KIMIA DASAR
disusun oleh : S. Yohana Stefanie, M.Pd
di publikasikan oleh : amos pangkatana
PENDAHULUAN
LAMBANG UNSUR
ž Untuk menyatakan komposisi zat dan
menggambarkan perubahan kualitatif dan kuantitatif yang terjadi sewaktu reaksi
kimia secara tepat, singkat dan langsung, kita gunakan lambang kimia dan rumus
kimia.
ž Mengikuti rekomendasi Berzelius (1811),
lambang unsur kimia dibentuk dari huruf pertama nama internasional (latin)
disertai huruf kedua yang ada dalam nama yang sama
Contoh :
O untuk Oksigen
H untuk Hidrogen
Cl untuk Clorinium/ klor
Ca untuk Calsium/ kalsium
Mn untuk Mangan
ž Secara umum, bahwa lambang unsur itu
menyatakan 1 atom unsur
RUMUS EMPIRIS
= Untuk menyatakan komposisi bahan yang molekulnya
terdiri dari atom-atom yang lebih banyak
Contoh :
Molekul carbondioksida à CO2
Molekul air à H2O
Molekul hidrogen peroksida à H2O2
v
Untuk
zat anorganik, umumnya lambang logam (metal) atau lambang hidrogen
ditulis pertama, diikuti non logam dan akhirnya oksigen. Rumus zat organik
urutan umum yang berlaku C, H, O, N, S, P
ž Jika rumus empiris suatu senyawa
diketahui, maka dapat ditentukan beberapa sifat fisika dan kimia zat itu
1) Dari rumus empiris suatu senyawa, dapat
dilihat unsur apa yang terkandung didalamnya dan berapa banyak atom dari
masing-masing unsur membentuk molekul senyawa itu.
Contoh :
HCl (asam klorida), mengandung 1 atom hidrogen dan 1 atom klorida
H2SO4 (asam sulfat) mengandung 2 atom Hidrogen
dan 1 atom Sulfur dan 4 atom Oksigen
2) Dari rumus empiris, dapat ditentukan massa
molekul/ bobot molekul relatif (Mr), dengan menjumlahkan
massa atom relatif (Ar) dari unsur-unsur yang membentuk senyawa itu
Contoh:
Hitunglah massa molekul HCl ? (bila diketahui
Ar H = 1 dan Cl = 35)
Jawab: Mr HCl = Ar H + Ar Cl
= 1 + 35 =
36
Jadi massa molekul HCl adalah 36
TUGAS 1
Hitunglah massa molekul (Mr) dari senyawa dibawah ini:
- NaOH
- H2O
- H2SO4
bila diketahui Ar H= 1; O= 16; Na=
23; S=32, C =12
1. Mr
NaOH = Ar Na = 23 Ar O = 16 Ar H = 1
23+16+1
= 40
Jadi
massa molekul dari NaOH adalah 40
2. Mr H2O = Ar H = 1 Ar O =
16
2+16
= 18
Jadi dtrst…
3. Mr H2SO4 = Ar
H = 1 Ar S = 32 Ar O = 16
2+
32+ 64 = 98
Jadi massa….
Hitunglah Mr dari CH3COOH?
Jawab:
Mr CH3COOH = Ar C =12, H =
2,
=
12+3+12+16+16+1
=
60
Jadi Mr CH3COOH = 60
SENYAWA & IKATAN KIMIA
Berdasarkan sifat fisiknya, unsur dibagi menjadi tiga kelas, yaitu :
- Logam, memiliki sifat mngubah bentuk, penghantar panas yang baik dan lentur. Sebanyak 70% unsur adalah logam. Contohnya : besi (Fe), tembaga (Cu), Aluminium (Al)
- Non logam, tidak memiliki sifat sperti pada logam, reaktifitasnya berbeda dan jarang dijumpai dalam bentuk unsur. Contohnya: karbon (C), Oksigen (O2), Nitrogen dll
- Metaloid, memiliki sifat anti logam dan non logam. Contohnya : boron (B), Silikon (Si), germanium (Ge), Arsen (As), stibium (Sb) dan telurium (Te)
Valensi
ž Dari rumus senyawa seperti H2O,
HCl, CaCl2, CO2, CH4 dll jelas bahwa atom-atom
dari unsur yang berlainan mempunyai kemampuan yang berlainan dalam mengikat
satu sama lain.
Kemampuan bersenyawa
suatu unsur disebut valensi.
Perpindahan elektron
ž Pada dasarnya, bila suatu unsur logam
bersenyawa dengan suatu unsur non-logam, elektron-elektron dilepaskan oleh
atom-atom logam dan diterima oleh atom-atom non logam
Contoh: bila sebuah atom natrium (Na) menyerahkan sebuah elektron ke sebuah
atom klor (Cl), dikatakan bahwa mereka bersenyawa membentuk natrium klorida.
ž Pada dasarnya, bila suatu unsur non logam
bersenyawa dengan unsur non logam lain, elektron tidak dibuang ataupun diambil
oleh atom-atom, melainkan dipergunakan bersama-sama
Contoh: sebuah atom brom (Br) dan sebuah atom fluor (F) yang masing-masing mempunyai 7
elektron dalam tingkatan tertingginya (tingkatan valensi), bersatu untuk
membentuk suatu molekul brom fluorida (BrF) dengan menggunakan bersama-sama 2
dari ke -14 elektron diantara mereka
Gaya kuat yang
mengikat atom brom dan fluor ialah gaya tarik masing-masing terhadap elektron
yang mereka ikat secara bersama.
Ø Pasangan elektron yang digunakan bersama
ini disebut suatu ikatan kovalen.
Bilangan oksidasi
Bilangan Oksidasi didefinisikan sebagai
muatan yang dimiliki suatu atom, jika elektron diberikan pada atom lain yang
keelekronegatifannya lebih besar
Untuk
menentukan biloks berbagai atom dalam senyawanya disusun aturan sbg:
- Bilangan oksidasi atom unsur dalam keadaan unsur bebasnya sama dengan nol
Contoh:
Biloks
atom S dalam S2 adalah nol
Biloks
atom O dalam O2 adalah nol
ž Biloks
ion mono atom sama dengan muatan ionnya
Contoh:
Ion
Na+ biloksnya sama dengan +1
Ion
Na+ biloksnya sama dengan +1
ž Jumlah
biloks semua atom dalam senyawa adalah nol. Untuk poliatom, jumlah bilangan
oksidasi atom-atom pembentuk ion tersebut harus sama dengan muatan ion poliatom
tersebut
Contoh:
Jumlah
oksidasi atom H dan atom O dalam H2O adalah nol
Jumlah
oksidasi atom O dan atom H dalam ion OH adalah -1
ž Dalam
senyawanya, atom F selalu mempunyai biloks -1
ž Atom
unsur golongan IA mempunyai biloks +1
ž Atom
unsur golongan IIA mempunyai biloks +2 dalam senyawanya
Contohnya:
Biloks atom Ca dalam Ca(HCO3)2 adalah +2
ž Atom
unsur golongan VIIA merupakan biloks -1 dalam senyawa biner dengan logam-logam
Contoh:Biloks
atom Cl dalam FeCl3, CrCl3, dan NaCl adalah -1
ž Dalam
senyawanya atom H mempunyai biloks +1, kecuali dalam senyawa hibrida logam atom
H mempunyai biloks -1
Contoh:
Biloks
atom H adalah +1, dalam NH2, HCl dan H2O
Biloks
atom H adalah -1 dalam NaH
ž Oksigen
umumnya biloks -2, kecuali:
- Dalam senyawa biner dng f, O mempunyai biloks +2
- Dalam perokda misalnya ion O-2 (BaO2 atau H2O2), biloks oksigen adalah -1.
Konsep
oksidasi-reduksi berdasarkan bilangan oksidasi
Ditinjau
dari sudut bilangan oksidasi, rx redoks bercirikan perubahan biloks. Contohx rx
antara logam seng dengan larutan tembaga (II) sulfat. Rx sbg brkut:
Zn
+ Cu+2 à Zn+2 + Cu
Dlm
biloks 0 (unsur bebasnya), seng berubah menajadi seng dengan biloks +2,
sementara itu tembaga berubah dari biloks +2 menjadi 0. Jadi pada rx diatas
seng mengalami redoks dan ion Cu+2 mengalami rx reduksi.
Dengan
demikian dapat dirumuskan didefinisikan rx oksidasi reduksi sbg brkut:
Oksidasi = penambahan (naiknya)
biloks
Reduksi = pengurangan atau turunnya
biloks
Tata
nama iupac berdasarkan bilangan oksidasi
Untuk
senyawa-senyawa yang mengandung logam, pd umumnya tersusun dari ion-ion, nama
kation logam disebutkan terlebih dahulu dan diikuti nama anion tanpa menyebut
jumlah ion-ion.
contoh:
K2S = kalium sulfida
BaO = barium oksida
FeCl2
=
besi(II) klorida
FeCl23
=
besi(III) klorida
Mg(NO3)2
= magnesium sulfat
Untuk
senyawa-senyawa yang tidak mengandung logam, digunakan awalan angka Yunani
untuk menyebutkan masing-masing jumlah atom 9 (kecuali awalan atom yang depan
tidak perlu disebutkan).
Contoh:
NO = nitrogen monoksida
NO2 = nitrogen dioksida
N2O = dinitrogen monooksida
N2O3
=
dinitrogen trioksida
N2O5
= dinitrogen pentaoksida
Berdasarkan
biloks tanpa menyebutkan atom-atomnya aturan IUPAK ditetapkan untuk menentukan
nama senyawa-senyawa diatas sbg brkt:
NO = nitrogen (II) oksida
NO2 = nitrogen (VI) oksida
N2O =
nitrogen (I) oksida
N2O3
=
nitrogen (III) oksida
N2O5
= nitrogen (V) oksida
Contoh
Soal
- Tentukan biloks belerang (S) dalam:
a.
H2S
Jawab:
Jmlh
biloks H = +2, agar jmlh oksidasi = nol, maka biloks S = -2
b.
H2S4
Jawab:
Jmlh
bilangan H = +2, jmlh biloks 0 = -8, agar jumlah biloks = nol, maka biloks S =
+6
Latihan
soal
- Tentukan biloks oksigen (O) dalam:
a.
H2O
b.
H2O4
Jawab:
a.
H2O
Jawab:
Jmlh
biloks H = +2, agar jmlh oksidasi = nol, maka biloks O = -2
b.
H2O4
Jawab:
Jmlh
bilangan H = +2, jmlh biloks 0 = -8, agar jumlah biloks = nol, maka biloks O =
+6
KONFIGURASI
ELEKTRON DAN ELEKTRON VALENSI
KONFIGURASI ELEKTRON
Konfigurasi
Elektron merupakan gambaran susunan elektron dalam kulit-kulit atom. Teori
atom Bohr menyatakan bahwa elektron-elektron beredar mengelilingi inti atom
pada orbit-orbit tertentu. Orbit atau lintasan tersebut selanjutnya disebut kulit.
Lintasan atau kulit di sekeliling inti atom
Ø Jumlah
maksimum elektron dalam tiap-tiap kulit = 2n2 *
Ø n
merupakan nomor kulit (1,2,3…………)
Ø Jumlah
elektron maksimum dalam tiap-tiap kulit atom
|
KULIT
|
NOMOR KULIT (n)
|
JUMLAH ELEKTRON MAKSIMUM
|
|
K
|
1
|
2 (1) 2 = 2
|
|
L
|
2
|
2 (2) 2 = 8
|
|
M
|
3
|
2 (3) 2 = 18
|
|
N
|
4
|
2 (4) 2 = 32
|
|
O
|
5
|
2 (5) 2 = 50
|
|
P
|
6
|
2 (6) 2 = 72
|
|
Q
|
7
|
2 (7) 2 = 98
|
Cara pengisian elektron dalam kulit mengikuti aturan Aufbau
(dari bahasa Jerman Aufbau yang berarti “membangun”). Menurut aturan
Aufbau, pengisian elektron-elektron dimulai dari tingkat energi terendah ke
tingkat energi yang lebih tinggi.
Susunan
elektron dapat diketahui berdasarkan kulit
• Sub
kulit
Pengisian
elektron berdasarkan sub kulit berlangsung menurut arah garis diagonal
K = 1 1S
L = 2S
2P
M = 3
3S 3P 3d
N = 4
4S 4P 4d 4f
O = 5
5S 5P 5d 5f 5g
P = 6
6S 6P 6d 6f
Q = 7
7S 7P 7d
Keterangan:
s maksimum 2 elektron
p maksimum 6 elektron
d maksimum 10 elektron
f maksimum 14 elektron
g maksimum 18 elektron
Pengisian elektron berdasarkan
kulit, yaitu penyebaran elektron pada kulit K, L, M, N, O, P, Q
Konfigurasi
Elektron Beberapa Unsur
|
Atom
|
Jumlah Elektron
|
Kulit K
|
Kulit L
|
Kulit M
|
Kulit N
|
|
1H
|
1
|
1
|
|||
|
2He
|
2
|
2
|
|||
|
3Li
|
3
|
2
|
1
|
||
|
4Be
|
4
|
2
|
2
|
||
|
8O
|
8
|
2
|
6
|
||
|
10Ne
|
10
|
2
|
8
|
||
|
12Mg
|
12
|
2
|
8
|
2
|
|
|
17Cl
|
17
|
2
|
8
|
7
|
|
|
33As
|
33
|
2
|
8
|
18
|
5
|
|
36Kr
|
36
|
2
|
8
|
18
|
8
|
ELEKTRON
VALENSI
Elektron Valensi merupakan jumlah
elektron yang terletak pada kulit terluar.
Konfigurasi
Valensi Beberapa Unsur
|
Atom
|
Jumlah Elektron
|
Kulit K
|
Kulit L
|
Kulit M
|
Kulit N
|
Elektron Valensi
|
|
1H
|
1
|
1
|
1
|
|||
|
2He
|
2
|
2
|
2
|
|||
|
3Li
|
3
|
2
|
1
|
1
|
||
|
4Be
|
4
|
2
|
2
|
2
|
||
|
8O
|
8
|
2
|
6
|
6
|
||
|
10Ne
|
10
|
2
|
8
|
8
|
||
|
12Mg
|
12
|
2
|
8
|
2
|
2
|
|
|
17Cl
|
17
|
2
|
8
|
7
|
7
|
|
|
33As
|
33
|
2
|
8
|
18
|
5
|
5
|
|
36Kr
|
36
|
2
|
8
|
18
|
8
|
8
|
LATIHAN
SOAL
Buatlah tabel seperti contoh dibawah dan lengkapilah
kolom-kolom yang kosong
|
Atom
|
Jumlah Elektron
|
Kulit K
|
Kulit L
|
Kulit M
|
Kulit N
|
Elektron Valensi
|
|
11Na
|
11
|
…
|
…
|
…
|
…
|
…
|
|
14Si
|
14
|
…
|
…
|
…
|
…
|
…
|
|
17Cl
|
17
|
…
|
…
|
…
|
…
|
…
|
|
20Ca
|
20
|
…
|
…
|
…
|
…
|
…
|
|
31Ga
|
31
|
…
|
…
|
…
|
…
|
…
|
|
34Se
|
34
|
…
|
…
|
…
|
…
|
…
|
TUGAS
6
Buatlah
tabel konfigurasi elektron mulai dari golongan 1 – 8!
PERSAMAAN KIMIA
— Suatu persamaan kimia menunjukkan
rumus pereaksi kemudian suatu anak panah dan lalu rumus hasil reaksi,
dengan banyaknya atom tiap
unsur di kiri dan di kanan anak panah sama
— pereaksi adalah zat apa saja yang mula-mula terdapat dan
kemudian diubah selama suatu reaksi kimia
— Hasil reaksi adalah zat apa saja yang dihasilkan selama reaksi
kimia
Contoh :
1) 2H2 + O2 à 2H2O (betul)
2H2 + O à H2O (salah)
2) Metana + oksigen à karbondioksida + air (tahap 1)
CH4 + O2 à CO2
+ O2 (tahap 2)
CH4
+ 2O2 à CO2 + 2H2O (tahap 3)
CH4 + 2O2 à CO2 + 2H2O (tahap 4)
— Menulis persamaan berimbang untuk beberapa
kelas umum reaksi. Terdapat 3 kelas utama reaksi yang memberikan contoh banyak
persamaan yang berguna :
1) Suatu reaksi gabungan langsung ialah
suatu reaksi dari dua unsur yang menghasilkan suatu senyawa
2) Suatu reaksi penukargantian sederhana ialah
reaksi suatu unsur dengan suatu senyawa, yang menghasilkan unsur dan senyawa
lain
3) Suatu reaksi penukargantian rangkap ialah
reaksi dari dua senyawa yang menghasilkan dua senyawa berlainan dengan saling
menukarkan komponennya
STOIKIOMETRI
— Bobot atom
seperti yang telah
dibahas pada bab sebelumnya bobot atom C; H; O berturut2 adalah 12; 1; 16.
karena biasanya kita tertarik pada perbandingan atom satu dengan yang lain,
maka cukup baik untuk
menggunakan satuan bobot, yang disebut satuan massa atom (sma)
1 Gram = 6,022 x 1023
atau 1 sma = 1,661 x 10-24
— Bobot molekul suatu zat ialah jumlah bobot
dari atom-atom yang ditunjukkan dalam rumus empirisnya
HUBUNGAN BOBOT DALAM REAKSI KIMIA
Bobot total pereaksi = bobot total hasil reaksi dalam suatu persamaan
berimbang
Contoh :
2Al + 3Br2 à
2AlBr3
2 satuan 3 satuan 2
satuan
2 (26,98)sma + 3[2(79,904)] sma =
2[26,98+ 3(79,904)] sma
53,96 sma + 4799,42 sma =
533,38 sma
533,38 sma =
533,38 sma
— Mol
Mol suatu zat ialah banyaknya zat itu yang mengandung 6,022 x 1023.
Bilangan tersebut disebut bilangan avogadro.
Bobot satu mol suatu zat disebut bobot molar. Bobot molar dalam gram suatu
zat secara numeris sama dengan bobot molekul dalam satuan massa atom.
Contoh:
Diketahui bobot molekul CO2 adalah 44,010 sma, untuk menyatakan
bobot molar CO2 yang harus dilakukan ialah mengubah satuan, dari
satuan massa atom menjadi gram. Jadi bobot molarnya 44,010 g.
HUBUNGAN BOBOT MOLAR DAN PERSAMAAN KIMIA
Contoh :
2Al + 3Br2 à
2AlBr3
2 mol 3 mol
2 mol
2 (26,98) g + 3[2(79,904)] g =
2[26,98+ 3(79,904)] g
53,96 sma + 4799,42 g =
533,38 g
533,38 g =
533,38 g
TUGAS 2
- Tulislah persamaan berimbang untuk reaksi antara magnesium (Mg) dengan feri klorida (FeCl3) yang menghasilkan magnesium klorida (MgCl2) dan besi (Fe) !
Jawaban:
Mg
+ FeCl3 à MgCl2 + Fe
3
Mg + 2FeCl3 à
3MgCl2 + 2Fe
2. Tulislah persamaan berimbang untuk reaksi
dua unsur aluminium (Al), dan brom (Br2) yang menghasilkan suatu
senyawa aluminium bromida (AlBr3) !dan tafsirkan persamaan tersebut
dalam mol dan tunjukkan bobot semua zat dalam gram!
Bobot
dlm rx kimia
3 Mg + 2FeCl3 à 3MgCl2 +
2Fe
3 S 2
S 3 S
2 S
3(24,31)sma + 2[55,85+3(35,45)]sma
= 3[24,31+2(35,45)]sma + 2(55,85)sma
72,93 + 324,40sma = 285,63 + 111,70sma
397,33sma = 397,33sma
SOAL
LATIHAN
NaCl + H2SO4 à
HCl + Na2SO4
Komentar