Download - Materi dan Perubahannya.pdf
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
1/63
1 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Materi dan Perubahannya
1.1.
Sejarah Perkembangan Ilmu Kimia
1.2.
Materi dan klasifikasinya
a.
Unsur
b.
Senyawa
c.
Campuran: Larutan, Koloid, Suspensi
1.3.
Partikel Materi
a.
Atom
b.
Molekul
c.
Ion
1.4.
Sifat Fisik dan Kimia serta Perubahannya
1.5.
Kadar Zat
a.
Persen Massa
b.
Persen Volume
c.
Ppm
1.6.
Pemisahan Campuran
a.
Filtrasi
b.
Sentrifugasi
c.
Destilasi
d.
Corong Pisah
e.
Kristalisasi
f.
Sublimasig.
Kromatografi
Reaksi kimia terjadi di sekeliling kita;
mulai dari perkaratan besi pagar
rumah sampai jalur metabolisme
dalam sel tubuh manusia. Ilmu kimia
bertujuan untuk mengelompokan
dan mengerti lebih dalam mengenaireaksi-reaksi ini. Reaksi kimia
menghasilkan zat baru. Contohnya
pada reaksi asam sulfat dan gula,
terjadi dehidrasi gula membentuk
karbon yang berwarna hitam dan
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
2/63
2 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
1.1. SEJARAH PERKEMBANGAN ILMU KIMIA
Prof : Hari ini kita akan mempelajari ilmu kimia
Mon : Apa itu ilmu kimia, Prof?Prof : Kimia adalah ilmu yang mempelajari tentang materi dan
perubahannya.
Min : Materi? Apa itu materi, Prof?
Prof : Materi adalah segala sesuatu yang menempati ruang
dan memiliki massa. Bumi kita dan segala sesuatu yang
ada di dalamnya tersusun atas materi.
Min : Siapa yang pertama kali mempelajari ilmu kimia, Prof?
Prof : Kimia dipercaya berasal dari Mesir. Kata “kimia” berasal
dari bahasa Yunani “Chemeia” , yang berarti seni
menggunakan logam. Sejarah awal kimia dimulai ketikaorang mulai mengekstrak dan menggunakan logam.
Sejak 2000 tahun yang lalu, orang-orang Mesir dan di
banyak negara lain telah menggunakan emas, perak,
tembaga dan perunggu.
Mon : Apakah kita bisa membuat emas dengan ilmu kimia,
Prof?
Prof : Nah, Mon… Keinginan untuk mengubah logam biasa
menjadi emas sudah ingin dilakukan orang sejak abad
ke-15 dan ke-16. Tapi ternyata tidak bisa, Mon.
Mon : Mereka itu siapa Prof?
Prof : Mereka disebut para alchemist . Karena gagal, pada abadberikutnya, mereka mulai membuat obat. Para alkemis ini
mengumpulkan banyak informasi mengenai sifat–sifat
zat. Mereka juga menemukan banyak peralatan yang
banyak digunakan di laboratorium sekarang.
Mon : Menarik sekali, Prof. Lalu apa saja yang akan kita pelajari
di ilmu kimia?
Prof : Tadi Prof sudah mengatakan bahwa kimia adalah ilmu
yang mempelajari tentang materi. Jadi dalam ilmu
kimia, kita akan mempelajari struktur, sifat dan
perubahan materi.
Gambar 1. Lukisan para
alkemis sedang bekerja di
laboratorium
Ilustrasi (buat seperti komik, dan lucu)
Monmon sedang tidur kemudian dia bermimpi: DUNIA tanpa KIMIA. Mula-mula baju
yang dikenakan Mon hilang, berubah menjadi baju kulit macan (seperti jaman
flinstones. Baju merupakan polimer;suatu zat kimia), kemudian selimut, seprai yang
dikenakan juga hilang (selimut, seprai adalah zat kimia), dia terjatuh. Selanjutnya
dinding kamarnya yang tadinya berwarna biru menjadi hilang (cat adalah suatu zat
kimia), selanjutnya Mon merasa giginya sakit (dia bertanya kenapa? Ternyata
tambalan giginya hilang; tambalan gigi terbuat dari zat kimia) selanjutnya lampu
kamarnya juga hilang (Mon bertanya kenapa? Karena lampu itu terbuat dari zat
kimia), sampai di sini seluruh dunia gelap buat Mon dan dia berteriak: Aaaaargggg!!!
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
3/63
3 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Min : Prof, apakah penting untuk kita mempelajari kimia?
Apakah tidak cukup jika kita hanya mempelajari
matematika dan fisika?
Prof ; Kimia sering disebut “The central science”, Min karena
pengetahuan dasar mengenai kimia penting bagi siswa
yang mempelajari fisika, biologi, kedokteran dan banyakbidang ilmu lainnya. Dengan kata lain, kimia merupakan
pusat di dalam kehidupan kita. Tanpa ilmu kimia, maka
kita kembali ke kondisi primitif, tidak ada kendaraan,
listrik dan banyak lagi hal yang memudahkan kehidupan
kita.
Mon : Tadi Prof mengatakan bahwa kimia merupakan pusat
ilmu pengetahuan, apakah hubungannya dengan bidang
fisika, biologi dan kedokteran, Prof?
Prof : Tentu saja ada. Misalnya saja dalam bidang ilmu
kedokteran:
1.
Penggunaan zat anastesi (bius) pada prosedur
operasi
2.
Penggunaan vaksin dan antibiotik untuk mencegah
penyakit
3.
Terapi gen untuk terapi penyakit turunan seperti
hemophilia
4.
Pembuatan obat
Dalam bidang ilmu Fisika dan Lingkungan:
1.
Kaitannya dengan energi: pengolahan minyak dan
gas bumi hingga kebutuhan energi dapat terpenuhi2.
Pembuatan sel surya
3.
Pembuatan sel bahan bakar
Dalam bidang ilmu Biologi dan pertanian:
1.
Pengendalian hama
2.
Pembuatan pupuk
3.
Pembuatan padi melalui bioteknologi
Untuk dapat melakukan hal-hal tersebut, seorang dokter,
ahli farmasi, fisika, biologi, pertanian harus mengetahui
sifat komponen molekul-molekul kimia yang terlibat.Min : Wah ternyata banyak sekali ya Prof, kaitan ilmu kimia
dengan ilmu lainnya
1.2. MATERI & KLASIFIKASINYA
Prof : Sekarang mari kita mempelajari dunia materi.
Mon : Mari Prof!!!
Min : Apakah kalian masih ingat, apakah itu “materi”?
Mon : Materi adalah segala sesuatu yang menempati ruang danmemiliki massa!
Gambar 2. Kimia merupakan
The Central Science (Pusat
ilmu pengetahuan alam)
Gambar 4. Sel Surya,
menggunakan cahaya
matahari untuk menghasilkan
listrik
Gambar 3. Terapi Gen adalah
terapi untuk mengobati
penderita hemofilia
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
4/63
4 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Prof : Benar sekali kamu, Mon. Sekarang, bisakah kalian
menyebutkan contoh materi yang ada di sekeliling kalian?
Mon : Baju yang saya gunakan!
Min : Sepatu saya!
Prof : Benar. Semua yang ada di sekeliling kita merupakan materi,
bahkan rambut kita, kuku kita dan semua bagian tubuh kitaadalah materi.
Prof : Agar kita dapat memahami materi dengan lebih baik, kita
harus mengetahui klasifikasi materi.
Mon : Klasifikasi materi?
Prof : Ya. Klasifikasi materi adalah pengelompokan atau
penggolongan materi sehingga manusia akan lebih mudah
memahami tentang materi. Coba perhatikan..
(ANIMASI: KOTAK DIKLIK BARU KELUAR TULISAN,
KECUALI KOTAK “MATERI”)
Mon : Rumit sekali klasifikasi materi, Prof!
Prof : Sebenarnya tidak rumit. Materi dikelompokkan menjadi dua
kelompok besar, yaitu zat tunggal dan campuran.
Mon : Apakah bedanya?
Gambar 6. Klasifikasi Materi
Gambar 5. Segala
sesuatu yang ada di
sekeliling kita merupakan
materi
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
5/63
5 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Prof : Zat tunggal hanya mengandung satu macam zat
penyusun dan memiliki sifat serta komposisi yang selalu
sama di setiap bagiannya.
Mon : Maksudnya bagaimana, Prof?
Prof : Perhatikan Gambar 7. Itu adalah segelas air murni. Jika kamu
mengambil bagian di atas gelas dengan bagian di bawahgelas, apakah mereka merupakan zat yang sama, Mon?
Mon : Tentu saja! Bagian atas dan bawah sama-sama air!
Prof : Menurutmu, apakah air yang ada di bagian atas dan bawah
memiliki sifat dan komposisi yang sama?
Mon : Tentu saja, Prof!
Prof : Itulah yang dimaksud dengan zat tunggal! Jika kita
mengambil zat tersebut dari setiap bagiannya, maka sifat
dan komposisinya pasti sama. Pada contoh air tadi, pada
tekanan 1 atmosfer, air murni selalu memiliki titik leleh 0oC
dan titik didih 100oC pada setiap bagiannya
Mon : Oh begitu, Prof. Kalau arti unsur dan senyawa, apa Prof?
Prof : Zat tunggal terbagi lagi menjadi dua kelompok, yaitu unsur
dan senyawa, Mon.
Mon : Apakah mereka memiliki perbedaan?
Prof : Ya, mereka berbeda. Unsur merupakan suatu zat tunggal
yang tidak dapat mengalami penguraian menjadi materi
yang lebih sederhana.
Begini, seandainya sekarang Prof memberimu 1 batang
emas murni, kemudian kamu potong menjadi dua bagian,
apakah kedua potongan itu masih disebut emas?
Mon : Tentu saja Prof!Prof : Nah, jika kita potong menjadi potongan yang lebih kecil lagi,
lebih kecil lagi, dan lebih kecil lagi, maka potongan terkecil
yang kita dapat tetap akan disebut emas. Nah, zat semacam
ini adalah zat tunggal yang kita sebut UNSUR .
Min : Oh, saya mengerti!
Mon : Ada berapa banyak unsur di bumi kita ini, Prof?
Prof : Ada lebih kurang 82 unsur, selebihnya adalah unsur buatan
manusia sehingga jumlah total unsur ada 118 buah. Coba
lihat gambar ini..(ANIMASI..JIKA KOTAK-KOTAK SISTEM
PERIODIK INI DIKLIK ADA ZOOM LAMBANG UNSUR,
NAMA UNSUR,GAMBAR)
Gambar 7. Air
merupakan zat
tunggal
Unsur
adalah zat
tunggal
yang tak
dapat
dibagi lagi
Ilustrasi batangan emas dipotong-potong terus hingga
mendapatkan bagian terkecil tetap merupakan emas
Gambar 8. Gambaran mengenai unsur
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
6/63
6 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Mon : Wah, banyak sekali! Mengapa mereka berwarna-warni, Prof?
Prof : Warna itu hanya untuk menunjukkan jenis unsur, yaitu
logam, non logam atau metaloid. Mon, apakah kamu tau
beda antara unsur logam dan non logam?
Mon : Ehm.. apa yah?
Prof : Begini.. Prof mengambil dua peralatan makan yang pastikamu gunakan sehari-hari, yaitu sendok yang terbuat dari
stainless steel (mengandung besi) dan gelas (terbuat dari
kaca).
Untuk sendok yang mengandung logam, jika kita
perhatikan permukaannya mengkilap, selain itu ia kuat
dan keras, dapat dibengkokkan dan diulur, memiliki
kerapatan yang besar, titik didih dan lelehnya tinggi sertamerupakan penghantar listrik dan panas yang baik.
Gambar 9. Unsur-unsur kimia yang seluruhnya berjumlah 118
Gambar 10. Sendok besi merupakan contoh benda yang
mengandung logam, dan gelas kimia yang mengandung
non logam
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
7/63
7 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Sedangkan gelas kaca yang mengandung bahan non
logam merupakan kebalikannya. Bahan non logam lebih
banyak variasinya daripada bahan logam. Non logam ada
yang berupa padat, cair dan gas sedangkan untuk logam
umumnya berwujud padat.
Tabel 1. Perbedaan unsur Logam dan Non Logam
Min : Yang manakah unsur yang termasuk unsur logam dan
yang termasuk unsur non logam, Prof?
Prof : Coba perhatikan Gambar 9. Yang termasuk unsur logam
dimulai dari grup 1-12, kecuali hidrogen. Untuk grup 13-
15 unsur logam diwarnai biru.
Min : Prof, jika diperhatikan, unsur non logam jumlahnya lebih
sedikit daripada unsur logam yah?
Prof : Kamu pintar, Min. Benar sekali, jumlah unsur logam lebih
banyak. Mereka terbagi menjadi golongan alkali, alkali
tanah, dan transisi.Min : Apa arti alkali, alkali tanah dan transisi, Prof?
Prof : Alkali adalah unsur di grup 1, yang jika dimasukkan ke
dalam air akan menghasilkan suatu larutan yang bersifat
basa (alkali).
Alkali tanah mirip dengan alkali, namun tidak sereaktif
alkali. Nama alkali “tanah” digunakan karena unsur-unsur
tersebut banyak ditemukan di kerak bumi. Alkali tanah
adalah golongan unsur di grup 2.
Unsur transisi merupakan unsur-unsur di grup 3-12, dan
disebut demikian karena letaknya dalam tabel merupakan
unsur peralihan.Mon : Prof, mengapa pada Gambar 9 ada dua baris kotak yang
terpisah dari kotak-kotak lainnya?
Prof : Itu adalah kelompok unsur yang disebut lantanida dan
aktinida, Mon. Seluruhnya memiliki sifat radioaktif.
Min : Apa artinya radioaktif Prof?
Prof : Radioaktif adalah sifat unsur yang dapat memancarkan
sinar tanpa perlu disinari terlebih dahulu.
Mon : Bagaimana dengan unsur non logam, Prof? Apakah
terbagi juga dalam golongan tertentu?
Logam Non logam
Mengkilap Tidak mengkilap
Kuat dan keras Umumnya tidak kuat dan lunak
Dapat dibengkokkan dan diulur Rapuh dan dapat patah jika dibengkokkan atau diulur
Umumnya memiliki kerapatan besar Umumnya memiliki kerapatan kecil
Umumnya memiliki titik didih dan leleh yang tinggi Umumnya memiliki titik didih dan leleh yang rendah
Penghantar listrik dan panas yang baik Bukan penghantar listrik dan panas
Paling ringan: hidrogen
(kerapatan 0,0009 kg/L)
Paling berat:
osmium (22,57 kg/L)
Palng keras: karbon
(dalam bentuk intan)
Paling banyak di jagat
raya: hidrogen (75%
massa jagat raya)
Paling banyak di bumi:
besi (35% massa bumi)
Paling banyak di kulit
bumi: oksigen (45% massa
kulit bumi)
Paling mudah bereaksi: fluor
Paling sukar bereaksi:
helium
Paling tinggi titik
lelehnya: wolfram (3422
derajat C)
Paling bagus daya
hantarnya: perak
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
8/63
8 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Prof ; Ada golongan tertentu, Mon. Misalnya, grup 17 adalah
kelompok unsur halogen dan grup 18 adalah kelompok
unsur gas mulia.
Min : Apa maksudnya, Prof?
Prof : Halogen merupakan golongan unsur pembentuk garam
(Halo=garam; gen=pembentuk).Gas mulia adalah golongan unsur yang semuanya berupa
gas yang sukar bereaksi.
Mon : Kalau metaloid bagaimana, Prof?
Min : Mungkin metaloid itu setengah logam dan setengah non
logam?
Prof : Benar! Metaloid itu memiliki sifat seperti itu!
Mon : Wah Minmin hebat!!!
Prof : Metaloid terkadang sulit dibedakan dengan logam.
Namun ada perbedaan antara keduanya: logam bersifat
konduktor (penghantar listrik dan kalor), sedangkan
metaloid bersifat semikonduktor.
Min : Apa saja unsur metaloid, Prof?
Prof : Ada 7 unsur, yaitu boron, silikon, germanium, arsen,
telurium, polonium
Mon : Di Gambar 9 yang berwarna coklat itu, yah Prof?
Prof : Ya benar.
Min : Prof, apakah arti angka-angka yang ada pada Gambar 9?
Apakah itu adalah urutan unsur?
Prof : Angka-angka itu adalah nomor atom unsur. Kita akan
mempelajari topik “Nomor Atom” di Bab 2 nanti.
Sekarang kalian tak perlu memusingkan istilah “Nomoratom” dan arti kotak-kotak yang ada pada Gambar 9.
Suatu hari nanti Prof akan menjelaskan. Sekarang ini
kalian kenali saja dulu nama unsur dan lambangnya
Min : Nama unsur dan lambangnya?
Prof : Ya. Pencetus ide lambang unsur adalah Jons Jacob
Berzelius pada tahun 1813. Dia mengusulkan pemberian
lambang kepada setiap unsur dengan huruf.
Min : Apakah lambang unsur harus ditulis dengan huruf besar?
Prof : Ya. Penulisan lambang unsur diambil dari huruf pertama
(huruf besar atau kapital) nama latin unsur tersebut.
Perhatikan nama unsur berikut, hidrogen dilambangkandengan huruf H (kapital), boron dilambangkan dengan
huruf B, oksigen dilambangkan dengan huruf O.
Mon ; Prof, kok ada lambang unsur yang terdiri dari dua huruf?
Misalnya saja ini, “Be”, mengapa demikian, Prof?
Prof : Banyak nama unsur yang diawali dengan huruf yang
sama misalnya “boron” dan “berilium”, sama-sama
diawali dengan huruf “B”. Untuk membedakan, penulisan
lambang menggunakan lebih dari satu huruf. Huruf
pertama dalam huruf kapital, sedangkan huruf
selanjutnya ditulis dalam huruf kecil.
Mon : Oh begitu!
Gambar 11.
Penulisan lambang
unsur
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
9/63
9 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Prof : Mari kita coba, misalnya kalian diminta menuliskan
lambang unsur :
1.
Karbon 4. Sesium
2. Kalsium 5. Tembaga
3.
Kromium 6. kadmium
Mon : Saya mau mencoba menjawab, Prof! Lambang unsurnyaadalah:
1.
Karbon = K 4. Sesium = S
2. Kalsium = Ka 5. Tembaga = Te
3.
Kromium = Kr 6. Kadmium = Kad
Betul kan, Prof?
Prof : Aduh maaf, dengan berat hati, masih belum tepat Mon..
Jawaban yang tepat adalah:
1. Karbon = Carbon ; Lambang unsur: C
2.
Kalsium = Calcium; Lambang unsur: Ca
3. Kromium = Chromium; Lambang unsur: Cr
4.
Sesium = Cesium; Lambang unsur: Cs
5. Tembaga = Copper; Lambang unsur: Cu
6.
Kadmium = Cadmium; Lambang unsur: Cd
Mon : Wah saya keliru menuliskan nama mereka dalam bahasa
Indonesia, yah Prof?
Prof : Iya Mon. Selain itu, jika kalian perhatikan, semua lambang
unsur itu dimulai dengan huruf awal yang sama, yaitu “C”
sehingga diperlukan huruf kedua untuk membedakan
unsur-unsur tersebut.
Contoh lainnya lagi yang unik adalah penamaan unsur-
unsur berikut:1.
Emas : Aurum; lambang unsur: Au
2.
Perak: Argentum; lambang unsur: Ag
3.
Besi: Ferrum; lambang unsur: Fe
Mon : Itu bahasa apa, Prof?
Prof : Aurum, argentum dan ferrum itu dari bahasa latin, Mon
Beberapa unsur dinamakan berdasarkan:
1. Nama penemunya: bohrium (Bh) ditemukan oleh
Niels Bohr, kurium (Cm) ditemukan oleh Pierre dan
Marie Curie.
2. Nama tempat: germanium (Ge) berasal dari nama
negara Jerman; kalifornium (Cf) berasal dari negarabagian California, polonium (Po) berasal dari nama
negara Polandia
3. Nama unsur sistematik: Nama dan simbol
sementara yang digunakan untuk unsur-unsur kimia
yang baru atau belum disintesis. Sistem penamaan ini
digunakan untuk unsur dengan nomor atom 112 atau
lebih. Coba sekarang hafalkan perjanjian angka dan
sebutannya ini yah!
Link Permainan Nama
Unsur:
http://education.jlab.org/
elementflashcards/question.php?15616278
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
10/63
10 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Lambang unsur (tanda atom) terdiri atas 3 huruf, yaitu
rangkaian huruf awal dan akar kata yang menyatakan
nomor atom unsur tersebut kemudian diberi akhiran
“ium”.
Contoh:
unsur dengan no atom 104:
1 1 9
un un enn+ iumNama: Ununennium
Lambang: Uue
Soal 1.1
Untuk unsur-unsur di bawah ini, berikanlah nama berdasarkan nama
unsur sistemik:
Unsur dengan nomor atom 123, 208, 457, 986, dan 1060
Strategi:
Gunakan aturan penamaan seperti yang telah dijelaskan
Solusi:
Unsur nomor atom 123: un + bi + tr + ium = unbitrium (Ubt)
Unsur nomor atom 208: bi + nil + okt + ium = biniloktium (Bno)
Unsur nomor atom 457: kuad + pent + sept +ium = kuadpentseptium (Qps)
Unsur nomor atom 986: enn + okt + heks +ium = ennoktheksium (Eoh)
Unsur nomor atom 1060: un + nil + heks + nil + ium = unnilheksnilium (Unhn)
0 = nil 5 = pent
1 = un 6 = hex
2 = bi 7 = sept
3 = tri 8 = okt
4 = quad 9 = enn
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
11/63
11 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Tabel 2. Lambang dan Nama Unsur KimiaNo
AtomLambang
Nama
UnsurEtimologi Jenis
1 H Hidrogen Yunani: hydor = air; genes = pembentuk non logam
2 He Helium Yunani: helios = matahari golongan gas mulia
3 Li Litium Yunani: lithos = batu golongan alkali (logam)
4 Be Berilium Latin: beryl = manis
golongan alkali tanah
(logam)
5 B Boron Arab: buraq = jernih metaloid
6 C Karbon Latin: carbo = batubara non logam
7 N Nitrogen Yunani: nitron = basa; genes = pembentuk non logam
8 O Oksigen Yunani: oxys = asam; genes = pembentuk non logam
9 F Fluor Latin: fluere = mengalir
golongan halogen (non
logam)
10 Ne Neon Yunani: neos = baru golongan gas mulia
11 Na Natrium Latin: natri = basa golongan alkali (logam)
12 Mg Magnesium Magnesia, daerah di Yunani golongan alkali tanah(logam)
13 Al Aluminum Latin: alum = pahit logam
14 Si Silikon Latin: silex = batu api metaloid
15 P Fosfor Yunani: phosphoros = pembawa cahaya non logam
16 S Belerang Latin: sulphur = belerang non logam
17 Cl Klor Yunani: chloros = hijau
golongan halogen (non
logam)
18 Ar Argon Yunani: argos = malas golongan gas mulia
19 K Kalium Arab: qali = abu golongan alkali (logam)
20 Ca Kalsium Latin: calx = kapur
golongan alkali tanah
(logam)
21 Sc Skandium Skandinavia golongan transisi (logam)
22 Ti Titanium Yunani: titan = besar tubuh, raksasa golongan transisi (logam)
23 V Vanadium Vanadis, dewi cinta Skandinavia golongan transisi (logam)
24 Cr Krom Yunani: chroma = warna golongan transisi (logam)
25 Mn Mangan Latin: magnes = bermagnet) golongan transisi (logam)
26 Fe Besi Latin: ferrum = besi golongan transisi (logam)
27 Co Kobalt Jerman: kobold = roh jahat golongan transisi (logam)
28 Ni Nikel Jerman: kupfernickel = tembaga palsu golongan transisi (logam)
29 Cu Tembaga Yunani: Kypros = Siprus golongan transisi (logam)
30 Zn Seng Jerman: zink = seng golongan transisi (logam)
31 Ga Galium Latin: Gallia = Perancis logam
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
12/63
12 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
No
AtomLambang Nama Unsur Etimologi Jenis
32 Ge Germanium Latin: Germania = Jerman metaloid
33 As Arsen Arab: az-zirnikh = kuning emas metaloid
34 Se Selenium Yunani: selene = bulan non logam
35 Br Brom Yunani: bromos = pesing golongan halogen (non logam)
36 Kr Kripton Yunani: kryptos = tersembunyi golongan gas mulia
37 Rb Rubidium Latin: rubidus = merah golongan alkali (logam)
38 Sr Stronsium Strontian, daerah di Skotlandia golongan alkali tanah (logam)
39 Y Itrium Ytterby, daerah di Swedia golongan transisi (logam)
40 Zr Zirkonium Arab: zarqun = kemilau golongan transisi (logam)
41 Nb Niobium Niobe, dewi Yunani golongan transisi (logam)
42 Mo Molibdenum Yunani: molybdos = timbal golongan transisi (logam)
43 Tc Teknesium Yunani: technetos = buatan golongan transisi (logam)
44 Ru Rutenium Latin: Ruthenia = Rusia golongan transisi (logam)
45 Rh Rodium Yunani: rhodos = merah jambu golongan transisi (logam)
46 Pd Paladium Asteroid Pallas golongan transisi (logam)
47 Ag Perak Latin: argentum = perak golongan transisi (logam)
48 Cd Kadmium Kadmos, raja Thebe di Yunani golongan transisi (logam)
49 In Indium Latin: indicum = nila logam
50 Sn Timah Latin: stannum = timah logam
51 Sb Antimon Yunani: stibi = cincin metaloid
52 Te Telurium Latin: tellus = tanah metaloid
53 I Iodium Yunani: iodes = ungu golongan halogen (non logam)
54 Xe Xenon Yunani: xenos = asing golongan gas mulia
55 Cs Sesium Latin: caesius = biru golongan alkali (logam)
56 Ba Barium Yunani: baros = berat golongan alkali tanah (logam)
57 La Lantanum Yunani: lanthanein = tercecer golongan lantanida
58 Ce Serium Asteroid Ceres golongan lantanida
59 Pr Praseodimium Yunani: praseos = hijau tua; dymos = kembar golongan lantanida
60 Nd Neodimium Yunani: neos = baru; dymos = kembar golongan lantanida
61 Pm Prometium Prometheos, tokoh mitos Yunani golongan lantanida
62 Sm Samarium Kolonel Samarski, ahli tambang Rusia golongan lantanida
63 Eu Europium Benua Eropa golongan lantanida
64 Gd Gadolinium Johan Gadolin, 1760-1852, orang Finlandia golongan lantanida
65 Tb Terbium Ytterby, daerah di Swedia golongan lantanida
66 Dy Disprosium Yunani: dysprositos = sukar didapat golongan lantanida
67 Ho Holmium Latin: Holmia = Stockholm golongan lantanida
68 Er Erbium Ytterby, daerah di Swedia golongan lantanida
69 Tm Tulium Yunani: Thule = Swedia golongan lantanida
70 Yb Iterbium Ytterby, daerah di Swedia golongan lantanida
71 Lu Lutetium Latin: Lutetia = Paris golongan lantanida
72 Hf Hafnium Latin: Hafnia = Kopenhagen golongan transisi (logam)
73 Ta Tantalum Tantalus, dewa Yunani golongan transisi (logam)
74 W
Wolfram
(tungsten) Jerman: wolfram = batu berat golongan transisi (logam)
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
13/63
13 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
75 Re Renium Latin: Rhenus = Sungai Rhine golongan transisi (logam)
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
14/63
14 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
76 Os Osmium Yunani: osme = bau golongan transisi (logam)
77 Ir Iridium Latin: iris = pelangi golongan transisi (logam)
78 Pt Platina Spanyol: platina = perak kecil golongan transisi (logam)
79 Au Emas Latin: aurora = fajar) golongan transisi (logam)
80 Hg Raksa Yunani: hydrargyre = air perak golongan transisi (logam)
81 Tl Talium Yunani: thallos = hijau muda logam
82 Pb Timbal Latin: plumbum = timbal logam
83 Bi Bismut Arab: bismuth = cerah logam
84 Po Polonium Latin: Polonia = Polandia metaloid
85 At Astatin Yunani: astatos = tidak tetap golongan halogen (non logam)
86 Rn Radon Latin: radius = sinar golongan gas mulia
87 Fr Fransium Perancis golongan alkali (logam)
88 Ra Radium Latin: radius = sinar golongan alkali tanah (logam)
89 Ac Aktinium Yunani: aktis = sinar golongan aktinida
90 Th Torium Thor, dewa Skandinavia golongan aktinida
91 Pa Protaktinium Yunani: pertama menjadi aktinium golongan aktinida
92 U Uranium Planet Uranus golongan aktinida
93 Np Neptunium Planet Neptunus golongan aktinida
94 Pu Plutonium Planet Pluto golongan aktinida
95 Am Amerisium Benua Amerika golongan aktinida
96 Cm Kurium Marie Sklodowska Curie, 1867-1934 golongan aktinida
97 Bk Berkelium Berkeley di Amerika Serikat golongan aktinida
98 Cf Kalifornioum California di Amerika Serikat golongan aktinida
99 Es Einsteinium Albert Einstein, 1879-1955 golongan aktinida
100 Fm Fermium Enrico Fermi, 1901-1954 golongan aktinida
101 Md Mendelevium Dmitri Ivanovich Mendeleyef, 1834-1907 golongan aktinida
102 No Nobelium Alfred Bernhard Nobel, 1833-1896 golongan aktinida
103 Lr Lawrensium Ernest Orlando Lawrence, 1901-1958 golongan aktinida
104 Rf Ruterfordium Ernest Rutherford, 1871-1937 golongan transisi (logam)
105 Db Dubnium Dubna di Rusia golongan transisi (logam)
106 Sg Seaborgium Glenn Theodore Seaborg, 1912-1999 golongan transisi (logam)
107 Hs Hassium Hasse di Jerman golongan transisi (logam)
108 Bh Bohrium Niels Henry David Bohr, 1885-1962 golongan transisi (logam)
109 Mt Meitnerium Lise Meitner, 1878-1968 golongan transisi (logam)
110 Ds Darmstadium Darmstadt di Jerman golongan transisi (logam)
111 Rg Ronsenium Wilhelm Konrad Rontgen, 1845-1923 golongan transisi (logam)
112 Cn kupernisium golongan transisi (logam)
113 Uut Ununtrium unsur sintetik
114 Uuq Ununquadium unsur sintetik
115 Uup Ununpentium unsur sintetik
116 Uuh Ununheksium unsur sintetik
117 Uus Ununseptium unsur sintetik
118 Uuo Ununoktium unsur sintetik
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
15/63
15 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Soal 1.2
Tulislah lambang unsur berikut dan jenisnya (logam/non logam):
a. besi e. aluminium
b. tembaga f. kalsium
c. perak g. belerangd. klorin h. emas
Strategi:
Perhatikan Tabel 2
Solusi:
a. Besi : Fe; logam
b. Tembaga : Cu; logam
c. Perak : Ag; logam
d. Klorin : Cl; non logam
e. Aluminium : Al; logamf. Kalsium : Ca; logam
g. Belerang : S; non logam
h. Emas : Au; logam
Soal 1.3
Tulislah nama dari lambang unsur berikut dan jenisnya (logam/non logam):
a. K e. Co
b. Ni f. Br
c. Pt g. Hgd. I i. Cu
e. C h. Si
Strategi:
Perhatikan Tabel 2
Solusi:
a. K : Kalium; logam e. Co: Kobalt; logam
b. Ni: Nikel; logam f. Br: Brom; non logam
c. Pt: Platina; logam g. Hg: Raksa; logam
d. I : Iodium; non logam i. Cu: Tembaga; logam
e. C : Karbon; non logam h. Si: Silikon; non logam
Prof : Sekarang kalian pasti sudah mengerti tentang unsur.
Kita, beranjak ke zat tunggal yang lainya, yaitu senyawa.
Coba kalian perhatikan gambar ini:
Mon : Wah itu robot dan bangunan yang semua terbuat dari
Lego, Prof? luar biasa yah!!!
Prof : Benar. Mainan Lego kelihatannya sederhana, namun jikamereka saling menata diri dan berikatan satu sama lain,
Gambar 12. Robot Lego
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
16/63
16 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
mereka dapat membentuk sesuatu yang dapat membuat
kita tercengang.
Mon : Iya Prof, sewaktu kecil saya suka membangun berbagai
bentuk dengan mainan Lego.
Prof : Nah, unsur juga seperti mainan Lego. Jika unsur-unsur
itu saling bergabung, maka akan terbentuk zat-zat kimiayang jumlahnya tak terhitung. Misalnya, jika kita
membuka buku telepon ( yellow page), ada berapakah
nomor telepon yang akan kalian temukan?
Min : Wah, mungkin ada ribuan nomor telepon, Prof!
Prof : Sekarang mari kita perhatikan! Ternyata semua kombinasi
nomor tersebut hanya tersusun dari 10 jenis angka yaitu
angka 0 sampai 9.
Mon : Wah benar, Prof!
Prof : Alam semesta ini mengandung zat yang jumlahnya tak
terhitung dan ternyata semua zat tersebut tersusun dari
unsur. Unsur seperti “batu bata” penyusun suatu rumah.
Mereka dapat membentuk struktur-struktur yang begitu
rumit dan kompleks ketika berhubungan satu sama lain.
Min : Menarik sekali! Jadi unsur-unsur itu bisa saling berikatan
yah! Contohnya apa Prof?
Prof : Contohnya yang sederhana adalah air. Air tersusun atas
dua unsur yang berbeda.
Min : Saya pernah melihat di buku, bahwa air itu adalah H2O,
berarti tersusun atas unsur Hidrogen dan Oksigen yah,
Prof?
Prof : Benar sekali! Air tersusun atas unsur hidrogen danoksigen. Air merupakan zat tunggal, dan dalam klasifikasi
materi, zat seperti itu disebut SENYAWA (Gambar 6).
Senyawa terbentuk dari gabungan dua atau lebih
jenis unsur melalui suatu reaksi kimia sehingga
senyawa juga hanya dapat diurai lagi menjadi unsur
penyusunnya melalui reaksi kimia juga.
Mon : Prof, mengapa senyawa merupakan zat tunggal?
Bukankah mereka tersusun atas dua unsur?
Prof : Kita harus mengerti dahulu makna “Zat tunggal”. Zat
tunggal adalah suatu zat yang memiliki komposisi dan
sifat yang sama di setiap bagiannya. Air memangtersusun atas dua unsur yang berbeda, namun komposisi
dan sifatnya sama di setiap bagiannya. Misalnya, kita
memiliki segelas air murni. Jika kita ambil air di bagian
atas gelas, maka rumus kimianya adalah H2O dan
memiliki titik didih 1000C. Jika kita ambil air di bagian
bawah maka komposisi dan titik didihnya pun juga sama.
Di setiap bagian air jika kita uji akan memiliki komposisi
dan titik didih yang sama. Hal itu menunjukkan air
merupakan zat tunggal.
Senyawa
Fakta 1:
Merupakan zat tunggal
yang terbentuk dari dua
atau lebih jenis unsur
melalui suatu reaksi
kimia
Fakta 2:
Dapat diurai lagi
menjadi unsur-unsur
penyusunnya melalui
reaksi kimia
Fakta 3:
Memiliki sifat tertentu
yang berbeda dari sifat
unsur penyusunnya
Fakta 4:
Perbandingan massa
unsur yang menyusun
selalu tertentu dan
tetap
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
17/63
17 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Prof : Senyawa memiliki sifat lainnya, yaitu memiliki sifat
tertentu yang berbeda dari sifat unsur penyusunnya.
Perhatikan gambaran di bawah ini:
Prof : Air tersusun atas gas hidrogen yang sifatnya mudah
terbakar dan gas oksigen yang perlu untuk
melangsungkan pembakaran. Ketika menjadi air
(senyawa), maka wujudnya tidak lagi gas (melainkan cair)
dan sifatnya tak sama lagi dengan gas hidrogen yang
mudah terbakar.
(ANIMASIKAN!!)
Min : Wah, aneh juga yah!
Mon : Prof, apakah air selalu memiliki rumus kimia H2O?
Prof : Benar, Mon. Perbandingan massa unsur yang menyusun
suatu senyawa selalu tertentu dan tetap. Seiring kalian
belajar ilmu kimia, kalian akan mengerti mengapa air
memiliki rumus H2O, bukan H3O misalnya atau HO4 atau
yang lainnya (akan dipelajari di Bab 7, Hukum Proust).
Mon : Apa saja contoh senyawa yang lain, Prof?
Prof : Ada banyak sekali, Mon. Misalnya garam untuk memasak
itu terdiri dari unsur natrium dan klorin.
Mon : Aku tau! Namanya NaCl yah Prof?
Gas oksigen (O2)
merupakan suatu unsur.
Sifat: Diperlukan untuk
melangsungkan reaksi
pembakaran
Gas hidrogen (H2)
merupakan suatu
unsur.
Sifat: Mudah terbakar
Air (H2O) merupakan
suatu senyawa
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
18/63
18 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Prof : Benar! Ada lagi gula pasir, atau sukrosa, rumus kimianya
C12H22O11, jadi merupakan gabungan unsur karbon,
hidrogen dan oksigen.
Min : Sekarang aku tau! Ternyata unsur-unsur dapat
bergabung membentuk senyawa.
Tabel 3. Beberapa Contoh Senyawa
Prof : Selain zat tunggal yang terdiri atas unsur dan senyawa,
meteri juga dapat berupa campuran.
Min : Apa itu campuran, Prof?
Prof : Campuran merupakan gabungan dari dua atau lebih
zat yang masih mempunyai sifat zat asalnya. Misalnya
kita memasukkan gula pasir ke dalam segelas air, maka
gula akan larut membentuk suatu campuran yang kita
sebut LARUTAN. Campuran tersebut akan tetap terasa
manis (sifat dari gula) jadi sifat komponen penyusunnya
tak hilang. Ada 3 macam campuran, yaitu larutan, koloiddan suspensi. (ANIMASIKAN!!)
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
19/63
19 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Prof : Larutan merupakan campuran homogen, sedangkan
koloid dan suspensi merupakan campuran heterogen.
Campuran homogen komposisinya sama di setiap
bagiannya, sedangkan campuran heterogen adalahcampuran yang penyusunnya dengan mudah dapat
dibedakan.
Mon : Prof, salah satu contoh larutan adalah emas 22 karat.
Apakah arti emas 22 karat?
Min : Prof, mengapa emas 22 karat merupakan larutan, padahal
wujudnya kan padat?
Prof : Hahahaha... kalian semangat sekali bertanya. Bagus!
Pertama, Prof akan menjelaskan pertanyaan Mon terlebih
dahulu, apakah arti emas 22 karat?
Emas 22 karat merupakan campuran emas (logam)
dengan logam lain. Campuran logam dengan logam lain
dinamakan paduan logam (alloy ). Emas murni memiliki
Larutan dapat berupa padatan,
cairan atau gas.
Merupakan campuran homogen,
yaitu tak terdapat bidang batas
antar komponennya sehingga tak
dapat dibedakan lagi meski
menggunakan mikroskop ultra.
Mempunyai komposisi yang sama
pada setiap bagiannya.
Contoh: emas 22 karat, larutan
gula dalam air, udara.
Suatu larutan
Koloid merupakan bentuk campuran
yang secara makroskopis tampak
homogen, tapi akan tampak heterogen
jika diamati dengan mikroskop ultra.
Contoh:
susu, air sabun, cat.
Suatu koloid
Suspensi merupakan campuran
kasar dan tampak heterogen. Antar
komponennya masih terdapat
bidang batas dan dapat dibedakan
tanpa menggunakan mikroskop.
Contoh:
Campuran terigu dalam air,
campuran tanah dalam air. Suatu suspensi
CAMPURAN
Fakta 1:
Terdiri dari dua jenis zattunggal atau lebih
Fakta 2:
Komposisi zat penyusun
tidak tetap
Fakta 3:
Masih memiliki sifat
komponen penyusunnya
Fakta 4:
Terbagi menjadi 3 jenis
yaitu larutan, koloid,
dan suspensi,
tergantung ukuran
partikel zat terlarutnya.
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
20/63
20 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
kadar 24 karat dan merupakan logam yang lunak serta
mudah sekali dibengkokkan. Untuk memperkuatnya,
maka emas perlu dicampur dengan logam lain. Logam
yang biasa digunakan adalah tembaga. Oleh karenanya,
perhiasan emas dijual dengan kadar 18 karat, 20 karat
atau 22 karat, bukan 24 karat. Semakin kecil kadar emasberarti semakin banyak kandungan tembaganya. Untuk
mendapatkan tampilan emas yang lebih menarik, selain
dicampur dengan tembaga, perlu ditambahkan perak
yang menghasilkan emas berwarna putih atau biasa
disebut “emas putih”.
Mon : Oh begitu, jadi emas 22 karat itu sebenarnya adalah
campuran emas dengan tembaga yah!
Prof : Ya, Mon. Menjawab pertanyaan Min, mengapa emas 22
karat merupakan larutan, padahal wujudnya padat?
Pencampuran emas dan tembaga dilakukan dengan
melelehkan logam-logam tersebut dan campuran yang
terbentuk bersifat homogen. Karena itulah emas 22 karat
tergolong larutan walaupun berwujud padat. Jadi harus
diingat baik-baik bahwa larutan adalah suatu campuran
yang homogen, jadi bisa saja berwujud padat, cair,
maupun gas.
Min : Apakah campuran logam dengan logam hanya emas saja,
Prof?
Prof : Tentu tidak. Banyak sekali campuran logam, yaitu:
1.
Stainless steel, banyak digunakan untuk keperluan
alat-alat dapur, seperti sendok, pisau, garpu, danoven, juga untuk alat-alat kesehatan seperti, gunting
dan pisau bedah. Stainless steel merupakan campuran
logam besi, krom dan nikel.
2.
Perunggu, banyak digunakan untuk medali kejuaraan
terbuat dari campuran logam tembaga, seng dan
timah.
3.
Kuningan, banyak digunakan untuk pembuatan
ornamen, terbuat dari campuran tembaga dan seng.
Soal 1.4
Kelompokkan materi berikut, apakah termasuk larutan, koloid atau
suspensi?
a. Air laut d. Cat
b. Tanah liat dalam air e. Udara bersih
c. Alkohol 70 % f. Sirup
Strategi:
Larutan merupakan campuran homogen. Koloid merupakan
campuran heterogen yang secara makroskopis tampak homogen.
Suspensi merupakan campuran heterogen yang antar komponennya
terdapat bidang batas.
Gambar 13. Stainless
steel
Kadar kemurnian Emas
menurut standar
internasional:
- Emas 24 karat adalah
emas murni (99.99%)
- Emas 22 karat
memiliki komposisi
91.7% emas dan
dicampur bahan lain
8.3%, biasanya bahan
perak
- Emas 20 karat
memiliki kompoisis
83.3% emas
- Emas 18 karat
memiliki komposisi
75% emas
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
21/63
21 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Solusi:
a. Air laut: Larutan d. Cat: Koloid
b. Tanah liat dalam air: Suspensi e. Udara bersih: Larutan
c. Alkohol 70 %: Larutan f. Sirup: Larutan
Min : Prof, apakah perbedaan antara senyawa dengan campuran?
Prof : Banyak perbedaannya, Min.
1.
Senyawa terbentuk atas dua atau lebih unsur melalui
reaksi kimia, sedangkan campuran lebih bervariasi,
dapat terbentuk dari gabungan unsur dan unsur,
unsur dan senyawa ataupun senyawa dengan
senyawa tanpa saling bereaksi secara kimia.
2.
Senyawa memiliki komposisi zat penyusun yang
selalu tertentu dan tetap, sedangkan komposisi zat
yang menyusun campuran tidak tetap. Misalnya sajauntuk membentuk air (senyawa), selalu diperlukan
hidogen dan oksigen dengan perbandingan massa
1:8 sedangkan untuk membuat teh manis (campuran),
kita dapat mencampurkan gula sebanyak 1 sendok
atau 2 sendok atau berapa pun juga sekehendak kita.
3.
Senyawa memiliki sifat yang baru yang berbeda
dengan sifat unsur penyusunnya sedangkan
campuran masih memiliki sifat komponen
penyusunnya. Misalnya saja air (senyawa) memiliki
sifat yang berbeda dengan hidrogen dan oksigen,
sedangkan teh manis (campuran) masih memiliki sifat
komponen penyusunnya, yaitu rasa manis dari gula
yang dicampur ke dalam teh.
4.
Komponen penyusun senyawa tak dapat dipisahkan
secara fisik, sedangkan komponen penyusun
campuran dapat dipisahkan secara fisik. Misalnya
saja, kita tak dapat memisahkan hidrogen dan
oksigen dalam air dengan cara fisik, sedangkan gula
yang kita campurkan ke dalam teh dapat kita
pisahkan kembali secara fisik.
Soal 1.5
Kelompokkan materi berikut apakah termasuk unsur atau senyawa
atau campuran?
a. Emas e. Air
b. Susu f. Natrium
c. Oksigen g. Gula
d. Air laut h. Besi
Strategi:
Unsur adalah zat tunggal yang tak dapat di bagi lagi. Senyawa adalahzat tunggal yang terbentuk dari dua atau lebih jenis unsur melalui
Berbeda dengan unsur
dan senyawa, komponen
campuran bisa
dipisahkan lho…
Yang mau tau bisa
langsung ke sub bab 1.6
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
22/63
22 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
reaksi kimia dan dapat diurai lagi melalui reaksi kimia. Campuran
adalah gabungan dua atau lebih zat tunggal dengan komposisi yang
tidak tetap.
Solusi:
a. Emas: Unsur e. Air: Senyawa
b. Susu: Campuran f. Natrium: Unsur
c. Oksigen: Unsur g. Gula: Senyawa
d. Air laut: Campuran h. Besi: Unsur
1.3. PARTIKEL MATERI
Prof : Setiap materi tersusun dari partikel-partikel yang sangat
kecil yang masih memiliki sifat materi itu.Mon : Maksudnya apa, Prof?
Prof : Misalnya begini, Prof memiliki sebuah batang besi. Jika
besi ini kita potong-potong terus sampai tak dapat dibagi
lagi, kita akan menemukan suatu partikel yang disebut
“atom”. Atom adalah salah satu partikel materi.
Min : Apakah beda materi dengan partikel materi, Prof?
Prof : Kita ambil contoh yang tadi. Batang besi ini bisa kita lihat
dan kita sentuh. Batang besi adalah contoh dari materi.
Materi bisa kita lihat, rasa, dan sentuh. Nah, partikel
materi adalah penyusun materi itu dan terlalu kecil untuk
dapat dilihat langsung.
Para ahli mengemukakan suatu teori yang disebut teori
kinetik partikel materi. Coba perhatikan:
a. Partikel terlalu kecil untuk dapat dilihat langsung.
b. Ada jarak antar partikel dalam materi; jarak ituberbeda dalam padatan, cairan dan gas.
c. Partikel materi ada dalam gerakan yang konstan;
bergerak dalam kecepatan yang berbeda dalam
padatan, cairan dan gas.
d. Partikel materi dapat menyebar dalam cairan atau
gas. Proses ini disebut difusi. Kecepatan difusi
ditentukan oleh suhu dan massa partikel.
Gambar 14. Besi
tersusun atas atom-
atom besi
Gambar 13. Setiap
materi tersusun atas
partikel materi
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
23/63
23 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Mon : Apa saja partikel materi, Prof?
Prof : Partikel materi dapat berupa:
a. Atom
Atom adalah bagian yang terkecil dari unsur yang
masih memiliki sifat unsur tersebut. Semua unsurtersusun atas atom.
Contoh :
Besi tersusun dari atom-atom besi, emas tersusun
atas atom-atom emas.
Atom tersusun atas inti yang mengandung proton
dan elektron yang mengelilingi inti. Proton
bermuatan positif, sedangkan elektron bermuatan
negatif.
b. Molekul
Molekul adalah gabungan dua atau lebih atom.
Jika atom-atom yang bergabung itu sama jenisnya,
maka molekul yang terbentuk disebut molekul
unsur. (ANIMASIKAN!!)
Contoh molekul unsur:
F2, Cl2, Br2, I2, O2, N2, H2, P4, S8
Molekul yang terdiri atas 2 atom yang sama disebut
molekul diatomik; jika 4 disebut molekul tetraatomik,
jika 8 disebut oktaatomik.
Jika atom-atom yang bergabung berbeda jenisnya,
maka molekul yang terbentuk disebut molekul
senyawa. (ANIMASIKAN!!)
Contoh molekul senyawa :
Molekul air, tersusun atas gabungan atom
hidrogen dan oksigen
Molekul karbondioksida, CO2, tersusun atas
gabungan atom karbon dan oksigen.
c. Ion
Ion adalah atom atau gabungan atom yangbermuatan listrik. Ion terdiri atas 2 jenis, yaitu:
- Ion monoatomik (contoh: Al3+ , O2- , Cl- )
- Ion poliatomik (contoh: SO42- , NH4
+, PO43- ).
Ion yang bermuatan positif disebut kation, terjadi
ketika suatu atom melepaskan elektronnya (terjadi
pada unsur-unsur logam). (ANIMASIKAN!)
Ion yang bermuatan negatif disebut anion, terjadi
ketika suatu atom menerima elektron (terjadi pada
unsur-unsur non logam). (ANIMASIKAN!)
Gambar 15. Sebuah atom
Gambar 16. Molekul
unsur diatomik
Gambar 17. Molekul
unsur tetraatomik
Gambar 18. Molekul
unsur oktaatomik
Gambar 19. Molekul air
(senyawa)
Gambar 20. Ion
ammonium (NH4+ )
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
24/63
24 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Soal 1.6
Tentukan jenis partikel yang menyusun materi berikut ini:
a.
Garam dapur f. Amoniak
b.
Gula pasir g. Bromin
c.
Asam klorida h. Gas helium
d.
Logam natrium i. Logam tembagae. Asam cuka j. Udara
Strategi:
Atom adalah bagian yang terkecil dari unsur yang masih memiliki
sifat unsur tersebut. Molekul adalah gabungan dua atau lebih atom.
Ion adalah atom atau gabungan atom yang bermuatan listrik.
Solusi:
a.
Garam dapur : ion
b.
Gula pasir : molekul senyawa
c.
Asam klorida : molekul senyawa
d.
Logam natrium : atom
e. Asam cuka : molekul senyawa
f.
Amoniak : molekul senyawa
g. Bromin : molekul unsur
h.
Gas helium : atom
i. Logam tembaga: atom
j. Udara : molekul unsur, molekul senyawa,
atom
Prof : Sekarang coba perhatikan beda antara besi, air dan udara
yang ada di sekeliling kita. Ketiganya merupakan materi.
Mon, apakah beda antara ketiganya?
Mon : Besi wujudnya padat, air berupa caiiran dan udara berupa
gas
Prof : Pintar! Nah, mengapa materi yang satu bisa berwujud
padat, sedangkan yang lain cair dan yang lainnya lagi
gas? Apa yang menyebabkan perbedaan itu?
Mon : Wah kalau yang itu aku tak tau kenapa, Prof…hehehe…
Prof : Nah, coba Min kamu tolong bacakan butir kedua dari
teori kinetik partikel materi yang tadi sudah Prof berikan..Min : Ada jarak antar partikel dalam materi; Jarak itu berbeda
dalam padatan, cairan dan gas
Prof : Iya, jadi mengapa zat ada yang berwujud padat, cair atau
gas, itu ditentukan oleh jarak antar partikel nya. Jika jarak
antar partikel hampir tidak ada, maka zat akan berwujud
padat, jika lebih longgar berwujud cair dan jika jarak
sangat besar maka akan berwujud gas
(ANIMASIKAN!)
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
25/63
25 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Tabel 4. Perbedaan Padat, Cair dan Gas
Soal 1.7
Tentukan wujud zat berikut ini:
a. Nikel
b. Iodin
c.
Neon
d.
Silikon
e.
Karbon
Strategi:
Unsur logam biasanya berwujud padat, unsur non logam dapat
berupa padat, cair maupun gas.
Solusi:
a.
Nikel : padat
b. Iodin : padat
c. Neon : gas
d.
Silikon : padate. Karbon : padat
Prof : Partikel materi ada dalam gerakan yang konstan;
bergerak dalam kecepatan yang berbeda dalam padatan,
cairan dan gas.
Mon : Wah jadi dalam bentuk padat pun partikel bergerak yah
Prof?
Prof : Benar sekali. Pada keadaan padat, partikel bervibrasi(bergetar) namun tak bertranslasi (berpindah tempat).
Padat Cair Gas
Volume Tetap Tetap Tak tetap
Bentuk Tetap Tidak tetap Tak tetap
Kemampuan untuk ditekan Tak dapat Tak dapat Dapat dengan mudah
Kemampuan untuk mengalir Tak dapat Dapat dengan mudah Dapat ke segala arah
Gambar 21. Wujud materi (padat,
cair, dan gas)
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
26/63
26 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Gerakan ini pun sangat lambat. Pada zat cair dan gas,
partikel mampu untuk melakukan gerak translasi,
tentunya kecepatan tranlasi zat pada wujud gas lebih
besar.
Min : Oh, makanya ketika ibuku menggunakan parfum aku bisa
segera mencium baunya yah…. Prof : Ya. Partikel materi dapat menyebar dalam cairan atau
gas. Proses ini disebut difusi.
Mon : Apa itu difusi, Prof?
Prof : Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu
zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke
bagian yang berkonsentrasi rendah.
Mon : Apakah ada contohnya, Prof?
Prof : Ini ada dua contoh. Yang pertama adalah difusi gas.
Beberapa tetes cairan bromin ditempatkan dalam suatu
tabung kaca. Bromin akan segera menguap sehingga
tabung akan berwarna merah kecoklatan akibat uap
bromin. Jika kita menempatkan sebuah tabung lain yang
penuh berisi udara ke tabung yang berisi uap bromin itu,
maka uap merah kecoklatan itu akan menyebar ke
tabung udara sehingga kedua tabung akan berwarna.
Partikel bromin dan udara akan bercampur sempurna.
(ANIMASIKAN!)
Prof : Contoh kedua adalah difusi cairan. Sedikit kristal kalium
permanganat dalam gelas kimia berisi air, setelah
beberapa hari air menjadi ungu, walaupun kita tidak
melakukan pengadukan. Partikel ungu dari kristal itu
berdifusi melalui air. (ANIMASIKAN!)
Gambar 22. Difusi cairan bromin
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
27/63
27 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Prof : Sekarang jika Prof mengganti air pada percobaan kristal
kalium permanganat dengan air panas, menurut kalian
mana proses yang akan berlangsung lebih cepat?
Mon : Tentu saja jika kita menggunakan air panas, Prof.
Prof : Benar! Jika digunakan air panas maka partikel akan
menyerap energi yang lebih banyak sehingga mampu
bergerak (berdifusi) lebih cepat.
Mon : Apakah kecepatan difusi hanya dipengaruhi oleh suhu,
Prof?
Prof : Kecepatan difusi juga ditentukan oleh massa partikel.
Contohnya jika Prof mencelupkan dua buah kapas, yang
satu ke dalam larutan HCl dan yang lainnya ke dalam
larutan amoniak. Tak lama terjadi endapan putih
ammonium klorida di dalam tabung. Senyawa ini terjadi
karena reaksi antara dua senyawa itu. Namun jika kita
perhatikan, padatan itu letaknya lebih dekat kepada HCl
daripada ke amoniak. (ANIMASIKAN!)
Gambar 23. Difusi kalium permanganat dalam air
Gambar 24. Difusi amoniak dan gas HCl
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
28/63
28 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Mon : Mengapa bisa demikian?
Prof : Hal itu karena amoniak lebih ringan daripada HCl
sehingga akan bergerak lebih cepat dan lebih jauh,
sebelum akhirnya bertemu dengan partikel HCl.
Mon : Wah menarik sekali proses difusi itu yah..Prof : Iya, kamu dapat mencium aroma bunga, aroma roti yang
baru dipanggang, bau sampah itu semua karena adanya
difusi partikel.
Soal 1.8
Jelaskan mengapa:
a.
Es memiliki densitas 0.92 g/cm3 sedangkan uap air memiliki
densitas 0.75 g/cm3
b.
Volume yang ditempati 1 g air adalah 1 cm3 sedangkan 1 g
uap air menempati volume 1300 cm3 c.
Balon akan menciut lebih cepat pada hari yang panas
daripada jika hari dingin
Strategi:
Materi dalam wujud padat memiliki materi yang tersusun secara
rapat dan beraturan, sedangkan pada wujud cair terdapat jarak antar
partikel yang akan semakin besar jika zat berwujud gas. Densitas
adalah massa suatu zat per unit volume.
Solusi:
a.
Es memiliki densitas yang lebih besar dibandingkan uap air.
Hal itu berarti es memiliki massa yang lebih besar dibanding
uap air per unit volume. Dalam wujud padat (es) partikel-
partikel nya lebih rapat sehingga jumlah partikelnya akan
lebih banyak dibandingkan jumlahnya dalam wujud gas (uap
air).
b.
Volume yang ditempati uap air akan lebih besar
dibandingkan dalam wujud cair karena jarak antar partikel
nya berjauhan.
c.
Balon akan menciut lebih cepat pada hari yang panas karenapanas akan meningkatkan energi kinetik partikel. Akibatnya
partikel gas akan lebih cepat berdifusi keluar dari balon.
1.4. SIFAT FISIK DAN KIMIA SERTA PERUBAHANNYA
Gambar 25. Partikel gas
dalam roti dapat terlepas
dan berdifusi melalui
Ilustrasi:
Min-min berniat memberikan permen kepada Mon. Mon diminta menutup
matanya kemudian Min dengan isengnya malah memberikan Mon garam. Mon
terkejut keasinan, dia membuka matanya dan marah-marah (mengejar Min). Buat
yang lucu ekspresi muka dan gerakannya. Thanks
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
29/63
29 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Prof : Kamu kenapa, Mon?
Mon : Itu, Prof… Si Min iseng, aku diberikan garam..hueeeks asin
sekali… kukira dikasih permen.
Prof : Kamu lebih suka rasa manis daripada asin yah, Mon?
Mon : Tentu saja, Prof!
Prof : Rasa merupakan suatu sifat fisik materi.Mon : Sifat fisik? Apa itu, Prof?
Min : Sifat fisik adalah sifat zat yang bisa kita lihat, cium, sentuh
dan rasakan.
Mon : Apa saja yang termasuk sifat fisik, Prof?
Prof : Ada bermacam-macam sifat fisik, misalnya rasa, warna,
bau, bentuk dan lainnya.
Gambar 27. Warna nyala unsur golongan alkali merupakan contoh sifat fisik unsur tersebut
Gambar 26. Bermacam-macam sifat fisik zat
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
30/63
30 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Mon : Apakah sifat materi hanya sifat fisik saja, Prof?
Prof : Tidak. Ada sifat yang lainnya yaitu sifat kimia. Sifat
kimia adalah sifat interaksi suatu zat dengan zat lainnya
melalui suatu reaksi kimia.
Prof : Dalam ilmu kimia, kita mempelajari perubahan materi.
Ada yang merupakan perubahan fisik dan ada yang
merupakan perubahan kimia.
Mon : Perubahan fisik?
Prof : Iya.. Perubahan fisik itu adalah perubahan zat di manahakikat zat tidak berubah, yang berubah hanya
bentuk/wujudnya. Misalnya saja es mencair, air menguap.
(ANIMASIKAN!)
Macam-macam sifat kimia antara lain:
Mudah
tidaknya
bereaksi
Mudah tidaknya
berkarat
Besi mudah berkarat, emas
tidak mudah berkarat
Mudah
tidaknya
terbakar
Kertas mudah
terbakar, besi sukar
terbakar
Di dalam sifat fisika
ada dua sifat lainnya,
yaitu sifat intensif
dan sifat ekstensif.
Sifat intensif adalah
sifat yang tidak
bergantung pada
kuantitas (jumlah).
Contoh: suhu, massa
jenis, kapasitas kalor
dan sejenisnya.
Sifat ekstensif adalah
sifat yangbergantung pada
kuantitas(jumlah).
Contoh: volume,
tekanan, energi dan
sejenisnya.
Gambar 29. Perubahan fisik
Gambar 28. Bermacam-macam sifat kimia zat
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
31/63
31 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Mon : Bagaimana dengan perubahan kimia, Prof?
Prof : Coba lihat ini (Prof membakar sehelai kertas sehingga
menjadi abu).
Lihat..ini adalah contoh perubahan kimia. Mon, apakah
kertas tadi sebelum dibakar sama dengan keadaannya
sesudah dibakar?Mon : Beda Prof..
Prof : Apakah menurutmu kertas yang telah menjadi arang ini
dapat kembali menjadi kertas lagi?
Mon : Jelas tidak bisa, Prof.
Prof : Nah, itulah perubahan kimia. Pada perubahan kimia,
hakikat zat berubah dan terbentuk zat baru. Contohnya:
kertas terbakar, besi berkarat. Pada perubahan kimia
terjadi reaksi kimia, yang dicirikan, misalnya lewat:
(ANIMASIKAN!)
Mon : Wow luar biasa… Kita hari ini sudah belajar sifat fisik dan
kimia serta perubahannya! Prof : Mari sekarang kita berlatih…
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
32/63
32 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Soal 1.9
Tergolong perubahan apakah kejadian berikut ini?
1.
Membuat beton jalan raya
2.
Membuat meja kayu
3.
Memudarnya warna pakaian
4.
Melarutnya garam dalam air5.
Membuat alkohol melalui peragian
6.
Nasi menjadi basi
7.
Lilin meleleh
8.
Membuat sabun dari minyak kelapa
9.
Lampu petromaks menyala
10.
Kawat nikrom dibakar hingga berpijar
11.
Lampu pijar menyala
12.
Lilin menyala/terbakar
13.
Mengelantang pakaian dengan pemutih
14.
Beras digiling menjadi tepung
15.
Pita magnesium dibakar hingga berpijar
Strategi:
Perubahan fisik zat menyangkut perubahan wujud zat dan hakikat zat
tidak berubah. Perubahan kimia menyangkut interaksi zat itu dengan
zat lainnya dan hakikat zat berubah.
Solusi:
1.
Membuat beton jalan raya : Perubahan kimia2.
Membuat meja kayu : Perubahan fisika
3.
Memudarnya warna pakaian : Perubahan kimia
4.
Melarutnya garam dalam air : Perubahan fisika
5.
Membuat alkohol melalui peragian : Perubahan kimia
6.
Nasi menjadi basi : Perubahan kimia
7.
Lilin meleleh : Perubahan fisika
8.
Membuat sabun dari minyak kelapa : Perubahan kimia
9.
Lampu petromaks menyala : Perubahan kimia
10.
Kawat nikrom dibakar hingga berpijar : Perubahan fisika
11.
Lampu pijar menyala : Perubahan fisika
12.
Lilin menyala/terbakar : Perubahan kimia13.
Mengelantang pakaian dengan pemutih : Perubahan kimia
14.
Beras digiling menjadi tepung : Perubahan fisika
15.
Pita magnesium dibakar hingga berpijar : Perubahan kimia
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
33/63
33 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
1.5. KADAR ZAT
Min : Mon, kenapa kamu tampak mengantuk sekali?
Mon : Duh semalam aku mimpi buruk.. Aku mimpi minum
vodka dan aku terjatuh. Prof : Mon, apakah kamu tau antara bir dan vodka, yang mana
yang lebih mudah membuatmu mabuk?
Mon : Sepertinya bir, Prof.
Prof : Bir mengandung alkohol sebanyak 5% sedangkan vodka
sebanyak 40%.
Min : Wah banyak sekali kandungan akohol dalam vodka, Prof!
Mon : Pantas aku mabuk di dalam mimpiku!!
Prof : Sekarang kita akan mempelajari kadar zat dalam suatu
campuran. Campuran dalam hal ini terdiri atas zat terlarut
dan pelarut.
Min : Pada kasus bir-vodka tadi, yang merupakan zat
terlarutnya adalah alkohol yah Prof?
Prof : Pintar kau Min! Coba, jika Prof memiliki larutan garam,maka apakah zat terlarut dan pelarutnya?
Mon : Zat terlarutnya garam, pelarutnya air!
Prof : Bagus! Jika bir mengandung alkohol sebanyak 5%, itu
artinya dalam 100 mL bir, terdapat alkohol sebanyak 5
mL.
Bir mengandung alkohol 5 % artinya → 100 mL bir mengandung alkohol 5 mL
→ 200 mL bir mengandung alkohol 10 mL
→ 300 mL bir mengandung alkohol 15 mL
→ 400 mL bir mengandung alkohol 20 mL
→ 500 mL bir mengandung alkohol 25 mL
Prof : Jika dirumuskan maka kadar zat terlarut dalam % Volume
adalah:
Ilustrasi:
Mon ada di suatu desa (setting di daerah Cina), dia masuk ke sebuah rumah makan.
Di sana ada pendekar silat yang sedang minum arak. Tiba-tiba dating musuh dan
sang pendekar melawan mereka dengan jurus “Dewa Mabuk”. Semua musuh kalah.Mon-mon tertarik melihat adegan itu. Kemudian Mon melihat daftar menu di
restauran itu. Pelayan menyarankan ia memesan “Vodka”. Setelah minum ia malah
mabuk sebelum bisa mengeluarkan jurus (terjatuh). Pelayan restauran yang jahat
langsung mengambil semua uang Mon.
Gambar 30. Vodka
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
34/63
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
35/63
35 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Soal 1.11
Sebanyak 100 mL larutan amoniak 10% dicampur dengan 100 mL
larutan amoniak 40%. Berapakah kadar larutan amoniak hasil
pencampuran?
Strategi:Kadar dua larutan yang dicampurkan dihitung dengan cara
membandingkan volume total zat terlarut dari kedua larutan dengan,
volume total kedua larutan.
Solusi:
Cara 1:
% alkohol 1 . V alkohol 1 + % alkohol 2 . V alkohol 2 = % alkohol 3 . V alkohol 3
10% . 100 mL + 40% . 100 mL = % alkohol hasil pencampuran . (100 + 100) mL
1000 % mL + 4000 % mL = 200. % alkohol hasil pencampuran
% alkohol hasil pencampuran =
Cara 2:
100 mL larutan amoniak 10%; artinya 100 mL larutan mengandung amoniak 10mL.
100 mL larutan amoniak 40%; artinya 100 mL larutan mengandung amoniak 40mL.
V total komponen: 10 + 40 = 50 mL.
V total larutan : 100 + 100 = 200 mL.
x 100 % = 25%
Prof : Min, bisakah membantu Prof?
Min : Tentu saja, Prof!
Prof : Coba ambilkan gula dan air!
Min : Ini Prof …
Prof : Jika Prof mencampurkan 10 g gula dengan 90 g air,
berapakah massa total larutan?
Mon : Wah itu sih aku juga tau… 10 + 90 = 100 g, Prof
Prof : Benar, Mon. Berapa persenkah kadar larutan gula yang
terbentuk?
Min : Tentu saja 10%, Prof!
Mon : Lho, kok kamu tau, Min?Min : Begini… Dalam 100 gram larutan mengandung 10 gram
gula, tentu saja jika ditanya berapa % kadar gula maka
jawabannya adalah 10%.
Prof : Pintar sekali, Min!
Mon : Lho, kok mirip dengan % volume yang tadi kita pelajari?
Prof : Benar, Mon. Dalam % volume, yang diperhitungkan
adalah volume zat terlarut dan volume larutan,
sedangkan dalam hal ini yang diperhitungkan adalah
massa zat terlarut dan massa larutan. Jika dirumuskan:
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
36/63
36 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Massa komponen adalah massa zat terlarut, dalam hal ini
adalah gulanya. Massa campuran adalah massa total
larutan (pelarut+ zat terlarut).
(ANIMASIKAN!)
Soal 1.12
Strategi:
% massa adalah massa zat terlarut dibandingkan dengan massa
larutan.
Solusi:
Massa larutan = 200 gram
Larutan gula 10 % =
Massa gula =
massa air = massa larutan - massa gula
= 200 gram - 20 gram = 180 gram
Jadi massa gula yang diperlukan adalah 20 gram dan massa air yang
ditambahkan sebanyak 180 gram.
Soal 1.13
Strategi:
Untuk membuat larutan semakin pekat (konsentrasi semakin besar),
maka dilakukan penambahan zat terlarut. Penambahan zat terlarut
akan ikut menambah massa total larutan.
Solusi:
Massa gula mula-mula: 10% x 100 gr = 10 gr
% gula setelah penambahan =
20 % =()
()
20 (100 + x) = 100 (10 + x)
2000 + 20 x = 1000 + 100x 80 x = 1000
X = 12,5 gram
Berapa gram gula dan berapa gram air diperlukan untuk
membuat 200 gram larutan gula 10 % ?
Tersedia 100 gram larutan gula 10%. Berapa gram gula
yang harus ditambahkan agar kadarnya menjadi 20%?
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
37/63
37 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Soal 1.14
Strategi:Jika ditambahkan zat terlarut maka massa total larutan akan
bertambah.
Solusi:
100 gram larutan gula 10% artinya ada 10 gram gula dalam 100 g
larutan.
Jika ditambahkan 10 g gula maka massa total gula yang ada sekarang =
10 + 10 = 20 g
Massa total larutan: massa larutan awal + massa gula yang ditambah =
100 + 10 = 110 g
% larutan gula sekarang =
x 100 % = 18.2 %
Soal 1.15
Strategi:
Pada proses pencampuran, mula-mula dihitung total massa zat
terlarut dari kedua larutan, kemudian dihitung massa total larutan.
Persen kadar gula hasil pencampuran adalah perbandingan massa
zat terlarut dengan massa larutan.
Solusi:
Cara 1:
% gula 1 . V gula 1 + % gula 2 . V gula 2 = % gula 3 . V gula 3
10% . 100 g + 20% . 200 g = % gula hasil pencampuran . (100 + 200) g
1000 % g + 4000 % g = 300. % gula hasil pencampuran
% gula hasil pencampuran =
Cara 2:
Larutan gula I :
massa gula =
larutan gula II :
massa gula =
massa total gula: 10 + 40 = 50 gram
massa total larutan : 100 + 200 = 300 gram
x 100 % =16.67%
Sebanyak 100 gram larutan gula 10% dicampur dengan 200 gram
larutan gula 20%. Berapa persen kadar gula sekarang?
Ke dalam 100 gram larutan gula 10% ditambahkan 10
gram gula. Berapa kadar larutan itu sekarang?
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
38/63
38 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Mon : Wah aku tak mau makan ikan lagi… Nanti aku bisa mati!
Min : Bukan ikannya Mon, tapi merkuri yang terkandung di
dalamnya yang beracun.Prof : Merkuri yang terdapat dalam limbah di perairan akan
diubah oleh aktifitas mikroorganisme menjadi komponen
metil-merkuri (Me-Hg) yang memiliki sifat racun (toksik ).
Metil merkuri ini bisa terakumulasi dalam tubuh dan
setelah mencapai kadar tertentu akan mengakibatkan
kematian.
Min : Memang berapa kadar yang mematikan, Prof?
Prof : Ikan-ikan yang mati disekitar teluk Minamata mempunyai
kadar metil merkuri sebesar 9 sampai 24 ppm padahal
standar nasional merkuri yang diperbolehkan di
lingkungan adalah 1,0 ppm.
Mon : ppm? Apa itu, Prof?
Prof : Untuk kadar zat terlarut yang sangat sedikit, digunakan
istilah ppm (part per million atau bagian per sejuta (bpj))
Mon : Oh, ternyata mirip dengan perhitungan % massa yah,
namun bukan dikalikan 100%, melainkan 1000000!
Prof : Pintar! Perhitungan ppm banyak digunakan pada kasuspolusi air maupun udara. Misalnya saja pada perairan
yang tercemar, ikan akan mati jika kadar oksigen kurang
dari 5 ppm.
Mon : 5 ppm itu semana sih, Prof?
Prof : Kita ambil contoh 1 liter air dari perairan yang tercemar.
Jika kita kalikan dengan massa jenis air (1 kg/L), berarti
kita memiliki 1 kg air ( = 106 mg)
5 ppm =
x 106
Jadi massa oksigen terlarut adalah 5 mg. Jika kurang dari
itu maka ikan bisa mati.
(ANIMASIKAN!)
Kasus toksisitas metil merkuri pada manusia, baik anak maupun
orang dewasa, diberitakan besar-besaran pasca Perang Dunia ke-2 di
Jepang, yang disebut “Minamata Disease”. Tragedi ini ditemukan
pada penduduk di sekitar kawasan Teluk Minamata. Merekamemakan ikan yang berasal dari laut sekitar Teluk Minamata yang
mengandung merkuri (berasal dari buangan sisa industri plastik).
Tragedi ini telah memakan korban lebih kurang 100 orang pada
tahun 1953 sampai 1960. Dari korban ini ada yang meninggal atau
mengalami cacat seumur . Gejala keanehan mental dan cacat syaraf
mulai tampak terutama pada anak-anak.
Gambar 31. Kerang yang
tampak lezat ini kemungkinan
telah terkontaminasi merkuri
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
39/63
39 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Soal 1.16
Strategi:
Satuan massa komponen dan larutan dalam perhitungan ppm harus
sama.
Solusi:
Ppm massa =
x 106
=
x 106 = 1
Soal 1.17
Strategi:
Hitunglah massa air yang merupakan perkalaian massa jenis dengan
volume nya.
Solusi:
Massa air limbah = massa jenis x volume = 1 g/mL x 250 mL = 250 g
= 250.000 mg
Ppm massa =
x 106
=
x 106 = 2 ppm
Pada suhu 0oC, gas CO2 dapat larut sebanyak 1 mg dalam 1000
gram air. Hitunglah kelarutan gas CO2 tersebut dalam ppm!
Dalam 250 ml air limbah terkandung 0,5 mg oksigen.
Berapa kadar oksigen itu dalam ppm jika massa jenis air
limbah adalah 1 kg/L?
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
40/63
40 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
1.6. PEMISAHAN CAMPURAN(SEMUA DIANIMASIKAN!)
Prof : Dalam kehidupan sehari-hari, juga dalam bidang industri,
kita seringkali memerlukan zat dalam keadaan murni.
Min : Apakah itu zat murni, Prof?
Prof : Zat murni adalah zat yang tidak mengandung bahan-bahanlain (pengotor).
Mon : Apa ciri suatu zat murni, Prof?
Prof : Zat yang murni memiliki titik leleh dan titik didih yang tetap.
Misalnya, air yang murni akan selalu meleleh pada suhu 0 0C
dan mendidih pada suhu 1000C.
Min : Oh begitu. Jadi seandainya saja saya memanaskan air dan
tidak mendidih pada suhu 1000C, maka itu bukan air murni
yah, Prof?
Prof : Benar, Min. Jika suatu zat tidak murni, maka titik leleh akan
turun dan titik didih zat tersebut akan meningkat.
Contohnya, air laut membeku pada -2.5 0C dan mendidihpada 102 0C.
Prof : Contoh lain, Prof menguji titik leleh suatu zat. Ternyata zat
tersebut mulai meleleh pada suhu 300C dan selesai meleleh
pada suhu 400C. Menurut kalian, apakah zat itu terdiri dari 1
komponen saja (murni) atau terdiri dari beberapa komponen
(tidak murni)?
Mon : Sepertinya tidak murni, karena kisaran suhu pelelehannya
besar yah!
Prof : Benar Min. Jika kejadiannya seperti itu, maka kita dapat
mengatakan zat itu tidak murni, terdiri dari campuran
berbagai zat lain dengan titik didih yang berbeda-beda.
Mon : Prof apakah kita bisa memurnikan zat?
Prof : Tentu saja bisa. Sebagai orang yang mempelajari kimia, kita
harus dapat melakukan pemisahan campuran. Tujuannya
adalah agar kita dapat memperoleh zat yang kita inginkan
dalam keadaan yang murni.
Min : Saya ingin tau bagaimana cara mendapatkan air yang bersih
dari air sungai yang kotor, Prof!
Prof : Pertama, kita harus memisahkan padatan-padatan yang ada
dalam air dengan prinsip filtrasi.
Mon : Apa itu Filtrasi?
Ilustrasi :
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
41/63
41 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Prof : Filtrasi atau yang lebih umum disebut penyaringan,
menggunakan prinsip perbedaan ukuran partikel untuk
memisahkan zat yang satu dengan zat yang lainnya.
Prof : Setelah air selesai disaring apakah sudah bisa diminum?
Mon : Sepertinya belum Prof, airnya masih berwarna coklat.
Prof : Iya, karena filtrasi tidak bisa memisahkan pengotor yang
sangat halus. Jadi air masih mengandung lumpur.
Mon : Apakah pengotor halus itu bisa dipisahkan Prof?
Prof : Bisa! Dengan teknik sentrifugasi. Air yang telah disaring,
kita masukkan dalam tabung reaksi, kemudian kita
masukkan ke alat ini.
Mon : Alat apa ini?
Prof : Ini adalah sentrifuse. Tabung reaksi yang berisi air coklat ini
kita masukkan ke dalam lubang yang ada.
Mon : Semua lubangnya harus diisi, Prof?
Prof : Prinsipnya harus seimbang. Jadi jika kita meletakkan satu
tabung di sisi ini maka di sisi yang berhadapan harus kita
masukkan tabung dengan jumlah cairan yang sama.
Mon : Mengapa demikian?
Prof : Agar seimbang, Mon. Jika kita menutup alat ini dan kita
nyalakan, maka akan terjadi perputaran. Perputaranmenghasilkan gaya sentrifugal yang menarik padatan
terlarut ke bawah sehingga mengendap dengan cepat.
Mon : Wah.. jernih sekali, Prof. Lumpurnya semua terendap ke
bawah.
Prof : Padatan itu kita sebut sebagai pelet dan cairan jernihnya kita
sebut sebagai supernatan. Supernatan dapat dipisahkan dari
pelet dengan cara dipipet.
Pemisahan padatan dari suatu suspensi berdasarkan
perbedaan ukuran partikel
Proses pembersihan air minum dengan kerikil
Pembersih akuarium
Pembersih kolam renang
Teh celup Penyaringan pasir oleh pekerja bangunan
Pemisahan partikel
padatan dari fluida
dengan menggunakan
gaya sentrifugasi.
Gambar 33. Alat Sentrifugasi
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
42/63
42 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Mon : Prof, bagaimana seandainya kita ingin mendapatkan air yang
bisa diminum dari air laut?
Prof : Oh, itu bisa kita pisahkan dengan cara destilasi, Mon. Kita
dapat memisahkan padatan dari cairan atau campuran
cairan berdasarkan perbedaan titik didihnya.
Prof : Cairan yang akan dipisahkan kita masukkan dalam labu didih
yang dilengkapi dengan termometer dan dihubungkan
dengan kondensor. Selanjutnya labu dipanaskan.
Mon : Apa yang akan terjadi, Prof?
Prof : Cairan dengan titik didih yang lebih rendah akan menguap
lebih dahulu dan masuk ke kondensor.
Mon : Prof, apa itu kondensor?
Prof : Kondensor adalah suatu tabung kaca yang digunakan
sebagai pendingin pada proses destilasi.
Mon : Mengapa bisa demikian?
Prof : Hal itu karena di sekeliling kondensor ada air yang mengalir.
Kondensor itu dihubungkan ke keran air. Ingat air masukdari bagian bawah dan air keluar dari bagian atas
termometer
Air masuk
Air keluar
destilat
granul
kondensor
Pemisahan cairan berdasarkan perbedaan
titik didih yang diikuti dengan
pengembunan.
1. Memisahkan air tawar dari air laut.2. Memisahkan campuran air dan
alkohol.
3. Pembuatan parfum (essensial oil).
4. Pembuatan rum (fermented
sugarcane).
Pemisahan susu dari lemaknya, Pengering mesin cuci,
Pengering sayur setelah dicuci: salad spinner .
Gambar 34. Perangkat Destilasi
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
43/63
43 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Mon : Lho, kenapa bukan sebaliknya?
Prof : Ketika cairan menjadi uap dan masuk ke dalam kondensor,
ia berada dalam keadaan panas. Karena ada air di
sekelilingnya maka uap akan berkondensasi menjadi cairan
kembali. Jika posisi air dibalik (air masuk dari atas, air keluar
dari bawah), maka uap yang telah menjadi cairan bisamenguap kembali (karena posisi bawah lebih panas dari
posisi atas). Akibatnya cairan yang seharusnya tertampung di
Erlenmeyer bisa menguap kembali.
Mon : Oh begitu. Lalu apa guna granul, Prof?
Prof : Granul itu semacam pecahan porselin yang perlu
ditambahkan untuk memecah gelembung. Pada dasarnya
ketika cairan dipanaskan akan terbentuk gelembung besar
sebelum menguap. Gelembung itu bisa membuat letupan-
letupan yang bisa membahayakan. Ketika kita menaruh
granul maka gelembung besar akan tercegah
pembentukannya karena dipecah menjadi gelembung-
gelembung kecil.
Mon : Kalau destilat, Prof?
Prof : Destilat adalah cairan hasil destilasi yaitu yang memiliki titik
didih lebih rendah dalam campuran.
Mon : Yang lebih tinggi titik didihnya berarti
tetap tertinggal di labu yah Prof?
Prof : Pintar kau, Mon. Itulah gunanya
termometer, untuk mengukur suhu
sesuai dengan titik didih cairan yang
akan kita pisahkan.Min : Jadi jika kita ingin mendapatkan air
dari air laut, bagaimana caranya, Prof?
Prof : Mula-mula air laut dimasukkan dalam
labu didih. Pada saat termometer
menunjukkan suhu 1000C, maka air
akan mendidih sedangkan garam
belum. Jadi jika kita menjaga suhu
pada suhu 1000C, maka kita akan
mendapatkan air yang telah terbebas
dari garam pada labu destilat dan
garam tertinggal di labu didih.Mon : Wah begitu caranya yah..
Prof : Prinsip destilasi ini juga digunakan
pada pemisahan komponen minyak
bumi, Mon.
Mon : Caranya sama, Prof?
Prof : Prinsipnya sama. Perbedaannya, pada
destilasi minyak bumi digunakan
kolom fraksinasi.
Mon : Mengapa harus digunakan kolom
fraksinasi?
Kolom
fraksionasi
Air masuk
Air keluar
kondensor
termometer
destilat
campuran
granul
Gambar 35. Perangkat Destilasi dengan
Menggunakan Kolom Fraksinasi
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
44/63
44 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Prof : Kita perlu menggunakan kolom fraksinasi karena
komponen dalam minyak bumi sangat banyak dan
memiliki titik didih yang berbeda-beda.
Min : Apa fungsi Kolom fraksinasi, Prof?
Prof : Kolom fraksinasi digunakan agar kontak antara
cairan dengan uap sedikit lebih lama. Hal itumenyebabkan komponen akan terpisah lebih baik.
Pada setiap lempeng fraksionasi terjadi pemisahan
berdasarkan titik didih masing-masing zat. Zat
yang paling mudah menguap akan keluar di
tingkat tertinggi pada kolom fraksinasi. Coba
perhatikan gambar produk-produk hasil destilasi
minyak bumi di samping ini:
Mon : Wah banyak sekali produk destilasi minyak bumi
yah…
Prof : Benar.. Mulai dari gas yang dipakai untuk
memasak, bensin untuk mobil, minyak tanah,
pelumas sampai aspal semua merupakan produk
destilasi bertingkat minyak bumi.
Soal 1.18
Strategi:
Ingat bahwa zat yang mudah menguap akan keluar terlebih dahulu
pada saat dilakukan destilasi bertingkat
Solusi:
Diketahui titik didih Argon -1860C, Neon -2460C, kripton -1520C. Jadi
gas yang akan paling dulu terpisah adalah kripton (titik didih
tertinggi antara kelompok tersebut)
Mon : Prof, ini benda apa?
Prof : Ini namanya “Corong Pisah”, Mon. Alat ini digunakan untuk
memisahkan dua cairan yang tidak bercampur.
Mon : Cairan yang tidak bercampur seperti apa, Prof?
Prof : Contohnya air yang tercampur minyak tanah.
Min : Bagaimana cara memakainya, Prof?
Prof : Campuran yang akan kita pisahkan dituang ke dalam
corong. Ingat keran corong harus dalam posisi tertutup.
Mon : O iya, kalau tidak cairan nya langsung tumpah.
Prof : Setelah itu kita tinggal mengocok campuran tersebut
dengan posisi seperti Gambar 37(a). Keran sesekali dibuka
Gambar 36. Destilasi Minyak Bumi
Gambar 37. Penggunaan
Corong Pisah
Suatu campuran yang terdiri dari gas argon, neon dan kripton akan
dipisahkan dengan cara destilasi fraksinasi. Gas manakah yang akan
paling dulu terpisah? Diketahui titik didih Argon -1860C, Neon -246
0C,
kripton -1520C.
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
45/63
45 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
untuk mengeluarkan gas yang timbul. Posisi membuka
kerannya jangan ke arah wajahmu atau wajah temanmu.
Min : Seperti ini yah, Prof?
Prof : Benar. Setelah itu corong diposisikan seperti Gambar 37 (b)
dengan bantuan statif, diamkan.
Min : Wah, cairannya terpisah Prof! Minyaknya ada di bawah ataudi atas yah?
Prof : Minyak ada di lapisan atas, Min, karena berat jenis minyak
tanah 0.8 kg/L, lebih ringan dari berat jenis air (1 kg/L)
Min : Oh begitu…
Prof : Setelah terpisah seperti ini, kita buka kerannya. Sebelumnya
letakkan labu erlenmeyer atau gelas kimia di bawahnya
untuk menampung cairan.. dan.. cuuur…. air nya keluar deh.
Jika sudah dekat dengan bidang batas antara kedua cairan,
kerannya ditutup lagi. Bidang batas dibuang, selanjutnya kita
keluarkan minyak tanahnya di labu erlenmeyer lain.. dan..
selesai!!
Min : Prof, zat apa ini? Kok warnanya aneh, putih bercampur
coklat?
Prof : Itu natrium klorida, atau lebih dikenal dengan sebutan
garam dapur Min. Aduh, ternyata sudah kelamaan tak
kupakai..
Mon : Aduh Prof, kotor sekali! Banyak debu dan batu-batuan. Mau
dibuang saja?
Prof : Jangan, Mon! Kita bisa membersihkannya.
Mon : Wah Prof hebat, semua serba bisa!!
Prof : Pertama, tentu saja garam yang kotor kita larutkan dalam air.Mon : Selanjutnya pasti disaring yah Prof?
Prof : Benar sekali. Nah setelah disaring bagaimana?
Mon : Nah, itu dia yang saya tidak tau,hehehehe…
Prof : Mudah sekali, Mon. Larutan yang telah disaring tinggal kita
uapkan pelarutnya. Cara itu disebut kristalisasi.
Mon : Bagaimana cara menguapkan pelarutnya?
Prof : Kita bisa melakukan pemanasan sampai pelarutnya tinggal
sedikit. Pada pembuatan garam skala besar, digunakan
bantuan sinar matahari.
Mon : Wah.. sekarang aku tau cara membersihkan garam yang
kotor!
Pemisahan komponen
kimia di antara dua fase
pelarut yang tidak
saling bercampur
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
46/63
46 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Mon : Prof, ada tukang es di depan. Kami beli es dulu yah!
Prof : Boleh, silahkan…
Min : Ini Prof kami sudah beli 3 es, yang satu untuk Prof.
Prof : Prof makan es nya nanti saja. Kalian minta biang es tidaktadi?
Min : Minta dong Prof!
Mon : Lucu yah biang es ini, seperti es tapi tidak meleleh.
Prof : Biang es sebenarnya merupakan CO2 padat dan memiliki
sifat untuk menyublim.
Mon : Apa itu menyublim, Prof?
Prof : Menyublim adalah proses perubahan wujud dari padat
langsung ke gas tanpa melalui fasa cair.
Mon : Oh begitu. Zat-zat apa saja yang bisa menyublim, Prof?
Prof : Biang es, iodin, kapur barus (kamper). Nah, untuk zat-zat
yang bisa menyublim, kita dapat memisahkan dari pengotoryang berupa padatan dengan mudah.
Mon : Bagaimana caranya?
Prof : Untuk memisahkan iodin yang tercampur pasir. Kita
masukkan ke dalam gelas kimia kemudian dipanaskan. Di
atas gelas kimia kita letakkan mangkok yang berisi air atau
es. Pada saat dipanaskan, iodin akan menguap. Namun
ketika uap bertemu dengan mangkok dingin, maka akan
langsung membentuk padatan kembali di bawah mangkok
(proses ini disebut deposisi). Pengotor tetap tertinggal di
bawah. Iodin bersih dapat kita dapatkan di bawah mangkok.
pembuatan gula pasir
pembuatan crystalize
Aduk untuk melarutkan padatan
Cawan penguapan
1. Padatan yang tak murni dilarutkan2. Larutan dipanaskan untuk
menguapkan pelarut
3. Larutan panas didinginkan.
Padatan muncul sebagai Kristal
murni
4. Larutan yang dingin dituang
untuk mengambil kristalnya.
Kristal dikeringkan dengan cara
ditekan-tekan antara 2 kertas
saring
Solven/pelarut
Padatan
tak murni
Kertas saring
kristal
Gambar 38. Kristalisasi
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
47/63
47 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Prof : Nah, sekarang kita akan mempelajari teknik
pemisahan lain, yaitu kromatografi. Prof ingin
menyelidiki komponen warna yang ada pada permen
ini, Mon.
Mon : Wah, aku juga ingin tau bagaimana caranya!!
Prof : Pertama, zat warna yang ada dalam permen ini kita
ambil dan kita larutkan dalam alkohol. Selanjutnya zat
warna ini kita teteskan pada kertas kromatografisehingga membentuk spot warna. Selanjutnya kertas
kita biarkan terendam sedikit dalam tabung yang
berisi pelarut. Karena adanya gaya kapilaritas, pelarut
akan merembes naik dan membawa serta zat warna.
Setiap zat warna akan bergerak dengan kecepatan
yang berbeda-beda sehingga akan terpisah satu sama
lain.
Mon : Mengapa spot nya tidak boleh terendam pelarut?
Prof : Jika terendam maka spot akan larut dan tidak bisa
dipisahkan. Spot harus ada di atas pelarut. Nah, kamu
lihat kan, ternyata satu warna yang kita lihatsebenarnya merupakan gabungan dari beberapa
warna.
Mon : Iya Prof, hebat sekali.
Prof : Sekarang mari kita lihat, warna apa saja yang ada
dalam permen ini. Selain spot warna permen, Prof juga
menggunakan beberapa spot standar, yaitu larutan
warna yang sudah diketahui jenisnya.
Mon : Wah, spot dari permen terpisah menjadi 3 warna, Prof!
Prof : Iya, warna merah, hijau dan biru. Perhatikan, dua dari
zat warna itu, yaitu merah dan hijau sama dengan
warna spot standar.
Pemisahan dua jenis padatan karena ada
padatan yang bisa menyublim (perubahan
dari padat langsung ke gas) sedangkan
padatan lainnya tidak
Penggunaan kamper/kapur barus
Penggunaan dry ice
Pemisahan komponen
berdasarkan
perbedaan distribusi
antara dua fase, yaitu:
fase stasioner
(tetap) dan fase
mobile (gerak)
Cawan penguapAir dingin
Campuran iodin &
pengotor padat
Uap iodin
berwarna ungu
Panaskan perlahan
Kristal iodin bersih
Gambar 39. Sublimasi
Gambar 40. Kromatografi
-
8/16/2019 Materi dan Perubahannya.pdf
48/63
48 | M a t e r i d a n P e r u b a h a n n y a
Mon : Spot ketiga yang berwarna biru tidak sama jarak tempuhnya,
Prof.
Prof : Iya, jadi permen itu mengandung zat warna b