Klasifikasi Materi Kimia unsur Iqmal Tahir Jurusan Kimia FMIPA UGM Kuantitas materi : Atom dan konsep mol Mol - Jumlah materi yang terkandung sebagai kuantitas dasar dalam bentuk atom, molekul atau partikel lain dimana jumlah ini disetarakan dengna jumlah atom dari 12 g isotop karbon-12 secara eksak. 1 mol = 6,02214199 x 10 23 partikel Satum mol selalu memiliki jumlah partikel yang sama, tidak tergantung dari jenis senyawanya. 6.02 x 10 23 disebut bilangan Avogadro sebagai penghargaan bagi Amedeo Avogadro yang pertama mengusulkan ide ini. Atom dan konsep mol Massa molar - jumlah massa dalam gram untuk satu mol unsur atau molekul. Untuk unsur, massa molear merupakan jumlah gram yang secara numerik sama dengan massa atom dalam satuan massa atom (sma) atau atomic mass unit (amu). Massa Konversi Mol Mol Massa gram Mol = gram 1 mol Massa Mol mol Gram 1 = mol gram Massa molar 1/Massa molar Abad 18, baru 51 unsur diketahui (gas mulia belum ditemukan) John Newland (1864) : Penyusunan unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom. Di alam ada 109 unsur, bagaimana penyusunan unsur tersebut secara logis? Disusun tahun 1869 secara terpisah oleh : Dmitri Mendeleev dari Rusia dan Lothar Meyer dari Jerman. D. Mendeleev : Unsur-unsur dapat disusun secara vertikal berdasarkan kenaikan massa atom maka sifat-sifat kimia akan berulang secara priodik. Meyer : Unsur-unsur dapat disusun secara vertikal berdasarkan kenaikan massa atom maka sifat-sifat fisika akan berulang secara priodik. 1
D. Mendeleev : Penyusunan unsur-unsur secara vertikal berdasarkan sifat-sifat fisik dan kimia. Mendeleev dkenal sebagai father of the modern periodic table karena konsep ini dan meramalkan beberapa unsur baru yang sat itu belum diketahui. PENYUSUNAN BERDASARKAN NOMOR ATOM : H. MOSLEY (1913) : Percobaan sinar X yang dikenakan pada target suatu unsur. Akar kuadrat dari frekuensi sinar sebanding dengan nomor atom unsur. Aplikasi : untuk penentuan nomor atom berbagai jenis unsur. Hasil penelitian : memprediksi 3 unsur baru (Z = 43, 61 dan 75) Membuktikan ahli kimia bahwa no atom lebih bermakna daripada berat atom Menghasilkan tabel periodik modern Group Group 1A 1A Golongan - Kolom vertikal berisikan unsur-unsur yang memiliki kemiripan sifat fisik dan sifat kimia. Periode - Baris horisontal dalam tabel periodik. Period 4 Period 5 Period 6 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 3B 4B 5B 6B 7B 8B Group Group 3A 3A Sistem grup 1B 2B 8A Sistem periode The Periodic Table Group or Family Period Penggolongan unsur dalam Group or family Period 2
Unsur logam Unsur logam : Merupakan unsur-unsur yang terdapat pada sisi kiri tabel periodik yang memiliki kemiripan sifat fisik Sifat logam : Pada temperatur kamar umumnya berbentuk padatan kecuali raksa merupakan penghantar yang baik untuk panas dan listrik bersifat dapat ditempa memiliki kekerasan yang tinggi berkilau kalium, K bereaksi dengan air dan harus disimpan dalam minyak tanah Contoh logam Seng, Zn, lebih stabil dari kalium tembaga, Cu, termasuk logam relatif lunak dan bersifat penghantar listrik yang baik Raksa, Hg, satu-satunya logam yang berbentuk cair pada temperatur kamar. Nonlogam - Sifat Nonlogam Merupakan unsur-unsur yang terletak di sisi kanan tabel periodik dengan sifat-sifat yang sangat bervariasi. Sifat Nonlogam penghantar yang jelek baik untuk panas maupun listrik cenderung bersifat rapuh Banyak nonlogam berupa gas pada temperatur kamar Sulfur, S, dikenal sebagai batu belerang Contoh non logam Karbon, C : Grafit bukan satu-satunya bentuk murni karbon. Intan juga karbon dengan warna dan kecerahan yang dihasilkan dari struktur kristalnya. Gambaran microsphere dari phosphor, P, nonlogam yang reaktif Sifat metaloid Metalloid melintang di antara logam dan non logam pada tabel periodik Metaloid Memiliki sifat baik sebagai logam maupun nonlogam Metalloid lebih rapuh dari logam, kurang rapuh dibandingkan dengan padatan non logam umumnya bersifat sebagai semikonduktor terhadap listrik Beberapa metaloid berkilau seperti logam Silikon, Si suatu metaloid Silicon berkilau seperti logam rapuh seperti non logam merupakan semiconductor terhadap listrik Contoh lain metaloid: Boron, B Germanium, Ge Arsenic, As Antimony, Sb Tellurium, Te Polonium, Po 3
Logam Alkali Golongan 1A Semua berbentuk padatan pada temperatur kamar Sangat reaktif sehingga di alam hanya dijumpai dalam bentuk persenyawaan dengan unsur lain. Bereaksi dengan air membentuk larutan alkali. Logam Alkali tanah Golongan 2A Sangat reaktif sehingga umumnya dijumpai dalam bentuk senyawa kecuali beryllium (Be). Unsur dan oksida dalam air akan membentuk larutan alkali Logam transisi Unsur golongan B Banyak unsurnya yang dijumpai melimpah di dalam tanah/permukaan bumi. Banyak yang unsurnya ditemukan alami dalam bentuk senyawa. Terdapat beberapa jenis unsur bersifat kurang reaktif dan di alam dijumpai dalam bentuk unsur murni [contoh perak (Ag), emas (Au), Platina (Pt)]. Karbon Dijumpai pada eluruh senyawa organik Merupakan komponen utama penyusun senyawa organik. Karbon dapat bersifat allotrof. Allotrof - Berbeda sifat fisik untuk unsur yang sama. Grafit Intan Buckminsterfullerene Bucky Ball Halogen Golongan 7A Berasal dari kata Yunani : hal = salt, genes = forming. Bereaksi secara kuat dengan logam alkali membentuk garam. Gas mulia (Noble( Gas) Golongan 8A Biasa dikenal sebagai gas yang bersifat inert Sangat tidak reaktif. Memiliki kelimpahan yang rendah di atmosfer bumi Helium (He) merupakan unsur dengan kelimpahan paling besar di alam. 4
Rumus kimia Merupakan singkatan untuk molekul menggunakan simbol (satu atau dua kombinasi huruf) untuk tiap unsur Menunjukkan berapa jumlah atom of dari unsur yang ada dalam senyawa dan ditulis subskript Tanda kurung ( ) digunakan untuk mengindikasikan gugus kimia yang terjadi sebagai satu kesatuan. Rumus kimia 1 atom hidrogen HCl 1 atom khlor 2 atoms hidrogen H 2 O 1 atom oksigen 1 atom barium Ba(OH) 2 2 ion hidroksida 5