zat pendispersi pada partikel koloid.

  

Sumber: http://nuttigekennis.blogspot.co.id/

Gambar 2.2: Gerak tidak beraturan dari partikel koloid

  13

c. Adsorpsi

  Beberapa partikel koloid memiliki sifat adsorpsi (penyerapan) terhadap partikel, ion, atau senyawa yang lain. Penyerapan pada permukaan ini disebut adsorpsi (harus dibedakan dari absorpsi yang artinya penyerapan sampai ke bawah permukaan) ₊ Contoh : 1) ^{3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H .}

  Koloid Fe(OH) _2- 2) ^{2 S 3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S .} Koloid As

  Sumber: http://www.nafiun.com/

  

Gambar 2.3: Sifat adsorpsi pada partikel koloid

d.

   Koagulasi Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid sehingga membentuk endapan.

  Dengan terjadinya koagulasi, zat terdispersi tidak lagi membentuk koloid. Koagulasi dapat terjadi secara fisik, seperti pemanasan, pendinginan, pengadukan, atau secara kimia dengan penambahan elektrolit dan pencampuran koloid yang berbeda muatan.

  Contoh: 1)

  Koloid Fe(OH)3 (positif), mudah terkoagulasi jika ditambahkan H2SO4 atau Na3PO4 dibanding HCl atau NaBr. 2)

  Koloid As2S3 (negatif), mudah ter-koagulasi jika ditambahkan BaCl2 dibanding NaCl.

  14

  

Sumber: https://www.slideshare.net

Gambar 2.4: Proses koagulasi

e.

   Elektroforesis

  Elektroforesis adalah peristiwa pergerakan partikel koloid yang bermuatan ke salah satu elektrode. Elektroforesis dapat digunakan untuk mendeteksi muatan partikel koloid. Jika suatu partikel koloid berkumpul di elektrode positif, berarti koloid itu bermuatan negatif. Sebaliknya, jika partikel koloid berkumpul di elektrode negatif, berarti koloid bermuatan positif

  

Sumber

  Gambar 2.5: Proses elektroforesis f.

   Dialisis

  Dialisis adalah proses pemurnian partikel koloid dari muatan-muatan yang menempel pada permukaannya. Pada proses dialisis digunakan selaput

• _{+ -} semipermeabel, misalnya pada pembuatan koloid Fe(OH) ^{3 , terdapat ion-ion H dan Cl .} _{+ 2-}

  Begitu juga pada pembuatan koloid As ^{2 S 3 terdapat ion-ion H dan S .}

  15

  

Sumber

Gambar 2.6: Proses dialisis

B. Emulsi

  Emulsi adalah campuran antara pertikel-partikel suatu zat cair (fase terdispersi) dengan zat cair lainnya (fase pendispersi). Ada dua tipe emulsi, yaitu: ➢

  Emulsi A/M, yaitu butiran-butiran air terdispersi dalam minya. Air berfungsi sebagai fase internal dan minyak sebagai fase eksternal, dan ➢ Emulsi M/A, yaitu butiran-butiran minyak terdispersi dalam air.

  Pada emulsi A/M, maka butiran-butiran air yang diskontinyu terbagi dalam minyak yang merupakan fase kontinyu. Sedangkan untuk emulsi M/A adalah sebaliknya. Kedua zat yang membentuk emulsi ini harus tidak atau sukar membentuk larutan dispersirenik.

1. Emulsi Menurut Komponen Utama

  Emulsi tersusun atas tiga komponen utama, yaitu : fase terdispersi, fase pendispersi, dan emulgator.

a. Fase Terdispersi

  Fase terdispersi merupakan zat cair yang terbagi-bagi menjadi butiran kecil ke dalam zat cair lain (fase internal). Sistem dispersi secara sederhana dapat diartikan sebagai larutan atau campuran dua zat yang berbeda maupun sama wujudnya. Sistem

  16 dispersi ditandai dengan adanya zat yang terlarut dan zat pelarut. Contohnya, jika tiga jenis benda, yaitu pasir, gula dan susu masing-masing dimasukkan ke dalam suatu wadah yang berisi air, kemudian diaduk dalam wadah terpisah, maka kita akan memperoleh 3 sistem dispersi. Pasir, gula dan susu disebut fase terdispersi. Sedangkan air disebut medium pendispersi.

  Terdispersi kasar memiliki ukuran di atas 100 nanometer. Sistem ini mula-mula keruh tetapi dalam beberapa saat segera nampak batas antara fasa terdispersi dengan medium pendispersi karena terjadinya pengendapan. Kita dapat memisahkan fase terdispersi dari mediumnya dengan cara melakukan penyaringan. Contoh dispersi kasar seorang pelayan restoran akan membuat adonan antara campuran tepung gandum dengan air.

  Dispersi halus akan terbentuk bila diameter fasa terdispersi berukuran di bawah 1 nanometer, sistem bersifat homogen dan larutan tampak jernih. Dispersi halus tidak menghasilkan pengendapan sehingga bila kita menyaring fasa terdispersi maka tidak bisa dipisahkan dari medium pendispersinya. Contoh dispersi halus adalah dispersi gula di dalam air, spertus, larutan NaCl dalam air, larutan cuka, udara (campuran oksigen dan gas-gas lainnya), serta bensin.

  b. Fase Pendispersi

  Fase pendispersi merupakan zat cair yang berfungsi sebagai bahan dasar (fase eksternal). Contohnya seperti air.

  c. Emulgator (Zat yang digunakan dalam Kestabilan Emulsi)

  Emulsi merupakan suatu sistem yang tidak stabil. Untuk itu kita memerlukan suatu zat penstabil yang disebut zat pengemulsi atau emulgator. Tanpa adanya emulgator, maka emulsi akan segera pecah dan terpisah menjadi fase terdispersi dan medium pendispersinya, yang ringan terapug di atas yang berat. Adanya penambahan emulgator dapat menstabilkan suatu emulsi karena emulgator menurunkan tegangan permukaan secara bertahap. Adanya penurunan tegangan permukaan secara bertahap akan menurunkan energi bebas yang diperlukan untuk pembentukan emulsi menjadi semakin minimal. Semakin rendah energi bebas pembentukan emulsi maka emulsi akan semakin mudah terbentuk. Tegangan permukaan menurun karena terjadi adsorpsi oleh emulgator

  17 pada permukaan cairan dengan bagian ujung yang polar berada di air dan ujung hidrokarbon pada minyak.

  Daya kerja emulgator disebabkan oleh bentuk molekulnya yang dapat terikat baik dalam minyak maupun dalam air. Bila emulgator tersebut lebih terikat pada air atau larut dalam zat yang polar maka akan lebih mudah terjadi emulsi minyak dalam air (M/A), dan sebalikya bila emulgator lebih larut dalam zat yang non polar, seperti minyak, maka akan terjadi emulsi air dalam minya (A/M). Emulgator membungkus butir-butir cairan terdispersi dengan suatu lapisan tipis, sehingga butir-butir tersebut tidak dapat bergabung membentuk fase kontinyu. Bagian molekul emulgator yang non polar larut dalam lapisan luar butir-butir lemak sedangkan bagian yang polar menghadap ke pelarut air.

  Pada beberapa proses, emulsi harus dipecahkan. Namun ada proses dimana emulsi harus dijaga agar tidak terjadi pemecahan emulsi. Zat pengemulsi atau emulgator juga dikenal sebagai koloid pelindung, yang dapat mencegah terjadinya proses pemecahan emulsi, contohnya gelatin yang digunakan pada pembuatan es krim, sabun dan deterjen, protein, cat dan tinta, serta elektrolit.

2. Macam-macam Emulsi Emulsi merupakan jenis koloid dengan fase terdispersi berupa zat cair.

  Berdasarkan medium pendispersinya, emulsi dapat dibagi menjadi: emulsi gas, emulsi cair dan emulsi padat.

  a. Emulsi Gas Emulsi gas disebut juga aerosol cair yaitu emulsi dalam medium pendispersi gas.

  Pada aerosol cair, seperti hairspray untuk dapat membentuk sistem koloid atau menghasilkan semprot aerosol yang diperlukan, dibutuhkan bantuan bahan pendorong atau propelan aerosol, yaitu CFC (Chlolorofuorocarbon atau freon). Aerosol cair juga memiliki sifat-sifat seperti sol liofob, efek Tyndall, gerak Brown, dan kestabilan dengan muatan partikel.

  b. Emulsi Cair

  Emulsi cair melibatkan dua zat cair yang tercampur, tetapi tidak dapat saling melarutkan. Emulsi cair dapat juga disebut zat cair polar dan zat cair non-polar. Biasanya salah satu zat cair ini adalah air (zat cair polar) dan zat lainnya (zat cair non-polar).

  18 Emulsi cair dapat digolongkan menjadi 2 jenis, yaitu emulsi minyak dalam air (contohnya susu yang terdiri dari lemak yang terdispersi dalam air, menjadi butiran minyak di dalam air), atau emulsi air dalam minyak (contohnya margarine yang terdiri dari air yang terdispersi dalam minyak, menjadi butiran air dalam minyak).

  Bagaimana air dan minyak dapat bercampur sehingga membentuk emulsi cair? Air dan Minyak dapat bercampur membentuk emulsi cair apabila suatu pengemulsi (emulgator) ditambahkan dalam larutan tersebut. Karena kebanyakan emulsi adalah dispersi air dalam minyak, dan dispersi minyak dalam air, maka zat pengemulsi yang digunakan harus dapat larut dengan baik di dalam air maupun minyak. Contoh pengemulsi tersebut adalah senyawa organik yang memiliki gugus polar dan nonpolar.

  Bagian nonpolar akan berinteraksi dengan minyak/mengelilingi partikel-partikel minya, sedangkan bagian yang polar akan berinteraksi kuat dengan air. Contohnya yaitu pada sabun yang merupakan garam karboksilat. Molekul sabun ters usun dari “ekor” alkil yang nonpolar (larut dalam minyak) dan kepala ion karbosilat yang polar (larut dalam air). Prinsip tersebut yang menyebabkan sabun dan deterjen memiliki daya pembersih. Ketika kita mandi atau mencuci pakaian, “ekor” nonpolar dari sabun akan menempel pada kotoran dan kepala polarnya menempel pada air. Sehingga tegangan permukaan air akan semakin berkurang, sehingga air akan jauh lebih mudah untuk menarik kotoran. Emulsi cair memiliki sifat: 1)

  Demulsifikasi, Kestabilan emulsi cair dapat rusak apabila terjadi pemanasan, proses sentrifugasi, pendinginan, penambahan elektrolit, dan perusakan zat pengemulsi 2)

  Pengenceran. Dengan menambahkan sejumlah medium pendispersinya, emulsi dapat diencerkan. Sebaliknya, fase terdidpersi yang dicampurkan akan dengan spontan membentuk lapisan terpisah. Sifat ini dapat dimanfaatkan untuk menentukan jenis emulsi.

c. Emulsi Padat atau Gel

  Gel adalah emulsi dalam medium pendispersi zat padat, dapat juga dianggap sebagai hasil bentukkan dari penggumpalan sebagaian sol cair. Partikel-pertikel sol akan bergabung untuk membentuk suatu rantai panjang pada proses penggumpalan ini. Rantai tersebut akan saling bertaut sehingga membentuk suatu struktut padatan, yaitu medium pendispersi cair terperangkap dalam lubang-lubang struktur tersebut sehingga terbentuklah suatu massa berpori yang semi-padat dengan struktur gel. Ada dua jenis gel, yaitu sebagai berikut.

  19

  1) Gel Elastis

  Gel elastis terjadi karena gaya tarik-menarik pada partikel rantainya yang relatif tidak kuat, sehingga gel ini bersifat elastis. Gel ini dapat berubah bentuk jika diberi gaya dan dapat kembali ke bentuk awal bila gaya tersebut ditiadakan. Gel elastis dapat dibuat dengan mendinginkan sol iofil yang cukup pekat. Contoh gel elastis adalah gelatin dan sabun.

  2) Gel Non-Elastis

  Kerena ikatan pada rantai berupa ikatan kovalen yang cukup kuat, maka gel ini dapat bersifat non-elastis. Gel ini tidak memiliki sifat elastis, gel ini tidak akan berubah jika diberi suatu gaya. Salah satu contoh gel ini adalah gel silica yang dapat dibuat dengan reaksi kimia; menambahkan HCl pekat ke dalam larutan natrium silikat, sehingga molekul-molekul asam silikat yang terbentuk akan terpolimerisasi dan membentuk gel silika. Sifat-sifat gel adalah: 1)

  Hidrasi Gel non-elastis yang terdehidrasi tidak dapat diubah kembali ke bentuk awalnya, tetapi sebaliknya gel elastis yang terdehidrasi dapat diubah kembali menjadi gel elastis dengan menambahkan zat cair. 2)

  Menggembung (Swelling) Gel elastis yang terdehidrasi sebagian akan menyerap air apabila dicelupkan ke dalam zat cair sehingga volume gel akan bertambah dan menggembung

  3) Sineresis

  Gel anorganik akan mengerut bila dibiarkan dan diikuti penetesan pelarut, proses ini disebut sineresis. 4)

  Tiksotropi Beberapa gel dapat diubah kembali menjadi sol cair apabila diberi agitasi atau diaduk. Sifat ini disebut tiksotropi. Contohnya adalah gel besi oksida dan perak oksida.

C. Suspensi

  Suspensi atau disebut juga suspensi kasar merupakan campuran heterogen antara fase terdispersi dalam medium pendispersi. Secara umum, fase terdispersi adalah padatan,

  20 sedangkan medium pendispersinya adalah air. Dalam sistem suspensi dapat dibedakan antara zat terdispersi dan medium pendispersi. Fase terdispersi dalam bentuk padatan dengan ukuran besar akan terlihat tersebar dalam medium air. Karena ukuran zat terdispersi besar, fase air tidak mampu lagi menahannya. Oleh karena itu, zat terdispersi akan mengendap. Ukuran zat terdispersi dalam suspensi lebih dari 10-4 cm. Dengan penyaringan biasa, zat terdispersi dapat disaring. Jadi, suspensi adalah dispersi padatan dengan bentuk fisik heterogen.

  Penulisan suspensi dalam air adalah dengan memberikan identitas solid (s) yang menunjukkan bahwa padatan-padatan solid dari zat terlarut terdispersi. Misalnya, bentuk suspensi zat A dituliskan (s), artinya zat A tersebar secara merata dalam media air. Contoh suspensi adalah campuran tepung beras dalam air, air laut, larutan tanah, dan campuran pasir halus dalam air.

  Suspensi memilki ciri-ciri sebagai berikut _-5

  a. cm Suspensi memiliki diameter partikel > 10 b.

  Suspensi dapat dilihat dengan miskroskop c. Suspensi dapat disaring dengan menggunakan kertas sering biasa d.

  Suspensi bersifat labil artinya tidak tahan lama e. Suspensi mudah mengalami koagulasi f. Suspensi termasuk campuran heterogen g.

  Tidak jenuh

  Aktivitas Individu 1.

  Apakah perbedaan antara koloid hidrofil dan koloid hidrofob? 2. Apakah yang dimaksud dengan koloid pelindung? 3. Tuliskanlah contoh aerosol cair dan emulsi! 4. Koloid memiliki sifat khas, di antaranya efek Tyndall. Jelaskanlah tentang efek

  Tyndall tersebut! 5. Apakah yang dimaksud dengan koagulasi ?

  21

  

RANGKUMAN

1.

  Koloid memiliki sifat khas, yaitu efek Tyndall, gerak Brown/gerak zig zag, adsorpsi, koagulasi, elektroforesis dan dialisis.

  2. Kegunaan koloid dapat diterapkan dalam bidang industri, bidang kesehatan, dan bidang pertanian.

  3. Koloid dapat dibuat melalui cara kondensasi dan dispersi.

  4. Emulsi tersusun atas tiga komponen, yaitu fase terdispersi, fase pendispersi dan emulgator.

  5. Emulsi terdiri atas emulsi gas, emulsi cair, dan emulsi padat.

  6. Suspensi merupakan campuran heterogen antara fase terdidpersi dan fase pendispersi.

  Refleksi

  Setelah selesai mempelajari Bab 2 tentang sistem koloid, emulsi dan suspensi, diketahui tentang: macam, sifat dan penerapannya dalam kehidupan. Penguasaan pengetahuan tentang kimia dalam kehidupan sangat bermanfaat dalam memecahkan masalah kehidupan sehari-hari. Oleh karena itu, apabila ada materi yang belum kamu pahami, kamu dapat mendiskusikan bersama temanmu atau bertanya kepada gurumu. Selain itu, kamu juga dapat secara mandiri mencari labih lanjut tentang kimia dalam kehidupan dari buku referensi atau media online.

  22

A. Pilihlah Jawaban yang Paling tepat 1.

  23 UJI KOMPETENSI

  Zat berikut ini yang termasuk koloid dalam gas adalah ....

  a.

  Kabut b. Embun c. Asap d. Buih e. Batu apung 2. Cara pembuatan koloid dengan mengubah partikel kasar menjadi partikel koloid disebut ...

  a.

  Dispersi b. Kondensasi c. Koagulasi d. Hidrolisa e. Elektrolisa 3. Contoh koloid hidrofil adalah ....

  a.

  Karbon dan air b. Yodium dan air c. AgCl dan air d. Belerang dan air e. Agar-agar dan air 4. Aerosol adalah sistem dispersi air ....

  a.

  Cair dalam padat b. Yodium dalam air c. Padat dalam padat d.

  Cair dalam gas e. AgCl dan air

  5. Larutan koloid dapat dimurnikan dengan cara ....

  a.

  Kristaliasasi b. Ultramikroskop c. Dialisis d. Distilasi e. Penguapan 6. Koloid berikut yang fase teridispersinya cairan adalah .....

  a.

  Keju b. Buih c. Karet busa d.

  Cat e. Kanji 7. Pembuatan koloid berikut ini tidak termasuk dispersi koloid ....

  a.

  Penghalusan mekanik b.

  Peptisasi dengan cara kondensasi c. Penurunan kelarutan d.

  Sol Fe(OH)3 8. Pemantulan sinar oleh partikel koloid disebut ...

  a.

  Efek Tyndall b.

  Gerak Brown c. Elektroforesis d.

  Dialisis e. Efek koloid 9. Jika minyak kelapa dicampur dengan air, maka akan terjadi 2 larutan yang tidak akan melarut. Suatu emulsi akan terjadi bila campuran ini dikocok dan ditambah ...

  a.

  Air panas b.

  Air es c. Sabun sabagai emulator d.

  Garam dapur e. Minyak tanah 10. Kotoran dari lemak/minyak pada pakian dapat dibersihkan dengan bantuan sabun.

  Dalam hal ini, sabun bertindak sebagai ...

  a.

  Zat perekat b.

  Zat pelarut

  24

  c.

  Zat pengemulsi d.

  Zat peraksi e. Reduktor

B. Jawablah pertanyaan berikut ! Larutan Keadaan Larutan Keadaan Filtrat Efek Cahaya

  I Keruh Jernih Menghamburkan cahaya

  II Keruh Jernih Menyerap

  III Keruh Keruh Menyerap

  IV Keruh Keruh Menghamburkan cahaya

  V Jernih Jernih Menyerap Berdasarkan data di atas, manakah larutan yang merupakan dispersi koloid ? 1.

  Empat percobaan pembuatan koloid : ₂

  a. S dialirkan dalam larutan arsen oksida encer Larutan H _{2 2 3 2 2 3} H S + As O H O + As S (sol arsen sulfida)

   _{3 3}

  c. diteteskan ke dalam air mendidih dengan reaksi : FeCl _{2 3} Larutan jenuh FeC

• H O (sol besi(III) hidroksida)

   HCl + Fe(OH) d. Sol gelatin dipanaskan e. Larutan kalsium asetat dicampur alkohol 95%

  Ca(CH ^{3 COO) 2  gel Ca(CH 3 COO) 2} Percobaan manakah yang menunjukkan pembuatan gel, jelaskan ! 2.