Kimia 3(2-3)

1
Kedokteran
Fisiologi Toksikologi Farmakologi Bi
okimia
Neorologi
Psikologi Paleontologi Geologi
KIMIA
FISIKA Astronomi
BIOLOGI Botani
Meteorologi Pertanian
Elektronika
Ekologi
Metalurgi
Arkeologi
Teknik
2
ILUSTRASI atom germanium yang diendapkan pada
suatu permukaan silikon yang
bersih dengan spontan membentuk struktur piramida
.
3
BAB 1.
KONSEP KIMIA MODERN
1. Sifat Kimia modern
2. Metode dan Pendekatan Makroskopik 3. Hukum
Dasar Kimia 4. Struktur Fisik Atom 5. Tabel
Berkala 6. Konsep Mol
7. Konsep Energi
4
1. SIFAT KIMIA MODERN Kimia mengkaji
sifat zat, dan secara khusus, reaksi yang
mentransformasi satu zat menjadi zat
lain termasuk perubahan energinya.
sistem kimia
Sistem kimia
?energi Contoh produk kimia garam ?
pemucat pakaian pasir ? transistor, chip
komputer karbon ? nanotubes crude oil ?
plastik, pestisida, detergen
5
Berpikir Mikroskopik (atom molekul)
Bekerja Makroskopik
6
Konsep kimia bertumpu pada dua asas
dasar Kekekalan materi Kekekalan energi
Jumlah materi dan jumlah total energi yang
terlibat dalam reaksi kimia selalu kekal
7
2. METODE DAN
PENDEKATAN MAKROSKOPIK Transformasi Analisis
(pembongkaran) Sintesis (penyatuan) Zat
dan Campuran Unsur dan Senyawa Kenyataannya
tidak ada satu materipun yang mutlak
murni Paling murni Si Ge ( zat pengotor lt 1
ppb)
8
MATERI
YA YA
TIDAK HETEROGEN (dua fasa atau
lebih) Fasa-fasa terpisah TID
AK UNSUR
Seragam ? ZAT Dapatkah diu
raikan?
HOMOGEN Dapatkah dipisahkan? YA
CAMPURAN HOMOGEN SENYAWA
TIDAK
Garis besar langkah-langkah dalam analisis materi
9
(C)
(A)
(B)
(A) Kristal Cu(NO3)26H2O biru dan CdS
kuning
dimasukkan ke dalam air.
(B) Cu(NO3)26H2O larut dan CdS tidak larut dalam
air.
(C) Terbentuk kristal Cu(NO3)26H2O murni
apabila
diuapkan.
10
3. HUKUM DASAR KIMIA
Hukum Kekekalan Massa
Lavoisier
2HgO 2HgO2
Hukum Proporsi Tetap Teori Atom Dalton
Hukum Proporsi Ganda
Hukum Penggabungan Volume Hipotesis Avogadro
11
Hukum Kekekalan Massa (Lavoisier)
Dalam setiap reaksi kimia, jumlah massa
sebelum dan sesudah reaksi selalu sama.
Hukum Proporsi Tetap (Proust)
Dalam suatu senyawa kimia, proporsi
berdasar massa dari unsur-unsur penyusunnya
adalah tetap, tidak bergantung pada asal usul
senyawa tersebut atau cara pembuatannya.
Hukum Proporsi Ganda (Dalton)
Bila dua unsur membentuk sederet senyawa,
massa dari satu unsur yang bergabung dengan
massa yang tertentu dari unsur lainnya
merupakan nisbah bilangan bulat.
12
Teori Atom Dalton
1. Materi terdiri atas atom yang tak dapat
dibagi lagi.
2. Semua atom dari unsur kimia tertentu
mempunyai massa yang sama begitu pula semua
sifat lainnya.
3. Unsur kimia lain akan memiliki jenis atom
yang berbeda terutama, massa atomnya yang
berbeda.
4. Atom tak dapat dihancurkan dan identitasnya
selalu
tetap selama reaksi kimia.
5. Suatu senyawa terbentuk dari unsur-unsurnya
melalui
penggabungan atom yang tak sejenis dengan
nisbah jumlah keseluruhan yang kecil.
13
Contoh 1.1
Klorin (Cl) dan oksigen membentuk empat senyawa
biner yang berbeda. Analisis menghasilkan data
berikut
Senyawa A B C D
Massa O yang bergabung dengan 1,0000 g
Cl 0,22564 g 0,90255 g 1,3539
g 1,5795 g
a) Tunjukkan bahwa hukum proporsi ganda berlaku
untuk semua
senyawa tersebut.
b) Jika rumus senyawa A adalah kelipatan Cl2O,
tentukan rumus senyawa B, C, dan D.
14
PENYELESAIAN
a) Tentukan nisbah dengan membagi setiap massa
oksigen dengan
bilangan yang terkecil, yaitu 0,22564 g 0,22564
g 0,22564 g 1,0000 untuk senyawa A 0,90255 g
0,22564 g 4,0000 untuk senyawa B 1,3539 g
0,22564 g 6,0003 untuk senyawa C 1,5795 g
0,22564 g 7,0001 untuk senyawa
D Nisbah-nisbah tersebut merupakan
bilangan bulat, dengan demikian hukum
proporsi ganda berlaku
b) Jika senyawa A mempunyai rumus kelipatan
Cl2O, maka senyawa B adalah Cl2O4 senyawa C
adalah Cl2O6, dan senyawa D adalah Cl2O7 atau
kelipatannya
15
Hukum Penggabungan Volume
(Gay-Lussac)
Volume dua gas yang bereaksi (T P
sama), merupakan nisbah dari bilangan-bilangan bul
at sederhana. Demikian pula, nisbah volume dari
setiap produk gas terhadap
volume dari masing-masing volume gas
yang bereaksi.
Hipotesis Avogadro
Pada volume yang sama, gas-gas yang
berbeda (T P sama) mengandung partikel yang
jumlahnya sama.
16
Setiap kubus merupakan wadah dengan volume
yang sama di bawah kondisi yang sama. Hipotesis
Avogadro
Hukum Penggabungan Volume (Gay-Lussac)
17
4. STRUKTUR FISIK ATOM
Elektron Sinar katoda (beta)
Thomson me Millikan e
1,7588196 x 1012 C kg-1 1,6021773 x 10-19 C
(1,59 X 10-19 C) Inti Partikel bermuatan
positif sinar kanal Rutherford partikel
a-foil emas A Z
18
Radas Thomson untuk mengukur muatan listrik-
terhadap-massa, e / me.
19
Radas Millikan untuk mengukur muatan satu
elektron, e.
20
Percobaan Rutherford, Kilatan cahaya menandai
datangnya
partikel alfa pada layar detektor.
21
5. TABEL BERKALA
Golongan
Unsur utama (8)
Logam transisi (10)
Unsur utama
Logam, non-logam, metaloid
Unsur lantanida (57-71) Unsur aktinida (89-103)
22
Tabel Berkala Charles Janet, 1928
23
(No Transcript)
24
(No Transcript)
25
6. KONSEP MOL
Bilangan Avogadro No 6,022137 x 1023
Metode paling akurat untuk menentukan
massa atom relatif dan massa molekul relatif
secara
langsung adalah spektrometri massa (alat
SPEKTROMETER MASSA)
Massa molekul relatif H2O
2 x massa atom relatif H 1 x massa atom
relatif O 2 (1,0079) 1 (15,9994) 18,0152
26
Gambar sederhana spektrometer massa modern.
27
Contoh 1.2
Hitunglah massa atom relatif kimia dari karbon,
dengan menggunakan massa atom relatif 13C sebesar
13,003354 pada skala 12C.
Penyelesaian
Buatlah tabel berikut
Isotop 12C 13C
Massa Isotop x Kelimpahan 12,000000 x 0,98892
11,867 13,003354 x 0,01108
0,144 Massa atom relatif kimia 12,011
28
Mol (Latin mole, artinya tumpukan)
Satu mol zat ialah banyaknya atom, molekul,
atau entitas lain yang mengandung sejumlah
bilangan
Avogadro (No)
1 mol O No atom oksigen 1 mol O2 No
molekul oksigen
Massa satu mol atom suatu unsur disebut
massa molar dengan satuan gram per mol
Massa molar H2O 18,0152 g mol-1
29
Kuantitas satu mol grafit (C), kalium
permanganat
(KMnO4), tembaga sulfat pentahidrat
(CuSO45H2O), tembaga (Cu), natrium klorida
(NaCl), dan kalium bikromat
(K2Cr2O7). Antimoni (Sb) terletak di tengah.
30
Contoh 1.3
Nitrogen dioksida (N2O) ialah komponen utama
pencemar udara kota. Dalam sampel yang mengandung
4,000 g NO2, hitunglah (a) jumlah mol NO2 dan (b)
jumlah molekul NO2.
Penyelesaian
a) Dari tabel massa molar nitrogen (14,007 g
mol-1) dan oksigen (15,999 g mol-1), massa molar
NO2 ialah 14,007 g mol-1 (2 x 15,999 g
mol-1) 46,005 g mol-1 4,000 g NO2 S
mol NO2 -------------------- 0,8695 mol
NO2 46,005 g mol-1 b) Untuk mengkonversi
mol menjadi banyaknya molekul, kalikan dengan
bilangan Avogadro S molekul NO2 (0,8695 mol
NO2) x 6,0221 x 1023 mol-1 5,236 x 1022
molekul NO2
31
7. KONSEP ENERGI
Bentuk Energi
Energi kimia Fotosintesis
Energi kinetik
KE ½ mv2 (J kg m2 s-2)
Energi potensial
?PE gaya . pergeseran
mgh
Satuan energi dalam joule (J)
32
Latihan Soal
1. Vanadium dan oksigen membentuk
sederet senyawa dengan komposisi berikut
Massa V 76,10 67,98 61,42 56,02
Massa O 23,90 32,02 38,58 43,98
Bagaimana jumlah relatif atom oksigen dalam
senyawa untuk massa tertentu atom vanadium?
33
2. Isotop plutonium yang digunakan untuk
fisi nuklir ialah 239Pu. Tentukan (a)
nisbah jumlah neutron dalam satu inti
239Pu terhadap jumlah proton dan (b)
jumlah elektron dalam satu atom Pu. 3.
Kelimpahan alami dan massa isotop unsur silikon
(Si) relatif terhadap 12C 12,00000 ialah
Kelimpahan 92,21 4,70 3,09
Massa Isotop 27,97693 28,97649 29,97376
Isotop 28Si 29Si 30Si
Hitunglah massa atom silikon alami
34
4. Hitunglah massa, dalam gram, satu atom
iodin jika massa atom relatif iodin
ialah 126,90447 berdasarkan skala massa atom yang
diterima (didasarkan pada 12 sebagai massa atom
relatif 12C).
5. Molekul vitamin A mempunyai rumus
C20H30O, dan satu molekul vitamin A2 rumusnya
C20H28O. Tentukan berapa mol vitamin A2
mengandung jumlah atom yang
sama dengan 1,000 mol vitamin A.
35
6. Hanya dua isotop boron (B) yang ada dialam,
massa atom dan kelimpahannya diberikan pada
tabel berikut. Lengkapi tabel dengan menghitung
massa atom relatif 11B sampai empat angka
signifikan, bila massa atom relatif boron
menurut tabel berkala adalah 10,811
Isotop Kelimpahan Massa Atom
10 B 19,61 10,0131
11 B 80,39 ?
36
(No Transcript)