kimia dasar - anorganik

Oleh :Dr.rer.nat.H.Ahmad

Zaeni, M.Si.

(Inorganic (Inorganic chemistry)chemistry)

Bahasan

1. Materi dan Perubahannya2. Struktur Atom3. Sistem Periodik4. Stoikiometri5. Reaksi Kimia6. Ikatan Kimia dan Struktur Molekul7. Larutan I8. Larutan II

• Kesetimbangan dan Ksp

• Sifat Koligatif

• Larutan Asam Basa

1. Materi dan Perubahannya

MATERI

ZAT MURNICAMPURAN

SENYAWAUNSURHETEROGENHOMOGEN

MOLEKULATOM

Materi dan Perubahannya Sifat ekstensif adalah sifat yang tergantung pada

ukuran sampel materi yang diperiksa Sifat intensif adalah sifat yang tidak tergantung

pada ukuran sampel materi. Sifat-sifat fisika adalah suatu keadaan yang dapat

dilihat tanpa merubah sifat-sifat kimia materi tersebut.

Sifat-sifat kimia adalah kecenderungan dari suatu zat untuk mengalami perubahan kimia tertentu

Perubahan kimia dan Perubahan fisika

Sifat – Sifat Materi

MateriKarakteristik

Bentuk Volume Tekanan

Gas Sesuai dengan wadahnya

Tidak mempunyai volume tertentu

Dapat dikompres atau dieskpansi

Cair Tidak mempunyai bentuk khas (tergantung wadahnya)

Mempunyai volume tertentu

Tidak dapat dikompres atau diekspansi (tidak mutlak)

Padat Mempunyai bentuk tertentu

Mempunyai volume tertentu

Tidak dapat dikompres atau diekspansi

Perubahan Fasa

a. Mencairb. Membekuc. Menguapd. Mengembune. Menguap (Menyublim)f. Menyublim

Padat

Gas

Cairb

cd

ef

a

Bahasan



• Sifat Koligatif


2. Struktur Atom Demokritus Dalton Thomson

• elektron Rutherford

• Proton

• Netron Bohr

• Spektrum Atom Hydrogen

• Balmer, Paschen dll Mekanika Gelombang

• spdf

Ancient Atomic Model Pandangan filosof Yunani

Atom adalah Konsep kemampuan untuk dipecah yg tiada berakhir

Leucippus (Abad ke-5 SM)Ada batas kemampuan untuk dibagi, sehingga harus ada bagian yang tidak dapat dibagi lagi

Democritus (380-470 SM)A: tidak, tomos: dibagi. Jadi atom adalah partikel yang tidak dapat dibagi lagi. Atom setiap unsur memilki bentuk & ukuran yang berbeda.

LucretiusSifat atom suatu bahan dalam “On the Nature of Things”

Teori Dalton

Teori Dalton dinyatakan dalam beberapa postulat:1. Zat terdiri dari partikel-partikel kecil yang disebut atom2. Atom suatu zat tidak dapat diuraikan menjadi partikel

yang lebih kecil dan tidak dapat diubah menjadi atom zat lain

3. Atom-atom setiap zat adalah identik, artinya mempunyai bentuk, ukuran, dan massa yang sama

4. Atom suatu zat berbeda sifat dengan atom zat lain5. Persekutuan antara dua atom atau lebih akan

menghasilkan “atom senyawa”

Dalton Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah

tidak dapat dibagi lagi Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil,

suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda

Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen

Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

Symbol of Atom in Dalton Era

Symbol of Atom

Anggapan atom merupakan bola kecil dan padat ini mulai goyah setelah Michael faraday mengumumkan hasil eksperimennya bahwa perubahan kimia dapat disebabkan oleh aliran listrik yang dilewatkan melalui suatu larutan zat. Hal ini berarti bahwa dalam materi terdapat muatan listrik.

Penemuan Faraday mendorong G.J. Stoney untuk meramalkan partikel penyusun atom yang dinamainya elektron. Eksistensi elektron ini baru dapat dibuktikan oleh J.J. Thomson yang berhasil menghitung perbandingan muatan terhadap massa elektron (e/m), yaitu 1,759 x 108 coulomb/gram. Dan ketika Millikan berhasil menemukan muatan elektron yaitu 1,602 x 1019 coulomb, maka diketahui bahwa massa elektron adalah 9,11 x 1028 gram.

Oleh karena elektron bermuatan negatif, sedangkan kenyataannya atom bersifat netral, maka sudah tentu atom juga mengandung partikel yang bermuatan positif. Partikel bermuatan positif ini dinamakan proton oleh Rutherford. Kemudian diketahui bahwa massa proton kira-kira 1873 x massa elektron.

ch

hE

chn

hnEE 21

2

22

1

111

nnRc

SPEKTRUM UNSUR

E = h R = Tetapan Rydberg (1,09678 x 107 m1) c = Kecepatan cahaya (2,997925 x 108 m

det1)• Seri Lyman : di daerah ultra violet

• Seri Balmer : di daerah tampak

• Seri Paschen: di daerah inframerah dekat

• Seri Brackett: di daerah inframerah

• Seri Pfund : di daerah inframerah jauh

Untuk n1 = 1, n2 = 2, 3, 4, … diperoleh garis-deret Lyman Untuk n1 = 2, n2 = 3, 4, 5, … diperoleh garis-deret Balmer Untuk n1 = 3, n2 = 4, 5, 6,… diperoleh garis-deret Paschen Untuk n1 = 4, n2 = 5, 6, 7, … diperoleh garis-deret Brackett Untuk n1 = 5, n2 = 6, 7, 8, … diperoleh garis-deret Pfund

22

21

115

n

1

n

1det10x3,2881

λ

1ν

)11

(1

22

21 nn

RH

Deret n1 n2 Daerah

Lyman ( 1906 ) 1 2,3,4 Ultra violet

Bahmer ( 1885 ) 2 3,4,5 Tampak

Paschen ( 1908 ) 3 4,5,6 Infra merah

Bracket ( 1922 ) 4 5,6,7 Infra merah

Pfund ( 1925 ) 5 6, 7,8 Infra merah

Humpreys ( 1926 ) 6 7,8,9 Infra merah

Thomson’s Model of Atom

Positive charge spread over the entire sphere Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan

didalamya tersebar muatan negatif elektron"

Penemuan elektron

MODEL ATOM THOMSON

Pelucutan Gas Kilat = bunga api listrik yang melompat dari

awan ke tanah karena adanya beda tegangan yang tinggi antara kedua tempat.

Dalam keadaan normal, gas sukar menghantar listrik, untuk menimbulkan bunga api listrik antara dua ujung diudara pada tekanan 1 atm diperlukan +\- 30.000 volt/cm.

Pada tekanan 1 atm à dalam tabung lucutan yang berisi udara ternyata arus tidak mengalir.

MODEL ATOM THOMSON Pada tekanan 0,01 mmHg à dinding tabung yang

berhadapan dengan katoda berpendar, bila udaranya dikeluarkan lagi sebagian warna dinding akan kehijauan, warna kehijauan disebabkan radiasi dari katoda menuju anoda, pertanyaannya sinar tersebut cahaya atau partikel?

William Crookes (1832 – 1919) à tabung crookes memberi rintangan salib antara katoda dan dinding dibelakang anoda & terlihat bayangan salib didinding yang berpendar tersebut. Hal ini menunjukkan sinar katoda merambat menurut garis lurus.

(1895) menunjukkan bahwa ketika sinar katoda menumbuk sebuah elektroda, sinar akan memberi muatan negatif pada elektroda tersebut, sinar katoda menyebabkan elektroskop bermuatan negatif.

Design of Cathode Rays

Crookes membuktikan bahwa sinar katoda dapat dibelokkan oleh medan elektromagnet

MODEL ATOM THOMSON Crookes dan Perrin belum mengetahui berapa massa (m)

dan muatan (e) dari partikel tersebut. JJ Thomson (1856-1940) à menamakan partikel bermuatan

negatif tersebut sebagai elektron dan Thomson menentukan besaran perbandingan antara muatan dengan massa. Thomson menggunakan prinsip bahwa partikel yang bergerak melalui medan magnet akan dibelokkan, partikel yang bermuatan e dan kecepatan v memasuki secara tegak lurus daerah medan magnet B, maka partikel akan menempuh lintasan berbentuk lingkaran dengan jari-jari:

J.J.Thomson pada tahun 1897 berhasil menemukan perbandingan muatan electron dan masa electron e/m = 1,76 x 108 Coulomb/gram. Dan pada tahun 1913 Millikan menemukan muatan electron sebesar e = 1,6 x 10-19 Coulomb. Sehingga masa electron menjadi 9,11 x 10-28 gram.

Karena elektron adalah partikel maka akan bersifat gelombang juga. Gaya medan magnet / medan listrik = masa x percepatan

e x E = m x a ———→ a =

Karena gaya medan magnit = gaya medan listrik maka H x e x V = e x E sehingga V = E/H

mexE

Electron dan Positron Penemuan elektron bermula dari adanya penemuan

Faraday pada Tahun 1834 tentang adanya ekivalensi materi dan listrik, beliau menggunkan ZnS pada tabung katoda. sedangkan istilah elektron diusulkan oleh Stoney pada tahun 1891 untuk satuan listrik.

Penemuan partikel elektron pertama dimulai dari percobaan J.Plucker yang kemudian dikembangkan lebih lanjut oleh Crookes dan J.J.Thomson

Positron pertama kali diramalkan oleh P.M.Dirac pada tahun 1930 dan kemudian ditemukan oleh C.D Anderson dengan masa 9,11 x 10-28 gram.

Proton Proton merupakan salah satu partikel penyusun atom

yang terletak pada inti atom bermuatan positif. Partikel ini ditemukan oleh Eugene Goldstein pada tahun 1886 berdasarkan pencobaannya yang mirip dengan percobaan Crookes dan JJ Thomson.

Dengan mengaliri tabung dengan aliran listrik sehingga terbentuk ion-ion dalam tabung.

Pada Tahun 1886 Eugene Goldstein menemukan sinar positif dalam tabung sinar katoda, dibalik lempeng katoda yang berlubang. Proton memiliki masa 1836 kali masa elektron karena e/m = 2,87 x 10-14 dimana e = 4,8033 10-10 e.s.u. jika pada percobaanya digunakan gas hidrogen maka partikel posotif berupa proton ini bermasa 1,6726 x 10-24 gram

Netron

Spektrograf masa dapat menentukan masa proton sebesar 1,00728 s.m.a. dan masa elektron sebesar 0,00005 s.m.a.

Setelah penelitian Bothe dan Becker, J.Chadwick pada tahun 1932 menemukan bahwa netron bermasa 1,0087 s.m.a. (1,6749 x 10-24).

Rutherford

mengemukakan teori atom sebagai berikut: Atom terdiri dari inti bermuatan positif dan

elektron yang mengelilingi inti bermuatan negatif

Karena atom bersifat netral, maka muatan positif inti sama dengan muatan negatif elektron

Jari-jari inti besarnya kira-kira 1013 cm, sedangkan jari-jari atom sekitar 108 cm.

Rutherford 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.

Rutherford experimental design

Millikan’s oil-drop apparatus

Berkas sinar katoda (elektron) dipengaruhi medan magnet

Niels Bohr 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.

Niels BohrMengemukakan teori sebagai berikut : Elektron-elektron bergerak mengelilingi inti atom dalam lintasan yang

memenuhi syarat teori kuantum. Yang diperbolehkan hanya lintasan-lintasan elektron yang memiliki momen sudut yang merupakan kelipatan dari harga h/2. Lintasan-lintasan itu dinamakan kulit atau tingkat energi elektron

Dalam kulit tersebut, elektron berada pada tingkat energi tertentu yang disebut keadaan stasioner, artinya tidak menyerap atau memancarkan energi

Energi akan dipancarkan atau diserap jika elektron berpindah dari satu tingkat energi ke tingkat energi yang lain

Elektron berpindah dari tingkat energi rendah ke tingkat energi tinggi dengan cara menyerap energi, yang disebut keadaan tereksitasi (keadaan tidak stabil). Atom dalam keadaan tereksitasi akan kembali ke keadaan stabil dengan cara memancarkan radiasi. Radiasi yang dipancarkan akan menghasilkan spektrum warna sesuai dengan energi yang dipancarkan.

Molekul atom ini bertitik tolak dari model atom Rutherford dan teori kuantum Planck di dasarkan atas anggapan sebagai berikut :

1. Elektron bergerak mengelilingi inti atom dalam lintasan atau orbit yang berbentuk lingkaran.

2. Lintasan yang diperlukan adalah lintasan dimana mementum sudut elektron merupakan kelipatan dari dengan h adalah tetapan Planck. Lintasan ini disebut “Lintasan Kuantum“.

3. Karena mementum sudut elektron (massa = m) yang bergerak dengan kecepatan v dalam lintasan dengan jari-jari r adalah mvr, maka

4. Bila elektron bergerak dalam salah satu lintasan kuantumnya, maka eletron tidak akan memancarkan energi. Elektron dalam lintasan ini berada dalam keadaan stasioner atau dalam tingkat energi tertentu.

5. Bila elektron pindah dari tingkat energi E1 ke tingkat energi E2 yang lebih rendah, maka akan terjadi radiasi sebanyak: E1 - E2 = hv

,...)4,3,2,1(2

nh

nmvr

2h

Dengan teori atom Bohr dapat dihitung selisih (energi transisi) jika elektron, dalam atom hidrogen berpindah dari satu orbital ke orbital lain, misalnya dari orbit n1 ke orbit n2.

EH = E2 - E1 Menurut persamaan,

22

21

22

21

2

42

221

42

222

42

11

112

22

nnA

nnh

me

hn

me

hn

meEH

Bohr Atomic Models

Bohr Atomic Theory

Comparison of Nucleus and Atom

Quantum Mechanic Theory of Atom

Gerakan elektron memiliki sifat gelombang, sehingga lintasannya (orbitnya) tidak stasioner seperti model Bohr, tetapi mengikuti penyelesaian kuadrat fungsi gelombang yang disebut orbital (bentuk tiga dimensi darikebolehjadian paling besar ditemukannya elektron dengan keadaan tertentu dalam suatu atom)

Bentuk dan ukuran orbital bergantung pada harga dari ketiga bilangan kuantumnya. (Elektron yang menempati orbital dinyatakan dalam bilangan kuantum tersebut)

Posisi elektron sejauh 0,529 Amstrong dari inti H menurut Bohr bukannya sesuatu yang pasti, tetapi bolehjadi merupakan peluang terbesar ditemukannya elektron

Pada tahun 1924 Louis de Broglie mengemukakan hipotesis bahwa semua materi memiliki sifat gelombang dengan panjang gelombang

Untuk elektron yang menjalani orbit Bohr yang berupa lingkaran berlaku: Sehingga:

Dengan demikian hipotesis de Bruglie dapat menjelaskan postulet Bohr, bahwa momentum sudut elektron merupakan kelipatan dari

mv

hatau

mc

h

p

h

rrmv

hn 2 mvr

hn

2

atau

2h

Prinsip Ketidakpastian Heisenberg Pada tahun 1925 Warmer Heisenberg mengemukakan prinsip

ketidakpastian yang menyatakan bahwa tidak mungkin untuk dapat mengetahui pada waktu yang bersamaan baik momentum maupun kedudukan suatu partikel, seperti elektron dengan tepat.

Prinsip Heisenberg dapat dinyatakan dengan

Keterangan :px = ketidakpastian momentum ( pada arah x )x = ketidakpastian kedudukan ( pada arah x )h = tetapan Planch

4)()(

hxpx

Hψ = E ψ ∫ Hψ dτ = ∫ E ψ dτ E = ∫ ψ* H ψ dτ ∫ φ* H φ dτ > Eo

OperatorNo Variabel

DinamikOperator Operasi

x Koordinat x Dikalikan x

qi Koordinat umum Dikalikan qi

qi2 Kuadrat jarak Dikalikan

pi Momentum

pi2 Kuadrat momentum

qipi Jarak kali momentum

piqi Momentum kali jarak

t Waktu dikalikan t

E Energi

H Hamiltonian partikel tunggal satu dimensi

H Hamiltonian partikel tunggal tiga dimensi

H Hamiltonian pada umumnya untuk n partikel

x

iq

ip

ii pq

t

E

H

H

H

2

iq

2

ip

iiqp

).,.........(1

2 212

22

1

2

ni

n

j i

qqVdq

d

mm

),,(2 321

22

qqqVm

),,(2 3212

22

qqqVdq

d

m i

dt

di 2

idq

di

)(i

i dq

diq

ii

qdq

di )(

2

22

idq

d

EH

t

txitxxV

x

tx

m

),(

),()(),(

2 2

22

t

izyxVz

tx

y

tx

x

tx

m

),,()),(),(),(

(2 2

2

2

2

2

22

t

trirV

rr

rmr

),,,(),,(

sin

1sin

sin

1

2 2

2

22

2

2

zyx

2

2

2

2

2

22

zyx

Dengan memasukkan fungsi gelombang sebagai fungsi r,θ, φ,t maka diperoleh

Bilamana sistem mengandung dua partikel, maka diperoleh

),,,( tr

t

tritrV

mm

),,,(),,,(

2222

2

221

1

2

dt

diV

m

n

jj

j

11

2

1

1

22

)(,..),,(),..,,,( 321321 tqqqtqqq

dt

diV

m

n

jj

j

11

2

1

1

22

E

i

dt

d

EVm

in

jj

j

1

22

2

Etiet )/()(

EzyxVzyxmzyxm

),,()(1

)(1

2 22

2

22

2

22

2

221

2

21

2

21

2

1

2

21

2211

21

2211

21

2211

mm

zmzmZ

mm

ymymY

mm

xmxmX

12

12

12

zzz

yyy

xxx

EzyxVzyxZYXM

),,()(

2

1)(

1

2 2

2

2

2

2

22

2

2

2

2

2

22

12

2

2

2

2

22

)(1

2E

ZYXM

22

2

2

2

2

22

),,()(2

1EzyxV

zyx

EEE 21

t

trirV

rr

rr

),,,(

)(sin

1sin

sin

1

2 2

2

22

2

2

)().().(),,( rRr

RERrVRR

r

Rr

rr.)(sinsinsin

sin2 2

222

22

2

0)(sin21

sinsin

sin2

22

2

222

rVEr

r

Rr

r

,...,...2,1,0

)1.........().........()( 2

2

2

m

BeAe

m

imimm

0)(2

sinsin

sin

112

2

2

22

rVErm

r

Rr

rR

)()(),(

)(cos)!(

)!)(

2

12)(

,...1,

)1(

)2..(....................0sin

sinsin

1

)(

2

2

mlmlm

mllm

Y

Pml

mll

mml

ll

m

m

k

kk

l aF

FeR

eR

r

ZeE

r

ll

r

Rr

rR

0

2/

2/

2

222

)(

)(

02)1(1

)3......(....................0)(2

2

22

RrVEr

Rr

Rr

r

2/22/3

030

2/2/3

021

2/2/3

020

2/

2/3

010

)66(39

)/()(

62

)/()(

)2(22

)/()(

2)(

eaZ

rR

eaZ

rR

eaZ

rR

ea

ZrR

FunctionsWaveRadiallikeHydrogen

sinsin)6(81

2

cossin)6(81

2

cos)6(81

2

21827(381

1

3/

2/3

03

3/

2/3

03

3/

2/3

03

3/2

2/3

03

ea

Z

ea

Z

ea

Z

ea

Z

FunctionsWavelikeHydrogen

x

x

z

p

p

p

s

2sinsin281

1

2cossin81

1

sincossin)6(81

2

coscossin81

2

)1cos3(681

2

23/2

2/3

03

23/2

2/3

03

2/

2/3

03

3/2

2/3

03

23/2

2/3

03

22

2

ea

Z

ea

Z

ea

Z

ea

Z

ea

Z

xy

yx

yz

xz

d

d

d

d

dz

Bilangan kuantum

Bilangan kuantum utama (n)• n = 1, 2, 3, 4, … dengan huruf = K, L, M, N, … 2n2.

Bilangan kuantum azimut (l)• s (sharp), p (principal), d (difuse), f (fundamental)• l = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, …• huruf = s, p, d, f, g, h, i,

Bilangan kuantum magnetik (m)• untuk l = 0, harga m = 0, terdapat 1 orbital• untuk l = 1, harga m = 1, 0, +1, terdapat 3 orbital• untuk l = 2, harga m = 2, 1, 0, +1, +2, terdapat 5 orbital• untuk l = 3, harga m = 3, 2, 1, 0, +1, +2, +3, terdapat 7 orbital

• l = 0 (s), jumlah elektron maksimum 2• l = 1 (p), jumlah elektron maksimum 6• l = 2 (d), jumlah elektron maksimum 10• l = 3 (f), jumlah elektron maksimum 14

Bilangan kuantum spin (s)

Konfigurasi elektron Aturan Aufbau

• Elektron-elektron mulai mengisi orbital dengan tingkat energi yang paling rendah, kemudian orbital dengan tingkat energi yang lebih tinggi dan seterusnya.

Aturan Hund• Elektron-elektron yang memasuki suatu subkulit yang terdiri

lebih dari satu orbital akan mengisi orbital-orbital itu sedemikian rupa sehingga memberikan jumlah elektron yang tidak berpasangan maksimum dan arah spin yang sama

Eksklusi Pauli• Tidak boleh ada 2 elektron memiliki ke empat bilangan kuantum

yang sama

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2

Langkah Langkah Pengisian Elektron

1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7s 7p

Bahasan



• Sifat Koligatif


3. Sistem Periodik Sejarah Sistem Periodik

Fakta percobaan Ilmu kimia sebagai hasil pengamatan harus disusun dan diklasifikasikan sehingga mudah melihat keteraturan, mamahami, dan menjelaskannya.

Pada tahun 1789 Lavoiser telah mencatat 26 unsur, tahun 1870 sudah dikenal 60 unsur, dan kini sudah dikenal lebih dari 110 unsur.

Bayangkan, bagaimana orang dapat mengingat-ingat sifat dari sekian banyak unsur dan senyawanya. Informasi tentang unsur harus diorganisir, agar mudah dipelajari dan dipahami dan dapat meramal unsur-unsur yang belum ditemukan.

Para ahli kimia menggolongkan unsur-unsur yang menunjukkan sifat-sifat yang mirip. Mula-mula orang menggolongkan unsur-unsur dalam logam dan non logam. Logam memiliki sifat mengkilap, dapat ditempa menjadi lempeng tipis, dapat dibuat menjadi kawat, dapat menghantar panas dan listrik, membentuk senyawa dengan oksigen dan bersifat basa. Unsur non logam tidak mempunyai sifat khas, tidak menghantar panas dan listrik (kecuali grafit), dan membentuk oksida asam.

Triad Berat Atom Rata-Rata Berat Atom

Perbedaan berat yang berurutan

Kalsium (Ca)Stronsium (Sr)Barium (Ba)

40,0887,63137,36

88,72 47,5549,73

Litium (Li)Natrium (Na)Kalium (K)

6,94022,99739,100

23,020 16,05716,103

Belerang (S)Selenium (Se)Telurium (Te)

32,06678,96127,61

79,84 46,8542,65

Klorin (Cl)Bromin (Br)Iodin (I)

35,45779,916126,91

81,183 44,45966,994

Kalium (K)Rubidium (Rb)Cesium (Cs)

39,10085,47132,905

86,002 46,3747,435

Posfor (P)Arsen (As)Antimon (Sb)

30,973874,922121,75

76,362 43,94846,828

Besi (Fe)Kobalt (Co)Nikel (Ni)

55,84758,84758,71

57,2785 3,000-0,137

Skandium (Sc)Yitrium (Y)Lantanium (La)

44,95688,905138,91

91,933 43,94950,005

Titanium (Ti)Zirkonium (Zr)Hafnium (Hf)

47,9091,22178,49

113,195 43,3287,27

Kromium (Cr)Molibdenum (Mo)Wolfram (W)

51,99695,94183,85

117,923 43,94487,91

Mangan (Mn)Teknisium (Tc)Rhenium (Re)

54,93898186,2

120,569 40,06288,2

Tembaga (Cu)Perak (Ag)Emas (Au)

63,54107,870196,967

130,2535 44,3389,097

Seng (Zn)Kadmium (Cd)Air raksa (Hg)

65,37114,40200,59

132,9298 47,0388,19

Sistim Periodik Oktav NewlandH 1 F 8 Cl 15 Co dan Ni 22

Li 2 Na 9 K 16 Cu 23

G 3 Mg 10 Cs 17 Zn 24

Bo 4 Al 11 Cr 18 Y 25

C 5 Si 12 Ti 19 In 26

N 6 P 13 Mn 20 As 27

O 7 S 14 Fe 21 Sc 28

Br 29 36 Te 43 Pt dan Ir 50

Rb 30 Ag 37 Cs 44 Os 51

Sr 31 Cd 38 Rn dan V 45 Hg 52

Ce dan La 32 U 39 Tn 46 Tl 53

Zr 33 Sn 40 W 47 Pb 54

Di dan Mo 34 Sb 41 Nb 48 Bi 55

Ro dan Ru 35 I 42 Au 49 Th 56

Sistem Periodik Lothar Meyer I II III IV V VI VII VIII IX

B 11 Al 27,3 ?In 113,4 Tl 202,7

C 12 Si 28,2 Sn 117,8 Pb 06,4

Ti 48 Zr 89,7

N 14 P 30,9 As 74,9 Sb 122,1 Bi 207,5

V 51,2 Nb 93,7 Ta 182,2

O 16 S 32 Se 78 To 128?

Cr 52,4 Mo 95,6 W 183,5

F 19,1 Cl 35,4 Br 79,75 I 126,5

Mn 54,8 Ru 103,5 Os 198,6

Fe 55,9 Rh 104,1 Ir 196,7

Co = Ni 58,6 Rb 106,2 Pt 196,7

Li 7 Na 22,9 K 39 Rb 85,2 Cd 132,7

Cu 63,3 Ag 107,7 Au 192,2

Be 9,3 Mg 23,9 Ca 39,9 Sr 87 Ba 136,8

Zn 64,9 Cd 111,6 Hg 199,3

Sistem Periodik MendeleevGol. IR2O

Gol. IIRO

Gol. IIIR2O3

Gol. IVRH4,

RO2

Gol. VRH3,

R2O3

Gol. VIRH2,

RO2

Gol. VIIRH, R2O3

Gol. VIIIRO

1 H = 1

2 Li =7 Be = 9,4 C O F

3 Na = 23 Mg = 24 Al Si S Cl

4 K = 39 Ca = 40 Ti Cr Mn Fe = 56; Ni = 59Ni = 59; Cu = 63

5 Cu = 63 Zn = 63 Se Br

6 Rh = 63 Sr Zr Mo Ru = 194; Rh = 104Pd = 106; Ag = 108

7 Ag = 108 Cd In Sn Sb Te

8 Cs = 133 Mn Di Ce

9

10 Er Ta W Os = 195; In =197Pt = 198; Au =199

11 Au = 199 Hg Tl Bi

12 U

Sifat-sifat ekasilikon yang diramalkan Mendeleev dengan hasil penemuan Lecog De Boisbaudran.

Sifat-sifat Eka Silikon1871

Germanium1886

Berat atom 72 72,32

Berat Jenis 5,5 5,47

Panas Jenis 0,073 0,076

Volume Atom 13 ml 13,22 ml

Warna Abu-abu kotor

Putih keabu-abuan

Berat Jenis Dioksidanya 4,7 4,73

Titik didih Tetra khloridanya 100°C 86°C

Berat Jenis Tetrakhloridanya 1,9 1,887

Titik Didih Turunan Tetraetilnya

160°C 160°C

Sistem Periodik Modern1. Elektron-elektron tersusun dalam orbital2. Hanya dua elektron saja yang dapat mengisi setiap orbital3. Orbital-orbital dikelompokkan dalam kulit4. Hanya n2 orbital yang dapat mengisi kulit ke-n5. Ada berbagai macam orbital dengan bentuk yang berbeda

1. orbital –s ; satu orbital setiap kulit2. orbital –p ; tiga orbital setiap kulit3. orbital –d ; lima orbital setiap kulit4. orbital –f ; tujuh orbital setiap kulit

6. Elektron di bagian terluar dari atom yang paling menentukan sifat kimia. Elektron ini disebut elektron valensi. Reaksi kimia menyangkut elektron terluar

7. Unsur dalam satu jalur vertikal mempunyai struktur elektron terluar yang sama, oleh karena ini mempunyai sifat kimia yang mirip termasuk dalam satu golongan

8. Pada umumnya dalam satu golongan sifat unsur berubah secara teratur9. Selain itu, ada perubahan teratur sifat kimia dalam satu jalur horisontal

dalam sistem periodik; jalur ini disebut perioda

Golongan Unsur-unsur blok s ns1,2

Unsur-unsur blok p ns2 np1…6

Unsur-unsur blok d ns2 np1…10

Unsur-unsur blok f (n-2)f1…14(n-1)d1 ns2

IA VIIIA

IIA IIIA IVA VA VIA VIIA

IB IIBIIIB IVB VB VIB VIIBVIIIB

1s

2s

3d

2p

4f

3s

4s

5s

6s

7s

3p

4p

5p

6p

4d

5d

4f

GolonganGolongan Utama Nomor golongan dibubuhi huruf A Nomor golongan = jumlah elektron di kulit terluarContoh :

3Li 1s2 2s1 golongan IA

6C 1s2 2s2 2p2 golongan IVA

Golongan Tansisi Nomor golongan dibubuhi huruf B Nomor golongan = jumlah elektron s + d (jumlah elektron di kulit

terluar ditambah dengan jumlah elektron d yang diisi terakhirContoh :

24Cr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 golongan VIIB

27Co 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 golongan VIIIB

Nama Nama Golongan

Nomor golongan Nama golongan Struktur elektron terluar

IA Alkali ns1

IIA Alkali tanah ns2

IIIA Boron ns2 np1

IVA Karbon ns2 np2

VA Nitrogen ns2 np3

VIA Oksigen ns2 np4

VIIA Halogen ns2 np5

VIIIA Gas mulia ns2 np6

Sifat Unsur Transisi

Unsur transisi memiliki beberapa sifat khas antara lain :1. Semua unsur transisi adalah logam2. Hampir semua logam transisi berwujud padat pada suhu

biasa , kecuali Hg (raksa) yang berwujud cair3. Memiliki sifat katalis4. Bersifat paramagnetik5. Mempunyai valensi serta bilangan oksidasi umumnya

lebih dari Satu6. Dapat membentuk senyawa kompleks7. Senyawa-senyawa unsur transisi pada umumnya

berwarna

Sifat-sifat Periodik Unsur 1. Jari-jari atom

• Jari-jari atom bagi unsur-unsur segolongan, makin ke bawah makin besar• jari-jari atom bagi unsur-unsur seperioda, makin ke kanan makin kecil

2. Energi Ionisasi• Unsur-unsur segolongan memiliki energi ionisasi yang makin ke bawah

makin kecil • Sedangkan energi ionisasi bagi unsur-unsur seperioda makin ke kanan

makin besar 3. Keelektronegatifan

• Keeletronegatifan bagi unsur-unsur segolongan makin ke bawah makin kecil

• Sedangkan bagi unsur-unsur seperioda makin ke kanan makin besar 4. Sifat logam dan non logam

• Sifat logam dalam sistem periodik makin ke kanan makin berkurang • sifat logam unsur-unsur yang segolongan, makin ke bawah makin

bertambah

Sifat-sifat Periodik Unsur

5. Titik didih dan titik leleh• Faktor yang mempengaruhi titik didih atau titik leleh adalah

ikatan dan massa atom relatif.

• Untuk atom-atom logam ada ikatan antar atom logam, sehingga faktor ini sangat berpengaruh. Untuk atom-atom non logam tidak ada ikatan antar atomnya sehingga titik didih dan titik leleh hanya dipengaruhi oleh massa atom.

• Untuk atom logam, dalam satu golongan sifat titik didih dan titik lelehnya makin ke atas makin besar dan dalam satu perioda makin ke kanan makin besar.

• Untuk atom non logam, dalam satu golongan sifat titik didih dan titik lelehnya makin ke bawah makin besar dan dalam satu perioda makin ke kanan makin besar.

Beberapa Istilah

Isotop Isoton Isobar

Unsur-unsur dalam Sistem Periodik Gas-gas mulia meliputi helium (He), neon (Ne), argon (Ar),

kripton (Kr), Xenon (Xe), dan radon (Rn).• Gas mulia dipakai sebagai alat penerang yang dikenal sebagai lampu

neon. Warnanya beraneka ragam : neon berwarna merah, xenon berwarna biru, kripton berwarna putih kebiruan, serta argon berwarna merah muda dan biru Helium cair atau neon cair digunakan sebagai zat pendingin (refrigerant), misalnya pada reaktor nuklir.

• Gas helium atau argon digunakan untuk membentuk atmosfir yang inert untuk mencegah oksidasi pada penyepuhan logam pada pembuatan kristal silikon dan germanium.

• Campuran helium dengan oksigen digunakan untuk pernafasan para penyelam laut yang dalam.

• Dalam bidang kesehatan dan terapi, campuran helium dan oksigen dipakai sebagai pernafasan para penderita asma. Xenon yang mempunyai sifat anastetika (pemati rasa) digunakan sebagai obat bius. Radon yang bersifat radioaktif sering dipakai dalam terapi radiasi terhadap kanker.

Unsur-unsur halogen meliputi fluor (F), khlor (Cl), brom (Br), iodium (I), dan astatin (As). • Fluor banyak digunakan dalam pembuatan zat-zat kimia seperti pada

freon (zat pendingin pada kulkas) dan teflon, NaF digunakan untuk mengawetkan kayu dari gangguan serangga. Garam fluorida digunakan sebagai campuran pastagigi untuk mencegah kerusakan gigi.

• Khlor banyak digunakan dalam industri plastik PVC dan industri insektisida DDT. Dalam industri kertas dan tekstil, khlor dipakai sebagai zat pemutih. Khlor juga merupakan bahan pembuat kaporit (Ca(OCl)2. Garam-garam klorat adalah bahan pembuat mercon dan korek api. Garam-garam klorida beraneka ragam kegunaannya antara lain NaCl (garam dapur), KCl (pupuk), NH4Cl (pengisi batu batere).

• Senyawa-senyawa brom antara lain : NaBr digunakan sebagai obat penenang syaraf, CH3Br digunakan sebagai bahan zat pemadam kebakaran.

• Iodium banyak digunakan dalam bidang kesehatan, industri tepung, serta dalam tubuh manusia sebagai bahan penyusun tiroksin.

Bahasan



• Sifat Koligatif


4. Stoikiometri dan 5. Reaksi Kimia

Reaksi Kimia• Reaksi Asam Basa

• Reaksi Pengendapan

• Reaksi Metatesis

• Reaksi Redoks

Chemical Reaction

Reaksi kimia adalah suatu proses terbentuknya zat-zat baru (hasil reaksi) dari beberapa zat pereaksi.

Biasanya suatu reaksi kimia disertai dengan terjadinya perubahan warna, terbentuknya endapan, atau timbulnya gas

Penyetaraan Persamaan Reaksi Redoks

Ada dua cara untuk menyetarakan persamaan reaksi redoks yaitu, cara setengah-reaksi dan cara bilangan oksidasi

Cara setengah-reaksi elektron-ionCara setengah-reaksi elektron-ion, Langkah 1. Identifikasi spesies yang terlibat dalam

perubahan bilangan oksidasi dan tuliskan persamaan setengah-reaksinya

Langkah 2. Setarakan jumlah atom dari tiap setengah-reaksi

MnO4- Mn2+Reduksi :

SO32- SO4

2- Oksidasi :

MnO4- + 8 H+ Mn2+ + 4 H2OReduksi :

SO42- + 2 H+ Oksidasi : SO3

2- + H2O

continued Langkah 3. Setarakan muatan listrik dari tiap

setengah-reaksi

Langkah 4. Gabungkan kedua setengah-reaksi untuk mendapatkan persamaan redoks keseluruhan

SO42- + 2 H+ + 2 e- Oksidasi : SO3

2- + H2O

MnO4- + 8 H+ + 5 e- Mn2+ + 4 H2OReduksi :

5 SO42- + 10 H+ + 10 e- Oksidasi : 5 SO3

2- + 5 H2O

2 MnO4- + 16 H+ + 10 e- 2 Mn2+ + 8 H2OReduksi :

5 SO42- + 10 H+ +5 SO3

2- + 5 H2O + 2 MnO4- + 16 H+ 2 Mn2+ + 8 H2O

continued Langkah 5. Sederhanakan kalau-kalau persamaan

keseluruhan mengandung spesies yang sama pada kedua sisinya

Langkah 6. Teliti lagi dan pastikan bahwa persamaan keseluruhan seimbang baik jumlah atom maupun muatannya

5 SO42- +5 SO3

2- + 2 MnO4- + 6 H+ 2 Mn2+ + 3 H2O

Cara bilangan oksidasi Langkah 1. Tentukan atom-atom yang

mengalami perubahan bilangan oksidasi dan tentukan kenaikan atau penurunan bilangan oksidasi tersebut tiap-tiap atom

+4 +7 +2

SO32- + H+ + MnO4

- SO42- + Mn2+ + H2O

+6

kenaikan 2 B.O per atom S

penurunan 5 B.O per atom Mn

continued

Langkah 2. Tentukan koefisien atom-atom yang mengalami perubahan bilangan oksidasi

jumlah penurunan 10 B.O

5 SO32- + H+ + 2 MnO4

- 5 SO42- + 2 Mn2+ + H2O

jumlah kenaikan 10 B.O

continued

Langkah 3. Tanpa melakukan perubahan koefisien reaksi yang telah ditentukan, lengkapi koefisien reaksi lainnya dengan melakukan pemeriksaan

Langkah 4. Periksa penyeimbangan muatan listrik. Muatan yang ada di kiri : {5 x (–2 ) + 2 x (–1 ) + 6 x (+1) }= - 6 kanan : {5 x (–2 ) + 2 x (+2) } = - 6

5 SO42- +5 SO3

2- + 2 MnO4- + 6 H+ 2 Mn2+ + 3 H2O

Bahasan



• Sifat Koligatif


6. Ikatan Kimia dan Struktur Molekul Elektron-elektron memegang peranan penting dalam

pembentukan ikatan kimia Ikatan yang terjadi antara atom dalam rangka mencapai

keadaan/konfigurasi yang stabil. Konfigurasi elektron atom-atom cenderung mengikuti

konfigurasi elektron atom-atom gas mulia Kestabilan atom-atom gas mulia disebabkan kulit

terluarnya terisi penuh yaitu 2 atau 8 elektron. Atom-atom unsur lain dapat mencapai kestabilan dengan

melepas, mengikat, atau memakai bersama-sama elektron.

Kestabilan Ion“Oktet” “18” “18+2” Macam-macam

Na+ Mg2+ Cu+ Zn2+ In+ Cr2+ : [Ar]3d4

K+ Ca2+ Ag+ Cd2+ Tl+ Cr3+ : [Ar]3d3

Rb+ Sr2+ Au+ Hg2+ Sn2+ Mn2+ : [Ar]3d5

Cs+ Ba2+ Ga3+ Pb2+ Mn3+ : [Ar]3d4

Fr+ Ra2+ In3+ Sb3+ Fe2+ : [Ar]3d6

Al3+ Tl2+ Bi3+ Fe3+ : [Ar]3d5

Sc3+ Co2+ : [Ar]3d7

Y3+ Co3+ : [Ar]3d6

La3+ Ni2+ : [Ar]3d8

Ni3+ : [Ar]3d7

Teori Lewis Elektron-elektron, terutama yang berada pada kulit terluar (elektron

valensi), memainkan peranan utama dalam pembentukan ikatan kimia.

Dalam beberapa hal, pembentukan ikatan kimia terjadi karena adanya perpindahan satu atau lebih elektron dari satu atom ke atom yang lain. Hal ini mendorong terjadinya pembentukan ion positif dan negatif dan terbentuknya suatu jenis ikatan yang disebut ikatan ion.

Dalam hal lain, pembentukan ikatan kimia dapat terjadi dari pemakaian bersama pasangan elektron di antara atom-atom. Molekul yang dihasilkan ini mempunyai suatu jenis ikatan yang disebut ikatan kovalen.

Perpindahan atau pemakaian bersama elektron berlangsung sedemikian rupa sehingga setiap atom yang terlibat mendapat suatu konfigurasi elektron yang mantap. Konfigurasi umumnya merupakan konfigurasi gas mulia yaitu konfigurasi dengan 8 elektron pada kulit terluarnya yang disebut suatu oktet.

Struktur Lewis Meskipun teori Lewis berlaku terutama untuk ikatan kovalen,

gagasannya dapat juga digunakan untuk menggambarkan ikatan ion maupun kovalen.

Struktur Lewis adalah kombinasi lambang Lewis yang menggambarkan perpindahan atom pemakaian bersama elektron di dalam suatu ikatan kimia.

ikatan ion :

lambang Lewis struktur Lewis ikatan kovalen :

lambang Lewis struktur Lewis

Na Cl Na+ Cl+

H Cl H+ + Cl+

Beberapa Istilah

Ikatan Ion Ikatan Kovalen

• Polar

• Non Polar

• Koordinasi

Struktur Lewis Muatan Formal

Ikatan Ion Suatu senyawa ion stabil, karena membebaskan energi kisi

yang besar, jika ion-ion membentuk padatan ionik. Ciri-ciri ikatan ion adalah adanya perpindahan elektron dari

atom logam ke atom nonlogam atau perbedaan keelektronegatifan antara atom yang membentuk ikatan besar (misalnya ikatan antara atom Na sebagai logam dengan atom Cl sebagai nonlogam menghasilkan senyawa ion NaCl).

Sifat-sifat senyawa ion adalah:• Padatan senyawa ion tidak menghantarkan listrik, sedangkan leburan

maupun larutannya dapat meng-hantarkan listrik• Titik leleh dan titik didihnya tinggi• Umumnya senyawa ion bersifat keras, permukaannya tidak mudah

digores tetapi distorsi menyebabkan tolak menolak antara ion yang sama sehingga getas (rapuh)

• Umumnya senyawa ion melarut dalam pelarut polar dan tidak melarut dalam pelarut nonpolar.

Ikatan Kovalen Senyawa-senyawa seperti H2, O2, HCl memiliki ikatan kovalen, yaitu

pemakaian elektron secara bersama. Ciri ikatan kovalen adalah adanya pemakaian bersama elektron antara

atom nonlogam dengan atom non logam pula. Jika elektron tertarik lebih kuat ke salah satu atom maka disebut

ikatan kovalen polar (misalnya HCl). Jika elektron tidak lebih kuat tertarik, karena memiliki

keelektronegatifan sama, maka terbentuklah senyawa kovalen nonpolar (misalnya H2, O2).

Ikatan kovalen yang lain adalah ikatan kovalen koordinat. Ikatan kovalen ini mirip dengan ikatan kovalen tetapi hanya satu atom yang menyediakan sepasang elektron untuk dipakai bersama misalnya NH4+, NH3BCl3.

Resonansi

S OO S OOatau

(a) (b)

S OO S OO

Resonansi adalah keadaan jika lebih dari satu struktur yang masuk akal dapat ditulis untuk suatu spesies dan struktur yang benar tidak dapat ditulis secara keseluruhan. Atau suatu molekul tidak dapat digambarkan dengan satu rumus Lewis saja tetapi dua atau lebih rumus Lewis. Contoh untuk molekul SO2

Muatan Formal

Muatan formal = (jumlah elektron valensi) ½ (jumlah elektron ikatan) (jumlah elektron tidak berikatan (pasangan elektron bebas))

C NH :

2 elektron tidakberikatan pada N

2 elektron ikatan,1 untuk C dan 1 untuk H

6 elektron ikatan,3 untuk C dan 3 untuk N

N CH :

2 elektron tidakberikatan pada C

2 elektron ikatan,1 untuk N dan 1 untuk H

6 elektron ikatan,3 untuk C dan 3 untuk N

Struktur (a) : Struktur (b) :

H C N H C N

Elektron valensi 1 4 5 1 4 5

Elektron yang diperuntukkan

1 4 5 1 5 4

Muatan formal 0 0 0 0 -1 +1

Ikatan-ikatan Lain Ikatan logam

• Ikatan logam adalah ikatan antar atom dalam suatu unsur logam dengan perantaraan elektron-elektron valensi. Unsur logam dapat digambarkan sebagai kumpulan atom-atom positif yang terapung dalam lautan elektron valensi.

Ikatan hidrogen• Ikatan hidrogen adalah suatu ikatan antar-molekul yang disebabkan gaya

tarik menarik oleh atom yang sangat elektronegatif (F, O, atau N) terhadap atom hidrogen dalam molekul lain.

elektron bebas

ion positif

O

HH

H

O

H

ikatan hidrogen

Bentuk MolekulJumlah

pasangan Elektron

Sudut ikatan

Bentuk molekul Contoh

2 1800 Linier BeCl2, HgCl2, Ag(NH3)2+

3 1200 Segitiga datar BF3, BCl3, BH3

4 1090,28’ Tetrahedral CH4, CCl4, NH4+, SiH4

4 900 Segi empat datar

Cu(H2O)42+, Ni(CN)4

2

51200 dan

900

Trigonal bipiramida

PCl5, PF5, AsCl5

6 900 Oktahedral SF6, Fe(CN)63‑, CoF6

3

Bahasan



• Sifat Koligatif


Larutan I

Secara umum dalam membicarakan larutan menggunakan kata-kata solut (zat yang terlarut) dan solven (pelarut).

Larutan adalah suatu campuran yang homogen antara solven dan solut yang komposisinya dapat berbeda

Suatu larutan pekat adalah solut (zat terlarut) yang relatif konsentrasinya tinggi dan larutan encer

Cara Menyatakan Konsentrasi 1. Persen bobot, menyatakan jumlah bobot solut per

bobot larutan (bobot solut dan bobot solven = bobot total)

2. Persen volume, menyatakan jumlah volume solut terhadap jumlah volume total (volume solut dan volume solven =volume total)

%100)/(%0

xww

wbb

%100)/(%0

xvv

vvv

continued 3. Fraksi mol (x), menyatakan fraksi mol komponen-

komponen dalam larutan. Fraksi mol dari komponen i dalam larutan didefinisikan sebagai :

4. Molaritas (M), menyatakan jumlah mol solut per liter larutan.

larutanliterjumlah

solutmoljumlah(M)Molaritas

larutandalamkomponensemuamoljumlah

ikomponenmolix

continued 5. Molalitas (m), menyatakan jumlah mol solut per

kilogram (1000 g) pelarut.

6. Normalitas (N), menyatakan banyaknya ekivalen solut per liter larutan.

7. Part Per Million (ppm), artinya kadar zat dinyatakan

dalam satu bagian per juta dalam volume atau massa

larutanliterg/ekivalen

solutg

larutanliter

solutekivalen(N)Normalitas

pelarutkgjumlahsolutmoljumlah

(m)Molalitas

610xsistemmassa

zatmassappm

Contoh:1. Sampel NaOH seberat 5,0 g dilarutkan dalam 45 gram air. Hitung

berapa persen berat NaOH di dalam larutan 2. Volume alkohol dalam air adalah 25 mL, jika volume total larutan

adalah 100 mL. Berapa persen alkohol dalam larutan 3. Hitunglah fraksi mol etil alkohol, C2H5OH (Mr = 46,1 g/mol) dan

air, H2O (Mr = 18 g/mol) dalam suatu larutan yang dibuat dari 13,8 g etil alkohol dan 27,0 g air

4. Dua gram natrium hidroksida (NaOH), dilarutkan dalam air dan membentuk larutan dengan volume 200 mL. Berapa molaritas NaOH dalam larutan.

5. Larutan NaCl dibuat dengan melarutkan 1,0 mol NaCl dalam 1 kg (1000 g) air. Hitunglah molalitas larutan NaCl

6. Kalium permanganat, KMnO4 (Mr = 158 g/mol) sebanyak 1,58 gram dilarutkan dalam 500 mL larutan

7. Suatu sampel udara sebanyak 500 L dengan B.J. 1,2 g/L ternyata mengandung 2,4 x 10-3 g SO2 sebagai pencemar. Berapakah konsentrasi SO2 dalam udara dinyatakan dalam ppm massa

Bahasan



• Sifat Koligatif


Larutan II Kesetimbangan dan Ksp

Ksp didefinisikan sebagai hasilkali konsentrasi ion-ion suatu elektrolit dalam larutan tepat jenuh

Kelarutan dipengaruhi oleh tiga faktor, yaitu :• Jenis zat terlarut, misalnya asam, basa, dan garam

• Jenis zat pelarut, misalnya pelarut polar atau non polar

• Suhu, pada umumnya kenaikan suhu akan memperbesar kelarutan.

Kesetimbangan

Ksp

Misalkan elektrolitnya = LmXn

• L = kation

• X = anion

• m = bilangan yang diikat kation

• n = bilangan yang diikat anion

LmXn(s) mLn+(aq) + nXm

(aq)

Mula-mula a Yang larut s ms ns Setimbang as ms ns

Ksp1. Mula-mula artinya pada saat LmXn akan dilarutkan, dalam air

tidak ada ion Ln+ dan Xm

2. Yang larut dari LmXn semuanya akan terionisasi sempurna

3. Perhatikan reaksi kesetimbangannya, ini merupakan kesetimbangan heterogen, berarti digunakan yang larutnya dengan ciri (aq) dan yang padatan (solid) diabaikan.• K = (Ln+)m(xm)n

• Karena untuk elektrolit sukar larut K = Ksp,

• Ksp = (Ln+)m(xm)n

• Ksp = (ms)m(ns)n perhatikan keadaan setimbang

• Ksp = mm. sm. nn. sn = mm . nn. sm+n

Jadi nmnm

nm

KspS

nmnmnm

KspS

Larutan IISifat Koligatif

Larutan IIAsam Basa

Teori Asam-Basa

Beberapa teori tentang asam dan basa: Teori Arrhenius. Teori Brønsted-Lowry Teori Lewis

Arrhenius Theory Arrhenius menyatakan bahwa elektrolit yang dilarutkan di

dalam air terurai menjadi ion-ion; • elektrolit yang kuat terurai sempurna

• elektrolit yang lemah hanya terurai sebagian.

• Suatu zat yang jika terurai menghasilkan ion hidrogen (H+) di sebut asam, misalnya HCl

• Suatu zat yang jika terurai menghasilkan ion hidrogen (OH-) di sebut basa, misalnya NaOH

HCl(aq) H+(aq) + Cl(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH

(aq)

Reaksi antara asam dan basa, yaitu reaksi netralisasi H+ + OH H2O

Brønsted-Lowry Theory Menurut teori Brønsted-Lowry, suatu asam adalah donor

proton dan suatu basa adalah akseptor (penerima) proton.

Reaksi lengkap : NH4Cl + NaNH2 NaCl + 2NH3

Reaksi ion : NH4

+ + Cl + Na+ + NH2

Na+ + Cl + 2NH3

Reaksi ion bersih : NH4

+ + NH2 2NH3

NH4+ + NH2 NH3 + NH3

asam(1) basa(2) asam(2) basa(1)

Brønsted-Lowry Theory

Setiap zat yang disebut asam oleh teori Arrhenius juga digolongkan asam oleh teori Bronsted-Lowry. Demikian juga dengan basa.

Zat-zat tertentu yang tidak digolongkan sebagai basa oleh teori Arrhenius, oleh teori Bronsted-Lowry dimasukkan golongan basa, misalnya OCl dan H2PO4

.

N

H

H HH

NH

H

.... NH H

H

..N

H HH

..

Lewis Theory

Dalam teori Lewis, asam adalah penerima pasangan elektron dan basa adalah donor (pemberi) pasangan elektron

..H+ O H O H

H

+.... ..

..

H+ + N HH

H

..N HH

H

H +

Kekuatan Asam Menurut pengertian yang akurat, diketahui bahwa air

(H2O) ternyata memiliki sedikit sifat elektrolit. Artinya air dapat juga terionisasi menghasilkan ion H+ dan ion OH, dengan harga yang sangat kecil sekali yaitu 1,32 x 108.

H2O H+ + OH

Perhitungan yang sangat cermat menunjukkan bahwa dalam satu liter air murni terdapat ion H+ dan ion OH masing-masing sebanyak 0,0000001 mol atau 107 mol.

[H+] = [OH] = 107 M Hasilkali [H+] dan [OH] dalam air selalu konstan, dan

disebut tetapan air (Kw). Kw = [H+] [OH] = 1014

pH asam dan basa Larutan netral : [H+] = 107 M Larutan asam : [H+] > 107 M Larutan basa : [H+] < 107 M pOH = log [OH] pKw = log Kw pKa = log Ka pKb = log Kb . ][Hlog

][H

1logpH

Hubungan hubungan

Kw = [H+] [OH] = 1014

log Kw = log [H+] + log [OH] = log 1014 = 14

log Kw= log [H+] log [OH] = 14

pKw = pH + pOH = 14

Jadi : pKw = pH + pOH

pH + pOH = 14

pH Asam Kuat [H+] = n x [asam] pH = log[H+]

Contoh Tentukan pH larutan berikut :a. HCl 0,01 Mb. 4,9 g H2SO4 (Mr = 98) yang terlarut dalam 1000 mL

larutanc. 3,44 g Ba(OH)2 (Mr = 172) yang terlarut dalam 1000 mL

larutan

Penyelesaian :. . . . . . . . . . . . .

pH Asam Lemah

Contoh: Tentukan pH larutan berikut : CH3COOH 0,05 M (Ka = 1,75 x 105)

[HA]

]][A[HKa

[Asam]K][H a

[Asam]

][H

[HA]

][HK

22

a

HA H+ + A

pH Basa Kuat

[OH-] = n x [basa] pOH = log[OH-]

Contoh Tentukan pH larutan berikut : 3,44 g Ba(OH)2 (Mr = 172) yang terlarut

dalam 1000 mL larutan

Penyelesaian :. . . . . . . . . . . . .

pH Basa Lemah MOH M+ + OH

.

pOH = log[OH-]

Contoh Tentukan pH larutan dari 3,5 g NH4OH

(Mr = 35) yang terlarut dalam 1000 mL larutan (Kb = 1,75 x 105)

Penyelesaian :. . . . . . . . . . . . .

[Basa]K][OH b

pH HidrolisaGaram dapat terbentuk dari hasil reaksi : Asam Kuat + Basa Kuat → Garam 1 + H2O

Contoh : HCl + Na OH → NaCl + H2O

Asam Kuat + Basa Lemah → Garam 2 + H2O

Contoh : HCl + NH4OH → NH4Cl + H2O

Asam Lemah + Basa Kuat → Garam 3 + H2O

Contoh : CH3COOH + Na OH → CH3COONa + H2O

Asam Lemah + Basa Lemah → Garam 4 + H2O

Contoh : CH3COOH + NH4OH → CH3COONH4 + H2O

Asam Kuat + Basa Kuat → Garam 1 + H2O

1. Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat, misalnya NaCl, K2SO4, Ba(NO3)2.

2. Baik kation maupun anion yang dilepaskan oleh garam ini tidak mengalami hidrolisis, sehingga tidak mengubah jumlah H+ dan jumlah OH dalam air. Jadi larutan tetap bersifat netral. pH larutan sama seperti pH air murni, yaitu 7.

Asam Kuat + Basa Lemah → Garam 2 + H2O

]OH][NH[

]H][OHNH[K

24

4

]NH[

]H][OHNH[]OH[K

4

42

]NH[

]H][OHNH[K

4

4h

Garam yang berasal dari asam kuat + basa lemah, misalnya NH4Cl, AgNO3, CuSO4. Di dalam air, garam ini akan terhidrolisis

sebagian (kation terhidrolisis, anionnya tidak).

NH4Cl NH4+ + Cl

Ion NH4+ akan bereaksi dengan air :

NH4+ + H2O NH4OH + H+

continued

][OH

][OH

][NH

]OH][H[NHK

4

4h

]][H[OH]][OH[NH

OH][NHK

4

4h

wb

h KK

1K

b

wh K

KK

][NH

]OH][H[NH

K

K

4

4

b

w

continued

][NH

][H

K

K

4

2

b

w

][NHK

K][H 4

b

w2

][NHK

K][H 4

b

w

[garam]K

K][H

b

w

Bila [NH4+] = [garam], maka :

sehingga :pH = ½ pKw + ½ pKa + ½ log [Garam]

O]][HCOO[CH

]COOH][OH[CHK

23

3

]COO[CH

]COOH][OH[CHO][HK

3

32

]COO[CH

]COOH][OH[CHK

3

3h

Garam yang berasal dari asam lemah + basa kuat, misalnya CH3COONa, K2CO3, Na3PO4 Di dalam air, CH3COONa misalnya mengalami ionisasi

CH3COONa CH3COO + Na+

CH3COO + H2O CH3COOH + OH

Asam Lemah + Basa Kuat → Garam 3 + H2O

continued

][H

][H

]COO[CH

]COOH][OH[CHK

3

3h

]][H[OH]][HCOO[CH

COOH][CHK

3

3h

wa

h KK

1K

a

wh K

KK ]COO[CH

]COOH][OH[CH

K

K

3

3

a

w

continued

]COO[CH

][OH

K

K

3

2

a

w

]COO[CHK

K][OH 3

a

w2

]COO[CHK

K][OH 3

a

w

[garam]K

K][OH

a

w

Bila [CH3COO] = [garam], maka :

continued

][OH

K][H w

Bila : [H+][OH] = Kw

[Garam]KK

K][H

a

w

w

[Garam]

KK][H aw

sehingga :pH = ½ pKw + ½ pKa + ½ log [Garam]

Asam Lemah + Basa Lemah → Garam 4 + H2OGaram yang berasal dari asam lemah + basa lemah, misalnya NH4OCN, Al2S3, MgCO3.

Baik kation maupun anion bereaksi dengan air (terhidrolisis sempurna)pH larutan tergantung pada Ka asam lemah dan Kb basa lemah, tidak

bergantung pada konsentrasi garam.Reaksi ionisasi NH4OCN dalam air adalah :

NH4OCN NH4+ + OCN

Baik ion NH4+ maupun OCN akan bereaksi dengan air dalam hal ini

NH4+ dengan OH dan OCN dengan H+

NH4+ + OH NH4OH

OCN + H+ HOCNReaksi di atas cenderung bergerak ke kanan, dan saling mempengaruhi, reaksi selanjutnya adalah interaksi dengan reaksi ionisasi air.H2O H+ + OH

NH4+ + OH NH4OH

OCN + H+ HOCN

continued

O]][H][OCN[NH

OH][HOCN][NHK

24

4

]][OCN[NH

OH][HOCN][NHO]K[H

4

42

]][OCN[NH

OH][HOCN][NHK

4

4h

Bila ruas kanan persamaan dikalikan dengan [H+][OH]/ [H+][OH] maka akan diperoleh hubungan antara Kh, Kb, Ka, dan Kw.

Bila reaksi di atas dijumlahkan maka diperoleh :NH4

+ + OCN + H2O NH4OH + HOCN

continued

]OH][H[

]OH][H[

]OCN][NH[

]HOCN][OHNH[K

4

4h

]OH][H[]H][OCN[

]HOCN[

]OH][NH[

]OHNH[K

4

4h

w

bah K

K

1

K

1K

ba

wh KK

KK

b

aw

K

KKH Jadi : atau

Jika Ka = Kb, larutan bersifat netral (pH = 7)

Jika Ka > Kb, larutan bersifat asam (pH < 7)

Jika Ka < Kb, larutan bersifat basa (pH > 7)

Larutan Penyangga/Buffer

Larutan penyangga ada 2 macam :1. Larutan yang mengandung campuran

asam lemah dengan garamnya, contohnya CH3COOH dengan CH3COONa.

2. Larutan yang mengandung campuran basa lemah dengan garamnya, contohnya NH4OH dengan NH4Cl

continuedLarutan yang mengandung campuran

asam lemah dengan garamnya

[Garam]

[Asam]K][H a

[Garam]

[Asam]logKlog][Hlog a

[Asam]

[Garam]logpKpH a

continuedLarutan yang mengandung campuran

basa lemah dengan garamnya

[Garam]

[Basa]K][OH b

[Garam]

[Basa]logKlog][OHlog b

[Basa]

[Garam]logpKpOH b

kimia dasar - anorganik

Documents