BAB 1

BAB 1

MATERI DAN PERUBAHANNYA

I. SIFAT MATERI

Materi adalah segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang. Contoh: air, udara, batu, kayu, plastik dan lain sebagainya.

Setiap materi mempunyai sifat spesifik yang membedakannya dari zat lain.

Sifat-sifat materi ada 2, yaitu:

1. Sifat intensif

Yaitu sifat yang tidak didasari atas ukuran zat dan massa zat. Contoh: massa jenis, rasa, titik didih, warna, kekerasan, titik leleh, bau, kerapatan, daya hantar

2. Sifat ekstensif

Yaitu sifat materi yang yang didasari atas kuantitas/jumlah dan ukurannya. Contoh: volume, panjang, energi.

Berdasarkan perubahannya, sifat materi dibedakan menjadi 2, yaitu:

1. Sifat fisika

Yaitu sifat materi yang tidak ada hubungannya dengan pembentukan zat baru, tapi mengenai keadaan fisik suatu zat tanpa melalui proses kimia. Contoh: warna, bau, rasa, kekerasan, titik didih, titik leleh.

2. Sifat kimia

Yaitu sifat materi yang berhubungan dengan pembentukan zat baru. Contoh: kereaktifan, kestabilan, mudah terbakar, mudah berkarat.

Wujud materi:

1. Padat: partikelnya rapat, volume tetap

2. Cair: jarak partikel agak renggang, volume tetap

3. Gas: jarak partikelnya renggang, volume berubah sesuai tempat

II. PERUBAHAN MATERI

Perubahan materi diklasifikasikan menjadi 2 golongan, yaitu:

1. Perubahan fisika

Yaitu perubahan materi yang tidak disertai dengan terjadinya zat baru yang lain jenisnya.

Gejala/ciri yang menyertai perubahan fisika:

a. Perubahan bentuk

Contoh: beras menjadi tepung beras

b. Perubahan wujud

Contoh: air menjadi es

c. Perubahan ukuran

Contoh: kapur barus lama kelamaan menjadi kecil dan habis

d. Pengaruh pelarutan/pemanasan

Contoh: garam dilarutkan, pemuaian pada logam

e. Sebab-sebab lain

Contoh: pewarnaan pada makanan

Perubahan wujud materi:

2. Perubahan kimia

Yaitu perubahan materi yang menyebabkan terjadinya pembentukan zat baru yang lain jenisnya. Bila terjadi perubahan kimia, zat baru yang dihasilkan tidak bisa berubah kembali seperti semula. Perubahan kimia disebut juga sebagai reaksi kimia.

Gejala/ciri yang menyertai perubahan kimia:

a. Terjadi perubahan warna

b. Terjadi pembentukan gas/gelembung gas

c. Terjadi pembentukan endapan

d. Terjadi perubahan suhu

Contoh-contoh perubahan kimia:

a. Proses pembakaran

b. Proses pelapukan kayu

c. Proses perkaratan logam

d. Proses fermentasi

III. KLASIFIKASI MATERI

Secara singkat, klasifikasi materi dapat digambarkan pada tabel berikut ini:

Materi tersusun atas partikel-partikel materi. Partikel materi adalah bagian terkecil atau partikel terkecil suatu materi yang masih memiliki sifat-sifat materi tersebut.

Materi dapat digolongkan menjadi dua, yaitu zat tunggal (zat murni) dan campuran.

1. Zat tunggal/zat murni

Yaitu materi yang hanya tersusun satu jenis zat dan komponen penyusunnya tidak dapat dipisahkan dengan cara-cara fisika.

Contoh: emas, air, alkohol, besi.

Zat murni terbagi menjadi 2, yaitu:

a. Unsur, adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan menjadi zat-zat lain yang lebih sederhana. Contoh: emas besi, tembaga, raksa, karbon, belerang.

Unsur dapat dikelompokkan menjadi 3 yaitu:

· Unsur logam

Ciri-ciri: keras, pada suhu kamar berwujud padat (kecuali raksa), konduktor panas dan listrik, mengkilap, dapat ditempa dan diregangkan. Contoh: aluminium, besi, tembaga.

· Unsur non logam

Ciri-ciri: isolator (kecuali grafit bersifat semi konduktor), rapuh, umumnya berwujud gas, tidak mengkilap (kecuali intan). Contoh: oksigen, nitrogen, fluorin.

· Unsur metaloid

Merupakan unsur peralihan dari logam ke non logam yang mempunyai sifat sebagian logam dan sebagian non logam. Contoh: boron, silikon.

b. Senyawa, adalah zat tunggal yang masih dapat diuraikan menjadi zat-zat lain yang lebih sederhana secara reaksi kimia, dimana sifat senyawa berbeda dengan sifat-sifat unsur pembentuknya. Contoh: air diuraikan menjadi oksigen dan hidrogen, karbon dioksida diuraikan menjadi karbon dan oksigen.

Massa komponen (unsur) penyusun senyawa mempunyai perbandingan tetap.

1. Hukum Perbandingan Tetap ( Hukum Proust)

Menyatakan,“ Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap.“

Contoh :

Jika gas hidrogen direaksikan dengan gas oksigen menghasilkan air,

Gas hidrogen +gas oksigen→ Air

1 g

8 g

9 g

2 g

16 g

18 g

5 g

40 g

45 g

Jadi perbandingan massa hidrogen, oksigen dan air selalu tetap, yaitu 1 : 8 : 9.

2. Hukum Kekekalan Massa(Hukum Lavoisier)

Lavoisier(1771-1974) melakukan percobaan tentang perbandingan massa materi sebelum dan sesudah reaksi. Berdasarkan hasil percobaan tersebut disimpulkan bahwa ” massa materi sebelum dan sesudah reaksi adalah sama”.

Kesimpulan Lavosier disebut Hukum kekekalan massa.

Latihan

1. Data berikut diperoleh dari mereaksikan logam tembaga dengan belerang yang menghasilkan tembaga (II) sulfida, CuS

Sampel

Massa Sampel CuS

Massa Tembaga (Cu) yang bereaksi

Massa belerang (S)

yang bereaksi

Sampel A

Sampel B

Sampel C

Sampel D

0,60 gram

1,20 gram

1,50 gram

2,10 gram

0,40 gram

0,80 gram

1,00 gram

1,40 gram

0,20 gram

0,40 gram

0,50 gram

0,70 gram

Apakah data tersebut sesuai dengan hukum perbandingan tetap?

2. Jika perbandingan massa karbon dan massa oksigen yang bereaksi adalah 3 : 8 dan massa karbon dioksida yang terbentuk sebanyak 55 gram, berapa massa karbon dan oksigen yang bereaksi ?

3. Magnesium bereaksi dengan oksigen dengan perbandingan massa 3 : 4. Jika magnesium yang tersedia 90 gram berapa massa oksigen yang harus disediakan?

4. Suatu keping marmer mengandung 40% Ca. 12 gram cuplikan marmer yang lain mengandung 4,8 gram logam Ca. Buktikan bahwa untuk senyawa ini berlaku hukum perbandingan tetap.

5. 12 gram Mg dioksidasi ,diperoleh 20 gr magnesium dioksida. Berapa gram masa oksigen yang diperlukan untuk mengoksidasi magnesium?

2. Campuran

Yaitu materi yang tersusun lebih dari satu macam, masih mempunyai sifat zat aslinya dan dapat dipisahkan dengan cara fisika.

Sifat-sifat campuran:

· Terdiri dari 2 zat tunggal atau lebih

· Komposisinya sembarang dan tidak tetap

· Sifat zat penyusunnya masih tampak

· Dapat dipisahkan dengan cara fisika

Campuran terbagi menjadi 2, yaitu:

a. Campuran homogen, yaitu campuran yang serba sama dan merata, sehingga tidak dapat dibedakan antara zat-zat yang bercampur di dalamnya, disebut juga dengan larutan. Dalam larutan, seluruh bagiannya mempunyai sifat yang sama. Ukuran partikel dalam larutan kurang dari 1nanometer. Berdasarkan wujudnya, larutan terbagi menjadi 3 jenis, yaitu:

1. Larutan padat, contoh: kuningan (campuran tembaga dengan seng), perunggu (campuran tembaga dengan timah), stainless steel.

2. Larutan cair, contoh: larutan gula (campuran gula dengan air), larutan garam (campuran garam dengan air)

3. Larutan gas, contoh: udara (campuran bermacam-macam gas)

b. Campuran heterogen, yaitu campuran yang tidak serba sama karena seluruh bagiannya tidak bercampur secara merata, tiap bagiannya mempunyai sifat yang tidak sama, baik warna, rasa maupun kekentalannya. Campuran heterogen terdiri dari dua jenis, yaitu:

1. Suspensi, yaitu campuran kasar serta umumpnya tampak keruh dan terdiri dari berbagai fasa, contoh: air sungai, minyak dengan air. Ukuran partikel dalam suspensi lebih besar dari 100 nanometer

2. Koloid, yaitu campuran yang terletak antara larutan dengan suspensi, contoh: tinta, susu, kecap, kabut, asap. Ukuran partikel dalam koloid 1 nanometer – 100 nanometer.

Perbedaan senyawa dengan campuran

No

Yang dibandingkan

Senyawa

Campuran

1

2

3

4

Cara pembuatan

Perbandingan massa zat penyusun

Sifat zat penyusun

Pemisahan komponen zat penyusun

Peristiwa kimia

Tertentu

Tidak tampak

Cara kimia

Peristiwa fisika

Sembarang

Masih tampak

Cara fisika

IV. Partikel-partikel Materi

Partikel materi adalah bagian terkecil dari suatu materi yang mempunyai sifat materi itu. Partikel-partikel materi berupa atom, molekul atau ion yang tidak dapat dilihat dengan kasat mata.

A. Atom

Atom merupakan bagian terkecil dari suatu unsur yang masih mempunyai sifat yang sama dengan unsur tersebut. Contoh materi yang terdiri atom-atom adalah besi, emas, tembaga, dll.

B. Molekul

Molekul merupakan bagian terkecil dari senyawa yang masih mempunyai sifat senyawa tersebut. Senyawa dibentuk dari penggabungan unsur-unsur. Molekul merupakan gabungan dua atom atau lebih yang sejenis atau berbeda. Molekul ada 2 jenis, yaitu:

1. Molekul unsur, adalah molekul yang terbentuk dari gabungan dua atom atau lebih yang sejenis. Contoh: H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, I2, P4, S8.

2. Molekul senyawa, adalah molekul yang terbentuk dari gabungan dua atom atau lebih yang berbeda. Contoh: H2O, P2O5, MgCl2.

C. Ion

Ion merupakan atom atau gabungan atom yang bermuatan listrik. Ion terbentuk jika suatu atom unsur menangkap atau melepaskan elektron. Berdasarkan jumlah unsur yang membentuk ion, ion terdiri dari 2 jenis yaitu:

1. Ion monoatomik, yaitu ion yng berasal dari satu jenis unsur. Contoh: Na+, Fe2+, O2-, Cl-, dll

2. Ion poliatomik, yaitu ion yang berasal dari dua jenis atau lebih unsur. Contoh: SO42-, NH4+, dll

Berdasarkan muatannya, jenis ion ada 2 yaitu:

1. Kation, yaitu ion yang bermuatan positif. Kation terjadi bila unsur melepaskan satu atau lebih elektronnya. Contoh: Na+, Fe2+, NH4+.

2. Anion, yaitu ion yang bermuatan negatif. Anion terjadi bila atom unsur menangkap elektron yang dilepaskan atom unsur lain. Contoh: O2-, Cl-, SO42-.

LEMBAR KERJA EVALUASI

A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!

1. Perubahan energi kimia menjadi energi mekanik terjadi pada...

a. kipas angin menggunakan aki d. lampu pijar menggunakan generator

b. kincir angin yang bergerak e. lampu senter menggunakan baterai

c. pembangkit listrik tenaga air

2. Yang bukan termasuk sifat fisika di bawah ini adalah...

a. kekerasan c. kerapatan e. daya hantar

b. kereaktifan d. titik didih

3. Di antara perubahan materi berikut yang merupakan perubahan kimia adalah...

a. besi memuai c. lilin terbakar e. air mendidih

b. kamfer menyublim d. lilin mencair

4. Perhatikan peristiwa berikut:

1. kertas terbakar

3. besi berkarat

2. garam melarut

4. kapur barus menguap

Yang termasuk perubahan fisika adalah...

a. 1, 2, 3b. 2, 4c. 1, 2d. 1, 3e. 3, 4

5. Di antara gejala-gejala di bawah ini, yang bukan merupakan gejala perubahan kimia adalah...

a. terbentuk endapan c. perubahan wujud e. perubahan suhu

b. terbentuk gas d. perubahan warna

6. Ukuran kuantitas materi yang tidak dipengaruhi oleh suhu adalah...

a. panjangb. kerapatanc. beratd. Massa e. volume

7. Zat yang termasuk unsur adalah...

a. amoniak c. Cuka e. garam dapur

b. Hidrogen d. gula tebu

8. Zat-zat di bawah ini yang bukan termasuk campuran adalah...

a. oksigenb. Sirup c. udarad. air laut e. garam dapur

9. Pernyataan berikut ini yang benar adalah...

a. campuran selalu mempunyai perbandingan tertentu

b. senyawa adalah campuran homogen

c. unsur adalah zat yang dapat diuraikan menjadi zat lain

d. larutan adalah campuran yang heterogen

e. larutan adalah campuran yang homogen

10. Zat-zat di bawah ini yang termasuk senyawa adalah...

a. belerang, air raksa, air suling d. garam dapur, raksa, tembaga

b. garam dapur, glukosa, emas e. garam dapur, cuka, air suling

c. tembaga, belerang, cuka

11. Di bawah ini beberapa sifat materi:

1. dapat dipisahkan melalui perubahan fisika

2. terdiri dari berbagai zat tunggal

3. sifat komponennya masih tampak

4. dapat diuraikan dengan reaksi kimia

5. mempunyai komposisi tertentu

Yang tergolong sifat senyawa adalah...

a. 3, 4b. 1, 5c. 2, 3d. 4, 5e. 1, 2

12. Berikut ini yang partikel terkecilnya bukan molekul adalah...

a. sirup

c. udara e. Timah

b. air keras

d. besi

13. Di bawah ini tercantum sifat logam natrium. Yang merupakan sifat kimia adalah...

a. mudah bereaksi dengan oksigend. mempunyai titik leleh 98oC

b. mudah dipotong dengan pisau

e. dapat menghantarkan arus listrik

c. berwujud putih mengkilap

14. Perbedaan antara molekul senyawa dengan molekul unsur adalah...

a. molekul senyawa tidak tersusun dari atom-atom

b. molekul senyawa mengandung atom-atom yang lebih banyak

c. molekul senyawa mengandung atom-atom yang lebih dari sejenis

d. molekul senyawa memiliki massa yang lebih besar

e. molekul senyawa memiliki ukuran yang lebih besar

15. Manakah gambar skematis berikut yang menyatakan molekul senyawa...

a.

b.

c.

d.

e.

B. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar!

1. Kelompokkan perubahan-perubahan materi berikut ini ke dalam perubahan kimia dan perubahan fisika:

a. Warna baju memudar

f. Susu menjadi berasa asam

b. Garam dilarutkan dalam air

g. Air menjadi es

c. Seng dilarutkan dalam asam sulfath. Beras menjadi tepung

d. Pembuatan tape singkong

i. Minyak menjadi tengik

e. Pembuatan gula tebu

j. Bola lampu menyala

2. Suatu magnet dilewatkan melalui 25 gram serbuk padat A, dan 15 gram dari serbuk itu, B, tertarik oleh magnet. Sisa 10 dari bagian serbuk itu, C, dipanaskan sehingga menghasilkan 4,4 gram D dan 5,6 gram E. Jumlah D yang sama dapat diperoleh dari reaksi 1,2 gram F, dn 3,2 gram G. Zat E dapat diuraikan oleh arus listrik menjadi zat-zat lain, sedangkan zat-zat B, F dan G tidak dapat diuraikan lagi. Klasifikasikan zat-zat yang ditandai kode-kode huruf menjadi unsur, senyawa dan campuran!

3. Kelompokkan unsur-unsur berikut menjadi unsur logam, non logam dan metaloid:

a. Aluminium

g. Raksa

m. Karbon

b. Arsen

h. Klorin

n. Seng

c. Barium

i. Silikon

o. Emas

d. Belerang

j. Mangan

p. Krom

e. Besi

k. Timah

q. Nikel

f. Bromin

l. Hidrogen

r. Fosfor

BAB 2

LAMBANG UNSUR, RUMUS KIMIA DAN PERSAMAAN REAKSI

1. LAMBANG UNSUR

Lambang unsur digunakan untuk memberikan lambang yang ditulis berupa huruf awal dari nama unsur dalam bahasa latin. Jika beberapa unsur mempunyai nama dengan huruf awal yang sama, maka lambang unsur dinyatakan dengan dua huruf. Penggunaan lambang unsur dalam ilmu kimia di atur oleh suatu badan internasional yang disebut IUPAC (International Union Pure and Applied Chemistry).

Aturan penulisan lambang unsur yaitu:

a. Lambang unsur yang terdiri atas satu huruf harus menggunakan huruf besar

b. Lambang unsur yang terdiri atas dua huruf harus menggunakan huruf besar pada huruf pertama dan huruf kecil pada huruf kedua

Contoh:

Nama Indonesia

Nama Latin

Lambang Unsur

Perak

Argentum

Ag

Aluminium

Aluminium

Al

Argon

Argon

Ar

Arsen

Arsenium

As

Emas

Aurum

Au

Boron

Borium

B

Barium

Barium

Ba

Bismut

Bismuthum

Bi

Bromin

Bromium

Br

Karbon

Carbonium

C

Kalsium

Calcium

Ca

Klorin

Chlorium

Cl

Kobalt

Cobaltum

Co

Kromium

Chromium

Cr

Tembaga

Cuprum

Cu

Fluorin

Fluorin

F

Besi

Ferrum

Fe

Hidrogen

Hydrogenium

H

Helium

Helium

He

Raksa

Hydragyrum

Hg

Iodin

Yodium

I

Kalium

Kalium

K

Magnesium

Magnesium

Mg

Mangan

Manganum

Mn

Nitrogen

Nitrogenium

N

Natrium

Natrium

Na

Neon

Neon

Ne

Nikel

Nicculum

Ni

Oksigen

Oxygenium

O

Fosforus

Phosporus

P

Timbal

Plumbum

Pb

Belerang

Sulphur

S

Antimon

Stibium

Sb

Silikon

Silicium

Si

Timah

Stannum

Sn

Seng

Zincum

Zn

2. RUMUS KIMIA

Rumus kimia adalah notasi yang memuat jenis dan perbandingan atom penyusun dalam molekul unsur atau senyawa.

Setiap zat, baik unsur maupun senyawa, memiliki rumus kimia masing-masing yang menyatakan komposisi atom penyusun partikel zat tersebut.

Suatu senyawa dapat terdiri dari dari molekul-molekul atau ion-ion.

a. Rumus Kimia Unsur

Partikel unsur-unsur yang berupa atom memiliki rumus kimia yang sesuai dengan lambang unsur tersebut.

Contoh:

Unsur

Lambang

Rumus Kimia

Karbon

C

C

Besi

Fe

Fe

Natrium

Na

Na

Helium

He

He

Belerang

S

S

Unsur-unsur ada juga yang terdapat dalam keadaan molekul dwiatom (tersusun dari dua atom). Contohnya:

Unsur

Lambang

Rumus Kimia

Hidrogen

H

H2

Oksigen

O

O2

Nitrogen

N

N2

Fluorin

F

F2

Klorin

Cl

Cl2

Bromin

Br

Br2

Iodin

I

I2

Ada pula unsur-unsur yang memiliki partikel berupa molekul poliatom (tersusun dari banyak atom). Contoh:

Unsur

Lambang

Rumus Kimia

Oksigen (ozon)

O

O3

Phosporus

P

P4

Belerang

S

S8

Unsur-unsur yang berupa molekul dwiatom dan poliatom disebut dengan molekul unsur.

b. Rumus Kimia Senyawa

Senyawa tersusun dari unsur-unsur yang tidak sejenis dengan komposisi tertentu dan tetap.

Contoh:

H2O= 1 molekul air, tersusun dari 2 atom H dan 1 atom O

3H2O= 3 molekul air, tersusun dari 6 atom H dan 3 atom O

CO(NH2)2= 1 molekul urea, tersusun dari 1 atom C, 1 atom O, 2 atom N dan 4 atom H

Rumus kimia senyawa merupakan lambang molekul atau senyawa. Rumus kimia ini menyatakan jenis dan jumlah relatif atom-atom yang terdapat dalam zat tersebut.

Contoh:

H2O

Rumus kimia senyawa terdiri atas rumus molekul dan rumus empiris (perbandingan), yaitu:

1. Rumus molekul adalah rumus yang menunjukkan jenis dan jumlah atom-atom dari unsur yang menyusun molekul tersebut. Contoh: C6H12O6, N2O4.

2. Rumus empiris atau rumus perbandingan adalah rumus yang menyatakan perbandingan paling sederhana dari atom-atom penyusun senyawa tersebut.

Contoh:

Rumus molekul

Rumus empiris

C6H12O6

CH2O

N2O4

NO2

Zat yang terdiri dari ion-ion (bukan molekul) disebut dengan senyawa ion.

Aturan penulisan rumus kimia pada senyawa ion adalah:

1. Ion positif / kation ditulis dulu, diikuti ion negatif / anion

2. Beri angka indek pada kation dan anion. Total muatan kation = total muatan anion

3. Perbandingan angka indeks merupakan bilangan bulat terkecil

Tata nama senyawa yang digunakan adalah berdasarkan IUPAC, sebagai berikut:

a. Senyawa biner dari logam + non logam

Tata nama:

· Nama logam + nama non logam + akhiran – ida

· Untuk logam yang dapat membentuk beberapa kation dengan muatan yang berbeda (biasanya kation dari logam golongan transisi), yatu: Nama logam dalam bahasa Indonesia + muatan kation ditulis dalam angka romawi di dalam tanda kurung tanpa spasi + nama non logam + akhiran – ida

Contoh:

No

Rumus kimia senyawa

Nama senyawa

1

FeCl3

Besi(III) klorida

2

MgO

Magnesium oksida

3

PbI2

Timbal(II) iodida

4

NaF

Natrium fluorida

Berikut ini beberapa kation yang memiliki lebih dari satu muatan:

Logam

Kation

Nama kation

Timah

Sn2+

Timah(II)

Sn4+

Timah(IV)

Timbal

Pb2+

Timbal(II)

Pb4+

Timbal(IV)

Tembaga

Cu+

Tembaga(I)

Cu2+

Tembaga(II)

Perak

Ag+

Perak

Emas

Au+

Emas(I)

Au3+

Emas(III)

Seng/zink

Zn2+

Seng

Kromium/krom

Cr2+

Krom(II)

Cr3+

Krom(III)

Besi

Fe2+

Besi(II)

Fe3+

Besi(III)

Nikel

Ni2+

nikel

Platina

Pt2+

Platina(II)

Pt4+

Platina(IV)

Raksa

Hg+

Raksa(I)

Hg22+

Raksa(II)

b. Senyawa biner dari non logam + non logam

Tata nama:

· Urutan penamaan senyawa: B – Si – As – C – P – N – H – S – I – Br – Cl – O – F

· Awalan angka indeks Yunani – nama non logam I + awalan angka indeks Yunani – nama non logam II + akhiran –ida

· Tata nama IUPAC tidak perlu digunakan untuk senyawa yang memiliki nama umum, contoh: Air = H2O, NH3 = amonia, hidrazin = N2H4.

Awalan angka Yunani:

1= mono6= heksa

2= di7= hepta

3= tri8= okta

4= tetra9= nona

5= penta10= deka

Contoh:

No

Rumus kimia senyawa

Nama senyawa

1

SO2

Belerang dioksida

2

CO2

Karbon dioksida

3

N2O4

Dinitrogen tetraoksida

4

PCl3

Fosfor triklorida

c. Senyawa yang mengandung ion poliatom

Ion poliatom merupakan kation atau anion yang terdiri lebih dari satu atom yang menyusun ion.

Tata nama:

· Nama kationnya + nama anion

Catatan: Untuk logam yang dapat membentuk beberapa kation dengan muatan yang berbeda (biasanya kation dari logam golongan transisi), tata namanya yaitu: Nama logam dalam bahasa Indonesia + muatan kation ditulis dalam angka romawi di dalam tanda kurung tanpa spasi + nama anion poliatom

No

Rumus kimia senyawa

Nama senyawa

1

Fe(OH)3

Besi(III) hidroksida

2

(NH4)SO4

Amonium sulfat

3

NaNO3

Natrium nitrat

4

CuSO4

Tembaga(II) sulfat

Berikut ini cara penulisan beberapa senyawa dari ion-ionnya:

(Kation)x+ + (Anion)y-

(Kation)y(Anion)x

Contoh:

Perak sulfida

: Ag+ + S2- = Ag2S

Timbal(II) nitrat: Pb2+ + NO3- = Pb(NO3)2

Berikut ini beberapa jenis ion poliatom dan nama ionnya:

Ion

Nama

Ion

Nama

Ion

Nama

NH4+

OH-

CO32-

CH3COOH-

CN-

OCN-

SCN-

C2O42-

NO2-

NO3-

Amonium

Hidroksida

Karbonat

Asetat

Sianida

Sianat

Tiosianat

Oksalat

Nitrit

Nitrat

ClO-

ClO2-

ClO3-

ClO4-

BrO-

BrO3-

BrO4-

IO-

IO3-

IO4-

CrO42-

Cr2O72-

Hipoklorit

Klorit

Klorat

Perklorat

Hipobromit

Bromat

Perbromat

Hipoiodit

Iodat

Periodat

Kromat

Dikromat

MnO42-

MnO4-

AsO33-

AsO43-

SO32-

SO42-

S2O32-

SbO33-

SbO43-

SiO32-

PO33-

PO43-

Manganat

Permanganat

Arsenit

Arsenat

Sulfit

Sulfat

Tiosulfat

Antimonit

Antimonat

Silikat

Fosfit

Fosfat

LEMBAR KERJA EVALUASI

A. Jawablah pertanyaan berikut dengan singkat dan benar!

1. Lengkapilah tabel berikut dengan benar!

Unsur

Lambang unsur

Rumus kimia

A

Tembaga

B

Hidrogen

C

Timbal

D

Klorin

E

Emas

F

Kalium

G

Fluor

H

Iodin

I

Skandium

J

Radium

2. Apakah perbedaan antara rumus empiris dengan rumus molekul?

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

3. Hitunglah jumlah masing-masing atom yang terdapat dalam:

a. MgSO4.7H2O

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

b. K4Fe(CN)6

...................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................

4. Manakah yang termasuk rumus empiris dan mana yang merupakan rumus molekul dari rumus kimia berikut?

a. Al2(SO4)3

e. C5H12

b. Na2CO3

f. C6H12O6

c. NH4NO3

g. C2H4O2

d. (NH4)3PO4

h. KCl

3. PERSAMAAN REAKSI

Persamaan reaksi adalah persamaan yang menyatakan perubahan materi dalam suatu reaksi kimia. Cara penulisan:

1. Tulis rumus kimia dari pereaksi di sebelah kiri dilanjutkan tanda panah, kemudian dilanjutkan lagi dituliskan produk reaksi di sebelah kanan tanda panah.

2. Sertakan wujud zat jika diketahui:

Wujud

Subskrip

Padat atau solid

Cair atau liquid

Gas atau gas

Larut dalam air atau aqueous

S

l

g

aq

3. Beri angka koefisien agar jumlah atom dari setiap unsur di ruas kiri sama dengan di ruas kanan. Angka koefisien adalah angka yang terletak tepat di depan suatu lambang atom unsur atau senyawa.

Contoh:

Gas hidrogen direaksikan dengan gas klorin menghasilkan hidrogen klorida (asam klorida). Persamaan reaksinya:

H2 + Cl2 HCl(belum setara)

Agar jumlah atom di ruas kiri sama dengan jumlah atom di ruas kanan, persamaan reaksi tersebut harus disetarakan dengan menambahkan angka koefisien. Persamaan reaksi setaranya adalah:

H2 + Cl2 2 HCl(setara)

Untuk reaksi yang lebih rumit, persamaan reaksi dapat disetarakan dengan pemisahan (metode abjad), contoh:

Ca3(PO4)2 + SiO2 + C CaSiO3 + CO + P4

(belum setara)

Misalkan koefisien adalah a, b, c, d, e, dan f, maka:

aCa3(PO4)2 + bSiO2 + cC dCaSiO3 + eCO + fP4

jumlah atom kiri

= jumlah atom kanan

AtomCa: 3a= d

...(1)

P: 2a= 4f

...(2)

O: 8a + 2b= 3d + e...(3)

Si: b= d

...(4)

C: c= e

...(5)

Misalnya a = 1, maka dari persamaan-persamaan di atas diperoleh:

(1)3a= d

3 . 1= d

d= 3

(2)2a= 4f

2 . 1= 4f

2= 4f

f=

4

2

=

2

1

(4)b= d

b = 3

(3)8a + 2b= 3d + e

8 . 1 + 2 . 3= 3 . 3 + e

8 + 6

= 9 + e

14

= 9 + e

e

= 14 – 9 = 5

(5)c= e

c= 5

Selanjutnya, nilai a, b, c, d, e dan f yang telah dihitung dimasukkan ke dalam persamaan reaksi, yaitu:

1Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C 3CaSiO3 + 5CO +

2

1

P4

Agar angka koefisien menjadi bilangan bulat, maka harus dikalikan, yaitu:

2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C 6CaSiO3 + 10CO + P4(setara)

LEMBAR KERJA EVALUASI

A. Setarakan persamaan reaksi berikut ini!

1. C4H8 + O2 ( CO2 + H2O

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

2. C2H5OH + O2 ( CO2 + H2O

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

3. (NH4)2SO4 + NaOH ( Na2SO4 + H2O + NH3

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

4. Cl2 + KOH ( KCl + KClO3 + H2O

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

5. Fe2O3 + CO ( Fe + CO2

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

6. MnO2 + HCl ( MnCl2 + H2O + Cl2

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

7. CuCl2 + KOH ( Cu(OH)2 + KCl

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

8. HNO3 + H2S ( NO + S + H2O

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

9. C2H6 + O2 ( CO2 + H2O

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

10. Na2CO3 + HCl ( NaCl + H2O + CO2

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

B. Berilah tanda silang pada huruf a, b, c, d atau e pada jawaban yang paling benar!

1. Lambang unsur natrium, timah, dan kadmium berturut-turut adalah...

a. Na, Ti, Cab. Na, Sn, Cdc. N, Pb, Cdd. N, Ti, Cae. Na, Sn, K

2. Pada tabel berikut ini, yang menunjukkan pasangan nama, lambang dan rumus kimia yang tepat adalah...

No

Nama

Lambang

Rumus Kimia

a

b

c

d

e

Karbon

Timbal

Klorin

Hidrogen

Mangan

K

Sn

Cl

H

Mg

K

Sn

Cl

H2

Mg

3. Jenis materi berikut ini yang merupakan molekul unsur adalah...

a. garam dapurb. gas hidrogenc. besid. kalium nitrate. air

4. Dalam satu molekul Ca3(PO4)2 terdapat...

a. 3 atom Ca, 1 atom P, 4 atom O

b. 3 atom Ca, 2 atom P, 8 atom O

c. 6 atom Ca, 2 atom P, 8 atom O

d. 6 atom Ca, 1 atom P, 8 atom O

e. 6 atom Ca, 1 atom P, 4 atom O

5. Jumlah atom yang terkandung dalam senyawa Al2(SO4)3.6H2O adalah...

a. 17 atomb. 20 atom c. 30 atom d. 35 atome. 40 atom

6. Dari ion-ion pembentuk senyawa: Fe2+, Al3+, NH4+, SO42-, PO43-, NO3-, maka rumus kimia senyawa yang benar adalah...

a. FeNO3b. Al(SO4)3c. FeSO4d. Al3(PO4)3e. NH4(PO4)3

7. Kelompok rumus kimia berikut semuanya merupakan rumus empiris, yaitu...

a. H2O2, HCl, NaCl

b. CaCO3, CH3COOH, H2O

c. CH4, C2H4, C3H8

d. C6H12O6, C6H6, (COOH)2

e. H2O, P2O5, CO2

8. Di antara pasangan rumus kimia berikut, yang merupakan rumus empiris dan rumus molekul adalah...

a. CH2O dan P2O5

b. P4H10 dan C4H8

c. (COOH)2 dan (CH)6

d. C12H22O11 dan C6H12O6

e. C3H8 dan C6H14

9. Banyaknya atom oksigen yang terdapat dalam 7 molekul kalsium fosfat dengan rumus kimia Ca3(PO4)2 adalah...

a. 4b. 8c. 14d. 28e. 56

10. Setiap satu molekul glukosa tersusun atas 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen. Rumus molekul yang mungkin adalah...

a. CH2Ob. 6CH2Oc. (CH2O)2d. 6CH12Oe. C6H12O6

11. Suatu unsur P bersenyawa dengan unsur Q membentuk senyawa dengan rumus molekul P2Q. Jika 100 atom unsur P dicampur dengan 200 atom unsur Q, maka molekul P2Q yang terjadi maksimum sebanyak...

a. 50 molekulb. 100 molekulc. 200 molekuld. 150 molekule. 300 molekul

12. Diketahui:

Kation

K+

Na+

Ba2+

Ca2+

Al3+

Anion

Cl-

NO3-

S2-

SO42-

PO43-

Dari data di atas, dua rumus kimia senyawa yang mungkin terjadi adalah...

a. NaNO3 dan CaCl

b. BaCl2 dan AlNO3

c. Ba2(PO4)3 dan Al2S3

d. K2SO2 dan NaSO4

e. K2SO4 dan NaNO3

13. Pada reaksi antara aluminium dengan asam sulfat sesuai reaksi:

aAl(s) + bH2SO4(aq) ( cAl(SO4)3(aq) + dH2(g)

Agar persamaan reaksi setara, maka harga a, b, c, dan d berturut-turut adalah...

a. 2, 3, 3, 1b. 3, 2, 1, 3c. 2, 3, 1, 3d. 3, 1, 3, 2 e. 3, 3, 2, 1

14. Di antara persamaan reaksi berikut, yang sudah setara adalah...

a. Fe2O3 + 2Al ( Al2O3 + Fe

b. 2Al + 3H2SO4 ( Al2(SO4)3 + H2

c. C2H5OH + 3O2 ( 3CO2 + 3H2O

d. Mg(OH)2 + 2HCl ( MgCl2 + 2H2O

e. 3Cu + 6HNO3 ( 3Cu(NO3)2 + NO + 3H2O

15. Logam magnesium direaksikan dengan larutan asam klorida menghasilkan larutan magnesium klorida dan gas hidrogen, dapat ditulis dalam bentuk persamaan reaksi...

a. Mg(s) + HCl(l) ( MgCl(aq) + H2(g)

b. 2Mg(s) + 2HCl(l) ( 2MgCl(aq) + H2(g)

c. Mg(s) + 2HCl(aq) ( MgCl2(aq) + H2(g)

d. Mg(l) + 2HCl(s) ( MgCl2(aq) + H2(g)

e. Mg(s) + 2HCl(aq) ( MgCl2(l) + H2(g)

BAB 3

KONSEP MOL

A. MASSA ATOM RELATIF (Ar)

Pengertian massa atom relatif bukanlah massa yang sebenarnya, melainkan massa perbandingan yaitu dengan membandingkan massa suatu benda terhadap benda yang lain. Massa benda pembanding disebut sebagai massa standar. Misalnya, kita menimbang gula dan dinyatakan beratnya 1 kg, maka sebenarnya massa gula tersebut adalah sama (sebanding) dengan massa anak timbangan yang beratnya 1 kg. Sebagai standar massa dalam penimbangan gula tersebut adalah massa anak timbangan.

Hal yang sama juga berlaku dalam menentukan massa suatu atom. Sebagai standar massa atom ditetapkan massa 1 atom karbon-12 (atom karbon yang bermassa 12 sma). Jadi, massa atom yang diperoleh dari pengukuran merupakan massa atom relatif (Ar), yaitu merupakan perbandingan massa rata-rata satu atom suatu unsur terhadap 1/12 kali massa satu atom C-12 dan dirumuskan sebagai berikut :

Ar X =

12

-

C

atom

rata

-

rata

massa

12

1

X

atom

1

rata

-

rata

massa

´

sma

1

X

atom

1

rata

-

rata

massa

X

Ar

=

Dengan , Ar X = massa atom relatif unsur X

Massa 1 atom C-12 = 12 sma

1 sma = 1,66057 x 10-24 gram

Latihan soal

1. Massa rata-rata 1 atom N adalah 14 sma, berapa massa atom relatif N?

Jawab:

Massa atom x = 14 sma

Massa atom C-12 = 12 sma

12

-

C

atom

rata

-

rata

massa

12

1

X

atom

1

rata

-

rata

massa

X

Ar

´

=

14

1

14

sma

12

12

1

sma

14

X

Ar

=

=

´

=

2. Jika massa 1 atom C-12 adalah 2,04 x 10-27 kg dan massa atom relatif Mg = 24 , maka berapa massa rata-rata 1 atom magnesium ?

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

3. Jika diketahui masa 1 atom C-12 adalah 2,04 x 10-27 kg dan massa 1 atom X adalah 2,04 x 10-27 kg, maka tentukan Ar X ?

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

4. Boron di alam mempunyai dua isotop, yaitu B-10 dengan massa atom 10 sma sebanyak 20% dan 80% sebagai isotop B-11 dengan massa atom 11 sma. Berapa massa rata-rata 1 atom boron ?

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

5. Tembaga di alam terdapat dalam dua isotop, yaitu Cu-63 dan Cu-65. Jika massa atom relatif Cu = 63,5 , maka tentukan kelimpahan masing-masing isotop di alam ?

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

6. Klorin (Cl) di alam terdapat dalam dua isotop, yaitu Cl-35 dan Cl-36. Jika massa atom relatif Cl = 35,5, maka tentukanlah % kelimpahan masing-masing isotop di alam?

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

B. MASSA MOLEKUL RELATIF dan MASSA RUMUS RELATIF

Molekul merupakan gabungan dari dua atau lebih atom. Oleh karena itu, massa molekul ditentukan oleh massa atom-atom penyusunnya, yaitu merupakan jumlah dari massa seluruh atom yang menyusun molekul tersebut. Bagi senyawa ion, massanya dihitung berdasarkan setiap satuan rumus empirisnya dan dinamakan sebagai massa rumus.

Massa molekul relatif atau massa molekul relatif diberi simbol Mr dan didefinisikan sebagai perbandingan massa rata-rata satu molekul atau satuan rumus suatu zat terhadap 1/12 kali massa satu atom C-12 dan dirumuskan sebagai berikut :

12

-

C

atom

rata

-

rata

massa

12

1

A

molekul

1

rata

-

rata

massa

A

Mr

m

m

´

=

n

n

B

B

Atau

Mr AmBn = (m x Ar A ) + (n x Ar B)

Contoh :

Hitunglah massa molekul relatif senyawa CO(NH2)2, jika diketahui Ar O = 16, N = 14, C = 12, H = 1.

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 )

= 12 + 16 + 28 + 4 = 60

Latihan soal :

1. Jika diketahui Ar H = 1, C = 12, N = 14, O = 16, Al = 27, P = 31, S = 32, K = 39, Ca = 40, Fe = 56, maka tentukan Mr dari :

a. CaCO3

c. KAl(SO4)2.12H2O

b. Ca3(PO4)2

d. C6H12O6

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

2. Bila Mr L(OH)3 = 78 dan Ar H = 1, O = 16, tentukanlah Ar L !

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

C. HUKUM PERBANDINGAN VOLUM (Hukum Gay Lussac)

Ilmuan Perancis Joseph Louis Gay Lussac berhasil melakukan percobaan tentang volume gas yang terlibat pada berbagai reaksi.

1. Perhatikan tabel 1

Data Percobaan H2(g) + Cl2(g ) → 2HCl

Gas yang bereaksi (ml)

Gas hasil reaksi (ml)

Hidrogen

Klorin

Hidrogen klorida

10

20

30

40

10

20

30

40

20

40

60

80

Berdasarkan data di atas maka perbandingan volume gas hidrogen : volume gas klorin : volume gas hidrogen klorida adalah.

H2 : Cl2 : HCl = .....................................................................................................................................

2. Perhatikan tabel 2

Data percobaan 3H2 + N2 → 2NH3

Gas yang bereaksi (ml)

Gas hasil reaksi (ml)

Hidrogen

Nitrogen

Amoniak

30

60

90

120

10

20

30

40

20

40

60

80

Berdasarkan data di atas ( tabel 2) maka perbandingan volume gas hidrogen : volume gas nitrogen : volume gas amoniak adalah

...................................................................................................................................................................

Dari percobaan-percobaan yang telah dilakukan, Gay Lussac berkesimpulan bahwa : “ Volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas-gas hasil reaksi bila diukur pada suhu dan tekanan yang sama berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana.”

3. Persamaan reaksi : 2SO2(g) +O2(g)(2 SO3(g)

Data percobaan :3,0 lt

1,5lt

3,0lt

Sesuai atau tidak data di atas dengan hukum perbandingan volume ? Berikan alasanmu

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

4. Persamaan reaksi : CH4(g)+ 2O2(g) (CO2(g) +2H2O(g)

Data percobaan : 10 ml

20 ml

10 ml

20 ml

Apakah data tersebut memenuhi hukum perbandingan volume? Berikan alasanmu !

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

5. Dari pembahasan di atas maka hubungan koefisien reaksi gas-gas dengan perbandingan volume adalah :

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

6. Apakah kesimpulan Anda tentang perbandingan volume ?

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

Latihan Soal

1. 20 ml gas N2 direaksikan dengan gas H2 membentuk gas NH3 menurut reaksi :

N2(g) + 3H2(g)(2NH3(g). Berapa ml volume gas H2 yang diperlukan dan berapa ml pula volume gas NH3 yang diperlukan

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

2. Gas SO2 direaksikan dengan gas O2 membentuk gas SO3. Pada tekanan dan temperatur semua gas SO3 yang dihasilkan sebanyak 60 liter.

a. Tulislah persamaan reaksi diatas

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

b. Setarakan reaksi di atas !

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

c. Berapa volume gas SO2 dan O2 yang saling bereaksi ?

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

3. Setiap 2 liter gas nitrogen tepat habis bereaksi dengan 3 liter gas oksigen dan dihasilkan 1 liter gas oksida nitrogen. Jika volum diukur pada suhu dan tekanan yang sama. Tentukan rumus molekul oksida nitrogen tersebut

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

D. HUKUM AVOGADRO – GAY LUSSAC

Gay Lussac belum dapat menjelaskan mengapa pada tekanan dan temperatur sama perbandingan volume gas yang bereaksi dan hasil reaksi merupakan perbandingan bulat ? Pertanyaan baru dapat terjawab dari hasil penelitian AMADEO AVOGADRO (1811) dengan hipotesisnya . Pada temperatur dan tekanan sama, gas–gas dengan volume sama mengandung jumlah molekul yang sama pula.

Avogrado mengembangkan hukum perbandingan volume Gay Lussac sebagai berikut :

1 volume gas H2 + 1 volume gas Cl2 = 2 volume gas gas HCl.

n partikel gas H2 + n partikel gas Cl2 = 2n partikel gas HCl .

1 partikel gas H2 + 1 partikel gas Cl2 = 2 partikel gas HCl .

½ partikel gas H2 + ½ partikel gas Cl2 = 1 partikel gas HCl .

Jadi untuk membentuk 1 partikel gas HCl dipelukan ½ partikel gas H2 dan ½ partikel gas Cl2. Partikel tersebut bukan atom , karena atom tidak dapat dibagi lagi menjadi setengahnya , sehingga partikel tersebut adalah molekul .

Apabila ditulis dalam persamaan reaksinya : ½ H2 (g) + ½ Cl2 (g) ( HCl(g)

artinya ½ molekul gas H2 + ½ molekul gas Cl2 membentuk molekul gas HCl .

Dari bahasan diatas dapat disimpulkan :

Pada tekanan dan temperatur yang sama gas yang mempunyai volume yang sama mengandung jumlah molekul yang sama pula (Hipotesis Avogrado).

Dari kedua hukum diatas dapat disatukan menjadi hukum Avogrado – Gay Lussac yaitu:

perbandingan volume gas – gas yang bereaksi dan gas – gas hasil bila diukur paa suhu dan tekanan sama akan sesuai dengan perbandingan jumlah molekulnya dan sama dengan koefisiennya .

Jadi ” perbandingan Volume = perbandingan ∑ molekul = perbandingan koefisien “.

Latihan

1. Pada suhu 25oC dan tekanan 1 atm, 40 cm3 gas nitrogen monoksida bereaksi dengan 40 cm3 gas Oksigen menghasilkan 40 cm3 gas Nitrogen dioksida. Berdasarkan data tersebut , maka :

a. Perbandingan volume NO : O2 : NO2

b. Perbandingan jumlah molekul NO : O2 : NO2

c. Pesamaan reaksinya adalah :

2. Sebanyak 5 Liter gas hidrogen direaksikan dengan gas O2 membentuk gas H2O menurut persamaan reaksi 2H2(g) + O2(g) ( 2H2O (g). Berdasarkan data tersebut, hitunglah:

a. Volume gas Oksigen

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

b. Volume gas H2O

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

3. Gas Nitrogen direaksikan dengan gas hidrogen menghasilkan 16 molekul gas Amoniak. Menurut persamaan reaksi N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)

Berapa jumlah molekul N2 dan H2 yang saling bereaksi

a. Jumlah molekul N2

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

b. Jumlah molekul H2

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

4. Sebanyak 4 liter gas C5H12 dibakar sempurna menurut reaksi :

C5H12(g) + 8O2(g) → 6H2O(g) + 5CO2(g)

Berapa volume gas H2O dan CO2 yang terjadi ?

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

E. KONSEP MOL

1. Jumlah Partikel ( X )

Berdasarkan kesepakatan para ahli kimia dan hasil penelitian dr. Johan Loschmidt (1865) dinyatakan bahwa 1mol suatu zat mengandung partikel sebanyak yg dikandung dlm 12 gram atom C-12. Di dalam 12 gram atom C-12 mengandung atom sebanyak 6,02x1023 atom .Bilangan 6,02x1023 disebut tetapan Avogadro (L). Sehingga dapat dikatakan satu mol suatu zat = 6,02 x1023 partikel (atom, molekul, atau ion) atau juklah partikel yang terkandung dalam suatu zat dapat dihitung dengan rumus :

X = n x L

, dimana X = jumlah partikel

n = julmah mol

L = 6,02x1023

Contoh Soal

Interkonversi mol – jumlah partikel atau sebaliknya.

a) Berapa jumlah atom Fe yg terkandung dalam 0.5 mol Fe

Jawab :

1 mol Fe = 6.02 x1023 atom Fe

0,5 mol Fe = 0,5 x 6,02 x 1023 atom Fe = 3,01 x1023 atom Fe

b) 24,08 x 1023 atom Cl = …… mol atom Cl =…… mol molekul Cl2

Jawab :=

1 mol Cl = 6,02 x1023 atom Cl

2. Massa Molar(m) adalah : massa 1 mol zat

Besarnya massa molar sama dengan massa atom relatif zat atau massa molekul relatif suatu zat yg dinyatakan dalam gram.

Contoh:Massa 1 mol Ca = 1 x Ar Ca = 40 gram,

Massa 1 mol H2O = 1 x Mr H2O = 18 gram,

Massa 2 mol H2O = 2 x Mr H2O = 36 gram,

atau bisa dihitung dengan ruimus sebagai berikut :

m = n x Ar / Mrdimana: m = massa

n = jumlah mol

Ar/Mr = massa ato relatif atau massa molekul relatif

Contoh :

Interkonversi mol gram atau sebaliknya.

a) 1,5 mol CaCO3 (Mr=100) =…….... gr

Jawab :

1 mol Ca CO3 = 100 gr

1,5 mol CaCO3 =1,5 x 100gr = 150gr

b) 18 gr C6H12O6 (Mr=180) =………..mol

1 mol C6 H12O6 = 180 gr

18 gr C6 H12O6 = 18/180 mol = 0,1 mol

3. Volume Molar (Vm)

Adalah volume 1 mol gas yang diukur pada keadaan standart(STP), yaitu pada suhu 0 oC dan tekanan 1 atmosfir(atm).

Untuk menentukan volume molar gas pada keadaan standart dilaboratorium dilakukan percobaan dengan menimbang massa 1 liter suatu gas dalam tabung yang sudah diketahui berat kosongnya, pada suhu 0 oC dan tekanan 1 atm. Sebagai contoh, untuk menentukan volume molar gas oksigen, maka ditimbang i liter gas oksigen pada suhu 0 oC dan tekanan 1 atm. Ternyata beratnya sebesar 1,429 gram. Massa molar O2 adalah 32 gram ,maka volume 1mol gas O2 adalah :

32 gram x

gr

425

,

1

Liter

1

= 22.4 L

Jadi volume 1 mol gas pada keadaan standart adalah 22,4L.

Dengan cara yang sama telah dilakukan percobaan terhadap beberapa gas, ternyata diperoleh hasil yang sama, sehingga didapatkan kesimpulan bahwa :

” pada keadaan standart , volume 1 mol sembarang gas adalah 22,4 liter ”

Selanjutnya, hubungan antara volume molar gas dan jumlah mol gas pada keadaan standart dinyatakan sebagai berikut :

V = n x Vm atau V = n x 22,4

Apabila volume gas diukur pada keadaan tidak standart (pada tekanan dan suhu tertentu, bukan 0 oC dan 1 atm ), maka digunakan persamaan gas ideal, yaitu :

PV = nRT atau V =

P

nRT

V = volume gas ( liter)

R = konstanta gas = 0,082 L. Atm/mol.K

n = jumlah mol

T = suhu mutlak (K)

P = tekanan (atm)

Konversi satuan tekanan :

1 Atm = 76 cmHg = 760 mmHg

1 Atm = 1,013 x 105 Pa = 1,013 x 105 N/m2

Contoh Soal

Interkonversi mol - volume atau sebaliknya

a) 0,4 mol SO3 =……….lt (00C, 76 cm Hg )

Jawab :

1 mol SO3 (STP) = 22,4 Lt

0,4 mol SO3 (STP) = 0,4 X 22,4 Lt = 8.96 Lt

b) 44,8 Lt SO2 (STP) =…… mol

Jawab:

22,4 Lt SO2 (STP) = 1 mol

44,8 Lt SO2 (STP) = 44,8/22,4 x 1 mol = 2 mol

c) 2,5 mol CO2 = ……..Liter pada suhu 27oC, tekanan 76 cmHg,

Diketahui R 0,082 L atm K-1 mol –1

Jawab :

PV = nRT V =

P

nRT

V =

atm

1

K

300

.

K

atm

L

082

,

0

.

mol

5

,

2

1

-

= 6,15 Liter

SKEMA KONSEP MOL :

Latihan

1. Berapa Jumlah molekul yang terkandung dalam 4,5 mol CO2(g) ?

2. 3,01 x 1024 atom P ada berapa mol molekul P4 ?

3. Berapa gram massa 1,5 mol glukosa C6H12O6 Jika Ar C = 12, O = 16, H = 1 ?

4. Berapa mol yang terkandung dalam 3,7 gram Ca(OH)2?. (Ar Ca=40; O=16, H = 1 ))

5. Berapa volume gas NO2 (STP) yang terdapat dalam 4,6 gram NO2 (Mr=46)?. Berapa pula volume NO2. Jika diukur pada suhu 270C dan tekanan 1atm ?

6. Berapa volume gas CO2 yang terdapat dalam 2,2 gram Cl2. Jika diukur pada suhu dan tekanan dimana 10 liter gas NO massanya 7,5 gram (Mr Cl2=71; Mr NO=30)

7. Berapa jumlah molekul O3 yang terdapat dalam 44,8 liter O3 pada STP?.

F. Persentase Unsur dalam Senyawa

Rumus kimia menunjukkan jumlah atom-atom penyusun suatu zat. Oleh karena massa atom suatu unsur sudah tertentu, maka dari rumus kimia tersebut dapat ditentukan komposisi atau persentase masing-masing unsur.

% Massa Unsur =

zat

Mr

Ar

x

Atom

Banyaknya

x 100 %

Contoh :

Tentukan persen massa masing-masing unsur dalam senyawa CaCO3 !

(Ar C = 12, Ca = 40 dan O = 16)

Jawab :

% Ca =

3

CaCo

Mr

Ca

Ar

x

1

x 100 % =

100

40

x

1

x 100 % = 40 %

% C =

3

CaCo

Mr

C

Ar

x

1

x 100 % =

100

12

x

1

x 100 % = 12 %

% O =

3

CaCo

Mr

O

Ar

x

3

x 100 % =

100

6

x

3

x 100 % = 48 %

Pertanyaan :

1. Hitunglah kadar masing-masing unsur dalam senyawa berikut,

jika diketahui Ar N = 14, H = 1, Cl = 35,5, S = 32 dan O = 16. Mg = 24 , K = 39

a. NH4Cl

b. N2H4

c. (NH4)2SO4

d. MgSO4

e. KClO3

BAB 4

STRUKTUR ATOM

A. Partikel partikel Penyusun Atom

Atom terdiri dari tiga macam partikel yaitu proton, netron, dan elektron. Proton dan netron terdapat dalam inti atom, sedangkan elektron berada dalam ruang seputar inti atom. Ketiga macam partikel ini tergolong partikel dasar, sebab atom unsur-unsur dibentuk oleh partikel-partikel itu.

Bagian-bagian Atom

1. Lengkapi tabel berikut

Partikel dan

Lambang

Massa

Muatan

gram

Sma

Coulomb

muatan

Proton ( p )

1,67 x 10-24

1

Netron ( n )

0

Elektron ( e )

1/1836

-1

2. Penemu elektron adalah

3. Penemu proton adalah

4. Penemu muatan elektron adalah

5. penemu neutron adalah

B. Tanda Atom

Nomor atom suatu unsur (lambangnya Z) sama dengan jumlah proton dalam inti atom unsur itu.Oleh karena atom bersifat netral, maka dalam atom jumlahb proton harus sama dengan jumlah elektron. Dengan demikian nomor atom menunjukkan jumlah proton dalam atom atau jumlah elektron dalam atom. Nomor massa atom suatu unsur (lambangnya A) menunjukkan jumlah proton dan netron dalam inti. Lambang suatu unsur dapat dituliskan sebagai berikut

x

A

Z

dimana :

A = nomor massa, menunjukkan jumlah proton + jumlah netron,

A = ∑ p + ∑ n

X = tanda atomsuatu unsur

Z = nomor atom, menunjukkan jumlah proton atau jumlah elektron dalam inti.

Misal 126C, artinya

nomor atom C = 6 , maka jumlah proton = jumlah elektron = 6

dan nomor massa C = 12, maka jumlah netron = 12 – 6 = 6

Atom – atom suatu unsur dapat mengandung netron dengan jumlah yang berlainan. Misalnya atom oksigen di alam ada yang mengandung 8 netron, 9 netron, atau 10 netron. Sedangkan jumlah proton atau jumlah elektron semua atom oksigen adalah 8. Atom- atom unsur yang sama tetapi mempunyai jumlah netron yang berbeda merupakan isotop. Sedangkan atom unsur – unsur yang berbeda dengan nomor atom yang berbeda tetapi mempunyai massa atom yang sama merupakan isobar. Dan atom unsur – unsur yang berbeda dengan jumlah netron yang sama merupakan isoton.

Atom suatu unsur ada yang cenderung melepas/menangkap elektron. Atom yang melepas elektron akan membentuk ion positif dan yang menangkap elektron akan membentuk ion negatif.

1. Lengkapi tabel berikut :

Lambang

Atom

Nomor

Atom (Z)

Nomor

Massa (A)

Jumlah

Proton

Elektron

Netron

1910Ne

10

19

10

10

9

2311Na+

11

23

11

11-1 = 10

12

168O2-

8

16

8

8 + 2 = 10

8

8035Br

3517Cl

2713Al

26

23

30

84

48

179F

6429Cu2+

47

61

88

38

36

56

137

2. Lengkapi tabel berikut :

Lambang

Atom

Nomor

Atom (Z)

Nomor

Massa (A)

Jumlah

Proton

Elektron

Netron

1910Ne

10

19

10

10

9

2010Ne

178O

168O

3517Cl

3717Cl

135B

146N

179F

1810Ne

137N

167N

3. Dari tabel unsur pada soal nomor 2, tentukan ;

a. Isotop

b. Isoton

c. Isobar

C. PERCOBAAN RUTHERFORD

Keterangan :

· Sinar alfa yang bermuatan positif jika tepat jatuh pada bagian atom yang bersifat pejal dan massa atom sebagian besar terpusat pada bagian tersebut maka sinar alfa akan dipantulkan (gb. C). Untuk selanjutnya bagian ini disebut dengan inti atom.

· Sinar alfa yang bermuatan positif jika mendekati inti atom akan dibelokkan(gb. B). Hal ini menunjukkan bahwa partikel tersebut mendekati partikel yang muatannya sejenis.

· Sebagian besar sinar alfa diteruskan(gb. A), hal ini menunjukkan bahwa atom sebagian besar merupakan ruangan kosong.

Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan model atom yang dikenal sebagai model atom Rutherford yang menyatakan bahwa “ atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif”.

D. KONFIGURASI ELEKTRON

Adalah penyebaran elektron dalam kulit atom atau menggambarkan jumlah elektron yang mengisi tiap-tiap kulit. Berdasarkan mekanika kuantum diketahui bahwa lintasan gerak elektron dalam atom tidak dapat ditentukan secara. Yang dapat ditentukan adalah elektron mempunyai kebolehjadian menempati ruang-ruang tertentu dalam atom yang dinamakan orbital. Tiap orbital maksimum dapat menampung dua elektron. Orbital – orbital yang mempunyai tingkat energi sama atau hampir sama membentuk kulit. Aturan pengisian electron pada kulit atom:

1. Jumlah maksimum electron yang menempati tiap kulit harus memenuhi persamaan 2n2, dengan n adalah bilangan kuantum utama (nomorkulit)

Hubungan kulit , nilai n, dan daya tampung elektron

Nomor KulitNama KulitJumlah elektron maksimum

K

1

2

L

2

8

M

3

18

N

4

32

O

5

50

P

6

72

Q

7

98

2. Cara penulisan konfigurasi elektron:

· Untuk unsur yang nomor atomnya 1 – 18 : isilah kulit yang tingkat energinya terendah terlebih dahulu sampai penuh, baru kalau ada sisa isilah kulit berikutnya.

· Untuk unsur yang nomor atomnya > 18 : Bila elektronnya tidak cukup untuk mengisi secara penuh, maka kulit berikutnya diisi sama seperti kulit sebelumnya atau dua kulit sebelumnya.

Contoh :

Tulis konfigurasi elektron dari :

73Li =2.17935Br =2.8.18.7

2311Na =2.8.15525Mn =2.8.8.7

Jumlah elektron yang terletak pada kulit paling luar disebut dengan elektron Valensi . Elektron valensi dari 73Li (2. 1} adalah 1 , elektron valensi dari 31 15P (2.8.5 ) adalah 5.

Pertanyaan

A. Tulislah konfigurasi elektron dan tentukan elektron valensi serta jumlah kulitnya dari :

Konfigurasi elektron elektron valensi jumlah kulit

1. 94Be..................................................................................................

2. 2412Mg ..................................................................................................

3. 8655Cs ..................................................................................................

4. 147N..................................................................................................

5. 2814Si..................................................................................................

6. 8035Br..................................................................................................

7. 7533As..................................................................................................

8. 8838Sr..................................................................................................

9. 13154Xe..................................................................................................

10. 2713Al..................................................................................................

E. Perkembangan Teori Atom

Perkembangan model atom

1. Model atom Dalton (Inggris, 1808)

John Dalton mengemukakan gagasan tentang atom sebagai partikel dasar sebagai berikut :

a) Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dipecah lagi.

b) Atom suatu unsur sama segala sifatnya, sedangkan atom unsur yang berbeda berlainan dalam massa dan sifatnya.

c) Senyawa terbentuk bila atom bergabung satu sama lain.

d) Reaksi kimia hanya mengakibatkan penataulangan atom-atom sehingga tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia.

2. Model atom Thomson (1906)

J.J. Thomson mengemukakan bahwa dalam atom terdapat elektron–elektron yang tersebar merata dalam bola bermuatan positif. Model atom Thomson digambarkan sebagai model roti kismis.

3. Model atom Rutherford (1913)

Model atom Rutherford menggambarkan atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif dan massa atom terpusat pada inti atom serta elektron bergerak mengelilingi inti.

Kelemahan model atom ini bertentangan dengan hukum fisika klasik, jika elektron bergerak mengelilingi inti, maka elektron tersebut akan mengalami percepatan dan memancarkan energi berupa gelombang elektromagnetik. Hal ini menyebabkan energi elektron semakin berkurang, akibatnya jari-jari lintasan semakin kecil dan mendekati inti

4. Model atom BOHR (1913)

Niels Bohr mengemukakan model atom sebagai berikut :

a) Dalam atom, elektron beredar mengelilingi inti atom pada lintasan berbentuk lingkaran. Tidak semua lintasan diperbolehkan. Lintasan yang diperbolehkan untuk elektron adalah lintasan yang memberikan momentum sudut

2

h

(h=tetapan Planck)

b) Energi elektron dalam lintasan berbanding lurus dengan jarak lintasan dari inti. Makin jauh dari inti, tingkat energi lintasan makin tinggi.

c) Dengan menyerap energi dari lingkungannya, energi dapat berpindah diri lintasan berenergi lebih rendah kelintasan berenergi lebih tinggi. Sebaliknya energi dillepaskan bila elektron berpindah dari lintasan yang lebih tinggi ke lintasan yang lebih rendah.

5. Model atom Mekanika Kuantum/ modern

Louis de Broglie menyimpulkan bahwa atom dapat dipandang sebagai partikel dan gelombang , yang dikenal dengan teori dualisme. Dengan dasar ini, Warner Heisenberg dan Erwin Schrodinger mengajukan model atom yang lebih dikenal dengan model atom mekanika kuantum(modern). Menurut model atom modern, electron tidak dapat dipastikan tempatnya, hanya dapat ditentukan kebolehjadian (probabilitas) terbesar electron berada yang disebut orbital.

Pertanyaan

1. Gambarkan model atom menurut :

a. Thomson

d. Dalton

b. Rutherford

e. Modern

c. Bohr

EVALUASI

1. Partikel dasar subatomik yang terdapat dalam inti atom adalah …..

a. proton dan sinar alfa

d. proton dan elektron

b. proton dan dan detron

e. elektron dan neutron

c. neutron dan proton

2. Suatu unsur memiliki nomor atom 38 dan nomor massa 87, maka atom dari unsur tersebut mengandung …..

a. 49p, 38n, 49e

c. 38p, 49n, 38e

e. 48p, 38n, 38e

b. 38p, 38n, 49n

d. 49p, 38n, 38e

3. Jumlah maksimum elektron yang terdapat pada kulit L adalah ….

a. 2

b. 8

c. 18

d. 32

e. 50

4. Pasangan ion-ion yang keduanya memiliki jumlah elektron terluar yang tidak sama adalah.....

a. Mg2+ dan Na+

c. O2- dan Mg2+

e. N3- dan O-

b. N3- dan F-

d. O2- dan Na+

5. suatu unsur X mempunyai nomor atom 20 dan nomor massa 40. konfigurasi elektron ion Ca2+ adalah .....

a. 2, 8, 2

c. 2, 8, 4

e. 2, 8, 8, 2

b. 2, 8, 8

d. 2, 8, 5

6. Pasangan unsur berikut yang merupakan isoton adalah ....

a. 2010A dan 199B

c. 2010A dan 1911B

e. 2011A dan 1911B

b. 2010A dan 1910B

d. 2010A dan 2011B

7. Dalam percobaannya, Niels Bohr menemukan …….

a. elektron dalam atom

d. neutron dalam atom

b. proton dalam atom

e. tingkat energi dalam atom

c. inti atom

8. Nomor massa unsur X ialah 80 dan mempunyai 45 neutron. Nomor atom unsur X adalah ......

a. 35

b. 45

c. 80

d. 40

e. 55

9. Unsur Y mempunyai nomor atom 52 dan nomor massa 109, maka ion Y+2 mempunyai...

a. 58 elektron

c. 109 neutron

e. 50 elektron

b. 50 proton

d. 54 elektron

10. Jumlah elektron yang terdapat pada kulit terakhir dari atom unsur dengan nomor massa 80 dan mempunyai 45 neutron adalah...

a. 2

b. 3

c. 4 d. 5

e. 7

BAB 5

SISTEM PERIODIK

A. PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK

1. Triade Dobereiner

Bila 3 unsur yang memiliki sifat kimia yang sama diurutkan berdasarkan nomor massanya, maka nomor massa unsur yang tengah merupakan rata-rata dari 2 unsur lainnya.

Contoh:

ClAr =35,45Rata-rata Cl dan I

BrAr =79,92

IAr = 126,91:

2

126,91)

(35,45

+

= 81,18

Pertanyaan :

1. Berikan 2 contoh triade untuk unsur yang lain

2. Oktaf Newland

Bila sederet atom disusun berdasarkan nomor massanya maka unsur yang ke-8 memiliki sifat yang sama dengan yang ke-1, unsur ke-9 sama dengan unsur ke-2 dan seterusnya

ABCDEFGHI

123456789

Berikan 5 contoh untuk unsur yang mempunyai sifat sama dari sistem Oktaf

Hukum oktaf Newlands hanya sesuai untuk unsur dengan massa atom keci