Padatan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Padatan adalah keadaan benda, diciri-cirikan dengan volume dan bentuk yang tetap. Dalam benda padat, atom/molekul berdekatan, atau "keras"; tetapi, tidak mencegah benda padat berubah bentuk atau terkompresi. Padatan yang ditemukan di sungai dalam dua bentuk, diskors dan dibubarkan.

Total padatan terlarut (TDS) adalah jumlah total ion bermuatan mobile, termasuk mineral, garam atau logam dilarutkan dalam volume tertentu air, dinyatakan dalam satuan mg per satuan volume air (mg / L), juga disebut sebagai bagian per juta (ppm). Zat padat tersuspensi (Total Suspended Solid) adalah semua zat padat (pasir, lumpur, dan tanah liat) atau partikel-partikel  yang tersuspensi dalam air dan dapat berupa komponen hidup (biotik) seperti fitoplankton, zooplankton, bakteri, fungi, ataupun komponen mati (abiotik) seperti detritus dan partikel-partikel anorganik. Zat padat tersuspensi merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi kimia yang heterogen, dan berfungsi sebagai bahan pembentuk endapan yang paling awal dan dapat menghalangi kemampuan produksi zat organik.

Padatan tersuspensi organik dan anorganik juga memilki peran yang dapat dilakukan untuk mengetahui padatan yang terlarut maupun padatan tersuspensi ynag berasal dari bahan organik maupun bahan anorganik. Untuk itu kita perlu mempelajari tentang definisi, sifat sifat padatan dan peranannya dalam berbagai bidang. antara lain dalam bidang kehidupan yaitu  kami mengambil sebuah sample pupuk sebagai contoh dalam makalah kami.

1.2  Rumusan Masalah

-            Apakah definisi dari padatan itu sendiri?

-       Bagaimana teori dan sifat-sifat dari padatan?

-       Menjelaskan bagaimana eksperimen dan contoh dari padatan ?

-       Bagaimana peranan padatan didalam kehidupan sehari-hari?

1.3  Tujuan 

-       Untuk mengetahui dan mengenali pengertian dari padatan.

-       Untuk mengetahui sifat dan faktor yang mempengaruhi padatan.

BAB II

PEMBAHASAN

II.1      Pengertian Padatan 

Padatan adalah keadaan benda, diciri-cirikan dengan volume dan bentuk yang tetap. Dalam benda padat, atom atau molekul berdekatan, atau "keras" tetapi, tidak mencegah benda padat berubah bentuk atau terkompresi. Dalam fase padat, atom memiliki order ruang, karena semua benda memiliki energi kinetik, atom dalam benda padat yang paling keras bergerak sedikit, tetapi gerakan ini tak terlihat.

Pada keadaan padat ini,terutama dalam keadaan Kristal, partikel-partikel tersusun sangat teratur dan partikel-partikel ini hanya dapat bervibrasi pada keadaan tertentu saja dan tidak dapat bergerak secara bebas.

Padatan dapat di kelompokkan atas dua kelompok yaitu yang berbentuk Kristal dan yang berbentuk amorf. Pada Kristal partikel-partikel tersusun dalam pola geometric yang sangt teratur. Sedangkan pada bentuk amorf, seperti pada gelas misalnya, partikel-partikel tidak tersusun seteratur seperti pada bentuk Kristal.

II.2      Teori zat padat

 Zat padat terdiri dari sejumlah besar atom-atom, ion-ion atau molekul-molekul yang letaknya berdekatan dan tersusun secara teratur. Atom-atom atau molekul-molekul yang membentuk zat padat ini terikat dalam beberapa macam ikatan antara lain: ikatan ionik, ikatan kovalen, ikatan Van der Waals, ikatan Hidrogen, dan ikatan logam.

a.       Ikatan kovalen

adalah ikatan yang umumnya sering dijumpai, yaitu ikatan yang perbedaan elektronegativitas (negatif dan positif) di antara atom-atom yang berikat sangatlah kecil atau hampir tidak ada. Ikatan-ikatan yang terdapat pada kebanyakan senyawa organik dapat dikatakan sebagai ikatan kovalen. Lihat pula ikatan sigma dan ikatan pi untuk penjelasan LCAO terhadap jenis ikatan ini.

b.      Ikatan ion

 merupakan sejenis interaksi elektrostatik antara dua atom yang memiliki perbedaan elektronegativitas yang besar. Tidaklah terdapat nilai-nilai yang pasti yang membedakan ikatan ion dan ikatan kovalen, namun perbedaan elektronegativitas yang lebih besar dari 2,0 bisanya disebut ikatan ion, sedangkan perbedaan yang lebih kecil dari 1,5 biasanya disebut ikatan kovalen. Ikatan ion menghasilkan ion-ion positif dan negatif yang berpisah. Muatan-muatan ion ini umumnya berkisar antara -3 e sampai dengan +3e.

c.       Pada ikatan logam,

 elektron-elektron ikatan terdelokalisasi pada kekisi (lattice) atom. Berbeda dengan senyawa organik, lokasi elektron yang berikat dan muatannya adalah statik. Oleh karena delokalisai yang menyebabkan elektron-elektron dapat bergerak bebas, senyawa ini memiliki sifat-sifat mirip logam dalam hal konduktivitas, duktilitas, dan kekerasan.

d.      Ikatan van der Waals

 adalah ikatan yang paling lemah, namun sering dijumpai di antara semua zat-zat kimia. Misalnya atom helium, pada satu titik waktu, awan elektronnya akan terlihat tidak seimbang dengan salah satu muatan negatif berada di sisi tertentu. Hal ini disebut sebagai dipol seketika (dwikutub seketika). Dipol ini dapat menarik maupun menolak elektron-elektron helium lainnya, dan menyebabkan dipol lainnya. Kedua atom akan seketika saling menarik sebelum muatannya diseimbangkan kembali untuk kemudian berpisah. katan hidrogen bisa dikatakan sebagai dipol permanen yang sangat kuat seperti yang dijelaskan di atas.

e.        Ikatan hidrogen

Pada ikatan ini, proton hidrogen berada sangat dekat dengan atom penderma elektron dan mirip dengan ikatan tiga-pusat dua-elektron seperti pada diborana. Ikatan hidrogen menjelaskan titik didih zat cair yang relatif tinggi seperti air, ammonia, dan hidrogen fluorida jika dibandingkan dengan senyawa-senyawa yang lebih berat lainnya pada kolom tabel periodik yang sama.

       Ikatan pada zat padat berbeda dengan ikatan molekul. Ikatan molekul akan membentuk molekul. Ikatan zat padat akan membentuk zat padat.                                                                                                                                                                                                     

II.3      Sifat dan Bahan Zat Padat                                                                                          

a.       Sifat mekanik:

 Rapat massa dari kebanyakan bahan zat padat berada pada rentang antara 1x 103 dan 25 x 103 kg/m3. Rapat massa ini ditentukan berdasarkan massa dari atom pembentuknya dan besar gaya ikat yang terbentuk. Gaya ikat ini memberikan gambaran posisi seimbang atom dan volume cakupannya.

b.      Sifat termal:

Kapasitas panas adalah energi per Kelvin yang harus diberikan kepada zat padat untuk menaikkan suhunya. Karena adanya parameter lain yang mengontrol bahan selama proses berlangsung mengakibatkan perbedaan kapasitas jenis bahan.dalam hal ini kapasitas jenis pada volume konstan adalah pilihan yang paling sederhana, karena melihat sifat dari gerakan partikel.

c.        Sifat listrik:

Menurut hokum ohm, hubungan antara medan listrik E dan rapat arus J = σE, dimana σ adalah konduktifitas. Konduktifitas listrik bahan tergantung pada konsentrasi pembawa muatan dan mobilitas elektron serta pada kecepatannya. Karena kecepatan electron terbatas oleh hamburan dari getaran atom dan defek dari struktur atom, konduktifitas tergantung pada temperatur dan konsentrasi ketakmurnian, kekosongan dan cacat lain.

d.      Sifat magnetis:

merubah orbit elektron dan arah spin mengakibatkan atom dalam medan sering menghasilkan momen dipol persatuan volume dan untuk beberapa bahan hal ini sebanding dengan medan magnetik. Dibawah temperature tertentu, yang disebut temperature curie, magnetisasi secara spontan menjadi ferromagnetic. Bahan termagnetisasi walaupun tanpa medan luar. Pada temperature diatas titik curiesampel ferromagnetic menjadi paramagnetic.

                                                                                                                       

e.       Sifat optis:

Saat cahaya menyinari permukaan bahan sebagian berkas sinar dipantulkan dan sebagian lagi ditransmisikan dalam bahan merambat dalam arah yang berbeda dengan kecepatan fase yang berbeda dari berkas bahan. Sebagian berkas diserap. Pembiasan, indeks bias dan koefisien penyerapan digunakan untuk menjelaskan fenomena ini.

II.4      Percobaan Zat Padat

a.       Teknik Eksperimen pada dasarnya terdapat tiga metode :

 Kristal-rotasi metode, laue metode, dan serbuk metode. Tanpa memperhatikan metode yang digunakan, jumlah yang diukur pada dasarnya sama.

·   Metode Kristal berputar: Metode ini digunakan untuk analisis struktur pada Kristal tunggal. Kristal ini biasanya berdiameter sekitar 1 mm dan terpasang pada poros yang dapat berputar.

·      Metode Laue: Metode ini dapat digunakan untuk penentuan cepat dari simetris dan orientasi pada Kristal tunggal.

·      Metode serbuk: Metode ini digunakan untuk penentuan struktur Kristal bahkan jika specimen bukan Kristal tunggal.

Ø  Contoh Struktur Padatan Dalam NaCl ( Garam Dapur ).

Jutaan atau bahkan miliaran ion Na+ dan ion Cl– dalam garam saling tarik-menarik sehingga membentuk struktur ion raksasa. Bagian kecil dari struktur ion raksasa NaCl dapat diamati pada gambar berikut.

Ion Na+ dan Cl– memiliki interaksi elektrostatik yang sangat kuat sehingga untuk memutuskan ikatan tersebut diperlukan energi yang cukup tinggi. Itulah sebabnya senyawa NaCl memiliki titik didih yang sangat tinggi, yaitu 1.465 °C. Selain titik didih yang sangat tinggi, NaCl juga memiliki sifat mudah rapuh.

      —  Contoh soal:
Dalam kristal NaCl, jarak kesetimbangan r  antara  ion adalah  2,81Å. Cari energi potensial totalnya. Jawaban:

            Karena α = 1,748 dan n = 9, energi potensial ion dengan tanda positif atau negatif

b.      Berikut Merupakan Contoh Padatan Organik dan Anorganik :                         

Contoh Padatan Organik.

1.      Pupuk organik

Pupuk organik ialah pupuk yang berupa senyawa organik. Kebanyakan pupuk alam tergolong pupuk organik ( pupuk kandang, kompos, guano ). Pupuk alam yang tidak termasuk pupuk organik misalnya rock phosphat,

Pupuk Organik

Macam macam pupuk organik :

1.    Pupuk hijau

Pupuk hijau terbuat dari tanaman atau komponen tanaman yang dibenamkan ke dalam tanah. Jenis tanaman yang banyak digunakan adalah dari familia Leguminoceae atau kacang-kacangan dan jenis rumput-rumputan (rumput gajah). Jenis tersebut dapat menghasilkan bahan organik lebih banyak, daya serap haranya lebih besar dan mempunyai bintil akar yang membantu mengikat nitrogen dari udara.

2.    Pupuk kompos

Pupuk kompos merupakan bahan-bahan organik yang telah mengalami pelapukan, seperti jerami, alang-alang, sekam padi, dan lain-lain termasuk kotoran hewan. Sebenarnya pupuk hijau dan seresah dapat dikatakan sebagai pupuk kompos. Tetapi sekarang sudah banyak spesifisikasi mengenai kompos.

Biasanya orang lebih suka menggunakan limbah atau sampah domestik yang berasal dari tumbuh-tumbuhan dan bahan yang dapat diperbaharui yang tidak tercampur logam dan plastik. Hal ini juga diharapkan dapat menanggulangi adanya timbunan sampah yang menggunung serta mengurangi polusi dan pencemaran di perkotaan.

                                                                                                                                               

3.    Pupuk kandang

Para petani terbiasa membuat dan menggunakan pupuk kandang sebagai pupuk karena murah, mudah pengerjaannya, begitu pula pengaruhnya terhadap tanaman. Penggunaan pupuk ini merupakan manifestasi penggabungan pertanian dan peternakan yang sekaligus merupakan syarat mutlak bagi konsep pertanian. Pupuk kandang mempunyai keuntungan sifat yang lebih baik daripada pupuk organik lainnya apalagi dari pupuk anorganik, yaitu pupuk kandang merupakan humus banyak mengandung unsur-unsur organik yang dibutuhkan di dalam tanah. Oleh karena itu dapat mempertahankan struktur tanah sehingga mudah diolah dan banyak mengandung oksigen. 

Penambahan pupuk kandang dapat meningkatkan kesuburan dan produksi pertanian. Hal ini disebabkan tanah lebih banyak menahan air sehingga unsur hara akan terlarut dan lebih mudah diserap oleh buluh akar. Sumber hara makro dan mikro dalam keadaan seimbang yang sangat penting untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Unsur mikro yang tidak terdapat pada pupuk lainnya bisa disediakan oleh pupuk kandang, misalnya S, Mn, Co, Br, dan lain-lain. Pupuk kandang banyak mengandung mikroorganisme yang dapat membanru pembetukan humus di dalam tanah dan mensintesa senyawa tertentu yang berguna bagi tanaman, sehingga pupuk kandang merupakan suatu pupuk yang sangat diperlukan bagi tanah dan tanaman dan keberadaannya dalam tanah tidak dapat digantikan oleh pupuk lain.

4. Pupuk seresah

merupakan suatu pemanfaatan limbah atau komponen tanaman yang sudah tidak terpakai. Misal jerami kering, bonggol jerami, rumput tebasan, tongkol jagung, dan lain-lain. Pupuk seresah sering disebut pupuk penutup tanah karena pemanfaatannya dapat secara langsung, yaitu ditutupkan pada permukaan tanah di sekitar tanaman (mulsa).

5. Pupuk cair

Pupuk organik bukan hanya berbentuk padat dapat berbentuk cair seperti pupuk anorganik.

                                                                                                                                                                                                                                                                             

 Pupuk cair sepertinya lebih mudah dimanfaatkan oleh tanaman karena unsur-unsur di dalamnya sudah terurai dan tidak dalam jumlah yang terlalu banyak sehingga manfaatnya lebih cepat terasa. Bahan baku pupuk cair dapat berasal dari pupuk padat dengan perlakuan perendaman. Setelah beberapa minggu dan melalui beberapa perlakuan, air rendaman sudah dapat digunakan sebagai pupuk cair.

Ø  Contoh padatan anorganik :

Pupuk anorganik
Secara umum ada dua jenis pupuk anorganik yang tersedia di pasaran :

1.        Pupuk tunggal

Pupuk yang di buat dari suatu unsur secara dominan. Contohnya Urea yang mengandung N, TSP atau SP 36 dengan P, dan KCl atau ZK dengan unsur K yang dominan.

2.      Pupuk majemuk:

Pupuk yang mengandung lebih dari satu jenis unsur. Contoh : pupuk DAP dan Amofos yang terbuat dari N dan P.

           

                                                                                                                                   

BAB III

 PENUTUP

III.1     KESIMPULAN

Padatan adalah keadaan suatu benda yang diciri-cirikan dengan volume dan bentuk yang tetap. Padatan ini terdiri dari sejumlah atom-atom atau molekul-molekul yang terikat dalam beberapa macam ikatan seperti ikatan ionik, ikatan kovalen, ikatan Van der Waals, ikatan Hidrogen, dan ikatan logam.

Adapun sifat-sifat dari padatan itu sendiri terdiri dari sifat mekanik, sifat termal, sifat listrik, sifat magnetis dan sifat optis. Dalam padatan dapat dilakukan berbagai teknik eksperimen dengan tiga metode yaitu Kristal-rotasi metode, laue metode dan serbuk metode.

Dalam berbagai bidang kehidupan banyak kita temukan berbagai contoh dari padatan seperti: pupuk organik antara lain pupuk hijau dan pupuk kompos, sedangkan pupuk non organik  berupa pupuk majemuk dan pupuk tunggal.

                                                                                                                                               

DAFTAR PUSTAKA

• Rayner,Geoff-Canham. 2010. Descriptive Inorganic Chemistry FIFTH EDITION. New York: W.H. Freeman and Company
• Shriver & Atkins’. 2010. Inorganic Chemistry. Great Britain: Oxford University Press.
• Ferraris, Giovanni, Emil Markovicky, Stefano Merlino. 2004. Crystallography of Modular Materials. Newyork: OXFORD university press.
• Bird, tony. 1987. Kimia Fisik Untuk Universitas. PT. GRAMEDIA, JAKARTA.

                                                                                                                                                

Share this post