[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

 kimia atmosfer

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2.Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Video

6. link Download 

1. tujuan

1. mengetahui mengenai atmosfer

2. mengetahui mengenai ozon

3. mengetahui tentang gunung api

4. memberikan informasi mengenai pemanasan global

2. alat dan bahan

1. alat

a. gelas piala

Gelas piala (bahasa Inggris: beaker glass) atau kadang kala disebut sebagai gelas beker adalah sebuah wadah penampung yang digunakan untuk mengaduk, mencampur, dan memanaskan cairan yang biasanya digunakan dalam laboratorium. Gelas piala secara umum berbentuk silinder dengan dasar yang rata^[1] dan tersedia dalam berbagai ukuran, mulai dari 1 mL sampai beberapa liter. Sebagian besar juga memiliki corot kecil (atau "paruh") untuk membantu menuangkan seperti yang ditunjukkan pada gambar.

b. tabung reaksi

Tabung reaksi, adalah peralatan gelas yang umum ada di laboratorium berbentuk tabung sebesar kira-kira jari tangan manusia dewasa, terbuat dari kaca atau plastik, terbuka di bagian atasnya, biasanya alasnya berbentuk huruf-U.

Tabung reaksi besar khusus untuk mendidihkan cairan disebut labu didih.

Tabung reaksi tersedia dalam berbagai ukuran panjang dan diameter, umumnya dari diameter 10 sampai 20 mm dan panjang 50 sampai 200 mm.^[1] Bagian atasnya sering kali dilengkapi dengan bibir yang melebar untuk membantu menuang isinya; beberapa sumber mempertimbangkan bahwa adanya bibir tersebut membedakan tabung reaksi dari tabung biasa.^[2] Tabung reaksi ada yang memiliki dasar rata, bulat, atau mengerucut. Beberapa tabung reaksi dibuat agar dapat dipasangi sumbat kaca atau tutup berulir. Ada pula yang dilengkapi dengan kaca kasar (ground glass) atau area berglazuur di bagian atas agar mudah diberi tanda menggunakan pensil.

2. bahan

a. Besi(III) nitrat

Besi(III) nitrat

Nama
Nama IUPAC Besi(III) nitrat
Nama lain Feri nitrat Garam besi(3+), asam nitrat
Penanda
Nomor CAS	10421-48-4  13476-08-9 (heksahidrat)  7782-61-8 (nonahidrat)
Model 3D (JSmol)	Gambar interaktif
ChemSpider	10670706
PubChem CID	25251
Nomor RTECS	NO7175000
UNII	N8H8402XOB
InChI[tampilkan]
SMILES[tampilkan]
Sifat
Rumus kimia	Fe(NO3)3
Massa molar	403.999 g/mol (nonahidrat) 241.86 g/mol (anhidrat)
Penampilan	Kristal ungu pucat higroskopis
Densitas	1.68 g/cm3 (heksahidrat) 1.6429 g/cm3(nonahidrat)
Titik lebur	47,2 °C (117,0 °F; 320,3 K) (nonahidrat)
Titik didih	125 °C (257 °F; 398 K) (nonahidrat)
Kelarutan dalam air	150 g/100 mL (heksahidrat)
Kelarutan	larut dalam alkohol, aseton
Suseptibilitas magnetik (χ)	+15,200.0·10−6 cm3/mol
Struktur
Geometri koordinasi	oktahedral
Bahaya[3]
Lembar data keselamatan	External SDS
Piktogram GHS	[1]
Keterangan bahaya GHS	WARNING
Pernyataan bahaya GHS	H272, H302, H319
Langkah perlindungan GHS	P210, P220, P221, P264, P270, P280, P301+312, P305+351+338, P330, P337+313, P370+378, P501
Titik nyala	non-flammable
Batas imbas kesehatan AS (NIOSH):
REL (yang direkomendasikan)	TWA 1 mg/m3[2]
Related compounds
Senyawa terkait	Besi(III) klorida Besi(III) sulfat
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada temperatur dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).

b. Kalium,

Kalium,  ₁₉K

Mutiara kalium dalam minyak parafin. Ukuran mutiara besar 0,5 cm.
Garis spektrum kalium
Sifat umum
Nama, simbol	kalium, K
Pengucapan	/p[invalid input: 'ɵ']ˈtæsiəm/ po-tas-ee-əm
Penampilan	abu-abu perak
Kalium di tabel periodik
Na ↑ K ↓ Rb argon ← kalium → kalsium
Nomor atom (Z)	19
Golongan, blok	golongan 1 (logam alkali), blok-s
Periode	periode 4
Kategori unsur	logam alkali
Bobot atom standar (±) (Ar)	39,0983(1)
Konfigurasi elektron	[Ar] 4s1
per kelopak	2, 8, 8, 1
Sifat fisika
Fase	padat
Titik lebur	336,53 K ​(63,38 °C, ​146,08 °F)
Titik didih	1032 K ​(759 °C, ​1398 °F)
Kepadatan mendekati s.k.	0,862 g/cm3
saat cair, pada t.l.	0,828 g/cm3
Titik tripel	336,35 K, ​ kPa
Kalor peleburan	2,33 kJ/mol
Kalor penguapan	76,9 kJ/mol
Kapasitas kalor molar	29,6 J/(mol·K)
Sifat atom
Bilangan oksidasi	1 ​oksida basa kuat
Elektronegativitas	Skala Pauling: 0,82
Energi ionisasi	(artikel)
Jari-jari atom	empiris: 227 pm
Jari-jari kovalen	203±12 pm
Jari-jari van der Waals	275 pm
Lain-lain
Struktur kristal	​kubus berpusat badan (bcc)
Kecepatan suara batang ringan	2000 m/s (suhu 20 °C)
Ekspansi kalor	83,3 µm/(m·K) (suhu 25 °C)
Konduktivitas termal	102,5 W/(m·K)
Resistivitas listrik	72 n Ω·m (suhu 20 °C)
Arah magnet	paramagnetik
Modulus Young	3,53 GPa
Modulus Shear	1,3 GPa
Modulus Bulk	3,1 GPa
Skala Mohs	0,4
Skala Brinell	0,363 MPa
Nomor CAS	7440-09-7
Isotop kalium terstabil
Iso­top Kelim­pahan Waktu paruh (t1/2) Moda peluruhan Pro­duk 39K 93.26% 39K stabil dengan 20 neutron 40K 0.012% 1.248(3)×109 y β− 40Ca ε 40Ar β+ 40Ar 41K 6.73% 41K stabil dengan 22 neutron

3. dasar teori

1. atmosfer bumi

Bumi unik di antara planet-planet tata surya kita dalam memiliki atmosfer yang aktif secara kimia dan kaya akan oksigen. Mars, misalnya, memiliki atmosfer yang jauh lebih tipis yaitu sekitar 90 persen karbon dioksida. Jupiter, di sisi lain, tidak memiliki permukaan yang kokoh; terdiri dari 90 persen hidrogen, 9 persen helium, dan 1 persen zat lainnya.

 

Umumnya diyakini bahwa 3 hingga 4 miliar tahun yang lalu, atmosfer Bumi disiram terutama amonia, metana, dan air. Ada sedikit, jika ada, oksigen gratis hadir. Radiasi ultraviolet (UV) dari matahari mungkin menembus atmosfer, membuat permukaan Bumi steril. Namun, radiasi UV yang sama mungkin telah memicu ons reaktifkimia (mungkin di bawah permukaan) yang akhirnya menyebabkan kehidupan di Bumi. Organisme primitif menggunakan energi dari matahari untuk memecah karbon dioksida (diproduksi oleh aktivitas vulkanik) untuk mendapatkan karbon, yang mereka masukkan dalam sel mereka sendiri. Saluran by-proutama dari proses ini, yang disebut  fotosintesis,  adalah oksigen. Sumber oksigen penting lainnya adalah  fotodekomposisi  uap air oleh sinar UV. Seiring waktu, gas yang lebih reaktif seperti amonia dan meth-ane sebagian besar telah menghilang, dan hari ini atmosphere kami terutama terdiri dari gas oksigen dan nitrogen. Proses biologis menentukan sebagian besar konsentrasi atmosfer gas ini, salah satunya reaktif (oksigen) dan yang lain tidak aktif (nitrogen).

Tabel 20.

tabel 2.1

Komposisi Udara Kering di Permukaan Laut

 

	Komposisi
Gas	(% menurut Volume)
N2	78.09
O2	20.95
Ar	0.93
CO2	0.040
He	0.0018
Ne	0.000524
Kr	0.00011
Xe	0.000006

Tabel 20.1 menunjukkan komposisi udara dry di permukaan laut. Total massa suasana sekitar 5,3 x 10¹⁸  kg. Air dikecualikan dari meja ini karena konsentrasinya di udara dapat bervariasi secara drastis dari lokasi ke lokasi.

Gambar 20.1 menunjukkan proses utama yang terlibat dalam siklus nitrogen di alam. Nitrogen molekul, dengan ikatan tiga, adalah molekul yang sangat stabil. Bagaimana-pernah, melalui fiksasi  nitrogen biologis dan industri, konversi nitrogen molec-ular menjadi senyawa nitrogen,  gas nitrogen atmosfer dikonversi  menjadi nitrat dan senyawa lain yang cocok untuk asimilasi oleh ganggang dan tanaman. Mekanisme penting lainnya untuk memproduksi nitrat dari gas nitrogen adalah light-ning. Langkah-langkahnya adalah

2NO(G)+ O₂(G)   →  2NO + 2NO₂((G)   

2NO₂(g) +  H₂O.  →   HNO₂(aq) + HNO₃(aq) l

 

Sekitar 30 juta ton HNO₃  diproduksi dengan cara ini setiap tahun. Asam nitrat dikonversi menjadi garam nitrat di tanah. Nutrisi ini diambil oleh tanaman, yang pada gilirannya disines oleh hewan. Hewan menggunakan nutrisi daritanaman untuk membuat protein dan biomolekul penting lainnya. Denitrifikasi membalikkan fiksasi nitrogen

untuk menyelesaikan siklus. Misalnya, organisme anaerobik tertentu membusuk limbah ani-mal serta tanaman mati dan hewan untuk menghasilkannitr molekul bebas dari nitrat.

 

Proses utama siklus oksigen global ditunjukkan pada Gambar 20.2. Siklus ini rumit oleh fakta bahwa oksigen mengambil begitu banyak bentuk kimia yang berbeda. Oksigen atmosfer dihilangkan melalui pernapasan dan berbagai proses industri (sebagian besar pembakaran), yang menghasilkan karbon dioksida. Fotosintesis adalah mekanisme utama di mana oksigen molekul diregenerasi dari karbon diox-ide dan air.

 

Para ilmuwan membagi atmosfer menjadi beberapa lapisan yang berbeda sesuai dengan variasi dan komposisi tem-perature (Gambar 20.3). Sejauh peristiwa yang terlihat yang bersangkutan, wilayah yang paling  aktif adalah troposfer,  lapisan atmosfer yang berisi sekitar 80 persen dari total massa udara dan praktis semua

 

e'.  Troposfer adalah lapisan tertipis dari atmo-sphere (10 km), tetapi di sanalah semua peristiwa dramatis cuaca — hujan, petir, angin topan — terjadi. Suhu menurun hampir secara linier dengan meningkatnya ketinggian di wilayah ini.

Gambar 20.2 Siklus oksigen. Siklus ini rumit  karena oksigen muncul dalam begitu banyak bentuk dan kombinasi kimia,  terutama sebagai oksigen molekul, dalam air, dan dalam senyawa organik dan anorganik.

Di atas troposfer adalah stratosfer, yang  terdiri dari nitrogen, oksigen, dan ozon. Di stratosfer, suhu udara  naik  dengan ketinggian. Efek pemanasan  ini adalah hasil reaksi eksotermik yang dipicu oleh radiasi UV dari matahari (akan dibahas di Bagian 20.3). Salah satu saluran prodari urutan reaksi ini adalah ozon (O₃), yang, seperti yang akan kita lihat segera, berfungsi untuk mencegah sinar UV berbahaya mencapai permukaan Bumi.

 

Dalam mesosfer,  yang berada  di atas stratosfer,  konsentrasi ozon dan gas lainnya rendah, dan emperatur tmenurun dengan ketinggian yangmeningkat.  Termosfer,  or  atau ionosfer,  is adalah lapisan paling atas atmosfer. Kenaikan suhu  di wilayah ini adalah hasil dari pemboman oksigen molekuler dan nitrogen dan spesies atom oleh partikel energetic, seperti elektron dan proton, dari matahari. Reaksi khas adalah

Sebaliknya, proses ini membebaskan jumlah energi yang setara, sebagian besar sebagai panas.

Partikel terionisasi bertanggung jawab atas refleksi gelombang radio kembali ke bumi.

2. fenomena di lapisan atmosfer

1. aurora borealis dan aurora australis

Letusanvi olent di permukaan matahari, yang disebut suar matahari, mengakibatkan lonjakan segudang elektron dan proton ke luar angkasa, di mana mereka mengganggu transmisi radio dan memberi kita pertunjukan cahaya langit yang spektakuler yang dikenal sebagai  aurora  (Gambar 20,4). These elektron dan proton bertabrakan dengan molekul dan atom di atmosfer atas Bumi, menyebabkan mereka menjadi terionisasi dan secara elektronik bersemangat. Akhirnya, molekul dan ion yang bersemangat kembali ke keadaan tanah dengan emisi cahaya. Untuk example, atom oksigen yang bersemangat memancarkan foton pada panjang gelombang 558 nm (hijau) dan antara 630 nm dan 636 nm (merah):

O* →  1 hv

 

di mana tanda bintang menunjukkan spesies yang bersemangat secara elektronik dan hv foton yang  dipancarkan (lihat Bagian 7.2). Demikian pula, warna biru dan ungu sering diamati dalam aurora hasil dari transisi dalam molekul nitrogen terionisasi:

 

N₂⁺*→ N₂⁺ + hv

 

Panjang gelombang untuk transisi ini jatuh antara 391 dan 470 nm.

 

Aliran proton dan elektron matahari yang masuk berorientasi pada medan magnet Bumi sehingga sebagian besar tampilan auroral terjadi di zona berbentuk donat berdiameter sekitar 2000 km yang berpusat di Kutub Utara dan Selatan. Aurora bore-alis  adalah nama yang diberikan untuk fenomena ini di Belahan Bumi Utara. Di Belahan  Bumi Selatan, itu disebut aurora australis. Kadang-kadang, jumlah partikel matahari sangat besar sehingga aurora juga terlihat dari otlokasinya di Bumi.

 

Gambar 20.4 Aurora borealis,  biasa disebut sebagai lampu utara.

contoh soal

Entalpi ikatan O2 adalah 498,7 kJ / mol. Hitung panjang gelombang maksimum (nm) dari a foton yang dapat menyebabkan disosiasi molekul O2. Oleh karena itu, diperlukan jumlah energi dalam satu ikatan. Entalpi ikatan O2 diberikan dalam satuan kJ / mol. Satuan yang dibutuhkan untuk energi satu ikatan adalah J / molekul. Setelah kita mengetahui energi dalam satu ikatan, kita dapat menghitung frekuensi minimum dan panjang gelombang maksimum yang dibutuhkan untuk memisahkan satu molekul O2. Langkah-langkah konversinya adalah kJ / mol →  J / molekul →  frekuensi foton →  panjang gelombang foton Solusi Pertama, kita menghitung energi yang dibutuhkan untuk memutuskan satu ikatan O =O:

2.cahaya misteri pesawat ulang alik

Gambar 20.5 Bagian ekor bercahaya  dari pesawat ulang-alik dilihat dari dalam kendaraan.

Sebuah pertunjukan cahaya buatan manusia yang membingungkan para ilmuwan selama beberapa tahun diproduksi oleh pesawat ulang-alik yang mengorbit Bumi. Pada tahun 1983, para astronot pertama kali melihat cahaya oranye yang menakutkan di permukaan luar pesawat ruang angkasa mereka di ketinggian sekitar 300 km di atas Bumi (Gambar 20,5). Cahaya, yang biasanya membentang sekitar 10 cm jauhnya dari ubin panas silika protec-tive dan bahan permukaan lainnya, paling jelas di bagian-bagian pesawat ulang-alik yang menghadap ke arah perjalanannya. Fakta ini membuat para ilmuwan mendalilkan bahwa tabrakan antara atom oksigen di atmosfer dan pesawatulang-alik fa st-moving entah bagaimana menghasilkan cahaya oranye. Pengukuran spektroskopi cahaya, serta tes laboratorium, sangat menyarankan bahwa oksida nitrat (NO) dan nitrogen dioksida (NO₂) juga berperan. Dipercayai bahwa atom oksigen berinteraksi dengan withnitric oxide adsorbed on (yaitu, terikat pada) permukaan pesawat ulang-alik untuk membentuk elektroni-cally excited nitrogen dioksida:

O1NO   →  NO₂*

 

Ketika NO₂* meninggalkan cangkang pesawat ruang angkasa, ia memancarkan foton pada panjang gelombang 680 nm (oranye).

NO2*   →  NO2 1 hv 

Dukungan untuk penjelasan ini datang secara tidak sengaja pada tahun 1991, ketika astronot di atas Discovery melepaskan berbagai gas, termasuk karbon dioksida, neon, xenon, dan  oksida nitrat, dari teluk kargo dalam perjalanan percobaan yang tidak terkait. Diusir satu per satu,  gas-gas ini tersebar ke permukaan ekor pesawat ulang-alik. Oksida nitrat menyebabkan cahaya antar-jemput normal meningkat secara nyata, tetapi gas lainnya tidak berpengaruh padanya.

Apa sumber oksida nitrat di luar pesawat ruang angkasa? Scientists percaya bahwa beberapa di antaranya mungkin berasal dari gas buang yang dipancarkan oleh roket pesawat ulang-alik dan bahwa beberapa di antaranya hadir di atmosfer sekitarnya. Lampu shuttle tidak membahayakan kendaraan, tetapi mengganggu pengukuran spektroskopi pada objek distant yang terbuat dari pesawat ruang angkasa.

3. penipisan ozon di stratosfer

Seperti disebutkan sebelumnya, ozon di stratosfer mencegah radiasi UV yang dipancarkan oleh matahari mencapai permukaan Bumi. Pembentukan ozon di wilayah ini dimulai dengan fotososiasi  molekul oksigen oleh radiasi matahari pada panjang gelombang di bawah  240 nm:

o2   →  o + o

Atom O yang sangat reaktif dikombinasikan dengan molekul oksigen untuk membentuk ozon sebagai berikut

O + O2 +M   → O3 + M 

di mana M adalah beberapa zat inert seperti N₂. Peran M dalam reaksi eksotermik ini adalah untuk menyerap beberapa kelebihan energi yang dilepaskan dan mencegah posisi dekom spontan molekul O_3.  Energi yang tidak diserap oleh M diberikan sebagai panas. (Ketika molekul M sendiri menjadi de-excited, mereka melepaskan lebih banyak panas ke sekitarnya.) Selain itu, ozon sendiri menyerap sinar UV antara 200 dan 300 nm:

o3   →  o2 + o

Jika semua ozon stratosfer dikompresi menjadi satu lapisan di STP di Bumi, lapisan itu hanya akan sekitar 3 mm tebal! Meskipun konsentrasi ozon di stratosfer sangat rendah, itu cukup untuk menyaring (yaitu, menyerap) radiasi matahari dalam kisaran 200- hingga 300-nm . Di stratosfer, ia bertindak sebagai perisai pelindung kita terhadap radiasi UV, yang dapat menginduksi kanker kulit, menyebabkan mutasi genetic, dan menghancurkan tanaman dan bentuk vegetasi lainnya.

 

Pembentukan dan penghancuran ozon oleh proses alami adalah equi-librium dinamis yang mempertahankan konsentrasi ozon konstan di stratosfer. Sejak pertengahan 1970-an para ilmuwan telahkhawatir tentang efek berbahaya dari chlo-rofluorocarbons (CFC) tertentu pada lapisan ozon. CFC, yang umumnya dikenal dengan nama dagang Freons, pertama kali disintesis pada tahun 1930-an. Beberapa yang umum adalah CFCl₃  (Freon 11), CF₂Cl2 (Freon 12), C2F_{2 33}Cl₃  (Freon 113), dan C₂F₄Cl₂  (Freon 114). Karena senyawa ini mudah dicairkan, relatif inert, nontoksik, tidak dapat dikombatkan, dan mudah menguap, mereka telah digunakan sebagai pendingin di lemari es dan AC, menggantikan sulfurcair yang sangat toxic dioksida (SO₂) dan amonia (NH_3). CFC dalam jumlah besar juga digunakan dalam pembuatan produk busa sekali pakai seperti cangkir dan piring, sebagai propelan aerosol dalam kaleng semprot, dan sebagai pelarut untuk membersihkan papan sirkuit elektronik yang baru dijual (Gambar 20,6). Pada tahun 1977, tahun puncak produksi, hampir 1,5 3 10⁶  ton CFC diproduksi di Amerika Serikat. Sebagian besar CFC yang diproduksi untuk penggunaan komersial dan industri akhirnya dibuang ke atmosfer.

   Gambar 20.6 Penggunaan CFC. Sejak 1978, penggunaan propelan aerosol telah dilarang di Amerika Serikat.

Karena inertness relatif mereka, CFC perlahan-lahan menyebar tidak berubah hingga

stratosfer, di mana radiasi UV panjang gelombang antara 175 nm dan 220 nm menyebabkan

mereka untuk membusuk:

 CFCl3  →  CFCl2 + Cl 

 CF2Cl2   →  CF2Cl + Cl

Atom klorin reaktif kemudian mengalami reaksi berikut:

Cl + O3   →  ClO + O2 (20.4)

 ClO + O  →  Cl + O2 (20.5)

Hasil keseluruhan [jumlah Persamaan (20,4) dan (20,5)] adalah penghapusan bersih O3

molekul dari stratosfer:

O3 + O   →  2O2 (20.6)

Atom oksigen dalam Persamaan (20,5) disediakan oleh dekomposisi fotokimia oksigen molekuler dan ozon yang dijelaskan sebelumnya. Perhatikan bahwa atom Cl memainkan peran katalis dalam skema mekanisme reaksi yang diwakili oleh Persamaan (20,4) dan (20,5) karena tidak habis dan ada oredapat mengambil bagian dalam banyak reaksi tersebut. Satu atom Cl dapat menghancurkan hingga 100.000 molekul O₃  sebelum dihapus oleh beberapa reaksi lain. Spesies ClO (klorin monoksida) adalah perantara karena diproduksi pada langkah dasar pertama [Persamaan (20,4)] dan dikonsumsi pada langkah kedua [Persamaan (20,5)]. Mekanisme sebelumnya untuk  penghancuran ozon telah didukung oleh deteksi CLO di stratosfer dalam beberapa tahun terakhir (Gambar 20,7). Seperti yang dapat dilihat, konsentrasi O₃  menurun di wilayah yang memiliki jumlah CIA yang tinggi.

 

Kelompok senyawa lain yang dapat destroy stratospheric ozon adalah nitrogen oksida, umumnya ditandai sebagai NO_x. (Contoh NO _x  adalah NO dan NO₂.) Com-pound ini berasal dari knalpot pesawat supersonik ketinggian dan dari aktivitas manusia dan alam di Bumi. Radiasi matahari menipusejumlah besar nitrogen oksida lainnya untuk oksida nitrat (NO), yang berpartisipasi dalam penghancuran ozon sebagai berikut:

 

 

Gambar 20.8 Dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan telah menemukan bahwa lapisan ozon di stratosfer di atas Kutub Selatan telah menjadi lebih tipis. Peta ini, berdasarkan data yang dikumpulkan selama beberapa tahun, menunjukkan menipisnya ozon berwarna merah.

 Dalam hal ini, NO adalah katalis dan NO₂  adalah perantara. Nitrogen dioksida juga bereaksi dengan klorin monoksida untuk membentuk klorin nitrat:

 

CLO + NO₂   →  CLONO₂

 

Nitrat klorin relatif stabil dan berfungsi sebagai "reservoir klorin," yang memainkan peran dalam menipisnya ozon stratosfer di atas Kutub Utara dan Selatan.

  lubang ozon kutub

Pada pertengahan 1980-an, bukti mulai terakumulasi bahwa "lubang ozon Antartika" devel-oped pada akhir musim dingin, menguras ozon stratosfer atas Antartika sebanyak 50 persen (Gambar 20,8). Di stratosfer, aliran udara yang dikenal sebagai "pusaran kutub" mengelilingi Antartika di musim dingin. Udara yang terperangkap dalam thadalah pusaran menjadi sangat dingin selama malam kutub. Kondisi ini mengarah pada pembentukan partikel es yang dikenal sebagai awan stratosfer kutub (PSC) (Gambar 20,9). Bertindak sebagai heterogen.

Gambar 20,9 Awan stratosfer  kutub yang mengandung partikel es dapat mengkatalisis pembentukan atom Cl dan menyebabkan penghancuran ozon.

katalis, PSC ini menyediakan permukaan untuk reaksi yang mengkonversi HCl (dipancarkan dari Bumi) dan klorin nitrat untuk molekul klorin yang lebih reaktif:

HCl 1+ClONO2  →  Cl2 + HNO3

Pada awal musim semi, sinar matahari membagi klorin molekul menjadi atom klorin

Cl2 +hv  →  2Cl

yang kemudian menyerang ozon seperti yang ditunjukkan sebelumnya.
 Situasinya tidak separah di wilayah Arktik yang lebih hangat, di mana pusaran
tidak bertahan cukup lama. Penelitian telah menunjukkan bahwa kadar ozon di wilayah ini telah menurun antara 4 dan 8 persen dalam dekade terakhir. Letusan gunung berapi, seperti sebagai Gunung Pinatubo di Filipina pada tahun 1991, menyuntikkan sejumlah besar partikel berukuran debu dan aerosol asam sulfat (lihat p. 547) ke atmosfer.
Partikel-partikel ini dapat melakukan fungsi kataliptik yang sama dengan kristal es di Kutub Selatan. Akibatnya, lubang Arktik diperkirakan akan tumbuh lebih besar selama beberapa tahun.
 Mengenali implikasi serius dari hilangnya ozon di stratosfer,
di seluruh dunia telah mengakui perlunyabenar-benar menghentikan produksi CFC. Pada tahun 1978 Amerika Serikat adalah salah satu dari sedikit negara-negara untuk melarang penggunaan CFC dalam semprotan rambut dan aerosol lainnya. Sebuah internasional perjanjian—protokol Montreal—ditandatangani oleh sebagian besar negara industri pada tahun 1987, menetapkan target untuk pemotongan dalam produksi CFC dan penghapusan lengkap pada tahun 2000. Sementara beberapa kemajuan telah dibuat dalam hal ini, banyak negara belum mampu mematuhi perjanjian karena pentingnya CFC untuk ekonomi mereka. Daur ulang dapat memainkan peran tambahan yang signifikan dalam mencegah CFC yang sudah ada di peralatan untuk melarikan diri ke atmosfer. Sebagai Sosok 20.6 menunjukkan, lebih dari setengah CFC yang digunakan dapat dipulihkan.
 Upaya intens sedang dilakukan untuk menemukan pengganti CFC yang efektif refrigerant tetapi tidak berbahaya bagi lapisan ozon. Salah satu kandidat yang menjanjikan adalah hydrochlorofluorocarbon 134a, atau HCFC-134a (CH2FCF3). Kehadiran hidrogen atom membuat senyawa lebih rentan terhadap oksidasi di atmosfer bawah,sehingga tidak pernah mencapai stratosfer. Secara khusus, itu diserang oleh hidroksil radikal di troposfer:

CH2FCF3 + OH  →  CHFCF + H2O

Fragmen CHFCF3 bereaksi dengan oksigen, akhirnya membusuk ke CO2, air, dan hidrogen fluoride yang dihilangkan oleh air hujan.  Meskipun tidak jelas apakah CFC sudah dirilis ke atmosfer akan mengakibatkan kerusakan parah pada kehidupan di Bumi, dapat dibayangkan bahwa penipisan ozon dapat diperlambat dengan mengurangi ketersediaan atom CL. Memang beberapa ahli kimia telah menyarankan mengirim armada pesawat untuk menyemprotkan 50.000 ton ethane (C2H6) atau propana (C3H8) tinggi di atas Kutub Selatan dalam upaya untuk menyembuhkan lubang di lapisan ozon. Menjadi spesies reaktif, atom klorin akan bereaksi dengan hidrokarbon sebagai berikut:

Cl + C2H6   →  HCl + C2H5

Cl + C3H8  →  HCl + C3H7

Produk dari reaksi ini tidak akan mempengaruhi konsentrasi ozon. Sebuah istic yang kurang nyata rencananya adalah untuk meremajakan lapisan ozon dengan memproduksi ozon dalam jumlah besar dan melepaskannya ke stratosfer dari pesawat terbang. Secara teknis solusi ini layak, tetapi akan sangat mahal dan itu akan membutuhkan kolaborasi banyak negara.
 

4. Gunung Berapi

Letusan gunung berapi, bumi yang paling spektakuler alami tampilan energi, berperan dalam membentuk bagian besar kerak Bumi. Mantel atas, segera di bawah kerak, hampir cair. Sedikit peningkatan panas, seperti yang dihasilkan oleh gerakan satu lempengan tentara salib di bawah yang lain, melelehkan batu. Batu cair, disebut magma, naik ke permukaan dan menghasilkan beberapa jenis letusan gunung berapi (Gambar 20.10).

Gunung berapi aktif memancarkan gas, cairan, dan padatan. Gas memuntahkan ke dalam

suasana termasuk terutama N2, CO2, HCl, HF, H2S, dan uap air. Diperkirakan bahwa gunung berapi adalah sumber sekitar dua pertiga belerang di udara. Di lereng Gunung St. Helens, yang terakhir meletus pada tahun 1980, endapan belerang unsur terlihat di dekat lokasi letusan. Pada suhu tinggi, gas hidrogen sulfida diberikan oleh gunung berapi teroksidasi oleh udara:

2H2S(g) + 3O2(g)  →  2SO2(g) + 2H2O(g)

Beberapa SO2 berkurang lebih banyak H2S dari gunung berapi ke belerang elemen dan

Air:

2H2S(g) + SO2(g)   →  3S(s) + 2H2O(g)

Sisa SO2 dilepaskan ke atmosfer, di mana ia bereaksi dengan air untuk terbentuk

hujan asam (lihat Bagian 20.6).

Belerang endapan di lokasi vulkanik.

Kekuatan luar biasa dari letusan gunung berapi membawa sejumlah besar gas ke dalam stratosfer. Di sana SO2 dioksidasi ke SO3, yang akhirnya dikonversi menjadi aerosol asam sulfat dalam serangkaian mekanisme yang kompleks. Selain menghancurkan ozon di stratosfer (lihat p. 910), aerosol ini juga dapat mempengaruhi iklim. Karena stratosfer berada di atas pola cuaca atmosfer, awan aerosol sering bertahan selama lebih dari setahun. Mereka menyerap radiasi matahari dan dengan demikian menyebabkan penurunan suhu di permukaan Bumi. Namun, efek pendinginan ini lokal daripada global,

karena tergantung pada lokasi dan frekuensi letusan gunung berapi.

Gambar 20.10 Letusan  gunung berapi di pulau Hawaii.

4. percobaam

a. prosedur percobaan

1. Ke dalam gelas piala yang bersih masukkan 50 mL air suling, 1 mL larutan kalium

tiosianat 1 M dan 1 mL larutan besi (III) nitrat 1 M. Aduk agar homogen.

25

2. Sediakan 5 buah tabung reaksi ukuran sedang dan beri label 1-5. Masukkan 2 mL

larutan di atas (No. 1) ke dalam masing-masing tabung reaksi ini.

3. Selanjutnya:

Tabung 1 tidak ditambah (tetap), sebagai pembanding

Tabung 2 tambahkan 2 mL larutan besi (III) nitrat 1 M

Tabung 3 tambahkan 1 mL larutan kalium tiosianat 1 M

Tabung 4 tambahkan 10 tetes larutan perak nitrat 0,1 M

Tabung 5 dipanaskan dalam penangas air

Amati setiap hasil percobaan dan bandingkan warnanya dengan

tabung reaksi 1.

b. gambar rangkaian

   

c. prinsip kerja

Pada percobaan pertama dimana tabung 1 dijadikan sebagai pembanding atau standar bagi tabung lainnya. Diperoleh data bahwa setelah larutan besi nitrat direaksikan dengan larutan ion tiosianat menghasilkan larutan yang berwarna hitam pekat. Reaksi yang terbentuk adalah:

Fe+(aq) + SCN- (aq)               FeSCN2+(aq)

Perubahan warna ini terjadi karena adanya perubahan konsentrasi larutan. Seperti yang diketahui bersama bahwa ada beberapa faktor yang mempengaruhi kesetimbangan kimia yaitu perubahan konsentrasi, perubahan tekanan, perubahan volume dan perubahan suhu. Sedangkan katalis hanya berfungsi sebagau suatu zat yang mempercepat tercapainya keadaan setimbang. Jika dilakukan pada sistem tertutup sehingga dapat dikatakan katalis tidak mempengaruhi terhadap pergeseran kesetimbangan. Untuk tabung kedua ketika larutan awal ditambah (KSCN pekat) maka kesetimbangan akan bergeser ke arah produk. Pada tabung ketiga, larutan awal ditambah dengan larutan Fe(NO3) 0,2 M, warna laruta yang semula merah berubah menjadi hitam pekat dan lebih pekat daripada tabung 1 maupun tabung 2

5. video

6. link download

video download disini

 datasheet download disini

rangkaian download disini

html download disini