Danita Dinda AstrianiHafsha salihah

Chrisy Holy

Oki SaputraNedya ShandriRefqi Rifa Tengku Nadya zenica

CAHAYA

Karakteristik Gelombang

pada Cahaya

Partikel dan gelombang

berbeda pada fenomena

interferensi, difraksi, refraksi

“Cahaya merupakan energi dengan bentuk gelombang elektromagnetik”.

“Cahaya merupakan partikel. Mengapa? Karena cahaya membawa energi. Cahaya sebagai partikel mempunyai massa”.

“Cahaya merupakan gelombang. Mengapa? Karena cahaya mempunya sifat-sifat yang sama seperti gelombang. Cahaya sebagai gelombang mempunyai panjang”.

SIFAT-SIFAT CAHAYA

Interferensi (dapat dipadukan)Difraksi (dapat dilenturkan)Refraksi (dapat dibelokkan)

Refleksi (dapat dipantulkan)Dispersi

Polarisasi

INTERFERENSI (dapat dipadukan)

Interferensi terjadi apabila terdapat gelombang dengan frekuensi dan beda fase saling bertemu. Hasil interferensi gelombang dapat konstruktif (saling menguatkan) dan destruktif (saling melemahkan).

Contoh: gelembung air sabun dan minyak diatas permukaan air akan terlihat berwarna-warni.

DIFRAKSI (dapat dilenturkan)

Difraksi merupakan penyebaran gelombang jika gelombang tersebut melalui celah. Ini akan tampak jelas jika celah yang dilewati semakin sempit.

Contoh: disk hologram pada kartu kredit

REFRAKSI (dapat dibelokkan)

Pembelokkan arah rambat gelombang karena melalui medium yang berbeda kerapatannya.

Contoh: air di kolam renang terlihat lebih dangkal.

&KUANTISASI ENERGIPada FENOMENARADIASI BENDA HITAM EFEK FOTOLISTRIK

RADIASI BENDA HITAMRadiasi benda hitam adalah radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh sebuah benda hitam.  Radiasi ini menjangkau seluruh daerah panjang gelombang. Distribusienergi pada daerah panjang gelombang ini memiliki ciri khusus, yaitu suatu nilai maksimum pada panjang gelombang tertentu.

Keterangan:I: intensitas radiasi (watt/m2)T: suhu mutlak benda (K)σ : konstanta Stefan-Boltzmann = 5,67.10-8watt/m2.K4e: koefisien emisivitas (0 ≤ e ≤ 1), unutk benda hitam e=1

Intensitas radiasi oleh benda hitam bergantung pada suhu benda. Berdasarkan hukum Stefan-Boltzmann, intensitas radiasi dinyatakan dengan persamaan:

Itotal=e. σ. T4

EFEK FOTOLISTRIK

Efekfotolistrik yaitu peristiwa terpental atau terlepasnya elektron dari permukaan suatu logam oleh radiasi elektromatik atau foton. Elektron yang terlepas dari permukaan logam disebut fotoelektron.

Efek fotolistrik ini ditemukan oleh Albert Einsteinyang menganggap bahwa cahaya (foton) yang mengenai logam bersifat sebagai partikel.

Energi kinetik foto elektron yang terlepas:

Ek = h f - h fo

Ek max= e Vo

h f = energi foton yang menyinari logam

h fo = Fo frekuensi ambang = fungsi kerja= energi minimum untuk melepas elektron

e = muatan elektron = 1.6 x 10-19CVo = potensial penghenti

TEORI BOHRPADA SPEKTRA HIDROGEN &

“kestabilan atom dan spektrum garis atom hidrogen”.

NIELS BOHR

• Atom hidrogen terdiri dari sebuah elektron yang bergerak dalam suatu lintas edar berbentuk lingkaran

• Lintas edar elektron dalam hidrogen yang baik adalah yang memiliki harga momentum angular L

• Model bohr dari atom hidrogen menggambarkan elektron bermuatan negatif mengorbit pada kulit atom

• Ketika elektron memancar dari 1 orbit ke orbit lainnya selalu disertai dengan pemancaran sejumlah energi elektromagnetik hf

Model bohr adalah sebuah model primitif mengenai atom hidrogen

Atom hidrogen dengan 1 elektron memiliki spektrum paling sederhana

• Spektrum emisi atom hidrogen bebas dalam keadaan gas terdiri dari sejumlah deret garis spektrum dalam inframerah,visible & near ultraviolet

• Spektrum pancar terjadi akibat cahaya matahari yang terdiri atas berbagai komponen warna yang dapat digabungkan menjadi sinar putih

• Spektrum pancar atom dalam fase gas Tidak menunjukan spektrum panjang gelombang kontinu yang

merentang dari merah sampai violet Hanya memancarkan cahaya pada panjang gelombang yang khas Disebut spektrum garis sebab radiasinya dicirikan dengan penampakan

garis – garis terang dalam spektrumnya

RADIASI ELEKROMAGNETIK DARI BERBAGAI ATOM

Spektrum Kontinu

Spektrum Garis

SPEKTRUM KONTINU Radiasi yang dihasilkan oleh atom yang tereksitasi terdiri dari berbagai warna yang bersinambungan yaitu ungu, biru, hijau, kuning, jingga, merah.

Semakin besar panjang gelombang, maka semakin kecil energinya dimana sinar ungu memiliki foton energi terbesar dan sinar merah memiliki foton energi terkecil.

SPEKTRUM GARISRadiasi yang dihasilkan oleh atom yang tereksitasi hanya terdiri dari beberapa warna garis yang terputus-putus, yaitu: ungu, biru, merah

Jika sebuah gas diletakkan di dalam tabung, kemudian arus listrik dialirkan ke dalam tabung, gas akan memancarkan cahaya dalam bentuk spektrum garis yang setiap gasnya berbeda-beda.

GELOMBANGDERETPANJANG

BALMER

menyatakan deret untuk gas hidrogen yang disebut deret balmer dengan persamaaan:

λ = 364,6 (

DERET LYMAN, DERET PASCHEN, BRACKET, DAN

PFUNDPola deret-deret ini ternyata serupa dan dapat dirangkum dalam satu persamaan. Persamaan ini disebut deret spektrum hidrogen.

SPEKTRUM YANG DIHASILKAN SEBUAH DERET

Deret Lymann (m=1) : cahaya ultravioletDeret Balmer (m=2) : cahaya tampakDeret Pachen (m=3) : cahaya inframerah 1Deret Bracket (m=4) : cahaya inframerah 2 Deret Pfund (m=5) : cahaya inframerah 3

Setiap model atom hidrogen dapat menerangkan keteraturan aritmatik yang menarik dalam berbagai spektrum.

EFEK ZEEMANBermula ketika sebuah atom yang berada dalam medan magnetik mempunyai energi potensial yang besarnya bergantung pada kerapatan fluks (B). Jika atom berada dalam medan magnetik maka keadaan dengan bilangan kuantum n akan terpecah menjadi subkeadaan sehingga energinya dapat lebih besar atau lebih kecil daripada atom tanpa adanya medan magnetik. Akibatnya, garis spektrum yang dimiliki oleh sebuah atom akan terpecah menjadi garis-garis terpisah jika atom dipancarkan ke dalam medan magnetik

Peristiwa terpecahnya garis spektrum oleh medan magnetik

KETIDAKPASTIAN HEISENBERG Adalah ketidakmungkinan untuk mengetahui secara serentak momentum dan posisi partikel dengan pasti.

Dengan menerapkan prinsip ketidakpastian Heisenberg pada atom hidrogen, kita dapat mengerti bahwa tidak mungkin mengetahui dengan tepat posisi dan momentum elektron secara bersamaan.

Serangkaian nomor tertentu untuk menggambarkan lokasi dari sebuah electron yang terkait dalam sebuah atom. Bilangan kuantum menentukan sifat orbital atom dan electron dalam orbital tertentu.

BILANGAN KUANTUM

Bilangan Kuantum Utama (n)

Adalah tingkat energi utama yang ditempati oleh elektron. Bergantung pada bilangan sebelum huruf s,p,d,f

Contoh: 4s2 maka n=4

Bilangan Kuantum Momentum Sudut / Azimut

(l)Menggambarkan bentuk suatu orbital. Berhubungan dengan jumlah subkulit.

Bergantung pada bilangan kuantum utama.s = 0 p = 1 d = 2 f = 3

Bilangan Kuantum Momentum Magnetik (m)

Menggambarkan orientasi orbital dalam ruang. Dapat terletak disalah satu dari 3 bidang (x,y,z). Bergantung pada Azimut (l)l=0 m={0}l=1 m={-1,0,1}l=2 m={-2,-1,0,1,2}l=3 m={-3,-2,-1,0,1,2,3}

Bilangan Kuantum Spin(s)

Sebuah electron hanya dapat memiliki 2 spin yaitu (+1/2) atau (-1/2). Setiap

orbital hanya dapat menampung maksimal 2 spin yang berlawanan.

Sebuah electron dalam atom memiliki 4 bilangan kuantum untuk menggambarkan keadaannya.

ORBITAL ATOMTergantung pada bilangan azimuth (l), artinya orbital dengan bilangan kuantum azimuth yang sama akan mempunyai bentuk yang sama, tetapi ukuran atau tingkat energinya berbeda.

Orbital SUntuk setiap nilai n, nilai l = 0 tempat yang diisi elektron dalam orbital s. Orbital ini berbentuk bulat simetri dengan tanda positif ke segala arah. Orbital s tidak membentu sudut.

Orbital POrbital p dimulai dari ln=2 dan l=1.Orbital p dan memiliki bentuk seperti lonceng. Setiap orbital p memiliki orientasi yang berbeda dalam ruang tiga dimensi (px,py,pz). Ketika orbital ini identic dalam ukuran, bentuk dan energinya.

Orbital DKetika l = 2, nilai ml bisa -2, -1, 0, +1, +2 dengan total lima orbital d. Perhatikan bahwa semua lima orbital memiliki orientasi tiga dimensi yang spesifik.

ORBITALATURANPENGISIANELEKTRONPADA

ASAS AUFBAU“Elektron-elektron cenderung menempati orbital-orbital dengan energi lebih rendah

terlebih dahulu.”

ASAS LARANGAN PAULI“Tidak boleh ada 2 elektron yang memiliki keempat bilangan kuantum yang sama. Maka dalam satu orbital tidak boleh ada elektron dengan 2 spin yang sama”

KAIDAH HUND“Jika elektron-elektron dimasukkan kedalam orbital-orbital pada subkulit yang sama, maka elektron-elektron akan mengisi orbital satu persatu dengan arah rotasi (spin) yang sama sebelum dapat berpasangan”

RUMUS EMPIRIS VS MOLEKUL

Rumus empiris rumus kimia yang menyatakan rasio perbandingan terkecil dari atom-atom pembentuk sebuah senyawa.

Rumus molekulrumus yamg menyatakan jumlah atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun satu molekul senyawa

Rumus Molekul = ( Rumus Empiris )nMr Rumus Molekul = n x ( Mr Rumus Empiris )N = bilangan bulat

Penentuan Rumus Empiris & Molekul

Cari massa (persentase) tiap unsur penyusun senyawa

Ubah ke satuan mol Perbandingan mol tiap unsur merupakan rumus

empiris Untuk mencari rumus molekul dengan cara :

( Rumus Empiris ) n = Mr n dapat dihitung Kemudian kalikan n yang diperoleh dari hitungan,

dengan rumus empiris.

Latihan soal Vanilin mempunyai komposisi massa sebagai berikut :

63,157% karbon; 5,26 % hidrogen dan 31,57% oksigen. Tuliskan rumus empiris dari vanilin!

12,5 g sampel suatu senyawa yang hanya mengandung fosfor dan sulfur, dianalisis dan ternyata mengandung 7,04 g fosfor dan 5,46 g sulfur. Bagaimana komposisi persentase senyawa ini? Tuliskan rumus empirisnya!

STOIKIOMETRI RASIO MOLAR UNTUK MENGHITUNG JUMLAH REAKTAN DAN PRODUK REKASI KIMIA

STOIKIOMETRI

Untuk menghitung jumlah produk menggunakan mol,

pendekatan ini disebut metode mol. Dapat disimpulkan

bahwa koefisien stoikiometri diartikan sebagai jumlah

mol dalam suatu zat.

Ilmu yang mempelajari kuantitas dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia.

Contoh2CO(g) + O2(g) 2CO2(g)

Dalam stoikiometri dapat dibaca sebagai:

“2 mol gas CO direaksikan dengan 1 mol gas O2

membentuk 2 mol gas CO2”

METODE MOL

TAHAP METODE MOL Tulis rumus yang benar untuk semua reaktan dan produk dan

sertakan persamaan kimianya Konversi semua kuantitas dari sebagian atau semua zat yang

diketahui ke dalam mol Gunakan koefisien yang sudah diketahui dalam persamaan yang

sudah setara untuk menghitung mol dan kuantitas yang dicari Dengan jumlah mol yang sudah dihitung serta massa molarnya,

konversi kuantitas zat yang tidak diketahui menjadi zat yang diperlukan

Periksa apakah jawabannya masuk akal dalam wujudnya

CONTOH

Berapa mol H2 akan terbentuk dari reaksi sempurna antara 6,23

mol Li dengan air?

2Li(s) + 2H2O(l) 2LiOH(aq) + H2(g)

Penyelesaian

Tahap 1 : Persamaan setara sudah ada di soal

Tahap 2 : Jumlah materi awal Li tidak perlu dikonversi karena sudah dalam mol

Tahap 3 : 2 mol Li setara dengan 1 mol H2 maka:

Mol H2 yang terbentuk : 6,23 mol Li x : 3, 12 mol H2

Tahap 4 : Tidak diperlukan karena yand dicari adalah mol

H2 yang terbentuk

Tahap 5 : Karena 2 mol Li menghasilkan 1 mol

H2, maka 3,12 mol H2 adalah hasil yang masuk

akal

PEREAKSI PEMBATAS DAN HASIL REAKSI

Reaktan yang pertama kali habis disebut pereaksi pembatas

Reaktan yang terdapat dalam jumlah yang lebih besar

daripada yang diperlukan untuk bereaksi dengan sejumlah

perekasi pembatas disebut pereaksi berlebih

PEREAKSI PEMBATASContohUrea[ (NH2)2CO] dibuat dengan mereaksikan amonia dan karbon dioksida

2NH3(g) + CO2(g) (NH2)2CO(aq) + H2O(g)

Pada suatu proses 637,2 g NH3 bereaksi dengan 1142 g CO2

Reaktan manakah yang merupakan pereaksi pembatas ?

Reaktan manakah yang merupakan pereaksi berlebih?

1.Cari mol dari NH3 dan CO2 terlebih dahulu

2.Hitung jumlah mol (NH2)2CO yang terbentuk dari jumlah NH3 dan CO2 yang diketahui Dari persamaan yang setara, kita lihat bahwa 2 mol NH3 setara dengan 1 (NH2)2CO mol dan 1 mol CO2 setara dengan 1 (NH2)2CO mol. Dari 37,42 mol NH3 kita dapatkan:

Mol NH3 = 637,2 g NH3 x = 37,42 mol NH3

Mol CO2 = 1142 g CO2 x = 25,95 mol CO2

37,42 mol NH3 x = 18,71 mol (NH2)2CO

Dari 25,95 mol CO2 kita dapatkan:

Karena itu NH3 adalah pereaksi pembatas karena menghasilkan jumlah (NH2)2CO yang

lebih sedikit. Dan CO2 merupakan pereaksi berlebih.

25,95 mol CO2 x = 25,95 mol (NH2)2CO

MENGHITUNG MASA MOLAR SUATU ZAT

Massa suatu zat dinamakan massa molar (Mr). Dengan besaran massa atom relatif atau massa molekul relatif zat yang dinyatakan dalam satuan gram per mol.

Massa molar =

Massa = mol x

Contoh soalDiket 69 urea (CO(NH2)2). Jika Ar: H=1,C=12,N=14,O=16. Tentukan;

a) Mol Urea

b) Jumlah partikel

Jawab

Mr= 12+16+(6x2)=60

a) Mol Urea = == 0,1 mol

b) Jumlah partikel = nxN

=0,1x6,02x10²ᵌ molekul

=0,602x10²ᵌ

KONSEP MOL

HUKUM KEKEKALAN MASSA

Dalton “atom tidak bisa diciptakan dan dimusnahkan”.

Lavoisier “massa zat sebelum dan sesudah reaksi tetap”.

A + B C + D 10 g 10 g 20 g

Masa atom suatu unsur dalam sma adalah massa yang sama besar dengan 1 mol atom yang dinyatakan dalam gram.

Pada sistem SI, Mol adalah banyaknya suatu zat yang mengandung entitas dasar (atom, molekul, atau partikel) sebanyak jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram C-12.

Bilangan Avogadro adalah suatu bilangan jumlah partikel di dalam setiap mol zat.

1 mol = 6,0221367 x 1023 partikel

1 mol carbon-12 mengandung 6,022 x 1023 atom dengan berat 12 gram.

1 mol atom H mengandung 6,022 x 1023 atom dengan berat 1,008 gram.

1 mol H2O mengandung 6,022 x 1023 molekul H2O dengan berat 18,02 gram.

assa

didefinisikan sebagai massa (dalam gram atau kilogram) dari 1 mol entitas (seperti atom atau molekul) zat. olarM

Contoh1. Hitunglah massa molar CH4

Jawab: Massa molar CH4 = (massa molar C) + 4(massa molar H)= 12,01 + 4(1,008)= 16,04 gr/mol2. Massa molar dari H2SO4 adalah?= 2 (massa H) + (massa S) + 4 (massa O) = 2 (1,008) + (32,06) + 4 (15,9994)= 98,0736 g/mol

Konversi mol, massa dan jumlah zat

Keterangan:M = Massa Molar (g/mol)

NA=Bilangan Avogadro (6,022 x 1023 )

Massa suatu unsur (m)

Jumlah mol suatu unsur (n)

Jumlah atom suatu unsur (N)

m/M

n x M

n x NA

N/ NA

Konversi antara massa dan jumlah mol menggunakan massa molar.

Konversi antara jumlah mol dan jumlah atom menggunakan bilangan Avogadro.

Jumlah mol unsur-unsur dalam senyawa ditentukan dengan rumus kimianya.