Atom, Molekul, dan Ion Bab 2 if you want to understand matter, you must begin by understanding atoms.

Standar Kompetensi Mahasiswa dapat menjelaskan teori atom Dalton. Mahasiswa dapat menjelaskan hukum perbandingan tetap dan hukum perbandingan berganda. Mahasiswa dapat mengaplikasikan hukum perbandingan tetap dan hukum perbandingan berganda. Mahasiswa dapat memebedakan molekul dan ion dan senyawanya. Mahasiswa dapat memberikan nama suatu molekul, ion dan senyawanya 

The air over most Semarang, including my own, contains at least some pollution. A signifi-cant component of that pollution is carbon monoxide, a colorless gas emitted in the ex-haust of cars and trucks. Carbon monoxide gas is composed of carbon monoxide molecules, each of which contains a carbon atom and an oxygen atom held together by a chemical bond.

Pendahuluan

Teori Atom Dalton (1808) Unsur tersusun atas partikel yang sangat kecil, yang disebut atom. Semua atom unsur tertentu adalah identik, yaitu mempunyai ukuran, masa dan sifat kimia yang sama. Atom satu unsur tertentu berbeda dari atom semua unsur yang lain. Senyawa tersusun atas atom-atom dari dua unsur atau lebih. Dalam setiap senyawa perbandingan antara jumlah atom dari setiap dua unsur yang ada bisa merupakan bilangan bulat atau pecahan sederhana. Yang terjadi dalam reaksi kimia hanyalah pemisahan, penggabungan, atau penyusunan ulang atom-atom; reaksi kimia tidak mengakibatkan penciptaan atau pemusnahan atom-atom. 2.1

The properties of the substances around us depend on the atoms and molecules that compose them, so the properties of carbon monoxide gas depend on the properties of carbon monoxide molecules. Carbon monoxide molecules happen to be just the right size and shape, and happen to have just the right chemical properties, to fit neatly into cavities with-in hemoglobin—the oxygen-carrying molecule in blood—that are normally reserved for oxygen molecules. Consequently, carbon monoxide diminishes the oxygen-carrying capacity of blood. Breathing air containing too much carbon monoxide (greater than 0.04% by volume) can lead to unconsciousness and even death because not enough oxygen reaches the brain.

Cars and trucks emit another closely related molecule, called carbon dioxide, in far greater quantities than carbon monoxide. The only difference between carbon dioxide and carbon monoxide is that carbon dioxide molecules contain two oxygen atoms instead of just one. However, this extra oxygen atom dramatically affects the properties of the gas. We breathe much more carbon dioxide—which is naturally 0.03% of air, and a product of our own respiration as well—than carbon monoxide, yet it does not kill us. Why? Because the presence of the second oxygen atom prevents carbon dioxide from binding to the oxygen-carrying site in hemoglobin, making it far less toxic. Although high levels of carbon dioxide (greater than 10% of air) can be toxic for other reasons, lower levels can enter the blood-stream with no adverse effects. Such is the molecular world. Any changes in molecules—such as the addition of an oxygen atom to carbon monoxide—are likely to result in large changes in the properties of the substances they compose.

Hukum Perbandingan tetap 8 X2Y 16 X 8 Y + Hukum Perbandingan tetap 2.1

Hukum Perbandingan Tetap “All sample of given compound, regardless of their source or how they were prepared, have the same proportions of their constituent elements.” (sampel-sampel yang berbeda dari senyawa yang sama selalu mengandung unsur-unsur penyusunnya dengan perbandingan massa yang sama) Contoh: Dua sampel karbondioksida terdekomposisi menjadi unsur-unsur penyusunnya. Satu sampel menghasilkan 25,6 O dan 9,6 C sedangkan sampel lainnya mengandung 21,6 O dan 8,1 g C. Tunjukkan bahwa hasil tersebut sesuai dengan hukum perbandingan tetap.! A= C : O 9,6 : 25,6 = 1 : 2, 67 B= 8,1 : 21,6 = 1 : 2,67

Law of Multiple Proportions 2 Law of Multiple Proportions When two element (call them A and B) form two different compounds, the masses of element B that combine with 1 g of element A can be expresses as a ratio of small whole numbers 2.1

Hukum perbandingan berganda: Jika dua unsur dapat bergabung membentuk lebih dari satu senyawa, maka massa-massa dari unsur yang pertama dengan suatu massa tetap dari unsur yang kedua akan berbanding sebagai bilangan bulat yang kecil.

Nitrogen membentuk beberapa senyawa dengan oksigen, termasuk nitrogen dioksida dan dinitrogen monooksida. Nitrogen dioksida mengandung 2,28 g O terhadap tiap 1 g N sedangkan dinitrogen monooksida mengandung 0,570 g O terhadap tiap 1 g N. Tunjukkan bahwa hasil ini sesuai dengan hukum perbandingan berganda N + O NO2 (N2O4) dan N2O , N2O5 Massa oksigen dalam tiap 1 g N pada NO2 = 2,28 Massa oksigen dalam tiap 1 g N pada N2O = 0,570 =4

Hukum Kekekalan Massa

16 X 8 Y + 8 X2Y Hukum Kekekalan Massa 2.1

Latihan soal Dekomposisi 18 g air menghasilkan 16 g Oksigen dan 2 g Hidrogen. Berapa perbandingan massa oksigen dan hidrogen dalam air In three experiments silver was converted to silver iodide. Samples of silver weighing 9.896, 10.440 and 9.528 were converted to 21.537g, 22.723g and 20.737g of silver iodide respectively. Show that these data illustrate the law of definite proportions.

(Pemenang Hadiah Nobel bidang Fisika tahun 1906) J.J. Thomson, menentukan perbandingan muatan listrik terhadap massa elektron tunggal e- (Pemenang Hadiah Nobel bidang Fisika tahun 1906) 2.2

Tabung Sinar Katoda 2.2

tegangan/massa e- Thomson = -1,76 x 108 C/g Pengukuran massa elektron tunggal (e-) (Pemenang Hadiah Nobel bidang Fisika tahun 1923) tegangan e- = -1,60 x 10-19 C tegangan/massa e- Thomson = -1,76 x 108 C/g massa e- = 9,10 x 10-28 g 2.2

(Uranium compound) 2.2

2.2

(Pemenang Hadiah Nobel di bidang Kimia tahun 1908) kecepatan partikel a ~ 1,4 x 107 m/dt (~5% dari kecepatan cahaya) muatan positif atom seluruhnya terkumpul dalam inti. proton (p) memiliki muatan yang berlawanan (+) dari muatan elektron (-). massa proton 1,840 x massa elektron (1,67 x 10-24 g). 2.2

Model Atom Rutherford jari-jari atom ~ 100 pm = 1 x 10-10 m Jari-jari inti atom ~ 5 x 10-3 pm = 5 x 10-15 m “Jika suatu atom seukuran Gelora Senayan, maka volume intinya akan sebanding dengan ukuran kelereng.” 2.2

Eksperimen Chadwick (1932) atom H - 1 p; atom He - 2 p massa He/massa H seharusnya = 2 perbandingan massa He/massa H = 4 a + 9Be 1n + 12C + energi neutron (n) adalah netral (bermuatan = 0) massa n ~ massa p = 1,67 x 10-24 g 2.2

massa p = massa n = 1,840 x massa e- 2.2

Nomor Atom (Z) = jumlah proton dalam inti setiap atom suatu unsur. Nomor Massa (A) = jumlah total proton + neutron dalam inti atom suatu unsur. = nomor atom (Z) + jumlah neutron. Isotop adalah atom-atom yang memiliki nomor atom yang sama tetapi berbeda nomor massanya. Nomor Massa X A Z Simbol Unsur Nomor Atom H 1 H (D) 2 H (T) 3 U 235 92 238 2.3

2.3

Apakah Anda sudah Mengerti Isotop? 14 Berapa jumlah proton, neutron, dan elektron pada C ? 6 6 proton, 8 (14 - 6) neutron, 6 elektron 11 Berapa jumlah proton, neutron, dan elektron pada C ? 6 6 proton, 5 (11 - 6) neutron, 6 elektron 2.3

Tabel Periodik

Logam Alkali Bumi Gas Mulia Halogen Logam Alkali Periodik Golongan 2.4

Kimia Dalam Kehidupan Unsur mineral alam dalam perut Bumi Unsur mineral alam pada tubuh manusia 2.4

Molekul diatomik mengandung hanya dua atom Molekul adalah suatu agregat (kumpulan) yang terdiri dari sedikitnya dua atom dalam susunan tertentu yang terikat bersama oleh gaya-gaya kimia (disebut juga ikatan kimia). H2 H2O NH3 CH4 Molekul diatomik mengandung hanya dua atom H2, N2, O2, Br2, HCl, CO Molekul poliatomik mengandung lebih dari dua atom O3, H2O, NH3, CH4 2.5

kation – ion dengan muatan total positif. Ion adalah sebuah atom atau sekelompok atom yang mempunyai muatan total positif atau negatif. kation – ion dengan muatan total positif. Atom netral yang kehilangan satu atau lebih elektronnya akan menghasilkan kation. Na 11 proton 11 elektron Na+ 11 proton 10 elektron anion – ion dengan muatan total negatif. Atom netral yang bertambah satu atau lebih elektronnya akan menghasilkan anion. Cl- 17 proton 18 elektron Cl 17 proton 17 elektron 2.5

Ion monatomik mengandung hanya satu atom Na+, Cl-, Ca2+, O2-, Al3+, N3- Ion poliatomik mengandung lebih dari satu atom OH-, CN-, NH4+, NO3- 2.5

Apakah Anda sudah Mengerti Ion? 27 3+ Berapa jumlah proton dan elektron pada ? Al 13 13 proton, 10 (13 – 3) elektron 78 2- Berapa jumlah proton dan elektron pada ? Se 34 34 proton, 36 (34 + 2) elektron 2.5

2.5

2.6

Rumus empiris menunjukkan unsur-unsur yang ada Rumus molekul menunjukkan jumlah eksak atom-atom dari setiap unsur di dalam unit terkecil suatu zat. Rumus empiris menunjukkan unsur-unsur yang ada dan perbandingan bilangan bulat paling sederhana pada atom-atomnya. H2O molekular empirikal H2O C6H12O6 CH2O O3 O N2H4 NH2 2.6

rumus senyawa ionik senyawa NaCl Rumus senyawa ionik terdiri atas kombinasi dari kation dan anion. biasanya sama dengan rumus empirisnya. perbandingan kation dan anion di setiap senyawa adalah 1:1 sehingga senyawa tersebut bermuatan listrik netral. rumus senyawa ionik senyawa NaCl 2.6

Rumus Senyawa Ionik Al2O3 Al3+ O2- CaBr2 Ca2+ Br- Na2CO3 Na+ CO32- 2 x +3 = +6 3 x -2 = -6 Al2O3 Al3+ O2- 1 x +2 = +2 2 x -1 = -2 CaBr2 Ca2+ Br- 1 x +2 = +2 1 x -2 = -2 Na2CO3 Na+ CO32- 2.6

2.6

2.7

Penamaan Senyawa Senyawa Ionik BaCl2 barium klorida K2O biasanya logam + non-logam. anion (non-logam), menambahkan “ida” pada nama senyawa. BaCl2 barium klorida K2O potassium oksida Mg(OH)2 magnesium hidroksida KNO3 potassium nitrat 2.7

Senyawa Ionik logam transisi Menunjukkan kation-kation berbeda dari unsur yang sama dengan menggunakan angka Romawi. FeCl2 besi(II) klorida 2 Cl- -2 so Fe adalah +2 FeCl3 3 Cl- -3 so Fe adalah +3 besi(III) klorida Cr2S3 3 S-2 -6 so Cr adalah +3 (6/2) kromium(III) sulfida 2.7

Senyawa molekular non-logam atau non-logam + metaloid istilah umum H2O, NH3, CH4, C60 unsur di tabel periodik yang berada lebih ke kiri ditempatkan di depan. unsur terdekat dengan golongan terbawah ditempatkan didepan. Jika lebih dari satu senyawa dapat dibentuk dari unsur yang sama, gunakan awalan untuk mengindikasikan nomor dari masing-masing atom. unsur terakhir diakhiri dengan “ida”. 2.7

Senyawa Molekular HI hidrogen iodida NF3 nitrogen trifluorida SO2 sulfur dioksida N2Cl4 dinitrogen tetraklorida RACUN! NO2 nitrogen dioksida N2O dinitrogen monoksida Gas Tawa 2.7

2.7

Asam dapat digambarkan sebagai zat yang menghasilkan ion hidrogen (H+) ketika dilarutkan ke air. HCl Cairan murni (gas), hidrogen klorida Ketika dilarutkan ke air (H+ Cl-), asam klorida Asam okso merupakan asam yang mengandung hidrogen, oksigen, dan unsur lain (unsur pusat). HNO3 Asam nitrat H2CO3 Asam karbonat H2SO4 Asam sulfat HNO3 2.7

2.7

2.7

2.7

NaOH sodium hidroksida KOH potasium hidroksida Ba(OH)2 Basa dapat digambarkan sebagai zat yang menghasilkan ion hidroksida (OH-) ketika dilarutkan dalam air. NaOH sodium hidroksida KOH potasium hidroksida Ba(OH)2 barium hidroksida 2.7

2.7