Senin, 09 November 2009

Ada Unsur Baru Dengan Nomor Atom 112 ?



  Unsur dengan nomor atom 112 telah diciptakan oleh para peneliti di “GSI Centre for Heavy Ion Research” di kota Darmstadt Jerman. Unsur dengan nomor ini telah resmi dikenal sebagai unsur baru oleh IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Penetapan unsur dengan nomor atom 112 ini telah resmi dikeluarkan oleh IUPAC dan telah diberikan pada pemimpin peneliti yaitu, Profesor Sigurd Hofman. Surat tersebut juga memberikan peneliti untuk segera memberi nama pada unsur baru itu dan IUPAC akan segera menerima nama baru unsur dengan nomor atom112 beberapa minggu ke depan.

   Unsur baru tersebut sekitar 277 kali berat atom hidrogen, dan dengan berat ini maka unsur tersebut menjadi unsur yang terberat yang ada pada sistem periodik tabel. “Kami sangat bangga mempersembahkan unsur baru ke enam yang telah tercipta dan kesemuanya dibuat di laboratorium GSI ini selama kurun waktu tiga puluh tahun. Dan beberapa minggu ke depan para ilmuwan dari team penemu unsur baru ini akan memberi nama pada unsur baru tersebut”, kata Sigurd Hofman. Sekitar 21 orang ilmuwan dari Jerman, Finlandia, Rusia, dan Slovakia terlibat dalam percobaan untuk menemukan unsur baru ini.

   Pada tahun 1996, para peneliti team Profesor Sigurd Hofmann untuk pertama kalinya menciptakan unsur baru ini dengan menggunakan akselerator di DSI. Sedangkan pada tahun 2002, mereka telah dapat menghasilkan unsur dengan nomor atom 112 yang lainnya. Selanjutnya akselerator di “RIKEN Discovery Research Institute” di Jepang telah berhasil juga menciptakan unsur baru ini lebih banyak lagi seperti yang telah dibuat oleh GSI.

   Untuk membuat unsur baru dengan nomor atom 112, para peneliti menggunakan atom dan ion seng (Zn) dalam akselerator sepanjang 120 meter dan kemudian menembakkan atom dan ion Zn tersebut yang telah dipercepat pergerakanya pada logam timbal (Pb). Atom seng dan atom Pb bergabung melalui reaksi fusi untuk membentuk inti atom yang baru, dimana intinya merupakan penjumlahan dua inti atom penyususnnya yaitu atom Zn dan Pb, atom Zn memiliki omor atom 30 dan Pb 82 sehingga bila dijumlahkan maka nomor atom unsur yang baru adalah 112, dari sinilah nama awal unsur tersebut diberikan. Nutron yag ada dalam inti tidak memberikan efek pada klasifikasi unsur tersebut pada sistem periodik tabel, melainkan jumlah elektronnya sebesar 112, yang mengorbit pada inti yang nantinya akan menentukan sifat kimia dari unsur baru itu.

   Sejak tahun 1981, Akselerator GSI telah berhasil membuat 6 unsur baru mulai dari unsur dengan nomor 107 sampai 112. GSI telah memberi nama unsur-unsur tersebut dengan nama 107 disebut sebagai Bohrium, 108 dengan nama Hassium, 109 disebut Meitnerium, unsure 110 disebut Darmstadtium, 111 dikenal debagai Roentgenium, dan 112 kita tunggu namanya beberapa minggu setelah para peneliti tersebut memberi nama unsur baru dengan nomor atom 112.

SuperAtom Magnetik VCs8




   Tim peneliti dari “Virginia Commonwealth University (VCU)” telah menemukan “Superatom Magnetik Baru VCs8″ dimana superatom magnetik ini menurut para peneliti tersebut meniru atom Mangan (Mn). Dengan penemuan ini dimungkinkan akan membuka cakrawala baru dalam pembuatan peralatan elektronik molekular yang akan membawa kita menuju generasi computer yang lebih cepat dan memiliki kapasitas memori yang besar.

   Apa itu superatom? Superatom didefinisikan sebagai suatu cluster yang dibangun dari banyak atom dimana sifat cluster ini meniru berbagai macam unsur yang terdapat dalam sistem periodic. (Bila kamu tidak bisa membayangkan bagaimana bentuk cluster maka salah satu contohnya adalah fuleren yang dibangun dari atom karbon). Superatom adalah stabil dan sifatnya tergantung dari jumlah atom dalam cluster tersebut sebagai contoh All7 sifatnya seperti atom Germanium, Al13 sifatnya mirip atom halogen, dan Al14 mirip logam alkali.

   Superatom magnetik VCS8 yang diciptakan oleh para peneliti di VCU dibangun dari satu atom Vanadium sebagai atom pusatnya dan delapan atom Cesium, cluster ini dapat bertindak seperti magnet kecil layaknya atom Mangan yang ada dalam medan magnet. Melalui sejumlah studi secara teoritis yang sangat kompleks, Shiv N. Khanna, Ph.D, professor departemen Fisika VCU, bersama dengan Asosiate postdoctoral VCU, J. Ulises Reveles, A.C. Reber, dan siswa program pascasarjana, P. Clayborne, dan para peneliti dari Research Laboratory in D.C., serta peneliti dari Harish-Chandra Research Institute in Allahabad, India, para peneliti tersebut menganalisa sifat elektronik dan magnetis dari superatom VCs8 tersebut.

   Para peneliti menyatakan bahwa superatom magnetic VCs8 ini memperoleh kestabilannya dengan cara mengisi keadaan dasar sususan konfigurasi elektron valensinya. Seperti yang kita ketahui bahwa atom yang stabil akan cenderung mengisi konfigurasi elektronya seperti atom-atom gas mulia, sehingga konsekuensi dari cluster yang terdiri dari delapan atom Cesium ini akan bergabung satu sama lain dengan cara melepaskan atau menerima electron dari atom yang lain. Dengan cara ini maka cluster memperoleh bentuk konfigurasi yang stabil.

   Khana menyatakan bahwa superatom yang diciptakannya memiliki momen magnetik seitar 5 Bohr Magneton. Momen magnetik adalah ukuran sifat kemagnetisan internal cluster. Besarnya momen magnetik ini adalah dua kali lebih besar dari atom Besi yang terdapat pada besi padat. Atom Mangan juga memiliki momen magnetik yang besarnya sekitar 5 Bohr Magneton dan susunan konfigurasi elektron penuh, oleh sebab itulah Khanna menyatakan bahwa superatom VCs8 meniru sifat dari atom Mangan.

   “Pandangan obyektif yang sangat penting dari penelitian ini adalah untuk menemukan kombinasi atom apa yang lebih stabil pada saat kita memasukan atom-atom yang lain untuk menyusun cluster tersebut. Selain itu kombinasi sifat magnetis dan penghantar juga perlu untuk diperhitungkan. Cesium adalah konduktor yang baik , inilah alasan mengapa kita memakai Cesium untuk mendapatkan sifat penghantar sekaligus sifat magnetis dari cluster baru ini”, kata Khanna.

    “Kombinasi hal-hal tersebut diatas nantinya akan membawa perkembangan bidang “molekular elektronik” ke arah yang lebih spektakuler, yaitu bidang dimana para ilmuwan mempelajari aliran listrk yang mengalir melalui molekul kecil. Peralatan molekular ini diperkirakan akan membantu dalam menyimpan data yang non-volatil, proses data yang lebih cepat dan manfaat yang lain.

   Khanna dan timnya telah membawa kita kepenelitian awal terhadap superatom dan nantinya akan membawa manfaat dalam bidang spintronik. Spintronik adalah proses yang memanfaatkan putaran elektron untuk mensintesis peralatan baru untuk tujuan penyimpan data dan data prosesing.

   Para peneliti juga telah menunjukkan bahwa dengan menggabungkan atom Emas (Au) dan Mangan (Mn) akan dapat dihasilkan superatom yang memiliki momen magnetis akan tetapi tidak dapat menghantarkan arus listrik. Superatom ini memiliki potensial untuk aplikasi biomedis seperti proses pencitraan, sensor, dan mengamati peredaran obat-obatan dalam tubuh.

Senin, 02 November 2009

Mengapa air laut terasa asin?

Mengapa air laut terasa asin?

Rasa asin air laut itu kurang lebih sama dengan rasa asin segelas air yang telah kita tambah satu sendok makan garam. Kira-kira, air laut mengandung garam dengan perbandingan semacam itu.Ilmuwan memperkirakan jumlah garam yang terkandung di

dalam air laut itu sebanyak 50 juta milyar ton. Kalau dibayangkan, garam sebanyak ini jika di gelar di seluruh permukaan bumi akan setinggi bangunan 45 lantai (sekitar 166 meter). Banyak sekali bukan?! Sesungguhnya laut merupakan larutan dari Ôapa sajaÕ termasuk berbagai macam garam mineral, misalnya: Calcium, Magnesium, Sodium, Potasium, Bikarbonat, Chlorida, Sulfat, dan Bromida. Secara rerata, air laut mengandung garam sebanyak 35%. Artinya, setiap 1000 kilgram air laut mengandung 35 kilogram garam. Kandungan garam yang tertinggi lautan ada di daerah 20 derajad Lintang Utara dan di daerah 20 derajat Lintang Selatan (36 %). Kandungan garam terendah (31 %)  berada didaerah Khatulistiwa.

Dari mana asal garam di laut itu?

Garam di laut itu berasal dari kulit bumi. Ada tiga peristiwa yang dapat mengantarkan mineral ke laut. Peristiwa erosi hujan dan aliran sungai memisahkan sejumlah mineral yang ada di dalam tanah atau bebatuan dan membawanya ke laut. Peristiwa letusan gunung berapi juga dapat menghasilkan garam. Air hujan akan membawa ke laut sebagian mineral yang terkandung di dalam lava. Peristiwa pengikisan dasar laut juga dapat menghasilkan garam. Kandungan garam yang sebanyak sekarang ini, merupakan tumpukan hasil ketiga proses itu dalam kurun waktu ribuan tahun.

Bagaimana laut terbentuk?

Banyak dugaan yang mencoba menjelaskan bagaimana air laut terbentuk. Salah satu di antaranya adalah seperti berikut ini. Ketika bumi masih panas, terjadilah penguapan.Bersamaan proses pendinginan bumi hingga mencapai suhu di bawah titik didih air, makan uap mulai berubah menjadi titik-titik air yang bergambung menjadi awan dan akhirnya hujan. Air hujan dipermukaan tanah mengalir menuju tempat-tempat yang rendah. Berkumpulah di sana air tersebut dalam jumlah yang sangat besar sehingga menutup hampir 70% permukaan bumi. Bagian ini kita sebut laut. Karena gaya gravitasi bumi air laut ini tidak dapat lepas dari permukaan bumi sekalipun bumi berputar.

Bagaimana cara mebuat air asin menjadi tawar?

Ada banyak cara, tetapi prinsipnya sama, yaitu air asin diuapkan. Selanjutnya uap panas ini didinginkan sehingga berubah menjadi titik-titik air. Air yang terbentuk ini sudah tidak terasa asin lagi. (kadar garamnya berkurang). Cara ini disebut penyulingan.

Apakah air laut akan habis?
Hingga kini belum ada tanda-tanda air laut akan habis. Penguapan, pembentukan awan, hujan, banjir merupakan siklus alam untuk membuat keseimbangan air di bumi.
Diperkirakan, sekitar 40 milyar tahun lagi, ketika matahari sudah sangat panas dan memuai akan mencaplok bumi. Mungkin saat itulah air di laut akan habis. Dan mungkin juga itu merukapan akhir kehidupan di bumi kita ini. Baru setelah 5 milyar tahun berikutnya matahari kita benar-benar mati. Tetapi, jangan lupa masih ada sebanyak bilangan dengan angka satu (1) dengan dua puluh dua angka nol (0) matahari yang lain di jagad raya ini. Mungkin juga akan disambung dengan kehidupan lain di planet lain.

Rabu, 28 Oktober 2009

.11 Jumlah atom yang mempunyai 1 satuan sel emas kubus pusat muka (fcc) adalah 4 atom, yaitu:


Jumlah atom disetiap sudut + jumlah atom di permukaan

= (8 x 1/8) + (6 x 1/2)

= 1+3

= 4 atom

Masa satu-satuan sel emas ini adalah:

∑ ni x Mi

N

= 4 atom x 197 g mol -1

6,02 x 1033 atom mol-1

= 1,308 x 10-21 g

I.22 Panjang satuan sel emas adalah 0,4079 nm, maka

a = 0,4079 nm = 4,079 x 10-8 cm

sedangkan V = a3

= (4,079 x 10-8 cm)3

= 6,7867 x 10-23 cm3

Maka volume satuan satuan sel emas dengan panjang satuan sel emas 0,4079 nm adalah 6,7867 x 10-23 cm3

P = ∑ ni . Mi

N.V

= 4 atom x 197 g mol-1

6,02 x 10-33 atom mol-1 x 6,7867 x 1023 cm3

= 19,2873 g cm3

Maka rapatan teoritis emas adalah 19,2873 g cm-3

I.13 a = 0,3567 nm = 3,567 x 10-8 cm


V = a3

= (3,567 x 10-8 cm)3

= 4,5385 x 10-23 cm3

Maka volume satuan sel kubus intan dengan panjang satuan sel intan 0,3567 nm adalah 4,5385 x 10-23 cm3 .Tiap satuan sel intan terdapat:

(8 x 1/8) + (6 x 1/2 atom pusat muka) + 4 atom interior = 8 atom

Rapatan teoritisnya,

P = ∑ ni . Mi

N.V

= 8 atom x 12 g mol-1

6,02 x 1023 atom mol-1 x 4,5385 x 10-23 cm-3

= 3,5167 g cm-3

Maka rapatan teoritis intan dengan panjang satuan sel intan 0,3567 nm adalah 3,5167 g cm-3.

Dibandingkan dengan rapatan intan rerukur pada 25oC, yaitu 3,513 g cm-3, maka hasil yang didapat ini lebih besar, tetapi tidak terlalu jauh berbeda.

Selasa, 13 Oktober 2009

1. Emas

   Emas adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Au (bahasa Latin: 'aurum') dan nomor atom 79. Sebuah logam transisi (trivalen dan univalen) yang lembek, mengkilap, kuning, berat, "malleable", dan "ductile". Emas tidak bereaksi dengan zat kimia lainnya tapi terserang oleh klorin, fluorin dan aqua regia. Logam ini banyak terdapat di nugget emas atau serbuk di bebatuan dan di deposit alluvial dan salah satu logam coinage. Kode ISOnya adalah XAU. Emas melebur dalam bentuk cair pada suhu sekitar 1000 derajat celcius.
   Emas merupakan logam yang bersifat lunak dan mudah ditempa, kekerasannya berkisar antara 2,5 – 3 (skala Mohs), serta berat jenisnya tergantung pada jenis dan kandungan logam lain yang berpadu dengannya. Mineral pembawa emas biasanya berasosiasi dengan mineral ikutan (gangue minerals). Mineral ikutan tersebut umumnya kuarsa, karbonat, turmalin, flourpar, dan sejumlah kecil mineral non logam. Mineral pembawa emas juga berasosiasi dengan endapan sulfida yang telah teroksidasi. Mineral pembawa emas terdiri dari emas nativ, elektrum, emas telurida, sejumlah paduan dan senyawa emas dengan unsur-unsur belerang, antimon, dan selenium. Elektrum sebenarnya jenis lain dari emas nativ, hanya kandungan perak di dalamnya >20%.
Emas terbentuk dari proses magmatisme atau pengkonsentrasian di permukaan. Beberapa endapan terbentuk karena proses metasomatisme kontak dan larutan hidrotermal, sedangkan pengkonsentrasian secara mekanis menghasilkan endapan letakan (placer). Genesa emas dikatagorikan menjadi dua yaitu:
  • Endapan primer; dan
  • Endapan plaser.
79
platinumemasraksa
Ag

Au

Rg
Au-TableImage.png
Keterangan Umum Unsur
Nama, Lambang, Nomor atom
emas, Au, 79
Deret kimia
logam transisi
Golongan, Periode, Blok
11, 6, d
Penampilan
kuning berkilauan
Native gold nuggets.jpg
Massa atom
196.966569(4) g/mol
Konfigurasi elektron
[Xe] 4f14 5d10 6s1
Jumlah elektron tiap kulit
2, 8, 18, 32, 18, 1
Ciri-ciri fisik
Fase
padat
Massa jenis (sekitar suhu kamar)
19.3 g/cm³
Massa jenis cair pada titik lebur
17.31 g/cm³
Titik lebur
1337.33 K
(1064.18 °C, 1947.52 °F)
Titik didih
3129 K
(2856 °C, 5173 °F)
Kalor peleburan
12.55 kJ/mol
Kalor penguapan
324 kJ/mol
Kapasitas kalor
(25 °C) 25.418 J/(mol·K)
Tekanan uap
P/Pa
1
10
100
1 k
10 k
100 k
pada T/K
1646
1814
2021
2281
2620
3078
Ciri-ciri atom
Struktur kristal
kubus pusat muka
Bilangan oksidasi
3, 1
(oksida amfoter)
Elektronegativitas
2.54 (skala Pauling)
Energi ionisasi
pertama: 890.1 kJ/mol
ke-2: 1980 kJ/mol
Jari-jari atom
135 pm
Jari-jari atom (terhitung)
174 pm
Jari-jari kovalen
144 pm
Jari-jari Van der Waals
166 pm
Lain-lain
Sifat magnetik
tiada data
Resistivitas listrik
(20 °C) 22.14 nΩ·m
Konduktivitas termal
(300 K) 318 W/(m·K)
Ekspansi termal
(25 °C) 14.2 µm/(m·K)
Kecepatan suara
(pada wujud kawat)
(suhu kamar) (penarikan dalam)
2030 m/s
Modulus Young
78 GPa
Modulus geser
27 GPa
Modulus ruah
220 GPa
Nisbah Poisson
0.44
Skala kekerasan Mohs
2.5
Kekerasan Vickers
216 MPa
Kekerasan Brinell
2450 MPa
Nomor CAS
7440-57-5
Isotop
iso
NA
waktu paruh
DM
DE(MeV)
DP
195Au
syn
186.10 hari
ε
0.227
195Pt
196Au
syn
6.183 hari
ε
1.506
196Pt
β-
0.686
196Hg
197Au
100%
Au stabil dengan 118 neutron
198Au
syn
2.69517 hari
β-
1.372
198Hg
199Au
syn
3.169 hari
β-
0.453
199Hg

2. Tembaga

Tembaga (Cu) mempunyai sistim kristal kubik, secara fisik berwarna kuning dan apabila dilihat dengan menggunakan mikroskop bijih akan berwarna pink kecoklatan sampai keabuan.

Unsur tembaga terdapat pada hampir 250 mineral, tetapi hanya sedikit saja yang komersial. Pada endapan sulfida primer, kalkopirit (CuFeS2) adalah yang terbesar, diikuti oleh kalkosit (Cu2S), bornit (Cu5FeS4), kovelit (CuS), dan enargit (Cu3AsS4). Mineral tembaga utama dalam bentuk deposit oksida adalah krisokola (CuSiO3.2HO), malasit (Cu2(OH)2CO3), dan azurit (Cu3(OH)2(CO3)2).

Deposit tembaga dapat diklasifikasikan dalam lima tipe, yaitu: deposit porfiri, urat, dan replacement, deposit stratabound dalam batuan sedimen, deposit masif pada batuan volkanik, deposit tembaga nikel dalam intrusi/mafik, serta deposit nativ. Umumnya bijih tembaga di Indonesia terbentuk secara magmatik. Pembentukan endapan magmatik dapat berupa proses hidrotermal atau metasomatisme.

Logam tembaga digunakan secara luas dalam industri peralatan listrik. Kawat tembaga dan paduan tembaga digunakan dalam pembuatan motor listrik, generator, kabel transmisi, instalasi listrik rumah dan industri, kendaraan bermotor, konduktor listrik, kabel dan tabung coaxial, tabung microwave, sakelar, reaktifier transsistor, bidang telekomunikasi, dan bidang?bidang yang membutuhkan sifat konduktivitas listrik dan panas yang tinggi, seperti untuk pembuatan tabung?tabung dan klep di pabrik penyulingan. Meskipun aluminium dapat digunakan untuk tegangan tinggi pada jaringan transmisi, tetapi tembaga masih memegang peranan penting untuk jaringan bawah tanah dan menguasai pasar kawat berukuran kecil, peralatan industri yang berhubungan dengan larutan, industri konstruksi, pesawat terbang dan kapal laut, atap, pipa ledeng, campuran kuningan dengan perunggu, dekorasi rumah, mesin industri non?elektris, peralatan mesin, pengatur temperatur ruangan, mesin?mesin pertanian.

- Mengapa emas berwarna kuning dan tembaga berwarna merah ?



  Ketika cahaya mengenai permukaan logam, maka elektron dalam atom akan menyerap energi sehingga elektron tersebut akan berpindah ke orbital dengan tingkat energi yang lebih tinggi (tereksitasi) Sehingga terdapat elektron negatif pada tingkat energi yang lebih tinggi dan "hole" positif pada tingkat energi yang lebih rendah. Sementara itu logam merupakan penghantar listrik yang baik (the valence band and conduction band overlap) arus listrik diinduksi pada permukaan sampai pada pasangan orbital kosong. Adanya arus ini menyebabkan logam berwarna, ketika elektron jatuh kembali ke tingkat energi semula (original) dan memancarkan cahaya. Jika semua warna diserap dan dipancarkan dalam jumlah yang sama maka warna yang terjadi adalah warna metalik mengkilat, sedangkan untuk logam yang lain kemungkinan untuk menyerap dan memancarkan warna yang bervariasi bergantung pada tingkat energi elektron.
    Terjadinya warna kuning keemasan pada emas dan merah pada tembaga karena adanya kekurang efisienan dalam penyerapan dan pemancaran warna cahaya biru pada spektrum logam tersebut. Sedangkan warna komplemen dari biru adalah orange yang berasal dari gabungan warna kuning dan merah. Tembaga memiliki elektron terluar pada orbital 3d sedangkan emas 5d maka apabila terjadi pancaran energi maka emas akan akan memancarkan energi yang lebih tinggi dan karena dalam hal ini yan dipancarkan adalah jingga (warna cahaya biru diserap) maka emas akan memancarkan warna kuning dengan energi yang lebih tinggi dan tembaga akan memancarkan warna merah.