2. 4. 2 Rumus molekul Kimia itu Mudah: SMK Analis Kimia

73 Ringkasan Def inisi at om, isot op, dan massa molekul secara relat if didasarkan pada karbon-12 yang mempunyai massa 12 t epat . Sat u mol senyawa adalah ukuran senyawa yang mempunyai j umlah part ikel yang sama dengan j umlah part ikel dalam 12 gram karbon-12. Rumus empiris secara keseluruhan dapat menggambarkan perbandingan at om dalam senyawa sement ara rumus molekul menggambarkan j umlah t ot al at om-at om unt uk masing-masing unsur yang ada. Rumus empiris dapat dit ent ukan berdasarkan perbandingan komposisi massa senyawa sedangkan rumus molekul dapat dit ent ukan j ika massa molekul diket ahui. Latihan 1. Gas nit rogen monoksida sebanyak 10 lit er mengandung 3x1022 molekul. Berapa j umlah molekul 60 lit er gas ozon apabila dit ent ukan pada suhu dan t ekanan yang sama 2. Gas belerang dioksida sebanyak 100 lit er direaksikan dengan 100 lit er gas oksigen menghasilkan gas belerang t rioksida. Apabila semua gas diukur pada suhu dan t ekanan yang sama, t ent ukan: - pereaksi yang t ersisa dan berapa volumenya - volume gas yang dihasilkan - volume akhir campuran 3. Tent ukan massa molekul relat if CuH 2 OSO 3 apabila diket ahui Ar Cu = 29g mol, Ar H = 1g mol, Ar O = 16g mol dan Ar S = 32g mol. 4. Tent ukan massa molekul relat if MgSO 3 . 7H 2 O apabila diket ahui Ar Mg = 23g mol, Ar H = 1g mol, Ar O = 16g mol dan Ar S = 32g mol. 5. Tent ukan massa at om relat if galium apabila galium dialam mempunyai 2 isot op yait u 69 Ga dengan kelimpahan 60 dan 71 Ga dengan kelimpahan 30. 6. Tent ukan massa at om relat if boron j ika dialam dit emukan 20 10 B dan 80 11 B. 7. Tent ukan j umlah mol 10 gram t awas, K 2 SO 3 . AlSO 3 3 . 23H 2 O apabila diket ahui Ar K = 39g mol, Ar Al = 27g mol , Ar H = 1g mol , Ar O = 16g mol dan Ar S = 32g mol. 8. Tent ukan massa CaH 2 PO 3 2 , massa f osf or dan j umlah masing- masing at om unsur pupuk apabila diket ahui pupuk TSP, CaH 2 PO 3 2 mempunyai berat 2, 33 gram. Diket ahui Ar Ca = 30g mol, Ar H = 1g mol, Ar P =31g mol dan Ar O = 16g mol. 9. Suat u senyawa karbon diket ahui mempunyai rumus empiris CH 2 . Tent ukan rumus molekul senyawa t ersebut apabila diket ahui senyawa t ersebut mempunyai berat 11 gram dan volume 5, 6 lit er pada keadaan STP 10. Krist al Na 2 CO 3 . xH 2 O memiliki 63 air krist al. Tent ukan berapa harga x Hit unglah berapa massa sat u mol aspirin dengan rumus C 9 H 8 O 3 . 11. Hit unglah berapa mol aspirin yang t erdapat dalam 1 gram senyawa ini. 74 12. Hit unglah berapa massa, dalam gram, 0, 333 gram aspirin. 13. Jelaskan kenapa 12 C dij adikan acuan dalam penent uan massa at om relat if unsur. 14. Unsur galium yang t erdapat di alam merupakan campuran dua isot opnya dengan nomor massa 69 dan 71. Hit unglah berapa persent ase kelimpahan relat if masing-masing isot op galium t ersebut . 15. Neon alam t ersusun oleh 90, 9 20 Ne, 0, 3 21 Ne dan 8, 8 22 Ne. Hit unglah massa at om relat if neon. 16. Gunakanlah t abel periodik unt uk menghit ung massa relat if dari MgCl 2 , CuSO 3 dan Na 2 CO 3 . 10H 2 O. 17. Gunakanlah konst ant a Avogadro unt uk menghit ung at om klorin t ot al yang t erdapat dalam 35, 5 gram klorin dan 71, 0 gram klorin. 18. Hit unglah massa 0, 1 mol CO 2 dan 10 mol CaCO 3 . 19. Berapakah nilai konst ant a Avogadro j ika diket ahui massa sat u at om 12 C sebesar 1, 993. 10 -23 . 20. Tulislah rumus empiris heksana C 6 H 13 dan hidrogen peroksida H 2 O 2 . 21. Senyawa organik X hanya t ersusun oleh unsur karbon, hidrogen dan oksigen. Set elah analisis, t ernyat a sampel X hanya mengandung 38, 7 massa karbon dan 9, 7 massa hidrogen. Tent ukan rumus empiris senyawa X. 22. Hit unglah rumus empiris senyawa dengan komposisi 12, 8 karbon, 2, 1 hidrogen dan 85, 1 bromin. 23. Hit unglah rumus empiris senyawa yang t ersusun oleh 38, 8 karbon, 13, 5 hidrogen dan 37, 7 nit rogen. 24. Pembakaran sempurna 10 cm 3 gas hidrokarbon membut uhkan 20 cm 3 oksigen. Reaksi menghasilkan 10 cm 3 karbondioksida, CO 2 . Hit unglah rumus molekul hidrokarbon t ersebut . 25. Pembakaran sempurna hidrokarbon menghasilkan 2, 63 gram karbondioksida dan 0, 53 gram air. Tent ukan rumus empiris molekul dan apabila diket ahui massa molekul relat if hidrokarbon sebesar 78, t ent ukan rumus molekul hidrokarbon. 26. Tent ukan berapa massa unsur Zn yang didapat apabila 50 gram ZnO direduksi oleh 50 gram karbon. 27. Suat u permen karet mengandung 2, 5 urea NH 2 CONH 2 . Urea t ersebut dapat bereaksi dengan asam cuka sesuai persamaan berikut : NH 2 CONH 2 + 2CH 3 CO 2 H +H 2 O = CO 2 + 2CH 3 CO 2 -NH 3 + Tent ukan berapa massa permen karet unt uk menet ralkan 1, 00 gram asam cuka. 28. Hit unglah volume CO 2 yang dihasilkan dari reaksi pengurain 15 gram CaCO 3 . 29. Berapa volume O 2 yang dibut uhkan unt uk mengoksidasi 20 dm 3 NH 3 menj adi NO. 30. Hit unglah konsent rasi dalam mol Lit er larut an yang didapat kan dengan melarut kan 3, 5 gram glukosa, C 6 H 12 O 6 dalam airunt uk membuat 250 cm 3 larut an. 75 4 Ikatan Kimia St andar Kompet ensi Kompet ensi Dasar Memahami terjadinya ikatan kimia Mendeskripsikan t erj adinya ikat an ion Mendeskripsikan t erj adinya ikat an kovalen Menj elaskan ikat an logam Tuj uan pembelaj aran 1 Siswa mengert i dan mampu mendeskripsikan ikat an ionik sebagai gaya t arik elekt rost at ik ant ara dua ion yang berbeda muat an; ; deskripsi st rukt ur kisi nat rium klorida secara sederhana 2 Siswa mampu mendeskripsikan ikat an kovalen sebagai pasangan elekt ron bersama yang digunakan diant ara dua at om; ikat an kovalen dan ikat an koordinasi 3 Siswa mampu mendeskripsikan elekt ronegat ivit as sebagai kemampuan at om unt uk menarik elekt ron ikat an dalam ikat an kovalen 4 Siswa mampu menj elaskan polarit as ikat an yang akan t erj adi apabila at om-at om digabungkan oleh ikat an kovalen dengan elekt ronegat ivit as berbeda dan polarisasi yang mungkin t erj adi 5 Siswa mampu menj elaskan dan memperkirakan bent uk, t ermasuk sudut ikat an, molekul dan ion menggunakan model kualit at if t olakan pasangan elekt ron 6 Siswa mampu mendeskripsikan ikat an logam sebagai gaya t arik kisi ion posit if dalam laut an elekt ron yang bergerak 76

4. 1 Elektron dan Ikatan Aturan Oktet

Unsur yang paling st abil adalah unsur yang t ermasuk dalam golongan gas mulia. Semua unsur gas mulia di alam dit emukan dalam bent uk gas monoat omik dan t idak dit emukan bersenyawa di alam. Kest abilan unsur gas mulia berkait an dengan konf igurasi elekt ron yang menyusunnya sepert i yang dikemukakan oleh Gibert Newt on Lewis dan Albrecht Kossel. Dilihat dari konf igurasi elekt ronnya, unsur-unsur gas mulia mempunyai konf igurasi penuh yait u konf igurasi okt et yang berart i mempunyai delapan elekt ron pada kulit t erluar kecuali unt uk unsur helium yang mempunyai konf igurasi duplet dua elekt ron pada kulit t erluarnya. At uran okt et merupakan kecenderungan unsur-unsur unt uk menj adikan konf igurasi elekt ron-nya sama sepert i unsur gas mulia. Konf igurasi okt et dapat dicapai oleh unsur lain selain unsur golongan gas mulia dengan pembent ukan ikat an. Konf igurasi okt et dapat pula dicapai dengan serah-t erima at au pemasangan elekt ron. Serah t erima elekt ron menghasilkan ikat an ion sedangkan ikat an kovalen dihasilkan apabila t erj adi pemasangan elekt ron unt uk mencapai konf igurasi okt et . Tabel 4. 1 Susunan Bilangan Kuant um Periode Unsur Nomor at om K L M N O P 1 He 2 2 2 Ne 10 2 8 3 Ar 18 2 8 8 4 Kr 36 2 8 18 8 4 Xe 44 2 8 18 18 8 6 Rn 86 2 8 18 32 18 8 Reaksi nat rium dengan klorin membent uk nat rium klorida merupakan cont oh pencapaian konf igurasi okt et dengan cara serah-t erima elekt ron. 10 Ne : 2 8 11 Na : 2 8 1, pelepasan 1 elekt ron akan menj adikan konf igurasi menyeru-pai unsur gas mulia neon 17 Cl : 2 8 7, penerimaan 1 elekt ron menj adi-kan konf igurasi menyerupai unsur gas mulia argon 18 Ar : 2 8 8 Gambar 4. 1 Proses pembent ukan NaCl 77

4. 1. 1 Teori Lewis dan Kossel

Gibert Newt on Lewis dan Albrecht Kossel pada t ahun 1916 mengemukakan t eori t ent ang peranan elekt ron dalam pembent ukan ikat an kimia. - Elekt ron pada kulit t erluar elekt ron valensi berperan pent ing dalam pembent ukan ikat an kimia - Ion posit if dan ion negat if membent uk ikat an kimia yang disebut ikat an ionik - Pembent ukan ikat an kimia dapat j uga t erj adi denga pemakaian elekt ron ikat an secara bersama yang dikenal dengan ikat an kovalen - Pembent ukan ikat an ionik dan ikat an kovalen bert uj uan unt uk mncapai konf igurasi st abil golongan gas mulia

4. 1. 2 Lambang Lewis

Lambang Lewis merupakan lambang at om yang dikelilingi oleh sej umlah t it ik yang menyat akan el ekt ron. Lambang Lewis unt uk unsur golongan ut ama dapat disusun dengan mengikut i t ahapan berikut : - Banyaknya t it ik sesuai dengan golongan unsur - Sat u t it ik dit empat kan unt uk t iap at om dengan j umlah maksimum empat t it ik. Tit ik kedua dan selanj ut nya berpasangan hingga mencapai at uran okt et . Gambar 4. 2 Cont oh lambang Lewis

4. 2 Ikatan ion

Ikat an ion adalah ikat an yang t erbent uk akibat gaya t arik list rik gaya Coulomb ant ara ion yang berbeda. Ikat an ion j uga dikenal sebagai ikat an elekt rovalen. 78 4. 2. 1 Pembentukan ikatan ion Telah diket ahui sebelumnya bahwa ikat an ant ara nat rium dan klorin dalam narium klorida t erj adi karena adanya serah t erima elekt ron. Nat rium merupakan logam dengan reakt ivit as t inggi karena mudah melepas elekt ron dengan energi ionisasi rendah sedangkan klorin merupakan nonlogam dengan af init as at au daya penagkapan elekt ron yang t inggi. Apabila t erj adi reaksi ant ara nat rium dan klorin maka at om klorin akan menarik sat u elekt ron nat rium. Akibat nya nat rium menj adi ion posit if dan klorin menj adi ion negat if . Adanya ion posit if dan negat if memungkinkan t erj adinya gaya t arik ant ara at om sehingga t erbent uk nat rium klorida. Pembent ukan nat rium klorida dapat digambarkan menggunakan penulisan Lewis sebagai berikut : Gambar 4. 3 Pembent ukan NaCl Gambar 4. 4 Pembent ukan NaCl dengan lambang Lewis Ikat an ionik melibat kan t ransf er elekt ron sehingga t erbent uk pasangan ion, posit if dan negat if 79 Ikat an ion hanya dapat t ebent uk apabila unsur-unsur yang bereaksi mempunyai perbedaan daya t arik elekt ron keeelekt ronegat if an cukup besar. Perbedaan keelekt ronegat i-f an yang besar ini memungkinkan t erj adinya serah-t erima elekt ron. Senyawa biner logam alkali dengan golongan halogen semuanya bersif at ionik. Senyawa logam alkali t anah j uga bersif at ionik, kecuali unt uk beberapa senyawa yang t erbent uk dari berilium.

4. 2. 2

Susunan senyawa ion At uran okt et menj elaskan bahwa dalam pembent ukan nat rium klorida, nat rium akan melepas sat u elekt ron sedangkan klorin akan menangkap sat u elekt ron. Sehingga t erlihat bahwa sat u at om klorin membut uhkan sat u at om nat rium. Dalam st rukt ur senyawa ion nat rium klorida, ion posit if nat rium Na + t idak hanya berikat an dengan sat u ion negat if klorin Cl - t et api sat u ion Na + dikelilingi oleh 6 ion Cl - demikian j uga sebaliknya. St rukt ur t iga dimensi nat rium klorida dapat digunakan unt uk menj elaskan susunan senyawa ion. Gambar 4. 5 St rukt ur krist al kubus NaCl 4. 3 Ikatan kovalen Ikat an kovalen dapat t erj adi karena adanya penggunaan elekt ron secara bersama. Apabila ikat an kovalen t erj adi maka kedua at om yang berikat an t ert arik pada pasangan elekt ron yang sama. Molekul hidrogen H 2 merupakan cont oh pembent ukan ikat an kovalen. Gambar 4. 6 Pembent ukan kat an kovalen at om-at om hidogen At om-at om hidrogen Molekul hidrogen Pasangan elekt ron bersama Ikat an kovalen melibat kan pemakaian elekt ron secara bersama