TATA NAMA SENYAWA   ANORGANIK

Menuliskan nama senyawa anorganik dan organik sederhana serta persamaan reaksinya.

Untuk lebih memahami kimia terlebih dahulu harus dipahami rumus kimia. Rumus kimia ada 2 macam yaitu rumus molekul dan rumus empiris. Rumus molekul menyatakan jumlah atom yang sebenarnya setiap unsur yang menyusun dalam satu molekul suatu materi. Sedangkan rumus empiris menyatakan perbandingan paling sederhana dari atom-atom setiap unsur penyusun materi tersebut. Rumus kimia yang kita kenal sehari-hari berupa rumus kimia unsur dan rumus kimia senyawa.

1.    Rumus Kimia Unsur dan Rumus Kimia senyawa Semua unsur logam dan beberapa unsur non logam yang merupakan struktur raksasa atau terdiri dari atom-atom yang berdiri sendiri ditulis sebagai lambang unsurnya.

Contoh:Nama Unsur Rumus Kimia

BesiEmas

Karbon

Boron

Kalium

Helium

Neon

Argon

FeAu

C

B

K

He

Ne

Ar

1. Ada sekitar 9 unsur yang membentuk molekul sederhana (diatomik, tetraatomik, oktaatomik) dituliskan sebagai lambang unsur yang diikuti jumlah atom penyusun tiap molekulnya.

Contohnya:Nama Unsur Rumus Kimia

Hidrogen

Oksigen

Nitrogen

Fluor

Klor

H2

O2

N2

F2

Cl2

Brom

Sulfur

Fosfor

Br2

S2 atau S8

P4

1. Senyawa yang merupakan gabungan dari beberapa unsur, dilambangkan dengan beberapa lambang unsur beserta jumlah atom tiap partikel dasarnya (molekul atau ion)

SenyawaRumus Kimia

Jumlah atom

Air H2O 3 atom terdiri atas 2 atom H dan 1 atom OBenzena C6H6 12 atom terdiri atas 6 atom C dan 6 atom HAlkohol C2H6O 9 atom terdiri atas 2 atom C, 6 atom H dan 1 atom OAseton C3H6O 10 atom terdiri atas 3 atom C, 6 atom H dan 1 atom O

Gula tebu C12H22O1147 atom terdiri atas 12 atom C, 22 atom H dan 11 atom O

Pengertian Penulisan Rumus Kimia

2 H2 artinya 2 molekul gas hidrogen

2 Fe               artinya 2 atom Fe

2 C2H5OH     artinya 2 molekul etanol

15 NH3 artinya 15 molekul amoniak (NH3)

2.    Rumus Empiris, rumus molekul, rumus struktur (rumus bangun)

Penulisan rumus kimia dapat berupa rumus empiris, rumus molekul dan rumus struktur.

-            Rumus empiris adalah rumus kimia yang menyatakan perbandingan terkecil dari atom-atom yang bergabung. Rumus ini tidak menunjukkan jumlah atom yang bergabung.

-            Rumus molekul adalah rumus kimia yang menunjukkan jumlah atom yang bergabung dalam setiap molekul senyawa tersebut.

-            Rumus struktur adalah rumus kimia yang menggambarkan letak ikatan unsur-unsur dalam suatu senyawa. Rumus struktur akan dibicarakan lebih lanjut pada bab ikatan kimia dan bab senyawa karbon

Contoh :

Rumus empiris          Rumus molekul                       Rumus strutur

CH                                          C2H2 H – C º C – H

CH2O                             C2H4O2 CH3COOH

No Nama Senyawa Rumus Molekul Rumus Empiris1. Air H2O H2O2. Hidrogen Peroksida H2O2 (HO)3. Alkohol C2H6O C2H6O4. Garam dapur - NaCl5. Aluminium Sulfat - Al2(SO4)3

6. Glukosa C6H12O6 (CH2O)7. Asam cuka C2H4O2 (CH2O)8. Amoniak NH3 NH3

3.    Pemberian Nama Senyawa

Menuliskan rumus kimia dan pemberian nama suatu senyawa bertujuan untuk membedakan zat tersebut dari zat yang lainnya. Penulisan rumus kimia senyawa tidak lepas dari ikatan yang ada dalam senyawa tersebut.

A.    Senyawa ion (terbentuk antara unsur logam dengan non logam)

Nama senyawa ion biner (dari dua unsur) sesuai dengan nama unsur – unsurnya ditambah akhiran ida. Jika unsur logam mempunyai beberapa valensi maka valensi logam harus disertakan dan ditulis dalam angka romawi dalam kurung.

Contoh :

Beberapa senyawa yang mungkin dapat terbentuk dari unsur Al, Na, Ca, Fe, Cl, O, S dan N diantaranya adalah:

Al3+ +  3 Cl ® AlCl3 nama      Aluminium klorida

Al3+ +  O®     Al2O3 nama      aluminium oksida

Na+ +  Cl®     NaCl         nama      natrium klorida

Ca2+ + O®      CaO          nama      kalsium oksida

Na+ +  S®     Na2S         nama      natrium sulfida

Na+ +  N®    Na3N        nama      natrium Nitrida

Fe2+ + S®       FeS           nama      Besi (II) sulfida

Fe3+ + S®       Fe2S3 nama      Besi (III) sulfida 

B.    Senyawa Kovalen :

Untuk memperkirakan rumus molekul senyawa kovalen anda harus memperhatikan aturan oktet dan duplet dari Lewis. Sehingga anda harus memperhatikan elektron valensi atom – atom yang berikatan. Cara memberi nama senyawa hampir mirip dengan senyawa ion, karena pada umumnya unsur metalloid

dan non logam dapat mempunyai beberapa valensi, maka valensi atom pusat harus ditulis dalam angka romawi dalam kurung atau jumlah atom yang mengelilingi atom pusat dinyatakan dalam bilangan yunani.

Contoh :

Senyawa karbon dengan oksigen dapat terbentuk :

CO  = Karbon monoksida

CO2 = Karbon dioksida

Senyawa P dengan Cl dapat terbentuk:

PCl3 = Pospor (III) klorida atau pospor triklorida

PCl5 = Pospor (V) klorida atau pospor pentaklorida

Massa Molekul Relatif ( Mr)Massa molekul relative didefinisikan sebagai massa perbandingan antara massa rata-rata satu

molekul dengan massa rata-rata satu atom karbon -12.Karena setiap molekul terdiri atas atom-atom,maka massa molekul relative dari suatu senyawa

tentunya juga merupakan jumlah dari massa atom relative unsure-unsur penyusun senyawa tersebut.Bila rumus molekul zat diketahui, ar unsure penyusun zat diketahui, maka massa molekul relatifnya dapat ditentukan.                            Contoh Soal                        Tentukan Mr dari H2O                        Jawab :            Mr H2O = (2 x Ar H) + (1 x Ar O)                                                              = (2 x 1) + ( 1 x 16)                                                              = 2 + 16                                                              = 18

HUKUM-HUKUM DASAR ILMU KIMIA1. HUKUM KEKEKALAN MASSA = HUKUM LAVOISIER

"Massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap".Contoh:hidrogen  + oksigen     hidrogen oksida    (4g)         (32g)               (36g)

2. HUKUM PERBANDINGAN TETAP = HUKUM PROUST"Perbandingan massa unsur-unsur dalam tiap-tiap senyawa adalah tetap"

Contoh:a. Pada senyawa NH3 : massa N : massa H= 1 Ar . N : 3 Ar . H= 1 (14)  : 3 (1) = 14 : 3b. Pada senyawa SO3 : massa S : massa 0= 1 Ar . S : 3 Ar . O= 1 (32) : 3 (16) = 32 : 48 = 2 : 3

Keuntungan dari hukum Proust: bila diketahui massa suatu senyawa atau massa salah satu unsur yang membentuk senyawa tersebut make massa unsur lainnya dapat diketahui.

Contoh:Berapa kadar C dalam 50 gram CaCO3 ? (Ar: C = 12; 0 = 16; Ca=40)Massa C = (Ar C / Mr CaCO3) x massa CaCO3

= 12/100 x 50 gram = 6 grammassa CKadar C = massa C / massa CaCO3 x 100%= 6/50 x 100 % = 12%

3. HUKUM PERBANDINGAN BERGANDA = HUKUM DALTON"Bila dua buah unsur dapat membentuk dua atau lebih senyawa untuk massa salah satu unsur yang sama banyaknya maka perbandingan massa unsur kedua akan berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana".

Contoh:

Bila unsur Nitrogen den oksigen disenyawakan dapat terbentuk,NO dimana massa N : 0 = 14 : 16 = 7 : 8NO2 dimana massa N : 0 = 14 : 32 = 7 : 16

Untuk massa Nitrogen yang same banyaknya maka perbandingan massa Oksigen pada senyawa NO : NO2 = 8 :16 = 1 : 2

4. HUKUM-HUKUM GASUntuk gas ideal berlaku persamaan : PV = nRT

dimana:P = tekanan gas (atmosfir)V = volume gas (liter)n = mol gasR = tetapan gas universal = 0.082 lt.atm/mol KelvinT = suhu mutlak (Kelvin)

Perubahan-perubahan dari P, V dan T dari keadaan 1 ke keadaan 2 dengan kondisi-kondisi tertentu dicerminkan dengan hukum-hukum berikut:

a. HUKUM BOYLEHukum ini diturunkan dari persamaan keadaan gas ideal dengann1 = n2 dan T1 = T2 ; sehingga diperoleh : P1 V1 = P2 V2

Contoh: Berapa tekanan dari 0 5 mol O2 dengan volume 10 liter jika pada temperatur tersebut 0.5 mol NH3 mempunyai volume 5 liter den tekanan 2 atmosfir ?

Jawab:P1 V1 = P2 V2

2.5 = P2 . 10    P2 = 1 atmosfirb. HUKUM GAY-LUSSAC

"Volume gas-gas yang bereaksi den volume gas-gas hasil reaksi bile diukur pada suhu dan tekanan yang sama, akan berbanding sebagai bilangan bulat den sederhana".

Jadi untuk: P1 = P2 dan T1 = T2 berlaku : V1 / V2 = n1 / n2

Contoh:Hitunglah massa dari 10 liter gas nitrogen (N2) jika pada kondisi tersebut 1 liter gas hidrogen (H2) massanya 0.1 g.Diketahui: Ar untuk H = 1 dan N = 14

Jawab:

V1/V2 = n1/n2   10/1 = (x/28) / (0.1/2)   x = 14 gram

Jadi massa gas nitrogen = 14 gram.c. HUKUM BOYLE-GAY LUSSAC

Hukum ini merupakan perluasan hukum terdahulu den diturukan dengan keadaan harga n = n2 sehingga diperoleh persamaan:

P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2

d. HUKUM AVOGADRO"Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama mengandung jumlah mol yang sama. Dari pernyataan ini ditentukan bahwa pada keadaan STP (0o C 1 atm) 1 mol setiap gas volumenya 22.4 liter volume ini disebut sebagai volume molar gas.

Contoh:Berapa volume 8.5 gram amoniak (NH3) pada suhu 27o C dan tekanan 1 atm ?(Ar: H = 1 ; N = 14)

Jawab:85 g amoniak = 17 mol = 0.5 mol

Volume amoniak (STP) = 0.5 x 22.4 = 11.2 liter

Berdasarkan persamaan Boyle-Gay Lussac:

P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2

1 x 112.1 / 273 = 1 x V2 / (273 + 27)   V2 = 12.31 liter

PERSAMAAN REAKSI KIMIAPersamaan reaksi menggambarkan zat-zat kimia yang terlibat sebelum dan sesudah reaksi kimia, baik secara kualitatif maupun kuantitatif.Yang dinyatakan oleh rumus kimia zat, koefisien reaksi, dan wujud zat.Contoh penulisan persamaan reaksi:

↘ ↙ 2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (g) ↙

Koefisien reaksi jika nilainya 1, tidak perlu ditulis

Tanda panah artinya ‘bereaksi menjadi’

Wujud zat

(Pereaksi/Reaktan) (Hasil Reaksi/Produk) Rumus kimia zat-zat

Zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia dinyatakan oleh rumus kimianya.Zat yang berada di ruas kiri disebut pereaksi (reaktan)Zat yang berada di ruas kanan disebut produk reaksi (hasil reaksi)

Koefisien reaksiKoefisien reaksi menyatakan jumlah partikel (atom, molekul, ion) atau unit rumus (senyawa ion)Nilai koefisien reaksi ditentukan sedemikian rupa agar persamaan reaksi menjadi setara yakni memenuhi Hukum Kekekalan Massa (Massa zat-zat sebelum reaksi sama dengan massa zat sesudah reaksi)Maka:Jumlah atom setiap unsur di ruas kiri = Jumlah atom setiap unsur di ruas kanan

Wujud zatAda 4 wujud/keadaan zat yang ditulis sebagai subskrip (huruf kecil setelah rumus kimia)

Wujud zat SubskripPadat (solid)Cair /cairan murni (liquid)Gas (gas)Larutan / larut dalam air (aqueous)

slgaq

PENYETARAAN PERSAMAAN REAKSI KIMIACara menuliskan dan menyetarakan reaksi kimia: Tulis rumus kimia dari pereaksi dan produk reaksi. Sertakan wujud zat jika diketahui. Beri koefisien reaksi agar jumlah atom dari setiap unsur diruas kiri sama dengan di ruas kanan.

Pilih zat dengan rumus kimia paling kompleks. Tetapkan nilai koefisien reaksinya sama dengan 1. Beri koefisien sementara untuk zat-zat lainnya dengan huruf a, b, c, dan seterusnya.

Setarakan atom-atom pada zat paling kompleks tersebut. Jika terdapat ion poliatom di ruas kiri dan kanan serta tidak berubah, maka setarakan sebagai ion poliatom bukan sebagai atom.

Setarakan atom-atom lainnya. Jika terdapat ion poliatom di ruas kiri dan kanan serta tidak berubah, maka setarakan sebagai ion poliatom bukan sebagai atom.

Pastikan setiap koefisien reaksi merupakan bilangan bulat sederhana. (Koefisien 1 tidak perlu dituliskan dalam persamaan reaksi)

Contoh persamaan reaksi yang sudah setara:2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (g)

Zn (s) + 2HCl (aq) → ZnCl2 (aq) + H2 (g)

KONSEP MOL

1 mol adalah satuan bilangan kimia yang jumlah atom-atomnya atau molekul-molekulnya sebesar bilangan Avogadro dan massanya = Mr senyawa itu.

Jika bilangan Avogadro = L maka :

L = 6.023 x 1023

1 mol atom = L buah atom, massanya = Ar atom tersebut.1 mol molekul = L buah molekul massanya = Mr molekul tersehut.

Massa 1 mol zat disebut sebagai massa molar zat

Contoh:

Berapa molekul yang terdapat dalam 20 gram NaOH ?

Jawab:

Mr NaOH = 23 + 16 + 1 = 40

mol NaOH = massa / Mr = 20 / 40 = 0.5 mol

Banyaknya molekul NaOH = 0.5 L = 0.5 x 6.023 x 1023 = 3.01 x 1023 molekul. Sel Volta ( Sel Galvani )

Sel elektrokimia di mana reaksi oksidasi-reduksi spontan terjadi dan menghasilkan beda potensial disebut sel galvani. Dalam sel galvani energy kimia diubah menjadi energi listrik. Sel galvani juga sering disebut Sel Volta. Contoh sel galvani adalah baterai.

Terkadang perubahan kimia yang terjadi dalam sel galvani dapat dilihat dengan mudah, seperti sel galvani magnesium-tembaga yang ditunjukkan Gambar 1. Karena magnesium lebih mudah teroksidasi daripada tembaga, magnesium melepaskan elektron dan teroksidasi, membentuk ion Mg2+. Potensial anoda magnesium menjadi lebih negatif karena meningkatnya tekanan listrik dari elektron yang lepas. Pada saat yang sama, ion Cu2+ menangkap elektron dari elektroda tembaga dan direduksi ke logam tembaga. Potensial elektroda tembaga menjadi lebih positif karena tekanan listrik turun pada saat elektron dipindahkan dari katoda. Jika kabel dihubungkan pada kedua elektroda, arus mengalir dari elektroda magnesium ke elektroda tembaga, dan voltmeter pada rangkaian luar akan menunjukkan voltase 2,696 V.

Energi yang dilepaskan sel dapat digunakan untuk menyalakan radio dengan menghubungkan kabel dari elektroda ke radio. Reaksi keseluruhan sel tembaga- magnesium ini adalah reaksi redoks. Mg(s) + Cu2+(aq)Mg2+(aq) + Cu(s)

Apakah fungsi jembatan garam? Ketika setengah reaksi berlanjut, ion- ion magnesium dilepaskan ke larutan pada anoda, dan ion-ion tembaga pindah ke katoda. Ion-ion harus bisa bergerak bebas antara kedua elektroda untuk menetralkan muatan positif (kation Mg2+) yang dihasilkan pada anoda dan muatan negatif (anion) yang tertinggal pada katoda. Larutan ion-ion dalam jembatan garam dapat menetralkan muatan positif dan negatif dalam larutan dan mencegah timbulnya kelebihan muatan pada elektroda. Reaksi redoks yang sama terjadi jika logam magnesium diletakkan langsung dalam larutan tembaga sulfat, dengan reaksi yaitu: Mg + Cu2+ Mg2+ + Cu.

Akan tetapi, ini bukan sel galvani karena elektron tidak mengalir melalui rangkaian luar. Elektron bergerak langsung dari logam magnesium ke ion-ion tembaga, membentuk logam tembaga. Ini adalah cara membuatlogam tembaga dari ion-ion tembaga, tapi tidak untuk membangkitkan tenaga listrik.

Korosi

Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi.

Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.

Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.

Fe(s) <--> Fe2+(aq) + 2e

Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.

O2(g) + 4H+(aq) + 4e <--> 2H2O(l)

atau

O2(g) + 2H2O(l) + 4e <--> 4OH-(aq)

Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, yaitu karat besi. Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode, bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu.

Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya. Contohnya, bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida).

Deret Volta dan hukum Nernst akan membantu untuk dapat mengetahui kemungkinan terjadinya korosi. Kecepatan korosi sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida, karena lapisan oksida dapat menghalangi beda potensial terhadap elektrode lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.

SEL ELEKTROLISIS

     Sel elektrolisis adalah sel elektrokimia yang menimbulkan terjadinya reaksi redoks yang tidak spontan dengan adanya energi listrik dari luar. Sel elektrolisis memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi non spontan (ΔG > 0) lingkungan melakukan kerja terhadap sistem. Contohnya adalah elektrolisis lelehan NaCl dengan electrode platina. Contoh lainnya adalah pada sel Daniell jika diterapkan beda potensial listrik dari luar yang besarnya melebihi potensial sel Daniell.

Elektrolisis lelehan NaCl dengan elektroda Pt

   

Gambar 4. Elektrolisis lelehan NaCl     

 Elektroda yang dihubungkan dengan kutub negatif Power Supply � DC akan menjadi kutub negatif sel dan elektroda yang dihubungkan dengan kutub positif power supply akan menjadi kutub positif dari sel. Ion-ion Na+ akan bergerak menuju kutub negatif dan pada elektroda tersebut terjadi reaksi :

        

Ion-ion Cl- bergerak menuju elektroda positif dan pada elektroda tersebut terjadi reaksi:

         

Karena pada elektroda negatif terjadi reaksi reduksi maka elektroda tersebut  merupakan katoda. Pada elektroda positif terjadi reaksi oksidasi. Oleh karena itu elektroda tersebut merupakan anoda.

     Baik Sel Galvani maupun Sel Elektrolisis menggunakan elektroda, yaitu zat yang menghantarkan listrik antara sel dan lingkungan dan dicelupkan dalam elektrolit (campuran ion) yang terlibat dalam reaksi atau yang membawa muatan