KIMIA DASAR TEAM KIMIA DASAR Jurusan Kimia Universitas Andalas Padang

Kontrak Perkuliahan MATA KULIAH : KIMIA DASAR SKS : 3 (2-1) Jadwal/jam : Kamis (2sks): 15.30 – 17.10 Jumlah pertemuan : 14 kali + 1 UTS + 1 UAS Metoda belajar : TCL dan SCL Absen : minimal 75% Tugas : (Latihan soal di tiap BAB), dengan double folio dan dikumpul sesuai dengan waktu yang disepakati Nilai : UTS (40% + UAS 40% + tugas 20%) Disiplin : waktu kuliah dan pengumpulan tugas Pakaian : sopan & rapi (tak diizinkan pakai baju kaus oblong,sandal & HP off) Kuis : tiap akhir BAB, tanpa pemberitahuan Ujian : sesuai jadwal, ketahuan berbuat curang, nilai E TAK ADA UJIAN SUSULAN

Silabus Dasar-dasar ilmu kimia Komponen-komponen materi Stoikiometri Reaksi-reaksi kimia Termokimia dan Termodinamika Kinetika kimia Struktur atom dan Sistem periodik Larutan Kesetimbangan Kimia dan Asam-Basa Elektrokimia Kimia inti Referensi : Whitten, K. W., Davis, R., Peck, M. L., Stanley G. G., 2004, General Chemistry, 7th -Ed, Thompson Brooks/Cole, USA Silberberg, M. S., 2003, Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change, 3rd-Ed, The McGraw-Hill Companies, Inc., USA Chang, Raymond, 2003, Kimia Dasar, Konsep-konsep Inti, Jilid 1 dan 2, Edisi Ketiga, Erlangga.

Konsep Dasar Kimia Pendahuluan 1.1 Materi dan Energi 1.2 Sifat-sifat Fisika dan Kimia 1.3 Perubahan-perubahan Fisika dan Kimia 1.4 Campuran, Zat, Senyawa dan Unsur 1.5 Pengukuran dalam Kimia Pendahuluan Kimia adalah ilmu yang menjelaskan tentang materi, baik sifat-sifatnya, perubahan yang dialaminya dan perubahan energi yang menyertai perubahan tersebut. Objectives: Menggunakan istilah materi dan energi secara tepat Membedakan antara sifat-sifat fisika dan kimia dan antara perubahan-perubahan fisika dan kimia Mengenali berbagai bentuk atau keadaan mater: campuran homogen dan heterogen, zat, senyawa dan unsur Menggunakan konsep angka penting dan satuan pengukuran yang tepat Menggunakan metoda faktor unit/analisis dimensi dalam perhitungan

1.1 Materi dan Energi MATERI ENERGI Kerja PANAS E. Kinetik Ruang Massa MATERI melakukan E. Kinetik E. Potensial Materi adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang. Massa adalah ukuran yang menunjukan jumlah materi dalam suatu sampel. Beri contoh macam-macam materi yang ada disekitar!!! Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja atau memindahkan panas Klasifikasi energi: Energi kinetik dan Energi potensial Energi kinetik energi yang muncul karena gerakan Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda memindahkan

Materi adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang Massa adalah ukuran yang menunjukan jumlah materi dalam suatu sampel Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja atau memindahkan panas Klasifikasi energi Energi kinetik, energi yang muncul karena gerakan Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda

Hukum Kekekalan Materi Dan Energi Jumlah materi tidak akan berubah saat mengalami perubahan fisika atau kimia Hukum Kekekalan Energi Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan melalui reaksi kimia atau perubahan fisika. Energi hanya dapat diubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi yang lain

Keadaan Materi Cair/Liquid Density tinggi Gas Density rendah PADAT/SOLID  Density tinggi  Sulit mengembang/ dimampatkan  Bentuk kaku/ rigid Cair/Liquid Density tinggi  Bentuk mengikuti wadah Gas Density rendah Mudah Memenuhi wadah yang ditempati Berdasarkan bentuk fisiknya, materi dapat dikelompokkan menjadi tiga bentuk keadaan yaitu padat, cair dan gas. Materi dalam keadaan padat bersifat kaku dan memiliki bentuk yang tetap. Volumenya tidak banyak berubah dengan adanya perubahan temperatur dan tekanan. Pada banyak padatan, disebut sebagai kristal padat, partikel penyusunnya menempati posisi yang tetap dalam struktur kristalnya. Kekuatan interaksi antar partikel menentukan seberapa keras dan kuat kristal tersebut. Materi dalam keadaan cair bersifat mengalir, memiliki bentuk sesuai dengan wadah yang ditempati dan volumenya tetap. Cairan sangat sulit untuk dimampatkan. Gas merupakan materi dengan kerpatan yang sangat rendah jika dibandingkan dengan padat dan cair. Partikel gas menempati seluruh bagian dari wadahnya. Gas sangat mudah memuai dan dimampatkan.

1.2 Sifat Fisika dan Kimia Sifat Kimia Sifat Fisika adalah sifat yang muncul saat materi mengalami perubahan komposisi, terkait dengan perubahan kimia yang dialami Contoh: Logam magnesium dengan oksigen dapat membentuk magnesium oksida. Sifat kimia magnesium adalah dapat bereaksi dengan oksigen, melepaskan energi saat terjadi reaksi. Sifat kimia dari oksigen adalah dapat bereaksi dengan magnesium Sifat Fisika adalah sifat-sifat yang dapat diukur atau diamati saat tidak terjadi perubahan komposisi Contoh: warna materi, titik leleh, titik didih, density, kapasitas panas, Beberapa sifat fisika dari suatu senyawa tergantung pada kondisi saat pengukuran seperti temperatur dan tekanan

1.3 Perubahan Fisika dan Kimia Perubahan Kimia adalah perubahan yang dihasilkan ketika terbentuk zat kimia baru Pada tingkat molekul perubahan kimia melibatkan pembentukan atau pemutusan ikatan antar atom, sehingga menghasilkan zat baru (terbentuk besi oksida) Besi berkarat Contoh : (terbentuk uap air dan karbon dioksida) Gasoline terbakar Perubahan Fisika adalah perubahan yang terjadi pada sifat materi tsb tanpa diikuti perubahan komposisi kimia Tidak mempengaruhi struktur molekul, tapi merubah sifat fisiknya, (texture,ukuran partikel, warna, volume, masa, density) (tetap molekul H2O) Air mendidih Contoh: (tetap molekul gula) Melarutkan gula dalam air

PERUBAHAN FISIKA Contoh perubahan fisika : a. perubahan wujud  es balok yang mencair menjadi air  air menguap menjadi uap  kapur barus menyublim menjadi gas, dsb b. perubahan bentuk  gandum yang digiling menjadi tepung terigu  benang diubah menjadi kain  batang pohon dipotong jadi kayu balok c. perubahan rasa berdasarkan alat indera  perubahan suhu  perubahan rasa, dll

PERUBAHAN KIMIA

Ciri-ciri perubahan kimia adalah Terbentuk gas, ditandai oleh gelembung 2. terbentuk endapan 3. Penyerapan energi 4. terjadi perubahan warna

Is it a chemical or physical change? Sugar dissolving in tea Chemical Change Physical Change

Is it a chemical or physical change? Breaking water up by separating it into hydrogen and oxygen Chemical Change Physical Change

Is it a chemical or physical change? Lighter fluid burning Chemical Change Physical Change

Is it a chemical or physical change? An egg rotting Chemical Change Physical Change

1.4 Klasifikasi Materi Materi Zat Murni Campuran CampuranHomogen CampuranHeterogen Zat Murni Senyawa Unsur Materi Perubahan fisika Campuran: Komposisinya terdiri atas beberapa zat, setiap komponen masih menunjukan sifat aslinya, dapat dipisahkan secara fisika, komposisi penyusunnya berbeda2 dan menunjukan sifat yang beragam Zat murni: Memiliki komposisi penyusun yang tetap,tidak dapat dipisah secara fisika, serta hanya dapat diidentifikasi dan dipisahkan secara kimia, menunjukan sifat yang seragam. Campuran Homogen memiliki komposisi yang seragam sehingga setiap komponennya tidak bisa dibedakan Campuran Heterogen tidak memiliki komposisi yang seragam, sehingga setiap komponennya bisa dibedakan. Senyawa dapat dipisahkan menjadi zat-zat yang lebih sederhana dengan cara reaksi kimia Unsur tidak dapat dipisahkan lagi dengan cara reaksi kimia Perubahan kimia

Campuran Campuran Terdiri dari berbagai komposisi Masing-masing komponen memp sifatnya masing-masing Dapat dipisahkan jd zat murni dg metoda fisika Campuran yg berbeda komposisi jg memp sifat yang berbeda Characteristics: percentage composition varies from sample to sample components are chemically different and retain properties in a mixture do not melt/boil at a definite temperature two types: heterogeneous mixtures components not uniformly mixed more than one phase homogeneous mixtures components uniformly mixed one phase also called solutions

Campuran Homogen Masing-masing komponen tak dpt dipisahkan dan dibedakan Masing-masing komposisi menyatu Campuran heterogen Masing-masing komponen tak dpt dipisahkan dan dibedakan Masing-masing komposisi tak menyatu

Zat Murni Memp komposisi tertentu Tak dpt dipisahkan secara fisika Sifatnya berubah bila dipisahkan secara kimia Sifatnya tidak berfariasi Unsur contoh: Ag argentum Na natrium O, O2 ,O3 oksigen ditemukan dalam beberapa bentuk (allotrope) Senyawa contoh: H2O air NaCl garam dapur CH3COOH cuka Characteristics: percentage composition always the same from sample to sample melt/boil at a characteristic temperature note: some compounds decompose before melting or boiling! two types: elements not chemically decomposable into other elements properties do not vary compounds elements combined chemically in law of definite proportions one element can occur in several different forms ( allotropes ) Tak dapat diuraikan jadi bagian yg lebih kecil dan dengan perbandingan tertentu secara kimia Dapat diuraikan jadi bgn yg lbh kecil dan dg perbandingan tertentu secara kimia

SUMMARY

Metoda Pemisahan Campuran Dasar pemisahan: komponen berbeda  sifat berbeda Strategi: Merancang proses yang bisa antar komponen yang berbeda sifat density tinggi/density rendah mudah menguap/tidak mudah menguap larut/tidak larut reaktif/inert magnetik/nonmagnetik polar/nonpolar Beberapa teknik dasar pemisahan: filtrasi: seleksi komponen berdasarkan ukuran partikel floatasi: seleksi komponen berdasarkan density kristalisasi: seleksi komponen bedasarkan kelarutan ekstraksi: seleksi komponen berdasarkan kelarutan distilasi: seleksi komponen berdasarkan titik didih kromatografi: seleksi komponen berdasarkan afinitasnya terhadap fasa stasioner

1.Floatasi Density dapat menyebabkan sebagian campuran mengendap ke bagian bawah larutan Proses ini dapat digunakan untuk menyaring air Zat kontaminasi akan hilang dari larutan sehingga warna air kembali jernih

2.Filtration Suatu campuran akan melewati suatu pori saringan yang sesuai atau lebih besar dari ukuran molekulnya. Jika ukuran molekul zat tersebut lebih besar dari ukuran pori dari penyaringannya maka zat tersebut akan tertinggal didalam penyaring. Sedangkan zat yang akan disaring akan lewat dari saringan Examples: Dirty water lab Precipitation lab Cara ini biasanya digabung dengan cara kristalisasi

3.Crystallization Proses pemisahan dalam suatu pelarut dengan cara pelarut diuapkan, sehingga zat terlarut membentuk kristal Examples: Rock candy Saltwater lab after evaporation

4.Chromatography . Mulanya digunakan untuk memisahkan warna-warna pigment yang terdapat dalam daun. Proses ini biasanya digunakan untuk mengidentifikasi suatu zat Zat yang akan dipisahkan bila berwarna maka akan dapat dilihat adanya pita-pita warna dalam kolom. Zat yang akan dipisahkan akan diserap oleh adsorbent (zat penyerap) dan tergantung kepada kekuatan adsorpsinya(daya serap), sedangkan zat yang tak diserap akan mengalir terus ke bawah kolom

5. Distilasi ►►Pemisahan dua atau lebih campuran berwujud cair berdasarkan perbedaan titik didihnya

6. Ekstraksi Pelarut Ekstraksi : merupakan proses pemisahan suatu komponen dari suatu campuran berdasarkan proses distribusi terhadap dua macam pelarut yang tidak saling bercampur

Angka Penting (significant figure) 1.5 Pengukuran Dalam Kimia Angka Penting (significant figure) Jumlah digit angka yang menunjukan hasil pengukuran yang tepat dan akurat 92,154  5 angka penting 0.092067  5 angka penting 0,092067 ditulis 9,2067 X 10-2  5 angka penting 0,092 ditulis 9,2 X 10-2  2 angka penting 0,0920 ditulis 9,20 X 10-2  3 angka penting Significant Figures are the number of digits that express the result to the true measured precision. For example, let's consider the number Aturan Angka Penting Angka selain nol adalah angka penting Contoh: 38,57 memiliki 4 angka penting 288 g memiliki 3 angka penting 2. Nol dapat berperan sebagai angka penting atau tidak a. Nol yang berada di awal rangkaian angka tidak termasuk angka penting contoh: 0,052 g memiliki 2 angka penting 0,00364 m memiliki 3 angka penting b. Nol yang berada ditengah-tengah rangkaian angka termasuk angka penting contoh: 2007 memiliki 4 angka penting 6,08 km memiliki 3 angka penting c. Nol yang berada pada akhir angka desimal termasuk angka penting contoh: 38,0 cm memiliki 3 angka penting 440,0 m memiliki 4 angka penting d. Nol yang berada pada akhir rangkaian angka setelah desimal bisa termasuk angka penting bisa tidak contoh: 24,300 km memiliki 3 atau 4 atau 5 angka penting Jika ditulis 2,43 x 104 km memiliki 3 angka penting Jika ditulis 2,4300 x 104 km memiliki 5 angka penting 3. Aturan angka penting tidak berlaku untuk bilangan eksak Contoh: 1 inchi = 2,54 cm 1 dan 2,54 termasuk bilangan eksak 4. Angka penting hasil penjumlahan dan pengurangan ditentukan oleh angka pertama yang meragukan Contoh: 37,24 mL +10,3 mL 47,54 mL dilaporkan sebagai 47,5 mL (hasil kalulator 47,54) *yang digaris merupakan angka yang meragukan 5. Pada hasil operasi perkalian dan pembagian angka penting tidak lebih dari angka penting yang digunakan saat operasi Contoh: A = l x w = (12,34 cm) (1,23 cm) = 15,2 cm2 (hasil kalkulator) = 15,1782) Angka pentingnya 3 yaitu 15,2

Aturan Angka Penting Campuran Penambahan Perkalian Bilangan eksak

1.6 Analisis Dimensi Metoda Faktor Unit Harga 1 lusin donut Rp 60.000, berapa harga 3 lusin donut ? 3 lusin donut 60.000 rupiah 1 lusin donut = 180.000 rupiah faktor konversi Berapa mikrometer 0,34 cm ? Dimensional analysis is used in numerical calculations, and in converting units Dimensional analysis can help us identify whether an equation is set up correctly (i.e. the resulting units should be as expected) Units are treated similarly to the associated numerical values, i.e. if a variable in an equation is supposed to be squared, then the associated dimensions are squared, etc.

Faktor Konversi 1 Ǻ = 1 x 10-10 m dan 1 nm = 1 x 10-9 m Bila jari-jari atom pospor 1.10 Ǻ, nyatakan jari-jari atom dalam cm dan nanometer 1 Ǻ = 1 x 10-10 m faktor konversinya adalah 1 nm = 1 x 10-9 m faktor konversinya adalah Yang ditanya adalah jari-jari atom pospor 1.10 Ǻ = ……….. cm = ………… nm

SELAMAT BELAJAR