PETEMUAN Ilmu Kimia a/:Ilmu yang mempelajari bagaimana benda atau materi yang ada di dalam alam raya ini dapat diubah dari bentuk yang ada dengan sifat tertentu menjadi bentuk yang lain dengan sifat-sifat yang berbeda.Misal : Minyak alami/mentah minyak bahan bakar

Obat-oabatn PestisidaBiji jarak bahan bakarSampah Pupuk OrganikAir Sungai Air Mineral

Materi a/:Suatu Objek atau bahan yang membutuhkan ruang yang

jumlahnya diukur oleh suatu sifat yang disebut massa.

Massa : Hanya salah satu dari banyak sifat dari materi yang dapat dikenal dan dibedakan dengan yang lainnya. Atau

Massa: Menunjukkan jumlah bahan dalam suatu objek. Definisi asli Kilogram (Kg) a/ massa dari 1000 (cm3) air pada 4oC dari tekanan atmosfer normal. Satuan pada ilmu kimia dipakai gram (gr).

Berat : menunjukkan kekuatan gaya tarik bumi pada sutau objek dan berbanding langsung dengan massa.

W = g.m(walaupun massa tetap (m) berat dapat beragam karena gaya grafitasi bumi berbeda).

Sifat-Sifat Materi:1.Sifat Fisis :

Suatu keadaan yang dapat dilihat tanpa mengubah sifat kimia dari zat tersebut.Misal : - warna- kilap- kekerasan- titik leleh- berat jenis.

2.Sifat Kimia ;Kecenderungan dari suatu zat untuk mengalami perubahan kimia tertentu

Misal :- Korosi- Pembusukkan kayu- Perubahan kertas

• Sifat Intrinsik :Kuliatas yang bersifat khas tak peduli bentuk dan ukuran. Contoh : Zat

• Sifat Ekstrinsik :Sifat yang tidak khas dari zat itu sendiri.Contoh : ukuran, bentuk, panjang, bobot dan temperature.

Perubahan Materi :

Perubahan Fisis :Suatu proses perubahan suatu bahan tanpa merubah sifat dasar.Misal : - Baja yang di roll- Air mendidih- Es mencair

Perubahan Kimia :Suatu proses perubahan yang tidak hanya perubahan fisis tetapi sifat dasarnya, sehingga materi dirubah secara sempurna menjadi bahan yang berbeda. Perubahan kimiawi yang dialami suatu bahan ditentukan olah sifat kimianya.Misal :

- Korosi- Pembusukkan kayu- Perubahan kertas

Perubahan Energi :

Energi suatu benda a/ : Kemampuan benda atau sistem untuk melakukan usaha.Bentuk Energi: Energi Panas, energi kinetik, energi potensial, energi listrik, energi radiasi, energi kimia, dan energi nuklir.

Klasifikasi Materi

Zat

Campuran

Unsur

Senyawa

Homogen

Heterogen

Penjelasan :

Unsur : Zat yang paling sederhana yang tidak dapat diuraikan menjadi zat yang lebih sederhana lagi oleh reaksi kimia biasa. Fungsinya sebagai zat pembvangun untuk semua zat yang kompleks. Pada saat ini ada 108 unsur.

Aturan Penulisan Lambang Unsur Berdasarkan aturan John Jacob Barzelius penulisan lambang unsur mempunyai aturan sebagai berikut:1.Setiap atom dilambangkan dengan 1 huruf besar, yaitu huruf awal dari nama latin unsur.2.Unsur yang memiliki huruf awal yang sama lambang dibedakan dengan menambahkan 1 huruf yang kecilMisal : Karbon - Carbonium (C)

Kalsium – Calsium (Ca)Ferro – Besi (Fe)Fluor – Fluor (F) Dst.

Senyawa a/: Gabungan unsur-unsur, komposisi tetap

Misal : Air / H2O

H2O terdiri dari Hidrogen dan Oksigen dimanapun sampel air akan mempunyai perbandingan yang tetap yaitu; 1 g Hidrogen dan 8 gram Oksigen

Campuran a/: Gabungan 2 atau lebih senyawa.

• Campuran Homogen : Satu fasa (larutan)fasa (mempunyai sifat dan komposisi sama)

Misal : SirupGulaGaram

• Campuran Heterogen : Mempunyai lebih dari 2 fasa. Misal : Minyak dalam air

Air kopidst

Hukum-hukum mengenai Materi:

• Hukum Pelestarian Massa:Massa tak dapat diciptakan maupun dimusnahkan dalam perubahan materi apa saja.

PERTEMUAN 1 DAN 2• STRUKTUR ATOMAtom al: Partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi

(diuraikan)Partikel Dasar Atom :1. ElektronMerupakan partikel yang paling sederhanaBermuatan negatif

massa = 0,00055 smaberat = 9,11 . 10-19 coul

Jumlahnya terlihat pada nomor atom unsurmisal : 11 Na = jumlah elektronnya 11

2. Proton Bermuatan positif

massa : 1,00728 smaberat : 1873 kali berat elektron

Kekuatan (+) tergantung jumlah elektron pada unsurmisal : 11 Na = muatan positifnya 113. Neutron Muatan = nol,

massa = 1,0087 sma Jumlahnya merupakan hasil selisih massa dan nomor

atom misal : 11 Na23 = Neutron 23 - 11 = 12

4. IsotopSuatu deret unsur yang memiliki nomor atom yang sama, nomor massa berbedamisal : 6 C13 , 6 C14 , 6 C15 dst

• Penemuan Elektron

• Eksperimen pertama yang menunjukkan adanya electron dilakukan seorang ahli fisika bangsa inggris yang bernama J.J. Thomson sekitar tahun 1900. Ia mengamati dua pelat elektroda dalam tabung vakum. Ketika dua pelat elektroda tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan tinggi, dari elektroda negative (katoda) menjalar sinar menuju elektroda positif (anoda). Sinar yang keluar dari katoda itu disebut sinar katoda dan tabung vakum tadi dinamakan tabung sinar katoda. Sinar katoda tidak terlihat oleh mata, tetapi keberadaannya dapat diketahui karena mampu memendarkan ZnS yang terdapat pada kaca dinding tabung sinar katoda (Gambar 1).

• Sinar katoda dibelokkan oleh muatan medan magnet kearah kutub positif (Gambar 2) dan tarik menarik kearah kutub negative (Gambar 3). Fakta ini menjadi landasan bagi Thomson untuk menyimpulkan bahwa sinar katoda sebagai sebagai arus partikel yang bermuatan negative, yang dinamakan electron.

Sinar terusan merupakan sinar bermuatan positif (yang berasal dari atom gas bermuatan positif).

Penemuan Proton

• Setelah mencetuskan sinar katoda, di tahun 1886 Eugene Goldstein mengisyaratkan adanya muatan positif dalam atom. Ia menggunakan tabung sinar katoda dimana plat katoda telah di lubangi. Sewaktu sinar katoda merambat menuju anoda, ia mengamati adanya sinar lain yang bergerak dengan arah berlawanan melewati lubang pada plat katoda. Oleh karena arahnya berlawanan, maka sinar tersebut haruslah tersusun dari partikel-partikel bermutan positif.

• Sewaktu sinar katoda bergerak menuju anoda, partikel-partikel sinar katoda (elektron) melewati ruang dalam tabung yang mengandung partikel-partikel gas. Sebagian partikel sinar katoda akan bertumbukkan dengan partikel/atom gas. Tumbukkan tersebut menyebabkan elektron dalam atom gas terlempar keluar. akibatnya, atom gas menjadi bermuatan positif.

Pada tahun 1906, Ernest Rutherford dari Inggris menggunakan spektrofotometer massa (modifikasi tabung sinar katoda) untuk membuktikan keberadaan partikel bermuatan positif. Rutherford mendapati bahwa atom Hidrogen (H) menghasilkan partikel bermuatan positif yang paling ringan. massa partikel positif dari atom-atom lainnya merupakan kelipatan massa partikel positif atom H.

Baru pada tahun 1919, partikel bermuatan positif dari atom H diberi nama Proton. Proton dari bahasa yunani "Proteios" artinya "yang terpenting". Massa proton sekitar 1,672 x 10-27 kg, jauh lebih besar dari massa elektron ( setara 1835 kali massa elektron). meski istilah proton belum digunakan, penemuan partikel positif (proton) telah mendorong lahirnya model atom Rutherford.

Penemuan Neutron

• Setelah penemuan proton dan elektron, Ernest Rutherford melakukan penelitian penembakan lempeng tipis. Jika atom terdiri dari partikel yang bermuatan positif dan negatif maka sinar alpha yang ditembakkan seharusnya tidak ada yang diteruskan/menembus lempeng sehingga muncullah istilah inti atom. Ernest Rutherford dibantu oleh Hans Geiger dan Ernest Marsden (1911) menemukan konsep inti atom didukung oleh penemuan sinar X oleh WC. Rontgen (1895) dan penemuan zat Radioaktif (1896). Percobaan Rutherford dapat digambarkan sebagai berikut.

• Hasil percobaan ini membuat Rutherford menyatakan hipotesanya bahwa atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi elektron yang bermuatan negatif. Untuk mengimbanginya sehinga atom bersifat netral. Massa inti atom tidak seimbang dengan massa proton yang ada dalam inti atom, sehingga dapat dipredisi bahwa ada partikel lain dalam inti atom.

• Teori Atom1. John Dalton mengemukakan model atom pertama kali

yaitu : Atom adalah partikel yang terkecil yang tidak dapat dibagi lagi.Dalton ini mengamati suatu bahan dia memberikan gagasan bahwa suatu bahan/benda terdiri dari partikel trerkecil yang tidak dapat dibagi lagi.untuk merumuskan teorinya dia memakai 2 hukum yang telah ditemukan sebelumnya:

1. Hukum kekelan MassaDalam reaksi kimia, zat tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan

2. Komposisi tetap bagian-bagian unsur yang menyusun persenyawaan tidak tergantung dari sumber senyawanya.

2. Teori Atom ThomsonSetelah Thomson menemukan bahwa dalam atom terdapat elektron, maka ia membuat model atom sebagai berikut :

1. Atom a/ suatu materi berbentuk bola bermuatan (+) dan didalamnya tersebar elektron-elektron. (Roti kismis)

2. Atom besifat netral, yaitu muatan positif dan muatan (-) jumlahnya sama.

Model atom Thomson

3. Teori Atom Rutherford

Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geigerdan Erners Masreden) melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ) terhadap lempeng tipis emas. Sebelumya telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu partikel yang bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas.

• Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan untuk menguji pendapat Thomson, yakni apakah atom itu betul-betul merupakan bola pejal yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan dipantulkan atau dibelokkan. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih.

Berdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesipulan beberapa berikut:Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan

• Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisan atom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif.

• Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan.

Dengan penemuan inti atom ini Rutherford membuat model atom sebagai berikut :1.Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif yang mengelilingi inti atom.2.Atom bersifat neutral3.Jari-jari inti atom atau jari – jari atom sudah dapat ditentukan

Model atom Rutherford

4. Teori Atom BohrPada tahun 1913, pakar fisika Denmark bernama Neils Bohr memperbaiki kegagalan atom Rutherford melalui percobaannya tentang spektrum atom hidrogen. Percobaannya ini berhasil memberikan gambaran keadaan elektron dalam menempati daerah disekitar inti atom. Penjelasan Bohr tentang atom hidrogen melibatkan gabungan antara teori klasik dari Rutherford dan teori kuantum dari Planck, diungkapkan dengan empat postulat, sebagai berikut:

• Hanya ada seperangkat orbit tertentu yang diperbolehkan bagi satu elektron dalam atom hidrogen. Orbit ini dikenal sebagai keadaan gerak stasioner (menetap) elektron dan merupakan lintasan melingkar disekeliling inti.

• Selama elektron berada dalam lintasan stasioner, energi elektron tetap sehingga tidak ada energi dalam bentuk radiasi yang dipancarkan maupun diserap.

• Elektron hanya dapat berpindah dari satu lintasan stasioner ke lintasan stasioner lain. Pada peralihan ini, sejumlah energi tertentu terlibat, besarnya sesuai dengan persamaan planck, ΔE = hv.

• Lintasan stasioner yang dibolehkan memilki besaran dengan sifat-sifat tertentu, terutama sifat yang disebut momentum sudut. Besarnya momentum sudut merupakan kelipatan dari h/2∏ atau nh/2∏, dengan n adalah bilangan bulat dan h tetapan planck.

• Menurut model atom bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit elektron atau tingkat energi. Tingkat energi paling rendah adalah kulit elektron yang terletak paling dalam, semakin keluar semakin besar nomor kulitnya dan semakin tinggi tingkat energinya.

• Kelemahan:Model atom ini tidak bisa menjelaskan spektrum warna dari atom berelektron banyak.

Model Atom Neils Bohr

Niels Bohr membuat model atom sebagai berikut:1.Atom terdiri dari inti atom yang mengandung proton bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif yang mengelilingi inti atom2.Elektron-elektron yang mengitari inti atom berada pada tingkat energi tertentu yang bergerak secara stasioner

3. Tingkat energi atau lintasan elektron yang dekat dengan inti atom mempunyai tingkat energi terendah. Lintasan elektron yang paling jauh dari inti atom mempunyai tingkat energi tertinggi.

4. Elektron dapat berpindah dari lintasan yang satu ke lintasan yang lain dengan menyerap dan melepaskan energi (elektron tereksitasi).

Model atom Niels Bohr

• Arti penting model ini terletak pada pernyataan bahwa hukum mekanika klasik tidak berlaku pada gerak elektron di sekitar inti. Bohr mengusulkan bahwa satu bentuk mekanika baru, atau mekanika kuantum, menggambarkan gerak elektron di sekitar inti. Namun demikian, model elektron yang bergerak dalam orbit yang terkuantisasi mengelilingi inti ini kemudian digantikan oleh model gerak elektron yang lebih akurat sekitar sepuluh tahun kemudian oleh fisikawan Austria Erwin Schrodinger dan fisikawan Jerman Werner Heisenberg

Point-point penting lainnya adalah:• Ketika sebuah elektron meloncat dari satu

orbit ke orbit lainnya, perbedaan energi dibawa (atau dipasok) oleh sebuah kuantum tunggal cahaya (disebut sebagai foton) yang memiliki energi sama dengan perbedaan energi antara kedua orbit.

• Orbit-orbit yang diperkenankan bergantung pada harga-harga terkuantisasi (diskret) dari momentum sudut orbital, L menurut persamaan

= m V rdimana, m : massa elektron

v : frekuensi r : jari-jari lintasan

dimana n = 1,2,3,… dan disebut sebagai bilangan kuantum utama, dan h adalah konstanta Plank.

• Point (2) menyatakan bahwa harga terendah dari n adalah 1. Ini berhubungan dengan radius terkecil yang mungkin yaitu 0.0529 nm. Radius ini dikenal sebagai radius Bohr. Sekali elektron berada pada orbit ini, dia tidak akan mungkin bertambah lebih dekat lagi ke proton.

• Percobaan Niels Bohr dengan spectrum unsure/spectrum Atom

• Model atom yang dikemukakan oleh Joseph John Thompson mempunyai banyak kelemahan, demikian pula dengan model atom yang dikemukakan oleh Ernest Rutherford. Model atom Rutherford tidak dapat menjelaskan alasan mengapa elektron tidak dapat jatuh kedalam inti. Fisika klasik menyatakan bahwa apabila terdapat suatu partikel bermuatan yang bergerak menurut lintasan lengkung maka energinya akan hilang dalam bentuk radiasi.

• Pernyataan fisika klasik ini menjadi persoalan bagi model atom yang dikemukakan oleh Rutherford karena jika elektron bergerak mengelilingi inti, maka elektron akan kehilangan energinya dan energi kinetik elektron akan terus berkurang. Gaya tarik inti atom terhadap elektron akan menjadi lebih besar daripada gaya sentrifugal lintasan elektron dan menyebabkan lintasan menjadi spiral dan akhirnya elektron jatuh kedalam inti atom. Apabila elektron jatuh kedalam inti atom, maka atom menjadi tak stabil. Hal ini bententangan dengan pernyataan umum bahwa atom stabil.

Lintasan spiral elektron

• Spektrum garis• Menurut Max Planck radiasi elektromagnetik

bersifat diskontinyu atau dalam bentuk kuanta. Diskontinyuitas radiasi elektromagnetik dikuatkan oleh efek fotolistrik yang dikembangkan oleh Albert Einstein. Sedangkan kuantisasi/kuanta energi digunakan oleh Niels Bohr dalam momentum sudut elektron untuk pengembangan teorinya tentang atom hidrogen.

• Apabila berkas cahaya polikromatis seperti lampu listrik dan sinar matahari dilewatkan melalui prisma maka akan diperoleh spektrum kontinyu yang terdiri dari berbagai warna penyusunnya. Spektrum garis dihasilkan apabila sumber cahaya polikromatik seperti lampu listrik dan sinar matahari diganti oleh busur listrik berisi gas hidrogen maka akan dihasilkan spektrum yang tidak kontinyu. Spektrum yang tidak kontinyu berupa sederetan garis berwarna yang disebut spektrum garis tak kontinyu.

Jika seberkas cahaya dari sumber cahaya listrik atau sinar matahari dilewatkan melalui prisma maka akan diperoleh spectrum yang kontinu. Maka pada layar terbentuk sinar warna pelangi.

Jika sinar melalui prisma berasal dari gas, missal uap Hidrogen atau natrium, maka spectrum yang terjadi sangat berbeda buka lagi warna pelangi melainkan hanya beberapa garis yang berwarna yang terlihat. Garis ini adalah hasil cahaya yang melalui celah yang sempit dan karena spektrumnya seperti garis maka disebut spectrum garis.  Karena sinar yang dihasilkan berasal dari atom yang mengeluarkan energy maka sinar itu disebut emisi atom atau spectrum Atom atau spectrum emisi.

• Teori Bohr• Seperti telah diketahui bahwa menurut Max

Planck radiasi elektromagnetik bersifat diskontinyu atau dalam bentuk kuanta. Max Planck menurunkan persamaan untuk pernyataan tersebut sebagai berikut:

• Pernyataan tersebut bertentangan dengan pandangan fisika klasik yang mengemukakan bahwa energi bersifat kontinyu.

• Untuk mengatasi perbedaan tersebut, Niels Bohr melakukan penelitian dan mencoba menjelaskan dengan pendekatan pemecahan spektrum garis hidrogen. Bohr menggunakan pendekatan Max Planck untuk menjelaskan spektrum garis hidrogen.

• Beberapa hasil penelitian Bohr diantara adalah

• Elektron mengorbit pada lintasan tertentu dan dengan tingkat energi tertentu

• Lintasan orbit elektron berbentuk lingkaran dan disebut kulit

• Momentum sudut elektron yang mengorbit berharga kelipatan . Setiap elektron yang mengorbit mempunyai momentum sudut sebesar

•

• yang merupakan bilangan bulat positif dan disebut sebagai bilangan kuantum

• utama.Bilangan kuantum utama menyatakan kulit

• Kelemahan Niels Bohr:1.Teori ini tak pernah berhasil memberikan

spektrum atom selain Hidrogen2.Tidak mampu menerangkan kemampuan

atom membentuk molekul melalui ikatan kimia