kimia
TRANSCRIPT
KIMIA
A. MATERIMateri adalah sesuatu yang mempunyai massa, volume, menempati suatu ruang. Contoh: zat padat, cair, dan gas.
1. KlasifikasiMateriMATERI
Zat Tunggal Campuran
Unsur Senyawa Larutan Koloid Suspensi
a. Zat tunggal: zat yang terdiri dari satu jenis materi.1) Unsur: zat tunggal yang paling sederhana dan
tidak dapat diuraikan secara kimia biasa. – Contoh unsur yang tersusun atas atom
unsur adalah: Fe (Ferum), Na (Natrium), Ca (Kalsium), Mn (Mangan).
– Contoh unsur yang tersusun atas molekul unsur adalah: H2 (Hidrogen), N2 (Nitrogen), O2 (Oksigen), Cl2 (Klorin).
2) Senyawa: zat tunggal yang dapat terurai secara kimia menjadi zat-zat yang lebih sederhana. Senyawa tersusun oleh molekul senyawa. Contoh: H2O (air), NH3 (Amoniak), CO2 (Karbon dioksida).
b. Campuran: bentuk materi yang terdiri atas lebih dari satu jenis materi. Campuran dapat dibagi dalam tiga jenis, yaitu:1) Larutan: campuran yang bersifat homogen
(serba sama) dan terdiri dari dua komponen,
yaitu pelarut (solven) dan zat terlarut (solute).Ukuran partikel < 1 nanometer (1 nm = 10-9 m).Contoh larutan adalah air gula, air garam.
2) Koloid: campuran yang bersifat heterogen yang merupakan dispersi dengan zat terdis-persi. Koloid memiliki ukuran 1 nanometer – 100 nanometer. Contoh: susu, tinta, cat, asap.
3) Suspensi: campuran yang bersifat heterogen dan memiliki ukuran lebih besar dari 100 nanometer. Contoh: lumpur, pasir di sungai.
2. PartikelPenyusunMateria. PartikelUnsur
Atom = bagian zat yang tidak dapat dibagi lagi, contoh: Fe, Na, Ca, K, Ba, dll.
Molekul= bagian zat yang dapat dipisahkan menjadi atom, contoh: O2, H2, N2, F2, Cl2, dll.
b. PartikelSenyawaSenyawa terdiri atas molekul atau kumpulan atom-atom yang berbeda, contoh: H2SO4, HCl, H2O.
B. TANDA ATOM UNSUR1. Unsur Logam
Berbentuk padat dalam temperatur ruang, kecuali raksa (cair).
Penghantar listrik dan panas yang baik. Contoh: Aluminium (Al), besi (Fe).
2. Unsur Nonlogam Terdapat dalam tiga fasa, padat, cair, dan gas. Penghantar panas dan listrik yang buruk. Contoh: Nitrogen (N), Brom (Br).
BAB 1 MATERI DAN PERUBAHANNYA
3. Unsur Metaloid, mempunyai beberapa sifat-sifat logam dan beberapa sifat-sifat nonlogam. Contoh: Arsen (As), Boron (B).
C. PERSENYAWAAN
1. SenyawaBinerUnsurNonlogam-NonlogamPerhatikan urutan unsur-unsur berikut ini.
B – Si – C – Sb – As – P – N – H – Te – Se – S – I – Br – Cl – O – F
a. Unsur yang tertulis lebih dulu jika bersenyawa dengan unsur yang ditulis berikutnya maka dalam senyawanya juga ditulis lebih dulu.
b. Unsur yang di belakang ditambah akhiran –ida.
c. Jika pasangan unsur yang bersenyawa dapat membentuk lebih dari satu macam senyawa maka membedakannya dengan menyebut indeks dalam bahasa Yunani sebagai awalan (catatan: awalan mono- untuk unsur di depan tidak perlu ditulis).
1 = mono, 2 = di, 3 = tri, 4 = tetra, 5= penta
Contoh: PCl3 = fosfor triklorida, PCl5 = fosfor pentaklorida, (awalan mono pada P tidak perlu ditulis), NH3 = amoniak (tidak mengikuti aturan b dan c), CO = karbon monoksida, CO2 = karbon dioksida, NO = nitrogen monoksida, N2O3 = dinitrogen trioksida.
2. SenyawaBinerUnsurLogam-Nonlogama. Unsur logam ditulis di depan dengan bahasa
Indonesia, dan unsur nonlogam ditulis di belakang dengan akhiran –ida.
b. Jumlah muatan unsur logam menjadi indeks unsur nonlogam, demikian sebaliknya jumlah muatan unsur nonlogam menjadi indeks unsur logam.
c. Jika jumlah muatan unsur logam lebih dari satu maka untuk membedakan jumlahnya dituliskan sebagai angka romawi di belakang unsur logam tersebut.
Perhatikan tabel berikut. Kation (atom bermuatan positif)
Rumus Nama Rumus Nama
Na+ natrium Ni2+ nikel
K+ kalium Al3+ aluminium
Mg2+ magnesium Sn2+ timah(II)
Anion (atom bermuatan negatif)
Rumus Nama Rumus Nama
OH– hidroksida SO42– sulfat
CN– sianida PO33– fosfit
F– fluorida PO43– fosfat
Contoh: NaCl = natrium klorida, MgCl2 = magnesium klorida, Cu2O = tembaga(I)oksida, CuO = tembaga(II)oksida, NH4OH = amonium hidroksida.
D. MEMISAHKAN CAMPURAN MATERIUntuk memisahkan campuran menjadi materi-materi penyusunnya dapat dilakukan dengan cara:
1. DistilasiProses pemisahan campuran yang penyusunnya berupa larutan. Contoh: proses pemisahan bensin dengan minyak tanah.
2. FiltrasiProses pemisahan campuran yang zat penyusunnya berupa cairan dan padatan dengan menggunakan saringan (filter). Contoh: menyaring pasir dari air sungai yang mengandung pasir.
3. SentrifugasiProses pemisahan campuran yang zat penyusunnya berupa cairan dan padatan yang merupakan partikel yang sangat kecil dan tersebar merata dalam cairan. Contoh: pemisahan kapur dari cairan suspensi air kapur.
4. KristalisasiProses untuk mendapatkan padatan dari suatu cairan larutan dengan pemanasan. Contoh: pada proses pembuatan garam dari air laut.
5. KromatografiPemisahan campuran dengan memanfaatkan perbedaan sifat kepolaran zat. Contoh: pemisahan zat warna dalam tinta.
E. KADARZATDALAMCAMPURAN1. Prosentase Massa
massa komponen% massa 100 %
massa campuran= ×
2. Prosentase Volume
volume komponen% volume 100 %
volume campuran= ×
3. Bagian Per Sejuta
6massa komponenbpj massa 10
massa campuran= ×
F. PERUBAHAN MATERI1. Perubahanfisika
Ciri-cirinya: yang berubah hanya sifat fisiknya saja, susunan zat tidak mengalami perubahan
tetap, jenis zat tidak mengalami perubahan tetap, pada umumnya dapat dibalik ke wujud
semula.
Contoh: mencair, membeku, mengembun, menguap, mengkristal, mendesposisi.
2. PerubahankimiaCiri-cirinya: terjadi perubahan sifat: ada endapan,
suhu berubah, ada gelembung gas, warna berubah,
terjadinya perubahan susunan zat, terbentuknya zat baru dengan sifat yang
sama sekali berbeda dengan asalnya (permanen),
tidak dapat dibalik ke wujud semula.Contoh: pembusukan, pembakaran, pengerasan semen, foto-sintesis, perkaratan, dll.
A. STRUKTUR ATOM
1. PerkembanganModelAtom Model Atom Dalton
– Atom adalah partikel terkecil suatu zat atau materi, yang tidak dapat dibagi lagi.
– Atom mempunyai sifat yang sama atau identik untuk unsur tertentu.
– Atom akan berikatan untuk membentuk suatu molekul.
Model Atom Thomson– Atom adalah materi pejal bermuatan positif
dikelilingi muatan negatif. Atom mempunyai sifat netral.
– Terkenal dengan model atom roti kismis, karena bagian pejal bermuatan positif dan elektron (bermuatan negatif) mengelilingi seperti kismis dalam roti.
Model Atom Rutherford– Atom adalah inti bermuatan positif dikelilingi
elektron bermuatan negatif. Massa atom terkonsentrasi pada bagian inti (pusat).
– Atom bersifat netral karena jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif.
Model Atom Niels Bohr– Atom adalah inti bermuatan positif dikelilingi
elektron bermuatan negatif pada orbit tertentu.
– Elektron beredar pada lintasan dengan tingkat energi tertentu. Perpindahan elektron disertai penyerapan atau pelepasan energi.
– Atom seperti sistem tata surya yaitu inti atom sebagai matahari dan elektron sebagai planet-planet di sekitarnya dalam orbit tertentu.
ModelAtomdeBroglie(mekanikagelombang)– Gerakan materi adalah suatu gerakan gelom-
bang. Dengan demikian elektron yang merupa-kan materi adalah juga gerakan gelombang.
– Elektron tidak mempunyai lintasan tertentu. Elektron menempati jarak-jarak tertentu dari inti atom.
– Kedudukan elektron tidak dapat dipastikan, hanya merupakan kebolehjadian.
2. PartikelDasarPenyusunAtomPartikel Muatan Massa (gr) Penemu Letak
proton +1 1,673 x 10–24 GoldsteinInti
atom
netron 0 1,675 x 10–24 J. ChadwickInti
atom
elektron –1 9,110 x 10–28 ThomsonKulit atom
BAB 2 ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR
3. LambangAtomKeterangan:A = massa atomX = lambang unsurZ = nomor atom
XZ
A
Atom Netral = Atom yang tidak bermuatan listrik. Proton = elektron = nomor atom Netron = massa atom – nomor atom
Atombermuatannegatif=anionAtom yang kelebihan elektron karena masuknya elektron unsur lain ke dalam atom tersebut. proton = nomor atom elektron = nomor atom + muatan netron = massa atom – nomor atom
Atombermuatanlistrikpositif=kationAtom yang kelebihan proton karena berpindahnya elektron. proton = nomor atom elektron = nomor atom – muatan netron = massa atom – nomor atom
4. NuklidaNuklida adalah inti atom suatu unsur yang mengandung proton dan netron. Isotop
Nuklida yang mempunyai nomor atom sama tetapi massa atomnya berbeda atau jumlah proton sama tetapi jumlah netron berbeda. Contoh: 1
1H; 21 H.
IsobarNuklida yang mempunyai nomor atom beda tetapi
massa atomnya sama. Contoh: 146 C dengan 14
7 N. Isoton
Nuklida yang mempunyai jumlah netron sama tetapi nomor atom dan massa atomnya berbeda.Contoh: 9
4 Be dengan 105 B; 13
6 C dengan 147 N.
B. KONFIGURASIELEKTRONKonfigurasi elektron adalah suatu susunan mengenai penyebaran elektron pada kulit suatu atom.
1. BilanganKuantumBilangan yang menentukan letak keberadaan elektron pada kulit suatu atom.a. Bilangankuantumutama(n)
Menyatakan nomor kulit tempat elektron berada, jenisnya: K (n = 1), L (n = 2), M (n = 3).
b. Bilangankuantumazimuth(ℓ)Menyatakan subkulit tempat elektron berada, jenisnya:
s = sharp nilai ℓ = 0p = principal nilai ℓ = 1d = diffuse nilai ℓ = 2f = fundamental nilai ℓ =3 Untuk n = 1 ℓ = 0 (sharp)Untuk n = 2 ℓ = 0 (sharp); ℓ = 1 (principal)
Untuk n = 3ℓ = 0 (sharp); ℓ = 1 (principal);ℓ = 2 (diffuse)
Untuk n = 4ℓ = 0 (sharp); ℓ = 1 (principal);ℓ = 2 (diffuse); ℓ = 3 (fundamental)
c. Bilangankuantummagnetik(m)Menyatakan orbital tempat elektron berada, jenisnya:
Untuk ℓ = 0 m = 0Untuk ℓ = 1 m = –1; m = 0; m = +1Untuk ℓ = 2 m = –2; m = –1; m = 0; m = +1; m = +2
Untuk ℓ = 3m = –3; m = –2; m = –1; m = 0; m = +1m = +2; m = +3
Suatu orbital dapat digambarkan sebagai berikut.s
–1 –1 –1–2 –2–3+1 +1 +1+2 +2 +300 0 0
p d
nilai m
f
d. Bilangankuantumspin(s)Menyatakan arah elektron dalam orbital. Jenisnya: + ½ dan – ½ untuk setiap orbital (harga m).
Untuk menentukan letak elektron maka perlu mengikuti aturan-aturan tertentu yang sudah ditetapkan.
= +1/2
= –1/2
AturanAufbauElektron-elektron mengisi orbital dari tingkat energi terendah kemudian tingkat energi yang lebih tinggi.
Diagram di bawah ini adalah cara untuk mempermudah menentukan tingkat energi orbital dari yang terendah ke yang lebih tinggi yaitu:
1 s
2 s
3 s
4 s
5 s
6 s
7 s
2 p
3 p
4 p
5 p
6 p
7 p
3 d
4 d
5 d
6 d
7 d
4 f
5 f
6 f
7 f
Contoh:Atom Li mempunyai 3 elektron à konfigurasinya: 1s2 2s1
Atom Fe mempunyai 26 elektron à konfigurasinya: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
Aturan HundElektron-elektron tidak membentuk pasangan
elektron sebelum masing-masing orbital terisi sebuah elektron.
Larangan PauliTidak diperbolehkan di dalam atom terdapat elektron
yang mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama.
2. BeberapaHalPentinguntukDiperhatikandalamKonfigurasiElektron
Caramenuliskanurutansubkulita. Subkulit ditulis berdasarkan tingkat energinya,
contoh: Galium (31Ga).
31Ga: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p1
Tingkat energi subkulit 4s lebih rendah dari subkulit 3d, maka akan terisi elektron lebih dahulu dan ditulis lebih dahulu.
b. Subkulit ditulis berdasarkan urutan kulit utamanya, contoh pada Galium:
31Ga: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p1
Walaupun tingkat energi subkulit 4s lebih rendah dari subkulit 3d, tetapi penulisannya berdasarkan urutan kulit utamanya adalah seperti di atas, jadi 3d ditulis lebih dahulu.
c. Subkulit ditulis dengan menggunakan konfigurasi gas mulia, contoh:
31Ga: [Ar] 4s2 3d10 4p1 atau [Ar] 3d10 4s2 4p1
Gas mulia di sini yang dipakai adalah Argon (Ar) yang mempunyai nomor atom = 18.
AturanPenuh–SetengahPenuhDalam percobaan ternyata ditemukan beberapa pe-nyimpangan aturan Aufbau, sebagai contoh adalah untuk konfigurasi elektron Kromium (Cr) dan Tembaga (Cu): Berdasarkan aturan Aufbau:
4Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 atau [Ar] 4s2 3d4
Berdasarkan percobaan menjadi:– 24Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 atau [Ar] 4s1
3d5 (setengah penuh untuk subkulit d)– 29Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 atau [Ar] 4s1
3d10 (penuh untuk subkulit d)
Untuk subkulit d, terisi elektron setengah penuh atau penuh ternyata lebih stabil dibandingkan jika menggunakan aturan Aufbau.
C. SISTEM PERIODIK UNSUR Sistem Periodik Unsur adalah susunan unsur-unsur berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat-sifat yang dimiliki oleh masing-masing unsur.
HenryG.MoseleyMenemukan Sistem Periodik Unsur Modern dan menyatakan sifat unsur merupakan sistem periodik dari nomor atomnya di mana nomor atom merupakan jumlah proton dan elektron sebuah unsur netral. SPU Modern tersusun atas:
1. GolonganBaris vertikal menyatakan unsur-unsur yang dilaluinya sebagai unsur-unsur yang segolongan. Segolongan berarti mempunyai elektron valensi (elektron pada kulit terluar) sama.
Golongan=ElektronValensi
Ada dua golongan unsur-unsur dalan SPU: Golongan Utama (Golongan A) dan Golongan Transisi (Golongan B).
Golongan Utama
ElektronValensi
IA ns1
IIA ns2
IIIA ns2 np1
IVA ns2 np2
VA ns2 np3
VIA ns2 np4
VIIA ns2 np5
VIIIA ns2 np6
Golongan Utama
ElektronValensi
IB (n-1)d10 ns1
IIB (n-1)d10 ns2
IIIB (n-1)d1 ns2
IVB (n-1)d2 ns2
VB (n-1)d3 ns2
VIB (n-1)d5 ns1
VIIB (n-1)d5 ns2
VIIIB (n-1)d6 ns2
VIIIB (n-1)d7 ns2
VIIIB (n-1)d8 ns2
Nama golongan pada golongan utama:
GolonganNama
GolonganI A Alkali
II AAlkali Tanah
III A BoronIV A Karbon
GolonganNama
GolonganV A Nitrogen
VI AOksigen/ Kalkogen
VII A HalogenVIII A Gas Mulia
2. PeriodeBaris horizontal menyatakan unsur-unsur yang dilaluinya sebagai unsur-unsur yang seperiode.
Seperiode berarti mempunyai jumlah kulit atom sama.
Periode=JumlahKulit
D. SIFAT PERIODIK UNSUR1. Jari-jari atom adalah jarak antara inti atom dengan
kulit atom paling luar yang ditempati elektron dan diukur ketika atom tersebut berikatan.
2. Potensial ionisasi (energi ionisasi) adalah energi yang dibutuhkan untuk membebaskan satu elektron suatu atom pada keadaan gas.
3. Afinitas elektron adalah energi yang dibebaskan atom netral dalam pengikatan elektron untuk membentuk ion negatif.
4. Kelogaman dan keasaman.5. Elektronegatifitas adalah kecenderungan suatu
atom menarik pasangan elektronnya dalam molekul.
Maksimum di golongan Halogen, gas mulia lebih kecil keelektronegatifannya dibanding Halogen.
6. Kereaktifan, yaitu kemudahan melakukan reaksi dengan unsur lain.
SifatUnsur segolongan (atas-bawah)
Unsur seperiode (kiri-kanan)
Jari-jarisemakin ke bawah semakin besar
semakin ke kanan semakin kecil
Potensial Ionisasi
semakin kecil semakin besar
Afinitas Elektron
semakin kecil semakin besar
Elektro-negatifitas
semakin kecil semakin besar
Kelogaman semakin besar semakin kecilKeasaman semakin kecil semakin besarKereaktifan semakin besar semakin kecil
A. JENIS-JENISIKATANKIMIA
1. IkatanAntaratoma. IkatanIonatauIkatanElektrovalen
Ikatan atom unsur logam (elektropositif) dengan atom unsur nonlogam (elektronegatif). Unsur logam memberikan elektronnya pada unsur non logam.
b. IkatanKovalenIkatan atom unsur nonlogam dengan atom unsur nonlogam. Pemakaian bersama elektron dari kedua unsur tersebut.
c. IkatanKovalenPolarIkatan kovalen di mana pasangan elektron ikatan (PEI) tertarik lebih kuat ke salah satu atom. Pasangan elektron akan tertarik ke atom yang memiliki keelektronegatifan lebih besar.
d. IkatanKovalenNonpolarIkatan kovalen dimana pasangan elektron ikatan (PEI) tertarik sama kuat ke seluruh atom.
e. IkatanKovalenRangkapIkatan atom unsur nonlogam dengan atom unsur nonlogam. Terdapat pemakaian bersama lebih dari satu pasang elektron.
f. IkatanKovalenKoordinasiIkatan atom unsur nonlogam dengan atom unsur
nonlogam. Pemakaian bersama elektron dari salah satu unsur.
Sifat-sifatikataniondankovalenIkatanion Ikatankovalen
Daya hantar listrik kuat. Daya handar listrik kurang.
Titik leleh dan titik didih tinggi.
Titik leleh dan titik didih rendah.
Pada suhu kamar senyawanya berfasa padat.
Pada suhu kamar senyawanya berfasa padat, cair, atau gas.
2. IkatanAntarmolekula. IkatanVanDerWaals
Ikatan yang terjadi akibat adanya gabungan gaya London dan gaya tarik antar dipol. Gaya dispersi (gaya London)
– Terjadi gaya tarik menarik antara mole-kul-molekul nonpolar yang terkena aliran elektron (dipol sesaat) dengan molekul nonpolar di sebelahnya yang terpengaruh (dipol terimbas) yang berdekatan.
– Gaya tarik antarmolekulnya relatif lemah. Contoh: H2, N2, CH4, dan gas-gas mulia.
Gayatarikdipol– Gaya tarik antara molekul-molekul kutub
positif dengan kutub negatif.
BAB 3 IKATAN KIMIA
– Gaya tarik antar molekulnya lebih kuat dari gaya tarik antara molekul dipol sesaat-dipol terimbas.
b. IkatanHidrogenTerjadi antara atom H dari suatu molekul dengan atom F atau atom O atau atom N pada molekul lain. Ada perbedaan suhu tinggi dan sangat polar di antara molekul-molekulnya. Contoh: HF, H2O, dan NH3.
c. IkatanLogamIkatan ion logam dengan ion logam dengan bantuan kumpulan elektron sebagai pengikat atom-atom positif logam. Ikatannya membentuk kristal logam. Contoh: campuran tembaga dengan seng membentuk kuningan.
B.BENTUKGEOMETRIMOLEKULBerbagai kemungkinan bentuk molekul:
Tipemolekul Bentukmolekul Contoh
AX4Tetrahedron CH4
AX3E Segitiga piramid NH3
AX2E2Planar V H2O
AX5 Segitiga bipiramid PCl5
AX4E Bidang empat SF4
AX3E2Planar T IF3
AX2E3Linear XeF2
AX6Oktahedron SF6
AX5E Segiempat piramid IF5
AX4E2Segiempat planar XeF4
Keterangan:A = Atom PusatX = Jumlah pasangan elektron ikatanE = Jumlah pasangan elektron bebas
C. HIBRIDISASIProses pembentukan orbital karena adanya gabungan (peleburan) dua atau lebih orbital atom dalam suatu satuan atom. Konsep hibridisasi ini terjadi misalnya pada senyawa CH4. Perhatikan konfigurasi elektron berikut.
6C : 1s2 2s2 2p2
1s2 2s2 2p2
Peristiwa promosi elektron akan mengubah konfigurasi elektron di atas menjadi:
à kemudian terbentuk orbital hibrida: s p3
1s2 2s1 2p3
Hal ini terjadi karena keempat elektron valensi dari karbon harus merupakan elektron tunggal pada tingkat energi sama untuk membentuk 4 ikatan C – H. Jadi tempat-tempat kosong pada orbital 2s dan 2p masing-masing akan diisi elektron dari hidrogen.Berbagai kemungkinan lain hibridisasi dan bentuk geometri orbital hibridanya sebagai berikut.
Orbital hibrida
Jumlah ikatan
Bentukgeometrik
sp 2 Linear
sp2 3 Segitiga datar sama sisi
sp3 4 Tetrahedron
sp2d 4 Persegi datar
sp3d 5 Segitiga Bipiramidal
sp3d2 6 Oktahedron
A. KONSEPMOLMol (n) adalah satuan internasional untuk menyatakan jumlah zat. Mol dapat dirumuskan dengan:
massa unsur massa molekul atau
unsur molekul A AB
n nAr A Mr AB
= =
Dalam 1 mol zat terdapat 6,02 x 1023 partikel. Jumlah partikel zat dirumuskan dengan:
Jumlah partikel = n × 6,02 × 1023
Keterangan:n = mol6,02 × 1023 = bilangan AvogadroMr = massa molekul relatifAr = massa atom relatif
Pada kondisi standar di mana suhu 0oC dan tekanan 1 atm (Standard Temperature and Pressure = STP):
1 mol gas = 22,4 liter ⇔ volume gas
100 %22,4
= ×n
Pada kondisi bukan standar maka kita gunakan Rumus Gas Ideal:
= ⇔ = PVPV nRT n
RT
Keterangan:P = tekanan (atm) R = tetapan 0,08205 atm.L/mol.KV = volume (liter) T = suhu (kelvin)N = mol
Pada kondisi suhu dan tekanan sama (P, T):
gas volume gas gas volume gas
=n A An B B
B. STOIKIOMETRIStoikiometri mempelajari semua perhitungan kimia secara kuantitatif, tidak terbatas pada unsur saja tetapi juga perhitungan senyawa maupun campuran.
1. Hukum-hukumDasarIlmuKimiaHukumLavoisier(KekekalanMassa)
Massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat setelah reaksi.
HukumProust(KetetapanPerbandingan):Suatu senyawa perbandingan massa unsur-unsur
penyusunnya selalu tetap.
HukumDalton(PerbandinganBerganda)Jika unsur A dan unsur B membentuk lebih dari satu macam senyawa, maka untuk massa unsur A yang
tetap, massa unsur B dalam senyawanya berbanding sebagai bilangan bulat sederhana.
2. Hukum-hukumIlmuKimiauntukGasHukumGayLussac(PerbandinganVolume)
Volume gas-gas yang bereaksi dengan volume gas-gas hasil reaksi akan berbanding sebagai bilangan
(koefisien) bulat sederhana jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama.
Rumus:
A A
B B
koefisien gas volume gas
koefisien gas volume gas=
HukumAvogadroGas-gas dalam volume sama akan mempunyai jumlah molekul yang sama jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama. Dalam 1 mol zat mengandung 6,02 × 1023
partikel, yang disebut dengan Bilangan Avogadro.
Rumus:
A A
B B
mol gas volume gas
mol gas volume gas=
HukumBoyle(KetetapanHasilkalitekanandanvolume)
Hasil kali tekanan gas dan volume gas akan selalu tetap jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama.
Rumus:
PA.VA = PB.VB
HukumBoyle-GayLussacHasil kali tekanan gas dan volume gas akan selalu
tetap jika dibagi suhu mutlak.
Rumus:
A A B B
A B
P V P V
T T=
BAB 4 KONSEPMOLDANSTOIKIOMETRI
C. RUMUSEMPIRISDANRUMUSMOLEKUL1. RumusEmpiris
Rumus empiris adalah rumus yang paling sederhana dalam komposisi suatu senyawa.
2. RumusMolekulRumus molekul adalah kelipatan dari rumus empiris.
D. MASSAATOMRELATIFDANMASSAMOLEKULRELATIF
1. MassaAtomRelatif(Ar)Massa atom relatif (Ar) atau juga disebut bobot atom (BA) suatu unsur adalah massa satu atom unsur tersebut dibagi dengan 1
12 massa satu atom isotop karbon 12.
12112
-
massa rata rata atom unsur A
Ar unsur Amassa satu atom unsur C
=
MenentukanMassaAtomRelatifdariIsotop-Isotopdi Alam
Di alam suatu unsur bisa didapatkan dalam 2 jenis atau bahkan lebih isotop, oleh karena itu kita dapat menentukan massa atom relatifnya dengan rumus berikut ini. Untuk n jenis isotop:
1 1 2 2% . . % . . + ... + % . .
100 %
+= n nk X Ar X k X Ar X k X Ar X
Ar X
K = kelimpahan
2. MassaMolekulRelatif(Mr)Massa molekul relatif (Mr) atau juga disebut bobot molekul (BM) suatu senyawa adalah massa satu molekul senyawa tersebut dibagi dengan 1
12 massa satu atom isotop karbon 12.
12112
massa satu molekul senyawa XYMr senyawa XY
massa satu atom C=
E. AIRKRISTALAir kristal (hidrat) adalah air yang terikat pada suatu kristal senyawa tertentu dengan perbandingan molekul yang tertentu pula. Air ini dapat dibebaskan melalui pemanasan. Contoh air kristal: CuSO4.5H2O, FeSO4. 7H2O, CaSO4. 2H2O, dsb.
A. KOLOIDKoloid adalah campuran yang berada di antara larutan dan suspensi, terbentuk dari fase terdisperi dan pendispersi. Berikut adalah perbedaan larutan, koloid, dan suspensi:
LARUTAN
• homogen• dimensi kurang dari 1 nm• tersebar merata• tidak memisah jika didiamkan• tidak dapat dilihat dengan mikroskop
ultra• tidak dapat disaring
KOLOID
• heterogen• dimensi kurang dari 1 nm – 100 nm• tersebar merata• tidak memisah jika didiamkan• tidak dapat dilihat dengan mikroskop
ultra• tidak dapat disaring
SUSPENSI
• heterogen• dimensi lebih dari 100 nm• mengendap• memisah jika didiamkan• dapat dilihat dengan mikroskop biasa• dapat disaring dengan saringan biasa
B. JENIS-JENISKOLOID
T P Nama ContohCair Gas Aerosol Cair Kabut, awan
Padat Gas Aerosol Padat Asap, debu
Gas Cair Buih Busa sabun, krim kocok
Cair Cair Emulsi Susu, santan, minyak ikan
Padat Cair Sol Tinta, cat, sol emas
Gas Padat Buih Padat Karet busa, batu apung
Cair Padat Emulsi Padat Mutiara, opal
Padat Padat Sol Padat Gelas warna, intan
Keterangan: T = Terdispersi dan P = Pendispersi
BAB 5 SISTEMKOLOID
C. SIFAT-SIFATKOLOID
1. Efek Tyndall: peristiwa menghamburnya cahaya bila dipancarkan melalui sistem koloid.
2. Gerak Brown: gerakan dari partikel terdispersi dalam sistem koloid yang terjadi karena adanya tumbukan antarpartikel, gerakan ini sifatnya acak dan tidak berhenti.
3. Elektroforesis: suatu proses pengamatan migrasi atau berpindahnya partikel-partikel dalam sistem koloid karena pengaruh medan listrik.
4. Adsorpsi: proses penyerapan bagian permukaan benda atau ion yang dilakukan sistem koloid sehingga sistem koloid ini mempunyai muatan listrik.
5. Koagulasi: suatu keadaan di mana partikel-partikel koloid membentuk suatu gumpalan yang lebih besar. Penggumpalan ini dikarenakan oleh beberapa faktor, contohnya, karena penambahan zat kimia atau enzim tertentu.
KoloidBerdasarDayaTarikterhadapAir1. KoloidLiofil
(Yunani: lio = cairan, philia = menyukai)Suatu sistem koloid di mana zat terdispersi mempunyai afinitas (daya tarik) besar terhadap medium pendispersinya. Contoh: agar-agar, kanji.
2. Koloid Liofob(Yunani: lio = cairan, phobia = membenci)Suatu sistem koloid di mana zat terdispersi mempunyai afinitas (daya tarik) kecil terhadap medium pendispersinya. Contoh: sol-sol logam.
PerbedaanKoloidLiofildanKoloidLiofob
LIOFIL LIOFOB
Stabil pada kondisi zat yang terdispersi mempunyai
konsentrasi kecil maupun besar.
Stabil hanya bila zat yang terdispersi mempunyai
konsentrasi kecil.
Koagulasi terjadi bila zat elektrolit yang ditambahkan
dalam jumlah banyak.
Mudah berkoagulasi (mengendap) dalam zat
elektrolit.
Ketika berkoagulasi bentuk gumpalan seperti gel.
Ketika berkoagulasi bentuk gumpalan seperti
mayonaise (granul).
Kestabilan tidak terpengaruh dialisis.
Kestabilan terpengaruh dialisis.
Peristiwa efek Tyndall tidak terlihat jelas.
Peristiwa efek Tyndall terlihat jelas.
Reversibel, bila dikeringkan dapat membentuk koloid
kembali dengan penambahan pendis-persi seperti semula.
Tidak reversibel, bila dikeringkan tidak dapat
membentuk koloid kembali.
Viskositas besar pada pendispersi murni, bila lama didiamkan akan menyerupai
agar-agar.
Viskositas kecil.
Tekanan permukaan pendispersi terpengaruh
partikel terdispersi.
Tekanan permukaan pendispersi tidak
terpengaruh partikel terdispersi.
D. PEMBUATANSISTEMKOLOID
n Adaduametodepembuatansistemkoloid
Larutan Koloid SuspensiKondensasi Dispersi
1. Kondensasia. Reduksi-oksidasi
Pada pembuatan sol belerang dengan reaksi:2 H2S(g) + SO2(aq) → 3 S (koloid) + 2 H2O(l)
b. DekomposisiPada pembuatan sol perak klorida dengan reaksi:AgNO3(aq) + HCl(aq) → AgCl ( koloid ) + HNO3(aq)
c. HidrolisisPada pembuatan sol besi (III) hidroksida dengan reaksi:FeCl3(aq) + 3 H2O(l) → Fe(OH)3 (koloid) + 3 HCl(aq)
2. Dispersia. Mekanik
Menggerus butir kasar sampai terbentuk partikel dengan ukuran tertentu (koloid) dan kemudian mencampurkannya dengan media pendispersi sambil dilakukan pengadukan.
b. PeptisasiMemecah butir-butir kasar dengan zat pemecah semacam peptid sampai terbentuk suatu partikel koloid dengan ukuran yang sudah ditentukan, misalnya proses pemecahan protein dengan bantuan enzim.
c. MenggunakanbusurBredigCara ini biasanya dilakukan untuk pembuatan sol-sol logam, dengan membuat logam sebagai elektroda dan kemudian diberi kejutan listrik sehingga logam terlepas ke air sebagai media dan kemudian logam tersebut mengalami kondensasi membentuk koloid.
n Manfaat Koloid dan Kerugian Yang Ditimbulkannya
1. Dialisis Proses penghilangan ion-ion yang mengganggu kestabilan koloid, di mana dalam proses ini sistem koloid dimasukkan dalam suatu kantong dari selaput semipermiabel (selaput yang dapat melewatkan partikel-partikel kecil tetapi menahan koloid supaya tidak keluar).Contoh: Proses dialisis digunakan pada proses cuci darah pada pasien yang mengalami sakit gagal ginjal, prosesnya sendiri disebut hemodialisis.
2. KoloidpelindungKoloid pelindung dibuat untuk menstabilkan sistem koloid yang perlu dijaga kestabilannya, di mana koloid pelindung ini akan membungkus partikel zat terdispersi supaya tidak mengelompok.Contoh: Gelatin digunakan sebagai koloid pelindung es krim yaitu untuk mencegah pembentukan kristal es.
3. PengolahanAirPada pengolahan air bersih juga menggunakan dasar-dasar sifat koloid: adsorpsi dan koagulasi.– Koagulasi terjadi karena tawas (aluminium sulfat)
berfungsi sebagai penggumpal lumpur koloid sehingga pada proses selanjutnya lumpur ini akan mudah disaring.
– Adsorpsi juga terjadi karena tawas dapat membentuk Al(OH)3 yang dapat menyerap (mengadsorpsi) zat-zat pewarna dan pencemar lainnya.
4. PolusiPolusi, khususnya polusi udara, umumnya dikarenakan oleh partikel-partikel polutan yang berbentuk koloid, seperti misalnya debu dan asap.
A. LARUTANELEKTROLITDANNONELEKTROLIT
1. LarutanElektrolitLarutan elektrolit adalah larutan yang zat terlarutnya dapat terionisasi dalam air sehingga dapat menghantarkan arus listrik.
a. LarutanElektrolitKuatLarutan elektrolit yang terionisasi sempurna. Memiliki derajat ionisasi (α) = 1.Contoh: HCl, HBr, H2SO4, NaOH, Mg(OH)2.
b. LarutanElektrolitLemahLarutan elektrolit yang terionisasi sebagian. Memiliki derajat ionisasi (α) = 0 <α <1Contoh: HF, H3PO4, CH3COOH, NH3, H2S.
2. LarutanNonelektrolitLarutannonelektrolitadalah larutan yang zat terlarutnya tidak dapat terionisasi dalam air sehingga tidak dapat menghantarkan arus listrik. Contoh: CO(NH2)2, C12H22O11, C6H12O6, CH3OH, dll
B. KONSENTRASILARUTAN1. Molalitas
Menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 kg (1000 gram) pelarut.
1000
( log ) ( )
t
t
p p
massamassaMrm
massa ki ram Mr massa gram= = ×
Keterangan:m = Molalitasmassat
= massa zat terlarutmassap
= massa pelarutMr = massa molekul relatif zat terlarut
2. MolaritasMenyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter (1000 mililiter) larutan.
1000
( ) ( )
t
t
massamassaMrM
volume liter Mr volume mililiter= = ×
Keterangan:m = Molaritas, Mr = massa molekul relatif zat terlarut,massat
= massa zat terlarut, volume = volume larutan.
3. PadaCampuranZatyangSejenis
Mc. Vc = M1.V1 + M2.V2 + … + Mn.Vn
BAB 6 SISTEMLARUTAN
Mc = molaritas campuran
Vc = volume campuran
M1 = molaritas zat 1 V1 = volume zat 1M2 = molaritas zat 2 V2 = volume zat 2Mn = molaritas zat n Vn = volume zat n
4. PadaPengenceranSuatuZat
N1. V1 = N2.V2
N N1
==
netralitas = molaritas x valensinetralitas zat mula-mula
N2 = netralitas zat setelah pengenceranV1 = volume zat mula-mulaV2 = volume zat setelah pengenceran
5. FraksiMolMenyatakan jumlah mol zat terlarut dalam jumlah mol total larutan atau menyatakan jumlah mol pelarut dalam jumlah mol total larutan.
; 1 nt np
Xt Xp Xt Xpnt np nt np
= = ⇒ + =+ +
Xt = fraksi mol zat terlarutXp = fraksi mol pelarutnt = mol zat terlarutnp = mol pelarut
C. TEORI ASAM BASA
1. SvanteAugustArheniusn Asam adalah suatu senyawa yang apabila
dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion hidrogen (H+) atau ion hidronium (H3O
+).Contoh: HCl (aq) → H+ + Cl–
n Basa adalah suatu senyawa yang apabila dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion hidroksida (OH–).Contoh: NaOH (aq) → Na+ + OH–
2. JohanesBronsteddanThomasLowry(Bronsted-Lowry)
n Asam adalah zat yang bertindak sebagai pendonor proton (memberikan proton) pada basa. Asam → Basa Konjugasi + H+
n Basa adalah zat yang bertindak sebagai akseptor proton (menerima proton) dari asam. Basa + H+ → Asam Konjugasi
3. GilbertLewisn Asam adalah suatu zat yang bertindak sebagai
penerima (akseptor) pasangan elektron.n Basa adalah suatu zat yang bertindak sebagai
pemberi (donor) pasangan elektron.
D. LARUTANBUFFERLarutan buffer atau dapar adalah suatu larutan yang dapat mempertahankan pH larutan apabila ditambahkan sedikit asam atau basa. Pada dasarnya larutan penyangga ini terjadi karena adanya campuran asam lemah dengan basa konjugasinya (dalam garam) atau campuran basa lemah dengan asam konjugasinya (dalam garam).
E. HIDROLISISLARUTANPenguraian larutan yang disebabkan oleh ion H+ dan OH– yang berasal dari molekul air. Hidrolisis terjadi pada garam-garam yang mengandung asam lemah dan atau mengandung basa lemah.
F. MENGHITUNGpHLarutan dengan pH kecil (pH < 7) berarti sifatnya ASAM, sedangkan jika pH-nya besar (pH > 7) berarti bersifat BASA, jadi pH dijadikan acuan untuk menentukan larutan bersifat asam atau basa.
pH = –log [H+]pOH = –log [OH–]
pH = 14 – pOH
Untuk mencari [H+] dan [OH–] perhatikan uraian di bawah ini!
1. Asam Kuat + Basa Kuatn Bila keduanya habis, gunakan rumus:
pH larutan = 7 (netral)
n Bila Asam Kuat bersisa, gunakan rumus:
[H+] = Konsentrasi Asam Kuat × Valensi Asam Kuat
n Bila Basa Kuat bersisa, gunakan rumus:
[OH–] = Konsentrasi Basa Kuat × Valensi Basa Kuat
2. Asam Kuat + Basa Lemahn Bila keduanya habis gunakan rumus
HIDROLISIS:
[H+] = Kation
KwKonsentrasi
Kb×
n Bila Asam Kuat bersisa, gunakan rumus:
[H+] = Konsentrasi Asam Kuat× Valensi Asam Kuat
n Bila Basa Lemah bersisa, gunakan rumus BUFFER:
[OH–] = Kb ×
Basa Lemah
Garam
Konsentrasi Sisa
Konsentrasi
3. Asam Lemah + Basa Kuatn Bila keduanya habis gunakan rumus
HIDROLISIS:
[OH–] = Anion
KwKonsentrasi
Ka×
n Bila Basa Kuat bersisa, gunakan rumus:
[OH–] = Konsentrasi Basa Kuat× Valensi Basa Kuat
n Bila Asam Lemah bersisa, gunakan rumus BUFFER:
[H+] = Ka ×
Asam Lemah
Garam
Konsentrasi Sisa
Konsentrasi
4. Asam Lemah + Basa Lemahn Bila keduanya habis gunakan rumus
HIDROLISIS:
[H+] = KaKwKb
×
n Bila Asam Lemah bersisa, gunakan rumus:
[H+] = Asam LemahKa Konsentrasi×
n Bila Basa Lemah bersisa, gunakan rumus:
[OH–] = Basa LemahKb Konsentrasi×
G. KELARUTANDANHASILKALIKELARUTANn Kelarutan (s) adalah banyaknya jumlah mol
maksimum zat yang dapat larut dalam suatu larutan yang bervolume 1 liter.
n Hasil kali kelarutan (Ksp) adalah hasil perkalian konsentrasi ion-ion dalam suatu larutan jenuh zat tersebut. Di mana konsentrasi tersebut dipangkatkan dengan masing-masing koefisiennya.
n Pengaruh ion sejenisIon sejenis akan memperkecil kelarutan.
H. SIFATKOLIGATIFLARUTAN
Berdasarkan hukum Raoult, sifat koligatif adalah sifat suatu larutan yang tidak dipengaruhi oleh jenis zat tersebut tetapi dipengaruhi oleh konsentrasinya. Sifat koligatif larutan dapat terjadi karena adanya solut non volatil (tidak mudah menguap) pada larutan.Ada 4 macam sifat koligatif larutan yang dibedakan dalam 2 kelompok yaitu untuk larutan nonelektrolit dan larutan elektrolit
1. SifatKoligatifLarutanNonelektrolitContoh larutan nonelektrolit: Glukosa (C6H12O6), Sukrosa (C12H22O11), Urea (CO(NH2)2), dll.
a. PenurunanTekananUap(∆P)
∆P = Po – P ∆P = Xt . Po P = Xp . Po
∆P = penurunan tekanan uap Po = tekanan uap jenuh pelarut murniP = tekanan uap jenuh larutanXt = fraksi mol zat terlarutXp = fraksi mol pelarut
b. KenaikanTitikDidih(∆Tb)
∆Tb = Tblar – Tbpel ∆Tb = Kb . m
∆Tb = kenaikan titik didih Tblar = titik didih larutan Tbpel = titik didih pelarutKb = tetapan titik didih molal pelarut m = molalitas larutan
c. PenurunanTitikBeku(∆Tf)
∆Tf = Tfpel – Tflar ∆Tf = Kf . m
∆Tf = penurunan titik bekuTfpel = titik beku pelarutTflar = titik beku larutanKb = tetapan titik beku molal pelarut M = molalitas larutan
d. TekananOsmotik(π)
π = M . R . T
π = tekanan osmotikM = molaritas larutanR = tetapan gas = 0,08205 T = suhu mutlak = (oC + 273) K
2. SifatKoligatifLarutanElektrolitContoh larutan elektrolit: NaCl, H2SO4, CH3COOH, KOH, dll. Untuk larutan elektrolit maka rumus-rumus di atas akan dipengaruhi oleh:
i = 1 + (n – 1) α
i = faktor van’t Hoff n = jumlah koefisien hasil penguraian senyawa ionα = derajat ionisasiα untuk asam kuat atau basa kuat = 1
a. PenurunanTekananUap(∆P)
∆P = Po – P∆P = Xt . Po
P = Xp . Po
..nt i
Xtnt i np
=+
.np
Xpnt i np
=+
dengan
∆P = penurunan tekanan uap Po = tekanan uap jenuh pelarut murniP = tekanan uap jenuh larutanXt = fraksi mol zat terlarutXp = fraksi mol pelarutNt = mol zat terlarutNp = mol pelaruti = faktor van’t Hoff
b. KenaikanTitikDidih(∆Tb)
∆Tb = Tblar – Tbpel ∆Tb = Kb . m . i
∆Tb = kenaikan titik didih Tblar = titik didih larutan Tbpel = titik didih pelarutKb = tetapan titik didih molal pelarut M = molalitas larutani = faktor van’t Hoff
c. PenurunanTitikBeku(∆Tf)
∆Tf = Tfpel – Tflar ∆Tf = Kf . m . i
∆Tf = penurunan titik bekuTfpel = titik beku pelarutTflar = titik beku larutanKb = tetapan titik beku molal pelarut M = molalitas larutani = faktor van’t Hoff
d. TekananOsmotik(π)
π = M . R . T . i
π = tekanan osmotikM = molaritas larutanR = tetapan gas = 0,08205 T = suhu mutlak (oc + 273) K i = faktor van’t Hoff
DiagramFasaDiagram fasa menunjukkan hubungan antara penurunan tekanan uap jenuh, kenaikan titik didih, dan penurunan titik beku.
suhu
teka
nan
1 atm
padat
cair
S R P Q
A
T
gas
Garis tebal merupakan grafik pelarut.Garis putus-putus merupakan grafik larutan (pelarut yang mengandung solut).
Keterangan:Sumbu x : suhu (oC) Sumbu y : tekanan (1 atm)A : titik kesetimbangan 3 fasa pelarut (R - S) = penurunan titik beku (∆Tf)T : titik kesetimbangan 3 fasa larutan P : titik didih pelarutS : titik beku larutan Q : titik didih larutanR : titik beku pelarut (Q - P): kenaikan titik didih
A. LAJUREAKSILaju reaksi adalah bertambahnya konsentrasi hasil reaksi tiap satuan waktu atau berkurangnya konsentrasi pereaksi tiap satuan waktu. Jika ada suatu persamaan aA + bB → cAB, maka; Laju reaksi dapat dikatakan sebagai: nberkurangnya konsentrasi A tiap satuan waktu:
[ ]A
AV
t−∆=
∆nberkurangnya konsentrasi B tiap satuan waktu:
[ ]B
BV
t−∆=
∆
nbertambahnya konsentrasi AB tiap satuan waktu: [ ]
AB
ABV
t+∆=
∆
Waktu
Konsentrasi
[AB]
[A] dan atau [B]
GrafikLajuReaksi
B. PERSAMAANLAJUREAKSI
V = k. [A]x[B]y
Adapun persamaan laju reaksi untuk reaksi aA + bB → cC + dD, adalah:
V = laju reaksi [B] = konsentrasi zat B
k = konstanta laju reaksi x = orde reaksi zat A
[A] = konsentrasi zat A y = orde reaksi zat B
C. FAKTOR-FAKTORYANGBERPENGARUHPADALAJUREAKSI
1. KonsentrasiBila konsentrasi bertambah maka laju reaksi akan bertambah. Sehingga konsentrasi berbanding lurus dengan laju reaksi. Contoh: Persamaan reaksi:
2SO2 + O2 → 2SO3, semakin besar konsentrasi SO2 dan O2 maka tumbukan antarmolekul-molekulnya untuk membentuk SO3 juga semakin cepat.
2. LuasPermukaanBidangSentuhSemakin luas permukaan bidang sentuhnya maka laju reaksi juga semakin bertambah. Luas permukaan bidang sentuh berbanding lurus dengan laju reaksi.Contoh: Apabila kita melarutkan gula batu yang bermassa 100 gram dan melarutkan gula dalam bentuk serbuk bermassa sama dalam air yang kondisinya sama maka serbuk gula akan lebih dahulu larut, hal ini dikarenakan luas permukaan sentuh serbuk gula lebih besar jika dibandingkan dengan gula batu (padat).
3. SuhuSuhu juga berbanding lurus dengan laju reaksi karena bila suhu reaksi dinaikkan maka laju reaksi juga semakin besar. Umumnya setiap kenaikan suhu sebesar 10oC akan memperbesar laju reaksi dua sampai tiga kali, maka berlaku rumus:
2 1
102 (2) . 1T T
V V−
=
V1 = laju mula-mula V2 = laju setelah kenaikan suhuT1 = suhu mula-mulaT2 = suhu akhir
Catatan: Bila besar laju 3 kali semula maka (2) diganti (3).
Bila laju diganti waktu maka (2) diganti ( 12 ).
4. KatalisatorKatalisator adalah suatu zat yang akan mempercepat (katalisator positif) atau memperlambat (katalisator negatif = inhibitor) reaksi tetapi zat ini tidak berubah secara tetap. Artinya bila proses reaksi selesai zat ini akan kembali sesuai asalnya.Secara grafik dapat digambarkan sebagai berikut:
Dengankatalisator
Hasil reaksi
Jalannya reaksi
Tanpa katalisator
Catatan:Katalisator akan memperkecil energi aktivasi atau energi pengaktifan yaitu energi minimum yang diperlukan pereaksi untuk melangsungkan proses reaksi.
BAB 7 LAJUREAKSI
A. REAKSI ENDOTERM DAN EKSOTERMn Reaksi endoterm terjadi jika dalam suatu reaksi
kimia, sistem menyerapkalor dari lingkungan.GrafikReaksiEndoterm:
Hasil reaksi
pereaksi
Energi aktivasi
∆ H
∆ H = H hasil – H pereaksi, dengan H hasil > H pereaksinilai ∆ H = + (positif)
n Reaksi eksoterm terjadi jika dalam suatu reaksi kimia, sistem melepas kalor ke lingkungan.GrafikReaksiEksoterm
pereaksi
Energi aktivasi
Hasil reaksi
∆ H
∆ H = H hasil – H pereaksi, dengan H pereaksi > H hasil nilai ∆ H = –(negatif)
B. ENTALPIDANJENIS-JENISENTALPIEntalpi adalah jumlah energi secara total yang dimiliki oleh suatu sistem, energi ini akan selalu tetap jika tidak ada energi lain yang keluar masuk. Satuan entalpi adalah joule atau kalori, dengan 1 joule = 4,18 kalori.
1. EntalpiPembentukan(Hf)Kalor (energi) yang dibutuhkan atau dilepas pada peristiwa pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsur pembentuknya. Contoh: Pembentukan 1 mol senyawa NH3 dari unsur-unsurnya yaitu 0,5 mol N2 dan 1,5 mol H2.
12
N2+ 32
H2 à NH3
koefisien 1 (tidak ditulis) menunjukkan 1 mol NH3
2. EntalpiPenguraian(Hd)Kalor (energi) yang dibutuhkan atau dilepas pada peristiwa penguraian 1 mol senyawa menjadi unsur-unsur pembentuknya.Contoh: Penguraian 1 mol senyawa H2O menjadi unsur-unsurnya yaitu 1 mol H2 dan 0,5 mol O2.
H2O à H2 + 12 O2
3. EntalpiPembakaran(Hc)Kalor (energi) yang dibutuhkan atau dilepas pada peristiwa pembakaran 1 mol senyawa atau 1 mol unsur, menjadi senyawa lain dan atau unsur lain.Contoh: Pembakaran 1 mol senyawa C3H8 oleh 5 mol O2 menjadi 3 mol CO2 dan 4 mol H2O. C3H8 + 5 O2 à 3 CO2 + 4 H2O
C. MENGHITUNGENTALPI
1. BerdasarkanHukumHessPerubahan entalpi yang terjadi pada suatu reaksi hanya tergantung pada keadaan mula-mula dan keadaaan akhir reaksi, jadi tidak tergantung pada proses reaksinya.
Jadi:C(s) + ½ O2(g) à CO (g) ∆H = –A kJ/molC(s) + O2(g) à CO2(g) ∆H = –B kJ/molCO (g)+ ½ O2(g) à CO2(g) ∆H = –C kJ/molPersamaannya menjadi:C(s) + ½ O2(g) à CO (g) ∆H = –A kJ/molCO2(g) à C(s)+ O2(g) ∆H = +B kJ/molCO (g) + ½ O2(g) à CO2(g) ∆H = –C kJ/mol
Menurut Hukum Hess, pada reaksi di atas berlaku:
∆Hreaksi=–A+B–C
2. BerdasarkanDataEntalpiPembentukan(Hf)Dengan menggunakan rumus:
∆H = H hasil reaksi – H pereaksi
3. BerdasarkanKalorimetriq = m . c . ∆T
q = kalor reaksim = massa jenis pereaksic = kalor jenis air∆T = suhuakhir - suhuawal
4. BerdasarkanEnergiIkatanEnergi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan antar atom tiap mol suatu zat dalam fasa gas.
BAB 8 TERMOKIMIA
A. KESETIMBANGAN KIMIAKesetimbangan kimia adalah keadaan yang terjadi jika laju reaksi ke kanan (maju) sama dengan laju reaksi ke kiri (balik).
Waktu
Vmaju = Vbalik
KonsentrasiTitik Kesetimbangan
[A] dan atau [B]
Reaksi kesetimbangan kita gunakan lambang
1. Kesetimbanganhomogen(hanyasatufasa)Contoh:2 SO2(g) + O2 (g)
2 SO3 (g)Fe3+ (aq) + CNS– (aq)
Fe(CNS)2+ (aq)
2. Kesetimbanganheterogen(lebihdarisatufasa)Contoh:AgNO3 (aq) + NaCl (aq)
AgCl (s) + NaNO3 (aq)
B. TETAPAN KESETIMBANGANTetapan kesetimbangan dapat dinyatakan dalam Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi (Kc) dan Tetapan Kesetimbangan Tekanan (Kp) adalah perbandingan komposisi hasil reaksi dengan pereaksi pada keadaan setimbang dalam suhu tertentu.
1. TetapanKesetimbanganKonsentrasiTetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi zat, berlaku untuk zat-zat yang berfasa gas dan aqueous (larutan dengan pelarut air) zat yang berfasa solid (padat) dan liquid (cair) tidak disertakan dalam persamaan tetapan kesetimbangan.n Untukpersamaan:
2 SO2(g) + O2 (g)
2 SO3 (g), 2
32
2 2
[ ]
[ ] [ ]
SOKc
SO O=
n Untukpersamaan:Fe3+ (aq) + SCN– (aq)
Fe(SCN)2+ (aq),
2
3
[ ( ) ][ ][ ]
Fe SCNKc
Fe SCN
+
+ −=
Dataenergiikatanbeberapamolekul(dalamkJ.mol–1)
H – C 415 N – N 163 F – F 155
H – N 390 N – O 201 F – Cl 253
H – F 563 N – F 272 F – Br 237
H – Cl 431 N – Cl 200 Cl – Cl 242
H – Br 366 N – Br 243 Cl – Br 218
H – I 298 O – O 146 Cl – I 208
H – O 462 O – F 190 Br – Br 223
H – S 339 O – Cl 203 Br – I 175
H – Si 323 O – I 234 O = O 495
C – C 347 O – Si 368 N = N 418
C – N 291 S – S 266 C = O 799
C – F 485 S – F 327 C = N 619
C – Cl 328 S – Br 218 C = C 606
C – Br 276 S – Cl 253 S = S 418
C – I 240 I – I 151 S = O 323
C – O 358 N ≡ N 944
C – S 259 C ≡ C 839
C – Si 301 C ≡ N 891
C ≡ O 1072
a. EnergiIkatanRata-rata
∆H = Σ energi pemutusan ikatan – Σ energi ikatan pembentukan
Energi rata-rata yang dibutuhkan untuk memutuskan 1 mol senyawa gas menjadi atom-atomnya untuk lebih dari tiga atom dalam molekulnya.
b. EnergiAtomisasi
∆H atomisasi = Σ energi ikatan
Energi yang dibutuhkan untuk memutus molekul kompleks dalam 1 mol senyawa menjadi atom-atom gasnya.
BAB 9 KESETIMBANGAN KIMIA
n Untukpersamaan:AgNO3 (aq) + NaCl (aq)
AgCl (s) + NaNO3 (aq),
3
3
[ ]
[ ][ ]
NaNOKc
AgNO NaCl=
n Untukpersamaan;CH3COO– (aq) + H2O (l)
CH3COOH (aq) + OH– (aq),
3
3
[ ][ ]
[ ]
CH COOH OHKc
CH COO
−
−=
2. TetapanKesetimbanganTekananTetapan kesetimbangan berdasar tekanan parsial, hanya berlaku untuk gas. Untuk persamaan:
2 SO2(g) + O2 (g)
2 SO3 (g), ( )
( ) ( )3
2 2
2
2 SO
SO O
PKp
P P=
3. HubunganKcdenganKp
Kp = Kc (RT)∆n
∆n = jumlah koefisien kanan – jumlah koefisien kiri
4. TetapanKesetimbangandenganReaksiyangBerkaitanMisalkan suatu persamaan:aA + bB
cAB ; Kc = K1,
maka
cAB
aA + bB; Kc = 11K
½aA + ½bB
½cAB; Kc = K1½
2aA + 2bB
2cAB; Kc = K12
2cAB
2aA + 2bB; Kc= 21
1K
C. DERAJAT DISOSIASIDerajat disosiasi adalah perbandingan jumlah mol zat yang terurai dengan jumlah mol zat mula-mula.
jumlah mol zat teruraijumlah mol zat mula-mula
α =
D. PERGESERAN KESETIMBANGANMenurut Le Chatelier
Apabila dalam suatu sistem setimbang diberi suatu aksi dari luar maka sistem tersebut akan berubah
sedemikian rupa supaya aksi dari luar tersebut berpengaruh sangat kecil terhadap sistem.
Perubahansistemakibataksidariluar=Pergeserankesetimbangan
Pergeseran kesetimbangan terjadi karena hal-hal sebagai berikut.
1. Perubahan KonsentrasiApabila salah satu konsentrasi zat diperbesar maka kesetimbangan mengalami pergeseran yang berlawanan arah dengan zat tersebut, bila konsentrasi diperkecil maka kesetimbangan akan bergeser ke arahnya.
2. PerubahanTekananApabila tekanan dalam sistem kesetimbangan tersebut diperbesar maka kesetimbangan bergeser ke arah zat-zat yang mempunyai koefisien kecil. Apabila tekanan dalam sistem kesetimbangan tersebut diperkecil maka kesetimbangan bergeser ke arah zat-zat yang mempunyai koefisien besar.
3. Perubahan VolumeApabila volume dalam sistem kesetimbangan tersebut diperbesar maka kesetimbangan bergeser ke arah zat-zat yang mempunyai koefisien besar. Apabila volume dalam sistem kesetimbangan tersebut diperkecil maka kesetimbangan bergeser ke arah zat-zat yang mempunyai koefisien kecil.Catatan: Untuk perubahan tekanan dan volume, jika koefisien zat-zat di kiri (pereaksi) dan kanan (hasil reaksi) sama maka tidak terjadi pergeseran kesetimbangan
4. Perubahan SuhuApabila suhu reaksi dinaikkan atau diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke zat-zat yang membutuhkan panas (ENDOTERM). Sebaliknya jika suhu reaksi diturunkan kesetimbangan akan bergeser ke zat-zat yang melepaskan panas (EKSOTERM).
A. PERKEMBANGAN KONSEP REAKSI REDOKS
1. BerdasarkanOksigenn Reaksi oksidasi adalah peristiwa pengikatan
oksigen oleh suatu unsur atau senyawa, atau bisa dikatakan penambahan kadar oksigen.
Oksidasi=mengikatoksigenContoh: 2 Ba + O2 à 2 BaO
n Reaksi reduksi adalah peristiwa pelepasan oksigen oleh suatu senyawa, atau bisa dikatakan pengurangan kadar oksigen.
Reduksi=melepasoksigenContoh: 2 CuO à 2 Cu + O2
2. BerdasarkanElektron n Reaksi oksidasi adalah peristiwa pelepasan
elektron oleh suatu unsur atau senyawa.Oksidasi=melepaselektron
Contoh: K à K+ + en Reaksi reduksi adalah peristiwa pengikatan
elektron oleh suatu unsur atau senyawa.Reduksi=mengikatelektron
Contoh: Br2 + 2e à 2 Br–
3. BerdasarkanBilanganOksidasin Reaksi oksidasi adalah meningkatnya bilangan
oksidasi.Oksidasi=peningkatanbilanganoksidasi
n Reaksi reduksi adalah menurunnya bilangan oksidasi.Reduksi=penurunanbilanganoksidasi
B. MENYETARAKAN REAKSI REDOKS
1. MetodeSetengahReaksi(IonElektron)
ContohuntuksuasanaasamSetarakan reaksi: NO3
– + S2– à NO + SJawab:1. Tuliskan masing-masing setengah reaksinya
Reduksi : NO3– à NO
Oksidasi : S2– à SCatatan: Nitrogen mengalami reduksi à dari +5 menjadi +4.Sulfur mengalami oksidasi à dari –2 menjadi 0.
2. Setarakan atom unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi
Catatan: Tidak ada perbedaan jumlah atom dari unsur yang mengalami perubahan biloks.
3. Setarakan oksigen dan kemudian hidrogen dengan ketentuan:Larutan asam Tambahkan 1 molekul H2O untuk setiap
kekurangan 1 atom oksigen pada ruas yang kekurangan oksigen tersebut
Setarakan H dengan menambah ion H+ pada ruas yang lain
Reduksi : NO3– + 4 H+ à NO + 2 H2O
Oksidasi : S2– à S4. Setarakan muatan dengan menambahkan elektron
dengan jum-lah yang sesuai, bila reaksi oksidasi tambahkan elektron di ruas kanan, bila reaksi reduksi tambahkan elektron di ruas kiri.
Reduksi : NO3– + 4 H+ + 3e à NO + 2 H2O
Oksidasi : S2– à S + 2e5. Setarakan jumlah elektron kemudian selesaikan
persamaanReduksi :NO3
– + 4 H+ + 3e à NO + 2 H2O (kali2)Oksidasi :S2– à S + 2 e (kali3)2 NO3
– + 8 H+ + 3 S2– + 6e à 2 NO + 4 H2O + 3 S + 6e
Hasil akhir: 2 NO3– + 8 H+ + 3 S2– à2 NO + 4 H2O
+ 3 S
2. MetodeBilanganOksidasi(ReaksiIon)
ContohuntuksuasanabasaSetarakan reaksi: MnO4
– + C2O42– à MnO2 + CO2
Jawab: 1. Menentukan unsur yang mengalami perubahan
bilangan oksidasi.
+3+7 +4 +4 MnO4
– + C2O42– à MnO2 + CO2
Mn mengalami penurunan biloks dari +7 menjadi +4 (reduksi). C mengalami peningkatan biloks dari +3 menjadi +4 (oksidasi).
2. Menyetarakan unsur tersebut dengan koefisien yang sesuai.Mn sudah setara C diberi koefisien 2, sehingga:
MnO4– + C2O4
2– à MnO2 + 2 CO2
BAB 10 REDUKSI-OKSIDASI
3. Menentukan peningkatan bilangan oksidasi reduktor dan penurunan bilangan oksidasi oksidator.
Jumlah perubahan biloks = jumlah atom × perubahannya
+6 menjadi +8
+4 +4
23
+7 +3MnO4
– + C2O42– à MnO2 + 2 CO2
4. Menentukan koefisien yang sesuai untuk menyamakan jumlah perubahan bilangan oksidasi.
+4 +4
kalikan 2 kalikan 323
+7 +3MnO4
– + C2O42– à MnO2 + 2 CO2
Persamaan menjadi:
2 MnO4– + 3 C2O4
2– à 2 MnO2 + 6 CO2
5. Menyetarakan muatan dengan menambahkan OH– (suasana basa).
Muatan di ruas kiri = –8; muatan di ruas kanan = 0. Tambahkan 8 OH– di ruas yang muatannya besar yaitu kanan sehingga persamaan menjadi:
2 MnO4– + 3 C2O4
2– à 2 MnO2 + 6 CO2 + 8 OH–
6. Menyetarakan atom H dengan menambahkan H2O.Tambahkan H2O di ruas yang kekurangan H+, sehingga persamaan menjadi setara:
2 MnO4– + 3 C2O4
2– + 4 H2O à 2 MnO2 + 6 CO2 + 8 OH–
A. SELELEKTROKIMIA
1. SelGalvani(SelVolta)Mengubah: energi kimia à energi listrik. Reaksi redoks: Reduksiterjadi di katoda (elektroda positif).Oksidasi terjadi di anoda (elektroda negatif). Notasi penulisan sel volta:
Katoda Anoda
LLB+MA+M
M = logam yang mengalami oksidasi MA+ = logam hasil oksidasi dengan kenaikan biloks = AL = logam hasil reduksiLB+ = logam yang mengalami reduksi dengan penurunan biloks = B
n PotensialElektroda(E)Potensial listrik yang muncul dari suatu elektroda dan terjadi apabila elektroda ini dalam keadaan setimbang dengan larutan ion-ionnya atau me-nunjukkan beda potensial antara elektroda logam dengan elektroda hidrogen yang mempunyai potensial elektroda = 0 volt.Bila diukur pada 25oC, 1 atm:
Potensial elektroda = Potensial elektroda standar (Eo)
Adapun urutan potensial elektroda standar reduksi beberapa logam (kecil ke besar) adalah:
deret Volta
Li-K-Ba-Ca-Na-Mg-Al-Mn-Zn-Cr-Fe-Cd-Ni-Co-Sn-Pb-(H)-Cu-Hg-Ag-Pt-Au
Keterangan:- Li sampai Pb mudah mengalami oksidasi, umumnya
bersifat reduktor.- Cu sampai Au mudah mengalami reduksi, umumnya
bersifat oksidator.- Logam yang berada di sebelah kiri logam lain,
dalam reaksinya akan lebih mudah mengalami oksidasi.
Tipsmenghafalderetvolta:Lihat Kalau Bapak Capek Naik Motorgede
Ali Minta iZin Cari Fera, Cindi, NiaCoklat Simpanan Prabowo Habis
Cukup Hidangkan Agar-agar, Pasta, Anggur
n PotensialSel=Eoseldirumuskansebagai:
Eosel = Eo
reduksi – Eooksidasi
Reaksi dikatakan spontan bila nilai Eosel = POSITIF
n Contoh sel Volta (Galvani) dalam kehidupan sehari-hari:– Sel primer (sel yang tidak dapat diisi kembali):
baterai kering, baterai alkalin.– Sel sekunder (sel yang dapat diisi kembali): aki,
baterai Ni-Cd.
BAB 11 SELELEKTROKIMIADANELEKTROLISIS
KimiaLingkungan adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari atau mengkaji reaksi-reaksi kimia di alam serta hubungannya dengan makhluk hidup.
A. PENCEMARAN
1. PencemaranUdaraDapat terjadi jika udara di lingkungan sekitar kita mengandung zat-zat kimia yang mempunyai nilai di atas ambang batas yang diperkenankan.Pencemaran udara dapat disebabkan oleh:a. OksidaKarbon
1) KarbonMonoksida(CO)Menyebabkan sesak nafas, nyeri di dada; menyebabkan oksigen berkurang karena hemoglobin lebih mudah mengikat CO
daripada O2; menyebabkan keracunan sampai kematian.
2) KarbonDioksida(CO2)Menyebabkan pemanasan global yang ber-akibat mencairkan es di kutub sehingga me-nyebabkan kenaikan permukaan laut.
b. OksidaBelerangOksida belerang adalah SO2 dan SO3.Menyebabkan hujan asam yang merusak tum-buhan dan menimbulkan korosi; menyebabkan sakit bila terhisap melalui pernafasan dan dapat merusak jaringan tubuh.
c. OksidaNitrogen
1) NitrogenMonoksida(NO)Sebagai katalisator dalam penguraian ozon.
BAB 12 KIMIALINGKUNGAN
2. SelElektrolisisMengubah: energi listrik à energi kimia.Reaksi redoks: Reduksiterjadi di katoda (elektroda negatif).Oksidasi terjadi di anoda (elektroda positif).
a. ElektrolisisLarutanBila larutan dialiri arus listrik maka berlaku ketentuan berikut ini.
n Reaksidikatoda(elektroda–)Bila kation logam-logam golongan I A, golongan II A, Al, dan Mn, maka yang tereduksi adalah air (H2O):
2 H2O (l) + 2e à H2(g) + 2 OH– (aq)
Bila kation H+ maka akan tereduksi:
2 H+ (aq) + 2e à H2(g)
Bila kation logam lain selain tersebut di atas, maka logam tersebut akan tereduksi:
Lm+ (aq) + me à L(s)
n Reaksidianoda(elektroda+)– AnodaInert(tidakreaktifsepertiPt,
Au, C) Bila anion sisa asam atau garam oksi
seperti SO42–, NO3
–, dll, maka yang teroksidasi adalah air (H2O):
2 H2O (l) à O2(g) + 4 H+ (aq) + 4e
Bila anion OH– maka akan teroksidasi:
4 OH– (aq) à O2 (g) + 2 H2O (l) +4e
Bila Anion golongan VII A (Halida) maka akan teroksidasi:
2 F– ( aq ) à F2 ( g ) + 2e2 Cl– ( aq ) à Cl2 ( g ) + 2e2 Br– ( aq ) à Br2 ( g ) + 2e
2 I– ( aq ) à I2 ( g ) + 2e– AnodaTakInert Anoda tersebut akan teroksidasi:
L(s) à Lm+ (aq) + me
b. ElektrolisisLeburan(Lelehan)Apabila suatu lelehan dialiri listrik maka di katoda terjadi reduksi kation dan di anoda terjadi oksidasi anion.
B. HUKUM FARADAYHukumFaraday1
Massa zat yang dibebaskan pada reaksi elektrolisis sebanding dengan jumlah arus listrik dikalikan dengan
waktu elektrolisis.
. . massa
96500i t me=
i = kuat arust = waktume = massa ekuivalen
HukumFaraday2Massa zat yang dibebaskan pada reaksi elektrolisis
sebanding dengan massa ekivalen zat tersebut.
1 1
2 2m mem me
=
2) NitrogenDioksida(NO2)Merusak paru-paru dan menyebabkan gangguan pernafasan yang bersifat kronis; sebagai katalisator dalam penguraian ozon; campurannya dengan NO menyebabkan asap kabut.
3) DinitrogenMonoksida(N2O)Menyebabkan kenaikan suhu bumi.
d. TimbalBersifat racun dan menyebabkan kerusakan otak dan kelumpuhan.
2. PencemaranAirPenyebab terjadinya pencemaran air:a. Raksa
Raksa adalah unsur logam yang pada suhu ruang berwujud cair dan sifatnya sangat reaktif. Logam ini dapat menjadi zat pencemar apabila berada dalam air, hal ini disebabkan karena wujudnya cair sehingga dapat bercampur dengan air dan susah untuk dipisahkan walaupun mempunyai massa jenis berbeda dengan air.
b. Air SadahAir sadah adalah air yang mengandung ion kalsium (Ca2+) dan atau ion magnesium (Mg2+).
1) Air sadah sementaraAir sadah sementara adalah air yang mengandung garam hidrokarbonat seperti: Ca(HCO3)2 dan atau Mg(HCO3)2.Air sadah sementara dapat dihilangkan kesadahannya dengan cara memanaskan air tersebut sehingga garam karbonatnya mengendap, mereaksikan larutan yang mengandung Ca(HCO3)2 atau Mg(HCO3)2 dengan kapur (Ca(OH)2).
2) Air sadah tetapAir sadah sementara adalah air yang me-ngandung garam sulfat (CaSO4 atau MgSO4) dan atau mengandung garam klorida (CaCl2 atau MgCl2). Air sadah tetap dapat dihilangkan kesadah-annya dengan cara: Mereaksikan dengan soda Na2CO3
dan kapur Ca(OH)2, supaya terbentuk endapan garam karbonat dan atau hidroksida.
Proses Zeolit Dengan natrium zeolit (suatu silikat) maka
kedudukan natrium akan digantikan ion kalsium dan ion magnesium menjadi magnesium atau kalsium zeolit.
Kerugianyangditimbulkanolehairsadah:– Dalam rumah tangga kerugiannya berupa
pemborosan sabun karena sabun tidak akan berbusa jika ion Ca2+ dan ion Mg2+ tidak diendapkan terlebih dulu.
– Timbul kerak pada alat memasak atau ketel sehingga terjadi pendidihan dengan waktu yang lebih lama mengakibatkan pemborosan bahan bakar.
– Menyebabkan penyumbatan pada pipa air dan juga pipa pada radiator.
– Jika dikonsumsi maka akan menyebabkan penumpukan logam-logam tersebut dalam tubuh kita sehingga kesehatan kita terancam.
3. PencemaranTanahPenyebab terjadinya pencemaran tanaha. LimbahPlastik
Umumnya plastik tidak dapat dibiodegradasi (di-urai oleh mikroorganisme dalam tanah) sehingga akan menjadi pencemar dalam tanah.
b. Limbah PertanianLimbah ini ada apabila zat-zat kimia dalam pupuk buatan terlalu banyak terdapat dalam tanah, sehingga tanah tidak menjadi subur tetapi justru rusak.
c. Limbah LogamSeperti halnya palstik logam pun tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme sehingga dalam jumlah yang berlebihan akan menyebabkan ter-jadinya pencemaran tanah.
B. ZAT ADITIF
1. PewarnaNama Warna Jenis Pewarnauntuk
Klorofil Hijau alami selai, agar-agar
Karamel Coklat-Hitam alami produk kalengan
Anato Jingga alami minyak,keju
Beta-Karoten Kuning alami keju
Eritrosin Merah buatan saus, produk kalengan
2. PemanisNama Jenis Pemanisuntuk
Gula tebu (sukrosa) alami minuman dan makanan sehari-hari
Gula buah (fruktosa) alami minuman dan makanan sehari-hari
Pemanis susu (laktosa) alami Susu alami
Sakarin buatan Permen
Siklamat buatan Minuman ringan
Sorbitol buatan Selai, agar-agar
Silitol buatan Permen karet
Maltitol buatan Permen karet
3. PengawetNama Jenis Pengawetuntuk
Garam alami daging, ikan
Gula alami buah-buahan
Cuka alami acar
Asam propanoat buatan roti, keju
Asam benzoat buatan saos, kecap minuman ringan (botolan)
Natrium nitrat buatan daging olahan, keju olahan
Natrium nitrit buatan daging kalengan , ikan kalengan
4. AntioksidanNama Kegunaan
Asam askorbat daging kalengan, ikan kalengan, buah kalengan
BHA (butilhidroksianol) lemak dan minyak
BHT (butilhidroktoluen) margarin dan mentega
5. Penguat/PenyedapMononatrium glutamat (Monosodium glutamate = MSG). Contoh: vetsin.
6. PembuatRasadanAromaIUPAC Trivial Aroma dan rasa
Etil etanoat Etil asetat apel
Etil butanoat Etil butirat nanas
Oktil etanoat Oktil asetat jeruk
Butil metanoat Butil format raspberri
Etil metanoat Etil format rum
Amil butanoat Amil butirat pisang
Berikut adalah pengelompokan unsur-unsur berdasarkan golongannya.
A. GOLONGANIADANIIAGolonganIA(Alkali)
3Li
11Na
19K
37Rb
55Cs
87Fr
GolonganIIA(Alkalitanah)
4 Be
12Mg
20Ca
38Sr
56Ba
88Ra
Sifat-sifat logam alkali dan alkali tanah:n Logam alkali dan memiliki elektron valensi 1, yaitu
nS1. Logam alkali tanah memiliki elektron valensi 2, yaitu nS2.
n Merupakan logam yang reaktif. n Ditemukan di alam dalam bentuk senyawa.n Bersifat reduktor kuat.n Energi ionisasi rendah. Sehingga mudah mele-
paskan elektron.– Logam alkali:
X à X+ + e– Logam alkali tanah:
X à X2+ + 2e
n Mudah bereaksi dengan air kecuali Be. Sedangkan Mg bereaksi dengan air panas. Reaksi dengan air menghasilkan gas hidrogen dan membentuk basa.
2Na(s) + 2 H2O(l) à 2 NaOH(aq) + H2(g)n Logam alkali sifat kelogamannya lebih kuat
dibanding sifat logam alkali tanah. Dalam satu golongan, baik alkali maupun alkali tanah makin ke bawah makin kuat sifat logamnya.
n Warna tes nyala unsur alkali dan alkali tanah:
Unsur Warna
Natrium Kuning
Kalium Ungu
Kalsium Merah
Stronsium Merah tua
Barium Hijau pucat
B. UNSURGOLONGANVIIA(HALOGEN)
9F
17Cl
35Br
53I
85At
BAB 13 KIMIA UNSUR
n Unsur halogen memiliki elektron valensi 7, yaitu ns2 np5.
n Merupakan unsur non logam yang sangat reaktif karena mudah menangkap elektron:
X2 + 2e– à 2X–
n Ditemukan di alam dalam bentuk senyawa.n Pada suhu kamar F2 dan Cl2 berwujud gas, Br2
berwujud cair, dan I2 berwujud padat.n At merupakan unsur radiokatif yang memiliki
umur pendek sehingga jarang ditemukan.n Merupakan oksidator kuat, makin ke bawah
oksidator makin lemah. n Kekelektronegatifan makin ke bawah makin
lemah.n Jari-jari atom makin ke bawah makin besar.
C. UNSURGASMULIAVIIIA(GASMULIA)
2He
10Ne
18Ar
36Kr
54Xe
86Rnn Unsur-unsur gas mulia mengandung 8 elektron
pada kulit terluarnya kecuali He mengandung 2 elektron.
n Energi ionisasinya sangat tinggi, akibatnya unsur-unsur gas mulia sukar bereaksi dengan unsur-unsur lainnya.
n Pada tabel dapat dilihat bahwa titik leleh dan titik didihnya sangat rendah, namun baik titik leleh maupun titik didih makin ke bawah makin tinggi, sesuai dengan makin besarnya massa atom gas mulia.
n Molekul gas mulia monoatomik.
D. UNSURPERIODEIII(TRANSISI)Unsur Sc Ti V Cr Mn
KonfigurasiElekt.val
3d1 4s2
3d2 4s2
3d3 4s2
3d5
4s1
3d5 4s2
Unsur Fe Co Ni Cu
KonfigurasiElekt.val
3d6
4s2
3d7
4s2
3d8 4s2
3d10
4s2
n Bersifat logam, maka sering disebut logam transisi.n Bersifat logam, maka mempunyai bilangan oksidasi
positif dan pada umumnya lebih dari satu.n Banyak di antaranya dapat membentuk senyawa
kompleks.n Pada umumnya senyawanya berwarna.n Beberapa di antaranya dapat digunakan sebagai
katalisator.
E. UNSUR–UNSURDIALAM
Logam Mineral Rumus
Besi Hematit Fe2O3
Magnetit Fe3O4
Siderit FeCO3
Pirit FeS2
Limonit Fe2O3.H2O
Nikel Pentlandit (FeNi)S
garnerit H2(NiMg)SiO4.2H2O
Alumunium Bauksit Al2O3×2H2O
Timah Kasiterit SnO2
Tembaga Kalkopirit CuFeS2
Natrium Sendawa chili NaNO3
Dalam air laut NaCl
Magnesium Magnesit MgCO3
Garam Inggris MgSO4.7H2O
Karnalit KCl.MgCl2.6H2O
Dolomit MgCO3.CaCO3
Dalam air laut MgCl2
n Proses Pengolahan Logam
Nama Proses Logam
Down Magnesium
Tanur tinggi Besi
Hall-Heroult Aluminium
n Proses Industri
Nama Proses Pembuatan
Haber-Bosch Amonia (NH3)
Kontak (Katalis V2O5) Asam sulfat (H2SO4)
Bilik timbal (Katalis uap NO dan NO2)
Asam sulfat (H2SO4)
A.KLASIFIKASISENYAWAORGANIKBerdasarkan susunan atom-atom dalam molekulnya, senyawa organik dibagi menjadi 2 golongan, yaitu sebagai berikut.
1. SENYAWAALIFATIKSenyawa afiatik adalah senyawa organik yang mempunyai rantai atom karbon (C) terbuka. Contoh: Alkana, Alkena, Alkuna, turunan Alkana
a. SenyawaAlifatikJenuhSenyawa alifatik jenuh adalah senyawa organik rantai terbuka yang tidak mempunyai ikatan rangkap atau tidak dapat mengikat atom H lagi. 1) ALKANA Alkana adalah senyawa organik yang bersifat jenuh atau hanya mempunyai ikatan tunggal dengan rumus umum:
CnH2n + 2n = jumlah atom karbon (C)2n + 2 = jumlah atom hidrogen (H)
Sifat-sifatAlkana:– Senyawa nonpolar tidak larut dalam air.– Mempunyai massa jenis kurang dari satu.– Pada suhu dan tekanan normal empat suku
pertama alkana berwujud gas, suku-5 sampai 17 cair, dan suku 18 ke atas padat.
– Alkana mengalami oksidasi.– Alkana dengan unsur halogen maka atom H
akan tersubstitusi dengan halogen tersebut serta terbentuk hidrogen halogenida.
– Makin banyak atom C, titik didihnya semakin tinggi.
– Bila jumlah C sama, maka yang bercabang sedikit, mempunyai titik didih tinggi.
Beberapasenyawaalkana:Atom C RumusMolekul Nama
1 CH4 Metana2 C2H6 Etana3 C3H8 Propana4 C4H10 Butana5 C5H12 Pentana6 C6H14 Heksana7 C7H16 Heptana8 C8H18 Oktana9 C9H20 Nonana
10 C10H22 Dekana
Kedudukanatomkarbondalamsenyawakarbon
CCH3
CH3
CH3 CH3
CH2 CH2 CH3CH
C primer = atom C yang mengikat satu atom C lainà(CH3)C sekunder = atom C yang mengikat dua atom C lainà(CH2)C tersier = atom C yang mengikat tiga atom C lainà (CH)C kuartener = atom C yang mengikat empat atom Cà(C)
TataNamaAlkana1. Untuk rantai C terpanjang dan tidak bercabang
nama alkana sesuai jumlah C tersebut dan diberi awalan n (normal).
CH2CH3 CH2 CH2 CH3CH2 = n-heksana
2. Untuk rantai C terpanjang dan bercabang beri nama alkana sesuai jumlah C tersebut, tentukan atom C yang tidak terletak pada rantai terpanjang sebagai alkil.
CH3
CH2CH3 CH2 CH CH3CH2
cabang: jumlah C = 1 (Metil)
rantai utama: jumlah c = 6 (heksana)
3. Beri nomor rantai terpanjang dan usahakan atom C yang mengikat alkil di nomor terkecil.
CH3
CH2CH3 CH CH2 CH3CH2
21 3 4 65
3-metilheksana
4. Apabila dari kiri dan dari kanan atom C-nya mengikat alkil di nomor yang sama utamakan atom C yang mengikat lebih dari satu alkil terlebih dahulu.
5. Alkil tidak sejenis ditulis namanya sesuai urutan abjad, sedang yang sejenis dikumpulkan dan beri awalan sesuai jumlah alkil tersebut; di- untuk 2, tri- untuk 3 dan tetra- untuk 4.
CH3CH2
CH2
CH3
CH3
CHCH3 CH2 CH2 CCH2
21 3 4 6 75
4-etil-2,2,6-trimetilheksana
metiletil metil
metil
heptana
CH3
BAB 14 KIMIA ORGANIK
2) GUGUS ALKIL Gugus alkil adalah gugus yang terbentuk karena salah satu atom hidrogen dalam alkana digantikan oleh unsur atau senyawa lain, rumus umumnya:
CnH2n + 1
Beberapasenyawaalkil:Atom C RumusMolekul Nama
1 CH3 – metil2 C2H5 – etil3 C3H7 – propil4 C4H9 – butil5 C5H11 – amil
b. SenyawaAlifatikTidakJenuhSenyawa alifatik tidak jenuh adalah senyawa organik rantai terbuka yang mempunyai ikatan rangkap sehingga pada reaksi adisi ikatan itu dapat berubah menjadi ikatan tunggal dan mengikat atom H. Contoh: Alkena, Alkuna, Alkadiena.
1) ALKENA Alkena adalah senyawa organik yang bersifat tak jenuh mempunyai ikatan rangkap dua, dan mempunyai rumus umum:
CnH2n
Sifat-sifatAlkena:– Alkena mempunyai sifat yang hampir sama
dengan alkana.– Alkena dapat mengalami polimerisasi.– Karena mempunyai ikatan rangkap, alkena
dapat mengalami adisi bukan substitusi seperti alkana.
– Dibandingkan dengan alkana, alkena lebih mudah larut dalam air.
– Mudah terbakar.
Beberapasenyawaalkena:Atom C RumusMolekul Nama
1 - -2 C2H4 Etena3 C3H6 Propena4 C4H8 Butena5 C5H10 Pentena6 C6H12 Heksena7 C7H14 Heptena8 C8H16 Oktena9 C9H18 Nonena
10 C10H20 Dekena
TataNamaAlkena1. Rantai terpanjang mengandung ikatan
rangkap dan ikatan rangkap di nomor terkecil dan diberi nomor.
CH
CH2
CH3
CH3
CH
CH
CH2
CH
CH3
CH3
2-pentenaatau
2. Untuk menentukan cabang-cabang aturannya seperti pada alkana.
CH2CH3 CH CH CH3
CH3
2-metil-2-pentena
45 3 2 1
2) ALKUNA Alkuna adalah senyawa organik yang bersifat tak jenuh mempunyai ikatan rangkap tiga, dan mempunyai rumus umum:
CnH2n – 2
Sifat-sifatAlkuna:– Dibanding alkana, alkuna lebih kurang reaktif.– Sama seperti alkena, alkuna mengalami reaksi
adisi.
Beberapasenyawaalkuna: Atom C RumusMolekul Nama
1 - -2 C2H2 Etuna3 C3H4 Propuna4 C4H6 Butuna5 C5H8 Pentuna6 C6H10 Heksuna7 C7H12 Heptuna8 C8H14 Oktuna9 C9H16 Nonuna
10 C10H18 Dekuna
TataNamaAlkuna1. Rantai terpanjang mengandung ikatan rang-
kap dan ikatan rangkap di nomor terkecil dan diberi nomor, sama seperti pada alkena.
1-heksuna
CH2CCH CH2 CH3CH2
2. Untuk menentukan cabang-cabang aturannya seperti pada alkana dan alkena, jelasnya per-hatikan contoh-contoh berikut.
CCH CH2 CH CH2
CH3CH3
4-metil-1-heksuna
21 3 4 5
6
3) ALKADIENA Alkadiena adalah senyawa organik yang bersifat tak jenuh mempunyai 2 buah ikatan rangkap dua. Contohpenamaanalkadiena:
1, 2-pentadiena
CHCCH2 CH2 CH3
4) ALKADIUNA Alkadiuna adalah senyawa organik yang bersifat tak jenuh mempunyai 3 buah ikatan rangkap dua. Contohpenamaanalkadiena:
1, 4-pentadiuna
CH2CCH2 C CH
GUGUS FUNGSIGusus fungsi adalah gugus pengganti yang menentukan sifat senyawa karbon.
HomologRumus Gugus Fungsi
IUPAC Trivial
Alkanol Alkohol R — OH — OH
Alkil Alkanoat
Eter R — OR’ — O —
Alkanal Aldehid R — CHO — CHO
Alkanon Keton R — COR’ — CO —
Asam Alkanoat
Asam Karboksilat
R — COOH — COOH
Alkil Alkanoat
Ester R — COOR’ — COO —
Alkil Amina Amina R — NH2 — NH2
1. ALKANOL
Sifat-sifatAlkanol:1. Metanol, Etanol, dan Propanol dapat ter-
campur dengan air.2. Semakin tinggi massa molekul relatifnya maka
titik leleh dan titik didihnya semakin tinggi.3. Bersifat sebagai basa Lewis.4. Bereaksi dengan Natrium membentuk Natrium
alkanolat (Natrium alkoksida) à untuk mem-bedakan alkanol dengan alkoksi alkana.
5. Bereaksi dengan asam alkanoat membentuk alkil alkanoat.
6. Dapat dioksidasi dengan ketentuan sebagai berikut:- Alkanol Primer dioksidasi menjadi Alkanal
selanjutnya dioksidasi lagi menjadi Asam Alkanoat.
- Alkanol Sekunder dioksidasi menjadi Alkanon.
- Alkanol Tersier tidak dapat dioksidasi.
PembuatanAlkanol1. Alkil Halida + Basa à Alkanol + Senyawa
Halida Contoh: CH3CH2Cl + KOH à CH3CH2OH + KCl 2. Alkena + H2O à Alkanol Contoh: CH3CH2 ═ CH2 + H2O à CH3CH(OH)
CH3
3. Reduksi Aldehida Contoh: C2H5CHO + H2 à C2H5CH2OH4. Reduksi Keton Contoh: C2H5COC2H5 + H2 à C2H5CH(OH)C2H5
TataNamaAlkanol1. Rantai utama adalah rantai terpanjang yang
mengandung gugus OH.2. Gugus OH harus di nomor terkecil. Contoh:
CH2CH3 CH2 CH2 CH2
OH1-pentanol
Macam-macamAlkanol/Alkohol1. AlkoholPrimer
Gugus hidroksi diikat oleh atom C yang mengikat satu atom C lain, atau gugus hidroksi diikat oleh atom C primer. Contoh: 1-butanolCH3 CH2 CH2 CH2
OH
C mengikat 1 OH dan 1 C lain
2. AlkoholSekunderGugus hidroksi diikat oleh atom C yang mengikat dua atom C lain, atau gugus hidroksi diikat oleh atom C sekunder.Contoh: 2-butanolCH3 CH2 CH CH3
OHC mengikat 1 OH dan 2 C lain
3. AlkoholTersierGugus hidroksi diikat oleh atom C yang mengikat tiga atom C lain, atau gugus hidroksi diikat oleh atom C tersier.Contoh: 2-metil-2-propanol
CH3
CH3 C CH3
OHC mengikat 1 OH dan 3 C lain
2. ALKOKSI ALKANA
Sifat-sifatAlkoksiAlkana:1. Beraroma sedap dan sukar larut dalam air.2. Mudah menguap dan mudah terbakar uapnya.
3. Titik didih lebih rendah dibanding alkohol dalam jumlah C sama.
4. Tidak bereaksi dengan Natrium untuk membedakan-nya dengan alkohol.
5. Dapat terurai menjadi hidrogen halida.6. Bereaksi dengan hidrogen halida membentuk
alkohol. Contoh: CH3OCH3 + HBr à CH3OH + CH3Br.
PembuatanAlkoksiAlkana:1. Sintesis Williamson Natrium alkanolat + Alkilhalida à Alkoksi
Alkana + Natriumhalida Contoh: CH3CH2ONa + CH3I → CH3CH2OCH3 +
NaI2. Alkanol + Asam Sulfat pekat (dalam Suhu
130oC) Contoh: C2H5OH + H2SO4 → C2H5SO3OH + H2O (tahap 1) C2H5SO3OH + C2H5OH → C2H5OC2H5 + H2SO4 (tahap 2)
TataNamaAlkoksiAlkana:1. Jika gugus alkil berbeda maka yang C-nya
kecil sebagai alkoksi.2. Gugus alkoksi di nomor terkecil.
Contoh:
5-metil-3-metoksiheksana
gugus metoksi di nomor 3 bukan di nomor 4
CH2CHCH3
CH3CH2
CH O CH3
CH3
3. ALKANAL
Sifat-sifatAlkanal1. Pada suhu ruang metanal berbau tidak sedap. 2. Semakin banyak atom C-nya semakin berbau
wangi.3. Reduktor untuk pereaksi Tollens dan Fehling
(membedakannya dengan Alkanon).4. Karena mempunyai ikatan rangkap maka
alkanal dapat diadisi.5. Dapat mengalami polimerisasi adisi dan
kondensasi.6. Bereaksi dengan halogen juga dengan PX5 (X =
halogen).7. Bila dioksidasi akan membentuk asam
alkanoat.
PembuatanAlkanal:1. Oksidasi alkanol Primer Contoh:
CH3CH2OH →oksidasi CH3CH(OH)2 →− O2H CH3CHO
2. Alkilester asam formiat dengan pereaksi GrignardContoh: CHOOCH3 + C2H5MgI → CHOC2H5 + CH3OMgI
TataNamaAkanal:Gugus CHO selalu dihitung sebagai nomor 1.Contoh:
CH3
CH3
CH CH2 C
O
H
3-metilbutanal
4. ALKANON
Sifat-sifatAlkanon:1. Berbau segar dan larut dalam air untuk suku-
suku rendah.2. Untuk suku-suku tengah tidak larut dalam air
walaupun merupakan zat cair.3. Suku-suku tinggi berbentuk padatan.4. Dapat diadisi.5. Hanya dapat berpolimerisasi kondensasi.6. Bereaksi dengan halogen juga dengan PX5 (X
= halogen).7. Tidak dapat dioksidasi.
PembuatanAlkanonDengan Oksidasi Alkanol SekunderContoh:
CH3CH2OHCH3 →oksidasi CH3C(OH)2CH3 →− O2H CH3COCH3
TataNamaAlkanon:1. Rantai terpanjang dengan gugus karbonil CO
adalah rantai utama.2. Gugus CO harus di nomor terkecil.Contoh:
CH3 CH2 CH2 C
O
CH3
2-pentanon
5. ASAM ALKANOAT
Sifat-sifatAsamAlkanoat:1. Suku rendah zat cair encer, suku tengah zat
cair kental, dan suku tinggi padat.2. Makin banyak atom C makin tinggi titik
lelehnya.3. Semua merupakan asam lemah.4. Bereaksi dengan alkanol membentuk alkil
alkanoat (esterifikasi).5. Reaksi substitusi OH dalam gugus COOH
dengan halogen.6. Asam formiat dapat melepuhkan kulit.
7. Bereaksi dengan basa membentuk garam.
PembuatanAsamAlkanoat1. Hidrolisis alkil alkanoat Contoh: C2H5COOC2H5 + H2O à C2H5COOH +
C2H5OH
2. Oksidasi alkanol primer Contoh:
CH3CH2OH →oksidasi CH3CH(OH)2 →− O2H CH3CHO
TataNamaAsamAlkanoat:Gugus COOH selalu sebagai nomor satu, seperti halnya gugus alkanal.Contoh:
CH3
CH3
C3H7
C CH2 C
O
OH
asam3,3-dimetilheksanoat
6. ALKIL ALKANOAT
Sifat-sifatalkilalkanoat:1. Alkil alkanoat suku rendah terdapat dalam
buah-buahan dan umumnya berwujud cair.2. Alkil alkanoat suku tinggi terdapat dalam
minyak (cair) dan lemak (padat).3. Dapat dihidrolisis menjadi alkanol dan asam
alkanoat.4. Tidak bereaksi dengan natrium.6. Dengan basa dapat terbentuk sabun
dalam reaksi yang disebut SAFONIFIKASI (penyabunan).
PembuatanAlkilAlkanoat:Esterifikasi yaitu reaksi Asam Alkanoat dengan Alkanol.Contoh: C3H7COOH + C2H5OH à C3H7COOC2H5 + H2O
TataNamaAlkilAlkanoat:
R
O
C O R
alkanoat alkilGugus alkilnya selalu berikatan dengan OContoh:CH3 CH2 CH2 C
O
OC2H5
etilbutanoat
7. AMINA
Sifat-sifat Amina:1. Dua suku pertama berwujud gas pada suhu
ruang, suku-suku tengah berwujud cair pada suhu ruang, dan suku-suku tinggi berbentuk padatan.
2. Larut dalam air terutama yang berwujud gas dan cair.
3. Berbau menyengat seperti amoniak maka amina dapat dikatakan sebagai turunan amoniak bukan turunan alkana.
Pembuatan Amina:1. Alkil sianida dengan gas Hidrogen Contoh: CH3CN + 2 H2 → CH3CH2NH2
2. Metode HoffmanAlkil klorida + amoniak dalam air atau alkoholContoh: C2H5Cl + NH3 à C2H5NH2 + HCl àC2H5NH2.HCl
Tata Nama Amina:1. Amina Primer
CH3 CH2 CH CH2
NH2
CH3
3-amino-pentana/sekunderamilamina
2. Amina Sekunder
CH3CH3 CH2 NH CH2
dietilamina
3. Amina Tersier
CH3 CH2 N CH3
CH3
etil-dimetil-amina
ISOMERIsomer adalah senyawa-senyawa dengan rumus molekul sama tetapi strukturnya berbeda.
1. ISOMERKERANGKARumus molekul dan gugus fungsi sama, tetapi rantai induk berbeda strukturnya.Contoh:
n-heksanaCH2CH2CH3 CH2 CH3CH2
isoheksanaCH2CHCH3 CH2
CH3
CH3
Berisomer fungsi dengan:
2. ISOMERPOSISI
Rumus molekul dan gugus fungsi sama, tetapi
posisi gugus fungsinya berbeda.Contoh:
1-pentanolCH2CH2CH3 CH2 OHCH2
2-pentanolCH2CH2CH3 CH
OH
CH3
Berisomer posisi dengan:
3. ISOMERFUNGSIONAL(ISOMERGUGUSFUNGSI)Rumus molekul sama tetapi gugus fungsionalnya berbeda.Senyawa-senyawa yang berisomer fungsional:– Alkanol (Alkohol) dengan Alkoksi Alkana
(Eter) Contoh:
propanolCH3 CH2 OHCH2
CH3metoksietanaOCH3 CH2 CH3
Berisomer fungsional dengan:
– Alkanal (Aldehid) dengan Alkanon (Keton) Contoh:
pentanalCH2CH2CH3 CH2 COH
3-pentanonCCH2CH3 CH2
OH
CH3
Berisomer fungsional dengan:
– Asam Alkanoat (Asam Karboksilat) dengan Alkil Alkanoat (Ester)
Contoh:asam pentanoatCH2CH2CH3 CH2 COOH
metilbutanoat
CH2CH2CH3 C
OH
OCH3
Berisomer fungsional dengan:
4. ISOMERGEOMETRISRumus molekul dan rumus struktur sama, tetapi berbeda susunan ruang atomnya dalam molekul yang dibentuknya.Contoh:
cis 2-butena trans 2-butena
Berisomer geometris dengan:
CC
CH3CH3
H H
CC
CH3H
H CH3
5. ISOMEROPTISIsomer yang terjadi terutama pada atom C asimetris (atom C terikat pada 4 gugus berbeda).
Contoh:
1-pentanol
CH2C*CH3 CH2
H
OH
CH3
C*= C asimetris mengikat CH3, H, OH, dan C3H7.
2. SENYAWASIKLIKSenyawa siklik adalah senyawa organik yang mempunyai rantai atom karbon (C) tertutup (melingkar). Contoh: Benzena, Naftalena, Antrasena, turunan Benzena.
1. BENZENABenzena adalah suatu senyawa organik aromatis, yang mempunyai 6 atom karbon dan 3 ikatan rangkap yang berselang-seling (berkonjugasi) dan siklik (seperti lingkaran).
HC
CH
HC
HC
CH
CH
Strukturnya Simbol
Sifat-sifatBenzena:1. Bersifat nonpolar.2. Larut dalam pelarut organik seperti eter.3. Sifat adisi tidak menonjol.4. Atom H dalam Benzena dapat digantikan oleh klor
atau Brom dengan katalisator tertentu.5. Jika direaksikan dengan campuran HNO3 dan H2SO4
maka 1 atom H akan disubstitusi oleh NO2.
ReaksiBenzena:a. Adisi
Cirinya adanya perubahan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal. Adisi dilakukan oleh H2 atau Cl2
pada suhu dan tekanan tinggi.Contoh:HC
CH
HC
HC
CH
CH
H2
C
CH2
H2C
H2C
CH2
CH2
+ 3H2
SikloHeksana
b. Substitusi Cirinya tidak ada perubahan ikatan rangkap
menjadi ikatan tunggal atau sebaliknya. Sustitusi benzena dibedakan menjadi:
– MonosubstitusiPenggantian satu atom hidrogen pada benzena dengan atom atau senyawa gugus yang lain. Rumus umum monosubstitusi: C6H5A
HC
CH
HC
HC
C A
A = pengganti atom hidrogen
CH
– DisubstitusiPenggantian dua atom hidrogen pada benzena dengan atom atau senyawa gugus yang lain. Ada tiga macam disubstitusi:
A
A
A
A
A
A
orto meta para
– TrisubstitusiPenggantian tiga atom hidrogen pada benzena dengan atom atau senyawa gugus yang lain. Ada tiga macam Trisubstitusi:
A
A
A
A
A
A A
A
A
vasinal asimetris simetris
2. NAFTALENANaftalena adalah suatu senyawa organik aromatis, yang mempunyai 10 atom karbon dan 5 ikatan rangkap yang berselang-seling (berkonjugasi) dan siklik (seperti lingkaran).Strukturnya:
HC
HC
CH
CH
HC
HC
C CH
C CH
Sifat-sifatNaftalena:1. Padatan kristal berwarna putih.2. Bau tajam menyengat (bau kapur barus).3. Mudah terbakar.4. Tidak larut dalam air.5. Larut dalam pelarut organik.
Sumber: Hasil ekstraksi ter batubara.Kegunaan:- Dalam industri pewarna.- Kamfer atau kapur barus adalah merupakan
naftalena yang berguna sebagai pewangi pakaian dan mengusir hewan perusak pakaian.
- Digunakan sebagai resin.
3. ANTRASENAHC
HC
HC
CH
CH
CH
HC
HC
C C CH
C C CH
Sifat-sifat Antrasena:1. Padatan kristal.2. Tidak mempunyai warna.Sumber: Hasil penyulingan ter batubara.Kegunaan: Dalam industri pewarna.
B. BIOKIMIABiokimia adalah cabang ilmu kimia untuk mempelajari peristiwa kimia (reaksi kimia) yang terjadi dalam tubuh makhluk (organisme) hidup. Senyawa kimia yang termasuk biokimia adalah senyawa-senyawa yang mengandung atau tersusun oleh unsur-unsur seperti: Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N), Belerang (S), Fosfor (P), dan beberapa unsur lain dalam jumlah yang kecil. Nutrisiyangdiperlukandalamtubuh:
Nutrisi Fungsi SumberKarbo-hidrat
Sumber energi. Nasi, kentang, gandum, umbi-umbian.
Lemak Sumber energi, cadangan makanan.
Mentega, margarine, minyak
Protein Pertumbuhan dan perbaikan jaringan, pengontrol reaksi kimia dalam tubuh.
Daging, ikan, telur, kacang-kacangan, tahu, tempe, susu.
Garam mineral
Beraneka peran khusus.
Daging, sayuran.
Vitamin Pembentukan organ, meningkatkan daya tahan tubuh, memaksimalkan fungsi panca indera.
Buah-buahan, sayuran.
Air Pelarut, penghantar, reaksi hidrolisis.
Air minum
1. KARBOHIDRATRumus umum: Cn(H2O)m
Dalam karbohidrat juga terdapat gugus fungsional
antara lain: gugus hidroksil dan sebuah gugus aldehida atau keton.
Jenis-jenisKarbohidrata. Berdasarkanhidrolisisdibagimenjadi:1) Monosakarida: karbohidrat yang tidak dapat
terhidrolisis lagi menjadi satuan yang lebih kecil.Komposisi Terdapat dalam
Glukosa C6H12O6 Buah-buahanFruktosa C6H12O6 Buah-buahan, maduGalaktosa C6H12O6 Tidak ditemukan secara alami
JenismonosakaridaberdasarkanjumlahatomC:Jml C Nama Rumus Contoh2 Diosa C2(H2O)2 Monohidroksiasetaldehida
3 Triosa C3(H2O)3
DihiroksiketonGliseraldehida
4 Tetrosa C4(H2O)4
TrihidroksibutanalTrihidroksibutanon
5 Pentosa C5(H2O)5
Ribulosa, Deoksiribosa,Ribosa, Milosa
6 Heksosa C6(H2O)6
Glukosa, Manosa,Galaktosa, Fruktosa,
Jenismonosakaridaberdasarkangugusfungsinya: Aldosa: monosakarida yang mempunyai
gugus fungsi aldehid (alkanal). Ketosa: monosakarida yang mempunyai
gugus fungsi keton (alkanon).2) Disakarida: karbohidrat yang bila dihidrolisis akan
menjadi 2 monosakarida.Komposisi Terdapat dalam
Maltosa Glukosa + Glukosa Kecambah biji-bijianSukrosa Glukosa + Fruktosa Gula tebu, gula bitLaktosa Glukosa + Galaktosa Susu
Disakarida dibentuk oleh 2 mol monosakarida heksosa:Rumusnya: C6H12O6 + C6H12O6 à C12H22O11 + H2OContoh: Glukosa + Fruktosa → Sukrosa + airReaksipadaDisakarida:
Disakaridadalam
airReduksi:Fehling,Tollens, Benedict
Optik-aktif
Maltosa larut positif dekstroSukrosa larut negatif dekstroLaktosa koloid positif dekstro
a) MaltosaHidrolisis 1 mol maltosa akan membentuk 2 mol glukosa.
C12H22O11 + H2O à C6H12O6 + C6H12O6
Maltosa Glukosa GlukosaMaltosa mempunyai gugus aldehid bebas sehingga dapat bereaksi dengan reagen
Fehling, Tollens, dan Benedict dan disebut sebagai gula pereduksi.
b) SukrosaHidrolisis 1 mol sukrosa akan membentuk 1 mol glukosa dan 1 mol fruktosa.
C12H22O11 + H2O à C6H12O6 + C6H12O6
Sukrosa Glukosa Fruktosa
Reaksi hidrolisis berlangsung dalam suasana asam, dengan bantuan ini sering disebut sebagai proses inversi dan hasilnya adalah gula invert.
c) LaktosaHidrolisis 1 mol laktosa akan membentuk 1 mol glukosa dan 1 mol galaktosa.
C12H22O11 + H2O à C6H12O6 + C6H12O6
Laktosa Glukosa GalaktosaSeperti halnya maltosa, laktosa mempunyai gugus aldehid bebas sehingga dapat bereaksi dengan reagen Fehling, Tollens, dan Benedict dan disebut gula pereduksi.
3) Polisakarida: karbohidrat yang bila dihidrolisis akan menjadi beberapa monosakarida.
Komposisi Terdapat dalamGlikogen Polimer Glukosa Simpanan energi hewanPati Kanji Polimer Glukosa Simpanan energi tumbuhanSelulosa Polimer Glukosa Serat tumbuhan
Polisakarida terbentuk dari polimerisasi senyawa-senyawa monosakarida, dengan rumus umum: (C6H10O5)n
ReaksipadaPolisakarida:
Polisakaridadalam
airReduksi:Fehling,Tollens, Benedict
Tes Iodium
Amilum Koloid negatif biruGlikogen Koloid positif violetSelulosa Koloid negatif putih
b. Berdasarkan daya reduksi terhadap pereaksiFehling, Tollens, atau Benedict dibagi menjadi
1) Gulaterbuka Karbohidrat yang mereduksi reagen Fehling,
Tollens, atau Benedict.2) Gula tertutup Karbohidrat yang tidak mereduksi reagen Fehling,
Tollens, atau Benedict.
2. ASAM AMINOAsam amino adalah monomer dari protein, yaitu asam karboksilat yang mempunyai gugus amina (NH2) pada atom C ke-2, rumus umumnya:
R
NH2
CH COOH
Contoh:
Asam 2 amino propionat (alanin): CH3
NH2
CH COOH
Sifat-sifat asam amino:– Bersifat amfoter, yaitu: Sebagai pembawa sifat asam gugus —COOH, sebagai pembawa sifat basa gugus —NH2.– Bersifat optis aktif kecuali glisin.– Dalam air membentuk zwitter ion (ion ber-
mutan positif-negatif), seperti glisin dalam air membentuk CH2NH3
+COO–.
Jenis asam amino:a. Asam amino essensial Tidak dapat disintesis tubuh. Contoh: isoleusin,
lisin, valin, treonin, triptofan, histidin. b. Asam amino nonessensial Dapat disintesis tubuh. Contoh: glisin, alanin,
serin, sistein, tirosin, sistin, arginin, asam glutamat, norleusin.
3. PROTEINSenyawa organik yang terdiri dari unsur-unsur C, H, O, N, S, P dan mempunyai massa molekul relatif besar (makromolekul).Sifat-Sifat protein:– Amfoter, mempunyai gugus —COOH (asam) dan
—NH2 (basa).– Dapat terhidrolisis.– Dapat digumpalkan, jika gumpalan tersebut tidak
kembali larut dinamakan denaturasi protein.
Penggolongan protein:– Berdasarikatanpeptida:
a. Protein Dipeptida à jumlah monomernya = 2 dan ikatan peptida = 1
b. Protein Tripeptida à jumlah monomernya = 3 dan ikatan peptida = 2
c. Protein Polipeptida à jumlah monomernya > 3 dan ikatan peptida > 2
– Berdasar hasil hidrolisis:a. Protein Sederhana à hasil hidrolisisnya
hanya membentuk asam α amino.b. Protein Majemuk à hasil hidrolisisnya mem-
bentuk asam α amino dan senyawa lain selain asam α amino.
– Berdasar fungsi:Protein Fungsi Contoh
StrukturProteksi, penyangga, pergerakan
Kulit, tulang, gigi, rambut,bulu, kuku, otot, kepompong
Enzim Katalisator biologisSemua jenis enzim dalam tubuh
HormonPengaturan fungsi tubuh
insulin
TransportPergerakan senyawa antar dan atau intra sel
hemoglobin
PertahananMempertahankan diri
antibodi
Racun Penyerangan Bisa ular dan bisa laba-laba
Kontraktil Sistem kontraksi otot aktin, miosin
ReaksiidentifikasiproteinNo Pereaksi Reaksi Warna
1 Biuret Protein + NaOH + CuSO4
merah atau ungu
2 Xantoprotein Protein + HNO3 kuning3 Millon Protein + Millon merah
Catatan: Millon = larutan merkuro dalam asam nitrat
4. LIPIDASifat-sifat lipida:– Tidak larut dalam air dan bersifat nonpolar.– Berfungsi sebagai transportasi vitamin A, D, K.– Berfungsi sebagai cadangan makanan.
Tigagolonganlipidayangterpenting:a. Lemak berasal dari asam lemak + gliserol
LemakJenuh(padat):- Terbentuk dari asam lemak jenuh dan
gliserol.- Berbentuk padat pada suhu kamar.- Banyak terdapat pada hewan.Contoh: gliseril-tristearat; gliseril-tripalmitat
Lemaktakjenuh(minyak):- Terbentuk dari asam lemak tak jenuh dan
gliserol.- Berbentuk cair pada suhu kamar.- Banyak terdapat pada tumbuhan.Contoh: gliseril-trioleat; gliseril-trilinoleat
b. Fosfolipid berasal dari asam lemak + asam fosfat + gliserol
c. Steroid merupakan Siklo hidrokarbon
5. ASAMNUKLEAT DNA = Deoxyribo Nucleic Acid (Asam Deoksiribo
Nukleat) Basa yang terdapat dalam DNA: Adenin, Guanin,
Sitosin, Thimin. RNA = Ribo Nucleic Acid ( Asam Ribo Nukleat ) Basa yang terdapat dalam RNA: Adenin, Guanin,
Sitosin, Urasil.
C. POLIMERPolimer adalah bahan kimia yang berupa plastik, serat, karet, dan lainnya yang berguna dalam kehidupan kita sehari-hari maupun dalam kegiatan industri.
1. PembentukanPolimer/Polimerisasia. Secara Adisi Pembentukan polimer secara adisi dapat terjadi
dari monomer-monomer berikatan rangkap.b. Secara Kondensasi Pembentuan polimer secara kondensasi ditandai
dengan pelepasan molekul H2O atau molekul sederhana lain.
2. Macam-macamPolimera. Polimer Alami
Monomer Polimer Polimerisasi Terdapat dalamC6H12O6 amilum kondensasi ulat sutera, wol biri-biriC6H12O6 selulosa kondensasi gandum, kentangasam amino protein kondensasi serat kayunukleotida DNA kondensasi gen, kromosomisoprena karet alami adisi karet gelang, ban
b. PolimerBuatan/SintetikMonomer Polimer Polimerisasi Terdapat dalam
1,6-diaminheksana dan asam adipat
nilon kondensasibenang, kaus, bahan pakaian
1,2-etanadiol dan benzena 1,2 dikarboksilat
poliester kondensasibenang, kaus, bahan pakaian,dll
stirena polistiren adisiberbagai jenis mainan
vinil klorida PVC adisi pipa, isolasi
etilen / etena polietilen adisiember, gayung, botol minum
tetrafluoroetilen teflon adisipanci atau penggorengan anti lengket
c. BeberapaJenisPolimerPentingLain
Monomer Polimer PolimerisasiTerdapat
dalam
metil metakrilat
polimetilmetakrilat adisi
kaca pesawat, lampu mobil/motor
akrilonitril poliakrilonitril adisi karpet
fenol dan metanal
bakelit kondensasialat listrik, kursi
etilen glikol dan asam terftalat
dakron kondensasipita rekaman
urea dan alkanal
urea formaldehid kondensasi lem kayu
melamin dan alkanal
melamin kondensasiperangkat makan dan minum