Resume kimia dasar

of 94

Please download to get full document.

View again

All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
PDF
94 pages
0 downs
17 views
Share
Description
1. Page1 Resume Kimia Dasar I. Pendahuluan Ilmu Kimia a. Kedudukan Ilmu Kimia dalam Ilmu Pengetahuan Kimia merupakan salah satu cabang IPA (Ilmu Pengetahuan Alam). Bidang…
Transcript
  • 1. Page1 Resume Kimia Dasar I. Pendahuluan Ilmu Kimia a. Kedudukan Ilmu Kimia dalam Ilmu Pengetahuan Kimia merupakan salah satu cabang IPA (Ilmu Pengetahuan Alam). Bidang IPA lainnya ialah Fisika, Biologi, Astronomi, dan Ilmu Bumi (Geologi). Kelima ilmu ini dikenal sebagai “ilmu-ilmu dasar” dalam bidang IPA. Jadi kedudukan Kimia dalam IPTEK adalah sebagai Ilmu Dasar. Ilmu kimia mempunyai kedudukan yang sangat penting diantara ilmu-ilmu lain karena ilmu kimia dapat menjelaskan secara mikro (molekuler) terhadap fenomena makro. Di samping itu, ilmu kimia memberikan konstribusi yang penting dan berarti terhadap perkembangan ilmu-ilmu terapan, seperti pertanian, kesehatan, dan perikanan serta teknologi (Keenan, 1986:2). b. Hubungan antara Ilmu Kimia dengan cabang-cabang Ilmu Pengetahuan yang lain dan matematika Kimia terus berkembang dan diperkirakan Kimia kini meliputi lebih dari 60 cabang kimia. Perkembangan Kimia dan juga Ilmu Pengetahuan lainnya sesungguhnya didorong oleh kebutuhan dan kepentingan manusia.
  • 2. Page2 Pada berbagai bidang keprofesionalan dan ilmu lainnya, Kimia juga memberikan perannya. Pembuatan bahan kecantikan dan obat-obatan (bidang Kedokteran & Farmasi); pembuatan bahan optik dan film (bidang Fotografi); pembuatan berbagai cat, kertas, kain, logam, semen untuk bahan lukisan/ukiran/pahatan (bidang Seni & Bangunan); serta penetapan lokasi dan kandungan bahan mineral di bumi, dan umur benda-benda purbakala (bidang Geologi). Dalam bidang Kriminologi dan Hukum, Kimia memainkan peran penting. Dokumen, uang, lukisan atau benda kuno, dll dapat diuji keaslian atau tidaknya dengan cara kimia. Sehelai serat atau rambut, sidik jari, percikan darah, dan benda lainnya dalam suatu peristiwa kriminal dapat dianalisis secara kimia dan hasilnya dapat dijadikan barang bukti di pengadilan. Bahkan ilmu kimia juga dapat membantu menyelesaikan masalah sosial, sepertimasalah ekonomi, hukum, seni dan lingkungan hidup. Sebagai contoh : uang sebagai alat tukar dalam perekonomian, bahkan bahan dan proses pembuatannya memerlukan ilmu kimia. c. Peran Matematika dalam ilmu Kimia, Kehidupan, dan Perkembangan IPTEK ilmu kimia juga memerlukan ilmu-ilmu lain seperti matematika, fisika dan biologi. Matematika diperlukan untuk memahami beberapa bagian ilmu kimia seperti : hitungan kimia, laju reaksi, thermo kimia dan lain lain. Seperti halnya ilmu Kimia yang diaplikasikan dalam berbagai bidang, salah satunya dalam bidang industry. Survei lapangan menunjukkan kecenderungan pentingnya kemampuan dasar matematika dalam dunia kerja. Pekerja tamatan sekolah menengah dengan kemampuan matematika tinggi mempunyai karir yang lebih baik dan tingkat penganggurannya lebih rendah dibanding dengan yang kemampuan matematikanya rendah (Laporan Departemen Pendidikan Amerika Serikat dalam Mathematics Equal Opportunity, 1997). Dalam laporan lain, dikemukakan bahwa penggunaan matematika dalam industri berkembang pesat, dan matematikawan telah memberikan kontribusi pada keunggulan teknis dan penghematan biaya melalui pemodelan, analisis, dan komputasi yang cerdik (SIAM Report on Mathematics, 1995), [24]. Perkembangan iptek yang pesat adalah berkat dukungan matematika. Landasan dukungan disebabkan kekuatan matematika pada struktur dan penalarannya.
  • 3. Page3 Perkembangan matematika sering merintis kemungkinan penerapannya yang baru pada berbagai bidang ilmu lain. Sebaliknya, tuntutan pemecahan masalah berbagai bidang iptek turut mendorong perkembangan matematika. Saat ini sarjana matematika telah banyak yang bekerja di berbagai lapangan, seperti komputer, asuransi, perbankan, teknologi penerbangan, proses produksi, penelitian, perencanaan, dan pengembangan. Profesi dosen dan guru matematika juga senantiasa memerlukan tenaga sarjana matematika. Kebutuhan akan sarjana Matematika berkaitan pula dengan masalah- masalah besar di dunia saat ini, yaitu ledakan penduduk, kelaparan, penyakit menular, krisis energi dan lingkungan yang semakin mengancam manusia. Masalah - masalah ini dapat dipecahkan dengan kajian Matematika seperti pembentukan model Matematika dan simulasi komputer. d. Ruang Lingkup Ilmu Kimia Di dalam kajian ilmu kimia mempelajari tentang struktur, komponen, sifat dan perubahan materi, serta energi yang menyertai perubahan materi. Sifat dan perubahan materi sangat dipengaruhi oleh komponen penyusun, komposisi komponen penyusun, dan susunan komponen penyusun dalam materi tersebut. Sifat dan perubahan materi akan di bahas dalam Ilmu Kimia mencakup sifat-sifat fisis serta sifat kimia dari materi. Sifat fisis mencakup wujud dan tampilan materi, sedang sifat kimia yang mencakup kecenderungan materi utnuk berubah, dan menghasilkan materi baru. Pembahasan tentang energi yang menyertai perubahan kimia, menyangkut banyaknya energy yang menyertai perubahan sejumlah materi, serta asal usul energi tersebut.
  • 4. Page4 II. Materi dan Energi a. Klasifikasi Materi Materi dapat diartikan sebagai segala sesuatu yang mempunyai massa, dan menempati ruang. Makhluk hidup dan yang tidak hidup terdiri atas materi manusia, tumbuh tumbuhan, hewan, air, batu, kayu, garam dan benda benda apa saja di sekitar kita termasuk materi. Materi terdiri dari 3 macam wujud yaitu : padat, cair dan gas. Adapun ciri-cirinya: - Padat : Bentuk dan volumenya tetap, selama tidak ada pengaruh dari luar. - Cair : Bentuknya selalu berubah, sesuai dengan tempatnya volume zat cair adalah tetap. - Gas : Baik bentuk dan volumenya tidak tetap dan akan mengisi seluruh ruang yang ditempatinya. Materi mempunyai massa dan berat. Pengertian massa berbeda dengan pengertian berat. Massa suatu benda, di semua tempat selalu tetap, sedangkan beratnya tergantung pada gaya gravitasi bumi setempat. Massa adalah banyaknya materi atau zat yang terkandung dalam suatu benda, sedangkan volume adalah banyaknya partikel yang dikandung dalam suatu zat. Materi dapat diklasifikasikan dalam dua kelompok besar yaitu zat murni dan campuran. Zat murni adalah materi yang memiliki komposisi tertentu dan tetap. Sedangkan campuran adalah materi yang memiliki komposisi yang sembarangan dan tidak tetap. Zat murni dapat dibagi menjadi dua kelompok lagi yaitu unsure dan senyawa. Materi Prinsipnya setiap zat murni memiliki sifat fisika dan sifak kimia yang sama. Komponen penyusunnya tidak dapat dipisah dengan proses fisika sederhana, tapi Materi unsur Senyawa Zat Murni Campuran
  • 5. Page5 dengan proses kimia. Sedangkan campuran yang pada dasarnya merupakan campuran fisik antara dua atau lebih zat murni dengan perbandingan sembarang yang menyebabkan sifat zat murninya masih Nampak dapat dipisahkan dengan proses fisika sederhana. Unsur adalah zat murni yang terdiri dari satu macam zat dan tidak dapat dibagi lagi menjadi zat yang lebih sederhana. Di alam saat ini telah diketahui ada 109 macam unsur. Sebanyak 88 unsur didapat di alam baik dalam bentuk unsurnya maupun senyawanya, sedang sisanya unsure buatan laboratorium. Senyawa adalah zat murni yang tersusun dari beberapa unsur dengan perbandingan tertentu. Air ( H2O ) , asam cuka ( CH3COOH ) , gula , dan garam adalah contoh senyawa. b. Partikel Penyusun Materi Partikel penyusun materi adalah bagian terkecil dari suatu materi yang masih memiliki sifat materi tersebut. Misalnya, partikel terkecil unsur natrium yang masih mempunyai sifat natrium adalah atom natrium. Sebenarnya, atom natrium terdiri dari partikel-partikel lebih kecil lagi, yakni proton, neutron, dan elektron. Akan tetapi proton, neutron, dan elektron tidak disebut sebagai partikel terkecil unsur natrium sebab tiap partikel tidak mempunyai sifat khas natrium. Umumnya partikel penyusun unsur logam berbentuk atom. Unsur besi tersusun dari atom besi, begitupula unsure logam yang lain. Beberapa unsure juga tersusun atas molekul-molekul. Nitrogen (N2), Oksigen (O2) merupakan unsure yang tersusun atas molekul-molekul Sedangkan partikel penyusun senyawa adalah molekul-molekul senyawa tersebut. Molekul unsure = atom1+atom1+…+ atom1 Molekul senyawa = atom1+atom2+…+atomn → bermuatan (molekul ion) → tidak bermuatan c. Sifat-sifat dan Perubahan Materi Sifat suatu materi ditentukan oleh komposisi komponen penyusun, struktur kimia atau susunan penyusun suatu materi. Secara umum sifat materi dibagi menjadi dua yaitu sifat fisika dan sifat kimia.
  • 6. Page6 Sifat fisika suatu materi adalah sifat materi yang dapat diamati tanpa materi tersebut mengalami perubahan menjadi materi lain ( komposisi dan struktur komponen penyusun tetap. Sifat ini berkaitan dengan perubahan fisika. sifat fisika = { warna, bau, rasa, wujud, titik didih, titik lebur, massa jenis} Sifat Kimia suatu materi adalah sifat yang menyebabkan perubahan materi menjadi materi baru. Sifat ini dapat diamati ketika materi mengalami perubahan komposisi atau struktur. Sifat ini berhubungan dengan perubahan kimia. sifat kimia materi = { mudah terbakar, mudah teroksidasi, korosif, oksidator, reduktor } Selain kedua sifat diatas, sifat materi dapat dikelompokkan kedalam sifat intensif dan sifat ekstensif. Sifat intensif adalah sifat materi yang tidak dipengarhi oleh banyaknya atau kuantitas materi. sifat intensif = { massa jenis, titik didih, titik lebur, rasa asin air laut, mudah terbakar, mudah teroksidasi, dan kalor jenis} Sifat ekstensif adalah sifat materi yang dipengaruhi oleh banyaknya materi. sifat ekstensif = { massa, volume, berat, dan tekanan } Dalam kehidupan Anda, Anda sering melihat perubahan materi seperti - Air : Pada suhu kamar berwujud cair (suhu ± 25°C ) tetapi jika dipanaskan akan berubah menjadi uap air. Di puncak (di udara yang dingin ) uap air, dapat mengembun, dan jika didinginkan hingga 0°C (dalam kulkas), dapat berubah menjadi es (disebut peristiwa membeku) - Kayu dan kertas : Jika kayu/kertas dibakar akan berubah menjadi abu. - Besi : Jika didiamkan di udara terbuka lama lama kelamaan akan berkarat. - Kawat : Kawat pijar dalam bola lampu, jika dialiri listrik akan menyala. - Nasi dan susu : Nasi maupun susu, jika dibiarkan di udara terbuka akan menjadi basi dan masih banyak peristiwa perubahan materi yang lain. Perubahan materi dapat digolongkan menjadi dua golongan yaitu : a. Perubahan Fisika, yaitu perubahan yang tidak menghasilkan materi baru, yang berubah hanya bentuk dan wujud materi.Contoh : 1. Es menjadi air, dan dapat kembali menjadi es.
  • 7. Page7 2. Pelarutan garam, dan jika diuapkan, akan kembali menjadi garam semula. b. Perubahan Kimia atau reaksi kimia yaitu perubahan yang menghasilkan materi baru. Suatu perubahan kimia, sulit dikembalikan ke keadaan semula . Contoh : 1. Nasi menjadi basi 2 Kayu terbakar menjadi abu. Untuk mengetahui, apakah telah terjadi perubahan kimia pada materi, ada tolak ukur yang dapat diamati seperti perubahan suhu, pembentukan gas atau pembentukan endapan. d. Energi dalam Materi, Bentuk-bentuk Energi Setiap materi memiliki energi. Energi yang terkandung dalam suatu materi didefinisikan sebagai kemampuan materi untuk melakukan kerja. Bentuk energy dalam materi = { energy listrik, energy kimia, energy kalor, energy cahaya, energy suara,… } Perubahan kimia juga disertai perubahan energi. Contoh : Pada proses assimilasi pada tumbuhan terjadi pada siang hari dengan bantuan sinar matahari. Jadi energi matahari diubah menjadi energi kimia yang disimpan dalam karbohidrat hasil reaksi itu jadi tiap perubahan zat selalu disertai perubahan energi, tetapi tidak semua energi yang menyertai perubahan zat dapat diamati oleh indera kita. e. Simbol atom suatu unsure 𝐵𝑍 𝐴 Keterangan : B : Nama unsure A : Nomer Massa ( Jumlah proton + jumlah neutron) Z : Nomer Atom ( jumlah proton ) energi Potensial tersimpan dalam materi karena kedudukannya terhadap permukaan bumi, kondisinnya dan komposisinya Kinetik karena gerakan materi
  • 8. Page8 Simbol kimia merupakan singkatan dari nama unsure. Nama unsure biasanya diberikan berdasar penemu, tempat ditemukan, sifat dan sebagainya. f. Senyawa dan Rumus Senyawa Senyawa = { organic, anorganik } Senyawa anorganik = { Oksida, asam, basa, garam } 1. Oksida : Unsur + oksigen U = symbol unsure, x = valensi unsure O = oksigen. Oksida berdasar jenis unsure = { oksida logam, oksida nonlogam, oksida metaloid } Oksida berdasar reaksinya = { oksida asam, oksida basa, oksida amfotir, oksida indiferen. Oksida Logam : merupakan hasil reaksi oksida basa. Untuk monovalen , nama unsure diikuti kata oksida. Untuk polivalen, nama unsure diikuti angka romawi yang menyatakan valensi dan diakhiri kata oksida. Contoh : Na2O = natrium oksida Fe2O3 = Besi (III) oksida Oksida nonlogam : merupakan hasil reaksi oksida asam. Nama unsure diikuti angka latin, mono (1), di (2), tri (3) dan seterusnya diakhiri kata oksida. Contoh : SO3 = Belerang trioksida Cl2O = Klor monoksida Oksida metalloid : merupakan hasil reaksi oksida amfotir. Oksida asam : Oksida nonlogam + H2O → asam Oksida basa : oksida logam + H2O → basa Oksida amfoter : Oksida metalloid + H2O → suasana basa → asam → suasana asam → basa 2. Asam : Hidrogen + sisa asam ( biasanya nonlogam ) Z = sisa asam yang dapat berupa atom tunggal atau molekul, x = valensi sisa asam, H = Hidrogen U2Ox HxZ
  • 9. Page9 Nama asam didahului dengan kata asam diikuti nama sisa asam. Untuk asam yang tidak mengandng oksigen diakhiri dengan kata ida. Jika mengandung oksigen diakhiri dengan it atau at. at untuk bervalensi tinggi dan it bervalensi rendah. Contoh : HCl = asam klorida H2S = asam sulfide Asam berdasar kuat lemahnya = { asam kuat , asam lemah } Asam kuat = { H2SO4, HCl, HBr, HI, HNO3, HClO3, HClO4 } Asam lemah = { asam kuat } 3. Basa : Hidrogen + sisa basa ( biasanya logam ) L =unsur logam, y = valensi unsure logam Untuk logam monovalen, nama basa di dahului nama logam diikuti kata hidroksida. Dan untuk logam polivalen, nama diikuti angka romawi dalam kurung dan diakhiri kata hidroksida. Penamaan basa juga dapat dilakukan dengan menambahkan akhiran i atau o pada logam polivalen. i untuk valensi tinggi dan o untuk valensi rendah. Contoh : NaOH = Natrium hidroksida Fe(OH)2 = Besi (II) hidroksida Basa berdasar kuat lemahnya = { basa kuat, basa lemah } Basa Kuat = { senyawa hidroksida basa dari unsur L, L = ( Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba ) } Basa lemah = {basa kuat} 4. Garam : ion positif logam/basa + ion sisa asam L = ion positif atau unsur logam, Z = sisa asam atau ion negative, x = muatan atau valensi sisa asam, y = muatan atau valensi logam/ion positif. Nama garam merupakan gabungan dari nama logam atau ion posotif diikuti nama asam. Contoh : NaCl = Natrium klorida BaSO4 = Barium sulfat L(OH)y LxZy
  • 10. Page10 Garam = { garam normal, garam basa, garam asam, garam rangkap, garam kompleks } Rumus molekul, rumus empiris dan rumus struktur Setiap senyawa kimia memiliki rumus kimia yang berbeda. Rumus kimia yang sering digunakan untu menjelaskan perbedaan antar senyawa, yaitu rumus molekul, rumus empiris dan rumus struktur. Rumus molekul : menyatakan perbandingan jumlah atom-atom yang menyusun sebuah molekul suatu senyawa. Air (H2O), setiap molekulnya tersusun dari sebuah atom oksigen (O) dan dua buah atom hydrogen (H). Rumus empiris : menyatakan perbandingan yang paling sederhana jumlah atom-atom yang menyusun sebuah molekul senyawa. Dua senyawa berbeda dapat memiliki rumus empiris yang sama namun rumus molekulnya berbeda. Rumus struktur : menggambarkan susunan atom-atom dalam menyusun suatu persenyawaan.konformasi atom-atom dalam molekul suatu persenyawaan sangat menentukan sifat molekul tersebut. III. Hitungan Kimia
  • 11. Page11 a. Teori atom Dalton : 1. Semua materi tersusun oleh partikel-partikel sangat kecil yang dinamakan atom 2. Atom-atom bersifat kekal dalam proses perubahan kimia, artinya perubahan reaktan menjadi produk tidak merubah atom-atom melainkan hanya merubah komposisi susuna aom-atom dalam suatu materi. 3. Atom dari unsure yang sama memiliki sifat, ukuran, dan massa yang sama dan atom dari unsure yang berbeda memiliki sifat, ukuran dan massa yang berbeda. 4. Senyawa kimia tersusun dari dua atau lebih atom-atom yang berbeda dengan komposisi tertentu, sederhana dan tetap. 5. perubahan kimia adalah proses pembentukan, penguraian dan penataan atom- atom dalam pembentukan suatu materi. Dari teori tersebut Dalton berhasil menjelaskan fakta hukum kekekalan massa sesuai pernyataan pertama dan kedua. Juga fakta hukum perbandingan tetap sesuai pernyataan keempat dan kelima. Kelemahan teori Dalton : 1. Atom ternyata tersusun dari partikel-partikel sub atomic , yaitu proton, neutron dan electron. 2. Atom-atom suatu unsure ternyata dapat berbeda massanya (adanya isotop). 3. Ada senyawa-senyawa kimia yang perbandingan atomnya rumit, misalnya C6H7N3O11 dan C18H35O2Na serta adanya senyawa-senyawa serta adanya senyawa-senyawa non stoikiometri. b. Massa sebuah atom dan massa atom relatif Dengan berkembangnya ilmu kimia, ditemukan fakta yang telah disesuaikan dengan berbagai sumber mengindikasikan bahwa atom tersusun dari partikel-partikel subatomic ( partikel kecil ). Secara umum ada tiga macam partikel sub atomic yaitu proton, electron, neutron. Data karakteristik ketiga sub atom : Proton neutron elektron simbol p n e Muatan relative +1 0 -1 Muatan absolute +1,6 x 10-19 C 0 -1,6 x 10-19 C Massa atom relative 1,006 ∞ 1 1,009 ∞ 1 5,44 x 10-4 ∞ 0
  • 12. Page12 Massa absolut 1,672 x 10-27 1,675 x 10-27 9,11 x 10-3 Proton dan neutron menyusun inti atom sehingga inti atom bermuatan positif, sedangkan electron bermuatan negative bergerak mengelilingi inti atom. Jumlah electron dalam sebuah atom netral selalu sama dengan jumlah proton. Massa electron sangat kecil bila disbanding massa proton atau neutron, oleh karena itu massa sebuah atom biasanya dianggap sama dengan jumlah massa proton dan neutron penyusun inti atom. Massa sebuah atom suatu unsure merupakan rata-rata massa isotop yang dimiliki unsure tersebut dengan satuan sma (satuan massa atom), 1 sma setara dengan 1,66 x 10-24 gram. Contoh : klor memiliki 2 macam isotop, yaitu 𝐶𝑙17 35 dengan kelimpahan 75,5 % dan 𝐶𝑙17 37 dengan kelimpahan 24,47%. Masing-masing isotop memiliki massa 34,97 sma dan 36,97 sma. Berapakah massa sebuah atom unsur Cl ? Perhitungan : Massa sebuuah atom unsure Cl = 75,5 % x 34,97 sma + 24,47 % +36,97 sma = 35,45 sma Massa atom relative berbeda dengan massa sebuah atom. Massa atom relative disimbolkan dengan Ar adalah angka banding massa sebuah atom suatu unsure terhadap massa sebuah atom isotop standart. Mulanya isotop hydrogen 𝐻1 1 digunakan sebagai standar, karena merupakan unsure yang paling ringan dan massanya ditentukan sebesar satu satuan. Namun, sejak tahun 1961 isotop karbon-12 ( 𝐶6 12 ) ditetapkan sebagi dasar penentuan massa atom relative. Massa atom relative tidak memiliki satuan karena merupakan angka banding. Penentuan massa atom relative dapat dilakukan dengan 3 cara, yaitu: 1. Hukum Dulong dan Petit (1819) menghitung Ar kira-kira → mencari massa ekivalen untuk menentukan massa atom relative yang tepat. Massa atom relative (Ar) X = 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 1 𝑎𝑡𝑜𝑚 𝑢𝑛𝑠𝑢𝑟 𝑋 1 12 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑖𝑠𝑜𝑡𝑜𝑝 𝐶−12
  • 13. Page13 Untuk unsure logam : Ar x c (J/gK) = 27 atau Ar x c (kalori/gK) = 6 Contoh : Suatu logam memiliki kalor jenis 0,24 J/gK dan massa ekivalen 38,3. Hitung Ar kira-kira dan Ar unsure logam tersebut. Penyelesaian : Ar kira-kira = 27/0,24 =112, valensi =112/38,3 = 3 ( dibulatkan ) Ar tepat = 3 x 38,3 =114,9 2. Metode Cannizaro Untuk menentukan Ar unsure non-logam seperti belerang, karbon dan nitrogen. Secara matematik hubungan antara rapat uap suatu unsure dengan Ar atau Mr : Dimana : RH adalah rapat uap suatu senyawa terhadap Hidrogen Contoh : Hasil peneliatian memberikan data RH untuk metana (CH4), etana (C2H6), propane ( C3H8) dan benzene (C6H6) masing-masing 8, 15, 22 dan 39. Berapakan Ar unsure C dalam senyawa-senyawa tersebut? Penyelesaian : Berdasarkan data RH dapat ditentukan Mr masing-masing senyawa yaitu 16, 30, 44 dan 78. Selanjutnya dari data Mr dihitung massa C dalam masing-masing senyawa
  • Related Search
    We Need Your Support
    Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

    Thanks to everyone for your continued support.

    No, Thanks