Setelah mempelajari dan memahami konsep atom, ion, dan molekul, kini saatnya mempelajari ketiganya dalam bahan kimia sehari-hari. Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak pernah dapat melihat atom, ion, ataupun molekul. Sebab mereka sangat kecil dan tidak pernah bisa berdiri- sendiri seperti halnya bola yang tergeletak di lantai. Atom-atom sejenis ataupun berbeda jenis dapat bergabung membentuk satu kesatuan menjadi molekul. Molekul-molekul bergabung menjadi satu BAGAIMANA HUBUNGAN ANTARA SIFAT BAHAN KIMIA SEHARI-HARI DENGAN STRUKTUR PARTIKEL PENYUSUNNYA Terdiri dari Kegiatan.1 Benda apa saja yang dapat menghantarkan listrik Kegiatan. Bagaimana caranya agar suatu zat mengandung ion Kegiatan.3 Apakah setiap zat itu dapat bercampur dengan zat lainnya Kegiatan.4 Bagaimana struktur molekul pada zat padat, cair, dan gas Kegiatan.5 Jika zat padat dipanaskan atau didinginkan, apa yang terjadi dengan kedudukan penyusunnya Kegiatan.6 Jika zat cair dipanaskan atau didinginkan, apa yang terjadi dengan kedudukan penyusunnya Kegiatan.7 Jika gas dipanaskan, apa yang terjadi dengan kedudukan penyusunnya kesatuan dalam struktur yang rumit membentuk sebuah zat, yaitu benda yang kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Walaupun atom, ion, dan molekul tidak dapat dilihat secara langsung, perilaku mereka dapat diamati dari gejala yang Perkiraan susunan atom dalam besi yang telah diperbesar jutaan kali. ditunjukkannya. Jenis atom, jenis molekul, jarak antar molekul, serta struktur dan susunan molekul dari suatu benda mempengaruhi sifat benda tersebut, seperti wujud, warna, aroma, atau sifat lainnya. Karena benda itu tersusun dari kumpulan atom atau molekul, para ahli kimia sering menyebut bendabenda itu sebagai bahan kimia. 3
Kegiatan.1 Benda apa saja yang dapat menghantarkan listrik Bagaimana cara kita mengetahui bahwa di dalam suatu zat itu ada ion Apakah zat yang mengandung ion dapat menghasilkan listrik akan Satu buah kawat tembaga. Satu butir jeruk nipis. Satu buah penghapus pensil. Satu buah pensil kayu. Satu buah multitester. 4 Tempelkan ujung kabel multitester pada ujungujung kawat tembaga. Langkah Tancapkan ujung kabel multitester pada jeruk nipis. Langkah 3 Tancapkan ujung kabel multitester pada penghapus pensil. Apakah penghapus pensil dan pensil kayu mengandung ion Sebutkan setidaknya tiga macam zat lain yang mengandung ion! Bila tangan kanan kita memegang kabel positif (katoda) multitester dan tangan kiri memegang kabel negatif (anoda) multitester, apakah jarum multitester akan bergerak Mengandung ionkah tubuh kita Langkah 4 Tempelkan ujung kabel multitester pada kedua ujung pensil (bagian kayunya). No. Zat Pergerakan Jarum Indikasi Arus Listrik 1 Tembaga Jeruk Nipis 3 Penghapus pensil 4 Pensil kayu tabel hasil pengamatan Bergerak Tdk Bergerak Diskusi Ada arus listrik Tdk ada arus listrik Pada saat hari sedang hujan, kita sering mendengar ada petir. Cari dua macam benda lain yang ada di sekitarmu lalu coba amati dengan cara yang sama seperti pada langkah sebelumnya. Tulis hasil pengamatan dalam tabel. Petir merupakan loncatan muatan listrik. Mengingat pada saat hujan terdapat banyak molekul air di udara, apakah ada hubungan antara konsep ion dengan petir 5
Kegiatan. Bagaimana caranya agar suatu zat mengandung ion Apakah ion itu bisa dibuat Bagaimana caranya mengisi batere yang sudah lemah Celupkan ujung kabel multitester pada air putih dalam gelas. Langkah Masukkan empat sendok garam dapur ke dalam air putih dalam gelas lalu aduklah sampai seluruh garam itu melarut! Celupkan ujung kabel multitester pada larutan garam tersebut di atas! Langkah 3 Lakukan seperti Langkah tapi untuk gula pasir. Langkah 4 Dekatkanlah mistar plastik pada potongan kecil kertas lalu amati pergerakan potongan kecil kertas tersebut. Apakah potongan kecil kertas itu bergerak Gosokkanlah mistar plastik pada rambut beberapa kali, lalu dekatkan mistar tersebut pada potongan kecil kertas! Apakah potongan kecil kertas itu bergerak Catatlah datanya dalam tabel yang disediakan dengan cara memberi tanda ceklis ( )! Diskusi Apakah setiap dua zat yang dicampurkan itu akan mengandung ion Apakah setiap zat yang digosokkan itu akan mengandung ion Batere yang baru mampu menyalakan lampu lebih terang dibanding batere yang sudah lama dipakai. Apakah batere yang baru itu berarti mengandung ion yang lebih banyak Carilah informasi dari internet atau bukubuku bagaimana proses pengisian batere! 6 No. Zat Pergerakan Jarum Indikasi Arus Listrik Kandungan Ion 1 Air putih Air garam 3 Gula Pasir 4 Mistar plastik tidak digosokkan ke rambut 5 Mistar plastik digosokkan ke rambut tabel hasil pengamatan akan Setengah gelas air putih. Empat sendok garam dapur. Empat sendok gula pasir. Satu buah multitester. Satu buah mistar plastik Potongan kertas kecilkecil. Bergerak Ada arus listrik Tdk ada arus listrik Tdk Bergerak Mengandung ion Tdk Mengandung ion 7
Kegiatan.3 Apakah setiap zat itu dapat bercampur dengan zat lainnya Gula padat berbentuk balok bila dimasukkan ke dalam air lama kelamaan akan melarut. Balok gula menjadi tidak tampak lagi di dalam air. Akan tetapi bila gula berbentuk balok itu dimasukkan ke dalam minyak goreng, apakah gula akan melarut Apakah air larut dalam minyak goreng, seperti halnya gula dalam air akan 30 ml minyak goreng. 100 ml air. Satu buah telor ayam. Dua buah gelas kimia masing-masing 500 ml. Dua buah batang pengaduk. Santan 100 ml. Asam cuka 5 ml. Masukkan 30 ml minyak goreng ke dalam gelas kimia! Masukkan 100 ml air ke dalam gelas kimia yang sudah diisi minyak goreng tadi! Karena minyak goreng dimasukkan lebih dulu, apakah minyak goreng ada di bawah air Aduklah minyak goreng dan air dengan batang pengaduk! Apakah bercampur Masukkan putih telor ke dalam gelas kimia yang sudah berisi minyak goreng dan air tadi, lalu aduklah! Amatilah campuran ketiga jenis zat tadi! Apa yang terjadi! Apakah minyak goreng dan air masih tampak jelas dalam campuran itu Langkah Masukkan 100 ml santan encer ke dalam gelas kimia! Campurkan asam cuka sedikit demi sedikit ke dalam santan sambil diaduk-aduk! Setelah seluruh asam cuka tercampur, diamkan campuran tersebut untuk beberapa saat! Amatilah apa yang terjadi dengan campuran tersebut! Masih tampak santan seperti semula atau menjadi lebih dari satu jenis zat Diskusikanlah bersama teman-temanmu dalam kelompok! Diskusi Mengapa air dan minyak goreng tidak dapat bercampur Pikirkanlah dan cari informasi mengapa setelah ditambahkan putih telor itu minyak goreng dan air bisa bercampur Pada percobaan penambahan asam cuka pada santan, santan mengalami perubahan. Cobalah pikirkan dan cari informasi mengapa santan tersebut berubah. 8 9
Kegiatan.4 Bagaimana struktur molekul pada zat padat, cair, dan gas Mana yang ikatannya lebih kuat, ikatan molekul pada zat padat atau cair Mana yang jarak antar molekulnya lebih renggang: pada air atau pada gas akan 00 gram es. 00 gram air. Satu buah gelas kimia 500 ml. Dua buah gelas transparan berbeda bentuk. Satu buah sendok makan. Pembakar spiritus. Satu buah balon. Satu buah Labu erlenmeyer 500 ml. Botol air mineral kosong ukuran 600 ml. Masukkan 00 gram es ke dalam gelas kimia, lalu pindahkan lagi es tersebut ke dalam gelas dan labu erlenmeyer. Amatilah apakah es tersebut menempati seluruh ruang dalam wadah-wadah tersebut Masukkanlah 00 gram es ke dalam gelas kimia! Celupkanlah sendok makan ke dalam es! Apakah sendok makan tersebut dapat masuk ke dalam es Panaskanlah 00 gram es dalam gelas kimia di atas pembakar spiritus sampai seluruh es itu mencair! Setelah seluruh es itu mencair, celupkanlah sendok makan ke dalam air tersebut. Apakah sendok dapat menembus air Mengapa Amatilah apakah air tersebut dapat menempati seluruh ruang dalam gelas kimia Masukanlah air tersebut secara berturut-turut ke dalam dua gelas yang berbeda bentuk dan ke dalam labu erlenmeyer! Amatilah apakah air tersebut dapat menempati seluruh ruang dalam wadahwadah tersebut Apakah perbedaan antara sifat zat padat, zat cair dan gas Bagaimana kesimpulanmu tentang ikatan pada zat padat dan cait cair itu Langkah 30 31
Langkah Masukkanlah 50 ml air pada labu erlenmeyer! Tutuplah permukaan labu erlenmeyer dengan balon seperti tampak pada gambar! Panaskanlah air tersebut di atas pembakar bunsen sampai kira-kira 75 o C (tidak sampai mendidih)! Amatilah apa yang terjadi pada balon. Carilah penjelasan mengapa terjadi demikian! Masukkanlah air panas itu pada botol air mineral kira-kira seperampat botol, lalu tutuplah botol tersebut rapat-rapat. Biarkan sampai dingin! Amati apa yang terjadi pada botol Mengapa terjadi demikian Apakah molekulmolekul pada gas lebih renggang daripada pada air Diskusi Mengapa es meleleh ketika dipanaskan Apakah jarak antar nya berubah Susunan molekul pada zat gas Menguap zat gas Ditinjau dari susunan dan ikatan atom atau molekul, mengapa zat padat sulit dirubah bentuknya dibanding zat cair atau gas Buatlah tiga buah persegi panjang, lalu gambarkanlah susunan atom atau molekul zat padat, cair dan gas masing-masing pada ketiga persegi panjang tadi! Susunan molekul pada zat cair Penambahan Energi Mencair zat cair zat padat Susunan molekul pada zat padat 3 33
Kegiatan.5 Jika zat padat dipanaskan atau didinginkan, apa yang terjadi dengan kedudukan penyusunnya ang y a p A kan u k a l i d Apakah struktur dan kedudukan atom-atom atau dalam suatu zat akan mengalami perubahan bila zat tersebut dipanaskan Bagaimana kita tahu bahwa atom-atom atau itu berubah kedudukannya satu sama lain akan Satu set alat Muschenbroek. Spiritus 30 ml. Pemantik api. Siapkanlah alat Muschenbroek dan aturlah kedudukan ketiga jarum pada posisi yang sama pada angka nol! Masukkanlah spiritus pada wadah dalam alat Muschenbroek! Nyalakan spiritus menggunakan pemantik api! Amati pergerakan jarum! Jarum bergerak karena terdorong oleh batang yang memanjang. Batang-batang itu adalah masing-masing batang baja, batang besi dan batang aluminium. Diskus i di kela s Ketika dipanaskan, apakah pertambahan panjang batang-batang itu sama untuk ketiga jenis batang tersebut Mengapa batang-batang itu memanjang ketika dipanaskan Bagaimana dengan kedudukan atom Matikanlah api pada alat atom atau molekultersebut dan biarkanlah molekulnya ketika beberapa saat sampai batang itu dipanaskan ketiga batang tadi Apakah jarak antar menjadi dingin! molekulnya saling Amatilah apakah ketiga menjauh sehingga jarum itu bergerak ke batang menjadi arah kedudukan semula memanjang Apakah setelah batang Bagaimana dengan batang itu menjadi kedudukan atomdingin, kedudukan jarum atom atau molekulkembali ke kedudukan molekulnya ketika seperi pada keadaan batang itu dididinginkan awal Apakah jarak antar molekulnya saling mendekat sehingga batang menjadi lebih pendek Langkah Alat Muschenbroek 34 35
Kegiatan.6 Jika zat cair dipanaskan atau didinginkan, apa yang terjadi dengan kedudukan penyusunnya Apakah jarak antar molekul dalam zat cair akan saling menjauh bila zat tersebut dipanaskan Apakah pergerakan atom-atom atau zat cair berubah bila dipanaskan Apakah zat cair akan berubah menjadi gas bila terus dipanaskan Dapatkah kita memisahkan garam yang sudah terlanjur larut di dalam air Bagaimana caranya akan Satu set pembakar spiritus. Satu buah labu. erlenmeyer 500 ml. Pemantik api. Satu statif yang dilengkapi penjepit. Klem karet berlubang. Pipa kaca. 1 liter air putih. Satu sendok zat warna. Satu sendok bubuk kopi Empat sendok garam dapur. Isilah labu erlenmeyer dengan air sampai penuh dan bubuhkan zat pewarna! Pasang klem dan pipa kaca! Pastikan bahwa permukaan air tampak pada pipa kaca! Susunlah labu erlenmeyer, klem, statif berikut penjepitnya sehingga tampak seperti pada gambar! Nyalakan pembakar spiritus! Amati permukaan air yang ada pada pipa! Apakah bergerak naik ketika air dipanaskan Apakah bergerak naiknya permukaan air di pipa itu menunjukkan bahwa air memuai atau volumenya bertambah ketika dipanaskan Mengapa volume air memuai ketika dipanaskan Apakah karena jarak antar molekulnya bertambah Langkah 36 37
Langkah Masukkan 00 ml air putih ke dalam labu erlenmeyer! Susunlah alat seperti gambar! Masukkanlah bubuk kopi ke dalam labu erlenmeyer! Biarkan beberapa saat, lalu amatilah apakah butiran kopi bergerak ke berbagai arah Nyalakanlah pembakar spiritus! Setelah beberapa saat (3-5 menit), amatilah bubuk kopi, apakah bergerak ke berbagai arah Apakah pergerakan butiran kopi menunjukkan pergerakan ataom-atom atau air Bagaimana pengaruh panas terhadap pergerakan atom-atom atau di dalam zat cair Langkah 3 Masukkanlah 5 ml air putih ke dalam labu erlenmeyer! Susunlah alat-alat seperti tampak pada gambar! Nyalakan pembakar spiritus! Biarkan air mendidih terus menerus! Setelah beberapa saat (3-5 menit), amatilah apakah air berkurang Teruskan pemanasan air sampai air habis! Kemanakah air itu Apakah air tersebut berubah menjadi gas Langkah 4 Masukkanlah 5 ml air putih pada labu erlenmeyer! Cicipilah air apakah ada rasanya seperti asin atau manis Masukkan dua sendok garam dapur ke dalam air tadi lalu aduk sampai seluruh garam melarut! Nyalakan pembakar spiritus! Panaskanlah air garam itu dan biarkanlah air mendidih sampai habis! Apakah garam yang tadi dilarutkan ikut menguap bersama air Mengapa demikian Diskusi Bila zat cair dipanaskan terus menerus, apakah jarak antar molekul dalam zat cair akan terus saling menjauh Apa yang terjadi pada zat cair bila jarak antar atom atau molekulnya terus saling menjauh Apakah gerakan atomatom atau molekulmolekul zat cair berubah bila dipanaskan Apakah hal yang sama juga terjadi pada zat padat Mengapa garam tidak ikut menguap Ketika kita berkeringat dan dibiarkan beberapa lama, keringat menjadi kering. Kemanakah keringat itu Bila spiritus diteteskan ke kulit tangan, pada kulit tangan terasa dingin dan spiritus menguap. Mengapa tangan terasa dingin Pakaian yang basah setelah dicuci mengandung molekulmolekul air. Bila dijemur, pakaian menjadi kering. Kemanakah molekulmolekul air tersebut 38 39
Kegiatan.7 Jika gas dipanaskan, apa yang terjadi dengan kedudukan penyusunnya Apakah atomatom atau gas saling menjauh jika dipanaskan Apakah atomatom atau gas bergerak jika dipanaskan akan Satu buah pembakar spiritus. Satu buah baling-baling aluminium. Satu kawat pemegang baling-baling. Pemantik api. Satu set alat model kinetik gas. Satu set power supply. Nyalakan pembakar spiritus! Pasanglah baling-baling pada kawat pemegang baling-baling! Letakkan baling-baling kurang lebih 0 cm di atas api! Amati apa yang terjadi pada baling-baling! Carilah informasi dan cobalah jelaskan mengapa terjadi demikian Langkah Sambungkan alat model kinetik gas dengan power supply! Stel power supply pada tegangan terkecil (3 volt) lalu sambungkan dengan sumber tegangan listrik! Nyalakanlah alat model kinetik gas! Perhatikan gerak partikelnya! Pindahkan tegangan pada 6 volt, lalu perhatikan lagi gerak partikelnya! Pindahkan tegangan pada 9 volt, lalu perhatikan lagi gerak partikelnya! Bagaimana perbedaan gerak partikel pada tegangan 3 volt, 6 volt, dan 9 volt itu Apakah cara pemodelan gerak partikel seperti itu dapat digunakan untuk menjelaskan gerak molekul gas Bagaimana penjelasannya Alat Model Kinetik Gas 40 41
Diskusi Benarkah atom-atom atau gas saling menjauh jika dipanaskan Apa buktinya Benarkah pergerakan atom-atom atau gas itu berubah jika dipanaskan Apa buktinya Pada balon udara raksasa dinyalakan api pada bagian bawahnya dan balon udara itu dapat bergerak ke atas! Apa fungsi api tersebut Mengapa balon udara tersebut mampu bergerak ke atas 4