polarimeter

TUGAS KHUSUS PRAKTIKUM KIMIA FISIKA II
NAMA : ARTO MARYANTO
NIM : 56081010016
KELOMPOK : II (DUA)
Polarimeter
Interferensi dan difraksi dapat terjadi pada semua jenis gelombang, misalnya gelombang bunyi, gelombang tali, gelombang pada permukaan cairan ataupun gelombang cahaya. Polarisasi hanya dapat diamati pada gelombang transversal.yang terdapat pada gelombang tali dan cahaya dan tidak terdapat pada gelombang bunyi, karena gelombang bunyi termasuk gelombang longitudinal.
Percobaan sederhana yang membuktikan bahwa cahaya adalah gelombang transversal yang paling mudah yaitu dengan menggunakan lempeng polaroid identis seperti yang digunakan pada kaca mata hitam. Setiap lempeng cukup transparan dan bila satu lempeng ditempatkan di atas yang lain , maka yang terlihat masih transparan. Tetapi bila salah satu diputar perlahan-perlahan daerah yang tumpang tindih akan menjadi gelap.
Berabad-abad sebelum penemuan lempeng polaroid, peristiwa tersebut diamati dengan menggunakan kristal tertentu yang secara alamiah seperti kalsit. Dalam kenyataan, Newton meninjau peristiwa ini sebagai bukti melawan teori gelombang cahaya karena setiap orang kemudian mengandaikan bahwa cahaya adalah gelombang longitudinal. Namun demikian tidak seorangpun dapat menjelaskan bagaimana intensitas gelombang longitudinal dapat terpengaruh dengan perputaran sesuatu di sekitar sumbu sejajar pada arah gerak gelombang.
Pada tahun 1817, F. Young merupakan orang pertama yang menunjukkan bahwa cahaya adalah gelombang transversal. Gelombang longitudinal hanya dapat bergetar satu arah, sedang gelombang transversal dapat bergetar pada berbagai arah yang terletak pada bidang yang tegak lurus pada arah gerak. Dalam suatu berkas cahaya yang tertutup, semua rentetan bergerak dalam arah lintang yang sama sehingga berkas tersebut dapat disajikan oleh amplitudo A.
Simpangan titik-titik pada tali tegak lurus dengan arah rambat gelombangnya. Ada gelombang yang simpangannya menjalar menurut bidang XOY (bidang vertikal). Ada juga gelombang yang simpangannya menurut bidang XOZ (bidang horisontal). Kedua gelombang tersebut mungkin resultan dari gelombang-gelombang yang arah simpangannya sembarang arah. Jadi gelombang transversal apapun dapat ditampilkan sebagai resultan dari dua komponen gelombang, yang satu hanya memiliki simpangan pada sumbu y, yang lainnya hanya ada pada sumbu z.
Gelombang yang terpolarisasi pada sumbu Y disebut terpolarisasi linear pada sumbu Y. Gelombang yang hanya menyimpang pada sumbu Z disebut terpolarisasi linear pada sumbu Z. Supaya cahaya bisa terpolarisasi digunakan filter yang hanya meneruskan gelombang-gelombang pada arah polarisasi tertentu saja.
Filter polarisasi cahaya dikenal dengan nama polaroid. Polaroid digunakan pada kaca mata pelindung sinar matahari (sunglasess) dan pada filter polarisasi lensa kamera. Cara kerja polaroid berdasarkan prinsip penyerapan, yaitu meneruskan 80% atau lebih gelombang-gelombang yang terpolarisasi sejajar dengan sumbu polarisas, serta hanya melewatkan 1% atau kurang gelombang yang tegak lurus dengan sumbu polarisasi.

Dari uraian tersebut dapat didefinisikan bahwa polarisasi adalah terserapnya sebagian arah geter cahaya. Cahaya yang sebagian besar arah getarnya terserap disebut cahaya terpolarisasi, dan jika cahaya hanya mempunyai satu arah gelombang disebut cahaya terpolarisasi linear.
Cahaya terpolarisasi dapat diperoleh dari cahaya yang tidak terpolarisasi. Yitu dengan menghilangkan (memindahkan) semua arah getar dan melewatkan salah satu arah getar saja. Ada empat cara untuk melakukan hal itu :
* Penyerapan selektif
* Pemantulan
* Pembiasan ganda
* Hamburan
Polarisasi dengan penyerapan selektif
Teknik yang umum dipakai untuk menghasilkan cahaya terpolarisasi adalah menggunakan polaroid, yang akan meneruskan gelombang-gelombang yang arah getarnya sejajar dengan sumbu polarisasi dan menyerap gelombang-gelombang pada arah getar lainnya. Oleh karena itu, teknik ini disebut polarisasi dengan penyerapan selektif. Suatu polaroid ideal akan meneruskan semua medan yang sejajar dengan sumbu polarisasi dan menyerap semua yang tegak lurus dengan sumbu polarisasi.
Jadi analisator berfungsi mengurangi intensitas cahaya yang terpolarisasi. Intensiras cahaya yang diteruskan akan mencapai maksimum, jika kedua sumbu polarisasi sejajar, dan mencapai minimum jika kedua sumbu polarisasi saling tegak lurus.

Polarisasi dengan pemantulan
Jika cahaya menuju kebidang batas antara dua medium, maka sebagian cahaya akan dipantulkan. Ada tiga kemungkinan cahaya yang terpantul yaitu:

* Cahaya pantul tidak terpolarisasi
* Cahaya pantul terpolarisasi sebagian
* Cahaya pantul terpolarisasi sempurna
ketiga kemungkinan diatas tergantung pada besaran sudut datang cahaya. Cahaya pantul tidak terpolarisasi jika sudut datang 00 (searah garis normal bidang batas) atau 900 (searah bidang batas). Cahaya pantul terpolarisasi sebagian jika sudut datang antara 00 sampai 900. Cahaya pantul terpolarisasi sempurna jika sudut datang mempunyai nilai tertentu (disebut sudut polarisasi).
Cahaya dapat diuraikan menjadi dua komponen arah getar. Yang satu sejajar dengan bidang (dinyatakan oleh titik) dan yang satu tegak lurus dengan komponen pertama (dinyatakan dengan panah). Ternyata komponen yang sejajar dipantulkan lebih kuat daripada komponen tegak lurus, hal ini dikatakan sinar pantul terpolarisasi sebagian.
Sinar datang kemudian dilambangkan dengan I, lalu diubah sampai sinar bias dan sinar pantul membentuk sudut 900, pada sudut ini ternyata sinar pantul terpolarisasi sempurna dengan arah getar sejajar dengan bidang. Sudut datang tersebut disebut sebagai sudut polarisasi.
Prinsip polarisasi pemantulan dimanfaatkan pada kaca pelindung sinar matahari dan lensa. Kaca mata pelindung sinar matahari dibuat dari bahan polaroid untuk mengurangi intensitas sinar pantul matahari (mengurangi kilau cahaya matahari).

Polarisasi dengan pembiasan ganda
Jika cahaya melalui kaca, maka cahaya lewat dengan kelajuan sama ke segala arah. Ini disebabkan kaca mempunyai satu indeks bias. Tetapi dalam bahan kristal tertentu seperti kalsit dan kuarsa. Kelajuan cahaya tidak sama untuk ke segala arah. Ini disebabkan kristal mempunyai lebih dari satu nilai indeks bias. Jadi cahaya yang lewat mengalami pembiasan ganda.
Jika seberkas sinar datang searah garis normal, maka sinar ini akan dibagi menjadi dua sinar. Sinar pertama diteruskan tanpa pembelokan disebut sebagai sinar biasa. Sinar kedua dibelokkan, dan disebut sebagai sinar istimewa. Peristiwa ini disebut sebagai polarisasi dengan pembiasan ganda.
Jadi polarisasi pembiasan ganda terjadi pada kristal yang memiliki lebih dari satu nilai indeks bias. Jika seberkas sinar datang searah dengan sumbu normal, maka akan dibagi menjadi dua, yaitu sinar biasa dan sinar istimewa.
Polarisasi dengan hamburan
Jika cahaya datang pada suatu sistem (misal. gas), maka elektron-elektron dalam partikel dapat menyerap dan memancarkan kembali sebagian dari cahaya. Penyerapan dan pemantulan kembali ini disebut sebagai hamburan. Hamburan inilah yang menyebabkan cahaya matahari mengenai pengamat di bumi terpolarisasi sebagian.

Hamburan jugalah yang menyebabkan langit tampak biru. Berdasarkan analisis tentang hamburan, untuk intesitas cahaya tertentu, intensitas cahaya yang dihamburkan bertambah dengan bertambahnya frekuensi. Karena cahaya biru mempunyai frekuensi yang lebih tinggi dari cahaya merah, maka cahaya biru dihamburkan lebih banyak dari cahaya merah.
Reaksi kimia
Uap hidrogen klorida dalam beker dan amonia dalam tabung percobaan bereaksi membentuk awan amonium klorida
Reaksi kimia adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan antarubahan senyawa kimia.[1] Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi disebut sebagai reaktan. Reaksi kimia biasanya dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi, dan akan menghasilkan satu atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang berbeda dari reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan kimia, walaupun pada dasarnya konsep umum reaksi kimia juga dapat diterapkan pada transformasi partikel-partikel elementer seperti pada reaksi nuklir.
Reaksi-reaksi kimia yang berbeda digunakan bersama dalam sintesis kimia untuk menghasilkan produk senyawa yang diinginkan. Dalam biokimia, sederet reaksi kimia yang dikatalisis oleh enzim membentuk lintasan metabolisme, di mana sintesis dan dekomposisi yang biasanya tidak mungkin terjadi di dalam sel dilakukan.
Jenis-jenis reaksi
Beragamnya reaksi-reaksi kimia dan pendekatan-pendekatan yang dilakukan dalam mempelajarinya mengakibatkan banyaknya cara untuk mengklasifikasikan reaksi-reaksi tersebut, yang sering kali tumpang tindih. Di bawah ini adalah contoh-contoh klasifikasi reaksi kimia yang biasanya digunakan.
• Isomerisasi, yang mana senyawa kimia menjalani penataan ulang struktur tanpa perubahan pada kompoasisi atomnya
• Kombinasi langsung atau sintesis, yang mana dua atau lebih unsur atau senyawa kimia bersatu membentuk produk kompleks:
N2 + 3 H2 → 2 NH3
• Dekomposisi kimiawi atau analisis, yang mana suatu senyawa diurai menjadi senyawa yang lebih kecil:
2 H2O → 2 H2 + O2
• Penggantian tunggal atau substitusi, dikarakterisasikan oleh suatu unsur digantikan oleh unsur lain yang lebih reaktif:
2 Na(s) + 2 HCl(aq) → 2 NaCl(aq) + H2(g)
• Metatesis atau Reaksi penggantian ganda, yang mana dua senyawa saling berganti ion atau ikatan untuk membentuk senyawa yang berbeda:
NaCl(aq) + AgNO3(aq) → NaNO3(aq) + AgCl(s)
• Reaksi asam basa, secara luas merupakan reaksi antara asam dengan basa. Ia memiliki berbagai definisi tergantung pada konsep asam basa yang digunakan. Beberapa definisi yang paling umum adalah:
o Definisi Arrhenius: asam berdisosiasi dalam air melepaskan ion H3O+; basa berdisosiasi dalam air melepaskan ion OH-.
o Definisi Brønsted-Lowry: Asam adalah pendonor proton (H+) donors; basa adalah penerima (akseptor) proton. Melingkupi definisi Arrhenius.
o Definisi Lewis: Asam adalah akseptor pasangan elektron; basa adalah pendonor pasangan elektron. Definisi ini melingkupi definisi Brønsted-Lowry.
• Reaksi redoks, yang mana terjadi perubahan pada bilangan oksidasi atom senyawa yang bereaksi. Reaksi ini dapat diinterpretasikan sebagai transfer elektron. Contoh reaksi redoks adalah:
2 S2O32−(aq) + I2(aq) → S4O62−(aq) + 2 I−(aq)
Yang mana I2 direduksi menjadi I- dan S2O32- (anion tiosulfat) dioksidasi menjadi S4O62-.
• Pembakaran, adalah sejenis reaksi redoks yang mana bahan-bahan yang dapat terbakar bergabung dengan unsur-unsur oksidator, biasanya oksigen, untuk menghasilkan panas dan membentuk produk yang teroksidasi. Istilah pembakaran biasanya digunakan untuk merujuk hanya pada oksidasi skala besar pada keseluruhan molekul. Oksidasi terkontrol hanya pada satu gugus fungsi tunggal tidak termasuk dalam proses pembakaran.
C10H8+ 12 O2 → 10 CO2 + 4 H2O
CH2S + 6 F2 → CF4 + 2 HF + SF6
• Disproporsionasi, dengan satu reaktan membentuk dua jenis produk yang berbeda hanya pada keadaan oksidasinya.
2 Sn2+ → Sn + Sn4+
• Reaksi organik, melingkupi berbagai jenis reaksi yang melibatkan senyawa-senyawa yang memiliki karbon sebagai unsur utamanya.
Kinetika kimia
Laju reaksi suatu reaksi kimia merupakan pengukuran bagaimana konsentrasi ataupun tekanan zat-zat yang terlibat dalam reaksi berubah seiring dengan berjalannya waktu. Analisis laju reaksi sangatlah penting dan memiliki banyak kegunaan, misalnya dalam teknik kimia dan kajian kesetimbangan kimia. Laju reaksi secara mendasar tergantung pada:
• Konsentrasi reaktan, yang biasanya membuat reaksi berjalan dengan lebih cepat apabila konsentrasinya dinaikkan. Hal ini diakibatkan karena peningkatan pertumbukan atom per satuan waktu,
• Luas permukaan yang tersedia bagi reaktan untuk saling berinteraksi, terutama reaktan padat dalam sistem heterogen. Luas permukaan yang besar akan meningkatkan laju reaksi.
• Tekanan, dengan meningkatkan tekanan, kita menurunkan volume antar molekul sehingga akan meningkatkan frekuensi tumbukan molekul.
• Energi aktivasi, yang didefinisikan sebagai jumlah energi yang diperlukan untuk membuat reaksi bermulai dan berjalan secara spontan. Energi aktivasi yang lebih tinggi mengimplikasikan bahwa reaktan memerlukan lebih banyak energi untuk memulai reaksi daripada reaksi yang berenergi aktivasi lebih rendah.
• Temperatur, yang meningkatkan laju reaksi apabila dinaikkan, hal ini dikarenakan temperatur yang tinggi meningkatkan energi molekul, sehingga meningkatkan tumbukan antar molekul per satuan waktu.
• Keberadaan ataupun ketiadaan katalis. Katalis adalah zat yang mengubah lintasan (mekanisme) suatu reaksi dan akan meningkatkan laju reaksi dengan menurunkan energi aktivasi yang diperlukan agar reaksi dapat berjalan. Katalis tidak dikonsumsi ataupun berubah selama reaksi, sehingga ia dapat digunakan kembali.
• Untuk beberapa reaksi, keberadaan radiasi elektromagnetik, utamanya ultraviolet, diperlukan untuk memutuskan ikatan yang diperlukan agar reaksi dapat bermulai. Hal ini utamanya terjadi pada reaksi yang melibatkan radikal.
Laju reaksi berhubungan dengan konsentrasi zat-zat yang terlibat dalam reaksi. Hubungan ini ditentukan oleh persamaan laju tiap-tiap reaksi. Perlu diperhatikan bahwa beberapa reaksi memiliki kelajuan yang tidak tergantung pada konsentrasi reaksi. Hal ini disebut sebagai reaksi orde nol.
Kinetika kimia merupakan salah satu cabang ilmu kimia fisika yang mempelajari laju reaksi. Laju reaksi berhubungan dengan pembahasan seberapa cepat atau lambar reaksi berlagsung. Sebagai contoh seberapa cepat reaksi pemusnahan ozon di atmosfer bumi, seberapa cepat reaksi suatu enzim dalam tubuh berlangsung dan sebagainya. Bila terdapat reaksi sebagai berikut:
aA + bB -> cC + dD
dimana a, b, c, dan d adalah koefisien reaksi dan A, B adalah reaktan dan C, D adalah produk reaksi. Laju reaksi dapat didefinikan sebagai pengurangan reaktan tiap satuan waktu dan derumuskan sebagai:
atau didefinisikan sebagai penambahan jumlah produk tiap satuan waktu dan dirumuskan sebagai:
tanda minus (-) digunakan pada reaktan disebabkan jumlah reaktan setelah t detik akan lebih kecil dibandingan dengan jumlah reaktan pada to (waktu awal) sehingga untuk mendapatkan hasil v yag bernilai positif maka harus ditambahkan tanda minus. Nilai v yang dicarai dari keempat cara diatas yaitu dengan memakai [A], [B], [C], dan [D] akan memiliki nilai yang sama.
Persamaan Laju Reaksi
Persamaan laju reaksi mendiskripsikan persamaan matematika yang dipegunakan dalam kinetika kimia yang menghubungkan antara laju reaksi dengan konsentrasi reaktan. Untuk reaksi yang sama seperti diatas,
aA + bB -> cC + dD
maka persamaan laju reaksinya secara umum dapat didefinisikan sebagai berikut:
v = k[A]a[B]b
dimana k adalah konstanta laju reaksi, a disebut orde reaksi terhadap A dan b disebut orde reaksi terhadap B. Penjumlahan a+b meghasilkan orde reaksi total. Persamaan laju reaksi tidak dapat ditentukan secara teoritis akan tetapi bisa ditentukan melalui percobaan kimia/eksperimental. Ada kalanya reaksi hanya dipengaruhi oleh satu reaktan atupun semua reaktan, dan nilai order reaksi bisa sama dengan koefisien reaksi maupun tidak.
Berdasarkan orde reaksi totalnya maka reaksi dibedakan atas reaksi orde 1, orde 2, orde 3 dan sebagainya. Ada kalanya reaksi berorder “nol” yang artinya reaksi tidak dipengaruhi oleh reaktan yang terlibat dalam reaksi, dan biasanya terjadi pada reaksi dekomposisi/ penguraian.
Bila terdapat reaktan yang berbentuk padatan maka reaktan ini tidak dimasukkan dalam persamaan reaksi disebabkan reaksi yang terjadi pada padatan hanya terjadi pada permukaan padatan sehingga konsentrasinya dianggap constant.