PEMERINTAH PROVINSI DAERAH KHUSUS IBUKOTA JAKARTADINAS PENDIDIKAN

SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN NEGERI 29BIDANG STUDI KEAHLIAN : TEKNOLOGI DAN REKAYASA

Jl. Prof. Jokosutono, SH. No. 1 Kebayoran Baru Jakarta SelatanE-mail : smtpenerbangan@yahoo.co.id Website : www.smkn29jkt.sch.id

Juli 2013

KIMIA Materi, Unsur, dan Atom

X ap-1Krisna dewa setiawan (21)mukhamad mardiansyah (27)Rizky ahmad fauzian (30)Syahrian ramadhan (32)

Bab IMateri

A. Definisi MateriMateri adalah setiap objek atau bahan yang membutuhkan ruang, yang jumlahnya

diukur oleh suatu sifat yang disebut massa. Secara umum materi dapat juga didefinisikan sebagai sesuatu yang memiliki massa dan menempati volume. Massa didefinisikan sebagai jumlah materi dalam sebuah objek, tapi ini tidak boleh tertukar dengan berat. Sedangkan volume adalah ukuran yang menunjukan jumlah ruang yang ditempati oleh suatu objek benda.

Materi tersusun atas molekul-molekul, dan molekul pun tersusun atas atom-atom. Materi umumnya dapat dijumpai dalam empat fase berbeda, yaitu padat, cairan, gas, dan plasma (wujud zat). Namun demikian, terdapat pula fase materi yang lain, seperti kondensat Bose-Einstein.

B. Wujud MateriTerdapat tiga macam wujud materi, yaitu padat, cair, dan gas. Zat padat memiliki

bentuk dan volume tetap, selama tidak ada pengaruh dari luar. Berbeda dengan zat cair, berubah-ubah mengikuti ruang yang ditempuhnya. Didalam gelas, air akan mengambil bentuk ruang gelas dan didalam botol, air akan mengambil bentuk ruang botol. Perbedaan fisis tersebut disebabkan oleh perbedaan wujud atau fasenya. Batu mempunyai wujud padat, air mempunyai wujud cair, dan udara mempunyai wujud gas.

Secara umum, wujud materi (padat, cair, gas) dapat dibedakan dengan mengamati sifat-sifat fisisnya sebagai berikut :

PADAT CAIR GAS

Mempunyai bentuk tertentu.

Mempunyai bentuk mengukuti bentuk wadahnya.

Mempunyai bentuk mengikuti seluruh wadah yang ditempatinya.

Mempunyai volume tertentu.

Mempunyai volume tertentu Mempunyai volume tidak tertentu mengukuti volume wadah.

Tidak dapat dikompresi/ ditekan karena nilai kerapatanya yang tinggi.

Sulit dikompresi karena nilai kerapatannya relative tinggi.

Mudah dikompresi karena nilai kerapatannya rendah.

Tidak dapat bergerak. Mudah bergerak/mengalir. Sangat mudah bergerak/ menyebar ke segala arah.

C. Sifat MateriSifat materi dapat dikelompokkan berdasarkan jumlah dari materi dan perubahan

yang terjadi pada materi.a. Sifat materi berdasarkan jumlah dari materi :

1. Sifat ekstensif, adalah sifat yang bergantung pada jumlah materi. Sebagai contoh, dua batang emas mumi dapat memiliki massa dan volume yang berbeda. Jadi, massa dan volume merupakan sifat ekstensif.

2. Sifat intensif, adalah sifat yang tidak bergantung pada jumlah materi. Contohnya, semua batangan emas mumi, yang meskipun massa dan volumnya berbeda, akan mempunyai wama kuning dan daya hantar listrik yang sama. Jadi, wama dan daya hantar listrik adalah sifat intensif.

b. Sifat materi berdasarkan perubahan yang terjadi pada materi1. Sifat fisis, adalah sifat yang dapat diamati tanpa harus mengubah susunan

materi. Sifat fisis dapat bersifat ekstensif atau intensif. Contoh sifat fisis yang ekstensif adalah massa, volum, dan kalor; sedangkan contoh sifat fisis yang intensif adalah warna, rasa, bau, titik didih, titik lebur, daya hantar listrik, kelarutan, dan kekerasan.

2. Sifat kimia, adalah sifat yang dapat diamati akibat terjadi perubahan suatu materi menjadi materi lain. Sifat kimia selalu bersifat intensif. Contohnya sifat karat besi, pembusukan makanan, dan pembakaran bahan bakar.

D. Identifikasi MateriSifat materi dapat digunakan untuk tujuan identifikasi materi. Dalam hal ini, sifat

intensif lebih berperan dibandingkan sifat ekstensif karena sifatnya yang karakteristik untuk setiap jenis materi. Sebagai contoh :

a. Identifikasi air murniAir mumi tidak dapat dikenali berdasarkan sifat fisis ekstensifnya berupa

massa atau volum. Hal ini dikarenakan materi lain seperti air laut juga dapat mempunyai massa atau volum yang sama : Akan tetapi, air murni dapat diidentifikasi dari sifat fisis intensifnya, seperti kerapatan (perbandingan massa dan volum). Apabila nilai kerapatan (p) materi tersebut adalah 1,00 g/mL, maka kemungkinan besar materi tersebut adalah air mumi. Untuk memastikannya, sifat intensif lainnya, seperti titik beku, titik didih, dan warna dapat digunakan. Pada tekanan 1 atm, air murni mempunyai titik beku 0°C, titik didih 100°C, dan tidak berwarna.

b. Membedakan emas dan besi piritEmas dan besi pirit sulit dibedakan secara fisis oleh penambang emas karena

warna keduanya sarna. Akan tetapi, keduanya mempunyai sifat kimia yang berbeda. Emas tidak bereaksi jika dipanaskan. Sebaliknya, besi pirit akan bereaksi menimbulkan percikan, asap, dan bau yang tak sedap.

Perubahan Materi

A. Definisi Perubahan Wujud MateriMateri dapat berubah dari satu wujud ke wujud lain. Sebagai contoh, es dapat

berubah menjadi air dan uap air jika dipanaskan. Demikian pula sebaliknya, uap air akan berubah menjadi air dan es apabila didinginkan. Perubahan tersebut dinamakan perubahan wujud materi (perubahan fase materi).

Perubahan materi adalah perubahan yang terjadi pada materi baik secara fisik maupun kimia. Perubahan wujud materi terjadi karena adanya perubahan energi yang terkandung dalam materi, seperti diakibatkan oleh pemanasan atau pendinginan. Perubahan energi tersebut akan mempengaruhi kekuatan gaya tarik antar partikel penyusun materi tersebut. Semakin besar gaya tarik antar-partikel, maka semakin dekat jarak antar-partikel. Demikian pula sebaliknya.

B. Macam-Macam Perubahan MateriPerubahan materi dapat di lihat dari perubahan sifat yang dimilikinya. Secara umum,

perubahan materi dibedakan menjadi 2, yaitu :a. Perubahan Fisika

Perubahan Fisika adalah perubahan yang terjadi yang mempengaruhi sifat-sifat fisik dari materi namun tidak menyebabkan perubahan susunan zat sehingga tidak menghasilkan zat baru. Perubahan fisika tidak menghasilkan materi baru. Perubahan ini hanya melibatkan perubahan bentuk atau wujud materi. Perubahan fisika mudah dibalikkan ke keadaan semula. Contoh perubahan fisika adalah : air yang mendidih, besi yang memuai, balon yang mengembang, dll.

b. Perubahan Kimia atau Reaksi KimiaPerubahan Kimia adalah perubahan yang menghasilkan materi baru. Suatu

materi mengalami perubahan kimia jika jenis zat berubah. Suatu perubahan kimia sulit dibalikkan ke keadaan semula. Contoh reaksi kimia adalah : pembakaran kayu menjadi abu, perkaratan besi menjadi oksida besi, dan reaksi antara logam natrium dan gas klorin membentuk natrium klorida (garam dapur).

C. Pemanfaatan Perubahan Fisika dan Reaksi Kimia dalam Proses Industri

a. Pengolahan gula dari batang tebu melibatkan perubahan fisika karena gula sudah ada di dalam batang tebu.

b. Pemisahan bensin dari minyak bumi melibatkan perubahan fisika karena bensin sudah ada dalam minyak bumi sebelumnya.

c. Produksi alumunium dari bijih bauksit melibatkan perubahan kimia karena alumunium belum ada sebelumnya.

d. Produksi pupuk ammonium nitrat dari ammonia dan asam nitrat melibatkan perubahan kimia karena ammonium nitrat belum ada sebelumya.

Energi

A. Definisi EnergiKata energi berasal dari bahasa Yunani, yaitu ergon yang berarti “kerja”.

Jadi, energididefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja atau usaha. Energi merupakan sesuatu yang sangat penting dalam kehidupan di alam ini, terutama bagi kehidupan manusia, karena segala sesuatu yang kita lakukan memerlukan energi. Energi di alam ini tersedia dalam berbagai bentuk, misalnya energi kimia, energi listrik, energi kalor, dan energi cahaya. Energi akan bermanfaat jika terjadi perubahan bentuk dari suatu bentuk energi ke bentuk lain. Definisi lain energi antara lain :

a. Energi adalah kemampuan membuat sesuatu terjadi (Robert L. Wolke)b. Energi adalah kemampuan benda untuk melakukan usaha (Mikrajuddin)c. Energi adalah suatu bentuk kekuatan yang dihasilkan atau dimiliki oleh suatu

benda (Pardiyono)Dari berbagai pengertian dan definisi energi diatas dapat disimpulkan bahwa secara

umum energi dapat didefinisikan sebagai kekuatan yang dimilki oleh suatu benda sehingga mampu untuk melakukan kerja.

B. Macam-Macam Energia. Energi Mekanik

Energi mekanik dapat dibedakan menjadi dua pengertian, yaitu : energi potensial dan energi kinetik. Jumlah kedua energi itu dinamakan energi mekanik. Setiap benda mempunyai berat, maka baik dalam keadaan diam atau bergerak setiap benda memiliki energi.

b. Energi PanasEnergi panas juga sering disebut kalor, pemberian panas kepada suatu benda

dapat menyebaban kenaikan suhu benda itu ataupun bahkan terkadang dapat menyebabkan perubahan bentuk, perubahan ukuran, dan perubahan volume benda itu.

c. Energi Magnetik

Energi magnetik dapat dipahami dengan mengamati gejala yang timbul ketika dua batang magnet yang kutub-kutubnya saling didekatkan satu dengan yang lain. Seperti diketahui bahwa setiap magnet mempunyai dua macam kutub yaitu kutub utara dan magnet kutub selatan.

Kedua kutub magnet mempunyai kemampuan untuk saling melakukan gerakan. Kemampuan itu adalah energi yang tersimpan di dalam magnet dan energi inilah yang disebut sebagai energi magnetik.

d. Energi ListrikEnergi listrik ditimbulkan/dibangkitkan melalui bermacam-macam cara.

Kegunaan energi listrik dalam kehidupan sehari-hari banyak sekali yang dapat dirasakan, terutama dikehidupan kota-kota besar, bahkan sebagai penerangan yang sekarang sudah digunakan sampai jauh ke pelosok pedesaan.

e. Energi KimiaEnergi kima adalah energi yang diperoleh melalui suatu proses kimia. Energi

yang dimiliki manusia dapat diperoleh dari makanan yang dimakan melalui proses kimia. Jika kedua macam atom-atom karbon dan atom oksigen tersebut dapat bereaksi, akan terbentuk molekul baru yaitu karbondioksida.

f. Energi BunyiBunyi dapat juga diartikan getaran sehingga energi bunyi berarti juga

getaran. Getaran selaras mempunyai energi dua macam yaitu, energi potensial dan energi kinetik. Melalui pembahasan matematis dapat ditunjukkan bahwa jumlah kedua macam energi pada suatu getaran selaras adalah selalu tetap dan besarnya tergantung massa, simpanan dan waktu getar atau periode.

g. Energi NuklirEnergi nuklir merupakan hasil dari reaksi fisi yang terjadi pada inti atom.

Reaksi ini yang banyak digunakan oleh manusia untuk menghasilkan energi. Nuklir adalah reaksi yang terjadi antara partikel dengan inti atom yang digolongkan dalam kelompok heavy atom seperti aktinida.

h. Energi CahayaEnergi cahaya terutama cahaya matahari banyak diperlukan terutama oleh

tumbuhan yang berhijau daun. Tumbuhan itu membutuhkan energi cahaya untuk mengadakan proses fotosintesis, dengan kemajuan teknologi, saat ini dapat juga digunakan energi dari sinar yang dikenal dengan nama sinar laser. Yang dimaksud sinar laser adalah sinar pada suatu gelombang yang sama dan amat kuat. Sinar laser banyak sekali digunakan dan meliputi banyak bidang.

i. Energi MatahariEnergi matahari merupakan energi yang utama bagi kehidupan dibumi ini.

Berbagai jenis energi, baik yang terbarukan mapun tak terbarukan merupakan bentuk turunan dari energi ini, baik secara langsung maupun tidak langsung

C. Perubahan Energi

Energi justru bermanfaat pada saat terjadinya perubahan bentuk. Sebagai contoh energi kimia dalam baterei kering bermanfaat untuk menyalakan senter ketika terjadi perubahan enegi kimia dalam baterei menjadi energi listrik. Matahari juga memberikan banyak manfaat dalam berbagai bentuk perubahan energi. Matahari adalah sumber energi untuk mahluk hidup, karena menghasilkan energi radiasi yang dapat diubah menjadi bentuk energi lain yang sangat berguna bagi kehidupan. Bila energi radiasi telah sampai di bumi, akan terjadi proses perubahan energi seperti :

a. Energi radiasi yang sampai kedaun mampu membangkitkan fotosintesis. Dalam hal ini energi radiasi berubah menjadi energi kimia (gula, tepung), didalam tumbuhan.

b. Energi radiasi yang yang mengenai sel surya (fotosel) mampu membangkitkan energi listrik.

c. Panas yang terasa dikulit kita merupakan proses perubahan bentuk energi dari energi radiasi menjadi energi temal (panas).

d. Air yang menerima energi matahari suhunya akan naik, karena sebagaian energi matahari tersebut berubah menjadi energi termal.

D. Sumber EnergiSumber energi adalah suatu yang menghasilkan energi yang dapat digunakanuntuk

tujuan tertentu. Pada pemakaian baterai perubahan energi yang terjadi adalah energi kimia menjadi energi listrik.Makanan yang kita makanan merupakan salah satusumber energi kimia, yang jika mengalami proses tertentu akan berubah bentuk sehingga kita dapat bekerja.

Sumber energi untuk kehidupan mahluk hidup dimuka bumi berasal dari cahaya matahari. Cahaya matahari digunakan oleh tumbuhan hijau untuk membuat makanannya. Tumbuhan merupakan bahan makanan bagi manusia dan hewan.

Matahari merupakan sumber energi terbesar dialam ini. Sinar matahari dapat dimanfaatkan dengan cara mengumpulkan/memusatkan sinar matahari kesatu titik sehingga terkumpul energi panas yang besar. Peralatan untuk menyimpan energi matahari itu disebut fotosel.Energi matahari ini kemudian diubah menjadi energi listrik, yang dapat digunaklan baik untuk keperluan rumah tangga maupun industri.

E. Perubahan Energi dari Suatu Bentuk ke Bentuk yang LainPerubahan bentuk energi kebentuk yang lain dapat kitaamati didalam kehidupan

sehari-hari. Didalam tubuh, makanan yang kita makan akan bereaksi dengan zat-zat lain. Akibat reaksi itu terjadi penguraian bahan makanan sehingga sehingga menghasilkan energi. Makanan sesungguhnya merupakan bahan-bahan kimia alami. Didalam makanan tersimpan energi yang disebut energi potensial kimia.

Bab II

Unsur

A. Definisi UnsurUnsur adalah zat murni yang terdiri hanya 1 jenis atom dan tidak bisa lagi diuraikan

ke bentuk sederhana melalui reaksi kimia atau substansi murni yang tidak dapat dipisahkan menjadi sesuatu yang lebih sederhana, baik secara fisika maupun kimia dan mengandung satu jenis atom. Selain natrium dan klorin, terdapat unsur-unsur lain di alam seperti hidrogen, oksigen, besi, tembaga, alumunium, karbon dan kalsium.

B. Lambang Unsur Lambang unsur diambil dari singkatan nama unsur. Beberapa lambang unsur

berasal dari bahasa Latin atau Yunani nama unsur tersebut. Misalnya Fe dari kata ferrum (bahasa latin) sebagai lambang unsur besi. Dan lambang unsur ditulis dengan satu huruf kapital.

Lambang unsur dinyatakan dengan huruf besar yang merupakan huruf awal dari narna unsur dalam bahasa Latin. Contohnya, H untuk hidrogen (Hydrogenium), O untuk oksigen (Oxygenium), dan C untuk karbon(Carbonium).

Jika terdapat unsur-unsur dengan huruf awal yang sama, maka perlu ditambahkan huruf kedua yang ditulis dengan huruf kecil contohnva, C untuk karbon (Carbonium), Ca untuk kalsium (Calcium), dan Cd untuk kadmium (Cadmium).

C. Jenis Unsura. Unsur Logam

Unsur logam mudah dibedakan dengan unsur bukan logam. Ciri-cirinya adalah permukaannya mengkilat, berbentuk padat, kecuali air raksa (Hg) yang Unsur logam mudah ditempa dapat menjadi berbentuk cair. plat atau kawat dan memiliki kemampuan menghantar arus listrik atau konduktor.

b. Unsur Bukan LogamUnsur bukan logam umumnya terdapat dalam wujud padat atau unsur ini

tidak dapat berwujud gas, menghantarkan arus listrik dan juga panas, dalam wujud padat tidak dapat ditempa dan juga tidak mengkilat. Contoh unsur non logam adalah : Oksigen, Hidrogen, Helium dan Carbon.

D. Contoh Unsur dalam Kehidupan Sehari-haria. Unsur Karbon

Arang yang berwarna hitam sisa pembakaran; Isi di dalam pensil; dan Elektroda di dalam baterai.

b. Unsur Logam Perhiasan emas; Perhiasan perak; dan Platina.

Senyawa

A. Definisi SenyawaDilihat dan jenis komponen penyusunnya, senyawa dapat didefinisikan sebagai

berikut; Senyawa adalah zat yang terdiri dari setidaknya dua atom yang berbeda dan dapat diuraikan ke bentuk sederhana melalui reaksi kimia. Senyawa memiliki sifat yang berbeda dari sifat unsur-unsur penyusunnya. Hal ini dapat diamati dari perbedaan sifat natrium klorida dengan sifat natrium dan klorin. Contoh : Unsur natrium + Unsur klorin → Senyawa natrium klorida(garam dapur)

B. Jenis Senyawaa. Senyawa Organik

Senyawa organik adalah senyawa - senyawa yang disusun dari atom.b. Senyawa Anorganik

Senyawa anorganik adalah senyawa - senyawa yang tidak disusun dari atom.

Campuran

A. Definisi CampuranCampuran adalah gabungan dari dua zat atau lebih yang hasil penggabungannya

masih mempunyai sifat yang sama dengan zat aslinya. Zat murni berupa unsur dan senyawa jarang dijumpai di alam. Zat-zat murni umumnya bergabung tanpa melalui reaksi kimia membentuk apa yang disebut sebagai campuran. Air, laut, udara, dan bebatuan merupakan contoh campuran di alam. Campuran juga banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, contohnya sirup, susu, keju, dan saus salad.

B. Karakteristik Campurana. Komposisi Zat-Zat Murni Dalam Campuran Adalah Tidak Tetap

Sebagai contoh, perbandingan gula dan air dalam campuran sirup dapat bervariasi sehingga memberikan rasa manis yang berbeda.

b. Sifat Zat-Zat Murni Dalam Campuran Adalah Sama Dengan Sifat AsalnyaSebagai contoh, air sirup mempunyai rasa manis yang berasal dari gula.

Dengan kata lain, sifat manis dari gula, masih dapat ditemukan dalam campurannya.

c. Zat-Zat Murni Dalam Campuran Dapat Dipisahkan Secara FisisSebagai contoh, unsur besi dan unsur belerang yang dicampur secara fisis

dapat dipisahkan kembali menggunakan magnet.

C. Jenis Campurana. Larutan

Larutan adalah campuran homogen antara dua zat atau lebih di mana partikel-partikel dari komponen-komponen penyusunnya tersebar secara merata. Ukuran partikel dalam larutan begitu kecil, < 1nm (10-7-7cm) sehingga tidak dapat lagi dibedakan meski menggunakan mikroskop ultra. Contohnya campuran gula dan air. Larutan memiliki komponen utama yang disebut pelarut dan komponen minor yang disebut zat terlarut.

WUJUDCONTOH

Zat Terlarut Pelarut

Gas Gas Gas O2 di udara.

Gas Zat CairGas O2 dan N2 dalam air.Gas CO2 dalam minuman ringan bersoda.

Gas Zat Padat Gas hidrogen dalam logam Platina (Pt)

Zat Cair Zat Cair Zat cair Etanol dalam minuman beralkohol.

Minyak pelumas yang ditambahkan ke bensin.

Zat Padat Zat CairGaram NaCl dalam air.Gula (sukrosa) dalam air.

Zat Padat Zat PadatLogam Cu dalam perak (Ag) yang disebut sterling silver. Larutan padatan logam disebut juga paduan (alloy) meski tidak semua paduan bersifat homogen.

b. KoloidKoloid adalah suatu campuran heterogen antara dua zat atau lebih di mana

partikel-partikel zat yang berukuran koloid (fase terdispersi) tersebar merata dalam zat lain (medium pendispersi). Ukuran partikel koloid berkisar antara 1-100 nm (10-7 - 10-5cm), dan dapat dibedakan menggunakan mikroskop ultra. Contohnya campuran tepung kanji dan air.

c. SuspensiSuspensi adalah campuran heterogen antara dua zat atau lebih dengan zat

tersuspensi berukuran suspensi.

D. Macam-Macam Campurana. Campuran Homogen

Mempunyai sifat dan komposisi yang seragam pada setiap bagian campuran, tidak dapat dibedakan dengan melihat langsung. Contoh : garam dapur dan air.

b. Campuran HeterogenMempunyai sifat dan komposisi yang bervariasi pada setiap bagian

campuran, dapat dibedakan dengan melihat langsung (secara fisik terpisah). Contoh : gula dan pasir.

Bab IIIAtom

A. Definisi AtomAtom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan

elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron). Atom yang mengandung jumlah proton dan

elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif disebut sebagai ion.

Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. Sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan membentuk sebuah molekul. Elektron pada atom menentukan sifat-sifat kimiawi sebuah unsur, dan memengaruhi sifat-sifat magnetis atom tersebut.

Molekul

A. Definisi MolekulMolekul didefinisikan sebagai gabungan dari beberapa unsur atom atau sekelompok

atom (paling sedikit dua) yang saling berikatan dengan sangat kuat (kovalen) dalam susunan tertentu dan bermuatan netral serta cukup stabil.

Sebuah molekul dapat terdiri atom-atom yang berunsur sama (misalnya oksigen O2), ataupun terdiri dari unsur-unsur berbeda (misalnya air H2O). Atom-atom dan kompleks yang berhubungan secara non-kovalen (misalnya terikat oleh ikatan hidrogen dan ikatan ion) secara umum tidak dianggap sebagai satu molekul tunggal.