Atom, Molekul dan Ion Abdul Wahid Surhim 2014
Materi Pembelajaran
Atom
Struktur
Tabel Periodik
LogamNonlogamMetalloid
Ion
Molekul
Teori Atom Dalton • Materi terdiri atas atom-atom • Secara ringkas, teorinya dinyatakan dalam TIGA POSTULAT
Postulat 1 Setiap unsur tersusun secara ekstrem oleh partikel-partikel kecil yang disebut dengan ATOM
Identik Semua atom dari unsur-unsur tersebut adalah IDENTIK; atom-atom dari unsur yang berbeda adalah berbeda dan memiliki sifat-sifat yang berbeda pula
Postulat 2 Atom dari sebuah unsur tidak berubah ke jenis yang berbeda karena reaksi kimia; atom juga tidak dibuat atau dirusak oleh reaksi kimia
Postulat 3 Senyawa terbentuk saat atom-atom lebih dari satu unsur bergabung; senyawa tertentu selalu memiliki jumlah dan jenis atom yang relatif sama
Dua Hukum • Dari tiga postulat itu bisa diturunkan dua hukum 1. Hukum komposisi tetap (law of constant
composition) 2. Hukum kekekalan massa (law of
conservation of mass)
Hukum Komposisi Tetap (Law of Constant
Composition) • Senyawa tertentu selalu terdiri atas atomatom yang sama dan rasio atom-atomnya sama • Contoh: –AIR selalu terdiri atas atom oksigen dan hidrogen –Air selalu komposisi massanya 89% oksigen dan 11% hidrogen
Hukum Kekekalan Massa (Law of
Conservation of Mass) • Total massa sebelum dan setelah reaksi kimia harus sama • Contoh: –Apabila kita menggabungkan 89 gram oksigen dan 11 gram hidrogen pada kondisi tertentu, maka dihasilkan 100 gram air, tidak lebih dan tidak kurang
Hukum Ketiga • Dari teori atom Dalton diturunkan juga hukum yang ketiga: HUKUM PERBANDINGAN BERGANDA (law of multiple proportions) • “Jika dua unsur digabung untuk membentuk lebih dari satu senyawa, maka massa dari satu unsur yang dapat bergabung dengan massa tertentu dari unsur lain dihubungkan oleh faktor berupa bilangan bulat kecil.”
Cr dan O
Contoh Hukum Ini • AIR – Rasio massa oksigen terhadap hidrogen adalah 7.9:1
• HIDROGEN PEROKSIDA – Rasio massa oksigen terhadap hidrogen adalah 15.8:1
• Perbandingan Bergandanya:
Contoh Lain • Kombinasi sulfur dan oksigen dalam SO dan SO3? • Yang memiliki faktor = 4? oN2O4 and N2O5 oN2O4 and N2O oNO and NO2 oNO and N2O5
Struktur Atom • Komponen pertama penyusun atom yang pertama ditemukan:
ELEKTRON • Berikutnya ditemukan bahwa atom terdiri dari INTI dan ELEKTRON • Inti atom terdiri atas PROTON dan NETRON
Massa Elektron • Contoh perhitungan massa elektron • Pada eksperimen sinar katoda digunakan deduksi yang memiliki rasio massa muatan dan elektron 1.76 108 C/g • Menggunakan ini dan muatan elektronik yang ditentukan oleh Milikan (1.60 10–19 C), tentukan massa elektronnya
Ukuran Atom dan Intinya
Sifat Subatom
Bilangan Atom • Atom dari unsur tertentu semuanya memiliki jumlah proton yang sama • Jumlah proton itu disebut jumlah atom atau bilangan atom • Gabungan jumlah proton dan netron dalam sebuah atom adalah jumlah massa atomnya • Apa itu ISOTOP?
Contoh Isotop
TAK STABIL
STABIL
TAK STABIL
Stabilitas Inti Atom: Radioaktivitas • Stabilitasnya tergantung pada RASIO NETRON DAN PROTON-nya • Garis putus-putus adalah “BELT OF STABILITY” • Stabil jika DEKAT dengan sabuk stabilitas • Isotop ringan (nomor atom kecil) rasio stabilnya 1:1, isotop berat 1,5:1 • Tidak ada isotop yang stabil untuk unsur yang nomor atomnya > 83 (Bi), kecuali Th, U dan Pu
Grafik Isotop Atom http://www.nndc.bnl.gov/chart/ Interactive Chart of Nuclides
232 Th 90 235 U dan 238 U 92 92 244
95Pu
Tabel Isotop
Contoh • Cek stabilitas isotop berikut berdasarkan rasio netronproton: 9 6
C
10 6
C
11 6
C
14 6
C
15 6
C
16 6
C
206 82
Pb
The Periodic Table •
Unsur dalam TPU dapat digolongkan kedalam – – –
•
Metals Nonmetals dan Metalloids
Secara garis besar dibagi menjadi – –
main-group elements and transition elements.
Tabel Periodik Unsur IA
VIIIA
IIA
1 2
Perangkat lunak: CHEMIX
IIIA IVA VA VIA VIIA
3 4 5 6 7 8 9 101112 1314 1516 17 18
Rumus Senyawa • Ada tiga rumus senyawa 1. Rumus Kimia 2. Rumus Molekul 3. Rumus Empirik Br2, H2O H 2O 2 HO
Contoh Lain • Berapa jumlah atom dari H2SO4? • Mana yang BUKAN termasuk rumus empirik? a) b) c) d)
CH4 CO2 C6H6 H2CO3
Molekul dan Senyawa Molekular
Ion dan Senyawa Ion • Beberapa senyawa terdiri atas ION, bukan molekul • Senyawa ini disebut IONIK atau Senyawa Ion • ION adalah muatan listrik yang terdiri atas SATU (monatomik) atau LEBIH (poliatomik) atom –KATION (positif) dan ANION (negatif)
Ion dan Senyawa Ion
Contoh • Prediksikan muatan yang paling mungkin dari ion atomik yang dibentuk oleh SELENIUM? a) b) c) d)
+2 –2 –1 +1
• Prediksikan rumus dari senyawa ion yang dibentuk oleh kalsium dan selenium? a) b) c) d)
CaS2 Ca2S Ca2S2 CaS
Positive Ions (Cations)
Negative Ions (Anions)
Menghitung Proton, Elektron, Massa Atom Proton = Massa Atom – Netron Proton = Elektron + Muatannya • Contoh: 1. Alumunium terdapat dalam rubi dan safir. Berapa jumlah proton, netron dan elektron dalam ion 2713Al3+ 2. Sulfur ada pada bijih yang disebut kalkosit (chalcocite). Ionnya memiliki 16 netron dan 18 elektron. Tulis simbolnya! 3. Sebuah unsur yang ditemukan berlimpah di matahari dan meteorit dari pada di bumi memiliki muatan +2. Elektronnya 38 dan netronnya 51. Tulis simbolnya!
Contoh 1 • Alumunium terdapat dalam rubi dan safir. Berapa jumlah proton, netron dan elektron dalam ion 2713Al3+
• Jawaban: – Proton = 13 – Massa atom = 27 – Muatan = +3 – Netron = Massa atom – proton = 27 – 13 = 14 – Elektron = Proton – Muatan = 13 – 3 = 10
Contoh 2 • Sulfur ada pada bijih yang disebut kalkosit (chalcocite). Ionnya memiliki 16 netron dan 18 elektron. Tulis simbolnya!
• Jawaban: – Sulfur Proton = 16 – Netron = 16 – Massa atom = Proton + Netron = 16+16 = 32 – Elektron = 18 – Muatan = Proton – Elektron = 16 – 18 = -2 – Rumusnya: 3216S2-
Contoh 3 • Sebuah unsur yang ditemukan berlimpah di matahari dan meteorit dari pada di bumi memiliki muatan +2. Elektronnya 38 dan netronnya 51. Tulis simbolnya!
• Jawaban: – Muatan = +2 – Elektron = 38 – Netron = 51 – Proton = Elektron + Muatan = 38 + 2 = 40 zirkonium – Massa atom = Proton + Netron = 51+40 = 91 – Simbolnya: 9140Zr2+
Memberi Nama Senyawa Ion • Nama Senyawa Ion Biner • Nama Senyawa Molekul Biner • Nama Senyawa Poliatom
Nama Senyawa ION Biner • Pertama kali identifikasi kationnya, baru anionnya –Kation namanya sama dengan unsurnya (ingat: logam membentuk kation) –Anion bagian pertama mengambil nama unsur lalu ditambah “ida” (ingat: nonlogam membentuk anion)
Nama Senyawa ION Biner • Ion grup utama dan logam transisi – Unsur dalam grup sering membentuk ion yang sejenis – Kation logam grup utama: muatan = nomor grup – Anion nonlogam grup utama: muatan = nomor grup – Beberapa logam memiliki lebih dari satu macam kation • Saat menamai ion ini, muatan diindikasikan dengan angka Romawi dalam kurung • Digunakan untuk kompleks logam transisi
Nama Senyawa ION Biner • Netralitas Listrik – senyawa bentukannya harus bermuatan listrik netral atau nol –Jumlah muatan positif = jumlah muatan negatif –Menentukan jumlah muatan positif pada kation didapat dengan menghitung jumlah muatan negatif pada anion
• Rumus senyawa ion selalu mengandung rasio kation terhadap anion yang paling kecil
Contoh CaS CuO CsI SnCl4
Kalsium sulfida Tembaga (II) oksida Cesium iodida Timah (IV) khlorida
Nama Senyawa MOLEKUL Biner • Senyawa molekul (nonlogam) yang mengandung dua unsur – Salah satu unsurnya lebih kation ambil namanya dari unsur – Salah satu unsurnya lebih anion beri akhiran “ida” – Karakternya tergantung pada posisinya di Tabel Periodik: • Lebih kation lebih ke kiri • Lebih anion lebih ke kanan
Nama Senyawa MOLEKUL Biner • Untuk menspesifikasi jumlah jumlah tiap unsur yang ada, gunakan awalan numerik – Awalan “mono” tidak digunakan atom pertama
• Jika mengandung HIDROGEN, perlu menandai apakah keadaannya gas atau larutan (dalam air) – Jika molekulnya gas, gunakan aturan di atas • Selalu menandai dengan (g)
– Jika berupa larutan, maka nama senyawanya seperti asam biner
Contoh SF4 PCl5 P4O10 SiO2
sulfur tetrafluorida fosfor pentakhlorida tetrafosfor dekaoksida Silikon dioksida
Nama Senyawa POLIATOM • Mengikuti aturan penamaan senyawa ion – Identifikasi kationnya – Identifikasi anionnya • Pelajari nama, rumus, dan jumlah muatan dari anion poliatom yang umum • Banyak diakhiri dengan “it” atau “at” • Beberapa pasang ion dihubungkan dengan adanya atau tidak adanya atom hidrogen
• Oksoanion – atom dari unsur yang sama yang digabungkan dengan sejumlah atom oksigen yang berbeda
Ion Poliatom
Nama Senyawa POLIATOM
• Menamai OKSOANION –Pelajari nama dan rumus ion yang memiliki akhiran “at” (termasuk muatan anionnya) –Tambah satu O, tambah kata “per” di depannya –Hilangkan satu O, ganti “at” menjadi “it” –Hilangkan dua O, tambah awalan “hypo” dan ubah “at” menjadi “it”
Oksoanion
Contoh AlPO3 KMnO4 Co2(CO3)3 CuBrO3
aluminum fosfit potassium permanganat kobalt(III) karbonat tembaga(I) bromat
LATIHAN SOAL
Latihan Soal 1. Tentukan hukum untuk kasus berikut ini: a) Massa fosfor (P), digabung dengan 1 gram hidrogen (H) dalam gas fosfena (PH3) yang sangat beracun adalah lebih kecil dari dua kali massa nitrogen (N) yang digabung dengan 1 gram hidrogen dalam gas ammonia (NH3) b) Sebuah senyawa dingin memiliki massa yang sama sebelum dan sesudah ikatannya putus menjadi dua bagian
Latihan Soal 2. Apakah sodium khlorida itu senyawa ion atau molekul? Apakah dia itu elektrolit? Tulis rumusnya 3. Khlorin dapat bergabung dengan oksigen dengan berbagai cara. Berilah nama campuran dan ion berikut: a) ClO2
b) ClO2- c) HClO2(aq) d) NaClO2
Latihan Soal 4. Tuliskan rumus kimia dari struktur berikut
