MODUL KIMIA X SEMESTER 1

MODUL 1 STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

Kegiatan Pembelajaran 1: Struktur Atom Perkembangan Teori Atom: 1. Teori Atom Democritus 2. Teori Atom J. Dalton 3. Model Atom JJ. Thomson 4. Model Atom Rutherford 5. Model Atom Niels Bohr 6. Model dan Teori Atom Modern

Nomor Atom dan Nomor Massa Atom dan nomor massa suatu unsur dapat dirangkai dengan unsur dan dinyatakan dengan notasi sebagai berikut. Keterangan: X = lambang atom Z = nomor atom A = nomor massa (jumlah proton + jumlah neutron)

Isotop, Isobar, dan Isoton Isotop adalah atom-atom dari unsur yang sama (mempunyai nomor atom yang sama) tetapi berbeda nomor massanya. Misalnya: 2. Isobar Isobar adalah atom-atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda) tetapi mempunyai nomor massa yang sama. Misalnya: 3. Isoton Isoton adalah atom-atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda) tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama.

Massa Atom Relatif dan Massa Molekul Relatif Massa molekul relatif adalah perbandingan massa antara suatu molekul dengan suatu standar. Besarnya massa molekul relatif (Mr) suatu zat = jumlah massa atom relatif (Ar) dari atom-atom penyusun molekul zat tersebut.

Konfigurasi Elektron Kulit K (n = 1) maksimum = 2 elektron Kulit L (n = 2) maksimum = 8 elektron Kulit M (n = 3) maksimum = 18 elektron Kulit N (n = 4) maksimum = 32 elektron Kulit O (n = 5) maksimum = 50 elektron Langkah-langkah penulisan konfigurasi elektron: 1. Kulit-kulit diisi mulai dari kulit K, kemudian L dan seterusnya. 2. Khusus untuk golongan utama (golongan A): Jumlah kulit = nomor periode Jumlah elektron valensi = nomor golongan 3. Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar (elektron valensi) adalah 8.

Kegiatan Pembelajaran 2: Tabel Periodik Unsur Perkembangan Sistem Periodik 1. Pengelompokan Unsur Cara Lavoisier 2. Sistem Triade 3. Sistem Oktaf 4. Sistem Periodik Mendeleev 5. Pengelompokan Unsur Cara Moseley 6. Pengelompokan Unsur Cara Seaborg (Tabel Periodik Modern)

Sifat-sifat unsur yang berhubungan dengan letak unsur dalam tabel periodik: Jari-jari Atom Jari-jari atom dalam satu golongan dari atas ke bawah semakin panjang, dan dalam satu periode dari kiri ke kanan semakin pendek. Energi Ionisasi Energi ionisasi dalam satu golongan dari atas ke bawah semakin kecil, dan dalam satu periode dari kiri ke kanan semakin besar. Afinitas Elektron Afinitas elektron dalam satu golongan dari atas ke bawah semakin kecil, dan dalam satu periode dari kiri ke kanan semakin besar.

Keelektronegatifan Keelektronegatifan dalam satu golongan dari atas ke bawah semakin kecil, dan dalam satu periode dari kiri ke kanan semakin besar. Sifat Logam dan Nonlogam Dari kiri ke kanan dalam satu periode, sifat logam berkurang, sedangkan sifat nonlogam bertambah. Dari atas ke bawah dalam satu golongan, sifat logam bertambah, sedangkan sifat nonlogam berkurang. Kereaktifan Dalam satu periode dari kiri ke kanan, mula-mula kereaktifan menurun kemudian bertambah hingga golongan VIIA. Golongan VIIIA (gas mulia) tidak reaktif.

MODUL 2 IKATAN KIMIA

Kegiatan Pembelajaran 1: Konfigurasi Elektron yang Stabil Atom yang kurang stabil akan berusaha menjadi stabil dengan menyesuaikan jumlah elektron terluarnya, hingga sama dengan elektron terluar/elektron valensi dari gas mulia. Unsur-unsur mudah berikatan satu dengan unsur lain membentuk senyawa. Dalam berikatan unsur-unsur akan berusaha untuk menstabilkan elektron valensinya, sehingga jumlah elektron terluarnya 2 atau 8.

Ikatan Ion Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi antara ion positif dan ion negatif dengan gaya elektrostatistika. Ion positif yang terjadi dari unsur golongan IA dan IIA dengan gaya elektrostatistika akan berikatan dengan ion negatif dari unsur golongan VIA atau VIIA membentuk kristal zat padat disertai dengan sejumlah energi yang dibebaskan. Senyawa ion mempunyai beberapa sifat, di antaranya adalah: 1. Berwujud padat pada suhu kamar. 2. Mempunyai titik didih dan titik leleh yang tinggi. 3. Dapat menghantarkan listrik dalam bentuk cairan atau lelehan. 4. Mempunyai sifat keras, namun mudah rapuh.

Ikatan Kovalen Koordinasi Ikatan kovalen adalah ikatan antara atom yang satu dengan atom lain dengan daya ikat elektron yang berpasangan. Ikatan Kovalen Koordinasi Ikatan kovalen koordinasi/koordinat adalah ikatan kovalen di mana pasangan elektron yang digunakan bersama berasal dari satu atom saja. Adapun atom yang lain hanya menyediakan tempat. Ikatan koordinasi ditulis dengan lambang garis berpanah.

Ikatan Kovalen Polar Ikatan kovalen polar adalah suatu ikatan kovalen di mana elektron-elektron yang membentuk ikatan lebih banyak menghabiskan waktunya untuk berputar dan berkeliling di sekitar salah satu atom. Ikatan Kovalen Nonpolar Ikatan kovalen nonpolar juga disebut ikatan kovalen murni. Kovalen murni (nonpolar) adalah memiliki ciri titik muatan negatif elektron persekutuan berhimpit, sehingga pada molekul pembentuknya tidak terjadi momen dipol. Pada senyawa ini elektron persekutuan mendapat gaya tarik yang sama dan elektronnya tidak terpolarisasi, strukturnya simetris.

Ikatan Logam Ikatan logam adalah ikatan yang terjadi akibat adanya interaksi antara ion positif dengan elektron yang bebas bergerak pada logam tersebut. Terbentuknya ikatan logam menyebabkan logam padat mempunyai sifat yang khas, di antaranya: 1. dapat menghantarkan listrik dan panas yang tinggi 2. mengkilap, dan 3. dapat ditempa dan dijadikan kawat.

MODUL 3 TATA NAMA SENYAWA DAN PERSAMAAN REAKSI

Kegiatan Pembelajaran 1: Tata Nama Senyawa Sederhana Partikel Materi Ada 3 partikel materi, yaitu: 1. Atom, merupakan bagian terkecil dari suatu unsur/materi. 2. Molekul, merupakan gabungan atom-atom melalui ikatan kovalen. Ada dua jenis molekul, yaitu: a. Molekul unsur: gabungan dari atom yang sama. b. Molekul senyawa: gabungan dari atom yang berbeda. 3. Ion atom atau gabungan atom yang bermuatan listrik. Ada dua jenis ion, yaitu: a. Ion positif (kation). b. Ion negatif (anion). Rumus Kimia Ada dua macam rumus kimia, yaitu: 1. Rumus molekul 2. Rumus empiris

Tata Nama Senyawa Senyawa Biner dari Unsur Logam dan Nonlogam 1. Penamaan dimulai dari ion positif kemudian ion negatif dan diberi akhiran -ida. 2. Untuk kation yang memiliki lebih dari satu jenis muatan (bilangan oksidasi), diberi keterangan angka romawi di tengah sesuai besarnya muatan.

Senyawa Biner dari Unsur Nonlogam dan Nonlogam Penamaan dimulai dari nama unsur nonlogam pertama diikuti unsur logam yang kedua yang diberi akhiran -ida. Jika dua unsur nonlogam dapat membentuk lebih dari dua unsur jenis senyawa maka digunakan suatu awalan yang sesuai dengan angka indeks dalam rumus kimianya. 1 = mono 6 = heksa 2 = di 7 = hepta 3 = tri 8 = okta 4 = tetra 9 = nona 5 = penta 10 = deka

Senyawa Ion Poliatomik Penamaan dimulai dari ion positif (kation) dilanjutkan dengan ion negatif (anion). Untuk ion logam yang memiliki lebih dari 1 jenis muatan diberi keterangan angka romawi di tengahnya sesuai besar muatannya. Senyawa Asam Penamaan dimulai dari kata “asam” diikuti nama sisa asamnya, yaitu anion nonlogam. Untuk asam yang terdiri dari tiga jenis unsur, penamaan dimulai dari kata “asam” diikuti nama sisa asamnya, yaitu anion poliatom. Senyawa Basa Nama basa sama dengan nama kationnya yang diikuti kata hidroksida. Senyawa Organik Senyawa organik mempunyai tata nama khusus. Banyak senyawa organik mempunyai nama trivial atau nama dagang.

Kegiatan Pembelajaran 2: Persamaan Reaksi Persamaan reaksi menyatakan perubahan kimia yang menunjukkan hubungan kuantitatif antara zat pereaksi yang terletak di sebelah kiri tanda panah dan hasil reaksi yang terletak di sebelah kanan tanda panah. Penulisan reaksi kimia harus memperhatikan hal-hal berikut: a. Senyawa zat-zat yang bereaksi dan zat-zat hasil reaksi dipisahkan dengan tanda anak panah ke arah kanan. b. Rumus senyawa zat yang akan bereaksi ditulis sebelah kiri anak panah, sedangkan rumus senyawa zat hasil ditulis di kanan anak panah. c. Tanda anak panah tidak boleh diganti tanda sama dengan (=). d. Penulisan rumus senyawa disertai dengan penulisan fasenya. Zat padat dilambangkan s (solid), zat cair l (liquid), gas g (gas), dan larutan aq (aqua). e. Persamaan reaksi harus memenuhi hukum kekekalan massa dengan cara mengisi angka di depan rumus senyawa (koefisien), sehingga jumlah unsur sejenis di kanan dan kiri tanda panah sama.

Penyetaraan Persamaan Reaksi Reaksi Kimia ciri-ciri terjadinya reaksi kimia, di antaranya: 1. Perubahan warna. 2. Perubahan suhu. 3. Pembentukan endapan. 4. Pembentukan gas. Penyetaraan Persamaan Reaksi Langkah-langkah penyetaraan persamaan reaksi (cara matematis): 1. Tetapkan koefisien salah satu zat, biasanya zat yang rumusnya paling kompleks = 1, sedangkan zat lain diberikan koefisien sementara dengan huruf. 2. Setarakan terlebih dahulu unsur yang terkait langsung dengan zat yang diberi koefisien 1 itu. 3. Setarakan unsur lainnya. Hal ini akan membantu jika atom O disetarakan paling akhir.

MODUL 4 HUKUM DASAR DAN PERHITUNGAN KIMIA

Kegiatan Pembelajaran 1: Hukum-Hukum Dasar Kimia Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier) Dalam sistem tertutup, massa zat sebelum dan sesudah reaksi sama. Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust) Perbandingan massa unsur-unsur pembentuk senyawa selalu tetap, sekali pun dibuat dengan cara yang berbeda

Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton) Jika dua jenis unsur dapat membentuk dua jenis atau lebih persenyawaan, dan jika massa salah satu unsur dalam senyawa itu sama maka perbandingan massa unsur yang kedua dalam senyawa tersebut merupakan bilangan bulat dan sederhana. Hukum Perbandingan Volume (Hukum Gay Lussac) Pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi merupakan bilangan bulat dan sederhana Hipotesis Avogadro Gas-gas yang memiliki volume yang sama, pada temperatur dan tekanan yang sama, memiliki jumlah partikel yang sama pula Hipotesis Avogadro dapat ditulis secara matematis: Di mana: V = volume n = koefisien gas k = tetapan kesebandingan

Kegiatan Pembelajaran 2: Stoikiometri Konsep Mol 1. Hubungan Mol dengan Tetapan Avogadro Jumlah partikel dalam 1 mol (dalam 12 gram C-12) disebut tetapan Avogadro. jumlah partikel = n × L Di mana: n = jumlah mol L = tetapan Avogadro 2. Massa Molar (Mm) Massa molar sama dengan massa molekul relatif (Mr) atau massa atom relatif (Ar) suatu zat. 3. Hubungan Jumlah Mol (n) dengan Massa Zat (m) Massa zat (m) adalah perkalian antara massa molar (Mm) dengan jumlah mol (n). Dirumuskan: dengan: m = massa n = jumlah mol Mm = massa molar

4. Hubungan Mol dengan Volume (Volume Molar Gas, Vm) Volume molar gas adalah volume satu mol gas pada keadaan standar (suhu 0°C dan tekanan 1 atmosfer). dengan: V = volume gas n = jumlah mol Vm = volume molar a. Keadaan standar Pada keadaan standar (STP) jumlah mol gas sama, maka volumenya sama pula. Oleh karena itu, dapat diambil kesimpulan bahwa volume 1 mol gas pada STP sebesar 22,4 L. b. Keadaan kamar Pada keadaan RTP (Room Temperature and Pressure), volume molar gas (Vm) = 24 liter/mol. c. Keadaan tertentu dengan suhu dan tekanan yang diketahui Untuk suhu dan tekanan tidak standar kita gunakan rumus persamaan gas ideal: P = tekanan gas (atm); V = volume gas (L) n = jumlah mol gas R = tetapan gas (0,082 L atm/mol K) T = suhu mutlak gas (dalam Kelvin) d. Keadaan yang mengacu pada keadaan gas lain Pada suhu dan tekanan yang sama perbandingan mol gas sama dengan perbandingan volume gas.

5. Kemolaran Larutan (M) Kemolaran adalah suatu cara untuk menyatakan konsentrasi (kepekatan) larutan. Terdapat beberapa sistem konsentrasi, di antaranya: a. Persen massa (% massa) % massa zat A dalam campuran AB = b. Molaritas Molaritas menyatakan banyaknya mol zat terlarut dalam satu liter larutan. dengan: M = kemolaran larutan n = jumlah mol zat terlarut V = volume larutan

Rumus Empiris dan Rumus Molekul Untuk menentukan rumus empiris dan rumus molekul suatu senyawa, dapat ditempuh dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Cari massa (persentase) tiap unsur penyusun senyawa. 2. Ubah ke satuan mol. 3. Perbandingan mol tiap unsur merupakan rumus empiris. 4. Untuk mencari rumus molekul dengan cara: (rumus empiris) n = Mr. Harga n kemudian dapat dihitung. 5. Kemudian kalikan n yang diperoleh dari hitungan, dengan rumus empiris. Menentukan Air Kristal Air kristal dengan kristal dapat kita pisahkan dengan gravimetri. Dari massa kristal dan air kristal dapat digunakan untuk mengetahui molnya kemudian perbandingan mol keduanya merupakan formula senyawa dengan air kristal. Menentukan kadar Unsur dalam senyawa Kadar unsur dalam senyawa dapat ditentukan dari rumus molekulnya.

Hitungan Kimia Sederhana Hitungan kimia sederhana dapat diselesaikan dengan menggunakan empat langkah berikut: 1. Menuliskan persamaan reaksi (yang setara). 2. Menyatakan jumlah mol zat yang diketahui. 3. Menentukan jumlah mol zat yang dinyatakan berdasarkan perbandingan koefisien reaksi. 4. Menyesuaikan jawaban dengan pertanyaan. Pereaksi Pembatas Jika zat-zat yang direaksikan tidak ekuivalen dengan perbandingan koefisien reaksi, maka salah satu pereaksi akan habis terlebih dahulu sedangkan pereaksi yang lain tersisa. Pereaksi yang habis lebih dahulu disebut sebagai pereaksi pembatas.