Bab 2
Atom, Molekul dan Ion
CHEMISTRY
• John Dalton:
– Setiap unsur terdiri dari partikel kecil yang disebut atom-atom
– Semua atom dari satu unsur adalah identik dan atom-atom dari unsur yang berbeda adalah
berbeda memiliki sifat dan massa yang berbeda – Dalam reaksi kimia atom-atom tidak berubah
– Senyawa dibentuk ketika terjadi kombinasi atom-atom dari lebih dari satu
unsur-unsur
The Atomic Theory of
Matter
The Atomic Theory of
Matter
atom-atom dari unsur 1
atom-atom
Hukum-hukum Materi
Hukum perbandingan tetap: jenis dan jumlah relatif dari atom-atom adalah tetap pada suatu senyawa.
Hukum kekekalan massa: selama reaksi kimia, total massa sebelum dan sesudah reaksi adalah sama
Hukum perbandingan ganda: jika dua unsur A dan B bergabung membentuk suatu senyawa, maka massa B yang bergabung dengan massa A adalah pada perbandingan jumlah yang kecil.
Sejarah
Sejarah
Penemuan
Penemuan
Struktur
Struktur
Atom
Atom
• Zaman Yunani kuno adalah yang pertama memberikan postulat bahwa materi terdiri dari partikel yang tidak bisa dibagi lagi (atomos).
• Para ilmuwan sekarang telah menyadari bahwa atom terdiri dari partikel-partikel yang bermuatan.
Sinar Katoda dan Elektron
• Sebuah Tabung sinar katoda (CRT) is a hollow vessel dengan sebuah elektroda pada ujungnya.
Cathode Rays and Electrons
Sejarah
Sejarah
Penemuan
Penemuan
Struktur
Cathode Rays and Electrons
• Tegangan menyebabkan partikel bermuatan negatif bergerak dari lektroda negatif ke elektroda positif. • Jalur pergerakan elektron dapat dirubah dengan
menggunakan medan magnet.
• Sinar Katoda meniggalkan elektroda positif melalui lubang kecil.
– Jika elektron berinteraksi dengan medan magnet yang tegak lurus dengan medan listrik, sinar katoda dapat dibelokkan dengan jumlah yang berbeda.
Sejarah
Sejarah
Penemuan
Penemuan
Struktur
Cathode Rays and Electrons
– Besarnya pembelokkan sinar katoda tergantung pada medan magnet dan medan listrik yang diberikan.
– Besarnya pembelokkan juga tergantung pada muatan terhadap ratio massa dari elektron.
• Pada 1897, Thomson menentukan muatan terhadap rasio massa sebuah elektron sebesar 1.76 × 108 C/g.
• Goal: mencari muatan elektron untuk menentukan massanya.
Sejarah
Sejarah
Penemuan
Penemuan
Struktur
Cathode Rays and Electrons
Dilakukan percobaan berikut:
• Tetesan minyak disemprotkan diatas lempeng bermuatan positif yang ditengahnya ada lobang kecil.
• Ketika tetesan minyak jatuh melalui lubang, tetesan minyak akan bermuatan negatif.
• Gravitasi memaksa tetesan minyak jatuh ke bawah.
Sementara medan listrik yang diberikan memaksa tetesan minyak bergerak ke atas.
• Ketika sebuah tetesan secara sempurna seimbang, berat dari tetesan minyak sama dengan gaya elektrostatik tarik menarik antara tetesan minyak dengan lempeng bermuatan positif.
Sejarah
Sejarah
Penemuan
Penemuan
Struktur
Cathode Rays and Electrons
Sejarah
Sejarah
Penemuan
Penemuan
Struktur
Cathode Rays and Electrons
• Menggunakan percobaan ini, Millikan menentukan muatan elektron sebesar 1.60 × 10-19 C.
• Diketahui bahwa muatan elektron terhadap rasio masanya adalah 1.76 × 108 C/g, Millikan menghitung masa
elektron: 9.10 × 10-28 g.
• Dengan perhitungan yang lebih akurat, masa elektron menjadi 9.10939 × 10-28 g.
Sejarah
Sejarah
Penemuan
Penemuan
Struktur
Radioactivity
Dilakukan percobaan berikut:
• Sebuah zat radioaktif ditempatkan pada container tertutup dengan lubang kecil sehingga seberks sinar radiasi bisa diemisikan melalui lubang tersebut.
• Radiasi dilewatkan diantara 2 lempengan bermuatan listrik dan dideteksi.
• Tiga spot ditandai pada detektor:
– spot pada arah lempeng bermuatan positif,
– spot yang tidak terpengaruh oleh medan listrik, – spot pada arah lempeng bermuatan positif,
Sejarah
Sejarah
Penemuan
Penemuan
Struktur
Radioactivity
Sejarah
Sejarah
Penemuan
Penemuan
Struktur
Radioactivity
• Sebuah pembelokkan yang tinggi menuju lempeng positif menunjukkan radiasi yang bermuatan negatif dengan
massa yang ringan. Disebut β-radiation (electrons). • Tidak ada pembelokkan menunjukkan radiasi netral.
disebut γ-radiation.
• Pembelokkan yang kecil menuju lempeng negatif
menunjukkan massa yang besar dan bermuatan positif. disebut α-radiation.
Sejarah
Sejarah
Penemuan
Penemuan
Struktur
The Nuclear Atom
• Dari pemisahan radiasi disimpulkan bahwa atom terdiri dari entitas yang
bermuatan neutral, positif, dan negatif.
• Thomson membuat asumsi bahwa spesies bermuatan ini ditemukan di ruang atom..
Sejarah
Sejarah
Penemuan
Penemuan
Struktur
The Nuclear Atom
• Rutherford melakukan percobaan berikut ini:
• Sumber partikel-α ditempatkan pada mulut detektor melingkar.
• Partikel-α ditembakkan pada sepotong keping emas. • Banyak dari partikel-α menembus lurus keping emas
tanpa pembelokkan.
• Beberapa partikel-α dibelokkon dengan sudut yang besar. • Jika model atom dari Thomson benar, maka hasil dari
Rutherford adalah mustahil.
Sejarah
Sejarah
Penemuan
Penemuan
Struktur
The Nuclear Atom
• Rutherford memodifikasi model dari Thomson sbb:
– Mengasumsikan bahwa atom adalah bulat tetapi muatan positif diletakkan pada pusat, dengan muatan negatif yang tersebar
mengelilinginya.
Sejarah
Sejarah
Penemuan
Penemuan
Struktur
Pandangan
Pandangan
Modern
Modern
Struktur
Struktur
Atom
Atom
• Atom terdiri dari entitas yang bermuatan positif, negatif, and netral entities (proton, electron, and neutron).
• Proton dan neutrons terlokasi pada inti atom, yang sangat kecil. Hampir seluruh massa atom adalah massa dari inti.
– Jumlah neutron bisa bervariasi untuk satu atom yang disebut isotop. Isotop memiliki jumlah proton yang sama tetapi jumlah netron yang berbeda.
• Elektron dilokasikan di luar dari inti. Volume dari suatu atom adalah volume dari elektronnya.
Atomic Masses
• Masses are so small that we define the
atomic mass unit, amu.
1 amu = 1.66054 x 10
–24g.
• The mass of a proton is 1.0073 amu, a
neutron is 1.0087 amu, and an electron is
5.486 x 10
–4amu.
• The angstrom is a convenient non-SI unit
of length used to denote atomic dimensions.
• Since most atoms have radii around 1 x 10
–Pandangan
Pandangan
Modern
Modern
Struktur
Isotop, Bilangan Atom, and Bilangan masa
Bilangan atom (Z) = Jumlah proton pada inti.
Bilangan masa (A) = jumlah total masa dari inti (masa proton dan
neutron).
Dengan mengganti sebuah unsur X, kita tulis
Isotop memiliki nilai Z yang sama tetapi nilai A yang berbeda. Kita bisa lihat nilai Z pada tabel berkala.
X
A
Z
Pandangan
Pandangan
Modern
Modern
Struktur
Berat
Berat
Atom
Atom
Masa atom rata-rata
• Masa atom relatif: masa rata-rata dari isotop-isotop yang ada:
– Keberadaan alami atom C: 98.892 % 12C + 1.108 % 13C. • Average mass of C:
• (0.98892)(12 amu) + (0.0108)(13.00335) = 12.011 amu.
• Berat Atom (AW) diketahui sebagai masa atom rata-rata. • Berat atom dituliskan pada tabel berkala.
Tabel
Tabel
Berkala
Berkala
• The Periodic Table is used to organize the 114 elements in a meaningful way.
• As a consequence of this organization, there are periodic properties associated with the periodic table.
• Kolom dalam tabel berkala disebut group (penomoran dari 1A ke 8A atau 1 ke 18).
• Baris dalam tabel berkala disebut periode.
• Logam-logam ditempatkan pada sebelah kiri tabel berkala.
• Non-logam ditempatkan pada bagian kanan atas dari tabel berkala.
• Unsur-unsur dengan sifat yang mirip baik ke logam
maupun non-logam disebut metalloids dan ditempatkan antara logam dan non-logam.
Tabel
Tabel
• Beberapa group dalam tabel berkala dibeikan nama khusus.
• Nama-nama ini menunjukkan kemiripan diantara anggota group:
Group 1A: Logam Alkali.
Group 2A: Logam Alkali tanah. Group 7A: Halogen.
Group 8A: Gas mulia.
Tabel
Molekul
Molekul
dan
dan
Senyawa
Senyawa
Molekuler
Molekuler
Rumus molekul dan kimia
• Molekul adalah penggabungan 2 atau lebih atom-atom yang mengikat bersama.
• Setiap molekul memiliki rumus kimia. • Rumus kimia menunjukkan
– Atom-atom apa yang ada dalam molekul, dan
– Pada perbandingan berapa atom-atom itu ditemukan.
• Senyawa yang dibentuk dari molekul-molekul adalah senyawa molekuler.
• Molekul-molekul yang terdiri dari 2 atom yang berikatan bersama disebut molekul diatomic.
Rumus Molekul dan kimia
Molekul
Molekul
dan
dan
Senyawa
Senyawa
Molekuler
Rumus Molekul dan empiris
Rumus molekul
Menyatakan bilanagn aktual dan tipe atom dalam molekul. Examples: H2O, CO2, CO, CH4, H2O2, O2, O3, dan C2H4.
Rumus Empiris
Menyatakan jumlah relatif dan tipe atom dalam molekul (ratio terkecil dari jumlah atom yang ada dalam molekul).
Examples: H2O, CO2, CO, CH4, HO, CH2.
Molekul
Molekul
dan
dan
Senyawa
Senyawa
Molekuler
Rumus Molekul dan Kimia
• Rumus Molekul
Molekul
Molekul
dan
dan
Senyawa
Senyawa
Molekuler
Picturing Molecules
The structural formula gives the connectivity between individual atoms in the molecule.
The structural formula may or may not show the three-dimensional shape of the molecule.
If the structural formula does not show the shape of the molecule, then either a perspective drawing, ball and-stick model, or space-filling model is used.
Molekul
Molekul
dan
dan
Senyawa
Senyawa
Molekuler
Ion
Ion
dan
dan
senyawa
senyawa
ionik
ionik
Ketika sebuah atom atau molekul kehilangan elektron, ia menjadi bermuatan positif.
Ion-ion yang bermuatan positif ini disebut Kation.
Ketika sebuah atom atau molekul mendapatkan elektron, ia menjadi bermuatan negatif.
Ion-ion yang bermuatan negatif ini disebut Anion
Secara umum, atom logam cenderung kehilangan elektron, dan atom nonlogam mendapat elektron.
Ketika molekul kehilangan elektron, polyatomic ions terbentuk (e.g., SO42-, NO
-Memperkirakan muatan ion
Ion
Senyawa Inonik
• Reaksi kimia melibatkan transfer elektron diantara spesies yang bereaksi.
Contoh:
– Untuk membentuk NaCl, atom natrium netral, Na, harus kehilangan elektron untuk menjado kation: Na+.
– Elektron tsb tidak bisa hilang begitu saja tetapi ditransfer ke atom chlorin, Cl, yang kemudian menjadi anion: Cl-.
– Ion-ino Na+ and Cl- saling tarik menarik membentuk kisi NaCl ionic yang terkristalisasi.
Ion
Penamaan
Penamaan
senyawa
senyawa
anorganik
anorganik
• Penamaan senyawa dibagi kedalam senyawa organik (berisi atom C) dan senyawa anorganik (seluruh unsur pada berkala selain atom C).
• Kation yang dibentuk dari logam memili nama yang sama dgn logamnya.
contoh: Na+ = ion Natrium.
• Jika logam dapat membentuk lebih dari satu kation, maka muatannya ditandai dengan nama “dalam kurung.
Contoh: Cu+ = tembaga(I); Cu2+ = tembaga(II).
• Kation yang dibentuk dari nonlogam diberikan akhiran -ium. contoh: NH4+ ion ammonium.
Penamaan
Penamaan
senyawa
senyawa
anorganik
Anions
• Anion Monatomic (dengan hanya satu atom) disebut −ide.
Contoh: Cl− ion chloride.
Kecuali: hydroxide (OH−), cyanide (CN−), peroxide (O22−).
• Anion Polyatomic (dengan banyak atom) berisi oxygen diberi akhiran -ate atau -ite. (yang memiliki oxygen lebih banyak diberi akhiran −ate.)
Contoh: NO3- nitrate, NO2- nitrite.
Penamaan
Penamaan
senyawa
senyawa
anorganik
• Anion Polyatomic yang terdiri dari oxygen dengan lebih dari 2 anggota dam satu serie senyawa dinamakan sbb:
per-….-ate -ate
-ite
hypo-….-ite
Penamaan
Penamaan
senyawa
senyawa
anorganik
Penamaan
Penamaan
senyawa
senyawa
anorganik
• Anion Polyatomic yang terdiri dari oxygen dengan
tambahan hydrogen dinamakan dengan menambahkan hydrogen atau bi- (satu H), dihydrogen (dua H), dst., seperti berikut:
CO32- adalah anion carbonate
HCO3- anion hydrogen carbonate (atau bicarbonate). H2PO4- anion dihydrogen phosphate.
• Name the kation kemudian anion untuk senyawa ionik.
Contoh: BaBr2 = barium bromide.
Penamaan
Penamaan
senyawa
senyawa
anorganik
Penamaan
Penamaan
senyawa
senyawa
anorganik
Nama dan rumus untuk zat-zat asam
Penamaan
Penamaan
senyawa
senyawa
anorganik
penamaan dan rumus senyawa
molekul Binary
Senyawa molekul Binary memiliki 2 unsur.
Unsur-unsur metal biasanya ditulis pertama (yang paling kiri dari tabel berkala) misal: NaCl, KI, kecuali NH3 Jika kedua unsur pada group yang sama dalam tabel
berkala, maka unsur yang memiliki bilangan atom terbesar dinamakan pertama
Awalan yunani digunakan untuk mengindikasikan jumlah atom (e.g., mono, di, tri).
Awalan mono tidak pernah digunakan untuk unsur yang pertama
