Kimia Bab 1
Ilmu kimia = ilmu yang mempelajari tentang susunan, struktur, sifat, perubahan materi, serta energi yang menyertai perubahan tersebut.
Menurut Democritus, materi bersifat diskontinu, terdiri atas partikel kecil yang disebut atom.
Metode ilmiah : 1. Identifikasi masalah.
2. Membuat hipotesis.
3. Mengumpulkan dan menganalisis data.
4. Menginterpretasi data dan membuat kesimpulan.
Materi = segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang.
Penggolongan materi :
A. Zat tunggal = zat yang partikelnya terdiri atas satu jenis zat. Contohnya emas murni.
Unsur = suatu zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat yang lebih sederhana.
Contohnya besi (Fe), fosfor (P), oksigen (O).
Senyawa = suatu zat tunggal yang dapat diuraikan menjad zat yang lebih sederhana.
Contohnya H2O, NaCl, Co(NH2)2.
B. Campuran = dua/lebih zat yang bercampur dengan perbandingan yang berbeda-beda.
Campuran homogen = campuran dua/lebih zat yang komposisi pada semua bagiannya sama. Contohnya larutan gula, garam, teh.
Campuran heterogen = campuran dua/lebih zat yang komposisi pada semua bagiannya tidak sama. Contohnya suspensi dan koloid.
Suspensi = campuran dua/lebih zat yang ukuran partikelnya relatif besar. Contohnya air sungai, air tanah.
Koloid = campuran dua/lebih zat yang ukuran partikelnya berada diantara partikel larutan dan suspensi. Contohnya agar-agar, susu, santan.
5
10
15
20
25
Pemisahan campuran :
1. Pengayakan = memisahkan zat padat dan zat padat lainnya.
2. Pemisahan magnetik : memisahkan zat yang bersifat magnetik dan zat yang bersifat non magnetik.
3. Penyaringan = memisahkan zat padat dan zat cair dalam campuran.
4. Sentrifugasi = memisahkan padatan yang ukurannya kecil dan tersebar merata dalam cairan.
5. Penguapan = memisahkan zat padat dari zat cair dalam larutan.
6. Kromatografi = memisahkan beberapa zat penyusun dari campurannya.
7. Corong pisah = memisahkan zat-zat cair yang tidak bercampur.
8. Distilasi = memisahkan campuran zat cair dengan titik didih yang berbeda.
Perubahan materi :
1. Perubahan fisika = Perubahan yang tidak disertai dengan terbentuknya zat baru. Contohnya membeku, mencair, menguap, mengembun, menyublim, dan deposisi.
2. Perubahan kimia = Perubahan yang ditandai dengan terbentuknya zat baru. Perubahannya bersifat tetap. Contohnya perkaratan/korosi, pembakaran, pembusukan, peragian (fermentasi), pelapukan, dan fotosintesis.
Manfaat ilmu kimia :
1. Pemahaman yang lebih baik terhadap alam sekitar dan berbagai proses yang berlangsung di dalamnya.
2. Dapat mengubah baham alam menjadi produk yang lebih berguna untuk memenuhi kebutuhan.
Alat laboratorium kimia :
1. Corong pemisah = untuk memisahkan zat-zat cair berdasarkan polaritas yang berbeda.
2. Beaker glass = untuk mengambil cairan dengan volume yang tidak membutuhkan ketelitian.
5
10
15
20
25
3. Silinder ukur = untuk mengukur volume cairan yang ketelitiannya mendekati 0,1 mL.
4. Pipet tetes = untuk mengambil dan meneteskan cairan dengan jumlah kecil.
5. Pipet volumetri = untuk mengambil larutan dalam jumlah tertentu dengan tepat.
6. Labu ukur = untuk pengenceran larutan.
7. Erlenmeyer = sebagai tempat membuat larutan.
Simbol-simbol bahaya :
Radioaktif (R = radioactive)
Korosif (C = corrosive)
Mudah meledak (E = explosive) 5
10
Beracun (T = toxic)
Berbahaya (H = harmful)
Bab 2
Model atom :
1. Dalton
Dasar = Berbagai penemuan dan pendapat mengenai keberadaan dan sifat-sifat atom.
Postulat/isi =
1. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat bagi lagi.
2. Unsur yang sama tersusun dari atom-atom yang identik, unsur yang berbeda tersusun dari atom-atom yang berbeda.
5
10
15
3. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana.
4. Atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
Kelebihan = Dapat menerangkan hukum kekekalan massa (Hukum Lavoisier) dan hukum perbandingan tetap (Hukum Proust).
Kekurangan =
1. Tidak dapat menerangkan sifat-sifat listrik atom.
2. Pada kenyataannya, atom-atom masih dapat dibagi lagi menjadi partikel subatomik.
2. Thomson
Dasar = Penemuan elektron dan percobaan tetes minyak milikan.
Postulat/isi = Atom terdiri atas materi bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron bagaikan kismis dalam roti kismis. Secara keseluruhan, atom bersifat netral.
Kelebihan =
1. Dapat menerangkan adanya partikel sub-atom.
2. Dapat menerangkan sifat listrik atom.
Kekurangan = Tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam atom.
3. Rutherford
Dasar = Penemuan partikel penyusun inti atom yang bermuatan positif, sangat pejal, dan berada di pusat atom.
Postulat/isi =
1. Sebagian besar partikel sinar alfa dapat tembus karena melalui daerah hampa.
2. Partikel alfa yang mendekati inti atom dibelokkan karena mengalami gaya tolak inti.
3. Partikel alfa yang menuju inti atom dipantulkan karena inti atom bermuatan positif dan sangat pejal.
Kelebihan =
1. Dapat menerangkan fenomena penghamburan partikel alfa pada lempeng emas tipis.
2. Dapat menerangkan keberadaan inti atom sebagai pusat massa atom.
5
10
15
20
25
30
Kekurangan = Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke inti.
4. Bohr
Dasar = Penemuan spektrum atom menggunakan teori kuantum Max Planck.
Postulat/isi = Spektrum garis menunjukkan bahwa elektron dalam atom hanya dapat beredar pada lintasan-lintasan dengan tingkat energi tertentu.
Kelebihan =
1. Dapat menjelaskan kelemahan teori atom Rutherford.
2. Dapat menerangkan spektrum emisi dan absorpsi dari atom hidrogen.
Kekurangan =
1. Tidak dapat menjelaskan penyimpangan spektrum atom yang lebih besar dari hidrogen.
2. Tidak dapat menerangkan efek Zeeman.
5. Mekanika kuantum/mekanika gelombang
Dasar = Hipotesis Louis de Broglie dan prinsip ketidakpastian Werner Heisenberg.
Postulat/isi = Posisi elektron adalah peluang menemukan elektron pada setiap titik dalam ruang di sekitar inti.
Kelebihan =
1. Dapat mengidentifikasi proton dan neutron berlokasi di inti atom dan juga elektron serta kebolehjadiannya ditemukan di orbital.
2. Dapat mengukur perubahan energi eksitasi dan emisi elektron.
Kekurangan =
1. Rumusan persamaan gelombang hanya dapat diterapkan secara eksak untuk partikel dalam kotak dan atom dengan elektron tunggal.
2. Sulit diterapkan untuk sistem makroskopis dengan kumpulan atom.
Elektron valensi = elektron yang dapat digunakan untuk menentukan elektron pada posisi terakhir.
Elektron terakhir = elektron yang terakhir digambarkan ketika menyusun konfigurasi elektron.
Terletak pada subkulit yang mempunyai tingkat energi paling besar (subkulit terakhir menurut kaidah Hund).
5
10
15
20
25
30
Prinsip aufbau menyatakan bahwa pengisian orbital dimulai dari tingkat energi yang lebih rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi.
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p Bilangan-bilangan kuantum :
1. Bilangan kuantum utama (n) = menentukan tingkat energi orbital.
2. Bilangan kuantum azimut (l) = menentukan subkulit.
3. Bilangan kuantum magnetik (m) = menyatakan orientasi orbital dalam ruang.
4. Bilangan kuantum spin (s) = menggambarkan arah putaran elektron.
Isotop = nomor atom sama, nomor massa berbeda.
Isobar = nomor atom berbeda, nomor massa sama.
Isoton = jumlah neutron sama.
Bab 3
Sistem periodik unsur = suatu daftar unsur-unsur yang disusun dengan aturan tertentu. Disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat.
1. Periode = lajur-lajur horizontal dalam sistem periodik.
2. Golongan = kolom-kolom vertikal dalam sistem periodik.
5
10
15
20
Perkembangan dasar pengelompokkan unsur : 1. Pengelompokkan atas logam dan nonlogam
Dilakukan oleh Lavoisier.
Pengelompokkan atas logam dan nonlogam masih sangat sederhana karena antara sesama logam pun masih terdapat banyak perbedaan.
2. Triade Dobereiner
Ditemukan oleh Johan Wolfgang Dobereiner pada tahun 1829.
Massa atom relatif stronsium sangat dekat dengan massa dari dua unsur lain yang mirip dengan stronsium, yaitu kalsium dan barium. Beberapa kelompok unsur lain ada yang mempunyai gejala seperti itu, seperti lithium, natrium, dan kalium. Pengelompokkan tiga unsur tersebut disebut dengan triade. Namun sayangnya, Dobereiner tidak berhasil menunjukkan lebih banyak triade.
3. Hukum oktaf Newlands
Ditemukan oleh A. R. Newlands pada tahun 1864.
Newlands menyusun unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya. Dan, unsur yang berselisih satu oktaf menunjukkan kemiripan sifat. Namun, hukum oktaf Newlands hanya berlaku untuk unsur ringan (kira-kira sampai kalsium).
4. Sistem periodik Mendeleev
Ditemukan oleh Dmitri Ivanovich Mendeleev pada tahun 1869.
Berdasarkan pengamatannya terhadap 63 unsur yang sudah dikenal saat itu, ia menyimpulkan bahwa sifat-sifat unsur merupakan fungsi periodik dari massa atom relatifnya.
5. Sistem periodik modern Henry G. Moseley
Ditemukan oleh Henry G. Moseley pada awal abad ke-20.
Setelah penemuan nomor atom, Moseley menunjukkan bahwa urutan unsur dalam sistem periodik Mendeleev sesuai dengan kenaikan nomor atomnya.
Sifat periodik = sifat yang berubah secara beraturan sesuai dengan kenaikan nomor atom (kiri ke kanan dalam satu periode dan atas ke bawah dalam satu golongan).
1. Jari-jari atom = jarak dari inti atom sampai kulit elektron terluar. Besar kecilnya dipengaruhi oleh jumlah kulit dan muatan inti.
Dari atas ke bawah, jari-jari atom semakin besar ; (semakin banyak kulit atom, semakin besar jari-jarinya).
Dari kiri ke kanan, jari-jari atom semakin kecil ; (semakin besar muatan inti, semakin besar gaya tarik inti terhadap elektron, semakin kecil jari-jarinya).
2. Jari-jari ion = jari-jari ion berbanding terbalik dari jari-jari atom netralnya. Ion positif mempunyai jari-jari yang lebih kecil dari atom netralnya, sedangkan ion negatif mempunyai jari-jari yang lebih besar dari atom netralnya.
3. Energi ionisasi = besarnya energi yang diperlukan untuk melepas satu elektron.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Dari atas ke bawah, energi ionisasi semakin kecil ; (semakin besar jari-jari atom, semakin kecil gaya tarik inti terhadap elektron, semakin kecil energi ionisasinya).
Dari kiri ke kanan, energi ionisasi semakin besar ; (semakin kecil jari-jari atom, semakin besar gaya tarik inti terhadap elektron, semakin besar energi ionisasinya).
4. Afinistas elektron = besarnya energi yang diperlukan untuk melepas satu elektron.
Dari atas ke bawah, afinitas elektron semakin kecil.
Dari kiri ke kanan, afinitas elektron semakin besar.
Semua unsur golongan utama mempunyai elektron bertanda negatif (kecuali golongan II A dan VIII A). Afinitas elektron terbesar dimiliki oleh golongan VII A.
5. Keelektronegatifan = suatu bilangan yang menggambarkan kecenderungan relatif suatu unsur menarik elektron.
Dari atas ke bawah, keelektronegatifan semakin kecil.
Dari kiri ke kanan, keelektronegatifan semakin besar.
6. Sifat logam dan nonlogam = unsur yang paling bersifat nonlogam adalah golongan VII A.
Unsur yang terletak di sekitar daerah perbatasan antara logam dan nonlogam disebut unsur metaloid (boron dan silikon).
Dari atas ke bawah, sifat logam bertambah dan sifat nonlogam berkurang.
Dari kiri ke kanan, sifat logam berkurang dan sifat nonlogam bertambah.
7. Kereaktifan = kecenderungan suatu unsur melepas atau menarik elektron. Unsur logam yang paling reaktif adalah golongan I A dan unsur nonlogam yang paling reaktif adalah golongan VII A. Dari kiri ke kanan, kereaktifan menurun kemudian bertambah hingga golongan VII A. Golongan VIII A tidak reaktif.
5
10
15
20
25
