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