Kimia Dasar 1A Dr. Rukman Hertadi

(1)

1. Unsur, senyawa dan tabel periodik

Kimia Dasar 1A

Dr. Rukman Hertadi

(2)

De nisi:

Kimia adalah disiplin ilmu yang

mempelajari komposisi, sifat-sifat dan

transformasi materi

(3)

Eksperimen menemukan bahwa proton dan netron merupakan partikel penyusun inti atom yang mengisi volume sangat kecil dan masif, sementara elektron berada di luar inti mengisi volume yang lebih besar.

Atom

Atom adalah satuan dasar materi yang mengemban sifat unsur.

Atom terbentuk dari gabungan partikel subatom: proton, netron dan elektron. Diantara ketiga partikel ini elektron memiliki massa yang paling kecil.

PARTIKEL MASSA (G) MUATAN LISTRIK SIMBOL

Elektron

Proton ,

Neutron

9.1093897 × 10⁻²⁸ −1 ⁻¹₀ e

1.6726231 × 10⁻²⁴ +1 ¹₁H⁺ ¹₁p

1.6749286 × 10⁻²⁴ 0 ¹₀n

3/59

(4)

Unsur

Unsur adalah zat dimana semua atomnya yang memiliki jumlah proton yang sama.

Setiap unsur memiliki identitas unik yang disebut sebagai nomor atom ( ) yang nilainya sama dengan jumlah proton dari inti dari setiap atomnya.

Sebagain besar unsur merupakan campuran atom yang mirip yang disebut sebagai isotop, yaitu atom-atom yang memiliki jumlah proton yang sama tetapi jumlah netronnya berbeda.

Jumlah proton dan netron dalam atom dari isotop tertentu disebut sebagai nomor massa ( ). Oleh karena itu setiap isotop dide nisikan dengan nomor atom dan nomor massa.

(5)

Lengkapi tabel berikut:

SIMBOL Z A MUATAN

14 14 14

32

34

15 15 16

Latihan-1 Solusi-1

Σp Σe⁻ Σn

Si … … …

S^{2 −} … … … … −2

Cu^{2 +} … … … … +2

… … … …

5/59

(6)

Massa atom relatif

Untuk menetapkan skala massa untuk atom perlu ditetapkan acuan baku dimana massa atom relatif dapat ditentukan.

Telah disepakati bahwa isotop paling melimpah di bumi, yaitu karbon-12, sehingga digunakan sebagai massa acuan.

Massa atom tepat 12 satuan massa atom (sma), sehingga massa satu satuan atom adalah

1 sma = 1.6605 x 10 kg = 1 Dalton (Da) Massa 1 mol = 12.000 g

Mengapa dipilih massa atom karbon-12 sebagai 1 sma?

12

C

12

C (m C)

121 12

-27

12

C

121

Karbon adalah unsur yang melimpah dan dikenal luas

Massa atom hampir semua unsur mendekati bilangan bulat bila pembaginya adalah massa atom karbon. Contoh hidrogen, memiliki massa hampir 1 sma.

121

(7)

1. Aluminum memiliki massa 2.24845 kali massa atom . Tentukan massa atom aluminum.

2. Massa atom relatif pada sistem periodik, menggunakan massa sebagai 1 sma. Berdasarkan acuan ini, massa rata-rata karbon dan oksigen di sistem periodik adalah 12.011 sma dan 15.9994 sma. Bila sistem periodik tidak didasarkan pada massa acuan ini, tetapi menggunakan massa 12.000 g dari 1 mol karbon, tentukan massa untuk 1 mol oksigen berdasarkan acuan ini.

Latihan-2 Solusi-2

12

C

× massa C

121 12

12

C

7/59

(8)

Massa atom rata-rata dari kelimpahan isotop

Di alam klor adalah campuran dari dua isotop dan . Dalam setiap sampel klor terdapat 75.77% atom dan 24.23% . Massa atom adalah 34.9689 sma dan massa atom adalah 36.9659. Berdasarkan data ini tentukan massa atom rata-rata dari klor.

Solusi:

Latihan:

Boron hanya memiliki dua isotop alam, yaitu dan . Massa isotop = 10.01294 sma dan massa = 11.00931 sma. Diketahui massa atom rata-rata boron adalah 10.811 sma, tentukan kelimpahan kedua isotop boron di alam.

35

Cl

³⁷

Cl

35

Cl

³⁷

Cl

³⁵

Cl

37

Cl

= ( × 34.9689 sma

) +

( × 36.9659 sma

) = 35.453 sma m

_Cl

75.77% Cl

³⁵

100%

24.23% Cl

³⁷

100%

10

B

¹¹

B

¹⁰

B

11

B

(9)

Tabel Periodik Modern

9/59

(10)

Logam, nonlogam dan metaloid

(11)

Latihan-3

Klasi kasikan tiga unsur berikut sebagai logam, nonlogam atau mataloid:

silicon (Si), vanadium (V), bromine (Br) A. nonlogam, logam, nonlogam B. logam, metaloid, nonlogam C. nonlogam, logam, metaloid D. metaloid, logam, metaloid E. metaloid, logam, nonlogam

Submit Show Hint Show Answer Clear

11/59

(12)

Latihan-4

Strontium (Sr) adalah ..., ruthenium (Ru) adalah ..., dan Yod (I) adalah ...

A. logam alkali, logam transisi, halogen

B. logam transisi, logam alkali tanah, halogen C. logam alkali tanah, logam transisi, halogen D. logam transisi, logam alkali, gas mulia

E. logam alkali, aktinida, halogen

(13)

Sifat sik logam: Sifat kimia logam:

Logam

Sebagian besar unsur dalam tabel periodik adalah logam

mengkilap atau memantulkan cahaya dapat ditempa menjadi lembaran tipis

sebagian bersifat keras: besi dan krom, tetapi sebagian bersifat lunak: natrium, timbal, tembaga

menghantarkan panas dan listrik (konduktif)

padat pada suhu kamar, kecuali raksa (Hg)

reakti tas logam bervariasi. Contoh: Au dan Pt sangat tidak reaktif, sementara Na dan K sangat reaktif

13/59

(14)

Non logam

Terdiri dari 17 unsur pada posisi kanan dari tabel periodik

Sebagian besar ditemukan sebagai senyawa dari pada sebagai unsur

Wujud bervariasi:

Sifat lainnya:

gas monoatom: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn (gas mulia)

gas diatom:

padatan: , C(gra t,intan) cairan:

, , , , H

₂

O

₂

N

₂

F

₂

Cl

₂

, , ,

I

₂

Se

₈

S

₈

P

₄

Br

₂

rapuh insulator

Sifat kimia:

Inert: gas mulia Reaktif:

Bereaksi dengan logam membentuk senyawa ion

, ,

F

₂

O

₂

H

₂

(15)

Metaloid

Terdiri dari 8 unsur: B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po, At yang terletak pada posisi diagonal antara logam dan nonlogam dalam tabel periodik unsur.

Sifat metaloid:

mengkilap seperti logam tetapi rapuh seperti nonlogam

bersifat semikonduktor (Si dan Ge) menghantarkan listrik tetapi tidak sebaik logam

15/59

(16)

Molekul

Atom bergabung membentuk zat yang lebih kompleks yang disebut molekul Rumus molekul menentukan komposisi unsur-unsur dalam senyawa.

Rumus molekul terdiri dari simbol unsur dan subskrip yang menyatakan jumlah relatif setiap unsur dalam senyawa

Contoh:

Molekul oksigen, karbon dioksida, Amonia,

Sukrosa,

O

₂

CO

₂

NH

₃

C

₁₂

H

₂₂

O

₁₁

(17)

Menggambar molekul

Gambar molekul berfungsi untuk:

Ada 3 cara untuk memvisualkan molekul:

1. Struktur formula 2. Model Ball-and-stick 3. Model Space lling

memperlihatkan posisi atom ketika terikat dalam senyawa memperlihatkan bentuk 3D dari molekul

17/59

(18)

Struktur formula

Digunakan untuk memperlihatkan bagaimana atom-atom terikat

Atom diwakili dengan simbol unsur

Ikatan kimia untuk mengikat atom digambarkan dengan garis

(19)

Model ball-stick

19/59

(20)

Space filling model

menggunakan bola berfusi untuk menunjukkan molekul warna berbeda memperlihatkan unsur yang berbeda

ukuran relatif bole mencerminkan perbedaan ukuran atom

(21)

Space filling model

21/59

(22)

Apa formula dari senyawa pada gambar?

A.

B.

C.

D.

E.

Latihan-5

, ,

C

₃

H

₈

CH

₃

NH

₂

C

₃

H

₆

O

₂

, Cl,

C

₃

H

₇

CH

₅

CH

₆

O

₂

, ,

C

₃

H

₈

CH

₃

NH

₂

C

₃

H

₆

Br

₂

, ,

C

₃

H

₈

CH

₃

SiH

₂

C

₃

H

₆

O

₂

, ,

N

₃

H

₈

CH

₃

BH

₂

C

₃

H

₆

O

₂

(23)

Ion dan Senyawa Ion

Ion:

Partikel bemuatan yang terbentuk dari hasil transfer satu atau lebih elektron dari satu atom netral ke atom netral lainnya.

Senyawa ion

Senyawa ion yang terdiri dari ion-ion yang terbentuk dari unsur logam dan nonlogam. Contoh:

NaCl yang merupakan kombinasi dari ion

Na

⁺ dan

Cl

⁻.

23/59

(24)

Satuan rumus

Senyawa ion, seperti NaCl, merupakan kristal garam dimana ion dan ion mengisi kisi kristal secara selang seling membentuk struktur raksasa.

Oleh karena itu, simbol NaCl merupakan satuan rumus, yaitu komposisi paling sederhana untuk merepresentasikan senyawa ion. Jadi NaCl bukan rumus molekul.

Na

⁺

Cl

⁻

(25)

Bukti eksperimen terbentuknya ion

Senyawa ion:

Senyawa molekul:

Senyawa ion tidak dapat menghantarkan listrik dalam wujud apapun, karena molekul terbentuk dari partikel-partikel tidak bermuatan.

Hantaran listrik memerlukan gerak partikel bermuatan.

Senyawa ion tidak bisa menghantarkan listrik dalam wujud padatan

Senyawa ion hanya dapat menghantarkan listrik dalam wujud cair atau ketika terlarut dalam air dimana pada keadaan tersebut ion dapat bebas bergerak

25/59

(26)

Ion dari beberapa wakil unsur

(27)

Kation dari logam transisi

Unsur golongan transisi tidak sereaktif unsur pada golongan 1 dan 2

Unsur ini masih dapat mentransfer elektron ke unsur nonlogam membentuk senyawa ion, tetapi jumlah ion yang ditransfer tidak pasti seperti unsur logam pada golongan 1 dan 2.

Unsur transisi dapat membentuk lebih dari satu ion positif, sehingga dapat membentuk lebih dari satu senyawa ion. Contoh:

Fe(s) + Cl

₂

(g) ⟶ FeCl

₂

(s) dan FeCl

₃

(s)

27/59

(28)

Kation dari logam post-transisi

Logam post-transisi: Ga, In, Sn, Tl, Pb, Bi, Uut, Uuq, Uub

Pada sistem periodik logam ini setelah golongan transisi tetapi sebelum metaloid

Ada dua logam yang penting diketahui, yaitu timah (Sn) dan timbal (Pb)

Kedua unsur ini memiliki dia bilangan oksidasi sehingga dapat membentuk dua senyawa dengan unsur nonlogam. Contoh: and

Bismuth (Bi) satu-satunya unsur yang hanya memiliki satu muatan, +3.

SnO SnO

₂

(29)

Daftar ion transisi dan post-transisi

29/59

(30)

Senyawa ion poliatom

(31)

Tatanama senyawa ion

Kation:

Logam yang hanya membentuk satu kation diberi nama sesuai nama unsurnya. Contoh:

Logam yang dapat membentuk lebih dari satu kation setelah nama logam diberi tanda romawi untuk menyatakan muatannya. Contoh:

= natrium = kalsium

Na

⁺

Ca

^{2 +}

= kromium(II) = kromum(III)

Cr

^{2 +}

Cr

^{3 +}

31/59

(32)

Tatanama senyawa ion

Anion:

Ion monoatom diberi nama dengan menambahkan akhiran -ida.

(33)

Nama anion poliatom

33/59

(34)

Latihan tatanama

Beri nama senyawa berikut:

1.

2.

3.

4.

5.

O K

₂

NH

₄

ClO

₃

Mg( C

₂

H

₃

O

_{2 2}

) Cr

₂

O

₃

ZnBr

₂

(35)

Latihan tatanama

Tuliskan rumus untuk senyawa berikut 1. Kalsium hidroksida

2. Mangan(II) bromida

3. Amonium fosfat

4. Merkuri(I) nitrida

35/59

(36)

Latihan tatanama

Nama yang benar untuk adalah A. tembaga sul da

B. tembaga(II) sul da C. tembaga(II) sulfat D. tembaga(I) sul da E. tembaga(I) sul t

S

Cu

₂

(37)

Latihan tatanama

Rumus yang tepat untuk amonium sul t adalah A.

B.

C.

D.

E.

NH

₄

SO

₃

( NH

_{4 2}

) SO

₃

( NH

_{4 2}

) SO

₄

S NH

₄

S ( NH

_{4 2}

)

37/59

(38)

Hidrat

Hidrat adalah kristal yang mengandung air, contoh:

Air tidak terikat dengan kuat, sehingga dapat dihilangkan dengan proses dehidrasi menyisakan padatan anhidrat.

⋅ 2 O

CaSO

₄

H

₂

(39)

Penamaan hidrat

Senyawa ion hidrat adalah senyawa ion ketika dalam bentuk padatan kristal mengikat molekul air dengan proporsi tetap tertentu.

Senyawa ion hidrat ini diberi nama mengikuti tatanama senyawa ion yang diikuti dengan jumlah molekul air yang terikat. Jumlah molekul air dinyatakan dalam: mono-, di-, tri-, tetra-, penta- dst. Contoh:

= kalsium sulfat dihidrat

= kobal(II) klorida heksahidrat = besi(III) yodida trihidrat

CaS .2 O O

4

H

2

CoC .6 O l

₂

H

₂

Fe .3 O I

₃

H

₂

39/59

(40)

Latihan

Nama yang benar untuk A. besi nitrat nonahidrat B. besi(III) nitrat nonahidrat C. Ferium(III) nitrat dekahidrat D. besi(III) nitrit nonahidrat E. besi(III) nitrat heptahidrat

Fe(N O

₃

)

₃

.9 O H

₂

(41)

Senyawa Molekul

Molekul:

Ikatan kimia:

Rumus molekul:

Pembentukan senyawa molekul:

Partikel netral yang terdiri dari dua atom atau lebih.

Interaksi yang mengikat atom-atom bersama-sama dalam molekul.

Sekelompok atom yang membentuk molekul akan berperilaku seperti partikel tunggal

Menerangkan komposisi dari setiap atom yang membentuk molekul

Senyawa molekul dibentuk dari kombinasi nonlogam

C + O

₂

⟶ CO

₂

2 H

₂

+ O

₂

⟶ 2 H

₂

O

41/59

(42)

Perbedaan senyawa ion dan molekul

Senyawa molekul merupakan unit diskrit. Contoh: satu unit molekul air: terdiri dari 2 atom H yang terikat pada 1 atom O

Pada senyawa ion, setiap ion berlawanan muatan dikemas saling berdekatan sehingga tidak dapat dijelaskan satu ion milik ion yang mana. Contoh pada NaCl. Setiap satu ion Na berikatan dengan 6 ion Cl , begitu pula sebaliknya.

+ -

(43)

Senyawa molekul yang mengandung hidrogen

Jumlah hidrogen yang terikat sama dengan jumlah elektron yang diperlukan oleh unsur nonlogam untuk mencapai kon gurasi gas mulia.

43/59

(44)

Senyawa hidrokarbon

(45)

45/59

(46)

Tatanama senyawa biner

Jumlah atom diberi awalan: mono-, di-, tri-, dst. Kecuali untuk unsur pertama yang jumlahnya hanya satu atom awalan mono ditiadakan.

Awalan mono-, di-, tri-, dst. juga tidak digunakan terhadap hidrogen Contoh:

= hidrogen bromida = hidrogen sul da = karbon monoksida

= karbon dioksida

= triselenium dinitrida = dinitrogen tetraoksida

HBr

S

H

₂

CO

₂

Se

₃

N

₂

N

₂

O

₄

(47)

Latihan

1. Tuliskan rumus molekul untuk disulfur deka uorida

2. Tuliskan struktur untuk nitrogen triyodida

3. Beri nama

P

₄

O

₁₀

47/59

(48)

Tutorial

(49)

Soal 1

Pernyataan di bawah ini menjelaskan tentang informasi yang benar tentang unsur-unsur gas mulia, kecuali:

A. Dikenal sebagai gas inert

B. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, dan Uuo are termasuk unsur-unsur gas mulia C. Unsur lebih berat bereaksi dengan unsur lain

D. Terdapat pada golongan VIIIA (atau golongan 18) E. Mengandung setidaknya satu unsur metaloid

49/59

(50)

Soal 2

Manakah pernyataan berikut yang tidak termasuk sifat dari logam?

A. Mengkilap

B. Bersifat konduktor

C. Sifat konduktornya melemah ketika dipanaskan D. Dapat ditempa

E. Sebagian logam keras dan sebagian lagi lunak

(51)

Soal 3

Unsur yang di alam dalam keadaan molekul diatom adalah ....

A. C B. N C. Ga D. Ge E. P

51/59

(52)

Soal 4

Jumlah atom oksigen dalam satuan rumus adalah ....

A. 2 B. 3 C. 5 D. 6 E. 11

Cu(N O

₃

)

₂

.5 O H

₂

(53)

Soal 5

Seorang mahasiswa mencoba menyetarakan persamaan reaksi dan memberikan hasil berikut:

Bila diperiksa dengan seksama persamaan reaksi di atas belum setara. Unsur manakah yang belum setara?

A. Cl B. O C. H

D. O dan H E. C

8 KClO

₃

+ C

₁₂

H

₂₂

O

₁₀

⟶ 8 KCl + 12 CO

₂

+ 11 H

₂

O

53/59

(54)

Soal 6

Rumus manakah yang tepat untuk senyawa ionik?

A.

B.

C.

D.

E.

Br Li

₂

Pb

₂

I

₂

KBr

₂

Rb

₂

Se

₄

Al

₂

S

₃

(55)

Soal 7

Pilih mana diantara rumus senyawa ionik berikut yang tidak tepat penulisannya (atau tidak mungkin ditemukan seperti yang dituliskan).

A. I saja B. II dan III C. III dan IV D. I dan IV E. I, II, dan IV

I.

II.

III.

IV.

As ( NH

_{4 2}

)

CuO

Mg( C

₂

H

₃

O)

₂

Na

₃

( HCO

_{3 2}

)

55/59

(56)

Soal 8

Jumlah proton, neutron, dan elektron dalam ion adalah ....

A. 27 proton, 30 neutron, dan 30 elektron B. 26 proton, 31 neutron, dan 23 elektron C. 29 proton, 28 neutron, dan 26 elektron D. 26 proton, 31 neutron, dan 29 elektron E. 25 proton, 32 neutron, dan 22 elektron

57

F e

³⁺

(57)

Soal 9

Manakah senyawa yang termasuk kelompok hidrida?

A.

B.

C.

D.

E.

· 6 O CoCl

₂

H

₂

HC

₂

H

₃

O

₂

NaOH

CaH

₂

C

₆

H

₁₂

O

₆

57/59

(58)

Soal 10

Nama yang tepat untuk senyawa adalah ....

A. divanadium pentoksida B. vanadat oksida

C. vanadium(V) oksida

D. vanadium(V) pentoksida E. vanadous oksida

V

₂

O

₅

(59)

Soal 11

Pilih senyawa yang penamaannya tidak sesuai dengan rumusnya

A. II saja B. II dan IV C. III dan IV D. I dan IV E. I, II, dan IV

I. Natrium klorat

II. Amonium(I) karbonat

III. Cadmium dihidrogen fosfat IV. Kalium-mangan(VII) oksida

NaClO

₃

( NH

_{4 2}

) CO

₃

Cd( H

₂

PO

_{4 2}

) KMnO

₄

59/59