DAFTAR ISI
LEMBAR
JUDUL............................................................................................................ i
KATA PENGANTAR...................................................................................................... ii
DAFTAR ISI........................................................................................................................ iii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar
Belakang........................................................................................................ 1
1.2
Permasalahan............................................................................................................ 1
1.3
Maksud
dan Tujuan.................................................................................................. 1
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Materi....................................................................................................................... 2
2.2 Rumus Kimia............................................................................................................ 3
2.3 Bilangan Oksidasi..................................................................................................... 3
2.4 Tatanama.................................................................................................................. 4
2.5 Persamaan Reaks...................................................................................................... 5
2.6 Stoikiometri.............................................................................................................. 7
BAB III STRUKTUR ATOM
3.1 Model Atom............................................................................................................. 11
3.2 Susuna Atom............................................................................................................ 12
3.3 Nomor Atom (Z) dan Nomor Massa (A).................................................................. 12
3.4 Konfigurasi Elektron................................................................................................ 12
BAB IV IKATAN KIMIA
4.1 Ikatan Ion................................................................................................................. 14
4.2 Ikatan Kovalen......................................................................................................... 15
4.3 Ikatan Kovalen Rangkap.......................................................................................... 16
BAB V KIMIA ORGANIK
5.1
Kekhasan
Atom Karbon........................................................................................... 17
5.2
Alkana...................................................................................................................... 18
5.3
Alkena...................................................................................................................... 21
5.4
Alkuna...................................................................................................................... 23
BAB VI LARUTAN ASAM DAN BASA
6.1
Teori
Asam-Basa Arrhenius...................................................................................... 24
6.2
Indikator
Asam-Basa................................................................................................ 25
6.3
Kekuatan
Asam-Basa............................................................................................... 25
6.4
Derajat
Keasaman (pH) Larutan............................................................................... 25
BAB VII PENUTUP
7.1 Kesimpulan............................................................................................................... 26
7.2 Kritik dan Saran....................................................................................................... 26
LAMPIRAN
DAFTAR PUSTAKA
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ilmu Kimia dalah ilmu yang mempelajari tentang susunan, struktur, serta
sifat-sifat materi. Dalam ilmu kimia tidak hanya mempelajari secara teori saja,
tetapi berusaha mencari prinsip yang mengatur serta meumuskan teori untuk
menerangkan mengapa hal itu terjadi.
1.2 Permasalahan
Apakah yang dimaksud dengan Unsur ?
Apakah itu wujud Padat, Cair, dan Gas ?
Bagaimanakah perubahan Kimia itu ?
Bagaimanakah Rumus Kimia dan Tatanama itu ?
1.3 Maksud dan Tujuan
Mengetahui dan mengenal Penggolongan materi
Mempelajari tentang Atom
Mengetahui reaksi yang terjadi pada percobaan yang dilaksakan
2
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Materi
Materi adalah sesuatu yang menempati ruang dan mempunyai massa. Materi
dapat berupa benda padat, cair, maupun gas.
2.1.1 Penggolongan Materi
2.1.1.1 Unsur
Unsur tidak dapat diuraikan menjadi zat-zat lain dengan reaksi kimia
biasa. Unsur terdiri dari logam dan non-logam.
LOGAM NON-LOGAM
Contoh unsur logam dan lambangnya:
- Kalsium (Calsium) = Ca - Mangan = Mn
- Kobalt (Cobalt) = Co - Perak (Argentum) = Ag
- Krom (Chromium) = Cr - Nikel = Ni
- Kadmium (Cadmium) = Cd - Besi (Ferrum) = Fe
- Kalium = K - Emas (Aurum) = Au
- Aluminium = Al - Timah (Stannum) = Sn
- Barium = Ba - Timbal (Plumbum) = Pb
- Magnesium = Mg - Raksa (Hydrargyrum) = Hg
- Natrium = Na - Seng (Zinc) = Zn
- Platina = Pt - Tembaga (Cuprum) = Cu
Contoh unsur non-logam dan lambangnya:
- Argon = Ar - Belerang (Sulfur) = S
- Bromin = Br - Fluorin = F
- Helium = He - Fosfor (Phosphorus) = P
- Hidrogen = H - Karbon (Carbon) = C
- Neon = Ne - Klorin (Chlorine) = Cl
- Nitrogen = N - Oksigen = O
- Silikon = Si - Iodin = I
2.1.1.2 Senyawa
Senyawa adalah zat tunggal yang dapat diuraikan menjadi dua
atau lebih zat lain dengan reaksi kimia. Senyawa termasuk zat
tunggal karena komposisinya selalu tetap. Sifat senyawa berbeda
dengan sifat unsur penyusunnya. Contoh senyawa: air, garam dapur
(natrium klorida), CO2 (karbondioksida), gula tebu (sukrosa).
2.1.1.3.Campuran
Campuran terbentuk dari dua atau lebih zat yang masih
mempunyai sifat asalnya. Ketika gula dicampurkan dengan air, akan
terbentuk larutan gula (campuran gula dan air). Campuran ini masih
mempunyai sifat gula (yaitu manis) dan sifat air. Tingkat kemanisan
3
campuran gula dan air ini bermacam-macam tergantung dari jumlah
gula yang ditambahkan ke dalam air. Senyawa mempunyai
komposisi yang tetap, sedang campuran tidak memiliki komposisi
yang tetap. Campuran dapat berupa larutan, suspensi atau koloid.
a. Larutan
Larutan adalah campuran homogen.
Ciri campuran homogen:
- tidak ada bidang batas antar komponen penyusunnya
- komposisi di seluruh bagian adalah sama
Komponen larutan terdiri dari pelarut dan zat terlarut. Komponen
yang jumlahnya terbanyak dianggap sebagai pelarut. Tapi jika
larutan adalah campuran dari zat padat dan cair, maka cairan
dianggap sebagai pelarut.
b. Suspensi
Suspensi adalah campuran kasar dan tampak heterogen. Batas
antar komponen dapat dibedakan tanpa perlu menggunakan
mikroskop. Suspensi tampak keruh dan zat yang tersuspensi
lambat laun terpisah karena gravitas.
Contoh: campuran kapur dan air
c. Koloid
Koloid adalah campuran yang keadaannya terletak antara larutan
dan suspensi. Secara makroskopis koloid tampak homogen, tetapi
jika diamati dengan mikroskop ultra akan tampak heterogen.
Contoh: santan, air susu, cat.
2.2 Rumus Kimia
2.2.1. Rumus Kimia
Rumus kimia merupakan kumpulan lambang atom dengan komposisi
tertentu. Rumus kimia terdiri dari rumus molekul dan rumus empiris.
2.2.1.1.Rumus Molekul
Rumus molekul menyatakan jenis dan jumlah atom dalam
tiap molekul zat. Hanya unsur dan senyawa yang mempunyai
rumus molekul.
2.2.1.2.Rumus Empiris
Rumus empiris menyatakan jenis dan perbandingan paling
sederhana dari atom-atom dalam senyawa yang bersangkutan.
Nama Zat Rumus Molekul Rumus Empiris.
2.3. Bilangan Oksidasi
Aturan sederhana yang berlaku untuk menentukan bilangan oksidasi suatu
senyawa adalah sebagai berikut:
1. Bilangan oksidasi H = +1
2. Bilangan oksidasi O = -2
4
3. Bilangan oksidasi suatu unsur dalam ion tunggal sama dengan muatannya.
Contoh:
- bilangan oksidasi Al dama Al3+ = 3+
- bilangan oksidasi S dalam S2- = 2-
4. Jumlah total bilangan oksidasi unsur dalam suatu ion poliaton sama dengan
muatan ion tersebut.
5. Jumlah bilangan oksidasi unsur dalam senyawa adalan nol.
6. Bilangan oksidasi unsur logam selalu bertanda positif.
2.4. Tatanama
2.4.1. Tatanama senyawa biner dari dua jenis non-logam.
2.4.1.1. Unsur yang terdapat lebih dahulu dalam urutan berikut, ditulis di
depan:
B – Si – C – Sb – As – P – N – H – Te – Se – S – I – Br – Cl – O –
F
Contoh:
- NH3 (bukan H3N)
- HCl (bukan ClH)
- H2O (bukan OH2)
- P2O5 (bukan O5P2)
2.4.1.2. Nama senyawa biner dari dua jenis nonlogam adalah rangkaian
nama kedua jenis unsur dengan akhiran –ida, pada unsur yang
kedua.
Contoh:
- HCl = hidrogen klorida
- H2S = hidrogen sulfida
Jika pasangan unsur yang bersenyawa membentuk lebih dari
sejenis senyawa, maka senyawa-senyawa itu dibedakan dengan
menyebutkan angka indeks dalam bahasa Yunani:
1 = mono 6 = heksa
2 = di 7 = hepta
3 = tri 8 = okta
4 = tetra 9 = nona
5 = penta 10 = deka
Contoh:
- CO2 = karbon dioksida
- NO = nitrogen monoksida
- NO2 = nitrogen dioksida
- N2O5 = dinitrogen pentaoksida
- CS2 = karbon disulfida
- CCl4 = karbon tetraklorida
2.4.2. Tatanama senyawa biner dari unsur logam dan unsur non-logam
2.4.2.1. Unsur logam ditulis di depan.
5
Contoh: NaCl (bukan ClNa)
2.4.2.2. Nama senyawa biner dari logam dan nonlogam adalah rangkaian
nama logam (di depan) dan nama nonlogam dengan akhiran –ida.
Contoh:
- CaCl2 = kalsium klorida
- NaCl = natrium klorida
Jika unsur logam mempunyai lebih dari satu jenis bilangan
oksidasi, senyawa-senyawanya
dibedakan dengan menyebutkan bilangan oksidasinya, yang
ditulis dalam tanda kurung dengan angka Romawi di belakang
nama unsur logam itu.
2.4.3. Tatanama asam, basa dan garam
2.4.3.1. Tatanama asam
Asam adalah zat yang dalam air dapat menghasilkan H+.
Contoh:
- HCl = asam klorida
- H2CO3 = asam karbonat
- H2SO4 = asam sulfat
- HNO3 = asam nitrat
- CH3COOH = asam asetat
2.4.3.2. Tatanama basa
Basa adalah zat yang dalam air dapat menghasilkan OH-.
Contoh:
- NaOH = natrium hidroksida
- Ca(OH)2 = kalsium hidroksida
- Al(OH)3 = aluminium hidroksida
2.4.3.3. Tatanama garam
Garam adalah senyawa ion yang terdiri dari kation basa dan
anion asam.
2.5 Persamaan Reaksi
Persamaan reaksi menggambarkan reaksi kimia yang terdiri atas rumus
kimia reaktan, rumus kimia produk beserta koefisien reaksi masing-masing.
Contoh:
2 H2 (g) + O2 (g) � 2 H2O (l)
artinya: hidrogen bereaksi dengan oksigen membentuk air.
Huruf kecil dalam tanda kurung menandakan wujud zat, yaitu:
- s = solid (padat)
- g = gas
- l = liquid (cairan)
- aq = aqueous (larutan)
Bilangan yang ditulis sebelum rumus kimia disebut sebagai koefisien reaksi.
6
Penulisan persamaan reaksi:
1. Tuliskan rumus kimia zat pereaksi dan produk, beserta keterangan
wujudnya.
2. Setarakan reaksi, dengan cara memberi koefisien yang sesuai dengan jumlah
atom setiap unsur pada kedua ruas.
Penyetaraan reaksi mengikuti penerapan hukum kekekalan massa dan teori
atom Dalton.
- Hukum kekekalan massa
Massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.
- Teori atom Dalton
Dalam reaksi kimia, tidak ada atom yang dimusnahkan atau diciptakan, yang ada
hanyalah penataan ulang atom-atom tersebut.
Langkah penyetaraan reaksi:
1. Tetapkan koefisien salah satu zat yang paling kompleks, sama dengan 1.
2. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien.
3. Setarakan unsur lain.
4. Atom O disetarakan paling akhir.
Contoh soal:
Setarakan persamaan reaksi berikut:
1. C2H6 (g) + O2 (g) � CO2 (g) + H2O (g)
2. Al (s) + HCl (aq) � AlCl3 + H2 (g)
3. HCl (aq) + Ca(OH)2 (aq) � CaCl2 (aq) + H2O (l)
4. C2H5OH (aq) + O2 (g) � CO2 (g) + H2O (g)
5. NH3 (g) + O2 (g) � NO (g) + H2O (g)
6. Na (s) + O2 (g) � Na2O (g)
7. NaOH (aq) + H3PO4 (aq) � Na3PO4 (aq) + H2O (l)
8. Zn (s) + HNO3 (aq) � Zn(NO3)2 (aq) + NH4NO3 (s) + H2O (l)
9. Ca3(PO4)2 (s) + SiO2 (s) + C (s) � CaSiO3 (s) + CO (g) + P4 (s)
10. Al2(CO3)3 (s) + H2O (l) � Al(OH)3 (s) + CO2 (g)
11. (NH4)2SO4 (aq) + KOH (aq) � K2SO4 (aq) + NH3 (g) + H2O (l)
12. Ba(OH)2 (aq) + P2O5 (s) � Ba3(PO4)2 (s) + H2O (l)
Tuliskan persamaan reaksi yang setara untuk reaksi berikut:
1. Logam aluminium dengan larutan asam sulfat membentuk larutan aluminum
sulfat dan gas hidrogen.
2. Difosforus pentaoksida padat dengan larutan kalium hidroksida membentuk
larutan
kalium fosfat dan air.
3. Besi dengan larutan asam klorida membentuk larutan besi (II) klorida dan
gas hidrogen .
4. Larutan natrium karbonat dengan larutan asam sulfat membentuk larutan
natrium sulfat, gas karbon dioksida dan air.
5. Larutan ammonium sulfat dengan larutan natrium hidroksida membentuk
larutan natrium sulfat, gas amonia dan air.
7
6. Larutan natrium hidroksida dengan larutan asam sulfat membentuk larutan
natrium sulfat dan air.
7. Aluminium oksida padat dengan larutan asam klorida membentuk larutan
aluminium klorida dan air.
8. Kalsium karbonat padat dengan larutan asam klorida membentuk larutan
kalsium klorida, gas karbondioksida dan air.
9. Larutan magnesium nitrat dan larutan natrium fosfat membentuk magnesium
fosfat padat dan larutan natrium nitrat.
10. Larutan tembaga (II) sulfat dengan larutan natrium hidroksida membentuk
endapan tembaga (II) hidroksida dan larutan natrium sulfat.
2.6. Stoikiometri
2.6.1. Hukum Gay Lussac
Bila diukur pada suhu dan tekanan yang sama, volum gas yang
bereaksi dan volum gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat dan
sederhana.
Contoh:
(1) Gas hidrogen bereaksi dengan gas oksigen membentuk uap air
2 H2 (g) + O2 (g) � 2 H2O (g)
maka, H2 : O2 : H2O = 2 : 1 : 2
(2) Gas hidrogen bereaksi dengan gas klorin membentuk gas hidrogen
klorida.
H2 (g) + Cl2 (g) � 2 HCl (g)
maka, H2 : Cl2 : HCl = 1 : 1 : 2
Perbandingan volum gas yang bereaksi dan gas hasil reaksi sesuai dengan
perbandingan
koefisien reaksinya.
2.6.2.HIPOTESIS AVOGADRO
Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas yang volumnya sama akan
mengandung jumlah molekul yang sama pula.
Karena perbandingan volum gas-gas sesuai dengan perbandingan koefisien
reaksinya, maka perbandingan molekul gas-gas juga sesuai dengan
perbandingan koefisien reaksinya.
Contoh:
Gas oksigen bereaksi dengan gas hidrogen membentuk uap air.
2 H2 (g) + O2 (g) � 2 H2O (g)
2 liter 1 liter 2 liter
4 liter 2 liter 4 liter
100 molekul 50 molekul 100 molekul
2.6.3.MASSA ATOM RELATIF (Ar) DAN MASSA MOLEKUL RELATIF (Mr)
Dari percobaan diketahui bahwa perbandingan massa hidrogen dan
oksigen dalam air adalah 1 : 8 . Satu molekul air mengandung dua atom
hidrogen dan satu atom oksigen. Maka:
8
massa 2 atom H : massa atom O = 1 : 8
massa 1 atom H : massa atom O = 0,5 : 8
= 1 : 16
Jadi, satu atom oksigen 16 kali lebih besar daripada satu atom hidrogen.
Dengan cara yang sama, dapat ditentukan perbandingan massa atom unsur
yang satu dengan
massa atom unsur yang lain. Perbandingan tersebut disebut massa atom
relatif, yaitu
perbandingan massa suatu atom unsur dengan satu atom pembanding. Pada
awalnya, atom
hidrogen dipilih sebagai atom pembanding, karena atom hidrogen adalah
atom yang paling kecil.
Seiring dengan ditemukannya spektroskopi massa, atom pembanding
ditetapkan menjadi isotop
C-12. Massa atom relatif (Ar) dari masing-masing atom dapat dilihat pada
sistem periodik unsur.
Contoh massa atom relatif (Ar) dari beberapa unsur adalah sebagai berikut:
Unsur Ar Unsur Ar
H 1 Na 23
C 12 Ca 40
N 14 Mg 24
O 16 Cl 35,5
Sedangkan massa molekul relatif (Mr) sama dengan jumlah massa atom
relatif (Ar) dari atomatom penyusun molekul zat itu.
Mr = Σ Ar
Contoh:
Diketahui Ar H = 1 ; O = 16 ; Cl = 35,5. Berapakah Mr dari air dan HCl?
(a) Mr H2O = 2 Ar H + Ar O
= ( 2 x 1 ) + 16
= 18
(b) Mr HCl = Ar H + Ar Cl
= 1 + 35,5
= 36,5
Contoh soal:
Diketahui Ar H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Al = 27; S = 32; Ca =
40. Berapakah Mr
dari:
(1) CH3COOH
(2) Na2CO3
(3) Al2(SO4)3
(4) Ca(OH)2
(5) CO(NH2)2
2.6.4.MOL
9
Kita dapat membeli telur secara butiran atau kiloan, sedangkan beras
dibeli secara kiloan atau literan. Tidak praktis untuk membeli 1000 butir
beras, karena akan dibutuhkan waktu yang panjang untuk menghitung
butiran beras tersebut. Demikian pula halnya dengan partikel seperti atom
atau molekul. Mustahil untuk menghitung satu-persatu jumlah atom atau
molekul, sehingga akan lebih mudah bila kita dapat menimbang massa atau
mengukur volumnya. Mol adalah satuan jumlah (seperti lusin atau gros), tapi
jauh lebih besar.
1 mol = 6,02 x 1023 partikel
Hubungan jumlah mol (n) dengan jumlah partikel (X) dinyatakan sebagai:
X = n x 6,02 x 1023
Contoh soal:
Tentukan jumlah partikel yang terdapat pada:
(1) 1 mol HCl
(2) 3 mol NaOH
2.6.5.MASSA MOLAR (mm)
Massa molar menyatakan massa 1 mol zat.
Satuan massa molar adalah gram/mol. Massa molar berkaitan dengan Ar
atau Mr zat tersebut. Secara umum dapat dikatakan bahwa massa molar
suatu zat adalah sama dengan Ar atau Mr zat itu yang dinyatakan dalam
satuan gram/mol. Hubungan jumlah mol (n) dengan massa zat (m)
dinyatakan sebagai:
dengan m = massa
n = jumlah mol
mm = massa molar
m = n x mm
m = n x Ar
m = n x Mr
Contoh soal:
Diketahui Ar C = 12 ; O = 16 ; Mg = 24 ; Cl = 35,5 ; Ca= 40
(1) Hitunglah massa dari:
a. 1 mol kalsium karbonat
b. 4 mol magnesium klorida
(2) Berapa mol air yang terdapat dalam 36 gram air?
2.6.6.VOLUM MOLAR (Vm) GAS
Volum molar gas menunjukkan volum 1 mol gas.
Volum gas sangat ditentukan oleh suhu (T) dan tekanan (P). Oleh karena itu,
setiap menyatakan volum gas harus diikuti dengan keterangan suhu (T) dan
tekanan (P) pengukurannya. Dalam ilmu kimia, kondisi dengan suhu 0 oC
dan tekanan 1 atm disebut dengan keadaan standar dan dinyatakan dengan
STP (Standard Temperature and Pressure). Volum 1 mol gas pada keadaan
STP adalah 22,4 liter.
Volum gas dinyatakan dengan:
V = n x Vm
10
dengan V = volum gas
n = jumlah mol
Vm = volum molar
Contoh soal:
Berapakah volum gas berikut ini pada keadaan STP?
(1) 2 mol gas nitrogen
(2) 3 mol gas karbon dioksida
2.6.7.Stoikiometri reaksi Kimia
Jumlah partikel, massa dan volum zat bergantung pada jumlah mol.
Jumlah mol zat-zat yang bereaksi dan zat hasil reaksi merupakan
perbandingan bilangan bulat yang sederhana. Atau dengan kata lain,
perbandingan jumlah mol zat yang bereaksi dan zat hasil reaksi sesuai
dengan perbandingan koefisien reaksinya.
Contoh:
Gas hidrogen bereaksi dengan gas oksigen membentuk uap air.
2 H2 (g) + O2 (g) � 2 H2O (g)
Apabila terdapat 2 mol gas hidrogen dan 1 mol gas oksigen, maka akan
terbentuk 2 mol air.
Contoh soal:
(1) Reaksi pembakaran C4H10 berlangsung menurut persamaan reaksi
berikut:
2 C4H10 (g) + 13 O2 (g) � 8 CO2 (g) + 10 H2O (g)
Diketahui Ar H = 1; C = 12; O = 16. Apabila terdapat 1 mol C4H10, maka
hitunglah:
a. massa CO2 yang terbentuk
b. volum uap air yang terbentuk (STP)
(2) Asam klorida bereaksi dengan kalsium hidroksida membentuk kalsium
klorida dan air.
Diketahui Ar H = 1; C = 12; O = 16; Cl = 35,5; Ca = 40. Apabila asam
klorida yang bereaksi
adalah 36,5 gram, maka hitunglah massa kalsium klorida yang terbentuk!
11
BAB III
STRUKTUR ATOM
3.1 Model Atom
3.1.1.Model Atom Dalton
Menurut Dalton, atom adalah suatu partikel kecil yang sudah tidak
dapat dibagi lagi.
atom H atom N
Model atom Dalton gugur setelah keberhasilan penemuan elektron.
3.1.2.Model Atom Thompson
Model atom Thompson dikenal dengan model roti kismis.
Menurut Thompson, atom terdiri dari materi bermuatan positif (+) dan di
dalamnya tersebar elektron, seperti kismis dalam roti kismis. Secara
keseluruhan, atom bersifat netral.
3.1.3.Model Atom Rutherford
Model atom semakin berkembang dengan ditemukannya inti atom.
Melalui percobaan selanjutnya, diketahui bahwa inti atom terdiri dari proton
dan neutron. Kemudian Rutherford mengusulkan model atom sebagai
berikut: Kelemahan model atom Rutherford adalah bahwa model tersebut
tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak tersedot jatuh ke inti atom.
3.1.4.Model Atom Niels Bohr
Karena adanya kelemahan pada model atom Rutherford, maka Niels
Bohr mengusulkan model berikut:
Tetapi model atom Bohr tidak dapat menjelaskan spektrum atom atau ion
yang berelektron banyak. Hal terpenting dari teori Bohr yang sampai saat ini
masih diterima adalah gagasan tentang tingkat energi (kulit atom).
3.1.5.Model Atom Mekanika Kuantum (Mekanika Gelombang)
Beberapa penemuan penting yang mendasari model atom ini adalah:
- Menurut de Broglie, gerakan partikel yang bergerak dengan kecepatan
mendekati kecepatan cahaya mempunyai sifat gelombang. Contohnya
adalah gerakan elektron mengitari inti atom.
- Menurut Heisenberg, posisi elektron tidak dapat ditentukan dengan
pasti. Yang dapat ditentukan hanyalah kebolehjadian menemukan
elektron. Daerah dalam ruang di sekitar inti atom dengan kebolehjadian
menemukan elektron disebut orbital.
Model atom mekanika kuantum mempunyai persamaan dengan model
atom Bohr dalam hal adanya tingkat energi (kulit atom). Perbedaan dari
kedua model tersebut terletak pada bentuk lintasan elektron. Bohr
menggambarkan lintasan berupa lingkaran dengan jari-jari tertentu, sedang
model mekanika kuantum berupa orbital.
12
3.2 Susunan Atom
Menurut pandangan modern, atom terdiri dari inti yang bermuatan positif
(yang terdiri dari proton dan neutron) dan awan partikel bermuatan negatif (yang
disebut elektron). Elektron senantiasa bergerak mengelilingi inti atom. Inti atom
sangat kecil jika dibandingkan terhadap atom secara keseluruhan, tetapi sangat
pejal.
3.3 Nomor Atom (Z) dan Nomor Massa (A)
Nomor atom (Z) : jumlah proton (p) dalam suatu atom Z = p ………. (1)
Nomor massa (A): jumlah proton (p) dan neutron (n) dalam suatu atom
A = p + n ………. (2)
Jumlah elektron dapat ditentukan dengan cara:
- Pada atom netral: e = p
- Pada atom bermuatan +X: e = p – X
- Pada atom bermuatan –X: e = p + X
Secara umum, susunan suatu atom dinyatakan dengan notasi:
AYZ
dengan: Y = lambang atom
Z = nomor atom
A = nomor massa
3.4. Konfigurasi Elektron
Konfigurasi elektron menggambarkan persebaran elektron dalam kulit atom.
Aturan penulisan konfigurasi elektron untuk unsur golongan A adalah sebagai
berikut:
1. Pengisian kulit dimulai dari tingkat energi terendah kemudian ke tingkat
energi tinggi.
2. Isi penuh sebanyak mungkin kulit, dimulai dari kulit K. Kemudian hitung
jumlah elektron
yang tersisa.
3. Misal kulit terakhir yang terisi penuh adalah kulit ke n, maka kulit berikutnya,
yaitu kulit ke(n+1) diisi maksimum sama dengan kulit n. Jika elektron yang
tersisa tidak cukup, diisi sama dengan kulit ke (n – 1), dan seterusnya.
4. Jika jumlah elektron tersisa <=8, ditempatkan pada kulit berikutnya.
5. Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar adalah 8.
13
BAB IV
IKATAN KIMIA
Sebagian besar partikel materi adalah berupa molekul atau ion. Hanya beberapa
partikel materi saja yang berupa atom.
Contoh:
1) Gas nitrogen adalah gabungan dari 2 atom nitrogen.
2) Air terdiri dari gabungan 2 atom hidrogen dengan 1 atom oksigen.
3) Magnesium klorida adalah gabungan 1 ion magnesium dengan 2 ion klorida.
Atom-atom dalam molekul atau ion tersebut diikat oleh suatu gaya yang disebut ikatan
kimia.
Apabila unsur-unsur bereaksi membentuk senyawa, terbentuk ikatan kimia antara
atom-atom penyusunnya. Pada proses pembentukan ikatan kimia tersebut, atom hanya
mengalami perubahan pada struktur elektron kulit terluar.
Dalam bab ini akan dipelajari 3 jenis ikatan kimia, yaitu ikatan ion, ikatan kovalen dan
ikatan kovalen rangkap.
Konfigurasi Gas Mulia
Konfigurasi elektron gas mulia (golongan VIIIA dalam sistem periodik unsur)
adalah sebagai
berikut:
Unsur No atom K L M N O P
He 2 2
Ne 10 2 8
Ar 18 2 8 8
Kr 36 2 8 18 8
Xe 54 2 8 18 18 8
Rn 86 2 8 18 32 18 8
Unsur gas mulia bersifat sangat stabil sehingga sukar untuk bereaksi. Sehingga
disimpulkan bahwa konfigurasi elektron gas mulia adalah konfigurasi elektron yang
paling stabil. Kestabilan unsur gas mulia disebabkan oleh elektron valensinya yang
berjumlah delapan (kecuali helium yang mempunyai dua elektron valensi). Konfigurasi
elektron gas mulia disebut konfigurasi oktet (atau duplet untuk helium). Dalam
membentuk ikatan kimia, unsur-unsur berusaha mencari cara yang terbaik supaya
konfigurasi elektron pada kulit terluarnya menyerupai gas mulia, yaitu 8 elektron pada
kulit terluar (kecuali hidrogen yang berusaha memiliki 2 elektron pada kulit terluar
seperti helium).
Susunan elektron yang stabil mempunyai 8 elektron pada kulit terluar (konfigurasi
oktet).
14
Unsur-unsur tersebut berusaha mencapai konfigurasi oktet gas mulia terdekat.
Konfigurasi stabil gas mulia ini dicapai dengan pembentukan ikatan kimia.
Pembentukan ikatan kimia terjadi berdasarkan serah terima elektron dan pemakaian
bersama pasangan elektron.
Untuk mencapai konfigurasi oktet gas mulia, unsur-unsur cenderung untuk melepas
elektron atau menyerap elektron.
1. Melepas elektron
Contoh:
Na ( 2, 8, 1 ) melepas 1 elektron membentuk ion Na+ ( 2, 8 )
Ca ( 2, 8, 8, 2 ) melepas 2 elektron membentuk Ca2+ ( 2, 8, 8 )
Al ( 2, 8, 3 ) melepas 3 elektron membentuk Al3+ ( 2, 8 )
Dengan membentuk ion Na+, Ca2+ dan Al3+, maka tercapailah konfigurasi oktet
gas mulia.
2. Menyerap elektron
Contoh:
F ( 2, 7 ) menyerap 1 elektron membentuk ion F- ( 2, 8 )
O ( 2, 6 ) menyerap 2 elektron membentuk ion O2- ( 2, 8 )
N ( 2, 5 ) menyerap 3 elektron membentuk ion N3- ( 2, 8 )
Dengan membentuk ion F-, O2- dan N3-, maka tercapailah konfigurasi oktet gas
mulia. Elektron terluar suatu unsur dapat dilambangkan dengan struktur Lewis.
Penggambaran struktur Lewis harus memenuhi ketentuan berikut:
1. Elektron valensi digambarkan dengan titik.
2 . Elektron yang terletak pada kulit yang lebih dalam tidak digambarkan.
3. Empat elektron pertama ditulis sebagai titik, satu per satu di keempat sisi suatu
unsur.
4. Titik berikutnya dipasangkan dengan titik yang sudah ada.
Contoh penggambaran struktur Lewis.
4.1 1Ikatan Ion
Ikatan ion terbentuk karena gaya tarik-menarik antara ion yang berlawanan
muatan sebagai akibat dari serah terima elektron dari suatu atom ke atom lain.
Ikatan ion terbentuk antara unsur logam dengan unsur non logam.
Natrium klorida (NaCl) terbentuk dari gabungan ion Na+ dan Cl-.
Na ( 2, 8, 1 ) melepas 1 elektron membentuk ion Na+ ( 2, 8 )
Cl ( 2, 8, 7 ) menyerap 1 elektron membentuk ion Cl- ( 2, 8, 8 ) Atom klorin
menarik satu elektron dari atom natrium. Pembentukan NaCl dari unsur natrium
dan klorin dapat dinyatakan dengan rumus Lewis sebagai berikut. Penggunaan
tanda (x) untuk elektron Na dan (�) untuk elektron Cl hanya untuk memperjelas
arah serah terima elektron saja. Ikatan yang terbentuk antara magnesium (nomor
atom 12) dan klorin (nomor atom 17) terjadi sebagai berikut:
Mg ( 2, 8, 2 ) melepas 2 elektron membentuk ion Mg2+ ( 2, 8 )
Cl ( 2, 8, 7 ) menyerap 1 elektron membentuk ion Cl- ( 2, 8, 8 )
Ion Mg2+ dan Cl- akan membentuk senyawa MgCl2. Ikatan yang terjadi
digambarkan sebagai berikut:
15
Beberapa sifat senyawa ion:
1. Pada suhu kamar berbentuk padat
2. Titik leleh dan titik didih relatif tinggi.
3. Rapuh, hancur jika dipukul.
4. Lelehannya menghantarkan listrik.
5. Larutannya (dalam air) dapat menghantarkan listrik.
Contoh soal:
Tulis rumus elektron dan rumus senyawa yang terbentuk antara:
1. Ca (NA = 20) dan Br (NA = 35)
2. Na (NA = 11) dan O (NA = 8)
3. Al (NA = 13) dan Cl (NA = 17)
4.2 Ikatan kovalen
Ikatan kovalen terjadi karena pemakaian bersama pasangan elektron oleh
atom yang berikatan. Ikatan kovalen terdapat antar unsur nonlogam. Unsur-unsur
yang berupa gas umumnya terdiri atas molekul diatomik (H2, O2, N2, Cl2). Pada
molekul H2, masing-masing atom H memiliki 1 elektron (NA = 1). Untuk
mencapai konfigurasi gas mulia terdekat (yaitu He dengan 2 elektron), maka
masing-masing atom H membutuhkan 1 elektron. Antara 2 atom H tidak mungkin
terjadi serah terima elektron, karena daya tarik kedua atom tersebut sama.
Konfigurasi stabil gas mulia dicapai dengan penggunaan bersama pasangan
elektron. Masing-masing atom H menyumbangkan 1 elektron untuk dipakai
bersama. Rumus elektron pada ikatan kovalen dapat dinyatakan dengan rumus
bangun atau rumus struktur, dimana setiap 1 pasang elekton milik bersama
dilambangkan dengan sepotong garis (-). Rumus bangun H2 adalah H-H.
Ikatan kimia yang terjadi karena penggunaan bersama pasangan elektron disebut
ikatan kovalen.
Ikatan kovalen cenderung terjadi pada sesama unsur nonlogam. Unsur
nonlogam cenderung menarik elektron, tetapi tidak mungkin terjadi serah terima
elektron. Oleh karena unsur nonlogam
berikatan dengan pemakaian bersama pasangan elektron.
Beberapa contoh ikatan kovalen:
1. H (NA =1) dan Cl (NA = 17) dalam HCl
H ( 1 ) memerlukan tambahan 1 elektron
Cl ( 2, 8, 7 ) memerlukan tambahan 1 elektron
Satu atom H berikatan dengan 1 atom Cl, masing-masing atom menyumbang 1
elektron.
2. H (NA =1) dan O (NA = 8) dalam H2O
H ( 1 ) memerlukan tambahan 1 elektron
O ( 2, 6 ) memerlukan tambahan 2 elektron
16
4.3 Ikatan Kovalen Rangkap
Ikatan kovalen rangkap melibatkan pemakaian bersama lebih dari satu
pasang elektron oleh atom yang berikatan.
Untuk mencapai konfigurasi stabil gas mulia, atom-atom dapat membentuk ikatan
dengan penggunaan bersama 2 atau 3 pasang elektron. Ikatan kovalen dengan
penggunaan bersama sepasang elektron disebut ikatan tunggal, sedangkan ikatan
kovalen dengan penggunaan bersama 2 elektron disebut ikatan kovalen rangkap
dua, dan 3 pasang elektron disebut ikatan kovalen rangkap tiga.
Contoh:
Oksigen (NA = 8) mempunyai konfigurasi elektron ( 2, 6 ). Untuk membentuk
molekul gas
oksigen (O2), maka masing-masing atom oksigen memerlukan tambahan 2
elektron.
Nitrogen (NA = 7) mempunyai konfigurasi elektron ( 2, 5 ). Untuk membentuk
molekul gas
nitrogen (N2), maka masing-masing atom nitrogen memerlukan tambahan 3
elektron.
Contoh soal:
Tulislah rumus Lewis dan rumus struktur molekul berikut ini:
1. CH4 ( NA C = 6 ; NA H = 1 )
2. NH3 ( NA N = 7 ; NA H = 1 )
3. CO2 ( NA C = 6 ; NA O = 8 )
17
BAB V
KIMIA ORGANIK
Dari 109 unsur yang ada di alam ini, karbon mempunyai sifat-sifat istimewa :
1. Karbon dapat membentuk banyak senyawa, melebihi senyawa yang dapat
dibentuk oleh
108 unsur lainnya.
2. Karbon mempunyai peran penting dalam kehidupan. Contoh senyawa karbon
adalah karbohidrat, protein, lemak, vitamin, selulosa, karet, plastik, minyak bumi,
gas alam, obat dan lain sebagainya.
Senyawa karbon disebut senyawa organik karena pada mulanya senyawa-senyawa
tersebut hanya dapat dihasilkan oleh organisme, tidak dapat dibuat dalam laboratorium.
Senyawa lain yang tidak berasal dari makhluk hidup tapi diperoleh dari mineral di kulit
bumi disebut sebagai senyawa anorganik.
Pada tahun 1828, urea (senyawa organik) dapat dibuat dari amonium sianat (senyawa
anorganik) dengan cara pemanasan. Saat ini, senyawa organik yang tidak dihasilkan
oleh organisme telah berhasil dibuat dalam laboratorium. Meski demikian, istilah
“senyawa organik” tetap digunakan mengingat sumber utama senyawa tersebut tetap
berasal dari organisme (tumbuhan dan hewan) atau sisa organisme (minyak bumi, gas
alam, batubara).
Unsur selain karbon yang terdapat dalam senyawa organik adalah hidrogen,
oksigen, nitrogen, halogen (fluorin, klorin, bromin, iodin), belerang, fosfor dan
beberapa unsur logam. Senyawa yang hanya terdiri dari karbon dan hidrogen disebut
sebagai senyawa hidrokarbon.
5.1 Kekhasan Atom Karbon
Atom karbon mempunyai sifat-sifat yang khas yang memungkinkan
terbentuknya berbagai macam senyawa.
1. Atom karbon mempunyai kemampuan membentuk ikatan kovalen.
Karbon ( NA = 6 ) mempunyai konfigurasi elektron ( 2 , 4 ). Oleh karena itu,
atom karbon
mempunyai 4 elektron valensi. Untuk mencapai konfigurasi oktet, karbon
dapat
membentuk 4 ikatan kovalen. Unsur yang lain tidak dapat membentuk ikatan
kovalen
sebanyak itu. Karbon membentuk ikatan kovalen dengan unsur nonlogam,
terutama
dengan hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N) dan halogen (F, Cl, Br, I).
2. Atom karbon mempunyai kemampuan membentuk rantai atom karbon (disebut
juga rantai karbon). Rantai karbon tersebut dapat berupa ikatan tunggal, ikatan
rangkap dua dan ikatan rangkap tiga. Bentuk rantai karbon juga bervariasi,
meliputi rantai lurus (tidak bercabang), rantai bercabang, rantai terbuka dan
rantai tertutup.
Bentuk rantai
A. C ⎯ C ⎯ C ⎯C ⎯ C ⎯ C ⎯ C
Rantai terbuka, jenuh, lurus
18
B. C ⎯ C ⎯ C = C ⎯ C ⎯ C ⎯ C
Rantai terbuka, tidak jenuh (ikatan
rangkap 2), lurus
C. C ⎯ C ⎯ C ≡ C ⎯ C ⎯ C ⎯ C
Rantai terbuka, tidak jenuh (ikatan
rangkap 3), lurus
D. C ⎯ C ⎯ C ⎯C ⎯ C ⎯ C ⎯ C-C
Rantai terbuka, jenuh, bercabang
E. C = C ⎯ C ⎯C ⎯ C ⎯ C ⎯ C-C
Rantai terbuka, tidak jenuh (ikatan
rangkap 2), bercabang
F. C ⎯ C C C C ⎯ C
Rantai tertutup, jenuh
G. C C C C C ⎯ C
Rantai tertutup, tidak jenuh
H. C C C C ⎯ C C ⎯ C
Rantai tertutup, tidak jenuh,bercabang
I. C C C C C ⎯ C
Rantai tertutup dengan ikatan konjugasi
Senyawa dengan rantai terbuka (contoh A, B, C, D dan E) disebut
senyawa alifatik.
Senyawa dengan rantai tertutup (contoh F, G, H dan I) disebut senyawa siklik.
Senyawa dengan seluruh ikatan berupa ikatan tunggal (contoh A, D dan F)
disebut jenuh.
Senyawa yang memiliki ikatan rangkap dua atau ikatan rangkap tiga
(contoh B, C, E, G, H dan I) disebut tidak jenuh. Senyawa siklik yang
mempunyai ikatan konjugasi (yaitu ikatan tunggal dan ikatan rangkap yang
posisinya berselang-seling) disebut senyawa aromatik. Senyawa siklik yang
tidak termasuk senyawa aromatik disebut senyawa alisiklik. senyawa
hidrokarbon alifatik siklik jenuh tidak jenuh jenuh tidak jenuh alisiklik
alisiklik aromatik Senyawa hidrokarbon dapat berupa alkana, alkena atau
alkuna.
5.2 Alkana
5.2.1. Rumus Umum Alkana
Alkana adalah senyawa hidrokarbon alifatik jenuh. Setiap atom karbon
dalam alkana membentuk 4 ikatan kovalen tunggal.
Jumlah C
Rumus elektron Rumus bangun Rumus molekul
Nama
1. CH4 Metana
2. C2H6 Etana
3. C3H8 Propana
4. C4H10 Butana
n CnH2n+2 Alkana
Rumus umum alkana dinyatakan dengan CnH2n+2. Dengan demikian,
suku berikutnya dari alkana adalah sebagai berikut:
Jumlah C Rumus molekul Nama
5. C5H12 Pentana
6. C6H14 Heksana
7. C7H16 Heptana
19
8. C8H18 Oktana
9. C9H20 Nonana
10. C10H22 Dekana
Berdasarkan posisinya, atom karbon dalam alkana dibedakan menjadi:
- Atom karbon primer (1o)
Atom karbon yang terikat langsung pada 1 atom karbon dan 3 atom
hidrogen.
- Atom karbon sekunder (2o)
Atom karbon yang terikat langsung pada 2 atom karbon dan 2 atom
hidrogen.
- Atom karbon tersier (3o)
Atom karbon yang terikat langsung pada 3 atom karbon dan 1 atom
hidrogen.
- Atom karbon kuartener (4o)
Atom karbon yang terikat langsung pada 4 atom karbon dan tidak
mengikat atom hidrogen.
5.2.2. Tatanama Alkana
Pada bagian sebelumnya, telah dipelajari bahwa nama-nama alkana
untuk C1 sampai dengan C10 adalah metana sampai dekana. Dengan
adanya isomer, aturan penamaan tersebut menjadi tidak cukup, karena
setiap isomer juga perlu diberi nama. Ketiga isomer pentana dibedakan
dengan awalan normal, iso dan neo. Awalan normal digunakan untuk
rantai lurus; awalan iso digunakan untuk isomer yang memiliki gugus CH3
pada rantai induk pada atom karbon nomor dua. Semakin panjang rantai
atom karbon, semakin banyak isomer yang dimiliki. Dekana memiliki 75
kemungkinan isomer. Dengan semakin banyaknya isomer, maka aturan
penamaan dengan menggunakan awalan menjadi tidak efisien. Oleh karena
itu perkumpulan ahli kimia (IUPAC) menetapkan aturan baru untuk
penamaan senyawa hidrokarbon. Aturan penamaan alkana dirumuskan
sebagai berikut:
1) Setiap senyawa diberi nama sesuai dengan rantai terpanjang dalam
molekulnya. Rantai erpanjang ini disebut rantai induk. Bila terdapat 2
atau lebih rantai terpanjang, maka dipilih rantai yang memiliki cabang
paling banyak.
2) Cabang-cabang yang terikat pada rantai induk diberi nama alkil. Gugus
alkil mempunyai rumus CnH2n+1, dan dilambangkan dengan R. Nama
gugus alkil diturunkan dari nama alkana yang bersesuaian, dengan
mengganti akhiran –ana menjadi –il.
Gugus Alkil Nama
CH3 ⎯ metil
CH3 ⎯ CH2 ⎯ etil
CH3 ⎯ CH2 ⎯ CH2 ⎯ propil atau n-propil
CH3 ⎯ CH⎯CH3 isopropil
CH3 ⎯ CH2 ⎯ CH2 ⎯ CH2 ⎯ butil atau n-butil
CH3 ⎯ CH ⎯ CH2 ⎯CH3 isobutil
CH3 ⎯ CH2 ⎯ CH⎯CH3 sekunder-butil
CH3-CH3 ⎯ C ⎯CH3 tersier-butil
3) Posisi cabang ditunjukkan dengan awalan angka. Oleh karena itu,
rantai induk perludiberi nomor. Penomoran dimulai dari salah satu
20
ujung rantai sedemikian rupa sehingga posisi cabang mendapat nomor
terkecil.
4) Apabila terdapat dua atau lebih cabang yang sama, dapat digunakan
awalan di, tri, tetra, penta, dan seterusnya.
5) Cabang-cabang ditulis menurut urutan alfabet.
Contoh: Etil harus ditulis lebih dulu daripada metil
Metil harus ditulis lebih dulu daripada propil
6) Apabila penomoran ekivalen dari kedua ujung rantai, maka harus
dipilih sedemikian rupa sehingga cabang yang harus ditulis lebih dulu
mendapat nomor terkecil.
Berdasarkan aturan tersebut, maka langkah-langkah penamaan alkana
adalah sebagai berikut:
1) Memilih rantai induk
Contoh:
CH3 ⎯ CH ⎯ CH ⎯ CH2 ⎯ CH ⎯ CH3
CH3 CH2 CH2
CH3 CH3
Rantai induknya adalah:
CH3 ⎯ CH ⎯ CH ⎯ CH2 ⎯ CH ⎯ CH3 Rantai yang berada di dalam
kotak ini dipilih sebagai rantai
CH3 CH2 CH2 induk karena memiliki 3 rantai cabang
CH3 CH3
Yang berikut ini bukan rantai induk, karena hanya memiliki 2 cabang.
CH3 ⎯ CH ⎯ CH ⎯ CH2 ⎯ CH ⎯ CH3
CH3 CH2 CH2
CH3 CH3
2) Penomoran
Untuk contoh diatas, penomoran harus dimulai dari ujung kiri,
sehingga cabang-cabang terletak pada atom karbon nomor 2, 3 dan 5.
Apabila penomoran dimulai dari ujung kanan, maka cabang-cabang
akan terletak pada atom karbon nomor 3, 5 dan 6.
1 2 3 4 5
CH3 ⎯ CH ⎯ CH ⎯ CH2 ⎯ CH ⎯ CH3
CH3 CH2 6 CH2
CH3 7 CH3
3) Mengenali nama cabang
CH3 ⎯ CH ⎯ CH ⎯ CH2 ⎯ CH ⎯ CH3
CH3 CH2 CH2 metil
metil CH3 CH3 etil
4) Penulisan nama
Penulisan nama isomer alkana terdiri atas dua bagian:
- Bagian pertama ditulis di depan, terdiri atas posisi dan nama cabang
atau cabangcabang
yang disusun menurut abjad.
- Bagian kedua, ditulis di belakang, yaitu rantai induk. Antara angka
dan huruf
dipisahkan dengan tanda strip ( - ), sedangkan angka dengan angka
dipisahkan
dengan tanda koma ( , ).
21
Berdasar aturan tersebut, maka nama senyawa diatas adalah: 3-etil-2,5-
dimetilheptana.
5.2.3. Sifat-Sifat Alkana
a) Sifat Fisis
- Semakin besar massa molekul relatif alkana (makin panjang rantai
karbon), semakin
tinggi titik leleh, titik didih dan massa jenisnya.
- Pada suhu kamar (sekitar 25-30 0C), C1 – C4 (metana – butana)
berwujud gas, C5 –
C17 berwujud cair, sedangkan C18 ke atas berupa zat padat.
- Antara alkana dengan isomernya, ternyata isomer bercabang
mempunyai titik leleh
dan titik didih yang lebih rendah.
- Semua alkana susah larut di dalam air.
b) Sifat Kimia
Reaksi terpenting dari alkana adalah sebagai berikut:
- Pembakaran
Pada pembakaran sempurna senyawa hidrokarbon, atom C terbakar
menjadi CO2, sedangkan atom H terbakar menjadi H2O. Pembakaran
tak sempurna menghasilkan CO dan H2O.
- Cracking (peretakan)
Apabila alkana dipanaskan pada suhu dan tekana tinggi tanpa oksigen,
maka akan terjadi reaksi pemutusan rantai atau pembentukan senyawasenyawa
yang tidak jenuh. Reaksi ini disebut cracking.
Contoh: 2 CH4 → C2H2 + 3 H2 Metana Etuna
5.3 Alkena
5.31. Rumus Umum Alkena
Alkena adalah hidrokarbon alifatik tidak jenuh yang memiliki satu
ikatan rangkap dua (⎯C=C⎯). Rumus umum alkena adalah CnH2n. Apabila
dibandingkan dengan alkana yang memiliki rumus umum CnH2n+2, maka
alkena mengikat 2 atom H lebih sedikit. Kekurangan atom H pada alkena
terjadi karena elektron yang pada alkana digunakan untuk berikatan dengan
H, pada alkena digunakan untuk membentuk ikatan rangkap dua. Oleh
karena itu senyawa alkena disebut senyawa tidak jenuh.
5.3.2.Tatanama Alkena
1) Nama alkena didapat dari nama alkana yang sesuai (yang mempunyai
jumlah atom karbon sama), dengan mengganti akhiran –ana menjadi –
ena.
Contoh: C2H4 Etena, C3H6 Propena
2) Rantai induk dipilih rantai terpanjang yang mengandung ikatan rangkap.
Contoh:
CH3 ⎯ CH2 ⎯ C⎯ CH2 ⎯ CH2 ⎯ CH3
CH2
3) Penomoran dimulai dari salah satu ujung rantai induk, sedemikian rupa
sehingga ikatan rangkap mendapat nomor terkecil.
4) Posisi ikatan rangkap ditunjukkan dengan awalan angka, yaitu nomor
atom karbon yang berikatan rangkap yang terletak paling pinggir.
22
5.3.3.Sifat-Sifat Alkena
a) Sifat Fisis
Pada suhu kamar, suhu rendah berwujud gas, suhu sedang berwujud cair
dan suhu tinggi berwujud padat.
b) Sifat Kimia
Alkena lebih reaktif daripada alkana. Hal ini disebabkan oleh adanya
ikatan rangkap ⎯C=C⎯ . Reaksi pada alkena terjadi pada ikatan rangkap
tersebut.
- Adisi (penjenuhan)
Pada reaksi adisi, ikatan rangkap dijenuhkan.
Contoh:
CH2 = CH2 + H2 → CH3 ⎯ CH3
CH2 = CH ⎯ CH3 + Cl2 → CH2Cl ⎯ CHCl ⎯ CH3
- Pembakaran
Seperti pada alkana, pembakaran sempurna alkena menghasilkan CO2
dan H2O.
Contoh:
2 C3H6 + 9 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
- Polimerisasi
Polimerisasi adalah reaksi penggabungan molekul-molekul sederhana
menjadi molekul
yang lebih besar. Hasil penggabungan/polimerisasi disebut polimer.
Contoh: Polipropena (polimer dari propena), plastik.
5.4. Alkuna
5.4.1.Rumus Umum Alkuna
Alkuna adalah senyawa hidrokarbon alifatik tidak jenuh yang
mempunyai satu buah ikatan rangkap tiga ( ⎯ C≡ C ⎯ ).
Dari rumus umum alkuna (CnH2n-2) dapat diketahui bahwa alkuna
mengikat 4 atom H lebih sedikit dibanding dengan alkana yang bersesuaian.
Kekurangan atom H pada alkuna terjadi karena elektron yang pada alkana
digunakan untuk berikatan dengan H, pada alkuna digunakan untuk
membentuk ikatan rangkap tiga.
5.4.2.Tatanama Alkuna
Nama alkuna diturunkan dari nama alkana yang mempunyai jumlah atom
karbon sama, dengan cara mengganti akhiran –ana menjadi –una.
Contoh: C2H2 Etuna, C3H4 Propuna, C4H6 Butuna
5.4.3.Sifat-Sifat Alkuna
Sifat fisis alkuna hampir sama dengan alkana dan alkena. Pada suhu
kamar, suhu rendah berwujud gas, suku sedang berwujud cair dan suku
tinggi berwujud padat.
Reaksi pada alkuna mirip dengan alkena. Untuk menjenuhkan ikatan
rangkapnya, alkuna membutuhkan pereaksi dua kali lebih banyak
dibandingkan dengan alkena.
23
24
BAB VI
LARUTAN ASAM DAN BASA
Asam dan basa sudah dikenal sejak dahulu. Istilah asam (acid) berasal dari bahasa
Latin acetum yang berarti cuka. Seperti diketahui, zat utama dalam cuka adalah asam
asetat. Istilah basa (alkali) berasal dari bahasa Arab yang berarti abu. Juga sudah lama
diketahui bahwa asam dan basa saling menetralkan.
Sejak berabad-abad yang lalu, para pakar mendefinisikan asam dan basa
berdasarkan sifat larutan airnya. Larutan asam mempunyai rasa asam dan bersifat
korosif (merusak logam, marmer, dan berbagai bahan lain). Sedangkan larutan basa
berasa agak pahit dan bersifat kaustik (licin, seperti bersabun). Namun demikian, tidak
dianjurkan mengenali asam dan basa dengan cara mencicipi karena berbahaya. Asam
dan basa dapat dikenali menggunakan indikator asam basa, misalnya lakmus merah dan
lakmus biru. Larutan asam mengubah lakmus biru menjadi merah, sebaliknya larutan
basa mengubah lakmus merah menjadi biru. Larutan yang tidak mengubah warna
lakmus, baik lakmus merah maupun lakmus biru, disebut bersifat netral (tidak asam dan
tidak basa). Air murni bersifat netral.
Dalam larutan yang bersifat Jenis kertas lakmus Asam Basa Netral Lakmus merah
merah biru merah Lakmus biru merah biru biru.
Oleh karena itu, untuk menunjukkan larutan asam harus menggunakan lakmus
biru. Larutan yang bersifat asam mengubah lakmus biru menjadi merah. Sebaliknya,
untuk menunjukkan larutan bersifat basa, harus menggunakan lakmus merah.
Beberapa contoh larutan terlihat di bawah ini :
Larutan bersifat asam : larutan cuka, air jeruk, air aki
Larutan bersifat basa : air kapur, air abu, larutan sabun, larutan amonia, larutan soda
Larutan bersifat netral : larutan natrium klorida, larutan urea, alkohol, larutan gula.
6.1 Teori Asam-Basa Arrhenius
Untuk menjelaskan penyebab sifat asam dan basa, sejarah perkembangan
ilmu kimia mencatat berbagai teori. Pada tahun 1777, Lavoisier mengemukakan
bahwa asam mengandung oksigen. Unsur itu yang dianggap bertanggung jawab
atas sifat-sifat asam (nama oksigen diberikan oleh Lavoisier yang berarti
pembentuk asam). Namun pada tahun 1810, Humphrey Davy menemukan bahwa
asam hidrogen klorida tidak mengandung oksigen. Davy kemudian menyimpulkan
bahwa hidrogenlah dan bukan oksigen yang merupakan unsur dasar dari setiap
asam. Kemudian pada tahun 1814, Gay Lussac menyimpulkan bahwa asam adalah
zat yang dapat menetralkan alkali dan kedua golongan senyawa itu hanya dapat
didefinisikan dalam kaitan satu dengan yang lain.
Konsep yang cukup memuaskan tentang asam dan basa, dan yang tetap
diterima hingga sekarang, dikemukakan oleh Arrhenius pada tahun 1884. Menurut
Arrhenius, asam adalah zat yang dalam air melepaskan ion H+ sedangkan basa
melepaskan ion OH-. Jadi, pembawa sifat asam adalah ion H+ sedangkan
pembawa sifat basa adalah OH-. Asam Arrhenius dirumuskan sebagai HxZ yang
dalam air mengalami ionisasi.
25
Dalam air, asam melepas ion H+ sedangkan basa melepas ion
OHFAKULTAS Jumlah ion H+ yang dapat dihasilkan oleh 1 molekul asam
disebut valensi asam.
Sedangkan ion negatif yang terbentuk dari asam setelah melepas ion H+
disebut ion sisa asam. Nama asam sama dengan nama ion sisa asam dengan
didahului kata asam.
6.3. Indikator Asam-Basa
Indikator asam-basa adalah zat warna yang mempunyai warna berbeda
dalam larutan yang bersifat asam dan dalam larutan yang bersifat basa. Oleh
karena itu, indikator asam-basa dapat digunakan untuk membedakan larutan asam
dan larutan basa. Contohnya adalah kertas lakmus. Lakmus berwarna merah pada
larutan asam dan berwarna biru pada larutan basa.
Di dalam laboratorium, indikator yang sering digunakan selain kertas lakmus
adalah fenoltalein, metil merah, dan metil jingga.
6.4. Kekuatan Asam-Basa
Asam kuat dan basa kuat terionisasi seluruhnya dalam air, sedangkan asam
lemah dan basa lemah terionisasi sebagian dalam air.
Larutan asam dan basa termasuk golongan larutan elektrolit. Larutan
elektrolit dapat menghantarkan listrik. Zat yang larutannya mempunyai daya
hantar baik walaupun konsentrasinya kecil, disebut elektrolit kuat. Zat yang
larutannya mempunyai daya hantar kurang baik walaupun konsentrasinya relatif
besar, disebut elektrolit lemah. Daya hantar listrik setiap larutan tergantung pada
besarnya konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut. Elektrolit kuat terionisasi
seluruhnya sehingga konsentrasi ion-ion dalam larutan relatif lebih besar.
Elektrolit lemah terionisasi sebagian kecil sehingga konsentrasi ion-ion
didalamnya relatif kecil. Banyak sedikitnya zat elektrolit yang terionisasi
dinyatakan dengan derajat ionisasi (α), yaitu bilangan yang menunjukkan
perbandingan antara jumlah zat yang terion dan jumlah zat yang dilarutkan.
6.5. Derajat Keasaman (pH) Larutan
pH larutan menyatakan konsentrasi ion H+ dalam larutan.
Asam cuka 2 M lebih asam daripada asam cuka 1 M. Pernyataan ini mudah
dipahami dan tidak memerlukan penjelasan. Akan tetapi, untuk memahami bahwa
HCl 1 M lebih asam daripada asam cuka 1 M, diperlukan sedikit penjelasan.
Pembawa sifat asam adalah H+, oleh karena itu tingkat keasaman larutan
tergantung pada konsentrasi ion H+ dalam larutan. HCl adalah asam kuat,
sedangkan asam cuka adalah asam lemah. Jadi, walaupun konsentrasi kedua asam
tersebut sama, tetapi HCl mengandung ion H+ lebih banyak, sehingga HCl 1 M
lebih asam daripada asam cuka 1 M.
Konsentrasi H+ dalam larutan adalah sangat kecil. Contohnya, konsentrasi
H+ dalam air adalah 1 x 10-7 M.
26
BAB VII
PENUTUP
7.1. Kesimpulan
- Ilmu Kimia dalah ilmu yang mempelajari tentang susunan, struktur, serta sifatsifat
materi. Dalam ilmu kimia tidak hanya mempelajari secara teori saja,
tetapi berusaha mencari prinsip yang mengatur serta meumuskan teori untuk
menerangkan mengapa hal itu terjadi.
- Unsur tidak dapat diuraikan menjadi zat-zat lain dengan reaksi kimia biasa.
Unsur terdiri dari logam dan non-logam.
- Rumus kimia merupakan kumpulan lambang atom dengan komposisi tertentu.
Rumus kimia terdiri dari rumus molekul dan rumus empiris.
- Persamaan reaksi menggambarkan reaksi kimia yang terdiri atas rumus kimia
reaktan, rumus kimia produk beserta koefisien reaksi masing
- Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas yang volumnya sama akan
mengandung jumlah molekul yang sama pula.
7.2 Kritik dan Saran
- Saya harap untuk kedepannya kampus bisa menyediakan Alat-alat Praktikum
yang selengkap-lengkapnya.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ilmu Kimia dalah ilmu yang mempelajari tentang susunan, struktur, serta
sifat-sifat materi. Dalam ilmu kimia tidak hanya mempelajari secara teori saja,
tetapi berusaha mencari prinsip yang mengatur serta meumuskan teori untuk
menerangkan mengapa hal itu terjadi.
1.2 Permasalahan
Apakah yang dimaksud dengan Unsur ?
Apakah itu wujud Padat, Cair, dan Gas ?
Bagaimanakah perubahan Kimia itu ?
Bagaimanakah Rumus Kimia dan Tatanama itu ?
1.3 Maksud dan Tujuan
Mengetahui dan mengenal Penggolongan materi
Mempelajari tentang Atom
Mengetahui reaksi yang terjadi pada percobaan yang dilaksakan
2
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Materi
Materi adalah sesuatu yang menempati ruang dan mempunyai massa. Materi
dapat berupa benda padat, cair, maupun gas.
2.1.1 Penggolongan Materi
2.1.1.1 Unsur
Unsur tidak dapat diuraikan menjadi zat-zat lain dengan reaksi kimia
biasa. Unsur terdiri dari logam dan non-logam.
LOGAM NON-LOGAM
Contoh unsur logam dan lambangnya:
- Kalsium (Calsium) = Ca - Mangan = Mn
- Kobalt (Cobalt) = Co - Perak (Argentum) = Ag
- Krom (Chromium) = Cr - Nikel = Ni
- Kadmium (Cadmium) = Cd - Besi (Ferrum) = Fe
- Kalium = K - Emas (Aurum) = Au
- Aluminium = Al - Timah (Stannum) = Sn
- Barium = Ba - Timbal (Plumbum) = Pb
- Magnesium = Mg - Raksa (Hydrargyrum) = Hg
- Natrium = Na - Seng (Zinc) = Zn
- Platina = Pt - Tembaga (Cuprum) = Cu
Contoh unsur non-logam dan lambangnya:
- Argon = Ar - Belerang (Sulfur) = S
- Bromin = Br - Fluorin = F
- Helium = He - Fosfor (Phosphorus) = P
- Hidrogen = H - Karbon (Carbon) = C
- Neon = Ne - Klorin (Chlorine) = Cl
- Nitrogen = N - Oksigen = O
- Silikon = Si - Iodin = I
2.1.1.2 Senyawa
Senyawa adalah zat tunggal yang dapat diuraikan menjadi dua
atau lebih zat lain dengan reaksi kimia. Senyawa termasuk zat
tunggal karena komposisinya selalu tetap. Sifat senyawa berbeda
dengan sifat unsur penyusunnya. Contoh senyawa: air, garam dapur
(natrium klorida), CO2 (karbondioksida), gula tebu (sukrosa).
2.1.1.3.Campuran
Campuran terbentuk dari dua atau lebih zat yang masih
mempunyai sifat asalnya. Ketika gula dicampurkan dengan air, akan
terbentuk larutan gula (campuran gula dan air). Campuran ini masih
mempunyai sifat gula (yaitu manis) dan sifat air. Tingkat kemanisan
3
campuran gula dan air ini bermacam-macam tergantung dari jumlah
gula yang ditambahkan ke dalam air. Senyawa mempunyai
komposisi yang tetap, sedang campuran tidak memiliki komposisi
yang tetap. Campuran dapat berupa larutan, suspensi atau koloid.
a. Larutan
Larutan adalah campuran homogen.
Ciri campuran homogen:
- tidak ada bidang batas antar komponen penyusunnya
- komposisi di seluruh bagian adalah sama
Komponen larutan terdiri dari pelarut dan zat terlarut. Komponen
yang jumlahnya terbanyak dianggap sebagai pelarut. Tapi jika
larutan adalah campuran dari zat padat dan cair, maka cairan
dianggap sebagai pelarut.
b. Suspensi
Suspensi adalah campuran kasar dan tampak heterogen. Batas
antar komponen dapat dibedakan tanpa perlu menggunakan
mikroskop. Suspensi tampak keruh dan zat yang tersuspensi
lambat laun terpisah karena gravitas.
Contoh: campuran kapur dan air
c. Koloid
Koloid adalah campuran yang keadaannya terletak antara larutan
dan suspensi. Secara makroskopis koloid tampak homogen, tetapi
jika diamati dengan mikroskop ultra akan tampak heterogen.
Contoh: santan, air susu, cat.
2.2 Rumus Kimia
2.2.1. Rumus Kimia
Rumus kimia merupakan kumpulan lambang atom dengan komposisi
tertentu. Rumus kimia terdiri dari rumus molekul dan rumus empiris.
2.2.1.1.Rumus Molekul
Rumus molekul menyatakan jenis dan jumlah atom dalam
tiap molekul zat. Hanya unsur dan senyawa yang mempunyai
rumus molekul.
2.2.1.2.Rumus Empiris
Rumus empiris menyatakan jenis dan perbandingan paling
sederhana dari atom-atom dalam senyawa yang bersangkutan.
Nama Zat Rumus Molekul Rumus Empiris.
2.3. Bilangan Oksidasi
Aturan sederhana yang berlaku untuk menentukan bilangan oksidasi suatu
senyawa adalah sebagai berikut:
1. Bilangan oksidasi H = +1
2. Bilangan oksidasi O = -2
4
3. Bilangan oksidasi suatu unsur dalam ion tunggal sama dengan muatannya.
Contoh:
- bilangan oksidasi Al dama Al3+ = 3+
- bilangan oksidasi S dalam S2- = 2-
4. Jumlah total bilangan oksidasi unsur dalam suatu ion poliaton sama dengan
muatan ion tersebut.
5. Jumlah bilangan oksidasi unsur dalam senyawa adalan nol.
6. Bilangan oksidasi unsur logam selalu bertanda positif.
2.4. Tatanama
2.4.1. Tatanama senyawa biner dari dua jenis non-logam.
2.4.1.1. Unsur yang terdapat lebih dahulu dalam urutan berikut, ditulis di
depan:
B – Si – C – Sb – As – P – N – H – Te – Se – S – I – Br – Cl – O –
F
Contoh:
- NH3 (bukan H3N)
- HCl (bukan ClH)
- H2O (bukan OH2)
- P2O5 (bukan O5P2)
2.4.1.2. Nama senyawa biner dari dua jenis nonlogam adalah rangkaian
nama kedua jenis unsur dengan akhiran –ida, pada unsur yang
kedua.
Contoh:
- HCl = hidrogen klorida
- H2S = hidrogen sulfida
Jika pasangan unsur yang bersenyawa membentuk lebih dari
sejenis senyawa, maka senyawa-senyawa itu dibedakan dengan
menyebutkan angka indeks dalam bahasa Yunani:
1 = mono 6 = heksa
2 = di 7 = hepta
3 = tri 8 = okta
4 = tetra 9 = nona
5 = penta 10 = deka
Contoh:
- CO2 = karbon dioksida
- NO = nitrogen monoksida
- NO2 = nitrogen dioksida
- N2O5 = dinitrogen pentaoksida
- CS2 = karbon disulfida
- CCl4 = karbon tetraklorida
2.4.2. Tatanama senyawa biner dari unsur logam dan unsur non-logam
2.4.2.1. Unsur logam ditulis di depan.
5
Contoh: NaCl (bukan ClNa)
2.4.2.2. Nama senyawa biner dari logam dan nonlogam adalah rangkaian
nama logam (di depan) dan nama nonlogam dengan akhiran –ida.
Contoh:
- CaCl2 = kalsium klorida
- NaCl = natrium klorida
Jika unsur logam mempunyai lebih dari satu jenis bilangan
oksidasi, senyawa-senyawanya
dibedakan dengan menyebutkan bilangan oksidasinya, yang
ditulis dalam tanda kurung dengan angka Romawi di belakang
nama unsur logam itu.
2.4.3. Tatanama asam, basa dan garam
2.4.3.1. Tatanama asam
Asam adalah zat yang dalam air dapat menghasilkan H+.
Contoh:
- HCl = asam klorida
- H2CO3 = asam karbonat
- H2SO4 = asam sulfat
- HNO3 = asam nitrat
- CH3COOH = asam asetat
2.4.3.2. Tatanama basa
Basa adalah zat yang dalam air dapat menghasilkan OH-.
Contoh:
- NaOH = natrium hidroksida
- Ca(OH)2 = kalsium hidroksida
- Al(OH)3 = aluminium hidroksida
2.4.3.3. Tatanama garam
Garam adalah senyawa ion yang terdiri dari kation basa dan
anion asam.
2.5 Persamaan Reaksi
Persamaan reaksi menggambarkan reaksi kimia yang terdiri atas rumus
kimia reaktan, rumus kimia produk beserta koefisien reaksi masing-masing.
Contoh:
2 H2 (g) + O2 (g) � 2 H2O (l)
artinya: hidrogen bereaksi dengan oksigen membentuk air.
Huruf kecil dalam tanda kurung menandakan wujud zat, yaitu:
- s = solid (padat)
- g = gas
- l = liquid (cairan)
- aq = aqueous (larutan)
Bilangan yang ditulis sebelum rumus kimia disebut sebagai koefisien reaksi.
6
Penulisan persamaan reaksi:
1. Tuliskan rumus kimia zat pereaksi dan produk, beserta keterangan
wujudnya.
2. Setarakan reaksi, dengan cara memberi koefisien yang sesuai dengan jumlah
atom setiap unsur pada kedua ruas.
Penyetaraan reaksi mengikuti penerapan hukum kekekalan massa dan teori
atom Dalton.
- Hukum kekekalan massa
Massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.
- Teori atom Dalton
Dalam reaksi kimia, tidak ada atom yang dimusnahkan atau diciptakan, yang ada
hanyalah penataan ulang atom-atom tersebut.
Langkah penyetaraan reaksi:
1. Tetapkan koefisien salah satu zat yang paling kompleks, sama dengan 1.
2. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien.
3. Setarakan unsur lain.
4. Atom O disetarakan paling akhir.
Contoh soal:
Setarakan persamaan reaksi berikut:
1. C2H6 (g) + O2 (g) � CO2 (g) + H2O (g)
2. Al (s) + HCl (aq) � AlCl3 + H2 (g)
3. HCl (aq) + Ca(OH)2 (aq) � CaCl2 (aq) + H2O (l)
4. C2H5OH (aq) + O2 (g) � CO2 (g) + H2O (g)
5. NH3 (g) + O2 (g) � NO (g) + H2O (g)
6. Na (s) + O2 (g) � Na2O (g)
7. NaOH (aq) + H3PO4 (aq) � Na3PO4 (aq) + H2O (l)
8. Zn (s) + HNO3 (aq) � Zn(NO3)2 (aq) + NH4NO3 (s) + H2O (l)
9. Ca3(PO4)2 (s) + SiO2 (s) + C (s) � CaSiO3 (s) + CO (g) + P4 (s)
10. Al2(CO3)3 (s) + H2O (l) � Al(OH)3 (s) + CO2 (g)
11. (NH4)2SO4 (aq) + KOH (aq) � K2SO4 (aq) + NH3 (g) + H2O (l)
12. Ba(OH)2 (aq) + P2O5 (s) � Ba3(PO4)2 (s) + H2O (l)
Tuliskan persamaan reaksi yang setara untuk reaksi berikut:
1. Logam aluminium dengan larutan asam sulfat membentuk larutan aluminum
sulfat dan gas hidrogen.
2. Difosforus pentaoksida padat dengan larutan kalium hidroksida membentuk
larutan
kalium fosfat dan air.
3. Besi dengan larutan asam klorida membentuk larutan besi (II) klorida dan
gas hidrogen .
4. Larutan natrium karbonat dengan larutan asam sulfat membentuk larutan
natrium sulfat, gas karbon dioksida dan air.
5. Larutan ammonium sulfat dengan larutan natrium hidroksida membentuk
larutan natrium sulfat, gas amonia dan air.
7
6. Larutan natrium hidroksida dengan larutan asam sulfat membentuk larutan
natrium sulfat dan air.
7. Aluminium oksida padat dengan larutan asam klorida membentuk larutan
aluminium klorida dan air.
8. Kalsium karbonat padat dengan larutan asam klorida membentuk larutan
kalsium klorida, gas karbondioksida dan air.
9. Larutan magnesium nitrat dan larutan natrium fosfat membentuk magnesium
fosfat padat dan larutan natrium nitrat.
10. Larutan tembaga (II) sulfat dengan larutan natrium hidroksida membentuk
endapan tembaga (II) hidroksida dan larutan natrium sulfat.
2.6. Stoikiometri
2.6.1. Hukum Gay Lussac
Bila diukur pada suhu dan tekanan yang sama, volum gas yang
bereaksi dan volum gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat dan
sederhana.
Contoh:
(1) Gas hidrogen bereaksi dengan gas oksigen membentuk uap air
2 H2 (g) + O2 (g) � 2 H2O (g)
maka, H2 : O2 : H2O = 2 : 1 : 2
(2) Gas hidrogen bereaksi dengan gas klorin membentuk gas hidrogen
klorida.
H2 (g) + Cl2 (g) � 2 HCl (g)
maka, H2 : Cl2 : HCl = 1 : 1 : 2
Perbandingan volum gas yang bereaksi dan gas hasil reaksi sesuai dengan
perbandingan
koefisien reaksinya.
2.6.2.HIPOTESIS AVOGADRO
Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas yang volumnya sama akan
mengandung jumlah molekul yang sama pula.
Karena perbandingan volum gas-gas sesuai dengan perbandingan koefisien
reaksinya, maka perbandingan molekul gas-gas juga sesuai dengan
perbandingan koefisien reaksinya.
Contoh:
Gas oksigen bereaksi dengan gas hidrogen membentuk uap air.
2 H2 (g) + O2 (g) � 2 H2O (g)
2 liter 1 liter 2 liter
4 liter 2 liter 4 liter
100 molekul 50 molekul 100 molekul
2.6.3.MASSA ATOM RELATIF (Ar) DAN MASSA MOLEKUL RELATIF (Mr)
Dari percobaan diketahui bahwa perbandingan massa hidrogen dan
oksigen dalam air adalah 1 : 8 . Satu molekul air mengandung dua atom
hidrogen dan satu atom oksigen. Maka:
8
massa 2 atom H : massa atom O = 1 : 8
massa 1 atom H : massa atom O = 0,5 : 8
= 1 : 16
Jadi, satu atom oksigen 16 kali lebih besar daripada satu atom hidrogen.
Dengan cara yang sama, dapat ditentukan perbandingan massa atom unsur
yang satu dengan
massa atom unsur yang lain. Perbandingan tersebut disebut massa atom
relatif, yaitu
perbandingan massa suatu atom unsur dengan satu atom pembanding. Pada
awalnya, atom
hidrogen dipilih sebagai atom pembanding, karena atom hidrogen adalah
atom yang paling kecil.
Seiring dengan ditemukannya spektroskopi massa, atom pembanding
ditetapkan menjadi isotop
C-12. Massa atom relatif (Ar) dari masing-masing atom dapat dilihat pada
sistem periodik unsur.
Contoh massa atom relatif (Ar) dari beberapa unsur adalah sebagai berikut:
Unsur Ar Unsur Ar
H 1 Na 23
C 12 Ca 40
N 14 Mg 24
O 16 Cl 35,5
Sedangkan massa molekul relatif (Mr) sama dengan jumlah massa atom
relatif (Ar) dari atomatom penyusun molekul zat itu.
Mr = Σ Ar
Contoh:
Diketahui Ar H = 1 ; O = 16 ; Cl = 35,5. Berapakah Mr dari air dan HCl?
(a) Mr H2O = 2 Ar H + Ar O
= ( 2 x 1 ) + 16
= 18
(b) Mr HCl = Ar H + Ar Cl
= 1 + 35,5
= 36,5
Contoh soal:
Diketahui Ar H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Al = 27; S = 32; Ca =
40. Berapakah Mr
dari:
(1) CH3COOH
(2) Na2CO3
(3) Al2(SO4)3
(4) Ca(OH)2
(5) CO(NH2)2
2.6.4.MOL
9
Kita dapat membeli telur secara butiran atau kiloan, sedangkan beras
dibeli secara kiloan atau literan. Tidak praktis untuk membeli 1000 butir
beras, karena akan dibutuhkan waktu yang panjang untuk menghitung
butiran beras tersebut. Demikian pula halnya dengan partikel seperti atom
atau molekul. Mustahil untuk menghitung satu-persatu jumlah atom atau
molekul, sehingga akan lebih mudah bila kita dapat menimbang massa atau
mengukur volumnya. Mol adalah satuan jumlah (seperti lusin atau gros), tapi
jauh lebih besar.
1 mol = 6,02 x 1023 partikel
Hubungan jumlah mol (n) dengan jumlah partikel (X) dinyatakan sebagai:
X = n x 6,02 x 1023
Contoh soal:
Tentukan jumlah partikel yang terdapat pada:
(1) 1 mol HCl
(2) 3 mol NaOH
2.6.5.MASSA MOLAR (mm)
Massa molar menyatakan massa 1 mol zat.
Satuan massa molar adalah gram/mol. Massa molar berkaitan dengan Ar
atau Mr zat tersebut. Secara umum dapat dikatakan bahwa massa molar
suatu zat adalah sama dengan Ar atau Mr zat itu yang dinyatakan dalam
satuan gram/mol. Hubungan jumlah mol (n) dengan massa zat (m)
dinyatakan sebagai:
dengan m = massa
n = jumlah mol
mm = massa molar
m = n x mm
m = n x Ar
m = n x Mr
Contoh soal:
Diketahui Ar C = 12 ; O = 16 ; Mg = 24 ; Cl = 35,5 ; Ca= 40
(1) Hitunglah massa dari:
a. 1 mol kalsium karbonat
b. 4 mol magnesium klorida
(2) Berapa mol air yang terdapat dalam 36 gram air?
2.6.6.VOLUM MOLAR (Vm) GAS
Volum molar gas menunjukkan volum 1 mol gas.
Volum gas sangat ditentukan oleh suhu (T) dan tekanan (P). Oleh karena itu,
setiap menyatakan volum gas harus diikuti dengan keterangan suhu (T) dan
tekanan (P) pengukurannya. Dalam ilmu kimia, kondisi dengan suhu 0 oC
dan tekanan 1 atm disebut dengan keadaan standar dan dinyatakan dengan
STP (Standard Temperature and Pressure). Volum 1 mol gas pada keadaan
STP adalah 22,4 liter.
Volum gas dinyatakan dengan:
V = n x Vm
10
dengan V = volum gas
n = jumlah mol
Vm = volum molar
Contoh soal:
Berapakah volum gas berikut ini pada keadaan STP?
(1) 2 mol gas nitrogen
(2) 3 mol gas karbon dioksida
2.6.7.Stoikiometri reaksi Kimia
Jumlah partikel, massa dan volum zat bergantung pada jumlah mol.
Jumlah mol zat-zat yang bereaksi dan zat hasil reaksi merupakan
perbandingan bilangan bulat yang sederhana. Atau dengan kata lain,
perbandingan jumlah mol zat yang bereaksi dan zat hasil reaksi sesuai
dengan perbandingan koefisien reaksinya.
Contoh:
Gas hidrogen bereaksi dengan gas oksigen membentuk uap air.
2 H2 (g) + O2 (g) � 2 H2O (g)
Apabila terdapat 2 mol gas hidrogen dan 1 mol gas oksigen, maka akan
terbentuk 2 mol air.
Contoh soal:
(1) Reaksi pembakaran C4H10 berlangsung menurut persamaan reaksi
berikut:
2 C4H10 (g) + 13 O2 (g) � 8 CO2 (g) + 10 H2O (g)
Diketahui Ar H = 1; C = 12; O = 16. Apabila terdapat 1 mol C4H10, maka
hitunglah:
a. massa CO2 yang terbentuk
b. volum uap air yang terbentuk (STP)
(2) Asam klorida bereaksi dengan kalsium hidroksida membentuk kalsium
klorida dan air.
Diketahui Ar H = 1; C = 12; O = 16; Cl = 35,5; Ca = 40. Apabila asam
klorida yang bereaksi
adalah 36,5 gram, maka hitunglah massa kalsium klorida yang terbentuk!
11
BAB III
STRUKTUR ATOM
3.1 Model Atom
3.1.1.Model Atom Dalton
Menurut Dalton, atom adalah suatu partikel kecil yang sudah tidak
dapat dibagi lagi.
atom H atom N
Model atom Dalton gugur setelah keberhasilan penemuan elektron.
3.1.2.Model Atom Thompson
Model atom Thompson dikenal dengan model roti kismis.
Menurut Thompson, atom terdiri dari materi bermuatan positif (+) dan di
dalamnya tersebar elektron, seperti kismis dalam roti kismis. Secara
keseluruhan, atom bersifat netral.
3.1.3.Model Atom Rutherford
Model atom semakin berkembang dengan ditemukannya inti atom.
Melalui percobaan selanjutnya, diketahui bahwa inti atom terdiri dari proton
dan neutron. Kemudian Rutherford mengusulkan model atom sebagai
berikut: Kelemahan model atom Rutherford adalah bahwa model tersebut
tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak tersedot jatuh ke inti atom.
3.1.4.Model Atom Niels Bohr
Karena adanya kelemahan pada model atom Rutherford, maka Niels
Bohr mengusulkan model berikut:
Tetapi model atom Bohr tidak dapat menjelaskan spektrum atom atau ion
yang berelektron banyak. Hal terpenting dari teori Bohr yang sampai saat ini
masih diterima adalah gagasan tentang tingkat energi (kulit atom).
3.1.5.Model Atom Mekanika Kuantum (Mekanika Gelombang)
Beberapa penemuan penting yang mendasari model atom ini adalah:
- Menurut de Broglie, gerakan partikel yang bergerak dengan kecepatan
mendekati kecepatan cahaya mempunyai sifat gelombang. Contohnya
adalah gerakan elektron mengitari inti atom.
- Menurut Heisenberg, posisi elektron tidak dapat ditentukan dengan
pasti. Yang dapat ditentukan hanyalah kebolehjadian menemukan
elektron. Daerah dalam ruang di sekitar inti atom dengan kebolehjadian
menemukan elektron disebut orbital.
Model atom mekanika kuantum mempunyai persamaan dengan model
atom Bohr dalam hal adanya tingkat energi (kulit atom). Perbedaan dari
kedua model tersebut terletak pada bentuk lintasan elektron. Bohr
menggambarkan lintasan berupa lingkaran dengan jari-jari tertentu, sedang
model mekanika kuantum berupa orbital.
12
3.2 Susunan Atom
Menurut pandangan modern, atom terdiri dari inti yang bermuatan positif
(yang terdiri dari proton dan neutron) dan awan partikel bermuatan negatif (yang
disebut elektron). Elektron senantiasa bergerak mengelilingi inti atom. Inti atom
sangat kecil jika dibandingkan terhadap atom secara keseluruhan, tetapi sangat
pejal.
3.3 Nomor Atom (Z) dan Nomor Massa (A)
Nomor atom (Z) : jumlah proton (p) dalam suatu atom Z = p ………. (1)
Nomor massa (A): jumlah proton (p) dan neutron (n) dalam suatu atom
A = p + n ………. (2)
Jumlah elektron dapat ditentukan dengan cara:
- Pada atom netral: e = p
- Pada atom bermuatan +X: e = p – X
- Pada atom bermuatan –X: e = p + X
Secara umum, susunan suatu atom dinyatakan dengan notasi:
AYZ
dengan: Y = lambang atom
Z = nomor atom
A = nomor massa
3.4. Konfigurasi Elektron
Konfigurasi elektron menggambarkan persebaran elektron dalam kulit atom.
Aturan penulisan konfigurasi elektron untuk unsur golongan A adalah sebagai
berikut:
1. Pengisian kulit dimulai dari tingkat energi terendah kemudian ke tingkat
energi tinggi.
2. Isi penuh sebanyak mungkin kulit, dimulai dari kulit K. Kemudian hitung
jumlah elektron
yang tersisa.
3. Misal kulit terakhir yang terisi penuh adalah kulit ke n, maka kulit berikutnya,
yaitu kulit ke(n+1) diisi maksimum sama dengan kulit n. Jika elektron yang
tersisa tidak cukup, diisi sama dengan kulit ke (n – 1), dan seterusnya.
4. Jika jumlah elektron tersisa <=8, ditempatkan pada kulit berikutnya.
5. Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar adalah 8.
13
BAB IV
IKATAN KIMIA
Sebagian besar partikel materi adalah berupa molekul atau ion. Hanya beberapa
partikel materi saja yang berupa atom.
Contoh:
1) Gas nitrogen adalah gabungan dari 2 atom nitrogen.
2) Air terdiri dari gabungan 2 atom hidrogen dengan 1 atom oksigen.
3) Magnesium klorida adalah gabungan 1 ion magnesium dengan 2 ion klorida.
Atom-atom dalam molekul atau ion tersebut diikat oleh suatu gaya yang disebut ikatan
kimia.
Apabila unsur-unsur bereaksi membentuk senyawa, terbentuk ikatan kimia antara
atom-atom penyusunnya. Pada proses pembentukan ikatan kimia tersebut, atom hanya
mengalami perubahan pada struktur elektron kulit terluar.
Dalam bab ini akan dipelajari 3 jenis ikatan kimia, yaitu ikatan ion, ikatan kovalen dan
ikatan kovalen rangkap.
Konfigurasi Gas Mulia
Konfigurasi elektron gas mulia (golongan VIIIA dalam sistem periodik unsur)
adalah sebagai
berikut:
Unsur No atom K L M N O P
He 2 2
Ne 10 2 8
Ar 18 2 8 8
Kr 36 2 8 18 8
Xe 54 2 8 18 18 8
Rn 86 2 8 18 32 18 8
Unsur gas mulia bersifat sangat stabil sehingga sukar untuk bereaksi. Sehingga
disimpulkan bahwa konfigurasi elektron gas mulia adalah konfigurasi elektron yang
paling stabil. Kestabilan unsur gas mulia disebabkan oleh elektron valensinya yang
berjumlah delapan (kecuali helium yang mempunyai dua elektron valensi). Konfigurasi
elektron gas mulia disebut konfigurasi oktet (atau duplet untuk helium). Dalam
membentuk ikatan kimia, unsur-unsur berusaha mencari cara yang terbaik supaya
konfigurasi elektron pada kulit terluarnya menyerupai gas mulia, yaitu 8 elektron pada
kulit terluar (kecuali hidrogen yang berusaha memiliki 2 elektron pada kulit terluar
seperti helium).
Susunan elektron yang stabil mempunyai 8 elektron pada kulit terluar (konfigurasi
oktet).
14
Unsur-unsur tersebut berusaha mencapai konfigurasi oktet gas mulia terdekat.
Konfigurasi stabil gas mulia ini dicapai dengan pembentukan ikatan kimia.
Pembentukan ikatan kimia terjadi berdasarkan serah terima elektron dan pemakaian
bersama pasangan elektron.
Untuk mencapai konfigurasi oktet gas mulia, unsur-unsur cenderung untuk melepas
elektron atau menyerap elektron.
1. Melepas elektron
Contoh:
Na ( 2, 8, 1 ) melepas 1 elektron membentuk ion Na+ ( 2, 8 )
Ca ( 2, 8, 8, 2 ) melepas 2 elektron membentuk Ca2+ ( 2, 8, 8 )
Al ( 2, 8, 3 ) melepas 3 elektron membentuk Al3+ ( 2, 8 )
Dengan membentuk ion Na+, Ca2+ dan Al3+, maka tercapailah konfigurasi oktet
gas mulia.
2. Menyerap elektron
Contoh:
F ( 2, 7 ) menyerap 1 elektron membentuk ion F- ( 2, 8 )
O ( 2, 6 ) menyerap 2 elektron membentuk ion O2- ( 2, 8 )
N ( 2, 5 ) menyerap 3 elektron membentuk ion N3- ( 2, 8 )
Dengan membentuk ion F-, O2- dan N3-, maka tercapailah konfigurasi oktet gas
mulia. Elektron terluar suatu unsur dapat dilambangkan dengan struktur Lewis.
Penggambaran struktur Lewis harus memenuhi ketentuan berikut:
1. Elektron valensi digambarkan dengan titik.
2 . Elektron yang terletak pada kulit yang lebih dalam tidak digambarkan.
3. Empat elektron pertama ditulis sebagai titik, satu per satu di keempat sisi suatu
unsur.
4. Titik berikutnya dipasangkan dengan titik yang sudah ada.
Contoh penggambaran struktur Lewis.
4.1 1Ikatan Ion
Ikatan ion terbentuk karena gaya tarik-menarik antara ion yang berlawanan
muatan sebagai akibat dari serah terima elektron dari suatu atom ke atom lain.
Ikatan ion terbentuk antara unsur logam dengan unsur non logam.
Natrium klorida (NaCl) terbentuk dari gabungan ion Na+ dan Cl-.
Na ( 2, 8, 1 ) melepas 1 elektron membentuk ion Na+ ( 2, 8 )
Cl ( 2, 8, 7 ) menyerap 1 elektron membentuk ion Cl- ( 2, 8, 8 ) Atom klorin
menarik satu elektron dari atom natrium. Pembentukan NaCl dari unsur natrium
dan klorin dapat dinyatakan dengan rumus Lewis sebagai berikut. Penggunaan
tanda (x) untuk elektron Na dan (�) untuk elektron Cl hanya untuk memperjelas
arah serah terima elektron saja. Ikatan yang terbentuk antara magnesium (nomor
atom 12) dan klorin (nomor atom 17) terjadi sebagai berikut:
Mg ( 2, 8, 2 ) melepas 2 elektron membentuk ion Mg2+ ( 2, 8 )
Cl ( 2, 8, 7 ) menyerap 1 elektron membentuk ion Cl- ( 2, 8, 8 )
Ion Mg2+ dan Cl- akan membentuk senyawa MgCl2. Ikatan yang terjadi
digambarkan sebagai berikut:
15
Beberapa sifat senyawa ion:
1. Pada suhu kamar berbentuk padat
2. Titik leleh dan titik didih relatif tinggi.
3. Rapuh, hancur jika dipukul.
4. Lelehannya menghantarkan listrik.
5. Larutannya (dalam air) dapat menghantarkan listrik.
Contoh soal:
Tulis rumus elektron dan rumus senyawa yang terbentuk antara:
1. Ca (NA = 20) dan Br (NA = 35)
2. Na (NA = 11) dan O (NA = 8)
3. Al (NA = 13) dan Cl (NA = 17)
4.2 Ikatan kovalen
Ikatan kovalen terjadi karena pemakaian bersama pasangan elektron oleh
atom yang berikatan. Ikatan kovalen terdapat antar unsur nonlogam. Unsur-unsur
yang berupa gas umumnya terdiri atas molekul diatomik (H2, O2, N2, Cl2). Pada
molekul H2, masing-masing atom H memiliki 1 elektron (NA = 1). Untuk
mencapai konfigurasi gas mulia terdekat (yaitu He dengan 2 elektron), maka
masing-masing atom H membutuhkan 1 elektron. Antara 2 atom H tidak mungkin
terjadi serah terima elektron, karena daya tarik kedua atom tersebut sama.
Konfigurasi stabil gas mulia dicapai dengan penggunaan bersama pasangan
elektron. Masing-masing atom H menyumbangkan 1 elektron untuk dipakai
bersama. Rumus elektron pada ikatan kovalen dapat dinyatakan dengan rumus
bangun atau rumus struktur, dimana setiap 1 pasang elekton milik bersama
dilambangkan dengan sepotong garis (-). Rumus bangun H2 adalah H-H.
Ikatan kimia yang terjadi karena penggunaan bersama pasangan elektron disebut
ikatan kovalen.
Ikatan kovalen cenderung terjadi pada sesama unsur nonlogam. Unsur
nonlogam cenderung menarik elektron, tetapi tidak mungkin terjadi serah terima
elektron. Oleh karena unsur nonlogam
berikatan dengan pemakaian bersama pasangan elektron.
Beberapa contoh ikatan kovalen:
1. H (NA =1) dan Cl (NA = 17) dalam HCl
H ( 1 ) memerlukan tambahan 1 elektron
Cl ( 2, 8, 7 ) memerlukan tambahan 1 elektron
Satu atom H berikatan dengan 1 atom Cl, masing-masing atom menyumbang 1
elektron.
2. H (NA =1) dan O (NA = 8) dalam H2O
H ( 1 ) memerlukan tambahan 1 elektron
O ( 2, 6 ) memerlukan tambahan 2 elektron
16
4.3 Ikatan Kovalen Rangkap
Ikatan kovalen rangkap melibatkan pemakaian bersama lebih dari satu
pasang elektron oleh atom yang berikatan.
Untuk mencapai konfigurasi stabil gas mulia, atom-atom dapat membentuk ikatan
dengan penggunaan bersama 2 atau 3 pasang elektron. Ikatan kovalen dengan
penggunaan bersama sepasang elektron disebut ikatan tunggal, sedangkan ikatan
kovalen dengan penggunaan bersama 2 elektron disebut ikatan kovalen rangkap
dua, dan 3 pasang elektron disebut ikatan kovalen rangkap tiga.
Contoh:
Oksigen (NA = 8) mempunyai konfigurasi elektron ( 2, 6 ). Untuk membentuk
molekul gas
oksigen (O2), maka masing-masing atom oksigen memerlukan tambahan 2
elektron.
Nitrogen (NA = 7) mempunyai konfigurasi elektron ( 2, 5 ). Untuk membentuk
molekul gas
nitrogen (N2), maka masing-masing atom nitrogen memerlukan tambahan 3
elektron.
Contoh soal:
Tulislah rumus Lewis dan rumus struktur molekul berikut ini:
1. CH4 ( NA C = 6 ; NA H = 1 )
2. NH3 ( NA N = 7 ; NA H = 1 )
3. CO2 ( NA C = 6 ; NA O = 8 )
17
BAB V
KIMIA ORGANIK
Dari 109 unsur yang ada di alam ini, karbon mempunyai sifat-sifat istimewa :
1. Karbon dapat membentuk banyak senyawa, melebihi senyawa yang dapat
dibentuk oleh
108 unsur lainnya.
2. Karbon mempunyai peran penting dalam kehidupan. Contoh senyawa karbon
adalah karbohidrat, protein, lemak, vitamin, selulosa, karet, plastik, minyak bumi,
gas alam, obat dan lain sebagainya.
Senyawa karbon disebut senyawa organik karena pada mulanya senyawa-senyawa
tersebut hanya dapat dihasilkan oleh organisme, tidak dapat dibuat dalam laboratorium.
Senyawa lain yang tidak berasal dari makhluk hidup tapi diperoleh dari mineral di kulit
bumi disebut sebagai senyawa anorganik.
Pada tahun 1828, urea (senyawa organik) dapat dibuat dari amonium sianat (senyawa
anorganik) dengan cara pemanasan. Saat ini, senyawa organik yang tidak dihasilkan
oleh organisme telah berhasil dibuat dalam laboratorium. Meski demikian, istilah
“senyawa organik” tetap digunakan mengingat sumber utama senyawa tersebut tetap
berasal dari organisme (tumbuhan dan hewan) atau sisa organisme (minyak bumi, gas
alam, batubara).
Unsur selain karbon yang terdapat dalam senyawa organik adalah hidrogen,
oksigen, nitrogen, halogen (fluorin, klorin, bromin, iodin), belerang, fosfor dan
beberapa unsur logam. Senyawa yang hanya terdiri dari karbon dan hidrogen disebut
sebagai senyawa hidrokarbon.
5.1 Kekhasan Atom Karbon
Atom karbon mempunyai sifat-sifat yang khas yang memungkinkan
terbentuknya berbagai macam senyawa.
1. Atom karbon mempunyai kemampuan membentuk ikatan kovalen.
Karbon ( NA = 6 ) mempunyai konfigurasi elektron ( 2 , 4 ). Oleh karena itu,
atom karbon
mempunyai 4 elektron valensi. Untuk mencapai konfigurasi oktet, karbon
dapat
membentuk 4 ikatan kovalen. Unsur yang lain tidak dapat membentuk ikatan
kovalen
sebanyak itu. Karbon membentuk ikatan kovalen dengan unsur nonlogam,
terutama
dengan hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N) dan halogen (F, Cl, Br, I).
2. Atom karbon mempunyai kemampuan membentuk rantai atom karbon (disebut
juga rantai karbon). Rantai karbon tersebut dapat berupa ikatan tunggal, ikatan
rangkap dua dan ikatan rangkap tiga. Bentuk rantai karbon juga bervariasi,
meliputi rantai lurus (tidak bercabang), rantai bercabang, rantai terbuka dan
rantai tertutup.
Bentuk rantai
A. C ⎯ C ⎯ C ⎯C ⎯ C ⎯ C ⎯ C
Rantai terbuka, jenuh, lurus
18
B. C ⎯ C ⎯ C = C ⎯ C ⎯ C ⎯ C
Rantai terbuka, tidak jenuh (ikatan
rangkap 2), lurus
C. C ⎯ C ⎯ C ≡ C ⎯ C ⎯ C ⎯ C
Rantai terbuka, tidak jenuh (ikatan
rangkap 3), lurus
D. C ⎯ C ⎯ C ⎯C ⎯ C ⎯ C ⎯ C-C
Rantai terbuka, jenuh, bercabang
E. C = C ⎯ C ⎯C ⎯ C ⎯ C ⎯ C-C
Rantai terbuka, tidak jenuh (ikatan
rangkap 2), bercabang
F. C ⎯ C C C C ⎯ C
Rantai tertutup, jenuh
G. C C C C C ⎯ C
Rantai tertutup, tidak jenuh
H. C C C C ⎯ C C ⎯ C
Rantai tertutup, tidak jenuh,bercabang
I. C C C C C ⎯ C
Rantai tertutup dengan ikatan konjugasi
Senyawa dengan rantai terbuka (contoh A, B, C, D dan E) disebut
senyawa alifatik.
Senyawa dengan rantai tertutup (contoh F, G, H dan I) disebut senyawa siklik.
Senyawa dengan seluruh ikatan berupa ikatan tunggal (contoh A, D dan F)
disebut jenuh.
Senyawa yang memiliki ikatan rangkap dua atau ikatan rangkap tiga
(contoh B, C, E, G, H dan I) disebut tidak jenuh. Senyawa siklik yang
mempunyai ikatan konjugasi (yaitu ikatan tunggal dan ikatan rangkap yang
posisinya berselang-seling) disebut senyawa aromatik. Senyawa siklik yang
tidak termasuk senyawa aromatik disebut senyawa alisiklik. senyawa
hidrokarbon alifatik siklik jenuh tidak jenuh jenuh tidak jenuh alisiklik
alisiklik aromatik Senyawa hidrokarbon dapat berupa alkana, alkena atau
alkuna.
5.2 Alkana
5.2.1. Rumus Umum Alkana
Alkana adalah senyawa hidrokarbon alifatik jenuh. Setiap atom karbon
dalam alkana membentuk 4 ikatan kovalen tunggal.
Jumlah C
Rumus elektron Rumus bangun Rumus molekul
Nama
1. CH4 Metana
2. C2H6 Etana
3. C3H8 Propana
4. C4H10 Butana
n CnH2n+2 Alkana
Rumus umum alkana dinyatakan dengan CnH2n+2. Dengan demikian,
suku berikutnya dari alkana adalah sebagai berikut:
Jumlah C Rumus molekul Nama
5. C5H12 Pentana
6. C6H14 Heksana
7. C7H16 Heptana
19
8. C8H18 Oktana
9. C9H20 Nonana
10. C10H22 Dekana
Berdasarkan posisinya, atom karbon dalam alkana dibedakan menjadi:
- Atom karbon primer (1o)
Atom karbon yang terikat langsung pada 1 atom karbon dan 3 atom
hidrogen.
- Atom karbon sekunder (2o)
Atom karbon yang terikat langsung pada 2 atom karbon dan 2 atom
hidrogen.
- Atom karbon tersier (3o)
Atom karbon yang terikat langsung pada 3 atom karbon dan 1 atom
hidrogen.
- Atom karbon kuartener (4o)
Atom karbon yang terikat langsung pada 4 atom karbon dan tidak
mengikat atom hidrogen.
5.2.2. Tatanama Alkana
Pada bagian sebelumnya, telah dipelajari bahwa nama-nama alkana
untuk C1 sampai dengan C10 adalah metana sampai dekana. Dengan
adanya isomer, aturan penamaan tersebut menjadi tidak cukup, karena
setiap isomer juga perlu diberi nama. Ketiga isomer pentana dibedakan
dengan awalan normal, iso dan neo. Awalan normal digunakan untuk
rantai lurus; awalan iso digunakan untuk isomer yang memiliki gugus CH3
pada rantai induk pada atom karbon nomor dua. Semakin panjang rantai
atom karbon, semakin banyak isomer yang dimiliki. Dekana memiliki 75
kemungkinan isomer. Dengan semakin banyaknya isomer, maka aturan
penamaan dengan menggunakan awalan menjadi tidak efisien. Oleh karena
itu perkumpulan ahli kimia (IUPAC) menetapkan aturan baru untuk
penamaan senyawa hidrokarbon. Aturan penamaan alkana dirumuskan
sebagai berikut:
1) Setiap senyawa diberi nama sesuai dengan rantai terpanjang dalam
molekulnya. Rantai erpanjang ini disebut rantai induk. Bila terdapat 2
atau lebih rantai terpanjang, maka dipilih rantai yang memiliki cabang
paling banyak.
2) Cabang-cabang yang terikat pada rantai induk diberi nama alkil. Gugus
alkil mempunyai rumus CnH2n+1, dan dilambangkan dengan R. Nama
gugus alkil diturunkan dari nama alkana yang bersesuaian, dengan
mengganti akhiran –ana menjadi –il.
Gugus Alkil Nama
CH3 ⎯ metil
CH3 ⎯ CH2 ⎯ etil
CH3 ⎯ CH2 ⎯ CH2 ⎯ propil atau n-propil
CH3 ⎯ CH⎯CH3 isopropil
CH3 ⎯ CH2 ⎯ CH2 ⎯ CH2 ⎯ butil atau n-butil
CH3 ⎯ CH ⎯ CH2 ⎯CH3 isobutil
CH3 ⎯ CH2 ⎯ CH⎯CH3 sekunder-butil
CH3-CH3 ⎯ C ⎯CH3 tersier-butil
3) Posisi cabang ditunjukkan dengan awalan angka. Oleh karena itu,
rantai induk perludiberi nomor. Penomoran dimulai dari salah satu
20
ujung rantai sedemikian rupa sehingga posisi cabang mendapat nomor
terkecil.
4) Apabila terdapat dua atau lebih cabang yang sama, dapat digunakan
awalan di, tri, tetra, penta, dan seterusnya.
5) Cabang-cabang ditulis menurut urutan alfabet.
Contoh: Etil harus ditulis lebih dulu daripada metil
Metil harus ditulis lebih dulu daripada propil
6) Apabila penomoran ekivalen dari kedua ujung rantai, maka harus
dipilih sedemikian rupa sehingga cabang yang harus ditulis lebih dulu
mendapat nomor terkecil.
Berdasarkan aturan tersebut, maka langkah-langkah penamaan alkana
adalah sebagai berikut:
1) Memilih rantai induk
Contoh:
CH3 ⎯ CH ⎯ CH ⎯ CH2 ⎯ CH ⎯ CH3
CH3 CH2 CH2
CH3 CH3
Rantai induknya adalah:
CH3 ⎯ CH ⎯ CH ⎯ CH2 ⎯ CH ⎯ CH3 Rantai yang berada di dalam
kotak ini dipilih sebagai rantai
CH3 CH2 CH2 induk karena memiliki 3 rantai cabang
CH3 CH3
Yang berikut ini bukan rantai induk, karena hanya memiliki 2 cabang.
CH3 ⎯ CH ⎯ CH ⎯ CH2 ⎯ CH ⎯ CH3
CH3 CH2 CH2
CH3 CH3
2) Penomoran
Untuk contoh diatas, penomoran harus dimulai dari ujung kiri,
sehingga cabang-cabang terletak pada atom karbon nomor 2, 3 dan 5.
Apabila penomoran dimulai dari ujung kanan, maka cabang-cabang
akan terletak pada atom karbon nomor 3, 5 dan 6.
1 2 3 4 5
CH3 ⎯ CH ⎯ CH ⎯ CH2 ⎯ CH ⎯ CH3
CH3 CH2 6 CH2
CH3 7 CH3
3) Mengenali nama cabang
CH3 ⎯ CH ⎯ CH ⎯ CH2 ⎯ CH ⎯ CH3
CH3 CH2 CH2 metil
metil CH3 CH3 etil
4) Penulisan nama
Penulisan nama isomer alkana terdiri atas dua bagian:
- Bagian pertama ditulis di depan, terdiri atas posisi dan nama cabang
atau cabangcabang
yang disusun menurut abjad.
- Bagian kedua, ditulis di belakang, yaitu rantai induk. Antara angka
dan huruf
dipisahkan dengan tanda strip ( - ), sedangkan angka dengan angka
dipisahkan
dengan tanda koma ( , ).
21
Berdasar aturan tersebut, maka nama senyawa diatas adalah: 3-etil-2,5-
dimetilheptana.
5.2.3. Sifat-Sifat Alkana
a) Sifat Fisis
- Semakin besar massa molekul relatif alkana (makin panjang rantai
karbon), semakin
tinggi titik leleh, titik didih dan massa jenisnya.
- Pada suhu kamar (sekitar 25-30 0C), C1 – C4 (metana – butana)
berwujud gas, C5 –
C17 berwujud cair, sedangkan C18 ke atas berupa zat padat.
- Antara alkana dengan isomernya, ternyata isomer bercabang
mempunyai titik leleh
dan titik didih yang lebih rendah.
- Semua alkana susah larut di dalam air.
b) Sifat Kimia
Reaksi terpenting dari alkana adalah sebagai berikut:
- Pembakaran
Pada pembakaran sempurna senyawa hidrokarbon, atom C terbakar
menjadi CO2, sedangkan atom H terbakar menjadi H2O. Pembakaran
tak sempurna menghasilkan CO dan H2O.
- Cracking (peretakan)
Apabila alkana dipanaskan pada suhu dan tekana tinggi tanpa oksigen,
maka akan terjadi reaksi pemutusan rantai atau pembentukan senyawasenyawa
yang tidak jenuh. Reaksi ini disebut cracking.
Contoh: 2 CH4 → C2H2 + 3 H2 Metana Etuna
5.3 Alkena
5.31. Rumus Umum Alkena
Alkena adalah hidrokarbon alifatik tidak jenuh yang memiliki satu
ikatan rangkap dua (⎯C=C⎯). Rumus umum alkena adalah CnH2n. Apabila
dibandingkan dengan alkana yang memiliki rumus umum CnH2n+2, maka
alkena mengikat 2 atom H lebih sedikit. Kekurangan atom H pada alkena
terjadi karena elektron yang pada alkana digunakan untuk berikatan dengan
H, pada alkena digunakan untuk membentuk ikatan rangkap dua. Oleh
karena itu senyawa alkena disebut senyawa tidak jenuh.
5.3.2.Tatanama Alkena
1) Nama alkena didapat dari nama alkana yang sesuai (yang mempunyai
jumlah atom karbon sama), dengan mengganti akhiran –ana menjadi –
ena.
Contoh: C2H4 Etena, C3H6 Propena
2) Rantai induk dipilih rantai terpanjang yang mengandung ikatan rangkap.
Contoh:
CH3 ⎯ CH2 ⎯ C⎯ CH2 ⎯ CH2 ⎯ CH3
CH2
3) Penomoran dimulai dari salah satu ujung rantai induk, sedemikian rupa
sehingga ikatan rangkap mendapat nomor terkecil.
4) Posisi ikatan rangkap ditunjukkan dengan awalan angka, yaitu nomor
atom karbon yang berikatan rangkap yang terletak paling pinggir.
22
5.3.3.Sifat-Sifat Alkena
a) Sifat Fisis
Pada suhu kamar, suhu rendah berwujud gas, suhu sedang berwujud cair
dan suhu tinggi berwujud padat.
b) Sifat Kimia
Alkena lebih reaktif daripada alkana. Hal ini disebabkan oleh adanya
ikatan rangkap ⎯C=C⎯ . Reaksi pada alkena terjadi pada ikatan rangkap
tersebut.
- Adisi (penjenuhan)
Pada reaksi adisi, ikatan rangkap dijenuhkan.
Contoh:
CH2 = CH2 + H2 → CH3 ⎯ CH3
CH2 = CH ⎯ CH3 + Cl2 → CH2Cl ⎯ CHCl ⎯ CH3
- Pembakaran
Seperti pada alkana, pembakaran sempurna alkena menghasilkan CO2
dan H2O.
Contoh:
2 C3H6 + 9 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
- Polimerisasi
Polimerisasi adalah reaksi penggabungan molekul-molekul sederhana
menjadi molekul
yang lebih besar. Hasil penggabungan/polimerisasi disebut polimer.
Contoh: Polipropena (polimer dari propena), plastik.
5.4. Alkuna
5.4.1.Rumus Umum Alkuna
Alkuna adalah senyawa hidrokarbon alifatik tidak jenuh yang
mempunyai satu buah ikatan rangkap tiga ( ⎯ C≡ C ⎯ ).
Dari rumus umum alkuna (CnH2n-2) dapat diketahui bahwa alkuna
mengikat 4 atom H lebih sedikit dibanding dengan alkana yang bersesuaian.
Kekurangan atom H pada alkuna terjadi karena elektron yang pada alkana
digunakan untuk berikatan dengan H, pada alkuna digunakan untuk
membentuk ikatan rangkap tiga.
5.4.2.Tatanama Alkuna
Nama alkuna diturunkan dari nama alkana yang mempunyai jumlah atom
karbon sama, dengan cara mengganti akhiran –ana menjadi –una.
Contoh: C2H2 Etuna, C3H4 Propuna, C4H6 Butuna
5.4.3.Sifat-Sifat Alkuna
Sifat fisis alkuna hampir sama dengan alkana dan alkena. Pada suhu
kamar, suhu rendah berwujud gas, suku sedang berwujud cair dan suku
tinggi berwujud padat.
Reaksi pada alkuna mirip dengan alkena. Untuk menjenuhkan ikatan
rangkapnya, alkuna membutuhkan pereaksi dua kali lebih banyak
dibandingkan dengan alkena.
23
24
BAB VI
LARUTAN ASAM DAN BASA
Asam dan basa sudah dikenal sejak dahulu. Istilah asam (acid) berasal dari bahasa
Latin acetum yang berarti cuka. Seperti diketahui, zat utama dalam cuka adalah asam
asetat. Istilah basa (alkali) berasal dari bahasa Arab yang berarti abu. Juga sudah lama
diketahui bahwa asam dan basa saling menetralkan.
Sejak berabad-abad yang lalu, para pakar mendefinisikan asam dan basa
berdasarkan sifat larutan airnya. Larutan asam mempunyai rasa asam dan bersifat
korosif (merusak logam, marmer, dan berbagai bahan lain). Sedangkan larutan basa
berasa agak pahit dan bersifat kaustik (licin, seperti bersabun). Namun demikian, tidak
dianjurkan mengenali asam dan basa dengan cara mencicipi karena berbahaya. Asam
dan basa dapat dikenali menggunakan indikator asam basa, misalnya lakmus merah dan
lakmus biru. Larutan asam mengubah lakmus biru menjadi merah, sebaliknya larutan
basa mengubah lakmus merah menjadi biru. Larutan yang tidak mengubah warna
lakmus, baik lakmus merah maupun lakmus biru, disebut bersifat netral (tidak asam dan
tidak basa). Air murni bersifat netral.
Dalam larutan yang bersifat Jenis kertas lakmus Asam Basa Netral Lakmus merah
merah biru merah Lakmus biru merah biru biru.
Oleh karena itu, untuk menunjukkan larutan asam harus menggunakan lakmus
biru. Larutan yang bersifat asam mengubah lakmus biru menjadi merah. Sebaliknya,
untuk menunjukkan larutan bersifat basa, harus menggunakan lakmus merah.
Beberapa contoh larutan terlihat di bawah ini :
Larutan bersifat asam : larutan cuka, air jeruk, air aki
Larutan bersifat basa : air kapur, air abu, larutan sabun, larutan amonia, larutan soda
Larutan bersifat netral : larutan natrium klorida, larutan urea, alkohol, larutan gula.
6.1 Teori Asam-Basa Arrhenius
Untuk menjelaskan penyebab sifat asam dan basa, sejarah perkembangan
ilmu kimia mencatat berbagai teori. Pada tahun 1777, Lavoisier mengemukakan
bahwa asam mengandung oksigen. Unsur itu yang dianggap bertanggung jawab
atas sifat-sifat asam (nama oksigen diberikan oleh Lavoisier yang berarti
pembentuk asam). Namun pada tahun 1810, Humphrey Davy menemukan bahwa
asam hidrogen klorida tidak mengandung oksigen. Davy kemudian menyimpulkan
bahwa hidrogenlah dan bukan oksigen yang merupakan unsur dasar dari setiap
asam. Kemudian pada tahun 1814, Gay Lussac menyimpulkan bahwa asam adalah
zat yang dapat menetralkan alkali dan kedua golongan senyawa itu hanya dapat
didefinisikan dalam kaitan satu dengan yang lain.
Konsep yang cukup memuaskan tentang asam dan basa, dan yang tetap
diterima hingga sekarang, dikemukakan oleh Arrhenius pada tahun 1884. Menurut
Arrhenius, asam adalah zat yang dalam air melepaskan ion H+ sedangkan basa
melepaskan ion OH-. Jadi, pembawa sifat asam adalah ion H+ sedangkan
pembawa sifat basa adalah OH-. Asam Arrhenius dirumuskan sebagai HxZ yang
dalam air mengalami ionisasi.
25
Dalam air, asam melepas ion H+ sedangkan basa melepas ion
OHFAKULTAS Jumlah ion H+ yang dapat dihasilkan oleh 1 molekul asam
disebut valensi asam.
Sedangkan ion negatif yang terbentuk dari asam setelah melepas ion H+
disebut ion sisa asam. Nama asam sama dengan nama ion sisa asam dengan
didahului kata asam.
6.3. Indikator Asam-Basa
Indikator asam-basa adalah zat warna yang mempunyai warna berbeda
dalam larutan yang bersifat asam dan dalam larutan yang bersifat basa. Oleh
karena itu, indikator asam-basa dapat digunakan untuk membedakan larutan asam
dan larutan basa. Contohnya adalah kertas lakmus. Lakmus berwarna merah pada
larutan asam dan berwarna biru pada larutan basa.
Di dalam laboratorium, indikator yang sering digunakan selain kertas lakmus
adalah fenoltalein, metil merah, dan metil jingga.
6.4. Kekuatan Asam-Basa
Asam kuat dan basa kuat terionisasi seluruhnya dalam air, sedangkan asam
lemah dan basa lemah terionisasi sebagian dalam air.
Larutan asam dan basa termasuk golongan larutan elektrolit. Larutan
elektrolit dapat menghantarkan listrik. Zat yang larutannya mempunyai daya
hantar baik walaupun konsentrasinya kecil, disebut elektrolit kuat. Zat yang
larutannya mempunyai daya hantar kurang baik walaupun konsentrasinya relatif
besar, disebut elektrolit lemah. Daya hantar listrik setiap larutan tergantung pada
besarnya konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut. Elektrolit kuat terionisasi
seluruhnya sehingga konsentrasi ion-ion dalam larutan relatif lebih besar.
Elektrolit lemah terionisasi sebagian kecil sehingga konsentrasi ion-ion
didalamnya relatif kecil. Banyak sedikitnya zat elektrolit yang terionisasi
dinyatakan dengan derajat ionisasi (α), yaitu bilangan yang menunjukkan
perbandingan antara jumlah zat yang terion dan jumlah zat yang dilarutkan.
6.5. Derajat Keasaman (pH) Larutan
pH larutan menyatakan konsentrasi ion H+ dalam larutan.
Asam cuka 2 M lebih asam daripada asam cuka 1 M. Pernyataan ini mudah
dipahami dan tidak memerlukan penjelasan. Akan tetapi, untuk memahami bahwa
HCl 1 M lebih asam daripada asam cuka 1 M, diperlukan sedikit penjelasan.
Pembawa sifat asam adalah H+, oleh karena itu tingkat keasaman larutan
tergantung pada konsentrasi ion H+ dalam larutan. HCl adalah asam kuat,
sedangkan asam cuka adalah asam lemah. Jadi, walaupun konsentrasi kedua asam
tersebut sama, tetapi HCl mengandung ion H+ lebih banyak, sehingga HCl 1 M
lebih asam daripada asam cuka 1 M.
Konsentrasi H+ dalam larutan adalah sangat kecil. Contohnya, konsentrasi
H+ dalam air adalah 1 x 10-7 M.
26
BAB VII
PENUTUP
7.1. Kesimpulan
- Ilmu Kimia dalah ilmu yang mempelajari tentang susunan, struktur, serta sifatsifat
materi. Dalam ilmu kimia tidak hanya mempelajari secara teori saja,
tetapi berusaha mencari prinsip yang mengatur serta meumuskan teori untuk
menerangkan mengapa hal itu terjadi.
- Unsur tidak dapat diuraikan menjadi zat-zat lain dengan reaksi kimia biasa.
Unsur terdiri dari logam dan non-logam.
- Rumus kimia merupakan kumpulan lambang atom dengan komposisi tertentu.
Rumus kimia terdiri dari rumus molekul dan rumus empiris.
- Persamaan reaksi menggambarkan reaksi kimia yang terdiri atas rumus kimia
reaktan, rumus kimia produk beserta koefisien reaksi masing
- Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas yang volumnya sama akan
mengandung jumlah molekul yang sama pula.
7.2 Kritik dan Saran
- Saya harap untuk kedepannya kampus bisa menyediakan Alat-alat Praktikum
yang selengkap-lengkapnya.
DAFTAR PUSTAKA
http://www.edukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokok/view&id=259&uniq=2315
http://www.edukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokok/view&id=259&uniq=2321
http://makalah-ramadhani-atpn.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar