Radio Kim [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar belakang Radioaktifitas mula-mula ditemukan oleh Becquerel pada tahun 1896. Pada tahun 1998 Pierre Curie dan Marie Curie telah menemukan bahwa Polonium dan Radium juga memancarkan radiasi-radiasi yang radioaktif. Radiasi-radiasi radioaktif yang dipancarkan oleh elemen-elemen itu mengandung partikel-partikel sebagai berikut: 1. Sinar-sinar alfa atau partikel-partikel alfa 2. Sinar-sinar beta atau partikel-partikel beta 3. Sinar-sinar gamma atau partikel-partikel gamma Partikel-partikel alfa adalah atom helium yang terionisasi rangkap yaitu atom-atom helium tanpa kedua elektron. Jadi suatu partikel alfa bermuatan dua kali muatan inti atom hidrogen (muatan proton) dan mempunyai massa empat kali massa dari inti atom hidrogen dan diberi simbol 4 2



He . Sinar-sinar beta terdiri dari elektron-elektron biasa dengan massa



sama dengan 1/1836 dari massa suatu proton. Partikel beta tersebut membawa satu satuan muatan negatif dan massanya dapat diabaikan dan dapat diberi simbol



0 −1



e .



Sinar-sinar gamma adalah gelombang-gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi lebih tinggi dari sinar x dan tidak bermuatan. Partikel-partikel alfa yang dipancarkan dari inti suatu atom yang radioaktif dengan suatu kecepatan bervariasi dari 0,1 s/d 0,01 kecepatan cahaya. Sedangkan partikel-partikel beta lebih cepat dari partikel alfa dengan kecepatan sama dengan 99% kecepatan cahaya. Fenomena pemancaran yang



1



spontan dari radiasi-radiasi yang dipertunjukan oleh elemen-elemen berat disebut radioaktivitas. Sebagai contoh uranium, polonium, radium, ionium, thorium, actinium, dan mesothorium.



1.2Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dari makalah ini adalah: 1. 2. 3. 4.



Bagaimana menurunkan persamaan peluruhan ? Apakah yang dimaksud dengan waktu paruh? Bagaimana cara mengerjakan soal dari persamaan waktu paruh? Bagaimana cara menghitung waktu paruh dengan menggunakan grafik?



1.3Tujuan Adapun rumusan masalah dari makalah ini adalah: 1. Agar



mahasiswa



mengetahui



cara



menurunkan



persamaan



peluruhan. 2. Agar mahasiswa bisa menjelaskan pengertian waktu paruh. 3. Agar mahasiswa bisa mengerjakan soal dari persamaan peluruhan. 4. Agar mahasiswa bisa menghitung waktu paruh dengan menggunakan grafik .



BAB II



2



PEMBAHASAN 2.1Tetapan peluruhan Peluruhan radioaktif mengikuti hukum laju reaksi orde kesatu. Laju peluruhan berbanding lurus dengan jumlah atom radioaktif yang tertinggal. −d N N



=λt



Setelah diintegrasi -ln N = λ t + c C adalah tetapan integrasi, dan dapat dihitung jika t=0, maka jumlah atom radioaktif yang terdapat pada keadaan awal, yaitu N0, jadi C = -ln N0 dan -ln N = λ t – ln N0 atau ln



N0 N



=λt



atau N =N0 ekp (- λ t) Persamaan peluruhan dapat ditulis, N0 2,30 log N = - λ t N = jumlah atom radioaktif pada waktu t N0 = jumlah atom pada awal Sesuai dengan reaksi orde ke satu dapat ditunjukan bahwa waktu paruh (t1/2) untuk peluruhan radioaktif, 2,30 log2 t1/2 = = λ



0,693 λ



Peristiwa peluruhan bersifat acak. Kemungkinan terjadinya peluruhan atom per satuan waktu dinyatakan dengan tetapan peluruhan lamda. Misalkan mula-mula ada N(0) atom sejenis, dan pada saat t jumlah atom yang belum meluruh N(t). Dengan kemungkinan terjadinya peluruhan setiap atom per



3



satuan waktu sama dengan l, maka jumlah atom yang meluruh persatuan waktu



dN



/dt = N(t). Bilangan kemungkinan adalah khas milik suatu atom



tertentu, dan besarnya tidak berubah dengan umur atom ataupun dengan perubahan atau pengaruh keadaan. Dengan demikian jumlah atom yang mengalami perubahan dalam rentang waktu yang singkat, dt, dapat dituliskan dalam bentuk dN = - N(t) dt atau dN /N(t) = - dt (1.3) Dengan mengintegralkan persamaan (1.3) dan dengan mengingat bahwa mula-mula ada N(0) atom, diperoleh N(t) = N(0) e-t Dengan N(t) sama dengan jumlah atom yang sampai dengan waktu t belum meluruh. Peluruhan zat radioaktif Peluruhan radioaktif adalah reaksi orde satu. Untuk reaksi orde satu berasal dari : A = prodak −d [ A] = k [A] dt Hasil integral untuk memperoleh hubungan antara konsentrasi pereaksi terhadap waktu yaitu dt/[A] x



∫



−d [ A] dt d[A] [A]



= k [A] x dt/[A] = -k



∫ dt



ln [ A ] =−k t+ I Jika [A]1 adalah konsentrasi A pada waktu t1



4



[A]2 adalah konsentrasi A pada waktu t2 ln [A]2 – ln [A]1 = -k (t2-t1) Jika [A]0 adalah konsentrasi A pada waktu t = 0 (konsentrasi awal) [A] adalah konsentrasi A pada waktu t maka, A ¿0 ¿ ln ¿ ¿



Dengan [A]0 adalah konsentrasi awal pereaksi (pada t=0), dan [A] adalah konsentrasi pada waktu t. Dapat juga ditulis, A ¿0 ¿ ln ¿ [A] ¿ atau A ¿0 ¿ ¿ e-kt [A] ¿ atau [A] = [A]0 e-kt Telah juga dibuktikan, T1/2 =



0,693 k



5



Tetapan k, dapat juga disebut tetapan peluruhan atau tetapan disentegrasi. Dari rumus di atas terlihat bahwa harga k ataupun harga T1/2 tidak tergantung pada konsentrasi. Jika reaksi (peluruhan) berlangsung sekian kali waktu paruh, maka zat yang tertinggal dapat dihitung sebagai berikut. Setelah 1 waktu paruh, zat yang tinggal =



1 2



zat semula



Setelah 2 waktu paruh, zat yang tinggal =



1 4



zat semula



Setelah 3 waktu paruh, zat yang tinggal =



1 8



zat semula



Setelah 4 waktu paruh, zat yang tinggal =



1 16



Setelah n waktu paruh, zat yang tinggal =



1 2



zat semula n



()



zat semula



Zat yang tinggal setelah n waktu paruh



1 2



n



() 2.2Waktu Paruh



Indikasi yang berguna tentang laju reaksi kimia adalah waktu paruh t1/2 suatu zat, yaitu waktu yang diperlukan oleh zat itu agar konsentrasi menjadi separuh nilai awalnya. Waktu paruh bergantung pada konsentrasi awal zat, secara khas untuk reaksi dengan orde yang berlainan. Dengan demikian, pengukuran waktu paruh merupakan petunjuk bagi orde reaksi.



6



Waktu untuk pengurangan [A] dari [A]0 menjadi 1/2[A]0 dalam reaksi orde pertama, dinyatakan oleh persamaan 5 dengan : 1 [ A ]0 2 Kt1/2 = -ln d = -ln 1/2 = ln 2 [ A]0 Jadi, t1/2 =



ln 2 k



=



0,693 k



Hal utama yang harus diperhatikan mengenai hasil tersebut adalah: untuk reaksi orde pertama, waktu paruh reaktan tidak bergantung pada konsentrasi awal. Jadi, jika konsentrasi A pada suatu tahap sembarang reaksi adalah [A], maka setelah selang waktu



0,693



/k, konsentrasinya turun menjadi ½



[A]. Untuk reaksi orde kedua dengan hukum lajunya, untuk mencari waktu paruhnya, dengan menggantikan t = t1/2 dan [a] = ½ [A]0. Penggantian ini menghasilkan:



t1/2 =



1 k [ A ]0



Sekarang, waktu paruh bergantung pada konsentrasi awal, makin besar konsentrasi awal itu, makin sedikit waktu yang diperlukan agar konsentrasinya turun menjadi separuh nilai awalnya. Selanjutnya, dengan pengurangan konsentrasi A, waktu paruh menjadi makin panjang. Waktu untuk pengurangan dari ½ [A]0 menjadi ¼ [A]0, dua kali lebih lama, dan pada waktu untuk pengurangan dari [A]0 menjadi [A]0. Kenaikan ini konsisten dengan penurunan yang lebih lambat dari pada penurunan dalam reaksi orde pertama. Untuk reaksi orde ke-n yang umum, dengan hukum laju. d[A] dt



= -k[A]n



7



Prosedur yang sama menghasilkan: 2n−1−1



t1/2 =



n−1



( n−1 ) k [ A ] 0



Sekarang kita mempunyai cara lain untuk memeriksa kinetika orde kedua: t1/2 diukur untuk suatu seri konsentrasi awal yang berbeda-beda dan dialurkan terhadap 1/[A]0. Jika hasilnya garis lurus, terbuktilah kinetika orde kedua, dan kemiringannya menghasilkan k. Pilihan lainnya, karena 1−n t1/2 x [ A ]0



lg t1/2 = konstanta = (1-n) lg [A]0 Sehingga grafik antara lg t1/2 terhadap lg [A]0 merupakan garis lurus, dengan kemiringan 1- n.



Waktu paruh dari berbagai orde reaksi a) Waktu paruh dari reaksi orde kesatu Waktu paruh t1/2 adalah waktu yang diperlukan agar setengah jumlah A bereaksi.



a (a−x)



Kt = ln Setelah t1/2, x = a/2 dan



a a−n



=2



T1/2 = Untuk reaksi orde satu, waktu 0.693 paruh (t1/2) tidak bergantung dari k konsentrasi. Waktu paruh orde pertama berasal dari penurunan reaksi orde pertama A = prodak −d [ A] = k [A] dt



8



Hasil integral untuk memperoleh hubungan antara konsentrasi pereaksi terhadap waktu yaitu −d [ A] dt/[A] x = k [A] x dt/[A] dt



∫



d[A] [A]



∫ dt



= -k



ln [ A ] =−k t+ I Jika [A]1 adalah konsentrasi A pada waktu t1 [A]2 adalah konsentrasi A pada waktu t2 ln [A]2 – ln [A]1 = -k (t2-t1) Jika [A]0 adalah konsentrasi A pada waktu t = 0 (konsentrasi awal) [A] adalah konsentrasi A pada waktu t maka, A ¿0 ¿ ln ¿ atau log [A] = ¿ Dapat juga ditulis



k 2,303



t + log [A]0



A ¿0 ¿ -kt [A] = e ¿



[ A ] = [A]0 e-kt Cara lain yaitu:



−d (a−x ) dt



= k (a-x)



−d ( a−x ) dt Dapat diubah menjadi −da −dx dx – = dt dt dt



( )



(da/dt =0, karena a konstan)



dx dt = k(a-x) dx (a−x)



9



= k dt



−ln(a−x) = kt + tetapan



Jika



t = 0, x = 0, maka tetapan = -ln a −l n (a - x) = kt – ln a kt



= ln a a−n



Setelah t1/2, x = a/2 dan



a a−x =2



kt1/2 = ln 2 = 2,303 log 2 T1/2 = 0.693 b) Waktu paruh dari reaksi orde k kedua Waktu paruh reaksi orde kedua yaitu berasal dari penurunan laju reaksi A+B produk Laju = k [A] [B] Untuk reaksi 2A



produk Laju = k [A]2 −d [ A] −d [ B] dx = = dt dt dt Jika



a adalah konsentrasi A dan b adalah konsentrasi B, maka dx dt



Jika



= k(a-x)(b-x)



a=b, maka dx 2 dt = k(a-x) dx 2 (a−x)



1 (a−x)❑ Jika



= k dt



= k t + ketetapan



1 x = 0, t=0, maka tetapan = a k



t=



1 (a−x)❑ -



10



1 a



x a(a−x)



kt =



t = t1/2 x = ½ a 1 a 2 kt1/2 = a(a−x) 1 kt1/2 = a t1/2 = 1 c) Waktu paruh dari reaksi orde ketiga ka berasal dari penurunan Waktu paruh reaksi ketiga yaitu A+B+C produk reaksi Jika konsentrasi awal A B dan C berturut-turut a, b dan c dan a ≠b≠c dx dt = k (a-x) (b-x) (c-x) Dalam hal a = b = c



dx dt



= k (a-x)3



Integral antara limit x = 0, pada t = 0 dan x = x pada waktu t x



dx ∫ (a−x) 0 1 2 2( a−x )



t



∫ dt



=k



0



= kt + tetapan



Jika x = 0. t = 0 maka tetapan = kt =



1 2( a−x )2



Setelah t1/2, maka x = 1/2 a kt1/2 =



=



4 2 a2



-



1 2 1 a 2 1 2 a2



-



1 2 a2 1 2 2a



1 2a



-



=



3 2 a2



d) Waktu paruh dari reaksi orde nol t = Jika a adalah konsentrasi1/2awal dan t = t1/2 maka x = a/2 2 2 ka 2 11



a/2 = k t1/2 a t1/2 = 2 k Waktu paruh untuk reaksi orde nol berbanding lurus dengan konsentrasi awal. Sehingga dapat disimpulkan bahwa waktu paruh untuk reaksi orde ke n adalah dx dt



= k (a - x)n



Hasil, integral dengan limit x = 0 pada t = 0 dan x = x pada waktu t, dari x



t



dx ∫ (a−x) n 0



= k ∫ dx 0



Yaitu,



[



1 (n−2)



1 n−1 ( a−x )



[



1 1 1 − n−1 n−1 (n−1) (a−x) a



kt1/2 =



1 (n−1)



[



]



1 n−1



(



]



a −x ) (2)



−



x 0



= kt



= kt 1 a



n −1



n≠1



]



n≠1



t1/2 ≈ 1 yang diperoleh dari hukum laju bentuk Dari penurunan waktu paruh n−1 a integral yaitu : 1 orde nol : t1/2 = 2 k



orde ke satu :



t1/2 =



0,693 k



orde kedua :



t1/2 =



1 ka



12



2.3Soal dari persamaan peluruhan 1) Waktu paruh peluruhan radioaktif thorium -234 adalah 24 hari a. Hitung tetapan laju peluruhan b. Hitung waktu yang diperlukan agar 80% thorium meluruh Jawab: a. Peluruhan radioaktif mengikuti hukum reaksi orde satu t1/2 =



k=



0,693 k 0,693 t 1 /2



0.693 = 24 x 24 x 60 x 60



k = 3,342 x 10-7 s-1 b.



setelah 80% thorium meluruh, jumlah awal thorium sebanyak a, menjadi 0,20 a kt = 2,303 log



a a−x



3,342 x 10-7 x t = 2,303 log



a 0,20 a



3,342 x 10-7 x t = 2,303 log 5 T = 56 hari 2) karbon -14 adalah radioaktif, dengan waktu paruh 5600 tahun. Hitung umur sepotong kayu yang memberikan 7,5 cacah permenit per gram, jika dibandingkan dengan kayu yang baru ditebang yang memberikan 15 cacah permenit. Jawab :



13



2,303 log



a a−x



2,303 log



No N



= kt



= kt



N0 = jumlah cacah kayu yang baru N = jumlah cacah setelah waktu t Waktu paruh = t1/2 =



k=



0,693 5600 tahun



2,303 log



15 7,5



0,693 k



= 1,24 x 10-4 tahun



= 1,24 x 10-4 t



2,303 log 2 = 1,24 x 10-4 t t = 5591 tahun 3) Reaksi penguraian N2O5 dalam larutan CCl4 pada suhu 300C telah dipelajari oleh F.A.Daniels dan E.H.Johnson (J.Am Chem soc. 43,43 (1921), diperoleh data dibawah ini N2O5(g) dan NO2(g), melarut dalam CCl4. Waktu (s)



Volume O2 (Vt~ ml)



0



0



2400



15,6



4800



27,65



7200



37.70



9600



45,85



12000



52,67



14400



58,30



14



16800



63,00



19200



65,85



~



84,85



Hitung harga k? Jawab: Dari reaksi, N2O5(g)



2 NO2(g) + ½ O2(g)



Dapat dilihat bahwa 1 mol N2O5(g) menghasilkan ½ mol O2 Oleh karena gas N2O5 dan NO2 melarut dalam CCl4, maka oksigen yang terbentuk ditampung dalam buret gas. Jika tidak terbentuk lagi O2 yaitu pada waktu t~, maka v~ berbanding lurus dengan jumlah mol N2O5 mula-mula. Rumus untuk reaksi orde satu,



ln



a (a−x)



2,303 log k=



= kt a (a−x)



= kt



log



a (a−x)



2,303 t



Jika a berbanding lurus dengan V~, sedangkan Vt volume O2 pada waktu t berbanding lurus dengan x, jadi (a-x) berbanding lurus dengan V~-Vt. Dengan demikian diperoleh. k=



2,303 t



log



V (V −V t )



log



84,45 5 -1 (84,85−15,65) =8,5 x10 s



padat = 2400 s~ k=



2,303 2400



15



padat = 4800 s ~



k=



2,303 4800



log



84,45 -5 -1 (84,85−27,65) =8,22 x10 s



log



84,45 -5 -1 (84,85−37,70) =8,16 x10 s



log



84,45 -5 -1 (84,85−45,85) =8,10 x10 s



log



84,45 -5 -1 (84,85−52,67) =8,08 x10 s



log



84,45 -5 -1 (84,85−58,30) =8,07 x10 s



log



84,45 -5 -1 (84,85−63,00) =8,08 x10 s



log



84,45 -5 -1 (84,85−66,85) =8,08 x10 s



padat = 7200 s~ k=



2,303 7200



padat = 9600 s ~



k=



2,303 9600



padat = 12000 s~ k=



2,303 12000



padat = 14400 s ~



k=



2,303 14400



padat = 16800 s~ k=



2,303 16800



padat = 19200 s ~



k=



2,303 19200



16



Oleh karena itu harga k konstan, maka reaksi diatas adalah reaksi orde ke satu. 4) Penguraian hidrogen peroksida dengan katalis adalah reaksi orde ke satu. Tetapan laju penguraian hidrogen peroksida 6,2 x 10-4 s-1. Hitung berapa persen hidrogen peroksida yang terurai setelah 20 menit. jawab : Untuk reaksi orde ke satu



k+



2,303 t



a (a−x)



log



t= waktu a= konsentrasi x= jumlah hidrogen peroksida pada waktu t (a-x) = konsentrasi hidrogen peroksida yang tertinggal pada waktu t k = 6,2 x 10-4 s-1 = (6,2 x 10-4) x 60 = 0,0371 menit-1



k = 0,0371 =



2,303 20



a log (a−x) a (a−x)



log



a (a−x)



0,0371 x 20 2,303



=



= 0,3222



= 2,10



yang tertinggal =



¿



konsentrasi yang tertinggal x100 % konsentrasi awal a (a−x) x 100% =



17



1 2,10



x 100% = 47,62%



Persen hidrogen peroksida yang terurai,



100 – 47,62 = 52,38% 5) Pada hidrolisis asam asetat dengan konsentrasi dan NaOH yang sama diperoleh data dibawah ini T (menit) 0 5 10 15 20 25 HCl (mL) 16,00 10,55 7,85 6,25 5,15 4,40 Tunjukan bahwa data di atas sesuai dengan reaksi orde kedua Jawab: Reaksi yang terjadi, CH3COOC2H5 + NaOH



CH3COONa + C2H5OH



Dari persamaan reaksi terlihat bahwa satu mol CH 3COOC2H5 akan bereaksi dengan satu mol NaOH. Reaksi ini diikuti dengan mentitrasi NaOH yang sisa dengan HCl ; jadi NaOH yang sisa ekivalen dengan HCl. Pada keadaan awal t=0, maka V0 mL HCl ekivalen dengan konsentrasi NaOH awal. Pada waktu t, Vt mL HCl ekivalen dengan basa yang sisa. Untuk orde kedua berlaku,



k2 =



1 t



x x a(a−x)



a ~ V0 mL HCl a – x Vt mL HCl yang digunakan pada waktu t x ~ (V0 – Vt ) mL Harga k dapat dihitung sebagai berikut dengan t=16,00 Waktu



a-x



X



k2 =



18



1 t



x x a(a−x)



0



16



0



5



10,55



5,45



10



7,85



8,15



15



6,25



9,75



k2 =



1 5



5,45 x 16 x 10,55



=



1 10



8,15 x 16 x 7,85



=



1 15



9,75 x 16 x 6,25



=



1 20



10,85 x 16 x 5,15



=



1 25



11,60 x 16 x 4,40



=



0,00646 k2 = 0,00649 k2 = 0,00650 20



5,15



10,85



k2 = 0,00659



25



4,40



11,60



k2 = 0,00659



Oleh karena harga k konstan, maka reaksi diatas adalah reaksi orde kedua. 6) Data dibawah ini diperoleh dari peluruhan radikal metil yang merupakan reaksi orde kedua. Waktu x 10-6 s-1



[CH3] x 10-7 mol L-1



0



12,5



10



10



Hitung: a. Tetapan laju b. Waktu paruh peluruhan Jawab : Untuk reaksi orde kedua x 1 a. k = t x a ( a−x ) k = tetapan laju t = waktu



19



x =jumlah yang terurai a = konsentrasi awal (a-x) = konsentrasi pada waktu t 12,5 x 10 −7 1 (¿¿−7)(10 x 10 ) k = 10 x 10−6 x (12,5−10)10−7 ¿ k = 2 x 1010 mol -1 L s-1 1 1 b. t1/2 = k a = 2 x 10−10 x 12,5 x 10−7



= 4 x 10-5 s-1



7) Dinitrogen pentoksida terurai sesuai dengan persamaan reaksi 2 N2O5 4NO2 + O2 Dari data eksperimen di bawah ini tentukan (a) tetapan laju (b) waktu paruh, jika diketahui reaksi penguraian ini adalah reaksi orde ke satu. Waktu (s)



[N2O5] (mol L-1)



0



2,1



500



1,55



Jawab : Untuk reaksi orde ke satu 2,303 a log (a) k = x t a−x k=



2,303 500



x



log



2,1 1,55



k = 6,08 x 10-4 s-1 0,693 (b) t1/2 = k t1/2 =



0,693 −4 6,08 x 10



= 1,14 x 103 s



8) Hitung waktu paruh peluruhan bismut -210 yang radioaktif adalah 5,0 hari. Hitung : a) Tetapan peluruhan (dalam s-1) b) Waktu yang diperlukan agar 0,016 mg bismut -210 = meluruh menjadi 0,001 mg. Jawab :



20



0,693 5,0 x 24 x 60 x 60



a) λ =



b) 2,303 log



N0 N



2,773 1,6 x 10−6



t=



=λ t 0,016 0,001



t = 2,303 log



= 1,6 x 10-6 s-1



= 2,773



= 1733180,2 detik



t = 20 hari 9) Hitung berapa persen cuplikan Waktu paruh



60 27



2,303 log



N0 N



2,303 log



N0 N



=



2,303 log



N0 N



= 0,396



N0 N



= 1,486



N0 N



= 0,673



yang tinggal setelah 3 tahun.



= 0,132/ tahun



=λ t



0,132 tahun



x tahun



= 0,172



N0 N



Co



Co 5,26 tahun.



Jawab : Tetapan peluruhan nuklida 0,693 0,693 λ= = 5,26 tahun t 1 /2



log



60 27



21



Jadi persen cuplikan yang tinggal 67% 10) Karbon -14 bersifat radioaktif dengan waktu paruh 5730 tahun. Hitunglah umur sepotong kayu yang mempunyai keaktifan 10 disintegrasi per menit per gram karbon dibandingkan dengan keaktifan 15 disintegrasi per menit per gram karbon dari cuplikan kayu yang baru. Jawab : 0,693 λ = 5730 tahun = 1,21 x 10-4 tahun-1 2,303 log



N0 N



=λ t



2,303 log



15 10



=λ t



O,4055 = 1,21 x 10-4 x t t = 3352 tahun



2.4Perhitungan waktu paruh dengan menggunakan grafik 1) Hasil hidrolisis alkali dari etil nitrobenzoat (A) dilaporkan dibawah ini. Tentukanlah orde reaksi dengan metoda waktu paruh, dan carilah konstanta lajunya. t/s



0



100



200



300



400



500



600



700



800



[A]/(10-2)



5,00



3,55



2,75



2,25



1,85



1,60



1,48



1,40



1,38



Jawaban: Kita harus mengeluarkan [A]/M terhadap t/s. [A]/m 0,05 a b 0,04 c d 0.03 e 0.02 0.01



t/s



0 200 400 600 800 Untuk melakukan hal tersebut, harus memilih urutan waktu a,b,c,... untuk dianggap sebagai waktu “awal”, dan mencatat konsentrasi “awal” yang bersangkutan. Carilah waktu pengurangan setiap konsentrasi menjadi



22



separuh nilai awalnya. Ini adalah t1/2. Jika t1/2 tida tergantung pada [A]0, maka reaksi itu orde pertama: a [A]0/(10-2M) 5,00 t1/2/s 240 Jelaslah bahwa t1/2



b C d E f 4,500 4,00 3,500 3,00 2,75 270 300 345 400 450 tidak bergantung [A]0. Selanjutnya alurkan t1/2



terhadap 1/[A]0. 500



f e



400



d c



300



b a



200 20



24



28



32



36



Grafik tersebut merupakan garis lurus. Jadi reaksi itu orde kedua. Kemiringannya adalah 12,5, sehingga: 1 k = 12,5 M-1s-1 = 8,0 x 10-2 M-1 s-1 2) Perhatikan diagram dibawah ini N 6



3 1,5 0



T 2



4



N = kuat radiasi mula-mula T = waktu selama peluruhan (dalam tahun)



23



Dari diagram dapat disimpulkan bahwa waktu paruh zat radioaktif itu adalah.... Jawab: Jumlah mula-mula adalah 6, dan separuhnya adalah 3. Untuk mencapai jumlah 3, dari diagram diatas terlihat waktu yang diperlukan adalah 2 tahun.



24



BAB III PENUTUPAN 3.1Kesimpulan Dari uraian makalah tersebut dapat disimpulkan bahwa peluruhan radioaktif mengikuti laju reaksi orde ke satu. Laju keluruhan berbanding lurus dengan jumlah atom radioaktif yang tertinggal. Dimana persamaan peluruhan adalah



A A0



2,30 log



= - kt



Dan zat yang tertinggal setelah n waktu paruh nya adalah 1 2



n



()



Sedangkan waktu paruh (t1//2) suatu zat adalah indikasi yang berguna tentang laju reaksi kimia, yaitu waktu yang diperlukan oleh zat itu agar konsentrasi menjadi separuh nilai awalnya. Dimana persamaan umumnya adalah 1 t1/2 ≈



n−1



a



Waktu paruh berdasarkan orde terbagi 4, yang disimpulkan dalam persamaan berikut, yakni: orde nol :



t1/2 =



1 2k



orde ke satu :



t1/2 =



0,693 k



orde kedua :



t1/2 =



1 ka



orde ketiga :



t1/2 =



3 2 k a2



Sedangkan waktu paruh (t1/2) untuk peluruhan radioaktif,



25



t1/2 =



2,30 log2 λ



=



0,693 λ



3.2Saran Dalam memahami peluruhan zat radioaktif dan waktu paruh ini penulis menyarankan kepada pembaca untuk membaca sumber lain selain makalah ini, serta untuk memperluas jangkauan informasi.



26



DAFTAR PUSTAKA Achmad, Hiskia. 1991. Kinetika Kimia. Bandung: Jurusan Kimia Fakultas MIPA ITB. Achmad, Hiskia. 2001. Kimia Unsur dan Radio Kimia. Bandung: PT. Citra Aditya Bakti. Atkins, P.W. 1993. Kimia Fisika Jilid 2 Edisi Keempat. Jakarta: Erlangga. Haliday, David & Resnick, Robert. 1986. Fisika Modern. Jakarta: Erlangga. Wiryosimin, Suwarno. 1995. Mengenal Asas Proteksi Radiasi. Bandung: ITB.



27