Materi Kimia Kelas X Semester 1

Standar Kompetensi : 1. Memahami struktur atom, sifat-sifat periodik unsur, struktur molekul, ikatan kimia dan sifat sifat senyawa.Kompetensi Dasar :

1.1 Memahami struktur atom berdasarkan teori atom Bohr, dan menjelaskan teori atom Bohr dan mekanika kuantum untuk menuliskan konfigurasi elektron dan diagram orbital serta menentukan letak unsur dalam tabel periodik.

A. Partikel partikel Penyusun Atom

Ringkasan Materi :

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

Partikel dan

LambangMassaMuatan

gramsmaCoulombSatuan muatan

Proton ( p )1,67 x 10-241+1

Netron ( n )00

Elektron ( e )1/1836-1

B. Tanda Atom

Lambang suatu unsur dapat dituliskan sebagai berikut

AZX

dimana :

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

X = tanda atom,

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

Isotop =.Atom- atom unsur yang sama tetapi mempunyai jumlah netron berbeda

contoh : 126C dan 136C Isobar = atom unsur unsur yang berbeda dengan nomor atom yang berbeda tetapi mempunyai massa atom yang sama . contoh : 146C dan 147N

Isoton.= atom unsur unsur yang berbeda dengan jumlah netron yang sama

contoh : 3115P dan 3216SC. KONFIGURASI ELEKTRON

Nama KulitNomor KulitJumlah elektron maksimum

K12

L28

M318

N432

O550

dstSecara matematis daya tampung elektron pada tiap kulit adalah :

2n2

Konfigurasi elektron unsur menggambarkan jumlah elektron yang mengisi tiap-tiap kulit.

Contoh :

Konfigurasi elektron dari :

73Li =2.17935Br =2.8.18.7

2311Na =2.8.15525Mn =2.8.8.7

3115P =2.8.5

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.

D. Perkembangan Teori Atom

Perkembangan model atom

1. Model atom Dalton (Inggris, 1808)

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

1. Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dipecah lagi.

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

3. Senyawa terbentuk bila atom bergabung Satu sama lain.

4. 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 elektronelektron yang tersebar merata dalam bola bermuatan positif.

3. Model atom Rutherford (1913)

Model atom rutherford menggambarkan atom terdiriatas inti atom yang bermuatan atom positif dan berbeda pada pusat atom serta elektron bergerak melintasi inti.

4. Model atom BOHR (1913)

Niels Bohr mengemukakan model atom sebagai berikut :

1. Dalam atom, elek tron beredar mengelilingi inti atom pada lintasan berbentuk lingkaran. Tidak semua lintasan diperbolehkan. Lintasan yang diperbolehkan untuk elektron adalah lintasan yang memberikan momentum sudut (h=tetapan Planck)

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

3. 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 mutakhir (Perancis 1924)

Louis de Broglie menyimpulkan bahwa atom dapat dipandang sebagai partikel dan gelombang . Teori Atom menurut Mekanika Kuantum

BILANGAN KUANTUM

1. Bilangan Kuantum Pertama (n)

Menyatakan nomor kulit (tingkat energi)

n =1kulit Kn = 5kulit O

n = 2kulit Ln = 6kulit P

n = 3kulit Mn = 7kulit Q

n = 4kulit N

2. Bil. Kuantum Azimuth (l)

Menyatakan sub kulit (sub tingkat energi)

l = 0sub kulit s

l = 1sub kulit p

l = 2sub kulit d

l = 3sub kulit f

l = 4sub kulit g

l = 5sub kulit ?

Kulit ke n punya sub kulit sebanyak n dengan l berharga 0 hingga (n -1)

3. Bil. Kuantum Magnetik (m) SHAPE \* MERGEFORMAT

Menyatakan orbital dari suatu sub kulit

Sub kulit dengan bk azimuth l punya (2l + 1) orbital dengan m = -l, , 0, , +l

Sub kulit s, l = 0, punya 1 orbital dengan m = 0

Sub kulit s, l = 0, punya 1 orbital dengan m = 0

Sub kulit d, l = 2, punya 5 orbital dengan m = -2, -1, 0, +1, +2

Sub kulit f, l = 3, punya 7 orbital dengan m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3

4. Bil. Kuantum Spin (s)

Menyatakan spin (arah putaran) elektron dalam suatu orbital

KONFIGURASI ELEKTRONPrinsip Aufbau

PERTANYAAN DAN LATIHAN SOAL :1. Jelaskan percobaaan yang membuktikan adanya :

a. Elektron

b. Proton .

c. Netron

.. 2. Tentukan jumlah proton, elektron dan netron yang terdapat dalam atom berikut :

a. 147N

b. 3115P

6429Cu

3. Lengkapi tabel berikut :

Lambang

atomNomor

Atom (Z)Nomor

Massa (A)Jumlah

Proton Elektron Netron

3517Cl1735171718

3717Cl

135B

146N

179F

137N

4. Tulislah konfigurasi elektron dan tentukan elektron valensi dari :UnsurKonfigurasi elektronelektron valensi

2412Mg

2814Si

6429Cu

7533As

5. Tentukan keempat bilangan kuantum untuk elektron terakhir dari :

a. 13Alb. 26Fec. 15P

6. Tentukan Nomor atom dari X jika :

a. Elektron terakhir dengan n = 3, l = 1, m = +1 dan s = -

b. Elektron terakhir dengan n = 4, l = 2, m = 0 dan s = +

c. Elektron terakhir dengan n = 2, l = 1, m = 0 dan s = -

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.ContohClAr =35,45Rata-rata Cl dan I

BrAr =79,92

IAr = 126,91: = 81,18

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

3. Sistem periodik Mendeleyev dan Lotar Meyer

Bila unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor massanya maka secara berkala (periodik) akan didapatkan sifat yang sama

4. Sistem Periodik Modern

Bila unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor atomnya maka secara berkala (periodik) akan didapatkan sifat yang sama.

5. Hubungan Konfigurasi elektron dengan Sistem PeriodikSecara sederhana :KLMNLetak dalam SPU

PeriodeGolongan

2311Na2813I A

4020Ca28824II A

3517Cl2873VII A

Atau :Golongan A ( Utama )

GolonganElektron Valensi

I Ans1

II Ans2

III Ans2np1

IV Ans2np2

V Ans2np3

VI Ans2np4

VII Ans2np5

VII Ans2np6

Golongan B ( Transisi )

GolonganElektron Valensi

III Bns2(n-1)d1

IV Bns2(n-1)d2

V Bns2(n-1)d3

VI Bns2(n-1)d4

VII Bns2(n-1)d5

VIII Bns2(n-1)d6

VIII Bns2(n-1)d7

VIII Bns2(n-1)d8

IBns1(n-1)d10

IIBns2(n-1)d10

Ss

6. Sifat-Sifat Periodik

Sifat- sifat unsur yang erat hubungannya dengan konfigurasi elektron unsur dan dapat menjelaskan kereaktifan suatu unsur adalah :

1. Jari- jari atom

Jari- jari atom adalah jarak antara inti atom sampai kulit terluar atom.

Kulit terluar

Inti

2. Energi Ionisasi

Energi ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan atom netral dalam bentuk gas untuk melepaskan elektron membentuk ion bermuatan +1. Energi ionisasi dipengaruhi oleh besarnya muatan inti dan ukuran jari-jari atom.

Energi

ionisasi #1

makin besar

Makin kecil

3. Afinitas elektron

Afinitas elektron adalah energi yang dibebaskan atau diserap oleh atom netral dalam bentuk gas apabila menerima sebuah elektron dalam membentuk ion negatif. Makin negatif harga afinitas elektron, makin mudah atom tersebut menerima elektron dan makin relatif pula unsurnya.

Afinitas

Elektron

makin besar

makin

kecil

4. Keelektronegatifan

Keelektronegatifan adalah ukuran kemampuan suatu atom untuk menarik elektron.

Keelektro

makin besar

negatifan

makin

kecil

Latihan:

1. Tulislah konfigurasi elektron unsur-unsur 11Na, 12Mg, 15P, 17Cl, 20Ca, 19K2. Ramalkan urutan jari-jari atom dari yang paling kecil ke yang paling besar berdasarkan konfigurasi elektronnya!

3. Bandingkan hasil yang kamu peroleh dengan tabel jari-jari atom dibawah ini!

Li0,123Be0,089B0,088C0,077N0,70O0,066F0,064

Na0,157Mg0,136Al0,125Si0,117P0,110S0,104Cl0,099

K0,203Ca0,174Ga0,125Ge0,121As0,121Se0,117Br0,114

Rb0,216Sr0,192In0,150Sn0,140Sb0,141Te0,137I0,133

Ca0,235Ba0,198TI0,155Pb0,154Bi0,152Po0,153

4. Berdasarkan grafik dibawah ini

a. Unsur-unsur golongan manakah yang mempunyai jari-jari terbesar?

b. Unsur-unsur golongan manakah yang mempunyai jari-jari atom terkecil?

5. Berdasarkan grafik energi ionisasi

a. Unsur-unsur manakah yang mempunyai energi ionisasi terbesar?

A. Susunan Elektron Stabil

Unsur unsur golongan gas mulia ( VIII ) yaitu Helium, Neon, Argon, Kripton, Xenon, Radon adalah merupakan unsur yang stabil karena unsurunsur tersebut sukar bereaksi dengan unsur lain dan di alam berada dalam keadaan bebas. Kestabilan unsurunsur gas mulia mempunyai konfigurasi elektron yang stabil yaitu 8 elekton valensi kecuali He yang mempunyai 2 elektron valensi.

Untuk mencapai kestabilannya maka unsurunsur cenderung mempunyai susunan elektron valensi sepeti gas mulia.

B. SUSUNAN ELEKTRON VALENSI ( struktur Lewis )Unsurunsur gas mulia bersifat stabil berkaitan dengan elektron valensinya yang berjumlah 8 (kecuali He = 2) yang tergolong konfigurasi elektron penuh dan merupakan betntuk konfigurasi elektron yang paling stabil (oktet & duplet) unsur yang bukan gas mulia cendeung mempunyai konfigurasi elektron seperti gas mulia (aturan oktet & duplet).

Struktur Lewis adalah lambang unsur disertai dengan elektron valensinya elektron digambarkan dengan titik (.) atau tanda silang (x) .

Contoh : lambang Lewis

3Li

: Li .

5B

:

10Ne :

C. IKATAN ION

Ikatan ion terjadi akibat gaya elektro statis antar ion yang berlawanan muatan sebagai akibat serah terima elektron dari atom yang satu ke atom yang lain . Atom yang melepas elektron menjadi ion positif , dan atom yang menerima elektron menjadi ion negatif .

Contoh :

Pembentukan NaCl

11Na : 2 , 8 , 1

17Cl : 2 , 8 , 7

Atom Na akan melepas sebuah elektron

Na

(

Na+ + e- (2,8,1) (2, 8)

Atom Cl akan mengikat sebuah elektron yang dilepas oleh atom Na

Sehingga menjadi

Cl + e- (

Cl-

(2, 8, 7) (2, 8, 8)

maka akan terbentuk : Na+ + Cl- ( NaCl

D. IKATAN KOVALEN

Ikatan kovalen melibatkan penggunaan bersama pasangan elektron oleh dua unsur non logamIkatan kovalen terjadi jika tidak mungkin atom atom itu mengadakan serah terima elektron.

Kaidah oktet : Tiap atom dikelilingi 8 elektron, kecuali :

H dikelilingi 2 elektron, seperti atom He

B dikelilingi 6 elektron (3 pasang)

P dapat dikelilingi hingga 10 elektron (5 pasang)

S dapat dikelilingi hingga 12 elektron (6 pasang)

Kerja sama antar atom-atom yang kekurangan elektron sebanyak n akan menyumbangkan elektron sebanyak n pulaContoh :

1. Pembentukan H2 dari penggabungan atom H dengan H

1H :1, untuk menjadi stabil kurang 1e

1H :1, untuk menjadi stabil kurang 1e

Atom H masingmasing kurang 1elektron untuk menjadi stabil dan masingmasing atom menyumbangkan 1e untuk menjadi pasangan elektron yang stabil sehingga terbentuk ikatan yang disebut ikatan kovalen.

Rumus Lewis pembentuk molekul H2 :

Ho + xH ( H xo H

Rumus struktur

:H H

Rumus molekul

:H2

2. Contoh pembentukan CH46C : 2, 4 IVApunya 4 e-, kurang 4 e-, nyumbang 4e-

1H : 1I Apunya 1 e-, kurang 1 e-, nyumbang 1e-

E. IKATAN KOVALEN RANGKAP

Ikatan kovalen ranggkap melibatkan penggunaan bersama pasangan elektron lebih dari satu pasang elektron oleh atom-atom yang berikatan dibedakan atas :

a. Ikatan kovalen rangkap 2

b. Ikatan kovalen ranggkap 3

contoh:

Ikatan ranggkap dalam molekul O28O :2 6 untuk menjadi stabil masing-masing kurang 2 elektron sehingga masing-masing atom saling menyumbangkan 2 elektron untuk digunakan secara bersama-sama.

Struktur Lewis

F. IKATAN KOVALEN KOORDINASI

Ikatan kovalen koordinasi : ikatan kovalen dimana elektron ikatan berasal dari salah satu atom saja.

Ikatan Campuran Ion dan kovalen

Di dalam suatu molekul kadang-kadang terjadi ikatan ion dan ikatan kovalen sekaligus, bahkan ada yang berikatan kovalen koordinasi. Dalam hal ini harus jelas menggambarkan struktur Lewisnya yang bertindak sebagai ion positif maupun ion negatif.

Contoh :

NaOH, pada senyawa ini terdapat ikatan Ion antara ion Na+ dengan Ion OH- dan ikatan kovalen antara atom O dengan H.

..

Na+ [ : O . x H . ]-G. Ikatan Kovalen Polar dan Non Polar /EKSPERIMEN

Untuk mempelajari Kepolaran molekul terlebih dahulu lakukanlah kegiatan di bawah ini.

Alat dan BahanUkuran/satuanJumlah

Buret50 cm31 buah

Statif1 buah

Penggaris baru1 buah

Gelas Kimia50 cm34 buah

Corongkecil1 buah

Kain Wool/ Planel1 potong

Air50 cm3

Aseton50 cm3

Etanol50 cm3

Tetra Kloro metana50 cm3

Cara Kerja :

1. Pasang Buret pada statif

2. Isilah Buret dengan air

3. Gosokkan penggaris pada kain wool / rambut

4. Alirkan air ke dalam gelas kimia dan dekatkan penggaris pada aliran itu amati apa yang terjadi dan catat !

5. Ulangi percobaan 4 , dengan larutan yang telah disiapkan

Hasil Pengamatan :

BahanAliran Zat cair

DibelokkanTidak dibelokkan

Air

Aseton

Etanol

Tetra Kloro metana

Pertanyaan

1. Cairan manakah yang dibelokkan oleh penggaris ?

2. mengapa cairan dapat dibelokkan ? Jelaskan

3. Sifat apakah yang ditunjukkan oleh jenis molekul yang dibelokkan batang penggaris yang bermuatan ?

4. Bagaimana molekul-molekul memperoleh sifat demikian ?

H. Ikatan Logam

Lebih dari separuh unsur-unsur yang ada berupa logam dan logam ini mempunyai sifat-sifat umum sebagai berikut :

a. penghantar listrik dan panas yang baik

b. keras, mudah ditempah dan ditarik

c. titik lebur dan titik didih tinggi

d. mengkilap bila digosok

Logam tersusun dari ion ion logam dalam bentuk kristal yang tersusun rapat dan elektronelektronnya merupakan awan elektron yang dapat bergerak bebas dalam seluruh kristal bila dipengaruhi oleh suatu potensial.

Gambar .

( ( ( ( ( ( ( ( ( ( (

( ( ( ( ( ( ( ( ( ( (

( ( ( ( ( ( ( ( ( ( (

BENTUK MOLEKUL

Menurut teori tolakan pasangan elektron valensi ( VSEPR = Valence Shell Electron Pair Repulsion ) bentuk moekul dan ion dapat diramalkan berdasarkan tolak-menolak pasangan elektron valensi dari atom-atom yang berikatan. Di mana pasangan elektron valensi ini akan menyusun diri di sekitar atom pusat sedemikian rupa sehingga gaya tolak menolaknya menjadi sekecil mungkin., yakni bila jaraknya sejauh mungkin satu sama lain.. Misalnya jika hanya ada dua pasangan elektron valensi disekitar atom pusat, maka pasangan ini akan mengambil tempat sejauh mungkin satu sama lain agar gaya tolak menolaknya sekecil mungkin sehingga akan memberikan bentuk Linier. Pasangan elektron ini membentuk sudut 180o terhadap atom pusat. Selanjunya jika jumlah pasangan elektron berturut-turut 3, 4, 5 dan 6 pasang .Bagaimana bentuk molekulnya ?.

Berikut ini beberapa contoh bentuk molekul :PEPEI

(X)PEB

(E)TipeBentuk Geometri MolekulContoh

220AX2LinierBeF2

330AX3Trigonal PlanarBF3

321AX2EMembentuk suatu sudut

(huruf V)SO2

440AX4TetrahedralCH4

431AX3ETrigonal PiramidaNH3

422AX2E2Membentuk suatu sudut

(Huruf V)

H2O

550AX5

Trigonal bipiramidaPCl5

541AX4ETetrahedral

terdistorisTeCl4

532AX3E2Membentuk huruf TCIF3

523AX2E3LinierXeF2

660AX6OktahedralSF6

651AX5E1Tetrahedral

PiramidaIF5

642AX4E2Segiempat

datarXeF4

GAYA ANTAR MOLEKUL

Gaya London ( by Fritz London From Jerman Tahun 1928)

Gaya London disebut juga gaya dispersi, adalah gaya yang timbul akibat dari pergeseran sementara ( dipol sesaat) awan elektron suatu molekul simetri. Dengan kata lain gaya London timbul akibat dari distorsi awan elektron dari suatu molekul. Gaya Van der Waals ( by Johannes Diderik van der Waals from Belanda Tahun 1837-1923)

Gaya van der waals adalah gaya tarik menarik yang lemah di antara dua dipol

Gaya van der Waals yang bekerja antara atom-atomnya dapat mempengaruhi titik lebur dan titik didih.

Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen adalah ikatan antar molekul berupa gaya tarik menarik oleh atom yang mempunyai keelektronegatifan sangat besar ( N, O atau F ) terhadap atom H dalam molekul lain.

H F

H O H

H F

H O H

H F

H O H

Senyawa yang dapat berikat hidrogen memiliki titik didih jauh lebih tinggi dibandingkan dengan senyawa yang tidak mengandung Ikatan hidrogen untuk molekul dengan massa molekul serupa.

A. TATA NAMA DAN RUMUS KIMIA SENYAWANama kimia sistematik yang disusun oleh Komisi Tata Nama IUPAC diatur sebagai berikut :

1. Senyawa biner yang tidak mengandung Oksigen di beri nama :

Nama unsur depan + nama unsur berikutnya + ida, misalnya

NaCl = Natrium klorida ,Na2S = Natrium sulfida

FeCl2 =Besi (II) klorida , FeCl3 =Besi (III) klorida dan sebagainya .

2. Senyawa biner yang mengandung Oksigen

a. Untuk senyawa yang mengandung logam diberi nama :

Nama logam + oksida,

misalnya Na2O = Natrium oksida , CaO =Kalsium Oksida ,

MgO = Magnesium oksida , FeO = Besi (II) oksida ,

Fe2O3= Besi (III) oksida .

b. Untuk senyawa yang mengandung non logam diberi nama :

Bilangan Yunani + nama unsur + bilangan Yunani + nama unsur + oksida,

misalnya :

CO2 =karbon dioksida,

SO2 = belerang dioksida ,

N2O3= dinitrogen triok Oksida , Cl2O5 = dikloro pentoksida dsb.

3. Senyawa poliatomik diberi nama : nama ion positif (ion logam) + nama ion negatif ,

misalnya :

Na2CO3 =Natrium Karbonat, FeSO4 = Besi (II) Sulfat

Ba(NO2)2 = Barium Nitrit , Fe(SO4)3 = Besi (III) Sulfat

Ba(NO3)2 = Barium Nitrat , Mn(OH)3 =Mangan (III) Hidroksida

4. Rumus kimia senyawa ion merupakan rumus perbandingan . Karena senyawa Ion bersifat netral maka jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan Negatif , misalnya garam dapur terbentuk dari ion Na+ dan ion Cl- dengan perbandingan 1: 1

LATIHAN

1. Apakah nama senyawa senyawa di bawah ini ?

NoRumus SenyawaNama SenyawaNoRumus SenyawaNama Senyawa

1ZnS11Cu(OH)2

2AgCl12MnSO4

3BaO13Mn2(SO4)3

4Cu2O14Al2(SO4)3

5CuO15AlCl3

6TiO416KI

7P2O517MnCl2

8CO18HgCl2

9Al2O319K2CrO4

10PCl320CuSO4

2. Lengkapi Tabel Berikut !

Na+Ba2+Al3+Cu+Cu+2Zn2+

NO3-

SO42-Na2SO4

PO43-Zn3(PO4)2

Cl-CuCl

S-2

B. Persamaan Reaksi

1. Perhatikan reaksi berikut ini: H2(g) + O2(g) 2 H2O(g)a. Sebutkan unsur-unsur yang terlibat sebagai reaktan/pereaksi

b. Sebutkan senyawa yang dihasilkan dari reaksi tersebut !

c. Tuliskan koefisien dari reaksi tersebut !

d. Bagaimana jumlah atom-atom di ruas kiri dengan di ruas kanan

Ruas kiriRuas kanan

Jumlah atom H =

Jumlah atom O =Jumlah atom H =

Jumlah atom O =

e. Beri kesimpulan dari data tersebut

2. Tuliskan bersamaan reaksi berikut (dalam keadaan setara)

a. Logam natrium + air ( larutan natrium hidroksida dan gas hidrogen

+ .. . + .

b. Larutan hidrogen klorida + larutan natrium hidroksida larutan natrium klorida + air

+ .. . + .

c. Logam Cu + larutan hidrogen nitrat lar Tembaga (II) nitrat + gas nitrogen oksida + uap air

+ .. . + . +.

3. Setarakanlah persamaan reaksi-reaksi berikut:

a. CH4(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(g)

b. Fe2O3(s) + CO (g) Fe(s) + CO2(g)

c. Al(s) + H2SO4(aq) Al2(SO4)3(aq) + H2(g)

d. HCl(aq) + Na2S2O3 S(s) + SO2(g) + H2O(l) + NaCl(aq)

e. Pb(s) + PbO2(s) + H2SO4(aq) PbSO4(aq) + H2O(l)

HUKUM DASAR KIMIA

Hukum dasar kimia meliputi:

1. Hukum Kekekalan Masa,

2. Hukum Perbandingan Tetap.

3. Hukum Kelipatan Perbandingan,dan

4. Hukum Perbandingan Volum

1. Hukum Kekekalan Massa(Hukum Lavoisier)

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

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

2. Hukum Perbandingan Tetap ( Hukum Proust)

Adalah 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.Latihan

1. 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 ?

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

3. Hukum Kelipatan Perbandingan/ Hukum Kelipatan Berganda (Dalton)

:Bila dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa, perbandigan massa dari unsur yang satu, yang bersenyawa dengan sejumlah tertentu unsur lain, merupakan bilangan yang mudah dan bulat.

Contoh:

Senyawa dariRumusPerbandingan massa persenyawaPerbandingan massa dalam kedua senyawa untuk massa unsur lain yang tetap

H dan O

S dan O

N dan O

H2O

H2O2

SO2

SO3

N2O

NO

NO2H:O = 2:16

H:O = 2:32

S:O =32:32

S:O =32:48

N:O =28:16 (14:8)

N:O =14;16

N;O = 14:3216:32 = 1:2

32:48 =2:3

8:16;32 = 1;2;4

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 , maka :

a. Volume gas Oksigen adalah

b. Volume gas H2O adalah

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 adalah

b. Jumlah molekul H2adalah

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 ?

BAB 6Konsep 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 = 6.02 x 1023

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

Massa molar

Massa 1 mol zat disebut sebagai massa molar zat

Contoh:Berapa molekul yang terdapat dalam 10 gram NaOH ?Jawab:Mr NaOH = 23 + 16 + 1 = 40

mol NaOH = massa / Mr = 10 / 40 = 0.25 mol

Banyaknya molekul NaOH = 0.25 x 6.02 x 1023 = 1.505 x 1023 molekul.

Volum molar gas

Berdasarkan data percobaan di labolatorium diketahui bahwa massa 1 liter gas O2 dalam keadaan standart (STP) yaitu diukur pada suhu O0 C dan tekanan 76 cm Hg (1 atmosfer) sebesar 1,429 gram. Massa molar O2 adalah 32 gram ,maka volume 1mol gas O2 adalah :

32 gram x = 22.4 L

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

Contoh:Berapa volume 0,4 mol gas CO2 ? pada keadaan standart ?

Jawab :

0,4 mol CO2 (STP) = 0,4 X 22,4 Lt = 8.96 Lt

Volum gas pada keadaan tertentu :

a. Dengan menggunakan hukum gas ideal :

Dengan: P = tekanan gas (atm)

V = volume gas (liter)

n = jumlah mol gas (mol)

R = tetapan gas = 0,082 L atm/mol K

T = suhu mutlak gas (K = 273 + suhu celcius)b. Jika ada gas lain menggunakan rumus :

1. Keadaan Standart, STP ( 0oC, 1 atm ) = 22,4 Liter

( STP = standart temperatur and presure )

2. Keadaan suhu Kamar , RTP ( 25oC, 1 atm ) = 24 Liter

( RTP = Room temperatur and presure )

Volume 1 mol gas

3. Keadaan tertentu ( misal 27 oC, 1 atm ) , PV = nRT

n = mol gas

nRT T = suhu Kelvin ( 0oC = 273 K ) V = --------- R = tetapan gas = 0,082 P

P = tekanan gas ( atm )

4. Keadaan suhu dan tekanan sama ( T, P )

n1 n2 n = mol gas 1, 2

------ = ------ V = volume gas 1, 2 v1 v2Contoh:Berapa volume 16 gram gas SO2

a. pada keadaan standart ?

b. pada suhu 27 oC dan tekanan 2 Atmosfir.

c. Pada suhu dan tekanan tertentu, dimana 0,5 mol gas O2 mempunyai volum 20 liter

Jawab :

16 gram SO2 = 16/ Mr SO2

= 16/64

= 0,25 mol (n)

a. Volum SO2 pada keadaan standart :

v = mol x 22,4 liter

= 0,25 mol x 22,4 liter

= 5,6 liter

b. Volum SO2 pada suhu 27 oC dan tekanan 2 Atmosfir :

V = 0,25 mol x 0,082 L atm/mol K x (273+27)K

2 atm

= 3,075 liter

c. Volum SO2 pada suhu dan tekanan tertentu, dimana 0,5 mol gas O2 mempunyai volum 20 liter

V SO2 = n SO2 V O2

n O2

V SO2

= 0,25 mol

20 L

0,5 mol

V SO2 = 20 L x 0,25 mol

0,5 mol

= 10 Liter

Molaritas larutan (M)

adalah salah satu cara menyatakan konsentrasi atau kepekatan larutan. Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan.

Contoh:Berapa molaritas larutan berikut :

a. 0,2 mol larutan NaCl 250 ml.

b. 5 gram NaOH dilarutkan dalam air sampai volume larutan menjadi 200 ml

Jawab :

a. M = 0,2 mol

0,25 L

= 0,8 mol/L

b. Mr NaOH = 40M = 5gram /40

0,2 liter = 0,625 mol/L

Untuk memudahkan dalam belajar rumus-rumus tersebut dapat dirangkum sbb :

Kerjakan soal-soal berikut :1. Berapa jumlah atom Na yang terkandung dalam 2 mol Na2SO4 ?

2. Berapa jumlah molekul CH4 yang mempunyai massa 2 gram (Ar C=12; H=1) ?

3. Berapa jumlah molekul yang terdapat dalam 1,12 liter gas SO2 pada keadaan STP ?

4. Berapa jumlah ion yang terdapat dalam 9,5 gram MgCl2 (Ar Mg = 24, Cl = 35,5)

5. Berapa gram massa 3,01x 1023 molekul senyawa CaCO3 (Ar Ca=40, C=12,O=16) ?

6. Hitung volum 7 gram gas C2H4 pada suhu 127 oC ,tekanan 0,5 atm Jika R = 0,082, Ar H=1, C=12.

7. Pada suhu dan tekanan tertentu 4 L gas O2 massanya 16 gram. Pada kondisi yang sama,berapa liter volum gas SO2 yang massanya 32 gram (Ar O=16, S=32)

8. Dari data eksperimen pada suhu dan tekanan tertentu massa 2 liter gas X = 3 gram. Jika pada keadaan tersebut massa 1 liter gas NO = 1 gram, berapa massa molekul gas X .(Ar N=14, O=16)

9. Sebanyak 30 gram urea (CO(NH2)2) dilarutkan dalam air hingga volume larutan mencapai 200 ml, jika (Ar C=12, O=16, H=1, N=14) Hitung Molaritas larutan.Rumus Molekul dan Kadar Unsur dalam Senyawa

Perbandingan massa dan kadar unsur dalam suatu senyawa dapat ditentu-

kan dari rumus molekulnya.

Rumus Empiris dan Rumus Molekul :

Rumus Molekul

= ( Rumus Empiris )n

Mr Rumus Molekul = n x (Mr Rumus Empiris)

Rumus Kimia Hidrat (Air Kristal) :

Rumus kimia senyawa kristal padat = x . H2O

Contoh 1:Tentukan prosen massa unsur N dalam senyawa urea ,CO(NH2)2 (Ar C =12, N = 14, dan H = 1)

Jawab:

Massa molekul relatif urea CO(NH2)2= 60

Kadar N dalam CO(NH2)2

= 2 x Ar N x 100 %

Mr CO(NH2)2

= 46,47 %

Contoh 2:Suatu hidrokarbon CxHy terdiri dari 80% karbon dan sisanya hidrogen.

a. Tentukan rumus empiris senyawa tersebut (Ar C=12, H=1)

b. Tentukan rumus molekul ( Mr senyawa tersebut = 30)

Jawab:

a. C : H = 80 : 20

= 80 : 20

12 1

= 6,67 : 20

= 1 : 3

Rumus empiris = CH3b. (CH3 )n = 30

(12 + 3)n = 30

n = 2

Rumus molekul : (CH3)2 = C2H6Contoh 3 :Sebanyak 99,8 gram tembaga (II) sulfat berkristal dipanaskan sehingga semua air kristalnya menguap. Ternyata massa zat yang sisa 63,8 gram.

a. Tuliskan persamaan reaksinya !

b. Bagaimana rumus tembaga (II) sulfat berkristal itu ! ( Cu=63,5, S=32, O=16, H=1 )

Jawab :

a. CuSO4. x H2O (l) ( CuSO4(s) + x H2O (g)

b. Massa CuSO4 : H2O = 63,8 : ( 99,8 - 63,8 ) = 63,8 : 36

mol CuSO4 : H2O = 63,8/159,5 : 36/18 = 0,4 : 2 = 1 : 5

Jadi rumus tembaga (II) sulfat berkristal itu = CuSO4. 5H2O

Kerjakan soal-soal berikut :

1. Hitunglah kadar Ca dalam CaCO3 ( Ca=40, C=12, O=16 )2. Hitunglah massa N dalam 1 kg pupuk urea, CO(NH2)2 berkadar 90%3. Hitunglah kadar TSP dalam pupuk TSP, Ca(H2PO4)2 , jika massa P dalam 1 kg pupuk adalah 200 gram.4. Unsur X seberat 1,08 gram bersenyawa dengan oksigen membentuk 2,04 gram oksida X2O3, jika massa atom relatif oksigen 16, tentukan massa atom relatif X.5. Nikotin yang terdapat dalam temabakau mengandung unsur nitrogen 17,5%. Jika massa rumus relatif nikotin adalah 160, berapa atom nitrogen yang terdapat dalam setiap molekul nikotin tersebut ? (Ar N = 14)6. Pada senyawa pemanasan 8,6 gram kristal CaSO4.xH2O didapatkan 6,8 gram CaSO4 anhidrat. Tentukan harga x.7. Jika hidrat tembaga(II) sulfat dipanaskan terbentuk tembaga(II) sulfat anhidrat dan massanya berkurang 36 %. Reaksi : CuSO4xH2O(s) CuSO4(s) + x H2O(g)Nilai x dalam tembaga (II) hidrat adalah( Ar H=1 O=16, S=32, Cu=63,5)

Hitungan Kimia

Langkah-langkah :

Contoh:Sebanyak 2,4 gram logam magnesium (Mg) dilarutkan dalam larutan Hidrogen klorida menghasilkan larutan magnesium klorida (MgCl2)dan gas hidrogen (H2) menurut reaksi:

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

Tentukan:

a. Berapa mol Magnesium yang bereaksi ?

b. Berapa gram massa MgCl2 yang terbentuk ?

c. Berapa Volum gas H2 yang dihasilkan pada STP ?

d. Berapa Molaritas HCl jika volume larutan 100 ml

(Ar Mg = 24, Cl = 35,5, dan H = 1)

Jawab:

Reaksi : Mg (s) + 2 HCl (aq) MgCl2(aq) + H2(g) ( langkah 1 )

diketahui Mg : 2,4/ 24

= 0,1 mol

( langkah 2 )

0,1 mol 0,2 mol 0,1 mol 0,1 mol ( langkah 3 )

a. Mg = 0,1 mol

( langkah 4 )

b. Massa MgCl2 = 0,1 mol x Mr MgCl2 = 0,1 mol x 95

= 9,5 gram

c. Volum gas H2 = 0,1 mol x 22,4 liter

= 2,24 liter

d. Molaritas HCl = 0,2mol

0,1 liter

= 2 mol/LKerjakan soal-soal berikut :

1. Sebanyak x gram magnesium dilarutkan dalam larutan asam sulfat menghasilkan gas hidrogen sebanyak 4,48 L ( STP ) menurut reaksi : Mg(s) + H2SO4(aq) ( MgSO4(s) + H2(g)

Hitunglah :

a. Massa Mg yang dilarutkan ! ( Mg=27, S=32, O=16 )

b. Massa MgSO4 yang terjadi !

2. Sebanyak 3,25 gram seng direaksikan dal 500 mL asam klorida 0,1 M menurut reaksi :

Zn(s) + 2 HCl(aq) ( ZnCl2(aq) + H2(g)Tentukanlah :

a. Massa pereaksi yang sisa ! ( Zn 65, H=1, Cl=35,5 )

b. Volume gas hidrogen yang terjadi ( STP ) !3. Sebanyak 2,4 gram magnesium direaksikan dal 500 mL asam sulfat 0,1 M menurut reaksi :

Mg(s) + H2SO4(aq) ( MgSO4(aq) + H2(g)Tentukanlah :

a. Massa pereaksi yang sisa ! ( Mg=24, H=1, S=32, O=16 )

b. Volume gas hidrogen yang terjadi ( STP ) !4. Sebanyak 20 gam hidrat besi (II) sulfat dipanaskan ternyata pada akhirnya diperoleh zat padat yang massanya 10,94 gram.

a. Tuliskan persamaan reaksinya !

b. Bagaimana rumus besi (II) sulfat berkristal itu ! ( Fe=56, S=32, O=16, H=1 )5. Jika 0,7 mol aluminium dilarutkan dalam larutan asam sulfat menurut reaksi :

2Al(s) + 3H2SO4(aq) ( Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g)

Hitunglah :

a. Jumlah mol asam sulfat yang diperlukan !

b. Jumlah mol aluminium sulfat yang terjadi !

Proton

Netron

Atom

Inti

Kulit

Elektron

Keboleh jadian menemukan elektron paling besar

+

Inti

e

s

m=000

M = -1 0 +1

+1

0

+2

-1

-2

M =

-2

-1

+2

0

+1

s s

p s p s

d p s d p s

f d p s f d p s

1

2

3

4

6

5

7

8

2

3

4

5

6

7

3

4

5

6

4

5

+ -

+ -

Ion-ion Positip

Awan Elektron

Ikatan Kovalen Koordinasi

Ikatan Kovalen

B

Ne

Energi Ionisasi

Nomor atom

Jari-jari Atom

Blok f

Blok p

Blok d

Blok s

Massa(gram)

= n x Ar

atau

= n x Mr

Volum(liter)

STP ( x 22,4L)

V = nRT

P

V1 = n1

V2 n2

Partikel

(atom, ion, molekul)

= n x 6,02. 10 23

mol

(n)

Molar (mol/l)

= n

L

1. Tuliskan persamaan reaksi dari soal yang ditanyakan dan setarakan.

2. Ubahlah semua satuan yang diketahui kedalam mol

3. Sesuaikan mol zat yang lain mengikuti perbandingan koefisien

4. Ubahlah satuan mol zat yang ditanyakan sesuai satuan yang ditanyakan

_1341463968.unknown