Kimia Dasar - Anorganik

  • View
    107

  • Download
    21

Embed Size (px)

Text of Kimia Dasar - Anorganik

  • Oleh :Dr.rer.nat.H.Ahmad Zaeni, M.Si.(Inorganic chemistry)

  • BahasanMateri dan PerubahannyaStruktur AtomSistem PeriodikStoikiometriReaksi KimiaIkatan Kimia dan Struktur MolekulLarutan ILarutan IIKesetimbangan dan Ksp Sifat KoligatifLarutan Asam Basa

  • 1. Materi dan Perubahannya

  • Materi dan PerubahannyaSifat ekstensif adalah sifat yang tergantung pada ukuran sampel materi yang diperiksaSifat intensif adalah sifat yang tidak tergantung pada ukuran sampel materi. Sifat-sifat fisika adalah suatu keadaan yang dapat dilihat tanpa merubah sifat-sifat kimia materi tersebut.Sifat-sifat kimia adalah kecenderungan dari suatu zat untuk mengalami perubahan kimia tertentuPerubahan kimia dan Perubahan fisika

  • Sifat Sifat Materi

    MateriKarakteristikBentukVolumeTekananGasSesuai dengan wadahnyaTidak mempunyai volume tertentuDapat dikompres atau dieskpansiCairTidak mempunyai bentuk khas (tergantung wadahnya)Mempunyai volume tertentuTidak dapat dikompres atau diekspansi (tidak mutlak)PadatMempunyai bentuk tertentuMempunyai volume tertentuTidak dapat dikompres atau diekspansi

  • Perubahan FasaMencairMembekuMenguapMengembunMenguap (Menyublim)Menyublim

  • BahasanMateri dan PerubahannyaStruktur AtomSistem PeriodikStoikiometriReaksi KimiaIkatan Kimia dan Struktur MolekulLarutan ILarutan IIKesetimbangan dan Ksp Sifat KoligatifLarutan Asam Basa

  • 2. Struktur AtomDemokritusDalton ThomsonelektronRutherfordProtonNetron BohrSpektrum Atom HydrogenBalmer, Paschen dllMekanika Gelombangspdf

  • Ancient Atomic ModelPandangan filosof Yunani Atom adalah Konsep kemampuan untuk dipecah yg tiada berakhir Leucippus (Abad ke-5 SM) Ada batas kemampuan untuk dibagi, sehingga harus ada bagian yang tidak dapat dibagi lagi Democritus (380-470 SM) A: tidak, tomos: dibagi. Jadi atom adalah partikel yang tidak dapat dibagi lagi. Atom setiap unsur memilki bentuk & ukuran yang berbeda. Lucretius Sifat atom suatu bahan dalam On the Nature of Things

  • Teori DaltonTeori Dalton dinyatakan dalam beberapa postulat:Zat terdiri dari partikel-partikel kecil yang disebut atomAtom suatu zat tidak dapat diuraikan menjadi partikel yang lebih kecil dan tidak dapat diubah menjadi atom zat lainAtom-atom setiap zat adalah identik, artinya mempunyai bentuk, ukuran, dan massa yang samaAtom suatu zat berbeda sifat dengan atom zat lainPersekutuan antara dua atom atau lebih akan menghasilkan atom senyawa

  • DaltonAtom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagiAtom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbedaAtom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigenReaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

  • Symbol of Atom in Dalton Era

  • Symbol of Atom

  • Anggapan atom merupakan bola kecil dan padat ini mulai goyah setelah Michael faraday mengumumkan hasil eksperimennya bahwa perubahan kimia dapat disebabkan oleh aliran listrik yang dilewatkan melalui suatu larutan zat. Hal ini berarti bahwa dalam materi terdapat muatan listrik.Penemuan Faraday mendorong G.J. Stoney untuk meramalkan partikel penyusun atom yang dinamainya elektron. Eksistensi elektron ini baru dapat dibuktikan oleh J.J. Thomson yang berhasil menghitung perbandingan muatan terhadap massa elektron (e/m), yaitu 1,759 x 108 coulomb/gram. Dan ketika Millikan berhasil menemukan muatan elektron yaitu 1,602 x 1019 coulomb, maka diketahui bahwa massa elektron adalah 9,11 x 1028 gram.Oleh karena elektron bermuatan negatif, sedangkan kenyataannya atom bersifat netral, maka sudah tentu atom juga mengandung partikel yang bermuatan positif. Partikel bermuatan positif ini dinamakan proton oleh Rutherford. Kemudian diketahui bahwa massa proton kira-kira 1873 x massa elektron.

  • SPEKTRUM UNSURE = h R = Tetapan Rydberg (1,09678 x 107 m1)c = Kecepatan cahaya (2,997925 x 108 m det1)Seri Lyman : di daerah ultra violetSeri Balmer: di daerah tampakSeri Paschen: di daerah inframerah dekatSeri Brackett: di daerah inframerahSeri Pfund: di daerah inframerah jauh

  • Untuk n1 = 1, n2 = 2, 3, 4, diperoleh garis-deret LymanUntuk n1 = 2, n2 = 3, 4, 5, diperoleh garis-deret BalmerUntuk n1 = 3, n2 = 4, 5, 6,diperoleh garis-deret PaschenUntuk n1 = 4, n2 = 5, 6, 7, diperoleh garis-deret BrackettUntuk n1 = 5, n2 = 6, 7, 8, diperoleh garis-deret Pfund

  • Deretn1n2DaerahLyman ( 1906 )12,3,4Ultra violetBahmer ( 1885 )23,4,5TampakPaschen ( 1908 )34,5,6Infra merahBracket ( 1922 )45,6,7Infra merahPfund ( 1925 )56, 7,8Infra merahHumpreys ( 1926 )67,8,9Infra merah

  • Thomsons Model of AtomPositive charge spread over the entire sphereAtom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron"

  • Penemuan elektron

  • MODEL ATOM THOMSON

    Pelucutan GasKilat = bunga api listrik yang melompat dari awan ke tanah karena adanya beda tegangan yang tinggi antara kedua tempat.Dalam keadaan normal, gas sukar menghantar listrik, untuk menimbulkan bunga api listrik antara dua ujung diudara pada tekanan 1 atm diperlukan +\- 30.000 volt/cm.Pada tekanan 1 atm dalam tabung lucutan yang berisi udara ternyata arus tidak mengalir.

  • MODEL ATOM THOMSONPada tekanan 0,01 mmHg dinding tabung yang berhadapan dengan katoda berpendar, bila udaranya dikeluarkan lagi sebagian warna dinding akan kehijauan, warna kehijauan disebabkan radiasi dari katoda menuju anoda, pertanyaannya sinar tersebut cahaya atau partikel?William Crookes (1832 1919) tabung crookes memberi rintangan salib antara katoda dan dinding dibelakang anoda & terlihat bayangan salib didinding yang berpendar tersebut. Hal ini menunjukkan sinar katoda merambat menurut garis lurus. (1895) menunjukkan bahwa ketika sinar katoda menumbuk sebuah elektroda, sinar akan memberi muatan negatif pada elektroda tersebut, sinar katoda menyebabkan elektroskop bermuatan negatif.

  • Design of Cathode RaysCrookes membuktikan bahwa sinar katoda dapat dibelokkan oleh medan elektromagnet

  • MODEL ATOM THOMSONCrookes dan Perrin belum mengetahui berapa massa (m) dan muatan (e) dari partikel tersebut.JJ Thomson (1856-1940) menamakan partikel bermuatan negatif tersebut sebagai elektron dan Thomson menentukan besaran perbandingan antara muatan dengan massa. Thomson menggunakan prinsip bahwa partikel yang bergerak melalui medan magnet akan dibelokkan, partikel yang bermuatan e dan kecepatan v memasuki secara tegak lurus daerah medan magnet B, maka partikel akan menempuh lintasan berbentuk lingkaran dengan jari-jari:

  • J.J.Thomson pada tahun 1897 berhasil menemukan perbandingan muatan electron dan masa electron e/m = 1,76 x 108 Coulomb/gram. Dan pada tahun 1913 Millikan menemukan muatan electron sebesar e = 1,6 x 10-19 Coulomb. Sehingga masa electron menjadi 9,11 x 10-28 gram.Karena elektron adalah partikel maka akan bersifat gelombang juga. Gaya medan magnet / medan listrik = masa x percepatan

    e x E = m x a a =

    Karena gaya medan magnit = gaya medan listrik makaH x e x V = e x E sehingga V = E/H

  • Electron dan PositronPenemuan elektron bermula dari adanya penemuan Faraday pada Tahun 1834 tentang adanya ekivalensi materi dan listrik, beliau menggunkan ZnS pada tabung katoda. sedangkan istilah elektron diusulkan oleh Stoney pada tahun 1891 untuk satuan listrik. Penemuan partikel elektron pertama dimulai dari percobaan J.Plucker yang kemudian dikembangkan lebih lanjut oleh Crookes dan J.J.ThomsonPositron pertama kali diramalkan oleh P.M.Dirac pada tahun 1930 dan kemudian ditemukan oleh C.D Anderson dengan masa 9,11 x 10-28 gram.

  • ProtonProton merupakan salah satu partikel penyusun atom yang terletak pada inti atom bermuatan positif. Partikel ini ditemukan oleh Eugene Goldstein pada tahun 1886 berdasarkan pencobaannya yang mirip dengan percobaan Crookes dan JJ Thomson.Dengan mengaliri tabung dengan aliran listrik sehingga terbentuk ion-ion dalam tabung. Pada Tahun 1886 Eugene Goldstein menemukan sinar positif dalam tabung sinar katoda, dibalik lempeng katoda yang berlubang. Proton memiliki masa 1836 kali masa elektron karena e/m = 2,87 x 10-14 dimana e = 4,8033 10-10 e.s.u. jika pada percobaanya digunakan gas hidrogen maka partikel posotif berupa proton ini bermasa 1,6726 x 10-24 gram

  • Netron Spektrograf masa dapat menentukan masa proton sebesar 1,00728 s.m.a. dan masa elektron sebesar 0,00005 s.m.a. Setelah penelitian Bothe dan Becker, J.Chadwick pada tahun 1932 menemukan bahwa netron bermasa 1,0087 s.m.a. (1,6749 x 10-24).

  • Rutherfordmengemukakan teori atom sebagai berikut:Atom terdiri dari inti bermuatan positif dan elektron yang mengelilingi inti bermuatan negatifKarena atom bersifat netral, maka muatan positif inti sama dengan muatan negatif elektronJari-jari inti besarnya kira-kira 1013 cm, sedangkan jari-jari atom sekitar 108 cm.

  • RutherfordAtom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisan atom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif. Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan.

  • Rutherford experimental design

  • Millikans oil-drop apparatus

  • Berkas sinar katoda (elektron)