Materi Pelajaran Kimia Kelas 10

BAB I

BERKENALAN DENGAN ILMU KIMIA

1.1 Ruang Lingkup Ilmu Kimia Definisi :

 Secara singkat, Ilmu Kimia adalah ilmu rekayasa materi yaitu mengubah suatu materi menjadi materi yang lain.

 Secara lengkap, Ilmu Kimia adalah ilmu yang mempelajari tentang :

a. Susunan materi = mencakup komponen-komponen pembentuk materi dan perbandingan tiap komponen tersebut.

b. Struktur materi = mencakup struktur partikel-partikel penyusun suatu materi atau menggambarkan bagaimana atom-atom penyusun materi tersebut saling berikatan.

c. Sifat materi = mencakup sifat fisis (wujud dan penampilan) dan sifat kimia. Sifat suatu materi dipengaruhi oleh : susunan dan struktur dari materi tersebut.

d. Perubahan materi = meliputi perubahan fisis/fisika (wujud) dan perubahan kimia (menghasilkan zat baru). e. Energi yang menyertai perubahan materi = menyangkut banyaknya energi yang menyertai sejumlah materi dan

asal-usul energi itu.

 Ilmu Kimia dikembangkan oleh para ahli kimia untuk menjawab pertanyaan “apa” dan “mengapa” tentang sifat materi yang ada di alam.

 Pengetahuan yang lahir dari upaya untuk menjawab pertanyaan “apa” merupakan suatu fakta yaitu : sifat-sifat materi yang diamati sama oleh setiap orang akan menghasilkan Pengetahuan Deskriptif.

 Pengetahuan yang lahir dari upaya untuk menjawab pertanyaan “mengapa” suatu materi memiliki sifat tertentu akan menghasilkan Pengetahuan Teoritis.

 Skema bagaimana Ilmu Kimia dikembangkan : Mengamati Menggolongkan Menafsirkan data

Menarik kesimpulan umum

Merancang dan melakukan eksperimen Menciptakan teori

1.2 Manfaat Mempelajari Ilmu Kimia Meliputi :

a. Pemahaman kita menjadi lebih baik terhadap alam sekitar dan berbagai proses yang berlangsung di dalamnya. b. Mempunyai kemampuan untuk mengolah bahan alam menjadi produk yang lebih berguna bagi manusia. c. Membantu kita dalam rangka pembentukan sikap.

 Secara khusus, ilmu kimia mempunyai peranan sangat penting dalam bidang : kesehatan, pertanian, peternakan, hukum, biologi, arsitektur dan geologi. (Sebutkan peranan ilmu kimia dalam bidang-bidang tersebut!)

 Dibalik sumbangannya yang besar bagi kehidupan kita, secara jujur harus diakui bahwa perkembangan ilmu kimia juga memberikan dampak negatif bagi kehidupan manusia. (Sebutkan contohnya!)

1.3 Cabang-Cabang Ilmu Kimia Meliputi :

1) Kimia Analisis

= mempelajari tentang analisis bahan-bahan kimia yang terdapat dalam suatu produk. 2) Kimia Fisik

= fokus kajiannya berupa penentuan energi yang menyertai terjadinya reaksi kimia, sifat fisis zat serta perubahan senyawa kimia.

3) Kimia Organik

= mempelajari bahan-bahan kimia yang terdapat dalam makhluk hidup. 4) Kimia Anorganik

= kebalikan dari kimia organik; mempelajari benda mati. 5) Kimia Lingkungan

= mempelajari tentang segala sesuatu yang terjadi di lingkungan, terutama yang berkaitan dengan pencemaran lingkungan dan cara penanggulangannya.

6) Kimia Inti ( Radiokimia ) = mempelajari zat-zat radioaktif. 7) Biokimia

= cabang ilmu kimia yang sangat erat kaitannya dengan ilmu biologi. 8) Kimia Pangan

= mempelajari bagaimana cara meningkatkan mutu bahan pangan. 9) Kimia Farmasi

= fokus kajiannya berupa penelitian dan pengembangan bahan-bahan yang mengandung obat.

1.4 Perkembangan Ilmu Kimia

1) Sekitar tahun 3500 SM, di Mesir Kuno sudah mempraktekkan reaksi kimia (misal : cara membuat anggur, pengawetan mayat).

2) Pada abad ke-4 SM, para filosofis Yunani yaitu Democritus dan Aristoteles mencoba memahami hakekat materi. o Menurut Democritus = setiap materi terdiri dari partikel kecil yang disebut atom.

o Menurut Aristoteles = materi terbentuk dari 4 jenis unsur yaitu : tanah, air, udara dan api. 3) Abad pertengahan (tahun 500-1600), yang dipelopori oleh para ahli kimia Arab dan Persia.

 Kimia lebih mengarah ke segi praktis. Dihasilkan berbagai jenis zat seperti : alkohol, arsen, zink asam iodida, asam sulfat dan asam nitrat.

 Nama ilmu kimia lahir, dari kata dalam bahasa Arab (al-kimiya = perubahan materi) oleh ilmuwan Arab Jabir ibn Hayyan (tahun 700-778).

4) Abad ke-18, muncul istilah Kimia Modern. Dipelopori oleh ahli kimia Perancis Antoine Laurent Lavoisier (tahun 1743-1794) yang berhasil mengemukakan hukum kekekalan massa.

5) Tahun 1803, seorang ahli kimia Inggris bernama John Dalton (tahun 1766-1844) mengajukan teori atom untuk pertama kalinya. Sejak itu, ilmu kimia terus berkembang pesat hingga saat ini.

1.5 Pengenalan Laboratorium

Laboratorium = suatu tempat bagi seorang praktikan untuk melakukan percobaan. Praktikan = orang yang melakukan percobaan / praktikum.

 Bahan Kimia

Jenis bahan kimia berdasarkan sifatnya : a) mudah meledak (explosive) b) pengoksidasi (oxidizing)

c) karsinogenik (carcinogenic : memicu timbulnya sel kanker) d) berbahaya bagi lingkungan (dangerous to the environment) e) mudah menyala (flammable)

f) beracun (toxic) g) korosif (corrosive)

h) menyebabkan iritasi (irritant)

 Persiapan kerja di laboratorium :

1. Merencanakan percobaan yang akan dilakukan sebelum memulai praktikum

2. Menggunakan peralatan kerja (kacamata, jas praktikum, sarung tangan dan sepatu tertutup) 3. Bagi wanita yang berambut panjang, diharuskan mengikat rambutnya

4. Dilarang makan, minum dan merokok

5. Menjaga kebersihan meja praktikum dan lingkungan laboratorium

6. Membiasakan mencuci tangan dengan sabun dan air bersih terutama sehabis praktikum 7. Bila kulit terkena bahan kimia, jangan digaruk agar tidak menyebar

8. Memastikan bahwa kran gas tidak bocor sewaktu hendak menggunakan bunsen

9. Pastikan bahwa kran air selalu dalam keadaan tertutup sebelum dan sesudah melakukan praktikum

1.6 Teknik Bekerja di Laboratorium

o Penanganan terhadap bahan kimia :

a) Menghindari kontak langsung dengan bahan kimia b) Menghindari untuk mencium langsung uap bahan kimia c) Menggunakan sarung tangan

o Jika ingin memindahkan bahan kimia : a) Membaca label bahan kimia (minimal 2 kali)

b) Memindahkan sesuai dengan jumlah yang diperlukan c) Tidak menggunakan secara berlebihan

d) Jika ada sisa, jangan mengembalikan bahan kimia ke dalam botol semula untuk mencegah kontaminasi e) Menggunakan alat yang tidak bersifat korosif untuk memindahkan bahan kimia padat

o Jika terkena bahan kimia :

a) Bersikap tenang dan jangan panik

b) Meminta bantuan teman yang ada di dekat Anda

c) Membersihkan bagian yang mengalami kontak langsung (dicuci dengan air bersih) d) Jangan menggaruk kulit yang terkena bahan kimia

e) Menuju ke tempat yang cukup oksigen f) Menghubungi paramedis secepatnya

o Masalah penanganan limbah bahan kimia :

a) Limbah berupa zat organik harus dibuang terpisah agar dapat didaur ulang

b) Limbah cair yang tidak berbahaya dapat langsung dibuang tetapi harus diencerkan dulu dengan menggunakan air secukupnya

c) Limbah cair yang tidak larut dalam air dan limbah beracun harus dikumpulkan dalam botol penampung dan diberi label

d) Limbah padat harus dibuang terpisah karena dapat menyumbat saluran air

e) Sabun, deterjen dan cairan yang tidak berbahaya dalam air dapat langsung dibuang melalui saluran air kotor dan dibilas dengan air secukupnya

Materi

Homogen Heterogen

Larutan _Koloid Senyawa

Campuran Zat Tunggal

(Zat Murni)

Suspensi Unsur

PENGGOLONGAN MATERI Skema Klasifikasi Materi ( berdasarkan komposisi kimia )

I. Zat Tunggal ( Zat Murni )

 Zat tunggal adalah suatu zat yang komposisinya terdiri atas zat-zat dengan sifat kimia yang sama.

 Zat tunggal (zat murni) terdiri dari sejenis materi. Contohnya : karbon, belerang, oksigen, air, alkohol

A. UNSUR

 Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi secara kimia menjadi zat-zat lain yang lebih sederhana.

 Unsur merupakan zat tunggal yang paling sederhana dari materi. Contohnya : H, C, N, P, Fe, Au, Mg

o Lambang Unsur ( Lambang Atom ) Menurut Jons Jakob Berzelius (Swedia) :

 Setiap unsur dilambangkan dengan satu huruf yaitu huruf awal dari nama Latin unsur yang bersangkutan dan ditulis dengan huruf besar / kapital.

 Unsur yang mempunyai huruf awal yang sama, lambangnya dibedakan dengan menambahkan satu huruf lain dari nama Latin unsur tersebut; yang ditulis dengan huruf kecil.

Contohnya : Perhatikan Lampiran 2 Buku Paket Kimia

B. SENYAWA

 Senyawa terbentuk oleh perikatan kimia dari dua atau lebih jenis unsur.

 Sifat suatu senyawa berbeda dengan sifat unsur penyusunnya. Contohnya : senyawa H2O(l) dan NaCl(s)

II. Campuran

Campuran adalah materi yang terdiri atas 2 (dua) atau lebih zat dan masih mempunyai sifat zat asalnya. Contohnya : larutan garam, air lumpur, santan

 Permasalahan : Apa perbedaan bersenyawa dengan bercampur? Partikel Dasar Penyusun Materi Dapat berupa :

1) Atom

 Atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur yang masih mempunyai sifat-sifat unsur itu

 Atom suatu unsur diberi lambang sama dengan lambang unsur tersebut

 Contoh : Na, Mg, Ba, Ca, Fe 2) Molekul

 Molekul adalah partikel netral yang terdiri dari 2 atau lebih atom, baik atom sejenis maupun atom yang berbeda.

 Molekul yang terdiri dari sejenis atom disebut Molekul Unsur

 Molekul yang terdiri dari atom-atom yang berbeda disebut Molekul Senyawa

 Contoh : H2O; CO2; H2SO4

3) Ion

 Ion adalah atom atau kumpulan atom yang bermuatan listrik

 Ion yang bermuatan positif disebut Kation, sedangkan ion yang bermuatan negatif disebut Anion

 Ion yang terdiri dari 1 atom disebut Ion Tunggal ( monoatom ), sedangkan ion yang terdiri dari 2 atau lebih atom disebut Ion Poliatom

 Contoh :

Kation Tunggal : Na+, K+ Kation Poliatom : NH4+ , H3O+ Anion Tunggal : Cl-, S 2-Anion Poliatom : NO3-, OH

-Partikel Unsur ( bisa berupa atom ; bisa berupa molekul )

a. Pada umumnya, setiap unsur termasuk unsur logam mempunyai partikel berupa Atom

b. Hanya beberapa unsur non logam yang partikelnya berupa Molekul ( contoh hidrogen H2 ; fosforus P4 ; belerang S8 ) c. Molekul yang terdiri atas 2 atom disebut Molekul Diatomik ( contoh molekul hidrogen, nitrogen )

d. Molekul yang terdiri atas lebih dari 2 atom disebut Molekul Poliatomik ( contoh molekul fosforus, belerang ) Partikel Senyawa ( bisa berupa molekul ; bisa berupa ion )

o Dapat berupa Molekul ( disebut Senyawa Molekul ) atau Ion ( disebut Senyawa Ion )

o Senyawa dari unsur logam termasuk senyawa ion, sedangkan senyawa dari unsur non logam termasuk senyawa molekul.

Contoh senyawa molekul : air ( H2O ) ; senyawa ion : Kalsium karbonat ( CaCO3 ) Rumus Kimia

Menyatakan jenis dan jumlah relatif atom yang menyusun suatu zat. Dibedakan menjadi 3 :

a. Rumus Molekul

Menyatakan jenis dan jumlah atom yang menyusun molekul suatu zat Contoh : rumus molekul air ( H2O )

b. Rumus Kimia Senyawa Ion

Menyatakan jenis dan jumlah atom yang menyusun suatu senyawa ion

Ciri khas senyawa ion adalah salah satu atom penyusun senyawa tersebut bersifat logam ( letaknya di depan ) Contoh : Mg(NO3)2 ; BaCl2 ; CuSO4 ; NaCl

c. Rumus Empiris

Disebut juga Rumus Perbandingan; menyatakan jenis dan perbandingan paling sederhana dari atom-atom dalam suatu senyawa

Contoh : Etuna dengan rumus molekul C2H2 dan mempunyai rumus empiris CH Rumus kimia senyawa ion adalah rumus empiris

BAB 2 STRUKTUR ATOM

PARTIKEL MATERI

Bagian terkecil dari materi disebut partikel. Beberapa pendapat tentang partikel materi :

2. Menurut Democritus, pembagian materi bersifat diskontinyu ( jika suatu materi dibagi dan terus dibagi maka akhirnya diperoleh partikel terkecil yang sudah tidak dapat dibagi lagi = disebut Atom )

3. Menurut Plato dan Aristoteles, pembagian materi bersifat kontinyu ( pembagian dapat berlanjut tanpa batas )

Postulat Dasar dari Teori Atom Dalton :

1) Setiap materi terdiri atas partikel yang disebut atom 2) Unsur adalah materi yang terdiri atas sejenis atom

3) Atom suatu unsur adalah identik tetapi berbeda dengan atom unsur lain ( mempunyai massa yang berbeda ) 4) Senyawa adalah materi yang terdiri atas 2 atau lebih jenis atom dengan perbandingan tertentu

5) Atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan dan tidak dapat diubah menjadi atom lain melalui reaksi kimia biasa. Reaksi kimia hanyalah penataan ulang ( reorganisasi ) atom-atom yang terlibat dalam reaksi tersebut

Kelemahan dari postulat teori Atom Dalton :

1) Atom bukanlah sesuatu yang tak terbagi, melainkan terdiri dari partikel subatom

2) Atom-atom dari unsur yang sama, dapat mempunyai massa yang berbeda ( disebut Isotop ) 3) Atom dari suatu unsur dapat diubah menjadi atom unsur lain melalui Reaksi Nuklir

4) Beberapa unsur tidak terdiri dari atom-atom melainkan molekul-molekul

PERKEMBANGAN TEORI ATOM 1). Model Atom Dalton

a) Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil. b) Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dipecah lagi.

c) Atom suatu unsur sama memiliki sifat yang sama, sedangkan atom unsur berbeda, berlainan dalam massa dan sifatnya.

e) Reaksi kimia hanyalah reorganisasi dari atom-atom, sehingga tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia.

Gambar Model Atom Dalton

Teori atom Dalton ditunjang oleh 2 hukum alam yaitu :

1. Hukum Kekekalan Massa ( hukum Lavoisier ) : massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama. 2. Hukum Perbandingan Tetap ( hukum Proust ) : perbandingan massa unsur-unsur yang menyusun suatu zat

adalah tetap.

Kelemahan Model Atom Dalton:

1) Tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan unsur yang lain 2) Tidak dapat menjelaskan sifat listrik dari materi

3) Tidak dapat menjelaskan cara atom-atom saling berikatan

4) Menurut teori atom Dalton nomor 5, tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia. Kini ternyata dengan reaksi kimia nuklir, suatu atom dapat berubah menjadi atom lain.

Contoh :

U

92 238

Th

234

90

He

4 2

+

+

4

He

2

N

7 14

O

8 17

H

1 1

+

2). Model Atom Thomson

Setelah ditemukannya elektron oleh J.J Thomson, disusunlah model atom Thomson yang merupakan penyempurnaan dari model atom Dalton. Menurut Thomson :

a) Atom terdiri dari materi bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron (bagaikan kismis dalam roti kismis) b) Atom bersifat netral, yaitu muatan positif dan muatan negatif jumlahnya sama

Perhatikan Gambar Model Atom Thomson dari Buku Paket Kimia 1A halaman 25! 3). Model Atom Rutherford

a) Rutherford menemukan bukti bahwa dalam atom terdapat inti atom yang bermuatan positif, berukuran lebih kecil daripada ukuran atom tetapi massa atom hampir seluruhnya berasal dari massa intinya.

b) Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan berada pada pusat atom serta elektron bergerak melintasi inti (seperti planet dalam tata surya).

c) Atom bersifat netral.

d) Jari-jari inti atom dan jari-jari atom sudah dapat ditentukan.

Kelemahan Model Atom Rutherford :

 Ketidakmampuan untuk menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke inti atom akibat gaya tarik elektrostatis inti terhadap elektron.

 Menurut teori Maxwell, jika elektron sebagai partikel bermuatan mengitari inti yang memiliki muatan yang berlawanan maka lintasannya akan berbentuk spiral dan akan kehilangan tenaga/energi dalam bentuk radiasi sehingga akhirnya jatuh ke inti.

Perhatikan Gambar Model Atom Rutherford dari Buku Paket Kimia 1A halaman 27! 4). Model Atom Niels Bohr

 Model atomnya didasarkan pada teori kuantum untuk menjelaskan spektrum gas hidrogen.

 Menurut Bohr, spektrum garis menunjukkan bahwa elektron hanya menempati tingkat-tingkat energi tertentu dalam atom.

Menurutnya :

a) Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan di sekitarnya beredar elektron-elektron yang bermuatan negatif. b) Elektron beredar mengelilingi inti atom pada orbit tertentu yang dikenal sebagai keadaan gerakan yang stasioner

(tetap) yang selanjutnya disebut dengan tingkat energi utama (kulit elektron) yang dinyatakan dengan bilangan kuantum utama (n).

c) Selama elektron berada dalam lintasan stasioner, energinya akan tetap sehingga tidak ada cahaya yang dipancarkan.

d) Elektron hanya dapat berpindah dari lintasan stasioner yang lebih rendah ke lintasan stasioner yang lebih tinggi jika menyerap energi. Sebaliknya, jika elektron berpindah dari lintasan stasioner yang lebih tinggi ke rendah terjadi pelepasan energi.

e) Pada keadaan normal (tanpa pengaruh luar), elektron menempati tingkat energi terendah (disebut tingkat dasar = ground state).

Perhatikan Gambar Model Atom Niels Bohr dari Buku Paket Kimia 1A halaman 29! Kelemahan Model Atom Niels Bohr :

1. Hanya dapat menerangkan spektrum dari atom atau ion yang mengandung satu elektron dan tidak sesuai dengan spektrum atom atau ion yang berelektron banyak.

2. Tidak mampu menerangkan bahwa atom dapat membentuk molekul melalui ikatan kimia.

5). Model Atom Modern

Dikembangkan berdasarkan teori mekanika kuantum yang disebut mekanika gelombang; diprakarsai oleh 3 ahli : a) Louis Victor de Broglie

Menyatakan bahwa materi mempunyai dualisme sifat yaitu sebagai materi dan sebagai gelombang. b) Werner Heisenberg

Mengemukakan prinsip ketidakpastian untuk materi yang bersifat sebagai partikel dan gelombang. Jarak atau letak elektron-elektron yang mengelilingi inti hanya dapat ditentukan dengan kemungkinan – kemungkinan saja. c) Erwin Schrodinger (menyempurnakan model Atom Bohr)

Berhasil menyusun persamaan gelombang untuk elektron dengan menggunakan prinsip mekanika gelombang. Elektron-elektron yang mengelilingi inti terdapat di dalam suatu orbital yaitu daerah 3 dimensi di sekitar inti dimana elektron dengan energi tertentu dapat ditemukan dengan kemungkinan terbesar.

Model atom Modern :

a) Atom terdiri dari inti atom yang mengandung proton dan neutron sedangkan elektron-elektron bergerak mengitari inti atom dan berada pada orbital-orbital tertentu yang membentuk kulit atom.

b) Orbital yaitu daerah 3 dimensi di sekitar inti dimana elektron dengan energi tertentu dapat ditemukan dengan kemungkinan terbesar.

c) Kedudukan elektron pada orbital-orbitalnya dinyatakan dengan bilangan kuantum.

Orbit Orbital

Gambar Perbedaan antara orbit dan orbital untuk electron

 Orbital digambarkan sebagai awan elektron yaitu : bentuk-bentuk ruang dimana suatu elektron kemungkinan ditemukan.

 Semakin rapat awan elektron maka semakin besar kemungkinan elektron ditemukan dan sebaliknya. Catatan :

Pelajari sejarah penemuan elektron, neutron, proton dan inti atom dari Buku Paket Kimia 1A halaman 22-33! PARTIKEL DASAR PENYUSUN ATOM

Partikel Notasi Massa Muatan

Sesungguhnya Relatif thd proton Sesungguhnya Relatif thd proton

Proton p 1,67 x 10-24 _{g 1 sma 1,6 x 10}-19 _{C +1}

Neutron n 1,67 x 10-24 _{g 1 sma 0 0}

Elektron e 9,11 x 10-28 _g 1

1840 _sma -1,6 x 10-19 C -1

Catatan : massa partikel dasar dinyatakan dalam satuan massa atom ( sma ).

NOMOR ATOM

 Menyatakan jumlah proton dalam atom.

 Untuk atom netral, jumlah proton = jumlah elektron (nomor atom juga menyatakan jumlah elektron).

 Diberi simbol huruf Z

 Atom yang melepaskan elektron berubah menjadi ion positif, sebaliknya yang menerima elektron berubah menjadi ion negatif.

Contoh : 19K Artinya …………..

NOMOR MASSA

 Menunjukkan jumlah proton dan neutron dalam inti atom.

 Proton dan neutron sebagai partikel penyusun inti atom disebut Nukleon.

 Jumlah nukleon dalam atom suatu unsur dinyatakan sebagai Nomor Massa (diberi lambang huruf A), sehingga : A = nomor massa

= jumlah proton ( p ) + jumlah neutron ( n ) A = p + n = Z + n

 Penulisan atom tunggal dilengkapi dengan nomor atom di sebelah kiri bawah dan nomor massa di sebelah kiri atas dari lambang atom tersebut. Notasi semacam ini disebut dengan Nuklida.

X

Z A

Keterangan :

X = lambang atom A = nomor massa Z = nomor atom Contoh :

U

92 238

SUSUNAN ION

 Suatu atom dapat kehilangan/melepaskan elektron atau mendapat/menerima elektron tambahan.

 Atom yang kehilangan/melepaskan elektron, akan menjadi ion positif (kation).

 Atom yang mendapat/menerima elektron, akan menjadi ion negatif (anion).

 Dalam suatu Ion, yang berubah hanyalah jumlah elektron saja, sedangkan jumlah proton dan neutronnya tetap.

Contoh :

Spesi Proton Elektron Neutron

Atom Na 11 11 12

Ion

Na

+ 11 10 12

Ion

Na

− 11 12 12

Rumus umum untuk menghitung jumlah proton, neutron dan elektron : 1). Untuk nuklida atom netral :

Z A

X

: p = Z e = Z n = (A-Z)

2). Untuk nuklida kation :

Z A

_X

y

+

: p = Z e = Z – (+y) n = (A-Z) 3). Untuk nuklida anion :

Z A

_X

y

−

: p = Z e = Z – (-y) n = (A-Z)

ISOTOP, ISOBAR DAN ISOTON

1). ISOTOP

Adalah atom-atom dari unsur yang sama (mempunyai nomor atom yang sama) tetapi berbeda nomor massanya.

Contoh :

6

12

_C

;

6

13

_C

;

6

14

_C

2). ISOBAR

Adalah atom-atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda) tetapi mempunyai nomor massa yang sama.

Contoh :

6

14

C

_dengan

14

₇

N

3). ISOTON

Adalah atom-atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda) tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama.

Contoh :

15

31

_P

dengan

16

32

_S

KONFIGURASI ELEKTRON

 Persebaran elektron dalam kulit-kulit atomnya disebut konfigurasi.

 Kulit atom yang pertama (yang paling dekat dengan inti) diberi lambang K, kulit ke-2 diberi lambang L dst.

 Jumlah maksimum elektron pada setiap kulit memenuhi rumus 2n2 (n = nomor kulit). Contoh :

Kulit L (n = 2) maksimum 2 x 22 = 8 elektron Kulit M (n = 3) maksimum 2 x 32 = 18 elektron Kulit N (n = 4) maksimum 2 x 42 = 32 elektron Kulit O (n = 5) maksimum 2 x 52 = 50 elektron Catatan :

Meskipun kulit O, P dan Q dapat menampung lebih dari 32 elektron, namun kenyataannya kulit-kulit tersebut belum pernah terisi penuh.

Langkah-Langkah Penulisan Konfigurasi Elektron : 1. Kulit-kulit diisi mulai dari kulit K, kemudian L dst. 2. Khusus untuk golongan utama (golongan A) :

Jumlah kulit = nomor periode

Jumlah elektron valensi = nomor golongan

3. Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar (elektron valensi) adalah 8.

o Elektron valensiberperan pada pembentukan ikatan antar atom dalam membentuk suatu senyawa.

o Sifat kimia suatu unsur ditentukan juga oleh elektron valensinya. Oleh karena itu, unsur-unsur yang memiliki elektron valensi sama, akan memiliki sifat kimia yang mirip.

4. Untuk unsur golongan utama ( golongan A ), konfigurasi elektronnya dapat ditentukan sebagai berikut : a) Sebanyak mungkin kulit diisi penuh dengan elektron.

b) Tentukan jumlah elektron yang tersisa.

 Jika jumlah elektron yang tersisa > 32, kulit berikutnya diisi dengan 32 elektron.

 Jika jumlah elektron yang tersisa < 32, kulit berikutnya diisi dengan 18 elektron.

 Jika jumlah elektron yang tersisa < 18, kulit berikutnya diisi dengan 8 elektron.

 Jika jumlah elektron yang tersisa < 8, semua elektron diisikan pada kulit berikutnya. Contoh :

Unsur Nomor Atom K L M N O

He 2 2

Li 3 2 1

Ar 18 2 8 8

Ca 20 2 8 8 2

Sr 38 2 8 18 8 2

Catatan :

 Konfigurasi elektron untuk unsur-unsur golongan B (golongan transisi) sedikit berbeda dari golongan A (golongan utama).

 Elektron tambahan tidak mengisi kulit terluar, tetapi mengisi kulit ke-2 terluar; sedemikian sehingga kulit ke-2 terluar itu berisi 18 elektron.

Contoh :

Unsur Nomor Atom K L M N

Sc 21 2 8 9 2

Ti 22 2 8 10 2

Mn 25 2 8 13 2

Zn 30 2 8 18 2

Konfigurasi Elektron Beberapa Unsur Golongan A ( Utama ) dan Golongan B ( Transisi )

Periode Nomor Atom ( Z ) K L M N O P Q

1 1 – 2 1 – 2

2 3 – 10 2 1 – 8

3 11 – 18 2 8 1 – 8

4 19 – 20 2 8 8 1 – 2

21 – 30 *** 2 8 9 – 18 2

31 – 36 2 8 18 3 – 8

5 37 – 38 2 8 18 8 1 – 2

39 – 48 *** 2 8 18 9 – 18 2

49 – 54 2 8 18 18 3 – 8

6 55 – 56 2 8 18 18 8 1 - 2

57 – 80 *** 2 8 18 18 – 32 9 - 18 2

81 – 86 2 8 18 32 18 3 - 8

7 87 - 88 2 8 18 32 18 8 1 - 2

Keterangan :

Tanda ( *** ) = termasuk Golongan B ( Transisi ) MASSA ATOM RELATIF ( Ar )

( Pelajari Buku Paket Kimia 1A halaman 42 sampai 45! )

 Adalah perbandingan massa antar atom yang 1 terhadap atom yang lainnya.

 Pada umumnya, unsur terdiri dari beberapa isotop maka pada penetapan massa atom relatif ( Ar ) digunakan massa rata-rata dari isotop-isotopnya.

 Menurut IUPAC, sebagai pembanding digunakan atom C-12 yaitu

1

12

_{dari massa 1 atom C-12; sehingga} dirumuskan :

Ar unsur X =

massa rata

−

rata 1 atom unsur

X

1

12

massa 1 atom

C

−

12

_………(1)

 Karena :

1

Ar unsur X =

massa rata

−

rata 1 atom unsur

X

1 sma

_………(2)

MASSA MOLEKUL RELATIF ( Mr )

 Adalah perbandingan massa antara suatu molekul dengan suatu standar.

 Besarnya massa molekul relatif ( Mr ) suatu zat = jumlah massa atom relatif ( Ar ) dari atom-atom penyusun molekul zat tersebut.

 Khusus untuk senyawa ion digunakan istilah Massa Rumus Relatif ( Mr ) karena senyawa ion tidak terdiri atas molekul.

 Mr =  Ar Contoh :

Diketahui : massa atom relatif ( Ar ) H = 1; C = 12; N = 14 dan O = 16. Berapa massa molekul relatif ( Mr ) dari CO(NH2)2

Jawab :

Mr CO(NH2)2 = (1 x Ar C) + (1 x Ar O) + (2 x Ar N) + (4 x Ar H) = (1 x 12) + (1 x 16) + (2 x 14) + (4 x 1)

= 60

BAB 3

SISTEM PERIODIK UNSUR A. PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK UNSUR

( Pelajari Buku Paket Kimia 1A halaman 58 sampai 87! ) 1). Pengelompokan atas dasar Logam dan Non Logam

 Dikemukakan oleh Lavoisier

 Pengelompokan ini masih sangat sederhana, sebab antara unsur-unsur logam sendiri masih terdapat banyak perbedaan.

2). Hukum Triade Dobereiner

 Dikemukakan oleh Johan Wolfgang Dobereiner (Jerman).

 Unsur-unsur dikelompokkan ke dalam kelompok tiga unsur yang disebut Triade.

 Dasarnya : kemiripan sifat fisika dan kimia dari unsur-unsur tersebut. Jenis Triade :

a. Triade Litium (Li), Natrium (Na) dan Kalium (K)

Massa Atom Na (Ar Na) =

6,94

+

39,10

2

_{= 23,02}

Unsur Massa Atom Wujud

Li 6,94 Padat

Na 22,99 Padat

b. Triade Kalsium ( Ca ), Stronsium ( Sr ) dan Barium ( Ba ) c. Triade Klor ( Cl ), Brom ( Br ) dan Iod ( I )

3). Hukum Oktaf Newlands

 Dikemukakan oleh John Newlands (Inggris).

 Unsur-unsur dikelompokkan berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya (Ar).

 Unsur 8 memiliki sifat kimia mirip dengan unsur pertama; unsur 9 memiliki sifat yang mirip dengan unsur ke-2 dst.

 Sifat-sifat unsur yang ditemukan berkala atau periodik setelah 8 unsur disebut Hukum Oktaf.

H Li Be B C N O

F Na Mg Al Si P S

Cl K Ca Cr Ti Mn Fe

Berdasarkan Daftar Oktaf Newlands di atas; unsur H, F dan Cl mempunyai kemiripan sifat.

4). Sistem Periodik Mendeleev (Sistem Periodik Pendek)

 Dua ahli kimia, Lothar Meyer (Jerman) dan Dmitri Ivanovich Mendeleev (Rusia) berdasarkan pada prinsip dari Newlands, melakukan penggolongan unsur.

 Lothar Meyer lebih mengutamakan sifat-sifat kimia unsur sedangkan Mendeleev lebih mengutamakan kenaikan massa atom.

 Menurut Mendeleev : sifat-sifat unsur adalah fungsi periodik dari massa atom relatifnya. Artinya : jika unsur-unsur disusun menurut kenaikan massa atom relatifnya, maka sifat tertentu akan berulang secara periodik.

 Unsur-unsur yang memiliki sifat-sifat serupa ditempatkan pada satu lajur tegak, disebut Golongan.

 Sedangkan lajur horizontal, untuk unsur-unsur berdasarkan pada kenaikan massa atom relatifnya dan disebut Periode.

5). Sistem Periodik Modern (Sistem Periodik Panjang)

 Dikemukakan oleh Henry G Moseley, yang berpendapat bahwa sifat-sifat unsur merupakan fungsi periodik dari nomor atomnya.

 Artinya : sifat dasar suatu unsur ditentukan oleh nomor atomnya bukan oleh massa atom relatifnya (Ar).

B. PERIODE DAN GOLONGAN DALAM SPU MODERN 1). Periode

o Adalah lajur-lajur horizontal pada tabel periodik.

o SPU Modern terdiri atas 7 periode. Tiap-tiap periode menyatakan jumlah / banyaknya kulit atom unsur-unsur yang menempati periode-periode tersebut.

Jadi :

o Jumlah unsur pada setiap periode : Nomor Periode = Jumlah Kulit Atom

Periode Jumlah Unsur Nomor Atom ( Z )

1 2 1 – 2

2 8 3 – 10

3 8 11 – 18

4 18 19 – 36

5 18 37 – 54

6 32 55 – 86

7 32 87 – 118

Catatan :

a) Periode 1, 2 dan 3 disebut periode pendek karena berisi relatif sedikit unsur b) Periode 4 dan seterusnya disebut periode panjang

c) Periode 7 disebut periode belum lengkap karena belum sampai ke golongan VIII A.

d) Untuk mengetahui nomor periode suatu unsur berdasarkan nomor atomnya, Anda hanya perlu mengetahui nomor atom unsur yang memulai setiap periode

o Unsur-unsur yang memiliki 1 kulit (kulit K saja) terletak pada periode 1 (baris 1), unsur-unsur yang memiliki 2 kulit (kulit K dan L) terletak pada periode ke-2 dst.

Contoh :

9F = 2 , 7 periode ke-2

12Mg = 2 , 8 , 2 periode ke-3 31Ga = 2 , 8 , 18 , 3 periode ke-4

2). Golongan

 Sistem periodik terdiri atas 18 kolom vertikal yang disebut golongan

 Ada 2 cara penamaan golongan : a) Sistem 8 golongan

Menurut cara ini, sistem periodik dibagi menjadi 8 golongan yaitu golongan utama (golongan A) dan 8 golongan transisi (golongan B).

b) Sistem 18 golongan

Menurut cara ini, sistem periodik dibagi menjadi 18 golongan yaitu golongan 1 sampai 18, dimulai dari kolom paling kiri.

 Unsur-unsur yang mempunyai elektron valensi sama ditempatkan pada golongan yang sama.

 Untuk unsur-unsur golongan A sesuai dengan letaknya dalam sistem periodik :

 Unsur-unsur golongan A mempunyai nama lain yaitu : a. Golongan IA = golongan Alkali

b. Golongan IIA = golongan Alkali Tanah c. Golongan IIIA = golongan Boron d. Golongan IVA = golongan Karbon e. Golongan VA = golongan Nitrogen f. Golongan VIA = golongan Oksigen

g. Golongan VIIA = golongan Halida / Halogen h. Golongan VIIIA = golongan Gas Mulia

C. SIFAT-SIFAT PERIODIK UNSUR Meliputi :

1). Jari-Jari Atom

 Adalah jarak dari inti atom sampai ke elektron di kulit terluar.

 Besarnya jari-jari atom dipengaruhi oleh besarnya nomor atom unsur tersebut.

 Semakin besar nomor atom unsur-unsur segolongan, semakin banyak pula jumlah kulit elektronnya, sehingga semakin besar pula jari-jari atomnya.

Jadi : dalam satu golongan (dari atas ke bawah), jari-jari atomnya semakin besar.

 Dalam satu periode(dari kiri ke kanan), nomor atomnya bertambah yang berarti semakin bertambahnya muatan inti, sedangkan jumlah kulit elektronnya tetap. Akibatnya tarikan inti terhadap elektron terluar makin besar pula, sehingga menyebabkan semakin kecilnya jari-jari atom.

Jadi : dalam satu periode (dari kiri ke kanan), jari-jari atomnya semakin kecil. 2). Jari-Jari Ion

 Ion mempunyai jari-jari yang berbeda secara nyata (signifikan) jika dibandingkan dengan jari-jari atom netralnya.

 Ion bermuatan positif (kation) mempunyai jari-jari yang lebih kecil, sedangkan ion bermuatan negatif (anion) mempunyai jari-jari yang lebih besar jika dibandingkan dengan jari-jari atom netralnya.

3). Energi Ionisasi ( satuannya = kJ.mol-1 ₎

 Adalah energi minimum yang diperlukan atom netral dalam wujud gas untuk melepaskan satu elektron sehingga membentuk ion bermuatan +1 (kation).

 Jika atom tersebut melepaskan elektronnya yang ke-2 maka akan diperlukan energi yang lebih besar (disebut energi ionisasi kedua), dst.

EI 1 < EI 2 < EI 3 dst

 Dalam satu golongan(dari atas ke bawah), EI semakin kecil karena jari-jari atom bertambah sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin kecil. Akibatnya elektron terluar semakin mudah untuk dilepaskan.

 Dalam satu periode(dari kiri ke kanan), EI semakin besar karena jari-jari atom semakin kecil sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin besar/kuat. Akibatnya elektron terluar semakin sulit untuk dilepaskan.

4). Afinitas Elektron ( satuannya = kJ.mol-1 ₎

o Adalah energi yang dilepaskan atau diserap oleh atom netral dalam wujud gas apabila menerima sebuah elektron untuk membentuk ion negatif (anion).

Beberapa hal yang harus diperhatikan :

b) Jika penyerapan elektron disertai pelepasan energi, maka harga afinitas elektronnya dinyatakan dengan tanda negatif.

c) Jika penyerapan elektron disertai penyerapan energi, maka harga afinitas elektronnya dinyatakan dengan tanda positif.

d) Unsur yang mempunyai harga afinitas elektron bertanda negatif, mempunyai daya tarik elektron yang lebih besar daripada unsur yang mempunyai harga afinitas elektron bertanda positif. Atau semakin negatif harga afinitas elektron suatu unsur, semakin besar kecenderungan unsur tersebut untuk menarik elektron membentuk ion negatif (anion).

o Semakin negatif harga afinitas elektron, semakin mudah atom tersebut menerima/menarik elektron dan semakin reaktif pula unsurnya.

o Afinitas elektron bukanlah kebalikan dari energi ionisasi.

o Dalam satu golongan(dari atas ke bawah), harga afinitas elektronnya semakin kecil. o Dalam satu periode(dari kiri ke kanan), harga afinitas elektronnya semakin besar.

o Unsur golongan utama memiliki afinitas elektron bertanda negatif, kecuali golongan IIA dan VIIIA. o Afinitas elektron terbesar dimiliki golongan VIIA ( halogen ).

5). Keelektronegatifan

 Adalah kemampuan suatu unsur untuk menarik elektron dalam molekul suatu senyawa (dalam ikatannya).

 Diukur dengan menggunakan skala Pauling yang besarnya antara 0,7 (keelektronegatifan Cs) sampai 4 (keelektronegatifan F).

 Unsur yang mempunyai harga keelektronegatifan besar, cenderung menerima elektron dan akan membentuk ion negatif (anion).

 Unsur yang mempunyai harga keelektronegatifan kecil, cenderung melepaskan elektron dan akan membentuk ion positif (kation).

 Dalam satu golongan(dari atas ke bawah), harga keelektronegatifan semakin kecil.

 Dalam satu periode(dari kiri ke kanan), harga keelektronegatifan semakin besar. 6). Sifat Logam dan Non Logam

o Sifat logam dikaitkan dengan keelektropositifan, yaitu kecenderungan atom untuk melepaskan elektron membentuk kation.

o Sifat logam bergantung pada besarnya energi ionisasi ( EI ).

o Makin besar harga EI, makin sulit bagi atom untuk melepaskan elektron dan makin berkurang sifat logamnya.

o Sifat non logam dikaitkan dengan keelektronegatifan, yaitu kecenderungan atom untuk menarik elektron.

o Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), sifat logam berkurang sedangkan sifat non logam bertambah.

o Dalam satu golongan (dari atas ke bawah), sifat logam bertambah sedangkan sifat non logam berkurang.

o Unsur logam terletak pada bagian kiri-bawah dalam sistem periodik unsur, sedangkan unsur non logam terletak pada bagian kanan-atas.

o Unsur yang paling bersifat non logam adalah unsur-unsur yang terletak pada golongan VIIA, bukan golongan VIIIA.

o Unsur-unsur yang terletak pada daerah peralihan antara unsur logam dengan non logam disebut unsur Metaloid ( = unsur yang mempunyai sifat logam dan sekaligus non logam ). Misalnya : boron dan silikon.

7). Kereaktifan

 Kereaktifan bergantung pada kecenderungan unsur untuk melepas atau menarik elektron.

 Unsur logam yang paling reaktif adalah golongan IA (logam alkali).

 Unsur non logam yang paling reaktif adalah golongan VIIA (halogen).

 Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), mula-mula kereaktifan menurun, kemudian semakin bertambah hingga golongan VIIA.

 Golongan VIIIA merupakan unsur yang paling tidak reaktif.

BAB 4 IKATAN KIMIA

 Definisi Ikatan Kimia

Adalah ikatan yang terjadi antar atom atau antar molekul dengan cara sebagai berikut :

a) atom yang 1 melepaskan elektron, sedangkan atom yang lain menerima elektron (serah terima elektron) b) penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari masing-masing atom yang berikatan c) penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari salah 1 atom yang berikatan

 Tujuan pembentukan ikatan kimia adalah agar terjadi pencapaian kestabilan suatu unsur.

 Elektron yang berperan pada pembentukan ikatan kimia adalah elektron valensi dari suatu atom/unsur yang terlibat.

 Salah 1 petunjuk dalam pembentukan ikatan kimia adalah adanya 1 golongan unsur yang stabil yaitu golongan VIIIA atau golongan 18 (gas mulia).

 Maka dari itu, dalam pembentukan ikatan kimia; atom-atom akan membentuk konfigurasi elektron seperti pada unsur gas mulia.

Periode Unsur Nomor Atom 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

5 Xe 54 2 8 18 18 8

6 Rn 86 2 8 18 32 18 8

 Kecenderungan unsur-unsur untuk menjadikan konfigurasi elektronnya sama seperti gas mulia terdekat dikenal dengan istilah Aturan Oktet

o Lambang Lewis

Adalah lambang atom yang dilengkapi dengan elektron valensinya.

 Lambang Lewis gas mulia menunjukkan 8 elektron valensi (4 pasang).

 Lambang Lewis unsur dari golongan lain menunjukkan adanya elektron tunggal (belum berpasangan).

Berdasarkan perubahan konfigurasi elektron yang terjadi pada pembentukan ikatan, maka ikatan kimia dibedakan menjadi 4 yaitu : ikatan ion, ikatan kovalen, ikatan kovalen koordinat / koordinasi / dativ dan ikatan logam.

1). Ikatan Ion ( elektrovalen )

o Terjadi jika atom unsur yang memiliki energi ionisasi kecil/rendah melepaskan elektron valensinya (membentuk kation) dan atom unsur lain yang mempunyai afinitas elektron besar/tinggi menangkap/menerima elektron tersebut (membentuk anion).

o Kedua ion tersebut kemudian saling berikatan dengan gaya elektrostatis (sesuai hukum Coulomb).

o Unsur yang cenderung melepaskan elektron adalah unsur logam sedangkan unsur yang cenderung menerima elektron adalah unsur non logam.

Contoh 1 :

Ikatan antara 11

Na

_dengan 17

Cl

Konfigurasi elektronnya :

11

Na

_{= 2, 8, 1} 17

Cl

_{= 2, 8, 7}

 Atom Na melepaskan 1 elektron valensinya sehingga konfigurasi elektronnya sama dengan gas mulia.

 Atom Cl menerima 1 elektron pada kulit terluarnya sehingga konfigurasi elektronnya sama dengan gas mulia.

Na

→

Na

+

+

e

(2,8,1) (2,8)

Cl

+

e

→

Cl

−

(2,8,7) (2,8,8)

¿∗¿

¿∗¿ ¿

¿ _Cl ¿ ¿ ¿

¿−

¿

( Na+ ) ⋯¿ ¿

¿

 Antara ion Na+ dengan Cl− terjadi gaya tarik-menarik elektrostatis sehingga terbentuk senyawa ion NaCl. Contoh 2 :

Ikatan antara Na dengan O

Na

→

Na

+

+

e

(2,8,1) (2,8)

 Supaya mencapai oktet, maka O harus menerima 2 elektron menjadi anion

O

2−

O

+

2e

→

O

2−

(2,6) (2,8)

 Reaksi yang terjadi :

Na

→

Na

+

+

e

_(x2)

O

+

2e

→

O

2− _(x1)

+ 2 Na + O 2 Na+ +

O

2− Na2O Contoh lain : senyawa MgCl2, AlF3 dan MgO

 Soal : Tentukan senyawa yang terbentuk dari : 1). Mg dengan F

2). Ca dengan Cl 3). K dengan O

Senyawa yang mempunyai ikatan ion antara lain :

a) Golongan alkali (IA) [kecuali atom H] dengan golongan halogen (VIIA) Contoh : NaF, KI, CsF

b) Golongan alkali (IA) [kecuali atom H] dengan golongan oksigen (VIA) Contoh : Na2S, Rb2S,Na2O

c) Golongan alkali tanah (IIA) dengan golongan oksigen (VIA) Contoh : CaO, BaO, MgS

Sifat umum senyawa ionik : 1) Titik didih dan titik lelehnya tinggi 2) Keras, tetapi mudah patah 3) Penghantar panas yang baik

4) Lelehan maupun larutannya dapat menghantarkan listrik (elektrolit) 5) Larut dalam air

6) Tidak larut dalam pelarut/senyawa organik (misal : alkohol, eter, benzena)

2). Ikatan Kovalen

o Adalah ikatan yang terjadi karena pemakaian pasangan elektron secara bersama oleh 2 atom yang berikatan. o Ikatan kovalen terjadi akibat ketidakmampuan salah 1 atom yang akan berikatan untuk melepaskan elektron

(terjadi pada atom-atom non logam).

o Ikatan kovalen terbentuk dari atom-atom unsur yang memiliki afinitas elektron tinggi serta beda keelektronegatifannya lebih kecil dibandingkan ikatan ion.

o Atom non logam cenderung untuk menerima elektron sehingga jika tiap-tiap atom non logam berikatan maka ikatan yang terbentuk dapat dilakukan dengan cara mempersekutukan elektronnya dan akhirnya terbentuk pasangan elektron yang dipakai secara bersama.

o Pembentukan ikatan kovalen dengan cara pemakaian bersama pasangan elektron tersebut harus sesuai dengan konfigurasi elektron pada unsur gas mulia yaitu 8 elektron (kecuali He berjumlah 2 elektron).

Ada 3 jenis ikatan kovalen : a). Ikatan Kovalen Tunggal

Contoh 1 :

 Ikatan yang terjadi antara atom H dengan atom H membentuk molekul H2

 Konfigurasi elektronnya : 1H _{= 1}

 Ke-2 atom H yang berikatan memerlukan 1 elektron tambahan agar diperoleh konfigurasi elektron yang stabil (sesuai dengan konfigurasi elektron He).

 Untuk itu, ke-2 atom H saling meminjamkan 1 elektronnya sehingga terdapat sepasang elektron yang dipakai bersama.

H

∗ + ⋅

H

→

H

¿ ¿

H

Rumus struktur = H−H

Rumus kimia = H2 Contoh 2 :

 Ikatan yang terjadi antara atom H dengan atom F membentuk molekul HF

 Konfigurasi elektronnya : 1H _{= 1} 9F _{= 2, 7}

 Atom H memiliki 1 elektron valensi sedangkan atom F memiliki 7 elektron valensi.

 Agar atom H dan F memiliki konfigurasi elektron yang stabil, maka atom H dan atom F masing-masing memerlukan 1 elektron tambahan (sesuai dengan konfigurasi elektron He dan Ne).

 Jadi, atom H dan F masing-masing meminjamkan 1 elektronnya untuk dipakai bersama. ¿∗¿ → H ¿

¿ _F ¿ ¿ ¿¿∗∗¿¿ ¿∗¿¿

H ⋅ + ∗F¿¿ ¿

¿ ¿ Rumus struktur = H−F

Rumus kimia = HF

 Soal :

Tuliskan pembentukan ikatan kovalen dari senyawa berikut : ( lengkapi dengan rumus struktur dan rumus kimianya ) 1) Atom C dengan H membentuk molekul CH4

2) Atom H dengan O membentuk molekul H2O 3) Atom Br dengan Br membentuk molekul Br2 b). Ikatan Kovalen Rangkap Dua

Contoh :

 Ikatan yang terjadi antara atom O dengan O membentuk molekul O2

 Konfigurasi elektronnya :

8

O

_{= 2, 6}

 Atom O memiliki 6 elektron valensi, maka agar diperoleh konfigurasi elektron yang stabil tiap-tiap atom O memerlukan tambahan elektron sebanyak 2.

 Ke-2 atom O saling meminjamkan 2 elektronnya, sehingga ke-2 atom O tersebut akan menggunakan 2 pasang elektron secara bersama.

¿⋅¿ + ¿ ¿ O ¿∗¿ ∗¿ → ¿⋅¿¿ O¿¿ ¿ ¿ ¿⋅¿¿ ¿ O ¿∗∗¿ ¿ ¿⋅¿ ¿ O¿ ¿ ¿ ¿ Rumus struktur : O=O

Rumus kimia : O2

 Soal :

Tuliskan pembentukan ikatan kovalen dari senyawa berikut : (lengkapi dengan rumus struktur dan rumus kimianya)

1) Atom C dengan O membentuk molekul CO2 2) Atom C dengan H membentuk molekul C2H4 (etena) c). Ikatan Kovalen Rangkap Tiga

Contoh 1:

o Ikatan yang terjadi antara atom N dengan N membentuk molekul N2 o Konfigurasi elektronnya :

7N = 2, 5

o Atom N memiliki 5 elektron valensi, maka agar diperoleh konfigurasi elektron yang stabil tiap-tiap atom N memerlukan tambahan elektron sebanyak 3.

o Ke-2 atom N saling meminjamkan 3 elektronnya, sehingga ke-2 atom N tersebut akan menggunakan 3 pasang elektron secara bersama.

N

N

**

**

oo

*

+

_oo

o

****

_N

*

_oo

o

_N

oo

Rumus struktur : N≡N

Rumus kimia : N2

Contoh 2:

 Ikatan antara atom C dengan C dalam etuna (asetilena, C2H2).

 Konfigurasi elektronnya : 6C _{= 2, 4} 1H _{= 1}

 Atom C mempunyai 4 elektron valensi sedangkan atom H mempunyai 1 elektron.

 Atom C memasangkan 4 elektron valensinya, masing-masing 1 pada atom H dan 3 pada atom C lainnya.

H

_¿¿

_C

_¿

¿ ¿

¿

¿ ¿

C

_¿¿

_H

H−C≡C−H

(Rumus Lewis) (Rumus bangun/struktur)

3). Ikatan Kovalen Koordinasi / Koordinat / Dativ / Semipolar

o Adalah ikatan yang terbentuk dengan cara penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari salah 1 atom yang berikatan [Pasangan Elektron Bebas (PEB)], sedangkan atom yang lain hanya menerima pasangan elektron yang digunakan bersama.

o Pasangan elektron ikatan (PEI) yang menyatakan ikatan dativ digambarkan dengan tanda anak panah kecil yang arahnya dari atom donor menuju akseptor pasangan elektron.

Contoh 1:

o Terbentuknya senyawa BF3−NH3

F

**

B

F

F

+

N

H

H

H

*

*

*

* *

_o

**

**

**

* o

**

*

*

*

*

* o

*o

* o

* o

**

F

**

B

F

F

*

*

*

* *

_o

**

**

**

* o

*

*

*

*

* o

N

H

H

H

*o

* o

* o

**

**

atau

F

F

F

B

_N

H

H

H

Contoh 2:

o Terbentuknya molekul ozon (O3)

o Agar semua atom O dalam molekul O3 dapat memenuhi aturan oktet maka dalam salah 1 ikatan O−O _,

oksigen pusat harus menyumbangkan kedua elektronnya.

O

O

O

oo

oo

oo

**

**

**

oo

oo

oo

+

+

_oo

oo

O

_{oo O}

**

_{** ** O}

oo

oo

oo

Rumus struktur :

O=O _O

4). Ikatan Logam

 Adalah ikatan yang terbentuk akibat adanya gaya tarik-menarik yang terjadi antara muatan positif dari ion-ion logam dengan muatan negatif dari elektron-elektron yang bebas bergerak.

 Atom-atom logam dapat diibaratkan seperti bola pingpong yang terjejal rapat 1 sama lain.

 Atom logam mempunyai sedikit elektron valensi, sehingga sangat mudah untuk dilepaskan dan membentuk ion positif.

 Maka dari itu kulit terluar atom logam relatif longgar (terdapat banyak tempat kosong) sehingga elektron dapat berpindah dari 1 atom ke atom lain.

 Mobilitas elektron dalam logam sedemikian bebas, sehingga elektron valensi logam mengalami delokalisasi yaitu suatu keadaan dimana elektron valensi tersebut tidak tetap posisinya pada 1 atom, tetapi senantiasa berpindah-pindah dari 1 atom ke atom lain.

ion positif _{awan elektron}

Gambar Ikatan Logam

 Elektron-elektron valensi tersebut berbaur membentuk awan elektron yang menyelimuti ion-ion positif logam.

 Struktur logam seperti gambar di atas, dapat menjelaskan sifat-sifat khas logam yaitu :

a). berupa zat padat pada suhu kamar, akibat adanya gaya tarik-menarik yang cukup kuat antara elektron valensi (dalam awan elektron) dengan ion positif logam.

b). dapat ditempa (tidak rapuh), dapat dibengkokkan dan dapat direntangkan menjadi kawat. Hal ini akibat kuatnya ikatan logam sehingga atom-atom logam hanya bergeser sedangkan ikatannya tidak terputus.

c). penghantar / konduktor listrik yang baik, akibat adanya elektron valensi yang dapat bergerak bebas dan berpindah-pindah. Hal ini terjadi karena sebenarnya aliran listrik merupakan aliran elektron.

Polarisasi Ikatan Kovalen

 Suatu ikatan kovalen disebut polar, jika Pasangan Elektron Ikatan (PEI) tertarik lebih kuat ke salah 1 atom. Contoh 1 :

Molekul HCl

H

oo o

Cl

o

oo

*o

 Meskipun atom H dan Cl sama-sama menarik pasangan elektron, tetapi keelektronegatifan Cl lebih besar daripada atom H.

 Akibatnya atom Cl menarik pasangan elektron ikatan (PEI) lebih kuat daripada atom H sehingga letak PEI lebih dekat ke arah Cl (akibatnya terjadi semacam kutub dalam molekul HCl).

δ

+

δ

−

H

oo o

Cl

o

oo

*o

 Jadi, kepolaran suatu ikatan kovalen disebabkan oleh adanya perbedaan keelektronegatifan antara atom-atom yang berikatan.

 Sebaliknya, suatu ikatan kovalen dikatakan non polar (tidak berkutub), jika PEI tertarik sama kuat ke semua atom. Contoh 2 :

H

H

Cl

oo o

_o

oo

Cl

oo

_oo

oo

Dalam tiap molekul di atas, ke-2 atom yang berikatan menarik PEI sama kuat karena atom-atom dari unsur sejenis mempunyai harga keelektronegatifan yang sama.

Akibatnya muatan dari elektron tersebar secara merata sehingga tidak terbentuk kutub. Contoh 3 :

H

H

H

H

C

O

oo

oo

oo

C

**

oo**

O

oo

oo

 Meskipun atom-atom penyusun CH4 dan CO2 tidak sejenis, akan tetapi pasangan elektron tersebar secara simetris diantara atom-atom penyusun senyawa, sehingga PEI tertarik sama kuat ke semua atom (tidak terbentuk kutub).

o Momen Dipol ( µ )

Adalah suatu besaran yang digunakan untuk menyatakan kepolaran suatu ikatan kovalen. Dirumuskan :

µ = Q x r ; 1 D = 3,33 x 10-30 C.m keterangan :

µ = momen dipol, satuannya debye (D) Q = selisih muatan, satuannya coulomb (C)

r = jarak antara muatan positif dengan muatan negatif, satuannya meter (m)

Perbedaan antara Senyawa Ion dengan Senyawa Kovalen

No Sifat Senyawa Ion Senyawa Kovalen

1 Titik didih Tinggi Rendah

2 Titik leleh Tinggi Rendah

3 Wujud Padat pada suhu kamar Padat,cair,gas pada suhu kamar 4 Daya hantar listrik Padat = isolator

Lelehan = konduktor Larutan = konduktor

Padat = isolator Lelehan = isolator

Larutan = ada yang konduktor 5 Kelarutan dalam air Umumnya larut Umumnya tidak larut

6 Kelarutan dalam trikloroetana (CHCl3) Tidak larut Larut

Pengecualian dan Kegagalan Aturan Oktet 1). Pengecualian Aturan Oktet

a) Senyawa yang tidak mencapai aturan oktet

Meliputi senyawa kovalen biner sederhana dari Be, B dan Al yaitu atom-atom yang elektron valensinya kurang dari empat (4).

Contoh : BeCl2, BCl3 dan AlBr3

b) Senyawa dengan jumlah elektron valensi ganjil

Contohnya : NO2 mempunyai jumlah elektron valensi (5 + 6 + 6) = 17

N

O

O

c) Senyawa dengan oktet berkembang

Unsur-unsur periode 3 atau lebih dapat membentuk senyawa yang melampaui aturan oktet / lebih dari 8 elektron pada kulit terluar (karena kulit terluarnya M, N dst dapat menampung 18 elektron atau lebih).

Contohnya : PCl5, SF6, ClF3, IF7 dan SbCl5

2). Kegagalan Aturan Oktet

Aturan oktet gagal meramalkan rumus kimia senyawa dari unsur transisi maupun post transisi. Contoh :

 atom Sn mempunyai 4 elektron valensi tetapi senyawanya lebih banyak dengan tingkat oksidasi +2

 atom Bi mempunyai 5 elektron valensi tetapi senyawanya lebih banyak dengan tingkat oksidasi +1 dan +3 Penyimpangan dari Aturan Oktet dapat berupa :

1) Tidak mencapai oktet

Penulisan Struktur Lewis Langkah-langkahnya :

1) Semua elektron valensi harus muncul dalam struktur Lewis 2) Semua elektron dalam struktur Lewis umumnya berpasangan

3) Semua atom umumnya mencapai konfigurasi oktet (khusus untuk H, duplet)

4) Kadang-kadang terdapat ikatan rangkap 2 atau 3 (umumnya ikatan rangkap 2 atau 3 hanya dibentuk oleh atom C, N, O, P dan S)

Langkah alternatif : ( syarat utama : kerangka molekul / ion sudah diketahui ) 1) Hitung jumlah elektron valensi dari semua atom dalam molekul / ion

2) Berikan masing-masing sepasang elektron untuk setiap ikatan

3) Sisa elektron digunakan untuk membuat semua atom terminal mencapai oktet 4) Tambahkan sisa elektron (jika masih ada), kepada atom pusat

5) Jika atom pusat belum oktet, tarik PEB dari atom terminal untuk membentuk ikatan rangkap dengan atom pusat

Resonansi

a. Suatu molekul atau ion tidak dapat dinyatakan hanya dengan satu struktur Lewis.

b. Kemungkinan-kemungkinan struktur Lewis yang ekivalen untuk suatu molekul atau ion disebut Struktur Resonansi. Contoh :

O

oo

oo

oo

S O

_{oo oo}

oo

oo

_{oo oo}

O

oo

oo

oo

S

_oo

oo

O

beresonansi

c. Dalam molekul SO2 terdapat 2 jenis ikatan yaitu 1 ikatan tunggal ( S−O _{) dan 1 ikatan rangkap (} S=O _).

d. Berdasarkan konsep resonansi, kedua ikatan dalam molekul SO2 adalah ekivalen.

e. Dalam molekul SO2 itu, ikatan rangkap tidak tetap antara atom S dengan salah 1 dari 2 atom O dalam molekul itu, tetapi silih berganti.

f. Tidak satupun di antara ke-2 struktur di atas yang benar untuk SO2, yang benar adalah gabungan atau hibrid dari ke-2 struktur resonansi tersebut.

BAB 5 STOIKIOMETRI

Membahas tentang hubungan massa antar unsur dalam suatu senyawa (stoikiometri senyawa) dan antar zat dalam suatu reaksi kimia (stoikiometri reaksi).

Tata Nama Senyawa Sederhana

1). Tata Nama Senyawa Molekul ( Kovalen ) Biner.

Senyawa biner adalah senyawa yang hanya terdiri dari dua jenis unsur. Contoh : air (H2O), amonia (NH3)

a). Rumus Senyawa

Unsur yang terdapat lebih dahulu dalam urutan berikut, ditulis di depan. B-Si-C-Sb-As-P-N-H-Te-Se-S-I -Br-Cl-O-F

Contoh : ………(lengkapi sendiri) b). Nama Senyawa

Nama senyawa biner dari dua jenis unsur non logam adalah rangkaian nama kedua jenis unsur tersebut dengan akhiran –ida (ditambahkan pada unsur yang kedua).

Contoh : ………(lengkapi sendiri)

Catatan :

Jika pasangan unsur yang bersenyawa membentuk lebih dari sejenis senyawa, maka senyawa-senyawa yang terbentuk dibedakan dengan menyebutkan angka indeks dalam bahasa Yunani.

1 = mono 2 = di 3 = tri 4 = tetra 5 = penta

6 = heksa 7 = hepta 8 = okta 9 = nona 10 = deka Angka indeks satu tidak perlu disebutkan, kecuali untuk nama senyawa karbon monoksida. Contoh : ……….(lengkapi sendiri)

c). Senyawa yang sudah umum dikenal, tidak perlu mengikuti aturan di atas. Contoh : ………(lengkapi sendiri)

2). Tata Nama Senyawa Ion.

Kation = ion bermuatan positif (ion logam)

Anion = ion bermuatan negatif (ion non logam atau ion poliatom) Perhatikan tabel halaman 143-144 dari Buku Paket 1A!

a). Rumus Senyawa

Unsur logam ditulis di depan. Contoh : ………(lengkapi sendiri)

Rumus senyawa ion ditentukan oleh perbandingan muatan kation dan anionnya.

Kation dan anion diberi indeks sedemikian rupa sehingga senyawa bersifat netral ( muatan positif =  muatan negatif).

b). Nama Senyawa

Nama senyawa ion adalah rangkaian nama kation (di depan) dan nama anionnya (di belakang); sedangkan angka indeks tidak disebutkan.

Contoh : ………(lengkapi sendiri)

Catatan :

 Jika unsur logam mempunyai lebih dari sejenis bilangan oksidasi, maka senyawa-senyawanya dibedakan dengan menuliskan bilangan oksidasinya (ditulis dalam tanda kurung dengan angka Romawi di belakang nama unsur logam itu).

Contoh : ………(lengkapi sendiri)

 Berdasarkan cara lama, senyawa dari unsur logam yang mempunyai 2 jenis muatan dibedakan dengan memberi akhiran –o untuk muatan yang lebih rendah dan akhiran – i untuk muatan yang lebih tinggi.

Contoh : ………(lengkapi sendiri)

Cara ini kurang informatif karena tidak menyatakan bilangan oksidasi unsur logam yang bersangkutan.

3). Tata Nama Senyawa Terner.

Senyawa terner sederhana meliputi : asam, basa dan garam. Reaksi antara asam dengan basa menghasilkan garam. a). Tata Nama Asam.

Asam adalah senyawa hidrogen yang di dalam air mempunyai rasa masam.

Rumus asam terdiri atas atom H (di depan, dianggap sebagai ion H+) dan suatu anion yang disebut sisa asam. Catatan : perlu diingat bahwa asam adalah senyawa molekul, bukan senyawa ion.

Nama anion sisa asam = nama asam yang bersangkutan tanpa kata asam. Contoh : H3PO4

Rumus sisa asam =

PO

4

3−

(fosfat) b). Tata Nama Basa.

Basa adalah zat yang jika di dalam air dapat menghasilkan ion OH−

Pada umumnya, basa adalah senyawa ion yang terdiri dari kation logam dan anion OH− Nama basa = nama kationnya yang diikuti kata hidroksida.

Contoh : ………(lengkapi sendiri) c). Tata Nama Garam.

Garam adalah senyawa ion yang terdiri dari kation basa dan anion sisa asam. Rumus dan penamaannya = senyawa ion.

Contoh : ………(lengkapi sendiri)

4). Tata Nama Senyawa Organik.

Senyawa organik adalah senyawa-senyawa C dengan sifat-sifat tertentu.

Senyawa organik mempunyai tata nama khusus, mempunyai nama lazim atau nama dagang ( nama trivial ). Contoh : halaman 147 Buku Paket 1A.

Persamaan Reaksi

Menggambarkan reaksi kimia yang terdiri atas rumus kimia pereaksi dan hasil reaksi disertai dengan koefisiennya masing-masing.

1). Menuliskan Persamaan Reaksi.

o Reaksi kimia mengubah zat-zat asal (pereaksi = reaktan) menjadi zat baru (produk).

o Jenis dan jumlah atom yang terlibat dalam reaksi tidak berubah, tetapi ikatan kimia di antaranya berubah. o Ikatan kimia dalam pereaksi diputuskan dan terbentuk ikatan baru dalam produknya.

o Atom-atom ditata ulang membentuk produk reaksi. Contoh :

2H₂(g) +O₂(g) →2H₂O(l)

Keterangan :

 Tanda panah menunjukkan arah reaksi (artinya = membentuk atau bereaksi menjadi).

 Huruf kecil dalam tanda kurung menunjukkan wujud atau keadaan zat yang bersangkutan (g = gass, l = liquid, s = solid dan aq = aqueous / larutan berair).

 Bilangan yang mendahului rumus kimia zat disebut koefisien reaksi (untuk menyetarakan atom-atom sebelum dan sesudah reaksi).

 Koefisien reaksi juga menyatakan perbandingan paling sederhana dari partikel zat yang terlibat dalam reaksi.

1). Menuliskan rumus kimia zat pereaksi dan produk, lengkap dengan keterangan wujudnya.

2). Penyetaraan, yaitu memberi koefisien yang sesuai sehingga jumlah atom setiap unsur sama pada kedua ruas (cara sederhana).

Contoh :

Langkah 1 :

Al

(

s)+

H

2

SO

4

(

aq

)→

Al

2

(

SO

4

)

3

(

aq

)+H

₂

(

g

)

_{(belum setara)}

Langkah 2 :

2 Al

(s)+

3

H

2

SO

4

(

aq

)→

Al

2

(

SO

4

)

3

(

aq

)+

3

H

2

(

g

)

(sudah setara) 2). Menyetarakan Persamaan Reaksi.

Langkah-langkahnya (cara matematis) :

a). Tetapkan koefisien salah satu zat, biasanya zat yang rumusnya paling kompleks = 1, sedangkan zat lain diberikan koefisien sementara dengan huruf.

b). Setarakan terlebih dahulu unsur yang terkait langsung dengan zat yang diberi koefisien 1 itu. c). Setarakan unsur lainnya. Biasanya akan membantu jika atom O disetarakan paling akhir.

Contoh : Langkah 1 :

Persamaan reaksi yang belum setara.

C₂H₆+O₂→ CO₂+H₂O

Langkah 2 :

Menetapkan koefisien C2H6 = 1 sedangkan koefisien yang lain ditulis dengan huruf.

1C₂H₆+a O₂→b CO₂+c H₂O

Langkah 3 :

Jumlah atom di ruas kiri dan kanan : Atom Ruas kiri Ruas kanan

C 2 b

H 6 2c

O 2a 2b+c

Langkah 4 :

Jumlah atom di ruas kiri = jumlah atom di ruas kanan. Dari langkah 3, diperoleh :

b = 2 ………. (i) 2c = 6 ………. (ii) 2a = (2b + c) …….. (iii) Dari persamaan (ii), diperoleh : 2c = 6

c =

6

Persamaan (i) dan (iv) disubstitusikan ke persamaan (iii) : 2a = (2b + c) …….. (iii)

2a = {(2).(2) + 3} = 7

a =

7

2

_{…………... (v)} Langkah 5 :

Nilai-nilai a, b dan c disubstitusikan ke persamaan reaksi :

1

C

₂

H

₆

+

7

2

O

2

→

2 CO

2

+

3

H

2

O

_{…………..(x 2)}

2C₂H₆+7O₂ →4 CO₂+6 H₂O

Langkah 6 :

Memeriksa kembali jumlah atom di ruas kiri dan kanan, serta melengkapi wujud zatnya.

2C₂H₆(g) +7O₂(g) →4 CO₂(g) +6H₂O(g)

Latihan Soal :

Kerjakan soal nomor 25 halaman 160-161; nomor 26 dan 27 (halaman 163 dari Buku Paket 1A)!

Hukum Dasar Kimia

1). Hukum Kekekalan Massa ( Hukum Lavoisier ).

Yaitu : “Dalam sistem tertutup, massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.” Contoh :

40 gram Ca + 16 gram O2  56 gram CaO 12 gram C + 32 gram O2  44 gram CO2

Contoh soal :

Pada wadah tertutup, 4 gram logam kalsium dibakar dengan oksigen, menghasilkan kalsium oksida. Jika massa kalsium oksida yang dihasilkan adalah 5,6 gram, maka berapa massa oksigen yang diperlukan?

Jawab :

m Ca = 4 gram m CaO = 5,6 gram

m O2 = ..?

Berdasarkan hukum kekekalan massa : Massa sebelum reaksi = massa sesudah reaksi

 m Ca + m O2 = m CaO

 m O2 = m CaO - m Ca = (5,6 – 4,0) gram = 1,6 gram

Jadi massa oksigen yang diperlukan adalah 1,6 gram.

2). Hukum Perbandingan Tetap ( Hukum Proust ).

Yaitu : “Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah tertentu dan tetap.” Contoh : perhatikan contoh soal 5.1 dari Buku Paket 1A halaman 151-152!

Contoh lain :

Air tersusun oleh unsur-unsur hidrogen (H2) dan oksigen (O2) dengan perbandingan yang selalu tetap yaitu : 11,91 % : 88,81 % = 1 : 8

Massa H2 (gram)

Massa O2 (gram)

Massa H2O

(gram) Massa zat sisa

1 8 9

-2 16 18

-3 16 18 1 gram H2

3 25 27 1 gram O2

4 25 28,125 0,875 gram H2

Contoh soal :

Jika diketahui perbandingan massa besi (Fe) dan belerang (S) dalam pembentukan senyawa besi (II) sulfida (FeS) adalah 7 : 4 maka tentukan :

a) Massa besi yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan 8 gram belerang!

b) Massa belerang yang tersisa, jika sebanyak 21 gram Fe direaksikan dengan 15 gram S! c) Massa S dan massa Fe yang dibutuhkan untuk menghasilkan 22 gram senyawa FeS! Jawab :

Reaksi : Fe + S → FeS

7 4 11

Massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama, sehingga 7 gram Fe akan bereaksi dengan 4 gram S membentuk 11 gram FeS.

a) Massa S = 8 gram Massa Fe = …?

Massa Fe =

7

4

x

8 gram

=

14 gram

Jadi massa Fe yang dibutuhkan adalah 14 gram.

Fe : S = 21 : 15 = 7 : 5

Belerang berlebih, berarti seluruh Fe habis bereaksi. Massa Fe yang bereaksi = 21 gram

Massa S yang bereaksi =

4

7

x

21 gram

=

12 gram

Massa S yang tersisa = ( 15-12 ) gram = 3 gram Jadi massa S yang tersisa adalah 3 gram.

c) Untuk membentuk 22 gram FeS :

m Fe =

7

11

x

22 gram

=

14 gram

m S =

4

11

x

22 gram

=

8 gram

Jadi massa Fe dan S yang dibutuhkan adalah 14 gram dan 8 gram.

3). Hukum Kelipatan Perbandingan / Hukum Perbandingan Berganda ( Hukum Dalton ).

Yaitu : “Jika dua jenis unsur dapat membentuk lebih dari satu macam senyawa, maka perbandingan massa salah satu unsur yang terikat pada massa unsur lain yang sama, merupakan bilangan bulat dan sederhana.”

Contoh :

C dan O dapat membentuk dua jenis senyawa, yaitu CO dan CO2. Jika massa C dalam kedua senyawa itu sama (berarti jumlah C sama), maka :

Massa O dalam CO : massa O dalam CO2 akan merupakan bilangan bulat dan sederhana (yaitu = 1:2 ). Contoh soal :

Karbon dapat bergabung dengan hidrogen dengan perbandingan 3 : 1, membentuk gas metana. Berapa massa hidrogen yang diperlukan untuk bereaksi dengan 900 gram C pada metana?

Jawab :

C : H = 3 : 1 sehingga :  900 : m H = 3 : 1

 m H =

1

3

x

900 gram

=

300 gram

_{; Jadi, massa H yang diperlukan adalah 300 gram.} 4). Hukum Perbandingan Volum ( Hukum Gay Lussac ).

Yaitu : “Pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volum gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi merupakan bilangan bulat dan sederhana.”

Contoh :

Dua volum gas hidrogen bereaksi dengan satu volum gas oksigen membentuk dua volum uap air. gas hidrogen + gas oksigen  uap air

2 V 1 V 2 V

5). Hukum Avogadro.

Yaitu : “Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumnya sama mengandung jumlah partikel yang sama pula.” Contoh :

Pada pembentukan molekul H2O 2L H2(g) + 1L O2(g)  2L H2O(g)

H

H

H

H

+

O

O

_H

O

O

H

H

H

2 molekul H2 1 molekul O2 2 molekul H2O

Catatan :

Jika volume dan jumlah molekul salah 1 zat diketahui, maka volume dan jumlah molekul zat lain dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan :

V

_{yang dicari}

=

koefisien

yang dicari

koefisien

_{yang diketahui}

x V

yang diketahui dan

X

_{yang dicari}

=

koefisien

yang dicari

koefisien

_{yang diketahui}

x X

yang diketahui Keterangan :

V = volume molekul ( L ) X = jumlah partikel ( molekul )

Contoh soal :

Pada suhu dan tekanan yang sama, sebanyak 2 L gas nitrogen (N2) tepat bereaksi dengan gas H2 membentuk gas NH3 (amonia).

Tentukan :

a) Persamaan reaksinya!

c) Volume gas NH3 yang dihasilkan! Jawab :

a) Persamaan reaksinya :

N₂(g) + 3H₂(g) →2 NH₃(g)

b) V H2 =

koef.

H

₂

koef.

N

₂

x V N

2

=

3

1

x

2

L

_{= 6 L}

Jadi volume gas H2 yang diperlukan dalam reaksi adalah 6 L.

c) V NH3 =

koef. NH

₃

koef .

N

₂

x V N

2

=

2

1

x

2

L

_{= 4 L}

Jadi volume gas NH3 yang dihasilkan oleh reaksi tersebut adalah 4 L.

Konsep Mol

{ Pelajari lagi tentang Massa Atom Relatif (Ar) dan Massa Molekul Relatif (Mr)! }

a) Definisi Mol

o Satu mol adalah banyaknya zat yang mengandung jumlah partikel yang = jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram C-12.

o Mol merupakan satuan jumlah (seperti lusin,gros), tetapi ukurannya jauh lebih besar. o Mol menghubungkan massa dengan jumlah partikel zat.

o Jumlah partikel dalam 1 mol (dalam 12 gram C-12) yang ditetapkan melalui berbagai metode eksperimen dan sekarang ini kita terima adalah 6,02 x 1023 _{(disebut tetapan Avogadro, dinyatakan dengan L).}

Contoh :

 1 mol air artinya : sekian gram air yang mengandung 6,02 x 1023 _{molekul air.}

 1 mol besi artinya : sekian gram besi yang mengandung 6,02 x 1023 _{atom besi.}

 1 mol asam sulfat artinya : sekian gram asam sulfat yang mengandung 6,02 x 1023 _{molekul H2SO4.} 1 mol = 6,02 x 1023 _partikel















n

x

6,02

x

10

23

X

b) Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel Dirumuskan :

Keterangan : n = jumlah mol

X _{= jumlah partikel} Contoh soal :

Perhatikan Buku Paket 1A halaman 174!

c) Massa Molar (mm)

o Massa molar menyatakan massa 1 mol zat. o Satuannya adalah gram mol-1_.

o Massa molar zat berkaitan dengan Ar atau Mr zat itu, karena Ar atau Mr zat merupakan perbandingan massa antara partikel zat itu dengan atom C-12.

Contoh :

Ar Fe = 56, artinya : massa 1 atom Fe : massa 1 atom C-12 = 56 : 12 Mr H2O = 18, artinya : massa 1 molekul air : massa 1 atom C-12 = 18 : 12 Karena :

1 mol C-12 = 12 gram (standar mol), maka :

Massa 1 mol atom Fe =

56

12

x

12 gram

=

56 gram

Massa 1 mol molekul air =

18

12

x

12 gram

=

18 gram

Kesimpulan :

Massa 1 mol suatu zat = Ar atau Mr zat tersebut (dinyatakan dalam gram).

d) Hubungan Jumlah Mol (n) dengan Massa Zat (m) Dirumuskan :

dengan :

m _{= massa} n _{= jumlah mol}

m=n x m_m

Untuk unsur yang partikelnya berupa atom : mm = Ar gram mol-1 Untuk zat lainnya : mm = Mr gram mol-1

m_{m = massa molar} Contoh soal :

Perhatikan Buku Paket 1A halaman 177! e) Volum Molar Gas (Vm) o Adalah volum 1 mol gas.

o Menurut Avogadro, pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas bervolum sama akan mengandung jumlah molekul yang sama pula.

o Artinya, pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas dengan jumlah molekul yang sama akan mempunyai volum yang sama pula.

o Oleh karena 1 mol setiap gas mempunyai jumlah molekul sama yaitu 6,02 x 1023 _{molekul, maka pada suhu dan} tekanan yang sama, 1 mol setiap gas mempunyai volum yang sama.

o Jadi : pada suhu dan tekanan yang sama, volum gas hanya bergantung pada jumlah molnya. Dirumuskan :

dengan :

V _{= volum gas}

n _{= jumlah mol}

V_m

= volum molar

 Beberapa kondisi / keadaan yang biasa dijadikan acuan : 1) Keadaan Standar

 Adalah suatu keadaan dengan suhu 0o_{C dan tekanan 1 atm.}

 Dinyatakan dengan istilah STP (Standard Temperature and Pressure).

2) Keadaan Kamar

 Adalah suatu keadaan dengan suhu 25o_{C dan tekanan 1 atm.}

 Dinyatakan dengan istilah RTP (Room Temperature and Pressure).

3) Keadaan Tertentu dengan Suhu dan Tekanan yang Diketahui Digunakan rumus Persamaan Gas Ideal :

V =n x V_m

Pada keadaan STP, volum molar gas (Vm ) = 22,4 liter/mol

Pada keadaan RTP, volum molar gas (Vm) = 24 liter/mol

P V=n R T

4) Posisi ikatan rangkap ditunjukkan dengan awalan angka yaitu nomor dari atom C berikatan rangkap yang paling tepi / pinggir (nomor terkecil).

Contoh :

Perhatikan Buku Paket 1B halaman 63! (bagian bawah) 5) Penulisan cabang-cabang, sama seperti pada alkana.

Contoh :

Perhatikan Buku Paket 1B halaman 64! Sumber dan Kegunaan Alkena

Alkena dibuat dari alkana melalui proses pemanasan atau dengan bantuan katalisator (cracking). Alkena suku rendah digunakan sebagai bahan baku industri plastik, karet sintetik, dan alkohol.

ALKUNA

o Adalah hidrokarbon alifatik tak jenuh yaitu hidrokarbon dengan satu ikatan rangkap tiga (–C≡C–). Senyawa yang mempunyai 2 ikatan rangkap 3 disebut alkadiuna, yang mempunyai 1 ikatan rangkap 2 dan 1 ikatan rangkap 3 disebut alkenuna.

o Rumus umum alkuna yaitu :

C

n

H

2n-2 ; n = jumlah atom C Contoh :

Perhatikan Tabel 7.6 dari Buku Paket 1B halaman 65! Tata Nama Alkuna

o Nama alkuna diturunkan dari nama alkana yang sesuai dengan mengganti akhiran –ana menjadi –una. o Tata nama alkuna bercabang sama seperti penamaan alkena.

Contoh :

Perhatikan Buku Paket 1B halaman 67! Sumber dan Kegunaan Alkuna

Alkuna yang mempunyai nilai ekonomis penting hanyalah etuna (asetilena), C2H2. Gas asetilena digunakan untuk mengelas besi dan baja.

Reaksi pembentukan etuna (asetilena) :

4 CH4 (g) + 3 O2 (g) 2 C2H2 (g) + 6 H2O (g) CaC2 (s) + 2 H2O (l) Ca(OH)2 (aq) + C2H2 (g)

KEISOMERAN

Isomer adalah senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul yang sama tetapi mempunyai struktur atau konfigurasi yang berbeda.

Struktur berkaitan dengan cara atom saling berikatan, sedangkan konfigurasi berkaitan dengan susunan ruang atom-atom dalam molekul.

Keisomeran dibedakan menjadi 2 yaitu :

1) Keisomeran struktur : keisomeran karena perbedaan struktur.

2) Keisomeran ruang : keisomeran karena perbedaan konfigurasi (rumus molekul dan strukturnya sama). Contoh :

Perhatikan Buku Paket 1B halaman 71! Penjelasan :

1) Keisomeran Struktur Dibedakan menjadi 3 yaitu :

a) keisomeran kerangka : jika rumus molekulnya sama tetapi rantai induknya (kerangka atom) berbeda.

b) keisomeran posisi : jika rumus molekul dan rantai induknya (kerangka atom) sama tetapi posisi cabang/gugus penggantinya berbeda.

c) keisomeran gugus fungsi (materi kelas XII IPA). Contoh :

Perhatikan Buku Paket 1B halaman 72! 2) Keisomeran Ruang

Dibedakan menjadi 2 yaitu :

a) keisomeran geometri : keisomeran karena perbedaan arah (orientasi) gugus-gugus tertentu dalam molekul dengan struktur yang sama.

Keisomeran geometri menghasilkan 2 bentuk isomer yaitu bentuk cis (jika gugus-gugus sejenis terletak pada sisi yang sama) dan bentuk trans (jika gugus-gugus sejenis terletak berseberangan).

b) keisomeran optik (materi kelas XII IPA). Contoh :

Perhatikan Buku Paket 1B halaman 73!

 Keisomeran pada Alkana

o Tergolong keisomeran struktur yaitu perbedaan kerangka atom karbonnya. Makin panjang rantai karbonnya, makin banyak pula kemungkinan isomernya.

o Pertambahan jumlah isomer ini tidak ada aturannya. Perlu diketahui juga bahwa tidak berarti semua kemungkinan isomer itu ada pada kenyataannya.

Misalnya : dapat dibuat 18 kemungkinan isomer dari C8H18, tetapi tidak berarti ada 18 senyawa dengan rumus molekul C8H18.

o Cara sistematis untuk mencari jumlah kemungkinan isomer pada alkana : a) Mulailah dengan isomer rantai lurus.

b) Kurangi rantai induknya dengan 1 atom C dan jadikan cabang (metil).

d) Selanjutnya, kurangi lagi rantai induknya. Kini 2 atom C dijadikan cabang, yaitu sebagai dimetil atau etil. Pelajari Buku Paket 1B halaman 74-75!

 Keisomeran pada Alkena

Dapat berupa keisomeran struktur dan ruang. a) Keisomeran Struktur.

 Keisomeran struktur pada alkena dapat terjadi karena perbedaan posisi ikatan rangkap atau karena perbedaan kerangka atom C.

 Keisomeran mulai ditemukan pada butena yang mempunyai 3 isomer struktur.

 Contoh yang lain yaitu alkena dengan 5 atom C. Perhatikan Buku Paket 1B halaman 77!

b) Keisomeran Geometris.

 Keisomeran ruang pada alkena tergolong keisomeran geometris yaitu : karena perbedaan penempatan gugus-gugus di sekitar ikatan rangkap.

Contohnya :

oKeisomeran pada 2-butena. Dikenal 2 jenis 2-butena yaitu cis-2-butena dan trans-2-butena. Keduanya mempunyai struktur yang sama tetapi berbeda konfigurasi (orientasi gugus-gugus dalam ruang).

oPada cis-2-butena, kedua gugus metil terletak pada sisi yang sama dari ikatan rangkap; sebaliknya pada trans -2-butena, kedua gugus metil berseberangan.

Perhatikan Buku Paket 1B halaman 77! (bagian bawah)

 Tidak semua senyawa yang mempunyai ikatan rangkap pada atom karbonnya (C=C) mempunyai keisomeran geometris. Senyawa itu akan mempunyai keisomeran geometris jika kedua atom C yang berikatan rangkap mengikat gugus-gugus yang berbeda.

Contoh :

Perhatikan Buku Paket 1B halaman 78!

 Keisomeran pada Alkuna

 Keisomeran pada alkuna tergolong keisomeran kerangka dan posisi.

 Pada alkuna tidak terdapat keisomeran geometris.

 Keisomeran mulai terdapat pada butuna yang mempunyai 2 isomer. Perhatikan Buku Paket 1B halaman 79!

SIFAT-SIFAT HIDROKARBON Meliputi :

a) Sifat-Sifat Fisis

(Belajar mandiri dari Buku Paket 1B halaman 80-82!) b) Sifat Kimia

Berkaitan dengan reaksi kimia. 1) Reaksi-reaksi pada Alkana

Alkana tergolong zat yang sukar bereaksi sehingga disebut parafin yang artinya afinitas kecil. Reaksi terpenting dari alkana adalah reaksi pembakaran, substitusidan perengkahan (cracking).

Penjelasan : a. Pembakaran

o Pembakaran sempurna alkana menghasilkan gas CO2 dan H2O (uap air), sedangkan pembakaran tidak sempurna menghasilkan gas CO dan uap air, atau jelaga (partikel karbon).

Contoh :

Perhatikan Buku Paket 1B halaman 83! (bagian atas) b. Substitusi atau pergantian

 Atom H dari alkana dapat digantikan oleh atom lain, khususnya golongan halogen.

 Penggantian atom H oleh atom atau gugus lain disebut reaksi substitusi.

 Salah satu reaksi substitusi terpenting dari alkana adalah halogenasi yaitu penggantian atom H alkana dengan atom halogen, khususnya klorin (klorinasi).

 Klorinasi dapat terjadi jika alkana direaksikan dengan klorin. Contoh :

Perhatikan Buku Paket 1B halaman 83! (bagian bawah)

c. Perengkahan atau cracking

 Perengkahan adalah pemutusan rantai karbon menjadi potongan-potongan yang lebih pendek.

 Perengkahan dapat terjadi bila alkana dipanaskan pada suhu dan tekanan tinggi tanpa oksigen.

 Reaksi ini juga dapat dipakai untuk membuat alkena dari alkana. Selain itu juga dapat digunakan untuk membuat gas hidrogen dari alkana.

Contoh :

Perhatikan Buku Paket 1B halaman 84!

2) Reaksi-reaksi pada Alkena

o Alkena lebih reaktif daripada alkana. Hal ini disebabkan karena adanya ikatan rangkap C=C.

o Reaksi alkena terutama terjadi pada ikatan rangkap tersebut. Reaksi penting dari alkena meliputi : reaksi pembakaran, adisi dan polimerisasi.

a. Pembakaran

 Seperti halnya alkana, alkena suku rendah mudah terbakar. Jika dibakar di udara terbuka, alkena menghasilkan jelaga lebih banyak daripada alkana. Hal ini terjadi karena alkena mempunyai kadar C lebih tinggi daripada alkana, sehingga pembakarannya menuntut / memerlukan lebih banyak oksigen.

 Pembakaran sempurna alkena menghasilkan gas CO2 dan uap air. Contoh :

Perhatikan Buku Paket 1B halaman 84! b. Adisi (penambahan = penjenuhan)

o Reaksi terpenting dari alkena adalah reaksi adisi yaitu reaksi penjenuhan ikatan rangkap. Contoh :

Perhatikan Buku Paket 1B halaman 85! (bagian atas) c. Polimerisasi

 Adalah reaksi penggabungan molekul-molekul sederhana menjadi molekul yang besar.

 Molekul sederhana yang mengalami polimerisasi disebut monomer, sedangkan hasilnya disebut polimer.

 Polimerisasi alkena terjadi berdasarkan reaksi adisi.

 Prosesnya sebagai berikut :

a) Mula-mula ikatan rangkap terbuka, sehingga terbentuk gugus dengan 2 elektron tidak berpasangan. b) Elektron-elektron yang tidak berpasangan tersebut kemudian membentuk ikatan antar gugus, sehingga

membentuk rantai. Contoh :

Perhatikan Buku Paket 1B halaman 85! (bagian bawah) 3) Reaksi-reaksi pada Alkuna

o Reaksi-reaksi pada alkuna mirip dengan alkena; untuk menjenuhkan ikatan rangkapnya, alkuna memerlukan pereaksi 2 kali lebih banyak dibandingkan dengan alkena.

Contoh :

Perhatikan Buku Paket 1B halaman 86!

o Reaksi-reaksi terpenting dalam alkena dan alkuna adalah reaksi adisi dengan H2, adisi dengan halogen (X2) dan adisi dengan asam halida (HX).

o Pada reaksi adisi gas HX (X = Cl, Br atau I) terhadap alkena dan alkuna berlaku aturan Markovnikov yaitu : “ Jika atom C yang berikatan rangkap mengikat jumlah atom H yang berbeda, maka atom X akan terikat

pada atom C yang sedikit mengikat atom H ” Contoh :

CH₂ CH CH₃ Br

CH₂ CH CH₃ + HBr

“ Jika atom C yang berikatan rangkap mengikat jumlah atom H sama banyak, maka atom X akan terikat pada atom C yang mempunyai rantai C paling panjang “

Contoh :

CH

3

CH

₂

CH

CH

CH

₃

Cl

H