Silabus Mata Kuliah Kimia Dasar

ASSALAMU ALAIKUM WARAHMATULLAHI WABARAKATU

SALAM SEJAHTERA UNTUK KITA SEMUA

MATA KULIAH: KIMIA DASAR

(UPT MKU UNIVERSITAS HASANUDDIN)

OLEH:

DR. RUGAIYAH A. ARFAH, M.Si.

HP: 081 241 506 762

e-mail: rugayaharfah@yahoo.com

KIMIA DASAR

MATERI MID TEST

• I. STRUKTUR ATOM

• II. SISTIM PERIODIK

• III. IKATAN KIMIA

• IV. STOKHIOMETRI

• V. LARUTAN

• VI. KESETIMBANGAN KIMIA

• VII. KESETIMBANGAN ASAM BASA

MATERI FINAL TEST

• VIII. THERMODINAMIKA KIMIA

• IX. KINETIKA KIMIA

• X. ELEKTROKIMIA

• XI. HIDROKARBON

• XII. GUGUS FUNGSIONAL SENYAWA ORGANIK

• XIII. ASAM BASA ORGANIK DAN TURUNAN

• XIV. BIOMOLEKULER

Kontrak Perkuliahan

• Terlambat 5 menit tidak boleh masuk

• Kehadiran minimal 80% (Mid + Fnl + 12 x Kuliah).

• Kegiatan non akademik tdk boleh mengganggu perkuliahan.

• Memakai baju kemeja.

• Pakai sepatu.

• HP harus off.

• Kimia Dasar yang 3 SKS, Harus ikut praktikum.

• Tidak ada pengulangan ujian MID dan FINAL.

• Tidak boleh merokok saat mengikuti kuliah.

PENILAIAN

• Ujian Tengah Semester : 15 %.

• Ujian Akhir Semester : 15 %.

• Tugas /PR : 10 %.

• Quis :10%

• Keaktifan dan Soft Skill : 50 %.

Total nilai teori 100%

• nilai akhir untuk matakuliah 3 SKS yaitu:

- Nilai teori 75 %

- Praktikum : 25 %.

• nilai akhir untuk matakuliah 2 SKS yaitu:

- Nilai teori 100 %

Catatan :

1. Tugas dikumpul saat kuliah akan dimulai pada minggu perkuliahan berikutnya.

2. Soft Skill : Nilai moral, etika, social, dll.

Literatur

• Semua literatur Kimia dasar dan Kimia Organik termasuk lewat internet.

• Buku wajib : DIKTAT KULIAH KIMIA DASAR UPT MKU UNHAS EDISI 2016.

• Buku Penunjang : Metode Praktis Belajar KIMIA DASAR dan KIMIA ORGANIK UPT MKU UNHAS 2008.

• Buku Rujukan utama:

1. Kimia Dasar (Petrucci, Suminar) 2 JILID 2. Kimia Organik (Fessenden) 2 JILID

3. Kimia Anorganik (Cotton)

4. Kimia Dasar dan Larutan (Hiskiah Ahmad)

5. Kimia Dasar untuk Perguruan Tinggi (Erdawati),

dll.

TABEL PERIODIK MODERN UNSUR-UNSUR

Soal Sebelum Kuliah Kimia Dasar

1. Jelaskan dengan singkat istilah

berikut: Atom, Partikel, Unsur, Orbital, Bilangan Kuantum, Konf. e (atom

dan molekul).

2. Buatlah konfigurasi elektron dari:

₄

Be,

8

O,

₁₆

O

₂

,

₁₇

Cl,

₂₆

Fe, H

₂

, N

₂^-

dan O

₂⁺

. 3. Jelaskan pengertian dari: Valensi,

Elektron valensi, Senyawa amfoter, Metaloid, Hibridisasi, Ikatan ionik,

Ikatan kovalen, Ikatan Hidrogen, Mol,

M, N, F, X, % dan ppm.

BAB I. STRUKTUR ATOM

• Partikel Dasar Penyusun Atom:

Elektron, Proton, dan Neutron.

• Teori Atom: Dalton, Thomson,

Rutherford, Bohr, de-Brouglie, dan Heisenberg.

• Orbital atom.

• Bilangan Kuantum.

Partikel Dasar Penyusun Atom

• Elektron :

- Faraday (1834) : Materi dan listrik adalah ekivalen.

- J. Plucker (1855) : Penemu awal pembuatan

sinar katoda, dan dipelajari lebih lanjut oleh W.

Crookers, (1975) dan J.J Thomson, (1879).

- Sebagai sumber elektron J.J. Thomson menggunakan :

(a) Sinar katoda yg berasal dari katoda Al, Pt dan Fe.

(b) Emisi fotoelektrik dari Zn.

(c) Emisi termionik dari filamen karbon.

Tabung Katoda

Tabung Katoda

katoda anoda

-

+

padel

katoda anoda

-

S N +

anoda +

katoda -

+ -

katoda anoda

-

+

Layar fluoresen kolimator

Sifat Sinar Katoda

• 1. Berasal dari katoda.

• 2. Bergerak menurut garis lurus.

• 3. Bermuatan negatif.

• 4. Dibelokkan oleh medan magnet.

• 5. Memiliki momentum karena mempunyai massa.

• 6. Sifat-sifat di atas tidak bergantung pada bahan yang digunakan untuk membuat katoda, sisa gas yang

terdapat dalam tabung, maupun kawat penghubung katoda dan bahan alat penghasil arus.

Muatan dan Massa Elektron

• Tahun 1891, Stoney mengusulkan nama elektron untuk

satuan listrik dan sekarang partikel sinar katoda ini disebut elektron.

• e/m = 1,76 x 10⁸ C/g

• Tahun 1960, Robert A. Millikan menentukan muatan elektron (e) = 1,602 x 10^-19 C

• Massa Elektron

g 10

x C/g 9,11

10 x

1,76

C 10

x 1,6 e/m

m e

₈ ²⁸

19 









Percobaan Tetes minyak Millikan

Plat bermuatan (+)

Plat bermuatan (-) Sinar X

Lubang kecil

Tetesan minyak yang diamati Tetesan minyak

Atomizer

Mikroskop

Proton

• Goldstein (1886) : Menemukan sinar positif dalam tabung sinar katoda dibalik katoda berlubang

yang disebut sinar terusan.

• Percobaan dengan gas hidrogen : e/m untuk

sinar terusan hidrogen lebih besar dari e/m untuk elektron.

• Dipostulatkan : H

⁺

adalah partikel dasar dari atom.

• Besar muatannya sama dengan muatan elektron tetapi dengan tanda yang berlawanan.

• Massa H

⁺

: 1837 kali lebih besar dari massa elektron.

• Partikel ini disebut Proton.

• e/m elektron = 1,76 x 10

⁸

Coulomb/g

• e/m ion H

⁺

= 96520/1,008 Coulomb/g

1837 1 C/g

10 x 1,76

C/g 8

96520/1,00 elektron

e/m

hidrogen ion

e/m hidrogen

ion massa

elektron massa

8 





Katoda Berlubang dan Proton

katoda

anoda -

+

1886 Eugen Goldstein mengamati bahwa muatan positif juga dihasilkan dalam tabung sinar katoda- canal rays.

atom kation⁺ + e^{- atau} X X⁺ + e^-

Neutron

• Rutherford (1920) : Meramalkan bahwa kemungkinan besar dalam inti terdapat partikel dasar yang tidak bermuatan.

• Karena netralnya maka partikel ini sukar dideteksi.

• Baru pada tahun 1932, J. Chadwick dapat menemukan netron.

• Reaksinya :

n N

B

He 1

0 14

7 11 5

4 2    

Alat Spektroskopi Massa Pendeteksi Neutron

• Spektrometer massa : Instrumen yang mengukur rasio muatan-massa suatu partikel bermuatan untuk

mendeteksi neutron .

Accelerating plates

+ -

Magnet Electron

gun Gas

inlet

Ion ⁴₂He⁺ Ion ¹²₆C⁺

Detektor kolektor

Slit

Energi Radiasi

• Cahaya adalah radiasi gelombang elektromagnetik dengan energi sebesar :

• E = energi (Joule),

• ν = frekuensi (Hz, 1/det)

•  = panjang gelombang (m),

• h = tetapan Planck(6,62 x 10^-34 J.det)

• c = kecepatan cahaya (2,9979 x 10⁸ m/det)

 

 



  

 λ

h c E

λ atau ν c

ν;

h

E

Spektrum Atom Hidrogen

• Pancaran energi cahaya yang disebabkan oleh perpindahan elektron dari suatu tingkat energi lebih tinggi ke tingkat energi lebih

rendah = radiasi elektromagnetik.

• BALMER (1885) dapat menghitung frekuensi pancaran gelombang cahaya selama

perpindahan elektron atom hidrogen dari n2 ke n1 dengan rumus :

•

n 1 n

det 1 10

x 3,288

ν

2

2 2

1 1

15

 





 



 



^

Deret Spektrum Hidrogen

• Deret spektrum hidrogen dapat dibagi atas : 1. Deret Lyman : Terjadi perpindahan elektron dari

tingkatan n2 = 2, 3, 4 … ~ ke n1 = 1

2. Deret Balmer : n2 = 3, 4, 5 … ~ ke n1 = 2 3. Deret Paschen : n2 = 4, 5, 6 … ~ ke n1 = 3 4. Deret Brackett : n2 = 5, 6, 7 … ~ ke n1 = 4 5. Deret Pfund : n2 = 6, 7, 8 … ~ ke n1 = 5.

Model Atom

• J.J. Thomson (1904) : Atom menyerupai agar-agar yang tersusun atas muatan positif dan negatif.

Muatan positif tersebar secara merata dalam bulatan yang merupakan atom dan elektron (muatan negatif) terdapat di dalamnya.

• Atom Thomson dapat diumpamakan sebagai roti kismis dimana roti merupakan muatan positif dan kismis adalah muatan negatif.

• Bagian positif dari atom Thomson mempunyai

diameter 10

^-10

m (1A

^o

). Percobaan penghamburan sinar alfa oleh Rutherford menunjukkan bahwa

model atom ini tidak dapat dipertahankan lagi.

Model Atom Rutherford

• Menurut Rutherford : Seluruh muatan positif atom dianggap terpusat pada suatu inti yang sangat kecil dengan muatan listrik +Ze dan elektron

sebanyak Z (Z = nomor atom)yang bergerak mengelilingi inti.

• Gambarkan model atom Rutherford : a) Inti lain bermuatan

(+) berdampingan dgn model atom Rutherford

b) Model Atom

Rutherford

Alat Eksperimen

Rutherford

Teori Bohr

• Bertitik tolak dari Teori Rutherford dan kuantum Planck, Bohr merumuskan :

• 1.

• 2. mv²/r (gaya sentrifugal) = e²/r² (gaya tarik menarik inti dengan elektron).

• Energi elektron dalam suatu lintasan tertentu : E = -1/2mv²

• Energi elektron yang bergerak dari satu lintasan ke lintasan lain : E₂-E₁= hν

..) ...

1,2,3, π (n

2 h r n

v

m  

Model Atom Bohr

• Model atom Bohr

merupakan model tata surya

• Tiap bilangan kuantum utama mewakili suatu orbit atau kulit

• Inti atom terletak ditengah-tengah

Teori Bohr pada Atom Hidrogen

• Jari-jari lintasan :

• Energi pada lintasan tertentu :

• Energi elektron yang berpindah dari satu lintasan ke lintasan yang lain :

• Frekuensi (ν) ν = C/λ, dimana :

Untuk deret Balmer

2 , 3 , 5 ,...

1 2

10 1 097

, 1 1

2 2

1 7



 

 



 





^

n

m n



...) 3,

2, 1, (n

e m 4π

h r n

4 2

2





...) 1,2,3,

(n h

n

e m E 2π

2 2

4

n

  

h ν E

E 1  2 

Sifat Gelombang Elektron

• Tahun 1942, Louis de-Broglie merumuskan panjang gelombang

• Jika elektron bergerak dalam orbit Bohr, maka :

akan sama dengan : λ=h/m.v Sehingga diperoleh : nλ = 2 π r

λ=h/m.v

..) ...

1,2,3, π (n

2 h r n

v

m  

Teori Ketidakpastian Heisenberg

• Werner Heisenberg (1925) mengemukakan prinsip ketidakpastian yang menyatakan bahwa tidak

mungkin untuk dapat mengetahui pada waktu yang bersamaan baik momentum maupun kedudukan

suatu partikel seperti elektron dengan tepat.

• Rumus :

π 4 ) h

x )(

p

(  x  

Bilangan Kuantum

• 1. Bilangan kuantum utama (n) Nilai n = 1, 2, 3, …., dst.

• 2. Bilangan kuantum Azimuth (l) Nilai l = n-1

• 3. Bilangan kuantum magnetik (m) nilai m = - l s/d + l

• 4. Bilangan kuantum spin (s) Nilai s = ±1/2

Distribusi Bilangan

Kuantum

Bentuk Orbital Atom

• Orbital s :

• Orbital p :

• Orbital d :

• Orbital f : Orbital ini untuk unsur-unsur Lantanida dan Actinida tidak dibahas.

Bentuk Orbital (Gambar Lain)

Orbital s (hanya 1) Orbital p (ada 3)

Orbital d (ada 5) Orbital f (ada 7)

Spin Elektron

• Pauli menambahkan satu bilangan kuantum yang akan mengizinkan dua buah elektron berada dalam satu orbital

• Bilangan Kuantum Spin, m

_s

• Dapat bernilai +1/2 dan -1/2

• Pauli juga mengusulkan bahwa tidak ada dua elektron dalam atom yang dapat

memiliki suatu set (empat) bilangan

kuantum yang sama- Prinsip Larangan Pauli

Prinsip Aufbau

Aufbau : menyusun

•Digunakan untuk menyusun konfigurasi elektron

•Untuk suatu unsur, jumlah elektron dalam atom netral sama dengan nomor atomnya

•Penyusunan dimulai dari tingkat energi yang rendah ke yang lebih tinggi

•Jika dua atau lebih orbital berada pada tingkat energi yang sama, maka orbital tersebut akan ter “degenarate”.

Jangan memasangkan elektron sampai benar-benar

tidak ada jalan lain untuk memasangkannya

Aturan Hund

Ketika meletakkan elektron ke dalam orbital pada

tingkat energi yang sama, letakkan satu elektron pada tiap orbital sebelum memasangkannya pada orbital

yang sama

Keberadaan elektron yang tidak berpasangan dapat dibuktikan dengan sifat elektromagnetiknya

Paramagnetik – tertarik pada medan magnet.

Mengindikasikan adanya elektron tidak berpasangan Diamagnetik – menolak medan magnet.

Mengindikasikan semua elektron berpasangan

Cara pengisian

elektron

Penulisan Konfigurasi Elektron

Contoh Contoh

Penulisan lain

soal

1. Satu Ion X

⁺²

mempunyai nomor atom 20 dan massa atom 40, maka tentukan jumlah : a.

proton b. electron, c. neutron, d. elektrovalensi pada ion tersebut

2. Suatu unsur Y mempunyai bilangan kuantum pada kulit terluar: n=3; l=1; m=-1; S= +1/2, maka tentukan nomor atom unsur y tersebut.

3. Tuliskan konfigurasi electron dari unsur : Cr dan Cu

4.

Tugas 1

1. Tuliskan dan jelaskan semua ahli yang berjasa sampai ditemukannya ORBITAL (lengkapi jika ada rumus dan gambar termasuk jika ada reaksi kimia)?.

2. Cari pasangan unsur dalam tabel periodik unsur yang nomor atomnya berbanding terbalik dengan nomor

massanya (tuliskan pasangan tersebut lengkap dengan nomor atom dan nomor massanya)?.

• Jawaban dikertas biasa, bebas tapi tdk boleh diketik (Harus ditulis tangan).

• Dikumpul minggu depan paling lambat sebelum kuliah dimulai.

soal

• . Buatlah konfigurasi elektron dari:

₄

Be,

₈

O,

₁₇

Cl,

26

Fe,

₁₁

Na,

₂₄

Cr,

₂₉

Cu. Tentukan periode dan goloangan berapa dalam table priodik unsur

• Tuliskan kelompok unsur gol.alkali,unsur periode ketiga,unsur halogen, unsur gas mulia

• Unsur gol.IA yang memiliki: energy ionisasi

terkecil atau terbesar, jari-jari atom terkecil atau terbesar, titik didih terbesar, daya ledak

terbesar jika direaksikan dgn air.

• Bandingkan sifat unsur gol. 1A dengan unsur gol.1B

• Jelaskan sifat-sifat oksida unsur periode ke tiga