modul kimia kelas x - yadikalinggau.files.wordpress.com€¦ · di dalam kajian ilmu kimia anda...

Oleh:

Drs. Yuwono Budi Santoso

MODUL KIMIA KELAS X Semester I

SMK YADIKA LUBUKLINGGAU

i

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirobbalalamiin… puji serta syukur kehadirat Allah Swt. yang telah melimpahkan rahmat

serta karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan modul kimia ini. Shalawat serta salam selalu

terlimpah curah kepada junjungan Nabi Muhammad saw, keluarganya, sahabatnya, serta kita sebagai

umatnya.

Dengan adanya modul ini diharapkan dapat menjadi pedoman guru dalam mengajar serta dapat

mempermudah peserta didik dalam memahami ilmu kimia, khususnya guru dan peserta didik di SMK

Negeri I Takokak.

Saran dan kritik sangat diharapkan oleh penulis guna membangun penyusunan modul ini menjadi lebih

baik lagi. Akhirnya penulis menyampaikan terima kasih kepada rekan – rekan guru dan staf Tata Usaha

yang telah memberikan kontribusi sehingga tersusunnya modul ini.

Lubuklinggau, Juli 2020

Penulis

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .............................................................................................. i

DAFTAR ISI ...................................................................................................... ii

PENDAHULUAN .................................................................................................. 1

BAB I STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK .............................................................. 7

BAB II IKATAN KIMIA ............................................................................................

BAB III DAYA HANTAR LISTRIK LARUTAN ....................................................................

BAB IV REAKSI REDUKSI-OKSIDASI ............................................................................

P a g e | 3

Created by Drs. Yuwono Budi Santoso Modul Kimia

PENDAHULUAN

Modul ini merupakan pengantar untuk mengenal ruang lingkup kimia secara umum, manfaat ilmu

kimia serta keterkaitannya dengan ilmu lain.

Di dalam kajian ilmu kimia, yang akan Anda pelajari meliputi struktur materi, komposisi materi,

sifat dan perubahan materi, serta energi yang menyertai perubahan materi. Sifat dan perubahan materi

yang dipelajari dalam ilmu kimia mencakup sifat fisis, yaitu meliputi wujud dan tapilan materi, serta sifat

kimia materi yang mempunyai kecenderungan untuk berubah, sehingga menghasilkan materi baru. Ilmu

Kimia berhubungan dengan banyak ilmu lain seperti Biologi, Farmasi, Geologi, dan Lingkungan.

A. KARAKTERISTIK DAN RUANG LINGKUP ILMU KIMIA

Pernahkah Anda berfikir bahwa, Anda hidup diantara bahan bahan kimia dan proses kimia?Mulai

dari unsur unsur pembentuk tubuh dan berbagai aktivitas manusia, yang dilakukan di rumah, di sekolah, di

tempat kerja, bahkan di luar angkasa sekalipun, tidak terlepas dari proses kimia.

Ilmu Kimia berperan untuk mencari materi alternatif, misalnya penggunaan sel bahanbakar

sebagai bahan bakar alternatif, untuk menggantikan minyak bumi yang dapathabis. Di samping itu ilmu

kimia juga berperan dalam peningkatan kualitas hidup,dengan cara mengubah materi yang ada

menjadi.materi yang lebih bermanfaat.Contohnya: dari minyak bumi dapat diubah menjadi produk bahan

bakar, cat, detergan,pupuk, plastik dan lain lain.

Ilmu Kimia adalah ilmu Pengetahuan Alam yang mempelajari tentang materi yang meliputi

struktur, susunan, sifat dan perubahan materi serta energi yang menyertainya.

a. KAJIAN ILMU KIMIA

Di dalam kajian ilmu kimia Anda akan mempelajari struktur, komponen, sifat dan perubahan

materi, serta energi yang menyertai perubahan materi. Sifat dan perubahan materi akan di bahas dalam

Ilmu Kimia mencakup sifat-sifat fisis serta sifat kimia dari materi.

Pengertian Materi

Materi dapat diartikan sebagai segala sesuatu yang mempunyai massa, dan menempati ruang.

Makhluk hidup dan benda mati terdiri atas materi: manusia, tumbuh tumbuhan, hewan, air, batu, kayu,

garam dan benda benda apa saya di sekitar kita termasuk materi.

Materi terdiri dari 3 macam wujud yaitu: padat, cair dan gas. Adapun ciri-cirinya:

a) Padat: Bentuk dan volumenya tetap, selama tidak ada pengaruh dari luar.

b) Cair: Bentuknya selalu berubah, sesuai dengan tempatnya volume zat cair adalah tetap.

c) Gas: Baik bentuk dan volumenya tidak tetap dan akan mengisi seluruh ruang yang ditempatinya.

Sifat Materi

Kita dapat mengenal suatu materi dan membedakannya dengan materi-materi yang lain

berdasarkan sifat –sifatnya.

Sifat materi terbagi menjadi 2, yakni:

a) Sifat fisis, yaitu ciri suatu materi yang dapat diamati tanpamerubah zat-zat yang menyusun

materi. Contoh: warna, bentuk, ukuran, kepadatan, titik lebur dan titik didih

b) Sifat kimia, yaitu ciri-ciri suatu zat yang menyatakan apakah zat itu dapat mengalami perubahan

kimia tertentu. Contoh: mudah terbakar, mudah berkarat

P a g e | 4


Gambar 1. Besi berkarat

Menurut ukurannya, sifat materi terbagi menjadi dua, yakni:

a) Sifat ekstensif:sifat yang bergantung pada ukuran, seperti : massa dan volume

b) Sifat intensif: sifat yang tidak bergantung pada ukuran, seperti: keadaan fisik, warna, titik leleh,

dan titik didih.

Perubahan Materi

Dalam kehidupan sehari-hari Anda sering melihat perubahan materi.Kalau kita cermati benda -

benda tersebut banyak mengalami perubahan. Air jika direbus akan berubah menjadi uap, air jika

didinginkanakan berubah menjadi es. Kertas jika dibakar akan menjadiabu. Besi jika dibiarkan diudara

akan berkarat. Perubahan materi digolongkan menjadi dua, yakni:

a) Perubahan fisika: yaitu perubahan yang tidak menghasilkan materi baru,yang berubah hanya

bentuk dan wujud materi.

Contoh:

a) Es menjadi air, dan dapat kembali menjadi es.

b) Pelarutan garam, dan jika diuapkan, akan kembali menjadi garam semula.

b) Perubahan kimia: atau reaksi kimia yaitu perubahan

yang menghasilkanmateri baru. Suatu perubahan

kimia, sulit dikembalikan ke keadaan semula.

Contoh:

c) Nasi menjadi basi

d) Kayu terbakar menjadi abu.

e) Besi berkarat

Untuk mengetahui, apakah telah terjadi perubahan

kimia pada materi, ada ciri-ciri yang dapat diamati seperti

perubahan suhu, pembentukan gas ataupembentukan

endapan.

1. Berikut ini tergolong sifat fisis atau kimia?

a. berat jenis

b. mudah berkarat

c. berwarna hijau

d. mudah pudar

2. Apa yang dimaksud dengan perubahan fisika?

3. Tentukan perubahan berikut termasuk perubahan fisika atau kimia?

a. bensin menguap

b. proses fotosintesis

c. pembusukan sampah

d. kaca mobil pecah

4. Kertas terbakar menjadi abu merupakan salah satu contoh reaksi kimia. Sebutkan ciri-ciri yang

membuktikan bahwa kertas terbakar menjadi abu merupakan reaksi kimia.

LATIHAN

P a g e | 5


5. Carilah contoh perubahan fisika dan perubahan kimia yang terjadi di lingkungan Anda.

Penggolongan Materi

Materi di alam ini sangat beragam jenisnya. Ahli kimia menggolongkannya menjadi beberapa

golongan materi, sebagaimana diperlihatkan pada gambar 2.

Gambar 2. Penggolongan Materi

a) Zat tunggal adalah materi yang mempunyai sifat dan komposisi sama di seluruh bagiannya. Zat

tunggal terdiri dari unsur dan senyawa.

• Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat-zat lain yang lebih sederhana

dengan reaksi kimia biasa (bukan reaksi nuklir).

Unsur-unsur tersebut umumnya ditemukan di alam dalam bentuk persenyawaan. Misalnya,

natrium banyak ditemukan dalam garam dapur, kalsium banyak ditemukan dalam batu kapur.

Unsur-unsur yang terdapat bebas di alam, tidak dalam bentuk persenyawaan, antara lain tembaga,

seng, perak, platina danemas.

Unsur-unsur tersebut secara umumdapat digolongkan menjadi unsur logam dan unsur non logam.

Beberapa unsur logam adalah besi, tembaga, seng, perak, aluminium dansebagainya. Beberapa

unsur bukan logamadalah oksigen, natrium k arbon, belerang dan sebagainya.

• Senyawa adalah Zat tunggal yang tersusun dari lebih dari satu unsur melalui reaksi kimia. Sifat

senyawa berbeda dengan sifat unsur pembentuknya. Contohnya Air, gula pasir, garam, dll.

Air merupakan zat tunggal karena hanya tersusun dari satu jenis bahan. Tetapi air bukan

merupakan unsur, karena air dapat diuraikan menjadi beberapa bahan yang lebih sederhana. Air

dapat diuraikan menjadi unsur hidrogen dan oksigen.

b) Campuranadalah materi yang terbentuk dari gabungan dua zat tunggal atau lebih dengan komposisi

yang bervariasi. Sifat dan karakteristik campuran tergantung dari sifat zat tunggal penyusunnya.

• Campuran homogeny adalah campuran yang memiliki ciri-ciri dan komposisi yang sama di seluruh

bagian. Campuran homogeny disebut juga larutan. Larutandapat berwujud cair, gas maupun

padat. Contohnya larutan gula, larutan garam,

campuran udara, campuran logam.

• Campuran heterogen adalah campuran dimana ciri-ciri

dan komposisi di setiap bagian tidak sama. Penyusun

campuran heterogen dengan mudah dapatdibedakan.

Contoh adonan beton cor, tanah dan sayur sup.

Materi

zat tunggal

unsur senyawa

campuran

campuran homogen

campuran heterogen

P a g e | 6


Gambar 3. Adonan beton cor

1. Buatlah daftar nama barang-barang yang ada di rumah anda. Klasifikasikan barang-barang tersebut ke

dalam kelompok unsur,kelompok senyawa, dan kelompok campuran.

2. Golongkan materi berikut ini tergolong unsur, senyawa, campuran homogen atau campuran

heterogen.

a. Aspal

b. tanah

c. platina

d. kuningan

e. urea

f. sirup

g. belerang

h. garam dapur

b. MANFAAT ILMU KIMIA

Dengan belajar ilmu kimia, kita dapat mengubah bahan alam menjadi produk yang lebih berguna

untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia, dan kita dapatmengerti kebutuhan hidup manusia, dan kita

dapat mengerti barbagai gejala alamyang kita jumpai dalam kehidupan kita setiap hari misalnya:

a) Pencernaan dan pembakaran zat zat makanan dalam tubuh.

Makanan berasal dari tumbuh tumbuhan. Tumbuh tumbuhan berassimilasi dengan proses kimia. Tubuh

kita membutuhkan karbohidart, protein, lemak, vitamin, yang keseluruhannya merupakan proses

kimia sehingga dapat menghasilkan gas karbondioksida, air dan enegri.

b) Dalam kehidupan ini, kita membutuhkan sabun, pasta gigi, tekstil, kosmetik,plastik, obat-obatan,

pupuk, pestisida, bahan bakar, cat, bumbu masak, alat-alat rumah tangga, bahkan berbagai jenis

makanan olahan, yang semuanyamerupakan hasil dari penerapan ilmu kimia.Hampir semua bahan

keperluan kita, sedikit banyak, baik langsung atau tidaklangsung mengalami sentuhan kimia.

B. PERANAN ILMU KIMIA

Ilmu Kimia merupakan cabang ilmu pengetahuan yang menjadi dasarbanyak ilmu lainnya. Oleh sebab

itu Ilmu Kimia disebut juga “Central Science” karena peranannya yang sangat pentingdiantara ilmu

pengetahuan lainnya. Tidak ada ilmu pengetahuan alam yang tidakbergantung pada ilmu kimia.

Pengembangan dalam bidang kedokteran, farmasi,geologi, pertanian dapat berjalan seiring dengan

kemajuan yang dicapai dalam ilmu kimia, misalnya dalam:

a) Bidang Kedokteran dan Farmasi

Ilmu kimia diperlukan untuk mengatasi berbagai kasus, seperti uji kesehatan laboratorium,

pembuatan alat cuci darah, pembuatan materi sintetis pengganti tulang, gigi dan pembuatan obat-

obatan.

b) Bidang Geologi

LATIHAN

P a g e | 7


Ilmu kimia diperlukan utnuk penelitian jenis dan komposisi materi dalam batuandan mineral.

c) Bidang Pertanian

Ilmu kimia digunakan untuk pembuatan berbagai macam pupuk dan pestisida agarproduksi pangan

meningkat.

d) Bidang Industri

Ilmu kimia berperan seperti dalam pembuatan serat sintetis, rayon dan nylon, untukmenggantikan kapas,

wool dan sutera alam yang produkasinya semakin tidakmencukupi.

Bahkan ilmu kimia juga dapat membantu menyelesaikan masalah sosial, seperti masalah ekonomi,

hukum, seni dan lingkungan hidup.Sebagai contoh: uang sebagai alat tukar dalam perekonomian, bahkan

bahan danproses pembuatannya memerlukan ilmu kimia.Namun demikian, ilmu kimia juga memerlukan

ilmu-ilmu lain seperti matematika,fisika dan biologi. Matematika diperlukan untuk memahami beberapa

bagian ilmukimia seperti: hitungan kimia, laju reaksi, thermo kimia dan lain lain.Fisika diperlukan untuk

mempelajari antara lain Thermodinamika, perubahan materi,sifat fisis zat dan lain lain.

Biologi sangat erat hubungannya dalam bio kimia. Keterkaitan ilmu kimia dengan ilmu lainnya, telah

melahirkan beberapa cabang dalam ilmu kimia, contohnya:biokimia (biologi dan kimia), kimia fisika (kimia

dan fisika), Thermo kimia (thermodinamika dan kimia), elektro kimia (elektronik dan kimia) dan kimia

nuklir (kimiadan nuklir).

Dengan pengetahuan dasar kimia yang kita miliki, kita mengerti berbagai gejala alam yang kita jumpai

dalam kehidupan seharu hari dan dapat menyelesaikanpermasalahan yang kita hadapi.

P a g e | 8


Gambar 4. John Dalton (1766 –

1844) adalah ilmuwan Inggris

Gambar 5. Model Atom Dalton

seperti bola pejal

BAB I

STRUKTUR ATOM

Pernahkah Anda berpikir bagaimana seandainya sepotong besi dipotong menjadidua, kemudian

setiap bagian dipotong lagi menjadi dua, kemudian setiap bagianyang kecil dipotong menjadi dua lagi, dan

seterusnya sampai bentuk yang terkecil.Kira-kira apa yang akan Anda peroleh? Pernahkah juga Anda

berpikir hamparanpasir di pantai yang dari kejauhan tampak seperti hamparan permadani, tetapi

ketikadidekati dan dipegang ternyata hanya butiran-butiran kecil. Nah, seperti itulah jugasemua zat yang

ada di dunia ini yang juga tersusun atas partikel-partikel paling kecilyang menyusun zat yang lebih besar.

Partikel terkecil yang menyusun setiap zat didunia ini oleh para ilmuwan dikenal dengan sebutan atom.

Pada 400 SM, Ahli filsafat Yunani, Leucipus dan Demokritus(460–370 SM) mengemukakankonsep

atom. Menurut Democritus atom berasal dari kata atomos (dalam bahasa Yunania = tidak, tomos = dibagi),

jadi atom merupakan partikel yangsudah tidak dapat dibagi lagi. Pendapat Demokritus tersebut disangkal

oleh Aristoteles. Menurutnya, materi bersifat kontinu atau dapat dibelah menjadi bagian yang lebih kecil

secara terus menerus.

Seiring perkembangan ilmu pengetahuan teori-teori baru tentang konsep atom juga mengalami

perkembangan, salah satunya John Daltonpada1808 mengemukakan teori atomnya.

A. PERKEMBANGAN TEORI DAN STRUKTUR ATOM

1. Model Atom Dalton

Teori atom Dalton dikemukakan berdasarkan dua hukum, yaitu

hukumkekekalan massadan hukum perbandingan tetap.

a) Atom merupakan bagian terkecil dari materi yangsudah tidak dapat

dibagi lagi.

b) Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangatkecil, suatu unsur

memiliki atom-atom yang identic dan berbeda untuk unsur yang

berbeda.

c) Atom-atom bergabung membentuk senyawadengan perbandingan

bilangan bulat dansederhana. Misalnya air terdiri atas atom-atom hidrogen dan atom-atom

oksigen.

d) Reaksi kimia merupakan pemisahan atau peng-gabungan atau

penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat

diciptakan ataudimusnahkan.

Hipotesis Dalton digambarkan denganmodel atom sebagai bola pejal

seperti bolatolak peluru.

Beberapa kelebihan dan kelemahan dari teori atom Dalton, dapat

dilihatdalam tabel berikut.

P a g e | 9


Gambar 6. Model Atom Thomson

Gambar 7. J. J. Thomson (1856 – 1909)

Tabel 1. Kelebihan dan Kelemahan Teori Atom Dalton

Kelebihan Kelemahan

Dapat menerangkan Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)

Dapat menerangkan Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)

Tidak dapat menerangkan sifat listrik atom Pada kenyataannya atom dapat dibagi lagi menjadi partikel yang lebih kecil yang disebut partikel subatomik

2. Model Atom Thomson

Pada tahun 1897 J. J. Thompsonmenemukan elektron.

Berdasarkan penemuannya tersebut, kemudian

Thompsonmengajukan teori atom baru yang dikenaldengan

sebutan model atom Thompson.Model atom Thompson

dianalogkan sepertisebuah roti kismis, di mana atom terdiri

atasmateri bermuatan positif dan di dalamnyatersebar elektron

bagaikan kismis dalam rotikismis.Beberapa kelebihan dan

kelemahan dari teori atom Dalton, dapat dilihat dalam tabel

berikut.

Tabel 2. Kelebihan dan Kelemahan Teori Atom Thomson

Kelebihan Kelemahan

Dapat menerangkan adanya partikel yang lebih kecil dari atom yang disebut partikel subatomic

Dapat menerangkan sifat listrik atom

Tidak dapat menerangkan fenomena penghamburan partikel alfa oleh selaput tipis emas yang dikemukakan oleh Rutherford

3. Model Atom Rutherford

Pada tahun 1903 Philipp Lenard melalui percobaannyamembuktikan bahwa teori atom Thomson yang

menyatakanbahwa elektron tersebar merata dalam muatan positif atomadalah tidak benar. Hal ini

mendorong Ernest Rutherford(1911) tertarik melanjutkan eksperimen Lenard. Denganbantuan kedua

muridnya Hans Geiger dan Ernest Marsden,Rutherford melakukan percobaan dengan hamburan sinar

α. Partikel α bermuatan positif.Berdasarkan

percobaan tersebutdisimpulkan bahwa:

a) Sebagian besar ruang dalamatom adalah

ruang hampa; partikel α diteruskan.

b) Di dalam atom terdapat suatubagian

yang sangat kecil danpadat yang disebut

inti atom;partikel α dipantulkan kembali

oleh inti atom.

P a g e | 10


Gambar 8 Percobaan hamburan sinar α

Gambar 9 Model Atom Rutherford

Gambar 10 Niels Bohr (1885 – 1962)

c) Muatan inti atom dan partikel α sejenis yaitu positif; seba-gian kecil partikel α dibelok

Hasil percobaan tersebut menggugurkan teoriatom

Thomson. Kemudian Rutherford mengajukanteori atom sebagai berikut: atom tersusun atas intiatom

yang bermuatan positif sebagai pusat massa

dan dikelilingi elektron-elektron yang bermuatannegatif.

Massa atom berpusat pada inti dan sebagianbesar volume

atom merupakan ruang hampa. Atombersifat netral, karena

itu jumlah muatan positif dalamatom (proton) harus sama

dengan jumlah elektron.Diameter inti atom berkisar 10–15 m,

sedang diameter atom berkisar 10–10 m., tetapi belummampu

menjelaskan distribusi elektron-elektron secarajelas.Hasil

percobaan ini membuat Rutherford menyatakan

hipotesisnyabahwa atom tersusun dari inti atom yang

bermuatan positif dan dikelilingielektron yang bermuatan

negatif, sehingga atom bersifat netral. Massa intiatom tidak seimbang dengan massa proton yang ada

dalam inti atom,sehingga dapat diprediksi bahwa ada partikel lain dalam inti atom.

Teori atom Rutherford hanya mampu menjelaskan bahwa elektron-elektron yang beredar mengelilingi

inti atom berada dalam ruang hampa

Kelemahan dari teori atom Rutherford:

a) tidakdapat menjelaskan mengapa elektron tidakjatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teorifisikaMax-

well, Jika partikel bermuatan negatif (elektron) bergerak mengelilingipartikel bermuatan

berlawanan(inti atom bermuatan positif), makaakan mengalami percepatan dan memancarkan energi

berupa gelombang elektromagnetik. Akibatnya energi elektron semakin berkurang. Jika demikian

halnya maka lintasan elektron akan berupaspiral.Pada suatu saat elektron tidak mampu mengimbangi

gaya tarik inti dan akhirnya elektron jatuhke inti. Sehingga atom tidak stabil padahal ke-nyataannya

atom stabil.Fenomena di atas dapat dijelaskan sebagai berikut. Ambillah seutas tali dan salah satu

ujungnya Anda ikatkan sepotong kayu sedangkan ujung yang lain Anda pegang. Putarkan tali tersebut

di atas kepala Anda. Apa yang terjadi? Lama-kelamaan putarannya akan melemah karena Anda pegal

memegang tali tersebut sehingga kayu akan mengenai kepala Anda. Meski teorinya lemah, namun

Rutherford telah berjasa dengan mengenalkan istilah lintasan/kedudukan elektron yang nanti disebut

dengan kulit.

b) Tidak dapat menjelaskan bahwa spektrum atom hidrogen berupa spektrum garis

(diskrit/diskontinu).Jika elektron berputarmengelilingi inti atom sambil memancarkanenergi, maka

lintasan-nya berbentuk spiral. Iniberarti spektrum gelom-bang elektromagnetikyang dipancarkan

beru-pa spektrum pita (kontinu) padahal kenya-taannya dengan spek-trometer atom hydrogen

menunjukkan spectrum garis.

4. Model Atom Bohr

Diawali dari pengamatan Niels Bohrterhadap spektrum atom, adanya

spectrum garis menunjukkan bahwa elektron hanyaberedar pada

P a g e | 11


lintasan-lintasan dengan ener-gi tertentu. Dengan teori Mekanika KuantumPlanck, Bohr (1913)

menyampaikan 2 pos-tulat untuk menjelaskan kestabilan atom.

Dua Postulat Bohr:

a. Elektron mengelilingi inti atom pada lintasan tertentuyang stasioner yang disebut orbit/kulit.

Walaupun elektron bergerak cepat tetapi elektron tidak memancarkanatau menyerap energi sehingga

energi elektron konstan.Hal ini berarti elektron yang berputar mengelilingi intiatom mempunyai

lintasan tetap sehingga elektron tidakjatuh ke inti.

b. Elektron dapat berpindah dari kulit yang satu ke kulityang lain dengan memancarkan atau

menyerap energi.Energi yang dipancarkan atau diserap ketika electron berpindah-pindah kulit disebut

foton. Besarnya fotondirumuskan:

Energi yang dibawa foton ini bersifat diskrit (catu). Jikasuatu atom menyerap energi, maka energi ini

digunakanelektron untuk berpindah kulit dari tingkat energi rendahke tingkat energi tinggi. Pada saat

elektron kembali keposisi semula akan dipancarkan energi dengan besaryang sama. Jadi, hanya

elektron pada kulit tertentudengan tingkat energi tertentu yang dapat bergerak,sehingga frekuensi

cahaya yang ditimbulkan jugatertentu. Hal inilah yang digunakan untuk menjelaskanspektrum diskrit

atom hydrogen.

Kelemahan teori atom Bohr:

a. Hanya mampu menjelaskan spektrum atom hidrogen tetapi tidak mampu menjelaskan spectrum

atom yang lebih kompleks (dengan jumlah electron yang lebih banyak).

b. Orbit/kulit elektron mengelilingi inti atom bukanberbentuk lingkaran melainkan berbentuk elips.

c. Bohr menganggap elektron hanya sebagai partikelbukan sebagai partikel dan gelombang,

sehinggakedudukan elektron dalam atom merupakan kebolehjadian.

Beberapa kelebihan dan kelemahan dari model atom Bohr, dapat dilihatdalam tabel berikut.

Tabel 3. Kelebihan dan Kelemahan Model Atom Bohr

Kelebihan Kelemahan

Menjawab kelemahan dalam model atom Rutherford dengan mengaplikasikan teori kuantum.

Menerangkan dengan jelas garis spektrum pancaran (emisi) atauserapan (absorpsi) dari atom hidro-gen.

Terjadi penyimpangan untuk atomyang lebih besar dari hidrogen.

Tidak dapat menerangkan efek Zaeman, yaitu spektrum atom yanglebih rumitapabila atom ditem-patkan pada medanmagnet.

1. Apakah perbedaan antara teori atom Dalton danteori atom Thomson?

2. Apakah persamaan antara teori atom Thomsondan teori atom Rutherford?

3. Model atom Rutherford ternyata bertentangan dengan teori fisika klasik. Jelaskan pertentang-an

teori tersebut.

4. Apakah kelebihan teori atom Bohr dibandingkanteori atom lainnya?

LATIHAN

P a g e | 12


B. PARTIKEL DASAR PENYUSUN ATOM

Walaupun pada awalnya atom diartikan sebagai partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi, tetapi

dalam perkembangannya ternyata ditemukan bahwa atom tersusun atas tiga jenis partikel sub-atom

(partikel dasar), yaitu proton, elektron, dan neutron.

1. Electron

SetelahJohn Dalton (1766-1844) pada tahun 1803 mengemukakanteori atom yang pertama kali,

maka tidak lama setelah itu dua orangilmuwan yaitu Sir Humphry Davy (1778-1829) dan muridnya.

Michael Faraday (1791-1867), menemukan metode elektrolisis, yaitucara menguraikan senyawa

menjadi unsur-unsurnya dengan bantuanarus listrik. Dengan metode baru itulah akhirnya mereka

menemukanbahwa atom mengandung muatan listrik.

Sejak pertengahan abad ke-19, para ilmuwan banyak meneliti dayahantar listrik dari gas-gas

pada tekanan rendah. Tabung lampu gaspertama kali dirancang oleh Heinrich Geissler (1829-1879)

dariJerman pada tahun 1854. Rekannya, Julius Plucker (1801-1868),membuat eksperimen sebagai

berikut. Dua pelat logam ditempatkanpada masing-masing tabung Geissler yang divakumkan, lalu

tabunggelas itu diisi dengan gas pada tekanan rendah. Salah satu pelat logam(disebut anode)

membawa muatan positif, dan pelat yang satu lagi(disebut katode) membawa muatan negatif. Ketika

muatan listrikbertegangan tinggi dialirkan melalui gas dalam tabung, muncullah nyalaberupa sinar

dari katode ke anode. Sinar yang dihasilkan ini disebut sinar katode.

Plucker ternyata kurang teliti dalam pengamatannya dan meng-anggap sinar tersebut hanyalah

cahaya listrik biasa. Pada tahun 1875,William Crookes (1832-1919) dari Inggris, mengulangi

eksperimenPlucker tersebut dengan lebih teliti dan mengungkapkan bahwa sinarkatode merupakan

kumpulan partikel-partikel yang saat itu belumdikenal.

Hasil-hasil eksperimen Crookes dapat dirangkum sebagai berikut.

a. Partikel sinar katode bermuatan negative sebab tertarik oleh pelat yangbermuatan positif.

b. Partikel sinar katode mempunyaimassa sebab mampu

memutarbaling-baling dalam tabung.

c. Partikel sinar katode dimilikioleh semua materi sebab

semuabahan yang digunakan (padat,

cair, dan gas) menghasilkansinar katode yang sama.

Partikel sinar katode itu dinamai“elektron” oleh George

Johnstone Stoney (1817 – 1895) pada tahun1891.

Gambar 11. Tabung sinar katode

William Croockes

Pada masa itu para ilmuwan masih diliputikebingungan dan ketidaktahuan serta ketidak-

percayaan bahwa setiap materi memilikiekektron karena mereka masih percaya bahwaatom adalah

partikel terkecil penyusun suatumateri. Kalau atom merupakan partikelterkecil, maka di manakah

keberadaanelektron dalam materi tersebut?

Pada tahun 1897, Joseph JohnThompson(1856 – 1940) dari Inggrismelalui serangkaian

eksperimennyaberhasil mendeteksi atau menemukanelektron yang dimaksud Stoney.Hasil percobaan

P a g e | 13


J.J. Thomson menunjukkan bahwa sinar katode dapatdibelokkan ke arah kutub positif medan listrik.

Hal ini membuktikan terdapatpartikel bermuatan negatif dalam suatu atom. Thompson membuktikan

bahwa electron merupakan partikel penyusun atom,bahkan Thompson mampu

menghitungperbandingan muatan terhadap massa electron e/m, yaitu 1,759 ×108coulomb/gram.

Kemudian pada tahun 1908, Robert Andrew Millikan(1868-1953)dari Universitas Chicago

menemukan harga muatan elektron, yaitu1,602×10–19coulomb. Dengan demikian massa sebuah

elektron dapatdihitung.

2. Proton

Dengan ditemukannya elektron, para ilmuwan semakin yakin bahwadalam atom pasti ada

partikel bermuatan positif untuk mengimbangimuatan negatif dari elektron. Selain itu, jika

seandainya partikelpenyusun atom hanya elektron-elektron, maka jumlah massaelectron terlalu kecil

dibandingkan terhadap massa sebutir atom.

Eugene Goldstein(1886) melaku-kan eksperimen dari tabung gas yangmemiliki katode, yang

diberi lubang-lubang dan diberi muatan listrik melakukan eksperimen dari tabung gas yangmemiliki

katode, yang diberi lubang-lubang dan diberi muatan listrik.

Hasil eksprerimen tersebut membuktikan bahwa pada saat terbentukelektron yang menuju

anode, terbentuk pula sinar positif yang menuju arahberlawanan melewati lubang pada katode.

Setelah berbagai gas dicoba dalamtabung ini, ternyata gas hidrogenlah yang menghasilkan sinar

muatan positifyang paling kecil baik massa maupun muatannya, sehingga partikel inidisebut dengan

proton. Massa proton = 1 sma (satuan massa atom) danmuatan proton = +1.

Keberadaan partikel penyusun atom yang bermuatanpositif itu semakin terbukti ketikaErnest

Rutherford (1871-1937), orang Selandia Baru yangpindah ke Inggris, pada tahun1906 berhasil

menghitung bahwamassa partikel bermuatan positifitu kira-kira 1.837 kali massaelektron. Kini kita

menamaipartikel itu proton, nama yang baru dipakai mulai tahun 1919.

Massa 1 elektron = 9, 11 ×10–28gram

Massa 1 proton = 1.837 ×9, 11 ×10–28gram= 1,673 ×10–24gram

3. Neutron

Setelah para ilmuwan mempercayai adanya elektron dan protondalam atom, maka timbul

masalah baru, sesuai dengan prediksi Rutherford bahwa jumlah proton dalam inti belum mencukupi

untuk sesuai dengan massa atom. Jadi, dalam inti pasti ada partikel lain yang menemani proton-

proton.

P a g e | 14


Prediksi dari Rutherford memacu W. Bothedan H. Becker (1930) melakukan eksperimen

penembakan partikel alfa pada inti atom berilium(Be) dan dihasilkan radiasi partikel berdaya tembus

tinggi. Eksperimen inidilanjutkan oleh James Chadwick(1932). Ternyata partikel yangmenimbulkan

radiasi berdaya tembus tinggi itu bersifat netral atau tidak bermuatan dan massanya hampir sama

dengan proton. Massa sebutir neutron adalah 1,675 ×10–24 gram, hampir sama atau boleh dianggap

sama dengan massa sebutir proton.

Jadi sekarang diketahui dan dipercayai oleh para ilmuwan bahwainti atom tersusun atas dua

partikel, yaitu proton (partikel yangbermuatan positif) dan neutron (partikel yang tidak bermuatan).

Protondan neutron mempunyai nama umum, nukleon-nukleon, artinyapartikel-partikel inti.

Lengkapilah tabel berikut.

Partikel Penemu Massa Muatan listrik

gram sma coulomb (C) Atomik

Electron … … … … …

Proton … … … … …

Neutron … … … … …

C. NOMOR ATOM DAN NOMOR MASSA

Suatu atom memiliki sifat dan massa yang khas satu sama lain. Denganpenemuan partikel

penyusun atom dikenal istilah nomor atom (Z) dan nomormassa (A).Penulisan lambang atom unsur

menyertakan nomor atom dan nomor massa.

Keterangan:

A = nomor massa

Z = nomor atom

X = lambang unsur

atau

1) Nomor Atom (Z)

Nomor atom (Z) menunjukkan jumlah proton (muatan positif) ataujumlah elektron dalam atom

tersebut. Nomor atom ini merupakan ciri khassuatu unsur. Oleh karena atom bersifat netral maka

LATIHAN

Nomor Massa (A) = jumlah proton + jumlah neutron

jumlah neutron = Nomor Massa (A) – Nomor atom (Z)

Nomor atom (Z) = jumlah proton = jumlah elektron

P a g e | 15


jumlah proton samadengan jumlah elektronnya, sehingga nomor atom juga menunjukkan

jumlahelektron. Elektron inilah yang nantinya paling menentukan sifat suatu unsur.Nomor atom

ditulis agak ke bawah sebelum lambang unsur.

2) Nomor Massa (A)

Massa elektron sangat kecil dan dianggap nol sehingga massa atomditentukan oleh inti atom yaitu

proton dan neutron. Nomor massa (A)menyatakan banyaknya proton dan neutron yang menyusun inti

atom suatuunsur. Nomor massa ditulis agak ke atas sebelum lambang unsur.

Contoh soal:

Tentukan nomor atom, nomor massa, jumlah proton, jumlah electron, jumlah neutron dari:

1) H

2) Li

3) F

Jawaban:

Unsur Z A p e n

Hydrogen 1 1 1 1 1 – 1 = 0

Litium 3 7 3 3 7 – 3 = 4

Fluorin 9 19 9 9 19 – 9 = 10

1) Lengkapi tabel berikut.

Unsur Nomor

atom (Z)

Nomor

massa (A)

Jumlah

proton (p)

Jumlah

electron (e)

Jumlah

neutron (n)

Notasi

ilmiah

Natrium 11 23 … … … …

Kalsium 20 40 … … … …

Kalium … 39 19 … … …

Platina … 195 78 … … …

Kromium … … … … … 52

24Cr

2) Tentukan nomor atom dan massa atom dari unsur yang inti atomnya mengandung:

a. 37 proton dan 48 neutron

b. 53 proton dan 74 neutron

D. ISOTOP, ISOBAR, DAN ISOTON

Setelah penulisan lambang atom unsur dan penemuan partikel penyusunatom, ternyata

ditemukan adanya unsur-unsur yang memiliki jumlah protonyang sama tetapi memiliki massa atom

yang berbeda. Ada pula unsur-unsuryang memiliki massa atom yang sama tetapi nomor atom berbeda.

Oleh karenaitu, dikenallah istilah isotop, isoton, dan isobar.

1. Isotop

LATIHAN

P a g e | 16


Salah satu teori Dalton menyatakan bahwa atom-atom dari unsur yangsama memiliki massa yang

sama. Pendapat Dalton ini tidak sepenuhnyabenar. Kini diketahui bahwa atom-atom dari unsur yang

sama dapat memilikimassa yang berbeda. Fenomena semacam ini disebut isotope.

Isotop adalah atom yang mempunyai nomor atom sama tetapi memiliki nomor massa

berbeda.

Contoh:atom oksigen memiliki tiga isotop, yaitu:

Setiap isotop satu unsur memiliki sifat kimia yang sama karena jumlahelektron valensinya

sama.Isotop-isotop unsur ini dapat digunakan untuk menentukan massa atomrelatif (Ar) atom tersebut

berdasarkan kelimpahan isotop dan massa atomsemua isotop.

2. Isobar

Isobaradalah atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atomberbeda), tetapi mempunyai

nomor massa yang sama.Sebagai contoh:

3. Isoton

Isotonadalah atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atomberbeda), tetapi mempunyai

jumlah neutron sama.Sebagai contoh:

E. KONFIGURASI ELEKTRON DAN ELEKTRON VALENSI

Konfigurasi (susunan) elektron suatu atom berdasarkan kulit-kulit atomtersebut. Setiap kulit

atom dapat terisi elektron maksimum 2n2, di mana nmerupakan letak kulit.

Jika n = 1 maka berisi 2 elektron



dan seterusnya.

Lambang kulit dimulai dari K, L, M, N, dan seterusnya dimulai dariyang terdekat dengan inti

atom.Elektron disusun sedemikian rupa pada masing-masing kulit dan diisimaksimum sesuai daya

tampung kulit tersebut. Jika masih ada sisa electron yang tidak dapat ditampung pada kulit tersebut

maka diletakkan pada kulitselanjutnya.

Contoh konfigurasi electron:

Tentukanlah konfigurasi elektron atom-atom berikut.

a. O (nomor atom = 8)

b. Na (nomor atom = 11)

c. S (nomor atom = 16)

d. Ca (nomor atom = 20)

Jawab

a. Nomor atom O = 8

P a g e | 17


kulit K terisi 2 elektron

kulit L terisi 6 elektron

Jadi, konfigurasinya 2 6. Elektron pada atom O mengisi 2 lintasan yaitu K dan L.

Untuk memudahkan pengerjaan, jawaban dapat ditulis seperti tabel berikut.

Atom Nomor atom Jumlah electron Konfigurasi

electron Jumlah kulit

O 8 8 2 6 2

Na 11 11 2 8 1 3

S 16 16 2 8 6 3

Ca 20 20 2 8 8 2 4

Bagaimana jika nomor atom lebih dari 20? Untuk atom dengan nomoratom (jumlah elektron)

lebih dari 20, dapat dilakukan cara sebagai berikut.

a. Kulit pertama (kulit K) dan kulit kedua (kulit L) diisi dengan jumlahelektron maksimum terlebih

dahulu.

b. Kulit ketiga (kulit M) diisi dengan jumlah elektron:

• 18 jika : elektron yang tersisa > 18

• 8 jika : 8 ≤elektron yang tersisa < 18

• sisa jika : elektron yang tersisa < 8

c. Kulit keempat (kulit N) diisi dengan jumlah elektron:

• 32 jika : elektron yang tersisa > 32



• sisa jika : elektron yang tersisa < 8

Jumlah elektron yang menempati kulit terluar disebut elektron valensi. Jadi, electron valensi

untuk atom O adalah 2, electron valensi Na adalah 1,electron valensi S adalah 6 dan elektron valensi

atom Ca adalah 2.

Lengkapi tabel berikut.

Atom Nomor atom Jumlah electron

Konfigurasi electron

Jumlah kulit

Jumlah electron valensi

Cl 17 … … … …

K 19 … … … …

Ge 32 … … … …

Sr 38 … … … …

Ra 88 … … … …

F. PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK

1. Pengelompokan Unsur Kimia Berdasarkan Kemiripan Sifat Zat

LATIHAN

P a g e | 18


Pada awalnya unsur-unsur dipelajari secara terpisah-pisah. Ketika jumlah unsur yang ditemukan

cukup banyak, hal ini menyulitkan para ilmuwan untuk mempelajari. Kimiawan dari Arab dan Persia

mulai mengelompokkan unsur ber-dasarkan sifat kelogamannya.

Tabel 4. Sifat-sifat fisika logam dan nonlogam

Sifat fisika logam Sifat fisika non-logam

Mengkilap Tidak mengkilap

Pada suhu kamar umumnya berwujud padat Pada suhu kamar dapat berwujud kamar dapat

berwujud padat, cair, dan gas

Mudah ditempa/dibentuk Sulit dibentuk dan rapuh

Penghantar panas listrik yang baik Bukan penghantar panas dan listrik yang baik

Sumber: Harnanto, 2009

Lavoisier masih menganggap cahaya dan kalori sebagaizat/unsur dan beberapa senyawa sebagai

unsur. OlehLavoisier berdasarkan sifat kimia zat-zat dibagi menjadi unsurgas, logam, nonlogam, dan

tanah.

Tabel 5. Pengelompokan Unsur Kimia oleh Lavoisier

Kelompok Unsur

Gas Cahaya, kalor, oksigen, hydrogen, nitrogen

Non-logam Sulfur, fosfor, karbon, radikal muriatic (asam klorida), radikal florin

(asam florida), radikal boracid (asam borak)

Logam Antimony, perak, arsenic, bismuth, kobalt, tembaga, timah, besi,

mangan, raksa, molybdenum, nikel, emas, platina, timbal, tungsten,

seng

Tanah Kapur, magnesia (magnesium oksida), barit (barium oksida), alumina

(aluminium oksida), silica (silicon oksida)

Sumber:Rahayu, 2009

2. Pengelompokan Unsur Kimia Berdasarkan MassaAtom

a. Triade Dobereiner

Pada tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereinermelihat adanya kemiripansifat di antara beberapa

unsur, lalu mengelompokkannya menurut kemiripansifat yang ada. Ternyata tiap kelompok terdiri

atas tiga unsur, sehinggadisebut Triade.

Jika unsur-unsur dalam satu triade tersebut disusun menurut kenaikanmassa atom-atomnya,

ternyata massa atom maupun sifat-sifat unsur yangkedua merupakan rata-rata dari massa atom unsur

pertama dan ketiga.

Penemuan ini memperlihatkan adanya hubungan antara massa atom dengansifat-sifat unsur.

Contoh:

Unsur Massa atom Rerata massa atom unsur pertama dan ketiga

Unsur pertama Li 6,94 6,94 + 39,10

2= 23,02 Unsur kedua Na 22,99

Unsur ketiga K 39,10

P a g e | 19


Unsur Massa atom Rerata massa atom unsur pertama dan ketiga

Unsur pertama Be 9,01 9,01 + 40,08

2= 24,55 Unsur kedua Mg 24,31

Unsur ketiga Ca 40,08

Sumber: Khamidinal, 2009

Tabel 6. Daftar Unsur Triade Dobereiner

Triade 1 Triade 2 Triade 3 Triade 4 Triade 5

Li Ca S Cl Mn

Na Sr Se Br Cr

K Ba Te I Fe

Sumber: Brown & Le May, 1977

b. Hukum Oktaf Newlands

Pada tahun 1864, John Alexander Reina Newlandmenyusun daftar unsur yang jumlahnya lebih

banyak. Susunan Newland menunjukkan bahwa apabila unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan

massa atomnya, maka unsur pertama mempunyai kemiripan sifat dengan unsur kedelapan, unsur

kedua sifatnya mirip dengan unsur kesembilan, dan seterusnya. Penemuan Newland ini dinyatakan

sebagai HukumOktaf Newland.

Tabel 7. Daftar Unsur Oktaf Newland

1 2 3 4 5 6 7

H Li Be B C N O

F Na Mg Al Si P S

Cl K Ca Cr Ti Mn Fe

Co dan Ni Cu Zn Y In As Se

Br Rb Sr Cs dan La Zr Bi dan Mo Po dan Ru

Sumber: Brown & Le May, 1977

Pada saat daftar Oktaf Newland disusun, unsur-unsur gas mulia (He, Ne, Ar, Kr,Xe, dan Rn)

belum ditemukan. Gas Mulia ditemukan oleh Rayleighdan Ramsaypada tahun 1894. Unsur gas mulia

yang pertama ditemukan ialah gas argon. Hukum Oktaf Newland hanya berlaku untuk unsur-unsur

dengan massa atom yang rendah.

c. Tabel Periodik Mendeleev

Pada tahun 1869, tabel sistem periodik mulai disusun. Tabel sistem periodik ini merupakan hasil

karya dua ilmuwan, Dmitri Ivanovich Mendeleevdari Rusia dan Julius Lothar Meyer dari Jerman.

Mereka berkarya secara terpisah dan menghasilkan tabel yang serupa pada waktu yang hampir

bersamaan. Mendeleev menyajikan hasil kerjanya pada Himpunan Kimia Rusia pada awal tahun 1869,

dan tabel periodik Meyer baru muncul pada bulan Desember 1869.

Mendeleev yang pertama kali mengemukakan tabel sistem periodik, maka ia dianggap

sebagaipenemu tabel sistem periodik yang sering disebut juga sebagaisistem periodik unsur

pendek.Sistem periodik Mendeleev disusun berdasarkan kenaikan massa atom dan kemiripan sifat.

Sistem periodik Mendeleev pertama kali diterbitkan dalam jurnal ilmiah Annalen der Chemiepada

tahun 1871.

P a g e | 20


Mendeleev menempatkan unsur-unsuryang mempunyai kemiripan sifat dalam satu lajurvertikal,

yang disebut golongan. Lajur-lajur hori-zontal, yaitu lajur unsur-unsur berdasarkankenaikan massa

atom relatifnya, disebutperiode.Sistem periodik Mendeleev inimempunyai kelemahan dan juga

keunggulan.

Kelemahan sistem ini adalah penempatanbeberapa unsur tidak sesuai dengan kenaikanmassa

atom relatifnya. Contoh: 127I dan 128Te.Karena sifatnya, Mendeleyev terpaksa menempatkanTe lebih

dulu daripada I. Dalam Sistem Periodik Mo-dern yang berdasarkan kenaikkan nomor atom Te (Z= 52)

lebih dulu dari I (Z = 53).Selain itu masihbanyak unsur yang belum dikenal.

Sedangkan keunggulan sistem periodic Mendeleev adalah bahwa Mendeleev beranimengosongkan

beberapa tempat dengankeyakinan bahwa masih ada unsur yangbelum dikenal (James E. Brady,

1990). Kelebihan sistem periodic Mendeleev lebih jelasnya dapat ditunjukkan tabel berikut.

Tabel 8. Keunggulan Sistem Periodik Mendeleev

Keunggulan Sistem Periodik Mendeleev

a. Dapat meramalkan tempat kosong untuk unsuryang belum ditemukan (diberi tanda ?).

Contoh:Unsur Eka-silikon (Germanium-Ge) berada diantara Si dan Sn.

b. Menyajikan data massa atom yang lebih akurat,seperti Be dan U.

c. Periode 4 dan 5 mirip dengan Sistem Periodik Modern.

Contoh: K dan Cu sama-sama berada di periode4 golongan I.

Dalam Sistem Periodik Modern Kdigolongan IA dan Cu di golongan IB.

d. Penempatan gas mulia yang baru ditemukan tahun1890–1900 tidak

menyebabkanperubahansusunan Sistem Periodik Mendeleyev.

Tabel 9. Tabel Periodik Mendeleev

d. Tabel Periodik Modern

Tahun 1914, Henry G. J. Moseleymenemukan bahwa urutan unsur dalam tabel periodik sesuai

kenaikan nomor atom. Tabel periodik modern yang disebut juga tabel periodik bentuk

P a g e | 21


panjang,disusun menurut kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Tabel periodik modern ini dapat

dikatakan sebagai penyempurnaan Tabel Periodik Mendeleyev.

Tabel periodik bentuk panjang terdiri atas lajur vertikal (golongan) yang disusun menurut

kemiripan sifat dan lajur horizontal (periode) yang disusun berdasarkan kenaikan nomor atomnya.

a. Lajur vertikal (golongan) ditulis dengan angka Romawi terdiri atas 18 golongan.

• Golongan A (Golongan Utama)

IA : Alkali

IIA : Alkali Tanah

IIIA : Aluminium

IVA : Karbon

VA : Nitrogen

VIA : Kalkogen

VIIA : Halogen

VIIIA: Gas Mulia

• Golongan Transisi/Golongan Tambahan (Golongan B), terbagi atas:

a) Golongan Transisi (Gol. B), yaitu: IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB,VIIIB (VIII), IB, dan IIB.

b) Golongan Transisi Dalam, ada dua deret yaitu:

Deret Lantanida (unsur dalam deret ini mempunyaikemiripan sifat dengan 57La).

Deret Aktinida (unsur dalam deret ini mempunyaikemiripan sifat dengan 89Ac).

Pada periode 6 golongan IIIB terdapat 14 unsur yang sangatmirip sifatnya, yaitu unsur-unsur

Lantanida. Demikian juga padaperiode 7 yaitu unsur-unsur Aktinida. Supaya tabel tidak

terlalupanjang, unsur-unsur tersebut ditempatkan tersendiri padabagian bawah sistem periodik.

Golongan B terletak di antara Golongan IIA dan IIIA.Unsur-unsur yang berada dalam satu golongan

mempunyaipersamaan sifat karena mempunyai elektron valensi (electron di kulit terluar) yang

sama.

b. Lajur Horizontal (Periode) ditulis dengan angka Arab terdiri atas 7periode.

Periode 1 berisi 2 unsur







P a g e | 22


P a g e | 23


BAB II

IKATAN KIMIA

IKATAN KIMIA membentuk zat zat berupa unsur atau senyawa dalam upaya mencapai kondisi stabil

Ada 4 jenis ikatan kimia, yakni:

1. Ikatan ion

2. Ikatan kovalen

3. Ikatan kovalen koordinasi

4. Ikatan logam

A. KONDISI STABIL ATOM UNSUR

• Atom-atom cenderung memiliki konfigurasi electron pada kulit terluarnya seperti

konfigurasi electron gas mulia terdekat dengan atom-atom tersebut.

Tabel 1. Konfigurasi Elektron Gas Mulia

• Unsur-unsur gas mulia yang sangat stabil, kecuali He memiliki 8 elektron valensi. Dengan

demikian unsur-unsur lain berusaha memperoleh konfigurasi electron seperti gas mulia

untuk mencapai kestabilan. Hal ini dirumuskan menjadi Aturan Oktet.

• Unsur gas mulia He memiliki 2 elektron valensi. Unsur-unsur dengan nomor atom kecil,

yakni H dan Li berusaha memiliki konfigurasi electron gas mulia terdekat, yaitu memiliki 2

elektron valensi seperti He untuk mencapai kestabilan. Hal ini dirumuskan menjadi Aturan

Duplet.

B. LAMBANG LEWIS

Lambang Lewis dari suatu unsur dapat dinyatakan oleh lambang unsur dikelilingi oleh sejumlah

tanda titik (•) atau tanda lainnya seperti tanda silang (x). Tanda tersebut menyatakan jumlah

elektron valensi dari unsur tersebut.

Contoh:

• Konfigurasi elektron 11Na

11Na : 2 8 1 Jumlah electron valensi Na: 1

Lambang Lewis: Na •

• Konfigurasi elektron 17Cl

17Cl : 2 8 7 Jumlah electron valensi Na: 7

P a g e | 24


Lambang Lewis:

C. IKATAN ION

• Ikatan ion terbentuk akibat kecenderungan atom-atom menerima atau melepas electron

agar memiliki konfigurasi electron seperti gas mulia terdekat.

• Senyawa ion adalahsenyawa yang memiliki ikatan ion

• Ikatan ion umumnya terbentuk antara unsur LOGAM dan NONLOGAM.

Contoh: ikatan ion yang terbetuk antara atom logam Na dengan atom nonlogam Cl pada

senyawa NaCl.

• Konfigurasi elektron 11Na

11Na : 2 8 1 Jumlah electron valensi Na: 1

Lambang Lewis: Na •



Lambang Lewis:

Na • + → [Na] ++ [Cl]-

LATIHAN

GUNAKAN LAMBANG LEWIS UNTUK MENGGAMBARKAN PEMBENTUKAN IKATAN ION ANTARA

ATOM 12Mg DAN 8Odalam senyawa MgO

D. IKATAN KOVALEN

1) PEMBENTUKAN IKATAN KOVALEN

• Ikatan Kovalen terbentuk akibat kecenderungan atom-atom untuk menggunakan elektron

bersama agar memiliki konfigurasi electron seperti gas mulia terdekat.

• Atom-atom yang berikatan secara kovalen umumnya atom-atom NON-LOGAM

• Gabungan atom-atom melalui ikatan kovalen dinamakan molekul

• Jika atom-atom tersebut berasal dari unsur sejenis, maka molekul tersebut dinamakan

molekul unsur. Contohnya Cl2, O2, S8

P a g e | 25


• Jika atom-atom tersebut berasal dari unsur berbeda jenis, maka molekul tersebut

dinamakan molekul senyawa. Contohnya HCl, H2O, CO2

Contoh: Pembentukan Ikatan Kovalen Antara dua atom 17Cl



Dari struktur Lewis di atas, terlihat adanya sejumlah pasangan electron. Pasangan electron

dapat dibedakan menjadi 2, yakni:

• Pasangan Elektron Ikatan (PEI) adalah pasangan electron yang digunakan bersama

• Pasangan Elektron Bebas (PEB) adalah pasangan electron yang tidak digunakan bersama

LATIHAN

1. Gunakan lambang lewis untuk menggambarkan pembentukan ikatan kovalen antara atom

1H dalam senyawa H2kemudian tentukan jumlah PEB dan PEI nya.


1H dan 17Cl dalam senyawa HCl kemudian tentukan jumlah PEB dan PEI nya.


1H dan 6C dalam senyawa CH4 kemudian tentukan jumlah PEB dan PEI nya.

P a g e | 26


2) JENIS IKATAN KOVALEN

a. IKATAN KOVALEN TUNGGAL: melibatkan penggunaan bersama 1 pasangan elektron

Contoh: Pembentukan ikatan H2O

Konfigurasi elektron H dan O

1H: 1

8O: 2 6

H • + O + •H → H O H → H – O – H → H – O – H

Ikatan kovalen tunggal ditunjukkan dengan

garis tunggal ( -) yang artinya ada 1 pasangan

electron ikatan (PEI = 1)

b. IKATAN KOVALEN RANGKAP

Ikatan kovalen rangkap adalah ikatan kovalen yang melibatkan penggunaan bersama 2 atau

lebih pasangan electron ikatan (PEI).

• IKATAN KOVALEN RANGKAP DUA (=)→ terjadi jika terdapat 2 PEI (Pasangan Elektron

Ikatan)

Contoh: Pembentukan ikatan pada molekul O2

konfigurasielectron O:

8O →2 6

O + O → O O → O = O → O = O

Ikatan kovalen rangkap 2 ditunjukkan dengan garis rangkap dua

(=) yang artinya ada 2 pasangan elektron ikatan (PEI=2)

• IKATAN KOVALEN RANGKAP TIGA (≡) → terjadi jika terdapat 3 PEI (Pasangan Elektron

Ikatan)

Contoh: Pembentukan ikatan pada molekul N2

konfigurasielectron N:

7N→2 5

N + N → N N → N ≡ N → N ≡ N

Ikatan kovalen rangkap 3 ditunjukkan dengan garis rangkap dua

(≡) yang artinya ada 3 pasangan elektron ikatan (PEI=3)

P a g e | 27


LATIHAN

1. Apa jenis ikatan kovalen pada pembentukan senyawa CO2?

Gunakan lambang lewis untuk menggambarkan pembentukan ikatan kovalen antara atom

6Cdan8O dalam senyawa CO2

2. Apa jenis ikatan kovalen pada pembentukan senyawa C2H2

gunakan lambang lewis untuk menggambarkan pembentukan ikatan kovalen antara atom

6C dan 1H dalam senyawa C2H2

3) ANALISIS IKATAN ION DAN IKATAN KOVALEN

LATIHAN

Diantara senyawa berikut mana yang memiliki ikatan kovalen dan ikatan ion?

1. CuO

2. H2O

3. NH3

4. Al2O3

5. Cl2

6. MgCl2

7. CCl4

8. HOCl

9. CH3Cl

10. CaF2

4) SIFAT FISIS SENYAWA ION DAN SENYAWA KOVALEN

a. Titih Didih

Air, H2O merupakan senyawa kovalen. Ikatan kovalen yangmengikat antara atom hidrogen

dan atom oksigen dalam molekulair cukup kuat, sedangkan gaya yang mengikat antar

molekulair cukup lemah. Keadaan inilah yang menyebabkan airyang cair itu mudah berubah

menjadi uap air bila dipanasi sampaisekitar 100o C, akan tetapi pada suhu ini ikatan kovalen

yang adadi dalam molekul H2O tidak putus.

IKATANION→ umumnya LOGAM – NONLOGAM

IKATANKOVALEN→ umumnya NONLOGAM – NONLOGAM

P a g e | 28


Garam dapur, NaCl adalah senyawa ionik yang meleleh padasuhu 801oC dan mendidih pada

suhu 1517oC. NaCl mempunyai titikdidih tinggi karena mengandung ikatan ion yang sangat

kuat,sehingga untuk memutuskan ikatan tersebut dibutuhkan panasyang sangat besar.

Hampir semua senyawa kovalen mempunyai titik didihyang rendah (rata-rata di bawah suhu

200oC), sedang senyawa ionmempunyai titik didih yang tinggi (rata-rata di atas suhu 900oC).

b. Kemudahan Menguap

Banyak sekali berbagai bahan yang kita jumpai dalamkehidupan sehari-hari merupakan

senyawa kovalen. Sebagian besar senyawa kovalenberupa cairan yang mudah menguap dan

berupa gas. Molekul-molekulsenyawa kovalen yang mudah menguap seringmenghasilkan bau

yang khas. Parfum dan bahan pemberi aromamerupakan senyawa kovalen. Hal ini tidak

diperoleh pada sifatsenyawa ionik.

c. Daya hantar Listrik

Senyawa ion dalam keadaan padatan tidak dapat menghantararus listrik, tetapi bila padatan

ionik dipanaskan sampai suhu tinggisehingga diperoleh lelehannya maka dapat menghantar

arus listrik.

Larutan senyawa ionik yang dilarutkan ke dalam air juga dapatmenghantar arus listrik. Pada

keadaan lelehan atau larutan ionionnyadapat bebas bergerak.

Senyawa kovalen pada berbagai wujud tidak dapat menghantararus listrik. Hal ini

disebabkan senyawa kovalen tidak mengandungion-ion sehingga posisi molekulnya tidak

berubah.

d. Kelarutan

Banyak senyawa ion yang dapat melarut dalam air. Misalnya,natrium klorida banyak

diperoleh dalam air laut. Kebanyakansenyawa kovalen tidak dapat melarut dalam air, tetapi

mudahmelarut dalam pelarut organik. Pelarut organik merupakansenyawa karbon, misalnya

bensin, minyak tanah, alkohol, danaseton. Senyawa ionik tidak dapat melarut dalam pelarut

organik.Namun ada beberapa senyawa kovalen yang dapat melarut dalamair karena terjadi

reaksi dengan air dan membentuk ion-ion.Misalnya, asam sulfat bila dilarutkan ke dalam air

akan membentukion hidrogen dan ion sulfat.

5) IKATAN LOGAM

Drude dan Lorentz mengemukakan model, bahwa logam sebagaisuatu kristal terdiri dari ion-

ion positif logam dalam bentuk bola-bolakeras dan sejumlah elektron yang bergerak bebas

dalam ruang antara.

P a g e | 29


Elektron-elektron valensi logam tidak terikat erat (karena energy ionisasinya rendah),

sehingga relatif bebas bergerak. Hal ini dapatdimengerti mengapa logam bersifat sebagai

penghantar panas danlistrik yang baik, dan juga mengkilat.

Gambar 2. Struktur Logam menurut Teori “Lautan Elektron”

Model lautan elektron ini sesuai dengan sifat-sifat logam,seperti: dapat ditempa menjadi

lempengan tipis, ulet karena dapatdirentang menjadi kawat, memiliki titik leleh dan kerapatan

yangtinggi. Logam dapat dimampatkan dan direntangkan tanpa patah,karena atom-atom dalam

struktur kristal harus berkedudukanMsedemikian rupa sehingga atom-atom yang bergeser

akan tetap padaMkedudukan yang sama. Hal ini disebabkan mobilitas lautan elektron diantara

ion-ion positif meru-pakan penyangga

Keadaan yang demikian ini berbeda dengan kristal ionik. DalamNkristal ionik, misalnya NaCl,

gaya pengikatnya adalah gaya tarikNmenarik antar ion-ion yang muatannya berlawanan dengan

electron valensi yang menempati kedudukan tertentu di sekitar inti atom. Bilakristal ionik ini

ditekan, maka akan terjadi keretakan atau pecah. Hal inidisebabkan adanya pergeseran ion

positif dan negatif sedemikian rupasehingga ion positif berdekatan dengan ion positif dan ion

negatif dengan ion negatif,keadaan yang demikian ini mengakibatkan terjadi tolak-

menolaksehingga kristal ionik. menjadi retak

Gambar 3. Adanya Tekanan terhadap kristalionic

EVALUASI

1) Peristiwa perpindahan elektron terjadi pada pembentukan senyawa….

a. NH3

b. CH4

c. KCl

d. Cl2

2) Di antara kumpulan senyawa berikut yang mempunyai ikatan ionadalah….

a. H2O, CO2, CH4

b. NaCl, KI, CaCl2

c. HBr, NaBr, Br2

d. HI, H2O, NaC

P a g e | 30


3) Kumpulansenyawa berikut yang semuanya mengandung ikatankovalen adalah….

a. H2O, CO2, CH4

b. NaCl, KI, CaCl2

c. HBr, NaBr, Br2

d. HI, H2O, NaCl

4) Penggunaan pasangan elektron secara bersama-sama olehmasing-masing atom unsur terdapat

dalam pembentukan:

a. NH3

b. NaCl

c. KCl

d. CaCl2

5) Gambarkan terjadinya ikatan kovalen dengan menggunakan rumustitik elektron Lewis dari:

a. HF

b. PCl3

c. C2H4

d. C2H6

e. C2H2

6) Perhatikan pasangan atom unsur-unsur berikut.

a. 11Na dengan 8O

b. 19K dengan 17Cl

c. 12Mg dengan 8O

d. 20Ca dengan 9F

Gunakan rumus titik elektron Lewis untuk menjelaskan terjadinya ikatan ion. Tuliskan rumus

senyawa ion yang terjadi?

7) Tuliskan pasangan ion-ion dan rumus senyawa ion yang terjadi padatabel berikut.

P a g e | 31


BAB III

DAYA HANTAR LISTRIK LARUTAN

5

BAB IV

REAKSI REDUKSI OKSIDASI

P a g e | 6


DAFTAR PUSTAKA

Harnanto, A. Kimia 1. Jakarta: PT Seti-Aji

Rahayu, I. Praktis Belajar Kimia. Jakarta: PT. Visindo Media Persada

Sukarmin, M. Pd. (2004). Materi dan Perubahannya. Jakarta: Direktorat Pendidikan Menengah

KejuruanDirektorat Jenderal Pendidikan Dasar Dan MenengahDepartemen Pendidikan Nasional.

Setyawati, A. A. (2009). Kimia Mengkaji Fenomena Alam. Jakata: PT Cempaka Putih

Utami, B. (2009). Kimia 1. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional

modul kimia kelas x - yadikalinggau.files.wordpress.com€¦ · di dalam kajian ilmu kimia anda...

Documents