Mengapa Air dan Minyak pada Santan Kelapa bisa Bercampur?

            Air adalah molekul polar, sedangkan minyak adalah molekul nonpolar. Seperti yang kita ketahui bahwa molekul polar dan nonpolar tidak dapat bersatu. Sebagai contoh, apabila minyak dan air dituangkan pada wadah yang sama, misalnya pada gelas, tentu saja minyak yang memiliki masa jenis lebih kecil akan berkumpul membentuk lapisan pada bagian atas. Jadi, kesimpulanya air dan minyak tidak bisa disatukan.

            Selanjutnya kita perhatikan fakta yang lain. Santan kelapa memiliki kandungan berupa air sekaligus minyak. Akan tetapi kedua komponen tersebut tidak tampak terpisah, dalam arti santan merupakan suatu suspensi yang homogen. Lalu bagaimana air dan minyak dalam santan bisa bersatu dengan karakter kepolaran yang berbeda?

            Sebenarnya santan mengandung tiga komponen utama, yaitu air, minyak, dan juga protein. Protein berperan sebagai emulsifier yang memiliki dua sisi kepolaran. Sisi polarnya berikatan dengan air dan sisi nonpolarnya berikatan dengan minyak. Dengan demikian, air dan minyak dalam santan dapat bersatu. Kemudian, untuk memisahkan minyak dan air dalam santan dapat dilakukan dengan memanaskan santan. Sifat protein adalah rusak pada suhu tinggi. Akibatnya, dengan pemanasan, emulsifier dalam santan akan hilang sehingga air dan minyak tidak dapat bersatu lagi dan molekul-molekulnya kembali terpisah sesuai karakter kepolaranya.

Vibrasi Molekul PF5 Pendekatan All Motion

Langkah 1:

Total gerakan molekul PF₅      = total vektor

                                                = 3 x 6

                                                = 18

Langkah 2 :

D3h	E	2C3	3C2	σh	2S3	3σv
ϒ all motion	18	0	-2	4	-2	4

Langkah 3 :

n_A1’      = 1/12 {(1x18x1) + (2x0x1) + (3x(-2)x1) + (1x4x1) + (2x(-2)x1) + (3x4x1)}

            = 1/12 (18+0-6+4-4+12)

            = 1/12 (24)

            = 2

n_A2’        = 1/12 {(1x18x1) + (2x0x1) + (3x(-2)x1) + (1x4x1) + (2x(-2)x1) + (3x4x(-1))}

            = 1/12 (18+0+6+4-4-12)

            = 1/12 (12)

            = 1

E’        = 1/12{(1x18x2) + (2x0x(-1)) + (3x(-2)x0) + (1x4x2) + (2x(-2)x(-1)) + (3x4x0)}

            = 1/12 (36+0+0+8+4+0)

            = 1/12 (48)

            = 4

n_A1’’      = 1/12 {(1x18x1) + (2x0x1) + (3x(-2)x1) + (1x4x(-1) + (2x(-2)x(-1)) + (3x4x(-1))}

            = 1/12 (18+0-6-4+4-12)

            = 1/12 (0)

            = 0

n_A2’’       = 1/12 {(1x18x1) + (2x0x1) + (3x(-2)x(-1)) + (1x4x(-1)) + (2x(-2)x(-1)) + (3x4x1))}

            = 1/12 (36)

            = 3

E’’       = 1/12 {(1x18x2) + (2x0x(-1)) + (3x(-2)x0) + (1x4x(-2)) + (2x(-2)x1) + (3x4x0)}

            = 1/12 (36+0+0-8-4+0)

            = 1/12 (24)

            = 2

Jadi, total gerakan (all motion)           =  2A₁’ + A₂’ + 4E’ + 3A₂’’ + 2E’’

                                                            =  2(1) + 1(1) + 4(2) + 3(1) + 2(2)

                                                            = 2 + 1 + 8 + 3 + 4

                                                            = 18 (sama seperti pada langkah 1)

           

ϒ all motion	2A1’	A2’	4E’	3A2’’	2E’’
ϒ translasi	-	-	E’	A2’’	-
ϒ rotasi	-	A2’	-	-	E’’
ϒ vibrasi	2A1’	-	3E’	2A2’’	E’’

Jadi, vibrasi pada molekul PF₅            = 2A1’ + 3E’ + 2A2’’ + E’’

                                                            = 2(1) + 3(2) + 2(1) + 1(2)

                                                            = 2+6+2+2

                                                            = 12 gerakan

Keterangan :

Molekul PF₅ merupakan grup simetri D_3h dengan tabel karakter sebagai berikut :

Langkah 1 :

Total gerakan pada molekul dapat ditentukan sesuai banyaknya vektor yang bekerja pada setiap atom penyusun.

Total gerakan  = 3N

Dengan N adalah banyaknya atom penyusun suatu molekul, termasuk atom pusat. Sehingga pada molekul PF₅ yang terdiri dari 6 atom penyusun memiliki total gerakan sebanyak

3N = 3(6) = 18

Langkah 2 :

Untuk memperoleh ireducible representation pada langkah dua dapat dilakukan dengan cara mengoperasikan molekul sesuai operasi simetrinya. Kemudian nilainya dapat dihitung dengan aturan sebagai berikut:

-          Apabila posisi atom dan arah vektor tetap maka memberikan nilai 1

-          Apabila posisi tetap tetapi arah vektor berubah maka memberikan nilai sesuai matriks

-          Apabila posisi atom berubah maka memberkan nilai 0

Aturan-aturan tersebut dapat digunakan untuk mengisi kolom-kolom dalam tabel ireducible representation pada langkah 2.

1.      Untuk mencari nilai pada operasi E

                        Pada operasi E, tidak ada posisi atom yang berubah dan arah semua vektor             juga tetap. Sehingga nilai untuk E = 3 x 6 = 18

2.      Untuk mencari nilai pada operasi C₃

Setelah dioperasikan C₃, posisi atom F₂, F₄, dan F₅ berubah sehingga memberikan nilai 0. Untuk atom P, F₁, dan F₃, posisinya tetap tetapi arah vektornya berubah, sehingga memberikan nilai sesuai matrik berikut:

C₃        =

                =

Nilai vektor x dan y untuk P, F₁, dan F₃ = -1/2 -1/2 = -1

Nilai vektor z = 1 (arahnya tetap)

Sehingga vektor total untuk masing-masing atom = -1 + 1 = 0

Jadi, nilai untuk operasi C₃     =  F₂+ F₄ + F₅ + P + F₁ + F₃

                                                =  0+0+0+0+0+0

                                                = 0

3.      Untuk mencari nilai pada operasi C₂

Setelah dioperasikan C₂, posisi atom F_1, F_3, F₄ dan F₅ berubah sehingga memberikan nilai 0. Untuk atom F₂ dan P :

 Sehingga atom F₂ memberikan nilai 1-1-1=-1

 Sehingga atom P memberikan nilai 1-1-1=-1

Jadi, , nilai untuk operasi C₂   =  F₁+ F₃ + F₄ + F₅ + P + F₂

                                                =  0+0+0+0-1-1

                                                = -2

4.      Untuk mencari nilai dari operasi σ_h

Setelah dioperasikan σ_h, posisi atom F₁ dan F₃ berubah sehingga memberikan nilai 0. Untuk atom P, F_2, F_4, dan F₅ :

 Sehingga atom P memberikan nilai 1+1-1=1

 Sehingga atom F₂ memberikan nilai 1+1-1=1

 Sehingga atom F₄ memberikan nilai 1+1-1=1

 Sehingga atom F₅ memberikan nilai 1+1-1=1

Jadi, , nilai untuk operasi C₂   =  F₁+ F₃ + P + F₂  + F₄ + F₅

                                                =  0+0+1+1+1+1

                                                = 4

5.      Untuk mencari nilai dari operasi S₃

            Setelah dioperasikan, posisi atom S_3, F_1, F_2, F_3, F_4,  dan F₅ berubah, sehingga memberikan nilai 0. Uuntuk atom P, posisinya tetap, tetapi arah vektornya berubah sehingga masing-masing sumbu memberikan nilai berikut:

Sumbu z berubah arah : - 1

Sumbu x dan y sesuai matriks berikut :

Nilai x dan y = -1/2-1/2 = -1. Sehingga nilai yang diberikan atom P adalah -1-1=-2

Jadi, , nilai untuk operasi C₂   =  F₁ + F₂  + F₃ + F₄ + F₅ + P

                                                =  0+0+0+0+0-2

                                                = -2

6.      Untuk mencari nilai dari operasi simetri σ_v

setelah dioperasikan σ_v, atom F₄ dan F₅ berubah posisi sehingga memberikan nilai 0. Untuk atom F_1, F_{2 ,} F_3, dan P:

 sehingga atom P memberikan nilai 1+1-1=1

 sehingga atom F₁ memberikan nilai 1+1-1=1

 sehingga atom F₂ memberikan nilai 1+1-1=1

 sehingga atom F₃ memberikan nilai 1+1-1=1

Jadi, , nilai untuk operasi C₂   =  P + F₁ + F₂  + F₃ + F₄ + F₅

                                                =  1+1+1+1+0+0

                                                = 4

Langkah 3:

Untuk menentukan nilai n_A1’, n_A2’, E’, n_A1’’, n_A2’’, E’’, dapat digunakan rumus beikut:

1/h {∑(koefisien operasi simetri x ϒ all motion x representasi tak tereduksi)

Keterangan:

h adalah order. Yaitu jumlah dari koefisien operasi simetri.

D3h	1E	2C3	3C2	1σh	2S3	3σv
ϒ all motion	18	0	-2	4	-2	4

Note: mohon maaf apabila gambar tidak bisa muncul. untuk gambar lebih jelasnya bisa menghubungi email finiapryanti@gmail.com