SEMESTER GANJIL 28 Agustus s.d. 30 Desember 2006 UTS 02 s.d. 11 Nov. 2006 UAS 08 s.d. 20 Jan. 2007 1. KONSEP KIMIA MODERN 1x 2. PERSAMAAN KIMIA & HASIL REAKSI 1x 3. KONSEP IKATAN KIMIA 1,5x 4. WUJUD ZAT 1x 5. LARUTAN 1x 6. KESETIMBANGAN KIMIA 1,5x 1. ASAM DAN BASA 1x 2. ELEKTROKIMIA 1x 3. KINETIKA KIMIA 1x 4. MOLEKUL ORGANIK 2x 5. SENYAWA KOMPLEKS & POLIMER 2x
PRAKTIKUM 1. PENGENALAN ALAT-ALAT LABORATORIUM 2. PENGENALAN BAHAN KIMIA 3. PEMBUATAN LARUTAN DAN SIFAT KOLIGATIF 4. HUKUM GAS DAN PEMBUATAN MODEL MOLEKUL 5. IKATAN KIMIA: IONIK DAN KOVALEN 6. KESETIMBANGAN KIMIA: VOLUME DAN KONSENTRASI 7. ASAM BASA ph DAN INDIKATOR 8. REAKSI REDOKS 9. KINETIKA KIMIA 10. POLIMER DAN GERAK MOLEKUL
PRAKTIKUM KIMIA PENDAHULUAN PRAKTIKUM : 04 s.d. 08 September 2006 PERIODE I : 11 September 06 Oktober 2006 (Praktikum ke -1 s.d. -4) PERIODE II : 13 November s.d 22 Desember 2006 (Praktikum ke -5 s.d. -10) TEST KETERAMPILAN PRAKTIKUM : 23 Desember 2006
PERHATIAN BACA TATA TERTIB PRAKTIKUM JANGAN LUPA MEMBAWA - JAS LABORATORIUM - KAIN LAP -KOREK API BUKU PENUNTUN PRAKTIKUM dan BUKU LAPORAN PRAKTIKUM dapat diperoleh DI LABORATORIUM KIMIA TPB mulai hari Senin, 4 September 2006
Fisiologi Kedokteran Neorologi Toksikologi Farmakologi Biokimia Psikologi Paleontologi Geologi BIOLOGI Botani KIMIA FISIKA Astronomi Pertanian Meteorologi Ekologi Arkeologi Teknik Metalurgi Elektronika
ILUSTRASI atom germanium yang diendapkan pada suatu permukaan silikon yang bersih dengan spontan membentuk struktur piramida.
BAB 1. KONSEP KIMIA MODERN 1. Sifat Kimia modern 2. Metode dan Pendekatan Makroskopik 3. Hukum Dasar Kimia 4. Struktur Fisik Atom 5. Tabel Berkala 6. Konsep Mol 7. Konsep Energi
1. SIFAT KIMIA MODERN Kimia mengkaji sifat zat, dan secara khusus, reaksi yang mentransformasi satu zat menjadi zat lain termasuk perubahan energinya. Sistem kimia energi sistem kimia Contoh produk kimia : garam pemucat pakaian pasir transistor, chip komputer karbon nanotubes crude oil plastik, pestisida, detergen
Berpikir: Mikroskopik (atom & molekul) Bekerja: Makroskopik
Konsep kimia bertumpu pada dua asas dasar: Kekekalan materi Kekekalan energi Jumlah materi dan jumlah total energi yang terlibat dalam reaksi kimia selalu kekal
2. METODE DAN PENDEKATAN MAKROSKOPIK Transformasi Analisis (pembongkaran) Sintesis (penyatuan) Zat dan Campuran Unsur dan Senyawa Kenyataannya tidak ada satu materipun yang mutlak murni Paling murni: Si & Ge ( zat pengotor < 1 ppb)
MATERI YA Seragam? TIDAK HOMOGEN HETEROGEN (dua fasa atau lebih) Dapatkah dipisahkan? TIDAK Fasa-fasa terpisah YA ZAT CAMPURAN HOMOGEN YA Dapatkah diuraikan? TIDAK SENYAWA UNSUR Garis besar langkah-langkah dalam analisis materi
(A) (B) (C) (A) Kristal Cu(NO 3 ) 2 6H 2 O biru dan CdS kuning dimasukkan ke dalam air. (B) Cu(NO 3 ) 2 6H 2 O larut dan CdS tidak larut dalam air. (C) Terbentuk kristal Cu(NO 3 ) 2 6H 2 O murni apabila diuapkan.
3. HUKUM DASAR KIMIA Hukum Kekekalan Massa Lavoisier 2HgO 2Hg+O 2 Hukum Proporsi Tetap Teori Atom Dalton Hukum Proporsi Ganda Hukum Penggabungan Volume Hipotesis Avogadro
Hukum Kekekalan Massa (Lavoisier) Dalam setiap reaksi kimia, jumlah massa sebelum dan sesudah reaksi selalu sama. Hukum Proporsi Tetap (Proust) Dalam suatu senyawa kimia, proporsi berdasar massa dari unsur-unsur penyusunnya adalah tetap, tidak bergantung pada asal usul senyawa tersebut atau cara pembuatannya. Hukum Proporsi Ganda (Dalton) Bila dua unsur membentuk sederet senyawa, massa dari satu unsur yang bergabung dengan massa yang tertentu dari unsur lainnya merupakan nisbah bilangan bulat.
Teori Atom Dalton 1. Materi terdiri atas atom yang tak dapat dibagi lagi. 2. Semua atom dari unsur kimia tertentu mempunyai massa yang sama begitu pula semua sifat lainnya. 3. Unsur kimia lain akan memiliki jenis atom yang berbeda; terutama, massa atomnya yang berbeda. 4. Atom tak dapat dihancurkan dan identitasnya selalu tetap selama reaksi kimia. 5. Suatu senyawa terbentuk dari unsur-unsurnya melalui penggabungan atom yang tak sejenis dengan nisbah jumlah keseluruhan yang kecil.
Contoh 1.1 Klorin (Cl) dan oksigen membentuk empat senyawa biner yang berbeda. Analisis menghasilkan data berikut : Senyawa A B C D Massa O yang bergabung dengan 1,0000 g Cl 0,22564 g 0,90255 g 1,3539 g 1,5795 g a) Tunjukkan bahwa hukum proporsi ganda berlaku untuk semua senyawa tersebut. b) Jika rumus senyawa A adalah kelipatan Cl 2 O, tentukan rumus senyawa B, C, dan D.
PENYELESAIAN a) Tentukan nisbah dengan membagi setiap massa oksigen dengan bilangan yang terkecil, yaitu 0,22564 g: 0,22564 g: 0,22564 g = 1,0000 untuk senyawa A 0,90255 g: 0,22564 g = 4,0000 untuk senyawa B 1,3539 g: 0,22564 g = 6,0003 untuk senyawa C 1,5795 g: 0,22564 g = 7,0001 untuk senyawa D Nisbah-nisbah tersebut merupakan bilangan bulat, dengan demikian hukum proporsi ganda berlaku b) Jika senyawa A mempunyai rumus kelipatan Cl 2 O, maka senyawa B adalah Cl 2 O 4 senyawa C adalah Cl 2 O 6, dan senyawa D adalah Cl 2 O 7 atau kelipatannya
Hukum Penggabungan Volume (Gay-Lussac) Volume dua gas yang bereaksi (T & P sama), merupakan nisbah dari bilangan-bilangan bulat sederhana. Demikian pula, nisbah volume dari setiap produk gas terhadap volume dari masing-masing volume gas yang bereaksi. Hipotesis Avogadro Pada volume yang sama, gas-gas yang berbeda (T & P sama) mengandung partikel yang jumlahnya sama.
Setiap kubus merupakan wadah dengan volume yang sama di bawah kondisi yang sama. Hipotesis Avogadro Hukum Penggabungan Volume (Gay-Lussac)
Z 4. STRUKTUR FISIK ATOM Elektron Sinar katoda (beta) Thomson : e m = 1,7588196 x 10 12 C kg -1 Millikan : e = 1,6021773 x 10-19 C (1,59 X 10-19 C) Inti Partikel bermuatan positif: sinar kanal Rutherford : partikel α-foil emas Proton, Neutron, dan Isotop A
Radas Thomson untuk mengukur muatan listrikterhadap-massa, e / m e.
Radas Millikan untuk mengukur muatan satu elektron, e.
Percobaan Rutherford, Kilatan cahaya menandai datangnya partikel alfa pada layar detektor.
5. TABEL BERKALA Golongan Unsur utama (8) Logam transisi (10) Unsur utama : Logam, non-logam, metaloid Unsur lantanida (57-71) Unsur aktinida (89-103)
Tabel Berkala : Charles Janet, 1928
6. KONSEP MOL Bilangan Avogadro N o = 6,022137 x 10 23 Metode paling akurat untuk menentukan massa atom relatif dan massa molekul relatif secara langsung adalah spektrometri massa (alat : SPEKTROMETER MASSA) Massa molekul relatif H 2 O = 2 x massa atom relatif H + 1 x massa atom relatif O = 2 (1,0079) + 1 (15,9994) = 18,0152
Gambar sederhana spektrometer massa modern.
Contoh 1.2 Hitunglah massa atom relatif kimia dari karbon, dengan menggunakan massa atom relatif 13 C sebesar 13,003354 pada skala 12 C. Penyelesaian Buatlah tabel berikut : Isotop 12 C 13 C Massa Isotop x Kelimpahan 12,000000 x 0,98892 = 11,867 13,003354 x 0,01108 = 0,144 Massa atom relatif kimia = 12,011
Mol (Latin: mole, artinya tumpukan) Satu mol zat ialah banyaknya atom, molekul, atau entitas lain yang mengandung sejumlah bilangan Avogadro (N o ) 1 mol O = N o atom oksigen 1 mol O 2 = N o molekul oksigen Massa satu mol atom suatu unsur disebut massa molar dengan satuan gram per mol Massa molar H 2 O = 18,0152 g mol -1
Kuantitas satu mol: grafit (C), kalium permanganat (KMnO 4 ), tembaga sulfat pentahidrat (CuSO 4 5H 2 O), tembaga (Cu), natrium klorida (NaCl), dan kalium bikromat (K 2 Cr 2 O 7 ). Antimoni (Sb) terletak di tengah.
Contoh 1.3 Nitrogen dioksida (N 2 O) ialah komponen utama pencemar udara kota. Dalam sampel yang mengandung 4,000 g NO 2, hitunglah (a) jumlah mol NO 2 dan (b) jumlah molekul NO 2. Penyelesaian a) Dari tabel massa molar nitrogen (14,007 g mol -1 ) dan oksigen (15,999 g mol -1 ), massa molar NO 2 ialah : 14,007 g mol -1 + (2 x 15,999 g mol -1 ) = 46,005 g mol -1 4,000 g NO 2 Σ mol NO 2 = -------------------- = 0,8695 mol NO 2 46,005 g mol -1 b) Untuk mengkonversi mol menjadi banyaknya molekul, kalikan dengan bilangan Avogadro : Σ molekul NO 2 = (0,8695 mol NO 2 ) x 6,0221 x 10 23 mol -1 = 5,236 x 10 22 molekul NO 2
7. KONSEP ENERGI Bentuk Energi Energi kimia : Fotosintesis Energi kinetik KE = ½ mv 2 (J = kg m 2 s -2 ) Energi potensial PE = gaya. pergeseran = m g h Satuan energi dalam joule (J)
Latihan Soal 1. Vanadium dan oksigen membentuk sederet senyawa dengan komposisi berikut : Massa % V 76,10 67,98 61,42 56,02 Massa % O 23,90 32,02 38,58 43,98 Bagaimana jumlah relatif atom oksigen dalam senyawa untuk massa tertentu atom vanadium?
2. Isotop plutonium yang digunakan untuk fisi nuklir ialah 239 Pu. Tentukan (a) nisbah jumlah neutron dalam satu inti 239 Pu terhadap jumlah proton dan (b) jumlah elektron dalam satu atom Pu. 3. Kelimpahan alami dan massa isotop unsur silikon (Si) relatif terhadap 12 C = 12,00000 ialah : Isotop 28 Si 29 Si 30 Si % Kelimpahan 92,21 4,70 3,09 Hitunglah massa atom silikon alami Massa Isotop 27,97693 28,97649 29,97376
4. Hitunglah massa, dalam gram, satu atom iodin jika massa atom relatif iodin ialah 126,90447 berdasarkan skala massa atom yang diterima (didasarkan pada 12 sebagai massa atom relatif 12 C). 5. Molekul vitamin A mempunyai rumus C 20 H 30 O, dan satu molekul vitamin A 2 rumusnya C 20 H 28 O. Tentukan berapa mol vitamin A 2 mengandung jumlah atom yang sama dengan 1,000 mol vitamin A.
6. Hanya dua isotop boron (B) yang ada dialam, massa atom dan kelimpahannya diberikan pada tabel berikut. Lengkapi tabel dengan menghitung massa atom relatif 11 B sampai empat angka signifikan, bila massa atom relatif boron menurut tabel berkala adalah 10,811 Isotop % Massa Kelimpahan Atom 10 B 19,61 10,0131 11 B 80,39?