Modul 2 Lambang Unsur, Rumus Kimia, dan Persamaan Reaksi

Materi Pembelajaran

A. Lambang Unsur

Lambang unsure yang digunakan sampai sekarang diciptakan oleh seorang ahli kimia berkebangsaan Swedia bernama Jons Jakob Berzelius (1779 – 1848). Penulisan lambing unsure ini diambilkan dari huruf depan nama ilmiah unsure dalam bahasa latin, ditulis dengan huruf capital. Contoh oksigen (O), hidrogen (H), karbon (C). Apabila suatu unsure dilambangkan lebih dari satu huruf, maka penulisan huruf pertamanya ditulis dengan huruf capital diikuti dengan huruf kecil dari salah satu huruf nama unsure tersebut. Contoh : seng (Zn), emau atau Aurum (Au), dan tembaga atau Cuprum (Cu). Nama dan lambing unsure yang ada di alam disajikan dalam table (terlampir).

Selain unsure-unsur yang terdapat di atas, IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) menetapkan lambing unsure dengan akhiran”ium” untuk unsure-unsur yang baru ditemukan berdasarkan nomor atom unsure yang lebih dari 100 dengan ketentuan: nomor atom 0 = nil, 1 = un, 2 = bi, 3 = tri, 4 = quad, 5 = pent, 6 = hex, 7 = sept, 8 = oct, 9 = enn. Contohnya sebagai berikut.

1. Unsure dengan nomor atom 104 → 1 = un, 0 = nil, dan 4 = quad. Sehingga nama unsure itu unnilquadium, disingkat UNQ.

2. Unsure dengan nomor atom 119 → 1 = un dan 9 = enn. Sehingga nama unsure itu ununennium, disingkat UUE.

Berdasarkan ketentuan di atas dapat disimpulkan sebagai berikut.1. Nama unsure harus singkat dan berhubungan dengan nomor atom unsurnya.2. Nama unsure terdiri dari 3 huruf.3. Lambang unsure diturunkan langsung dari nomor atom dan jelas hubungannya dengan nama

unsure tersebut.

Selain itu, pemberian nama unsure juga dapat dilakukan berdasarkan hal-hal berikut.1. Warna unsure, misalnya klorin (chloros = hijau).2. Sifat unsure, misalnnya fosfor (phosphorus = bercahaya).3. Penemu unsure, misalnya rutherfordium (Rf) nomor atom 104 ditemukan oleh Rutherford.Pemberian nama unsure juga tergantung pada penemunya, sedangkan unsure dengan nomor ataom 104 mempunyai 2 nama, yaitu rutherfordium dengan lambing Rf, nama ini diberikan oleh suatu tim dari Universitas California (Berkeley), Amareka Serikat, sedangkan nama yang diberikan oleh suatu tim dari Uni Soviet (Rusia) adalah Kurchatoviam. Kedua belah pihak yakin sebagai penemu unsure nomor 104 tersebut.Pemberian nama unsure baru berdasarkan ketentuan dari IUPAC yaitu dengan memberikan akhiran –ium pada rangkaian kata yang menyatakan nomor atomnya, misalnya 0 = nil, 1 = un, 2 = bi, 3 = tri, 4 = quad, 5 = pent, 6 = hex, 7 = sept, 8 = oct, 9 = enn. Lambang unsurnya terdiri atas tiga huruf. Contohnya unsure dengan nomor atom 105 namanya unnilpentium (un = 1, nil = 0, pent = 5) dan lambangnya Unp.

1

B. Atom, Molekul, dan Ion1. Atom

Gagasan tentang atom pertama kali dikemukakan oleh Leucippus dan Demokritus, disusul oleh Aristoteles. Konsep-konsep yang mereka kemukakan hanya berdasarkan spekulasi dan bukan didasarkan pada hasil eksperimen hingga akhirnya Dalton berhasil menyajikan teori atom pada tahun 1803. Teori atom Dalton memadukan gagasan-gagasan tentang atom yang diambil dari teori partikel cahaya dari Newton, konsep unsure dari Boyle, hokum Kekekalan Massa dari lavoiser, dan hokum Perbandingan Tetap dari Proust.Pokok-pokok teori Dalton antara lain.a. Materi merupakan bagian terkecil yang masih mempunyai sifat materi dan tidak dapat

dibagi-bagi yang disebut atom.b. Atom dari unsure yang sama mempunyai sifat yang sama dan atom unsure yang

berbeda mempunyai sifat yang berbeda pula.c. Aton tidak dapat diciptakan dn dan tidak dapat dimusnahkan.d. Atom-atom dapat saling bergabung membentuk molekul dan dapat diuraikan lagi

menjadi atom penyusunnya.2. Molekul

Molekul adalah gabungan dua atau lebih atom unsure yang sejenis ataupun berlainan. Berdasarkan jenis atom-atom penyusunnya, molekul dibedakan atas molekul unsure dan molekul senyawa.a. Molekul Unsur

Molekul unsure adalah gabungan dua atau lebih atom unsure yang sejenis. Lambing molekul unsure ditulis dari lambing unsure dilengkapi dengan indeks. Contohnya antara lain.1) Molekul gas nitrogen, ditulis N2.

2) Molekul gas hidrogen, ditulis H 2.

3) Molekul uap belerang, ditulis S8.Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa unsure-unsur yang terdapat di alam bebas tidak berdiri sendiri, melainkan bergabung membentuk suatu molekul, terutama unsure berwujud gas, seperti berikut.1) Unsure-unsur hidrogen, oksigen, nitrogen, flourin, klorin, bromine, dan iodine selalu

berbentuk molekul diatomic, lambangnya ditulis dengan indeks 2, yaitu: H 2, O2, N2

, F2, Cl2, Br2, dan I 2.2) Unsure fosfor, arsen, dan antimony dalam keadaan uapnya berbentuk molekul

tetraatomik, lambangnya ditulis dengan indeks 4, yaitu: P4, As4, dan Sb4.3) Unsure belerang dalam wujud uapnya berbentuk molekul oktaatomik,

dilambangkan dengan indeks 8, yaitu S8.Perkecualian1) Unsure-unsur golongan VIIIA atau gas mulia tidak saling berikatan, membentuk

molekul monoatomik. Contoh: He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn.2) Unsure-unsur berwujud padat yang jumlah atom dalam molekul belum diketahui

dianggap berdiri sendiri tanpa indeks. Contoh: Fe, Zn, Pt, Sn, Ni, C, dan Au.

2

b. Molekul SenyawaMolekul senyawa adalah gabungan dua atau lebih atom unsure yang berbeda. Contohnya antara lain.1) Molekul air, ditulis H 2O

2) Molekul glukosa, ditulis C6H 12O6

Perbedaan antara molekul unsure dengan molekul senyawa, pada molekul unsure, terdiri atas atom-atom yang sejenis. Sedangkan molekul senyawa, terdiri atas atom-atom unsure yang berbeda.Berdasarkan jumlah atom pembentuknya, molekul unsure dibedakan atas molekul diatomic (misal H 2, O2, N2, F2, Cl2, dan I 2), molekul tetraatomik (missal P4, As4, dan Sb4), dan molekul oktaatomik (missal S8).Perkecualian pada beberapa unsure kimia yang membentuk molekul sebagai berikut.a. Unsure logam/padat, jumlah atom dalam molekulnya belum diketahui sehingga

dianggap dapat berdiri sendiri, disebut molekul monoatomik. Lambing unsure ditulis tanpa indeks, missal Fe, Au, Ni, Zn, Sn, dan Pt.

b. Kereaktifan unsure-unsur gas mulia, sangat rendah sehingga tidak mempunyai kemampuan untuk berikatan dengan unsure lain, disebut molekul monoatomik. Lambangnya ditulis tanpa indeks, misalnya He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn.

c. Molekul raksa, jumlah atom dalam satu molekul tidak terbatas dan disebut molekul monoatomik. Lambangnya ditulis tanpa indeks, misalnya B, C, dan Si.

3. IonIon adalah atom atau gabungan atom-atom yang bermuatan listrik. Ion terbentuk apanila pada reaksi kimia suatu atom unsure menangkap atau melepaskan electron. Berdasarkan muatan listriknya, ion dibedakan menjadi dua, yaitu ion positif dan ion negative. Ion positif disebut juga kation, terjadi bila suatu atom melepaskan elektronnya.Contoh:a. Atom hidrogen melepaskan 1 elektronnya menjadi ion H+¿¿. Reaksinya H → H+¿¿ + e−¿¿

b. Atom kalsium (Ca) melepaskan 2 elektronnya menjadi Ca2+¿ ¿. Reaksinya Ca → Ca2+¿ ¿ + 2e-

c. Atom aluminium (Al) melepaskan 3 elektronnya menjadi Al3+¿¿. Reaksinya Al →Al3+¿¿ +3e-

Ion negative, disebut juga dengan anion, terjadi bial suatu atom menangkap electron yang dilepaskan atom lain.Contoh:a. Atom flourin (F) menagkap 1 elektron menjadi ion F−¿¿. Reaksinya F + e- → F−¿¿

b. Atom oksigen (O) menangkap 2 elektron menjadi O2−¿¿. Reaksinya O + 2e → O2−¿¿

c. Atom nitrogen (N) menangkap 3 elektron menjadi N3−¿¿. Reaksinya N + 3e → N3−¿¿

Berdasarkan jumlah unsure yang membentuk senyawanya, ion dibedakan atas ion monoatomik dan poliatomik. Ion monoatomik adalah ion yang berasal dari satu jenis unsure, misalnya Na+¿¿ (ioni natrium). Ion poliatomik adalah ion yang berasal dari dua jenis

3

atom atau lebih, misalnya CO32−¿¿ (ion karbonat) dan NO3

−¿¿ (ion nitrat). Materi-materi di

alam yang terbentuk dari gabungan antara unsure logam dengan unsure non logam umumnya tersusun atas ion-ion. Proses penggabungan ini diawali dengan pembentukan ion-ionnya, kemudian terjadi tarik-menarik antara ion-ion yang berbeda muatannya.

1. Apa perbedaan atom, molekul, dan ion?Jawab :____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Tentukan jumlah atom unsure yang terdapat dalam molekul senyawa-senyawa berikut!a. Ba(OH )2b. Ca(NO3)2c. Mg (PO4)2Jawab :__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Tentukan ion-ion penyusun dari senyawa-senyawa berikut!a. Batu gibbs (kalsium sulfat)b. Terusi (tembaga (a) sulfat)c. Pupuk ZA (ammonium sulfat)Jawab :__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Apa yang membedakan antara:a. Molekul unsure dan molekul senyawa, danb. Molekul monoatomik dan molekul poliatomikJawab :__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Larutan garam dapur (NaCl) dapat menghantarkan arus listrik karena mengandung ion-ion. Ditinjau dari partikel dasar materi, tentukan atom-atom penyusun garam dapur dan menentukan kation serta anionnya!Jawab :____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4

UJI KOMPETENSI

C. Massa Atom Relatif dan Massa Molekul RelatifMassa atom relative dan massa molekul relative digunakan dalam perhitungan-perhitungan kimia.1. Massa Atom Relatif

Massa atom relative atau biasa disingkat dengan Ar, merupakan perbandingan massa 1 atom unsure dengan 1/12 massa 1 atom C-12. Atom merupakan bagian terkecil dari unsure materi yang sangat kecil dan tidak dapat dilihat dengan massa biasa. Demikian kecilnya ukuran suatu atom, sehingga massa atom juga sangat kecil. Contoh, massa 1 atom karbon diukur dengan spektograf massa diperoleh 1,92384 x 10−23 gram. Agar perhitungan-perhitungan kimia menjadi mudah, digunakan satuan lain dalam skala yang lebih besar tanpa mengubah arti yang sesungguhya. Oleh karena itu digunakan standar yang

dinamakan standar satuan massa atom. Sebagai standar satuan massa atom, ditetapkan 112

x massa 1 atom karbon (isotop karbon 12).

Dengan demikian, satu satuan massa atom (1 SMA) = 112

x 1,92384 x 10−23 gram = 1,66 x

10−24 gram = 1 Avogram. Sehingga massa relative (Ar) suatu unsure X dirumuskan sebagai berikut.

CONTOH SOAL DAN PEMECAHAN1. Jelaskan arti dari ArNa = 23

Pemecahan :

Artinya = massa1atomunsur Na112

massa1atomC = 23

Sehingga massa 1 atom Na = 23 x 112

massa 1 atom C

= 23 Avogram = 23 x 1,66 x 10−24 gram = 3,818 x 10−23 gram

2. Diketahui massa satu atom seng = 1,08 x 10−22 gram. Apabila diketahui massa satu atom C-12 =

2,00 x 10−23 gram, tentukan massa atom relative dari seng!Pemecahan :

Ar (Zn) = 1,08 x 10−22

12x 2,00 x10−23 =

12x 10−22

2,00x 10−23 = 6,48 x 10 = 65

3. Tentukan harga Mr tiap-tiap senyawa di bawah ini, apabila diketahui Ar: H = 1; O = 16; Cl = 35,5; dan Na = 23!a. Natrium Klorida (NaCl)b. Air (H 2O¿Pemecahan :a. Mr NaCl = (1 x 23) + (1 x 35,5) = 58,5

5

Ar X = massa1atomunsur X112

massa1atomC

b. Mr H 2O = (2 x 1) + (1 x 16) = 18

2. Massa Molekul Relatif (Mr)Massa molekul relative (Mr) merupakan perbandingan massa 1 molekul unsure atau

molekul senyawa dengan 112

x massa 1 atom C-12.

Mr senyawa A =

CONTOH SOAL DAN PEMECAHAN 1. Tentukan massa molekul relative (Mr) dari H 2O!

Pemecahan :

Mr H 2O = massa1molekul H 2O

112

massa1atomC = massa2atomH+massa1atomO

112

massa1atomC

= 2x massaatomH112

massa1atomC + 1x massaatomO112

massa1atomC

= (2 x ArH) + (1 x ArO) = (2 x 1) + (1 x 16) = 182. Suatu senyawa dengan rumus kimia Na2CO3 . x H 2O mempunyai Mr = 286. Jika diketahui Ar :

Na = 23; C = 12; O = 16; dan H = 1. Tentukan harga x!Pemecahan :Mr Na2CO3 . x H 2O = 2 . ArNa + Ar C + 3 . Ar O + x (Mr H 2O

268 = 2 . Ar Na + Ar C + 3 . Ar O + x ( 2 . Ar H + Ar O) 268 = ( 2 x 13) + 12 + (3 x 16) + x (2 x 1) + 16 268 = 106 + 18x X = 10

3. Massa molekul relative dari senyawa M(OH )3 = 107. Jika diketahui Ar O = 16 dan H = 1, tentukna massa atom relative M!Pemecahan :Mr M(OH )3 = Ar . M + 3 . Ar O + 3 . Ar H

107 = Ar M + (3 x 16) + (3 x 1) Ar M = 56

Dari contoh di atas dapat disimpulkan bahwa massa molekul relative senyawa adalah jumlah massa atom relative unsure-unsur pembentuk senyawa tersebut setelah masing-masing Ar unsure dikalikan dengan indeks-indeksnya.

6

massa1molekul senyawa A112

x massaatomC

UJI KOMPETENSI

Tentukan Mr!1. Fe2 ¿¿¿ =

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. K2Cr2O7 = ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Mn (NO3)2 = ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. NaClO3 = ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. CaSiO3 = ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

D. Rumus KimiaRumus kimia adalah lambing molekul unsure atau senyawa yang menyatakan jenis dan jumlahrelatif atom-atom yang terdapat dalam suatu zat. Contohnya antara lain.1. Molekul air terdiri dari 2 atom hidrogen dan 1 atom oksigen, lambangnya H 2O. Dan rumus

kimianya H 2O.

2. Molekul gas nitrogen terdiri atas 2 atom nitrogen, dilambangkan dengan N2 dan rumus

kimianya N2.Cara Membaca Rumus KimiaContoh :1. 2N, dibaca dua-N, artinya 2 atom nitrogen dimana setiap atomnya berdiri sendiri.2. N2, dibaca N-dua, artinya satu molekul nitrogen yang terdiri atas dua atom nitrogen.

3. 3N2, dibaca tiga-N-dua, artinya tiga molekul nitrogen yang terdiri atas dua atom nitrogen.Bilangan angka di depan lambing unsure atau rumus kimia dinamakan koefisien. Koefisien ini menyatakan banyaknya atom unsure atau senyawa di belakangnya. Lambing unsure yang berdiri sendiri tanpa indeks dibaca atom, sedangkan unsure yang ditulis dengan indeks dan rumus kimia senyawa dibaca molekul.Rumus kimia dapat dibedakan menjadi 2, sebagai berikut.1. Rumus molekul adalah rumus yang menyatakan jumlah masing-masing unsure yang ada

dalam suatu senyawa.2. Rumus empiris adalah rumus paling sederhana yang menyatakan perbandingan mol unsure-

unsur penyusun dari suatu senyawa.Perbedaan antara rumus molekul dengan rumus empiris dapat dilihat dalam table berikut.

No. Nama Senyawa Rumus Molekul Rumus Empiris1. Asam Nitrat HNO3 HNO3

7

2. Asam Sulfat H 2SO4 H 2SO4

3. Natrium Tiosulfat Na2S4O6 Na❑ S2O3

4. Gas Butana C4H 10 C2H 5

5. Asam Oksalat H 2C2O4 H❑C❑O2

6. Glukosa C6H 12O6 CH 2O

Penentuan Rumus Empiris dan Rumus MolekulPenentuan rumus empiris dan rumus molekul suatu senyawa dapat ditentukan apabila persentase massa masing-masing unsure dan massa molekul relative suatu senyawa diketahui.

CONTOH SOAL DAN PEMECAHAN Suatu senyawa hidrokarbon yang mempunyai massa atom relative 42 mempunyai komposisi atom C = 86% dan H = 14%. Tentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa hidrokarbon tersebut !Pemecahan :

Mol atom C = 8612

= 7

Mol atom H = 141

= 14

Perbandingan atom C : H = 7 : 14 = 1 : 2Rumus empiris senyawa hidrokarbon = CH 2

Rumus molekul senyawa :Mr senyawa = 42Ar C = 12 dan Ar H = 1Mr (CH 2)n = Ar C + Ar H 42 = 12 n + 2 n 42 = 14 n N = 3Jadi rumus molekul senyawa (CH 3)3 = C3H 6

1. Tuliskan lambing unsure dari unsure-unsur berikut!a. Perakb. Emasc. Sengd. Aluminiume. BesiJawab : ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Tentukan arti dari :a. 4Feb. 5H 2

8

UJI KOMPETENSI

c. 3NaClJawab : ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Tuliskan rumus kimia dari :a. 16 atom natriumb. 48 atom oksigenc. 24 atom belerangJawab : ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Tuliskan lambing atom besi, belerang, mangan, fosfor, dan magnesium!Jawab :____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Tuliskan nama unsure dengan lambing Al, C, V, dan Na!Jawab :____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

E. Nama SenyawaPada mulanya pemberian nama senyawa didasarkan pada beberapa hal berikut.1. Nama, ilmuan penemu, contoh : Natrium Sulfat (Na2SO4) disebut garam Glauber dan

ditemukan oleh J.R. Glauber.2. Tempat ditemukan, contoh : Ammonium Klorida (NH 4Cl¿ dinamakan garam salmiak.

3. Sifat senyawa, contoh : Natrium karbonat (NaCO3) dinamakan soda pembersih.Cara pemberian nama seperti contoh di atas sangat menyulitkan karena jumlah senyawa sangat banyak. Oleh karena itu, digunakan suatu cara pemberian nama senyawa kimia yang berlaku secara internasional (IUPAC) sebagai berikut.1. Senyawa yang tersusun atas dua macam unsure diberi nama dengan menyebutkan nama

unsure-unsur penyusun senyawa tersebut dan diakhiri dengan kata “ida”. Contohnya sebagai berikut.a. Zn = seng

O = oksigen, ZnO = seng oksidab. Na = natrium

Cl = klorin, NaCl = natrium kloridac. Mg = magnesium

N = nitrogen, Mg3N2 = magnesium nitridad. Apabila pasangan unsure yang bersenyawa membentuk lebih dari satu jenis senyawa,

angka indeks perlu disebutkan dalam bahasa Yunani, yaitu 1 (mono), 2 (di), 3 (tri), 4 (tetra), 5 (penta), 6 (heksa), 7 (penta), 8 (okta), 9 (nona), dan 10 (deka).Contoh : SO2 = belerang dioksida, PCl3 = fosfor triklorida, dan CO2 = karbon dioksida.

2. Senyawa yang Tersusun Atas Dua Ion

9

Senyawa yang tersusun atas ion-ion disebut senyawa ion. Pemberian nama pada senyawa ion cukup dengan menyebutkan nama ion positifnya (umumnya nama atom logam) dan ion negatifnya. Contoh :

a. Na+¿¿ = natrium SO42−¿ ¿ = sulfat

Na2SO4 = natrium sulfat

b. Mg2+¿¿ = magnesium, CN−¿ ¿ = sianida

Mg(CN )2 = magnesium sianida

c. Ba2+¿¿ = barium, ClO3−¿¿

Ba(ClO3)2 = barium kloratSuatu senyawa ion terbentuk dari ion negative dan ion positif yang jumlah muatannya sama banyak, hingga jumlahnya nol. Contoh :

a. Ion Mg2+¿¿ dan ion CO32−¿¿

Muatan ion Mg2+¿¿ = +2, muatan ion CO32−¿¿= -2

Maka senyawanya MgCO3

Jumlah muatan pada MgCO3 = +2-2 = 0b. Ion Na+¿¿ dan ion Cl−¿¿

Muatan ion Na+¿¿ = +1, muatan ion Cl−¿¿ = -1Maka senyawanya adalah NaClJumlah muatan pada NaCl = +1-1 = 0

c. Ion Mg2+¿¿ dan ion PO43−¿¿

Muatan ion Mg2+¿=+2¿, muatan ion PO43−¿¿ = -3 . Muatan Mg2+¿¿ ≠ PO4

3−¿¿

Ion Mg2+¿¿ harus berjumlah 3 dan ion PO43−¿¿ harus berjumlah 2 agar muatan

keduanya sama. Berarti 3 ion Mg2+¿¿ bergabung dengan 2 ion PO43−¿ .¿ Senyawa yang

terjadi adalah Mg3(PO4)2. Jumlah muatan pada Mg3(PO4)2 = (3 x (+2) + (2 x (-3)) = 0d. Senyawa molekul (ion-ion poliatom) adalah senyawa yang dua atau lebih atomnya

terlihat bersama-sama dalam satu ion. Contoh :1) Senyawa asam: HNO3 (asam nitrat), H 3PO 4 (asam fosfat), H 2SO4 (asam sulfat),

CH 3COOH (aam asetat).

2) Senyawa basa: NaOH (natrium hidroksida), Ca(OH )2 (kalsium hidroksida), Zn

(OH )2(seng hidroksida).

F. Persamaan ReaksiPersamaan reaksi merupakan gambaran reaksi kimia yang terdiri atas pereaksi atau reaktan dan hasil reaksi atau produk, disertai dengan koefisiennya dan dipisahkan dengan tanda panah. Secara umum, persamaan reaksi dituliskan:

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam penulisan persamaan reaksi antara lain.1. Pereaksi atau reaktan ditulis di sebelah kiri tanda panah sedangkan hasil reaksi atau produk

ditulis di sebelah kanan tanda panah. aA + bB = reaktan, cC + dD = produk.

10

aA + bB → cC + dD

2. Tanda panah tidak boleh diganti dengan tanda yang lain seperti sama dengan (=).3. Pada masing-masing zat dalam reaktan dan produk dilengkapi dengan indeks lambing

kondisi zat tersebut, yaitu:a. Zat padat = s (solid)b. Zat cair = l (liquid)c. Zat gas = g (gas)d. Larutan = aq (aquades)

Contoh : aA (aq ) + bB(s) → cC (g) + dD(l)

4. Persamaan reaksi harus memenuhi hokum Kekekalan Massa dengan mengisi koefisien yang tepat, untuk menyamakan jumlah unsure sejenis pada reaktan dan produk.Contoh : 2HCl + Zn → ZnCl2 + H 2

Jumlah unsure ruas kiri = jumlah unsure ruas kananH = 2, Cl = 2 Zn = 1 H = 2, Cl = 2, Zn = 1(sesuai hokum kekekalan massa)

CONTOH SOAL DAN PEMECAHAN Tuliskan persamaan reaksi dari:1. Serbuk besi direaksikan dengan larutan HCl menghasilkan FeCl2 dan gas hidrogen.

2. Gas karbon dioksida CO2 dialirkan kedalam larutan air kapur Ca(OH )2 menghasilkan endapan CaCO3 dan air.

Pemecahan :1. Fe(s) +HCl(aq) → FeCl2 (aq) + H 2 (g)

2. CO2(g ) + Ca(OH )2 (aq ) → CaCO3 (s) + H 2O❑(l)

Penyetaraan Persamaan ReaksiPersamaan reaksi harus memenuhi hokum Kekekalan Massa, sehingga jumlah unsure sejenis dari ruas kiri harus sama dengan unsure di ruas kanan tanda panah. Cara yang digunakan untuk menyetarakan persamaan reaksi dilakukan dengan cara aljabar, yaitu menggunakan variable-variabel sebagai koefisien reaksi. Selanjutnya, persamaan-persamaan diselesaikan dengan substitusi atau eliminasi.Langkah-langkah penyelesaiannya sebagai berikut.

1. Samakan jumlah salah satu unsure sejenis di ruas kanan tanda panah dengan mengisikan koefisien dari unsure yang dipilih.

2. Di depan unsure atau senyawa lain isikan koefisiennya dengan huruf, missal a, b, c, dan d.3. Buat persamaan aljabar dan jumlah unsure-unsur sejenis di ruas kiri dan kanan.4. Selesaikan persamaan-persamaan yang dapat dengan cara mensubtitusikan atau

mengeliminasi.5. Jika hasil yang diperoleh berupa bilangan pecahan, kalikan semua koefisien dengan

penyebut pecahan yang diperoleh sehingga diperoleh bilangan bulat yang paling sederhana.6. Koefisien reaksi selesai apabila jumlah zat sejenis di ruas kiri sama dengan zat sejenis di ruas

kanan dan merupakan perbandingan yang paling sederhana.

CONTOH SOAL DAN PEMECAHAN

11

1. Apabila gas CO2 dialirkan ke dalam larutan air kapurCa(OH )2 menghasilkan endapan CaCO3

dan air, tuliskan persamaan reaksinya!Pemecahan :CO2(g ) + Ca(OH )2 (aq ) → CaCO3 (s) + H 2O(l)

2. Selesaikan persamaan reaksi berikut!FeS2 (s) + O2( g) → Fe2O3(s) + SO2(g)

Pemecahan :Terlebih dahulu disamakan salah satu unsure sejenis di ruas kiri dan ruas kanan. Unsure yang disamakan dapat dipilih salah satu, yaitu Fe atau S. Misalkan pada reaksi ini disamakan unsure Fe. Unsur Fe di ruas kiri ada 1, sedangkan di ruas kana nada 2 sehingga FeS2 (s) di beri angka 2

dan koefisien Fe2O3(s) diberi angka 1.Pada koefisien senyawa yang lain diisi dengan abjad sehingga persamaan reaksi sebagai berikut.2 FeS2(s ) + aO2 (g) → 1Fe2O3 (s) + b SO2(g )

Persamaan → ruas kiri = ruas kananFe → 2 = 2S → 4 = b , b = 4Persamaan O:2a = 3 + 2b → substutusi b = 4 sehingga persamaannya:2a = 3 + 2 . 42a = 11

A = 112

Jadi persamaan diperoleh a = 112

dan b = 4, sehingga persamaan reaksinya:

2 FeS2(s ) + 112O2 (g)

→ Fe2O3(s) + 4 SO2 (g)

3. Apabila ke dalam larutan asam sulfat H 2SO4 (aq) dimasukkan logam aluminium Al(s) dan terjadi

reaksi dan terbentuklah larutan alumminium sulfat Al2(SO4)3(aq) dan gas H 2, tulislah persamaan reaksinya dan selesaikanlah!Pemecahan :Persamaan reaksinya : Al(s) + H 2SO4 (aq) → Al2(SO4)3(aq) + H 2 (g)

Penyelesaian persamaan reaksinya sebagai berikut.Terlebih dahulu disamakan salah satu unsure sejenis di ruas kiri dan si ruas kanan. Unsure yang disamakan dapat dipilih salah satu, yaitu Al atau S. Misalkan pada reaksi ini disamakan unsure Al. unsure Al di ruas kiri ada 1, sedangkan di ruas kana nada 2, sehingga Al diberi angka 2 dan koefisien Al2(SO4)3(aq) diberi angka 1.Pada koefisien senyawa yang lain diisi dengan abjad sehingga persamaan reaksi sebagai berikut.2 Al(s) +a H 2SO4 (aq) → 1 Al2(SO4)3(aq) + bH 2 (g)

Persamaan → ruas kiri = ruas kananAl → 2 = 2S = a = 3Persamaan H:

12

2a = 2b → substitusi a = 3Jadi diperoleh a = 3 dan b = 3, sehingga persamaan reaksinya :2 Al(s) +3 H 2SO4 (aq) → Al2(SO4)3(aq) + 3H 2(g )

1. Berilah nama senyawa berikut!a. BaSO4 c. FeO e. Ca(OH )2b. ZnCl2 d. NaCl f. K2O

Jawab :____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Setarakan reaksi-reaksi berikut!a. C2H 5OH + O2 → CO2 + H 2O

b. Al(OH )3 + HNO3 → Al(NO3)3 + H 2O

Jawab :____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Tuliskan lambing unsure dari nama-nama unsure di bawah ini!a. Skandioum c. Vanadium e. Indiumb. Kromium d. Molibdenum f. Stronsium

4. Sebutkan contoh dari molekul senyawa dan molekul unsure (minimal 3 buah) !Jawab :____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Apakah yang dimaksud dengan:a. Molekul e. Ionb. Molekul unsure f. Massa Atom Relatif c. Molekul senyawa

1. Lambing unsure kalsium adalah…a. C d. Cob. Ca e. Crc. Cl

2. Lambing unsure nitrogen dan perak adalah…a. Ni dan Pe d. N2 dan Ag

b. Ne dan Pr e. N dan Agc. Nt dan Pa

3. Zat-zat berikut yang tergolong unsure yaitu…a. Air d. Tanahb. Tembaga e. Udarac. Alcohol

13

UJI KOMPETENSI

UJI KOMPETENSI

4. Lambing unsure magnesium ditulis dengan…a. Mn d. Mdb. Mg e. Nac. Mo

5. Di antara sifat-sifat unsurberikut yang merupakan sifat golongan logam adalah…a. Rapuhb. Tidak dapat ditarikc. Bersifat isolatord. Berwujud gase. Mengkilap

6. Unsure yang merupakan unsure peralihan antara unsure logam dan unsure nonlogam disebut…a. Metalloid b. Senyawac. Campurand. Larutan e. Gas

7. Berikut ini unsure logam yang berwujud cair, kecuali…a. Cesium d. Galiumb. Fransium e. Raksac. Emas

8. Di bawah ini adalah sifat-sifat unsure golongan nonlogam, kecuali…a. Tidak mengkilapb. Rapuhc. Umumnya berwujud gasd. Elastice. Isolator

9. Nama unsure satnnum (Sn) dalam nama Indonesia adalah unsure…a. Timbale c. Tambagab. Timah d. Sesiumc. Titanium

10. Suatu zat digolongkan unsure apabila zat tersebut…a. Homogeny dan dapat diuraikan

dengan reaksi kimiab. Homogeny dan tidak dapat diuraikan

dengan reaksi kimiac. Heterogen dan dapat diuraikan

dengan reaksi kimia

d. Heterogen dan tidak dapat diuraikan dengan reaksi kimia

e. Heterogen dan merupakan campuran dengan unsure lain

11. Lambing unsure besi, seng, tembaga berturut-turut adalah…a. Fe,Zn,Cu d. Zn, Fe, Cub. Zn, Cu, Fe e. Fe, Cu, Znc. Cu, Fe, Zn

12. Berdasarkan tata nama yang ditetapkan IUPAC, unsure yang nomor atomnya 106 diberi nama…a. Un heptium d. Un nil uniumb. Un nil hexium e. Un nil pentiumc. Nil nil septium

13. Senyawa yang berjumlah 3 molekul terdiri atas 3 atom kalsium, 1 atom fosfor, dan 4 atom oksigen adalah…a. (K3 PO4)3 d. K12P4O16

b. 4Ca3PO4 e. 3K3PO4

c. 4 K3PO4

14. Dalam 15 molekul Ca(OH )2 terdapat…a. 30 atom Ca d. 30 atom Ob. 15 atom O e. 18 atom unsurc. 15 atom H

15. Pendapat bahwa materi bersifat diskontinu dikemukakan oleh…a. Dalton d. Demokritusb. Aristoteles e. Berzeliusc. Boyle

16. Zat tunggal yang dengan cara kimia biasa masih bias diuraikan disbut…a. Senyawa d. Campuranb. Unsure e. Zat tunggalc. Larutan

17. Dalam setiap molekul K3 Fe(CN )6 terdapat…a. 3 atom K, 1 atom Fe, dan 6 atom CNb. 18 atom K, 6 atom Fe, 6 atom C dan 6

atom Nc. 3 atom K, 1 atom Fe, 6 atom C dan 6

atom Nd. 1 atom K, 3 atom Fe, 1 atom C, dan 6

atom N

14

e. 6 atom K, 18 atom Fe, dan 1 atom CN18. Rumus molekul belerang adalah…

a. S2 d. Be2b. B8 e. S

c. S819. Rumus kimia dari hidrogen peroksida

adalah…a. H 2 d. H 2O3

b. H 2O e. H 2O5

c. H 2O2

20. Koefisien dari reaksi KClO3 + C → KCl + CO2 adalah…a. 3, 2, 2, 3 d. 1, 3, 2, 3b. 2, 3, 2, 3 e. 2, 1, 3, 2c. 1, 2, 2, 3

21. Perbandingan massa unsure dalam tiap senyawa selalu tetap. Pendapat tersebut dikemukakan oleh…a. Boyle d. Proustb. Lavoiser e. Avogadroc. Dalton

22. Perbandingan massa unsure Fe dan Cl dalam senyawa FeCl2 adalah…a. 1 : 1 d. 1 : 2b. 56 : 71 e. 56 : 35,5c. 28 : 71

23. Kadar unsure S dalam senyawa Fe2(

(SO4)3 adalah…a. 96% d. 32%b. 80% e. 24%c. 50%

24. Perhatikan gambar berikut!Dari gambar-gambar tersebut yang merupakan molekul senyawa adalah…a. (i) dan (ii) d. (i) dan (iii)b. (ii) dan (v) e. (ii) dan (iv)c. (iii) dan (iv)

25. Berdasarkan gambar pada soal nomor 24, molekul unsure ditunjukkan oleh nomor…a. 5 d. 2b. 4 e. 1c. 3

26. Rumus molekul gas klorin, belerang, dan fosfor berturut-turut dituliskan…a. Cl, S, dan P d. Cl, S8, dan P3b. Cl, S3, dan P8 e. Cl2, S4, dan P8c. Cl2, S8, dan P4

27. Di antara materi-materi berikut, yang bukan merupakan senyawa adalah…a. Gula d. Airb. Ozon e. Garamc. Cuka

28. Kelompok rumus molekul berikut merupakan rumus molekul senyawa, kecuali…a. CO, CO2, dan H 2O

b. NH 3, HCl, dan K2SO4

c. H 2, HBr, dan HNO3

d. Cl2, Br2, dan N2

e. KCl, Fe2O3

29. Penulisan molekul unsure berikut yang tidak tepat adalah…a. O2 d. N2

b. P4 e. S4c. Br2

30. Jumlah total muatan ion-ion dalam suatu rumus kimia harus…a. Lebih dari 0b. Kurang dari 0c. Sama dengan 0d. Positif 1e. Negatif 1

31. Menurut aturan IUPAC, BaSO4 mempunyai nama…a. Barium sulfit d. Barium sulfidab. Barium sulfat e. Boron sulfidac. Boron sulfat

32. Molekul garam dapur terdiri atas 1 atom Na dan 1 atom Cl. Rumus kimia garam dapur adalah…a. NaCl d. (Na)2Clb. Na2Cl e. Na2Cl2c. NaCl2

33. Lambing ‘s’ dalam persamaan kimia berarti…

15

a. Basa d. Senyawab. Asam e. Lelehanc. Padat

34. Diketahui : aCH 3CH 2CHO + bO2 → cCO2 + dH 2O. Nilai a, b, c, dan d berturut-turut adalah…a. 2, 8, 3, 6 d. 1, 4, 3, 3b. 3, 8, 6, 6 e. 1, 4, 6, 6c. 2, 8, 3, 3

35. Dari persamaan Al + O2 → Al2O3, jumlah koefisien-koefisien pada keadaan setimbang adalah…a. 4 d. 9b. 6 e. 10c. 8

36. Berikut ini merupakan ion poliatomik, kecuali…

a. C2O42−¿¿ d. NO2

−¿¿

b. MnO4−¿¿ e. S2−¿¿

c. PO43−¿¿

37. Bila atom Na melepaskan 1 elektron maka akan menjadi…a. Ion N+¿ ¿ d. elektronb. Ion N−¿ ¿ e. anionc. Ion Na

38. Pada senyawa kimia, suatu atom dalam suatu unsure dapat menangkap atau melepas electron sehingga terbentuk…a. Ion b. Molekul monoatomikc. Molekul diatomicd. Senyawae. Campuran

39. Ion positif yang terkandung dalam garam dapur (NaCl), gamping (CaO), dan karat besi (FeO3) berturut-turut adalah…

a. Na+¿¿, Ca2+¿ ¿, Fe3+¿¿

b. Na+¿¿, Ca3+¿ ¿, Fe2+¿¿

c. Na+¿¿, Ca2+¿ ¿, Fe2+¿¿

d. Na+¿¿, Ca+¿¿, Fe2+¿¿

e. Na+¿¿, Ca3+¿ ¿, Fe3+¿¿

40. Jika diketahui beberapa kation dan anion,

yaitu: K+¿ ¿, Ba2+¿¿, Fe3+¿¿, Cl−¿¿, SO42−¿ ¿

, PO43−¿¿, maka sekelompok senyawa dari

penggabungan kation dan anion tersebut adalah…a. KCl, Ba2(PO 4)3, Fe2SO 4

b. K3 PO4, BaSO4, FePO4

c. KSO4, BaCl2, FeCl3d. BaSO4 ,KPO4, FeCl3e. BaCl2 ,K2SO 4, Fe(PO4)3

41. Pernyataan berikut ini yang tidak benar adalah…a. Molekul terdiri atas atom-atomb. Setiap materi tersusun atas molekul-

molekulc. Setiap molekul unsure tersusun dari

4 atom unsured. Molekul senyawa tersusun dari atom-

atom yang berbedae. Atom-atom unsure bergabung

membentuk molekul senyawa42. Molekul-molekul dalam gas bergerak

dengan kecepatan yang berbeda. Pernyataan tersebut dikemukakan oleh…a. Lavoiserb. John Daltonc. Ludwig Boltzmand. Leucippus e. Democritus

43. Di antara gambar berikut yang menunjukkan molekul unsure adalah…

44. Gabungan antara atom-atom yang tidak sejenis mengakibatkan terbentuknya…a. Atomb. Ionc. Molekul unsured. Molekul senyawae. Campuran

45. Perhatikan gambar di bawah ini!

Diantara gambar-gambar skematis di atas, yang merupakan kelompok molekul unsure adalah…

16

a. I, II, dan IIIb. I, II, dan IVc. II, IV, dan Vd. II, III, dan Ve. I, III, dan IV

46. Molekul berikut ini yang merupakan molekul tetraatomik adalah molekul…a. Fe d. P4b. N2 e. S8c. Cl2

47. Perhatikan gambar skematis beberapa partikel materi berikut!

Dari gambar di atas, molekul unsure ditunjukkan oleh gambar nomor…a. 1)dan 2) d. 2) dan 5)b. 1) dan 3) e. 4) dan 5)c. 2) dan 4)

48. Berikut ini merupakan molekul senyawa, kecuali…

a. Garam dapur d. alkoholb. Kaca e. bensinc. Ozon

49. Berikut ini adalah unsure-unsur gas mulia yang mempunyai kereaktifan sangat rendah sehingga dianggap dapat berdiri sendiri, kecuali…a. He d. Hb. Ne e. Xec. Ar

50. Oktaatomik ialah molekul yang tersusun dari…a. 2 d. 8b. 4 e. 3c. 6

B. Jawablah dengan singkat dan tepat!

1. Tuliskan lambing-lambang unsure berikut!a. Nitrogen d. Bariumi g. Bismut j. Neonb. Nikel e. Bromin h. Natriumc. Karbon f. Kobalt i. BoronJawab :_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Tuliskan nama unsure-unsur yang mempunyai lambing berikut!a. Mn d. P g. Cr j. Agb. Mg e. S h. Ptc. O f. Zn i. CuJawab :__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Sebutkan dan jelaskan partikel-partikel penyusun materi!Jawab :

17

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Bagaimana penulisan fase-fase dalam persamaan reaksi?Jawab :__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Setarakan persamaan reaksi berikut!ZnCO3 + HNO3 → Zn(NO3)2 + H 2O + CO2

Jawab :__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Bagaimanakah pemberian lambing unsure berdasarkan ketentuan J.J Berzelius?Jawab :__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Sebutkan tiga jenis unsure yang terdapat di alam lengkap dengan sifat dan contohnya!Jawab :__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Tulislah lambing unsure dari unsure-unsur berikut ini!a. Antimony d. Flourin g. Silikonb. Belerang e. Hidrogen h. Vanadiumc. Besi f. KalsiumJawab :__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Sebutkan nama unsure dari lambing unsure berikut!a. N e. Bib. Ne f. Vc. Gad. CoJawab :__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Andaikan anda seorang ilmuan yang berhasil menemukan unsure baru dengan nomor atom 105, 109, dan 125, bagaimana cara memberikan nama menurut ketentuan IUPAC?Jawab :

18

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Modul 3 Stuktur Atom

Materi Pembelajaran

A. Perkembangan Teori AtomPerkembangan teori atom sudah berkembang sejak sebelum Masehi, dimulai dari teori atom yang sederhana hingga teori-teori yang dikembangkan berdasarkan penemuan-penemuan secara eksperimen1. Teori Atom Dalton

19

Teori atom Dalton berkembang berdasarkan hokum Kekekalan Massa dan Perbandingan Tetap. Pada tahun 1805 John Dalton mengemukakan teorinya tentang atom sebagai berikut.a. Materi terdiri atas bagian terkecil yang masih mempunyai sifat materi asalnya dan tidak

dapat dibagi-bagi lagi yang disebut atom.b. Atom dari atom sama mempunyai sifat sama dan atom unsure yang berbeda

mempunyai sifat berbeda pula.c. Atom tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan.d. Atom dapat saling bergabung membentuk gabungan atom yang disebut molekul

senyawa melalui reaksi kimia dan dapat diuraikan kembali menjadi atom-atom penyusunnya.

Kelemahan dari teori atom Dalton adalah tidak dapat menjelaskan Hukum Gay Lussac.2. Teori Atom J.J Thomson

Perkembangan teori atom Thomson dimulai sejak Thomson menemikan electron. Model atom Thomson digambarkan sebagai suatu bola yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh electron-elekron bermuatan negative yang tersebar merata di dalam bola tersebut, seperti pada roti kismis. Atom Thomson bersifat netral karena jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negative. Kelemahan teori ini tidak dapat menjelaskan susunan atom secara tepat.

3. Teori Atom RutherfordRutherford mengemukakan torinya setelah pada tahun 1909 melakukan eksperimen penghamburan sinar α bersama mahasiswanya, Hans Geiger dan Ernes Marseden. Pada eksperimen tersebut, ditembakkan sinar α pada lempeng logam yang sangat tipis. Hasil dari eksperimen ini adalah hampir semua partikel α ditembus lempeng, sebagian kecil dibelokkan, dan sejumlah kecil dipantulkan.Berdasarkan eksperimen tersebut, model atom Rutherford.a. Atom merupakan rongga hampa seperti tata surya.b. Sebagian besar massa dan seluruh muatan positif yang terdapat dalam atom terpusat di

wilayah yang sangat kecil disebut inti.c. Besarnya muatan positif antara atom satu dengan yang lain berbeda.d. Banyaknya electron di sekitar inti atom sama dengan banyaknya muatan positif pada

inti atom, dan atom sendiri bersifat netral.e. Diameter inti 10−3 cm dan diameter atom 10−8 cm.

4. Teori Atom Neils BohrNeils Bohr melakukan eksperimen dan pengamatan terhadap spectrum unsure untuk menyempurnakan teori atom Rutherford. Neils Bohr pertama kali mengembangkan teori struktur atom dan menggambarkan tingkat energy electron dalam atom untuk menjelaskan spectra atom.Bohr membuat rumusan untuk menjembatani perbedaan pendapat yang muncul saat itu, mengenai susunan dan pergerakan electron di sekeliling inti. Rumusan ini dikenal dengan rumusan Rutherford-Bohr, yang berisi sebagai berikut.a. Electron bergerak pada orbit melingkar mengelilingi inti dengan pergerakan mengikuti

hokum fisika klasik.

20

b. Electron memiliki satu set orbit tertentu yang dunamakan kondisi stationer. Selama electron berada pada orbitnya, energinya tetap dan tidak memancarkan energy apapun.

c. Electron dapat berpindah dari orbit yang satu ke orbit lainnya. Selama electron mengalami proses transisi ini, sejumlah paket energy tertentu (kuanta) akan dipancarkan atau diserap. Artinya, electron dapat berpindah dari tingkat energy terendah ke tingkat energy yang lebih tinggi dengan cara menyerap energy tertentu, sebaliknya saat electron kembali ke tingkat energy terendahnya, energy yang sama akan dipancarkan.

Kelemahan teori atom ini hanya dapat menjelaskan atom hidrogen dan atom yang mirip hidrogen dan atom yang mirip hidrogen yang terdiri dari satu electron.

5. Model Atom Mekanika GelombangModel atom mekanika gelombang muncul berdasarkan sifat mekanisme cahaya de Broglie dan prinsip ketentuan Heisenberg. Oleh karena itu Heisenberg dan Schrodinger mengemukakan teori atom berdasarkan mekanika gelombang (mekanika kuantum). Teori ini mulai menjelaskan tntang orbital, yaitu kebolehjadian elektron ditemukan di daerah sekitar inti atom.Persamaan gelombang untuk menggambarkan bentuk dan tingkat energy orbital berhasil dirumuskan oleh Erwin Schrodinger, 1926 seorang ahli fisika dari Austria. Model atom Schrodinger ini disebut model atom mekanika kuantum. Lintasan electron pada model atom mekanika kuantum berupa orbital, sedangkan tingkat energinya mirip dengan model atom Bohr.

B. Struktur AtomPartikel Penyusun AtomBerdasarkan kesepakatan para ahli sejak awal abad ke-20, telah ditentukan bahwa atom terdiri dari tiga macam partikel, yaitu electron, proton, dan neutron. Proton bermuatan positif, electron bermuatan negative, dan neutron bermuatan netral. 1. Elekron

Pengetahuan tentang electron diawali dari penemuan J.J Thomson tentang penggunaan tabung sinar katoda seperti yang digunakan Faraday. Tabung ini dibuat dari tabung gelas yang terdiri dari 2 lempengan logam. Lempengan pertama dihubungkan dengan pusat positif (anoda) sedangkan lempengan lainnya dihubungkan ke pusat negative (katoda). Sinar katoda dilewatkan listrik di dalam tabung gelas yang telah divakumkan. Sinar tersebut merupakan radiasi yang dipancarkan oleh terminal negative atau katoda melewati katoda tabung vakum menuju terminal positif atau anoda. Sinar katoda bergerak secara garis lurus dan sifat-sifatnya tidak bergantung dari jenis materialnya. Sinar katoda merupakan sinar tidak terlihat yang hanya dapat dideteksi dari cahaya yang dipancarkan oleh material yang dikenainya. Misalnya dengan cara melapisi dinding tabung dengan ZnS yang disebut flouresens. Salah satu sifat yang menarik dari sinar katoda adalah dapat dibelokkan oleh suatu medan listrik atayu medan magnet sebagaimana sifat partikel-partikel bermuatan negative.Thomson menyimpulkan bahwa sinar katoda merupakan partikel dasar bermuatan negative penyusun atom. Sinar katoda ini dikenal sebagai electron. Istilah electron ini pertama kali diusulkan oleh George Stoney pada tahun 1874. Pada tahun 1897, Thomson berhasil menentukan perbandingan muatan dengan massa tertentu dari electron sebesar 1,76 x 108

21

c/g. Selanjutnya pada tahun 1909, Milikan berhasil menentukan muatan sebuah electron, yaitu sebesar 1,6 x 10−19 Coulomb. Ternyata muatan electron merupakan muatan listrik yang paling kecil. Setiap muatan listrik yang lain merupakan kelipatan muatan elekton. Selanjutnya muatan electron ditulis -1 atau -1,6 x 10−19 C.Penentuan massa electron dilakukan oleh Milikan dalam percobaannya yang dikenal dengan eksperimen tetesan minyak Milikan. Percobaan ini dilakukan dengan menyemprotkan tetes minyak ke dalam medan listrik melalui suatu celah. Tetesan minyak yang bergerak dipancarkan sinar-X dan diamati gerakannya dengan teleskop yang dilengkapi dengan micrometer eyepiece.Dengan menganalisis data tetesan dapat dihitung besarnya muatan listrik yang diabsorpsi tetesan. Ternyata hasil e/m untuk sinar katoda (electron) adalah 1,75881 x 108 Coulomb/g

dengan besarnya muatan electron sebanyak 1,6 x 10−19 Coulomb diperoleh massa electron sebesar:

1,6 x 10−19C1,75881x 108C / g

=9,11 x 10−28g

Karena 1 SMA = massa 1 atom hidrogen = 1,6603 x 10−24 g

Maka massa 1 elektron = 9,11 x 10−28

1,6603x 10−24 SMA

= 5,49 x 10−4 SMA = 11836

SMA

Atau massa 1 elektron =11836

x massa 1 atom hidrogen.

2. Proton Proton ditemukan pertama kali oleh Eugene Goldstein, seorang ahli fisika dari Jerman. Goldstein menemukan proton melalui percobaan tentang muatan yang positif dalam atom dengan menggunakan tabung yang menyerupai tabung sinar katoda pada tahun 1886. Tabung ini dikenal dengan tabung Crooks. Goldstein mengisi tabung Crooks dengan gas hidrogen bertekanan rendah, kemudian menghubungkan kedua elektrodanya dengan listrik bertekanan tinggi. Ia mengamati bahwa pada bagian kisi katoda akan memancarkan sinar yang bermuatan.Nama proton diberikan untuk sinar yang bermuatan positif ini oleh Rutherford setelah mengamati adanya muatan positif pada inti atom pada tahun 1919. Proton ditemukan Rutherford ketika mempelajari penyebaran partikel α oleh atom-atom hidrogen di udara.

3. Neutron Pada tahun 1914 para ilmuan berhasil melakukan penyelidikan dan menunjukkan bahwa dalam inti atom unsure yang berbeda terdapat jumlah proton yang berbeda-beda pula.Missal, pada inti atom hidrogen terdapat 1 proton. Muatan proton ini sama dengan muatan sebuah electron, tetapi tandanya berlawanan. Proton bermuatan +1, yaitu 1,6 x10−19C

sedangkan electron bermuatan -1 atau -1,6 x10−19C . Pada inti helium terdapat 2 buah proton, pada inti atom Litium mempunyai 3 buah proton, dan sebagainya. Pada tahun 1913 Thomson menemukan gejala-gejala yang terjadi pada atom-atom unsure sejenis, yaitu adanya atom-atom yang massanya berbeda. Peristiwa ini dinamakan isotop. Ditemukannya

22

isotop ini membuktikan bahwa massa suatu atom tidak sesuai dengan massa proton dalam inti. Ini berarti bahwa dalam inti atom harus ada partikel α.Pada tahun 1932, James Chadwick menemukan partikel penyusun inti yang massanya sama dengan proton, tetapi tidak mempunyai muatan. Partikel ini ditemukan melalui percobaan Chadwick, dengan menembak lapisan tipis Berilium dengan partikel α. Hasilnya adalah pancaran radiasi energy yang sangat tinggi. Partikel ini kemudian dinamai neutron.Partikel neutron tidak bermuatan dan massanya hampir sama dengan massa sebuah proton (massa neutron = 1,675 x 10−24 gram, sedangkan massa proton = 1,673 x 10−24 gram). Jumlah neutron dalam inti tidak khas untuk setiap unsure. Artinya, dalam atom unsure walaupun jumlah neutronnya sama, tapi jika jumlah protonnya berbeda sifatnya akan berbeda. Sebaliknya, meskipun jumlah neutron berbeda tetapi jika jumlah protonnya sama, maka akan sama pula sifatnya. Sifat ketiga partikel dasar disajikan dalam table berikut.

Untuk menunjukkan keberadaan proton, neutron dalam inti suatu atom, dan electron yang berbeda disekitarnya, maka gambar disamping ditampilkan contoh untuk atom helium.

4. Nomor atom dan Nomor MassaBerdasarkan percobaan dapat diketahui bahwa setiap atom, kecuali hidrogen, terdiri atas proton, electron, dan neutron dalam jumlah yang berbeda-beda. Hal ini mendasari bahwa atom dapat diidentifikasi berdasarkan jumlah electron, proton, dan neutron yang dimilikinya.Besarnya massa sebuah atom ditentukan oleh proton dan neutronnya. Jumlah proton yang terdapat dalam inti atom ditunnjukkan oleh nomor atom. Untuk atom yang netral, jumlah muatan positif (proton) sama dengan jumlah muatan negative (electron)nya. Sementara, jumlah total proton dalam neutron yang terdapat dalam inti atom dinamakan nomor massa. Penulisan notasi nomor atom dan nomor massa dalam suatu atom dapat dinotasikan sebagai berikut. Dimana : X = lambing unsure, A = nomor massa = jumlah proton + jumlah

Neutron, Z = nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron

Dengan demikianlah, jumlah neutron sama dengan perbedaan massa atom dengan nomor atom N= A-Z. Contoh : natrium mempunyai 11 proton dalam intinya. Berarti, nomor atom natrium 11 , inti atom natrium bermuatan +11, jumlah electron yang mengelilingi inti = 11.Nomor atom, jumlah proton dan jumlah electron mempunyai cirri khusus pada sebuah atom. Artinya, setiap atom suatu unsure yang sama selalu mempunyai nomor atom, jumlah proton, dan jumlah electron yang sama pula. Contoh Ar18

❑ , mempunyai nomor atom = 18, jumlah proton = 18, jumlah electron = 18.

23

AZ

X

Untuk atom netral, mempunyai jumlah proton sama dan jumlah elektronnya. Apabila suatu atom melepaskan electron, atom tersebut menjadi bermuatan positif atau disebut kation, karena jumlah proton lebih banyak daripada jumlah electron. Sebaliknya, jika atom menangkap electron, atom akan menjadi bermuatan negative, dan disebut sebagai anion.

Contoh : Atom kalsium mempunyai nomor atom 20 dan nomor massa 40 ( Ca2040 ).

Berarti atom Ca terdiri atas: 20 proton, 20 elektron, dan 20 neutron. Bila atom Ca melepaskan 2 elektron, maka atom Ca berubah menjadi ion Ca2+¿ ¿ sehingga

ion Ca2+¿ ¿ terdiri atas: 20 proton, 18 elektron, dan 20 neutron.

C. Konfigurasi Elektron dan Elektron Valensi1. Konfigurasi Elektron

Atom terdiri dari inti atom yang dikelilingi sejumlah electron. Electron-lektron ini beredar mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit atom. Dalam setiap atom terdiri dari berbagai macam kulit. Kulit pertama atau kulit yang paling dekat dengan inti dinamakan kulit K, kulit kedua kulit L, kulit ketiga kulit M, kulit keempat N, dan seterusnya. Semakin jauh dari inti atom, tingkat energy dari kulit akan semakin tinggi. Susunan electron dalam tiap kulitnya disebut konfigurasi electron.Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penyusunan konfigurasi electron sebagai berikut.a. Peletakan electron dimulai dari kulit yang paling dekat dengan inti, dimana:

n = 1 dinamakan kulit Kn = 2 dinamakan kulit Ln = 3 dinamakan kulit M, dan seterusnya.

b. Jumlah electron maksimum yang dapat menempati tiap kulit tidak sama. Menurut Wolfgang Pauli (1900-1958) jumlah maksimum electron yang dapat menempati tiap-tiap kulit dirumuskan:

Dimana ∑❑= jumlahmaksimumelekton pada suatu kulit

N = nomor kulit

Kulit K, (n=1), jumlah electron maksimumnya 2 (1¿¿2)¿ = 2 elekrtonKulit L, (n=2), jumlah electron maksimumnya 2 (2¿¿2)¿ = 8 elektronKulit M, (n=3), jumlah electron maksimumnya 2 (3¿¿2)¿ = 18 elektron

c. Kulit kedua hanya boleh diisi maksimum 8 elektrond. Kulit ke-3 M, jika sisa elektronnya lebih dari 8 ditulis 8, jika sisa electron lebih dari 18

ditulis 18, dan seterusnya, electron sisanya ditulis di kulit ke-4.Contoh : atom Ca nomor atom 20.Kulit K = 2Kulit L = 8Kulit M = 8Kulit N = 2

e. Untuk kulit ke-4 (N) jika sisa electron lrbih dari 8, 18, dan 32, maka ditulis sisa electron tersebut.Contoh : Rb37

❑ konfigurasi elektronnya :Kulit K = 2, Kulit M = 18,Kulit L = 8, Kulit N = 8 elektron.

24

∑❑=2(n2)

2. Elektron ValensiElectron valensi menunjukkan jumlah electron pada kulit terluar suatu atom netral. Cara menentukan electron valensi dapat dilakukan dengan menuliskan konfigurasi electron. Jumlah electron pada kulit yang paling luar adalah electron valensinya.Electron valensi atom unsure sangat menentukan sifat dari unsure yang bersangkutan. Unsure yang mempunyai electron valensi sama, akan memiliki sifat kimia yang mirip. Elektron valensi juga dapat digunakan untuk menentukan letak golongan dan periode suatu unsure dalam system periodic unsure.

CONTOH SOAL DAN PEMECAHANSuatu unsure X mempunyai nomor atom 52. Tentukan konfigurasi elektronnya, electron valensinya, dan jumlah lintasan kulitnnya!Pemecahan :

Konfigurasi electron X52❑ = 2 . 8 . 18 . 18 . 6

Electron valensi = 6 Jumlah lintasan kulit = 5

D. Isotop, Isobar, dan Isoton1. Isotop

Isotop adalah unsure-unsur yang mempunyai nomor atom sama tetapi nomor massanya berbeda. Isotop terjadi karena jumlah neutron dalam inti suatu atom berbeda. Pada umumnya sifat-sifat yang terdapat di atom merupakan campuran dari isotop-

isotopnya.Contohnya : Cl1735 dengan Cl17

37

2. Isobar Isobar adalah unsure-unsur yang mempunyai nomor atom berbeda, tetapi nomor massa sama. Isobar-isobar mempunyai sifat-sifat yang berbeda karena nomor atomnya berbeda.

Contoh : Na1124 dengan Mg12

24

3. IsotonIsoton adalah unsure-unsur yang mempunyai jumlah neutron sama. Isoton-isoton

mempunyai sifat berbeda karena nomor atomnya berbeda. Contoh : K1939 dengan Ca20

40

CONTOH SOAL DAN PEMECAHAN

1. Berapakah jumlah proton, neutron yang terdapat dalam unsure dengan lambing: a. Na1123 b. Cl17

35

Pemecahan :

a. . Na1123 , berarti natrium mempunyai nomor atom (Z) = 11 dan nomor massa (A) = 23,

sehingga: jumlah proton = 11, jumlah electron = 11, jumlah neutron = 23 – 11 = 12

b. Cl1735 , berarti klorin mempunyai nomor atom (Z) = 17 dan nomor massa (A) = 35, sehingga

jumlah proton = 17, jumlah electron = 17, jumlah neutron = 35 – 17 = 18

2. Atom seng mempunyai jumlah proton 30 dan jumlah neutron 35 buah. Tulislah lambing atom unsure tersebut secara lengkap!

25

Pemecahan :Jumlah proton = 30 → Z = 30Jumlah neutron = 35 → A = 30 + 35 = 65

Jadi, lambing atom seng adalah Zn3065

3. Tuliskan susunan electron dari unsure-unsur berikut!a. Ca20

❑

b. Rb37❑

Pemecahan :a. Ca20

❑ = 2 . 8 Karena kulit ketiga berisi 10 elektron, ditulis 8 . 2. Jadi, susunannya 2 . 8 . 8. 2

b. Rb37❑

= 2 . 8 Karena kulit ketiga berisi 27, ditulis 18 dan kulit keempat berisi 9 elektron, ditulis 8 . 1Jadi, susunannya 2 . 8 . 18 . 8 . 1

1. Tentukan jumlah proton, electron, dan neutron yang terdapat dalam:

a. Cl3517

b. Na1123

Jawab : ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Suatu atom dengan nomor massa 65, di dalam intinya terdapat 35 neutron . Tentukan :a. Konfigurasi electronb. Electron valensic. Jumlah lintasan kulitJawab : ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Atom unsure A mempunyai 18 proton dan 20 neutron dalam intinya. Atom unsure B mempunyai 17 proton dan 21 neutron dalam intinya. Antara atom A dan B merupakan isotop, isoton, atau isobar?Jawab ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

26

UJI KOMPETENSI

UJI KOMPETENSI

1. Model atom Dalton digambarkan sebagai bola yang berbentuk bulat massif. Kelamahan model atom ini adalah…a. Belum menggambarkan letak dan

lintasan electron dalam suatu atomb. Belum mengemukakan adanya

muatan dalam suatu atomc. Tidak mampu menerangkan

mengapa electron tidak jauh ke inti atom

d. Hanya tepat untuk atom dengan nomor atom rendah

e. Atomnya digambarkan sebagai bola yang berbentuk bulat masif

2. Teori atom Thomson menyatakan…a. Semua materi tersusun atas partikel-

partikel kecil yang tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan

b. Benda tersusun atas partikel-partikel yang sangat kecil dan disebut atom

c. Atom suatu unsure tertentu adalah identik, yaitu mempunyai berat, ukuran, dan sifat yang sama

d. Atom adalah bola bermuatan positif dan di permukaannya tersebar electron yang bermuatan (-)

e. Atom merupakan bola berongga dengan inti bermuatan positif dikelilingi electron bermuatan (-)

3. Partikel yang termasuk kelompok partikel dasar atom adalah…a. Nucleon, neutron, positronb. Proton, electron, neutronc. Nucleon, positron, neutrond. Nucleon, positron, electrone. Nucleon, proton, electron, neutron

4. Tokoh-tokoh yang tidak sesuai dengan perannya adalah…a. Rutherford menemukan inti atom

yang bermuatan positifb. Goldstein menemukan protonc. Chadwick menemukan neutrond. J.J Thomson menemukan electrone. Neils Bohr menemukan jari-jari atom

5. Ilmuan yang mengadakan percobaan hamburan sinar α dari uranium yang disimpan dalam wadah timbale adalah…a. Avogrado b. Daltonc. Rutherfordd. Neils Bohre. Thomson

6. Salah satu isi teori atom Dalton yang tidak sesuai lagi adalaha. Atom adalah bagian yang dapat

dibagi menjadi bagian yang lebih kecil lagi

b. Atom sejenis mempunyai sifat yang berbeda

c. Atom unsure yang tidak sejenis mempunyai sifat yang berbeda

d. Reaksi kimia terjadu karena penggabungan dan pemisahan atom

e. Atom adalah bagian terkecil suatu unsure yang tidak dapat dibagi

7. Ilmuan yang memperbaiki teori atom Rutherford dengan mengadakan percobaan spectrum hidrogen adalah…a. Dalton d. Bohrb. Thomson e. Heisenbergc. Rutherford

8. Partikel dasar penyusun inti atom yang bermuatan positif adalah…a. Neutronb. Electronc. Protond. Neutron dan electrone. Neutron dan proton

9. Penemu partikel dasar atom yang tidak bermuatan positif adalah…a. Rutherford d. Milikanb. J.J Thomson e. Chadwickc. Goldstein

10. Orang pertama yang dengan tegas bahwa atom memiliki inti adalah…a. Daltonb. Thomsonc. Rutherfordd. Goldstein

27

e. Aristoteles 11. Bila unsure X mempunyai 14 proton, 14

elektron, dan 14 neutron, unsure tersebut adalah…

a. X1428 d. X12

27

b. X1430 e. X26

14

c. X1414

12. Suatu atom terdiri atas inti yang bermuatan positif dengan electron-elektron yang mengelilinginya. Elektron tidak akan jatuh ke inti karena…a. Electron bergerak menurut

lintasannya yang tertentu dengan gerak tertentu pula dari inti

b. Antara inti dan electron terdapat penghalang

c. Electron selalu dalam keadaan diamd. Energy tolak-menolak partikel pasif

dan partikel negative cukup besare. Electron terlalu jauh dari inti

sehingga ada efek tarik-menarik13. Perhatikan table berikut!

Unsur Proton NeutronR 18 21X 19 20Y 20 20Z 19 21

Yang merupakan isotop adalah…a. R dan X d. X dan Yb. R dan Y e. X dan Zc. R dan Z

14. Jumlah electron maksimum yang terdapat pada kulit N adalah…a. 2 d. 32b. 8 e. 64c. 18

15. Gambar berikut ini menunjukkan perkembangan model atom.

Gambar yang menyatakan model atom Rutherford adalah…

a. I d. IVb. II e. Vc. III

16. Bilangan massa unsure Y adalah 27 dan mempunyai 12 elektron. Jumlah neutron unsure tersebut adalah…a. 5 d. 12b. 10 e. 17c. 15

17. Suatu unsure mempunyai jumlah kulit 3 dan electron valensi 6, maka unsure tersebut mempunyai nomor atom…a. 14 d. 20b. 16 e. 22c. 18

18. Suatu atom mempunyai nomor massa 87 dan di dalam intinya terdapat 50 neutron. Jumlah electron pada kulit terluarnya adalah…a. 1 d. 4b. 2 e. 5c. 3

19. Unsure yang electron valensinya paling besar adalah unsure dengan nomor atom…a. 19 d. 8b. 17 e. 7c. 13

20. Diketahui isotop As3375 . Pernyataan di

bawah ini yang benar adalah…a. Dalam isotop ini terdapat 33 buah

neutronb. Jumlah proton dan electron dalam

atom isotop ini adalah 75c. Jumlah neutron dalam inti lebih

banyak 9 dari protonnyad. Ada 33 buah proton dalam atom

isotop ini yang mengelilingi intinyae. Bilangan massa isotop ini adalah 108

(33 + 75) 21. Suatu unsure mempunyai nomor atom

29. Konfigurasi electron dalam atom unsure tersebut adalah…

28

a. 2 . 2 . 6 . 2 . 6 . 2 . 9b. 2 . 6 . 4 . 8 . 5. 4c. 2 . 8 . 8 . 5 . 6d. 2 . 8 . 12 .7e. 2 . 8 . 12 . 1

22. Pasangan yang merupakan isotop dari suatu unsure adalah…

a. Na1123 dengan Mg12

23

b. K1940 dengan Ca20

40

c. K1940 dengan Al23

27

d. P1531 dengan S16

32

e. Al1327 dengan Al13

28

23. Jumlah electron maksimum yang terdapat dalam kulit L adalah…a. 2 d. 32b. 8 e. 64c. 18

24. Di antara unsure-unsur: A20❑ , B16

❑ , C14❑ , D10

❑ , dan E6❑ , pasangan yang memiliki electron valensi

sama adalah…a. A dan C d. C dan Bb. A dan D e. E dan Bc. C dan E

25. Pada ion Cr3452 3+¿ ¿, berarti dalam inti atom terdapat…

a. 21 elektron d. 25 protonb. 24 elektron e. 52 elektronc. 28 neutron

B. Jawablah dengan singkat dan tepat!

1. Diketahui unsure-unsur: A2040 , B6

12 , C816 , D12

24 , E715 . Diantara unsure-unsur tersebut, berikan

pasangan unsure yang bervalensi sama!Jawab:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Atom c mempunyai 3 macam isotop: C612 , C6

13 , dan C614 . Jumlah masing-masing isotop di alam

adalah 80%, 10%, 10%. Tentukan Ar C!Jawab :____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Di alam terdapat 59,98% isotop Cl1737 . Bila mempunyai 2 isotop, tentukan nomor massa isotop

yang lain (Ar Cl = 36,2)!Jawab :

29

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Sebutkan isi teori atom Dalton!Jawab :__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Sebutkan teori atom yang dikemukakan Neils Bohr!Jawab :__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

30