KIMIA UMUMKIM 100 2(2-0)

Tingkat Persiapan BersamaInstitut Pertanian Bogor

Materi UTS

Unsur-unsur dalam Kimia: Memahami bahasa Kimia

Inti Atom dan Makna Praktisnya bagi Kesejahteraan

Interaksi Antarmolekul & Konsekuensi Makroskopik Molekul Air

Asam-Basa dan Reaksi Reduksi-Oksidasi

Sekilas Senyawaan Organik

Bahan Kimia dalam Tubuh Kita: Zat Gizi dan Cara Kerjanya

Review

Materi UAS

Kimia Obat dan Mekanisme Kerjanya dalam Tubuh

Optimisasi Produksi Pangan dari Bumi

Sumber Daya Air Tawar, Peran dan Tanggung Jawab Manusia

Sumber Daya Udara di Planet Kita

Sumber Daya Material di Masyarakat Kita

Review

Sumber Daya Energi Sekarang dan Di Masa Datang

1. Setiap mahasiswa diwajibkan untuk mengikuti perkuliahan 80% dari total pertemuan, sedangkan praktikum harus 100%.

2. Absensi diisi oleh mahasiswa yang bersangkutan

3. Kuliah dilaksankan sesuai jadwal yang diberikan TPB, kecuali ada kesepakatan pengganti bila dosen berhalangan hadir karena adanya kegiatan yang tidak dapat dihindarkan.

4. Bagi mahasiswa pengulang, pastikan anda terdaftar pada mata kuliah ini dan mengutamakannya.

TATA TERTIB PERKULIAHAN DAN PRAKTIKUM

5

Melihat dunia atom dan molekul; Memahami bahasa kimia

RefrensiSuchocki J. 2007. Conceptual Chemistry: Understanding Our World of Atoms and Molecules. Ed. Ke-3. San Fransisco (US): Pearson Benjamin Cummings. Bab 1 dan 2

BAB 1

1. Kimia tidak terpisahkan dari kehidupan

2. Sifat fisis dan kimia

3. Atom sebagai komponen dasar unsur

4. Senyawa dibentuk dari unsur-unsur

5. Campuran, bahan murni, dan takmurni

6. Tabel berkala (periodik)

6

Pokok Materi Bab 1

1 Kimia tidak terpisahkan dari kehidupan

Apa penyusun Bumi, langit, lautan? Bagaimana ceceran air menguap? Bagaimana mobil mendapat energi dari bensin? Bagaimana Anda mendapat energi dari sarapan tadi

pagi? Kimia: kajian tentang bahan dan transformasinya Materi: apa pun yang menempati ruang Dapat diraba, dicicipi, dibaui, dilihat, atau didengar Kimia adalah bidang kajian nyang sangat luas Tumbuh dari ilmu fisika Mendasari ilmu biologi, ilmu kebumian, arkeologi,

ruang angkasa ...

7

Contoh manfaat kimia

Ahli biokimia: menganalisis profil DNA Ahli meteorologi: melepas balon cuaca guna

mengkaji kimiawi atmosfer bagian atas Ahli purbakala: menentukan tarikh bumi Ahli perbintangan: meneliti komposisi asteroi

Pengembangan kimia melalui riseto Riset dasar: menjelaskan gejala alamo Riset terapan: mengembangkan riset dasar

untuk manfaat ekonomi

8

Sebagian besar materi di rumah dibuat melalui proses kimia Energi listrik berasal dari bahan bakar minyak Bahan pangan dari karbohidrat, lemak, protein,

vitamin Gas alam diberi tambahan senyawa sulfur Pupuk menyuburkan tanaman pangan Air PAM dibubuhi disinfektan Polimer termoset dilapiskan pada permukaan meja Obat-obtana untuk menyembuhkan sakit Cairan refrigeran untuk mendinginkan kulkas

9

Di sisi lain... Kerusakan lingkungan akibat kelalaian manusia: limbah dibuang ke sungai, tanah, atmosfer Sekarang: timbul kesadaran melindungi

lingkungan Caranya:o Menggunakan bahan dan produk kimia dengan

bijako Limbah diminimumkan, didaur-ulang, direkayasa

menjadi komoditas berharga atau dibuat agar menjadi ramah lingkungan

10

Tantangan...

Obat generik harus seampuh obat bermerek? Perlukah suplemen makanan diatur dengan peraturan

pemerintah? Amankan bahan pangan hasil rekayasa genetika? Perlukan tambahan fluorida dalam air PAM? Bagaimana mencegah penipisan ozon ? Bagaimana mencegah pemanasan global? Apa sumber energi masa depan jika cadangan BBM

habis? semakin banyak kita mendapat informasi, semakin

baik putusan yang akan kita pilih

11

2 Sifat fisis dan sifat kimia

Sifat fisis: menjelaskan kenampakan atau kerabaan zat, mis. warna, kekerasan, densitas, tekstur, wujud

Bedakan antara emas, intan, dan air dari segi warna, opasitas, densitas, titik didih, titik leleh.

12

Membedakan satu materi dengan materi lainnya

Sifat fisis berbeda jika kondisi berubah, tetapi bukan berarti terciptakan zat baru! Hanya sekadar perubahan fisis.

13

Molekul air, H2Odalam wujud cair

Molekul air, H2ODalam wujud padat

Molekul merkuri cair, Hg, pada 100 C

Molekul merkuri cair, Hg, pada 25 C

Sifat kimia ialah sifat yang mencirikan kemampuan suatu zat bereaksi dengan zat lain (atau bertransformasi) dari satu zat menjadi zat lain.

Perubahan kimia = reaksi kimia

14

MetanaBereaksi dengan oksigen membentuk karbon dioksida dan air, membebaskan banyak kalor selama reaksi ini

Soda kueBereaksi dengan cuka membentuk karbon dioksida dan air, menyerap kalor selama reaksi ini

TembagaBereaksi dengan karbon dioksida dan air membentuk zat biru kehijaua yang disebut patina

15

Perubahan kimia sewaktu molekul metana dan oksigen bertransformasi menjadi molekul karbon dioksida dan air ialah memutus ikatan lama dan membentuk ikatan baru. Mekanisme yang sesungguhnya dari reaksi ini lebih rumit dibandingkan dengan yang digambarkan; tetapi intinya ialah bahwa materi baru terbentuk melalui penataulangan atom

Reaksi kimia yang lain...

16

Air dapat ditransformasi menjadi gas hidrogen dan gas oksigen dengan energi dari arus listrik. Ini adalah perubahan kimia sebab materi baru (2 jenis gas) terbentuk sewaktu atom-atom yang semula ada dalam molekul air menata ulang

Soal

17

Setiap bulatan dalam diagram berikut ini menyatakan atom. Bulatan yang bergabung menggambarkan molekul. Satu set diagram menunjukkan perubahan fisis, dan lainnya menunjukkan perubahan kimia. Mana untuk yang mana?

Apakah materi berubah ketika air dimasukkan ke dalam freeser?Apakah materi berubah ketika paku menjadi karat? Jelaskan jawaban Anda

Contoh perbedaan perubahan fisis dan perubahan kimia

18

Kalsium kromat berubah warna ketika suhu dinaikkan. Warna kembali ke semula ketika suhu diturunkan

Ketika dipanaskan, amonium dikromat yang berwarna jingga mengalami perubahan kimia menjadi amonia, uap air, dan kromium(III) oksida. Warna jingga tidak kembali sebab tidak ada lagi amonium dikromat.

19

Setiap unsur hanya terdiri dari satu jenis atom.

Emas hanya terdiri dari atom emas; di dalam labu yang berisi nitrogen gas hanya ada atom-atom nitrogen, dan karbon dari pensil grafit hanya terdiri atas atom-atom karbon.

Semua unsur tertera pada Tabel Berkala dengan simbol atomnya masing-masing:

emas _ Autimbal _ Pbkobalt _ Co

Istilah unsur dapat dipertukarkan dengan atom, mis. emas ialah unsur yang terdiri atas atom-atom emas

3 Atom sebagai komponen dasar dari unsur

Pengertian rumus kimia

20

Rumus kimia = nisbah atom yang digunakan untuk membuat senyawa.

NaCl 1 kation Na+ berinteraksi dgn 1 anion Cl-

NH3 1 atom N berikatan sekaligus dengan 3 H

4 Senyawa dibentuk dari unsur-unsurSenyawa terbentuk bila atom-atom dari unsur berbeda berikatan satu sama lain.

Ikatan dapat berupa interaksi ionik (mis. NaCl) atau ikatan sejati/ kovalen (mis. NH3)

Sifat fisis dan sifat kimia produk reaksi berbeda dari penyusunnya

21

Logam natrium dan gas klorin bereaksi membentuk natrium klorida. Meski senyawa natrium klorida terdiri atas natrium dan klorin, sifat fisis dan kimianya sangat berbeda dari sifat fisis dan kimia baik logam natrium maupun gas klorin.

Pedoman penamaan senyawa• 1: Nama unsur di sebelah kanan diikuti oleh nama unsur di sebelah

kiri yang diberi akhiran –ida. NaCl natrium klorida HCl hidrogen klorida Li2O litium oksida MgO magnesium oksida

CaF2 kalsium fluorida Sr3P2 strontium fosfida

• 2: Bila 2 atau lebih senyawa mempunyai jenis unsur sama tetapi berbeda jumlahnya, awalan ditambahkan agar tidak rancu. Awalan yang digunakan ialah mono-, di-, tri-, dan tetra-. Awalan mono sering tidak digunakan.

CO karbon monoksida CO2 karbon dioksidaNO2 nitrogen dioksida N2O4 dinitrogen tetroksidaSO2 sulfur dioksida SO3 sulfur trioksida

• 3: Kebanyakan senyawa tidak menggunakan nama sistematik melainkan nama biasa yang lebih mudah digunakan karena sudah menjadi kelaziman.

Mis. air (H2O), amonia (NH3), metana (CH4), pteroenon (senyawa yang diekstraksi dari kupu-kupu laut). Nama IUPAC-nya ialah 5(S)-metil-6(R)-hidroksi-7,9-dimetil-7,9-diena-4-undekanon.

22

Setiap zat dalam campuran tidak berubah identitas kimianya

23

Gula pasir ialah senyawa yang hanya mengandung molekul sukrosa. Setelah molekul-molekul ini dicampur dengan teh panas, mereka menjadi berbaur di antara molekul air dan molekul teh membentuk campuran gula-teh-air. Tidak ada senyawa baru yang terbentuk. Ini merupakan satu contoh perubahan fisis.

5 CAMPURAN

Kebanyakan materi adalah campuran

Campuran unsur: o Baja tahan karat: Cr, Ni, C Campuran senyawa:o Minuman bersoda: H2O + CO2

Campuran unsur dan senyawa:o Atmosfer: N2, O2, Ar, CO2, H2O (uap)

Soal: Air PAM ialah campuran ... Contoh perhitungan kemurnian ... lihat h. 53

24

Selingan

Senyawa dapat pecah menjadi komponen penyusunnya.

Contoh: Ketika Anda meneteskan hidrogen peroksida,

H2O2, pada luka iris, enzim dalam darah Anda akan menguraikannya menghasilkan O2 gas, sebagaimana terbukti dari gelembung yang terjadi. Oksigen inilah yang pada konsentrasi tinggi pada tapak luka yang membunuh mikrob. Enzim yang sama terdapat pada ragi roti.

25

Soal

26

1 Sejauh ini Anda telah mempelajari materi: unsur, senyawa, dan campuran. Mana dari yang berikut ini hanya mengandung unsur? Mana yang hanya mengandung senyawa? Mana yang mengandung campuran?

2 Bagaimana memisahkan campuran senyawa yang terdiri atas padatan dan cairan?

Contoh pemisahan campuran:kasus untuk campuran senyawa yang berbeda titik didihnya

27

Alat penyuling sederhana untuk memisahkan molekul air dari campuran yang kita sebut air laut. Air laut dididihkan dalam labu, molekul air menguap dan diembunkan, lalu ditampung dalam wadah terpisah

Alat penyuling skala industri kecil, antara lain untuk menyuling bioetanol

Klasifikasi materi kimia

28

Definisi

Murni: hanya terdiri atas 1 unsur atau 1 senyawa, mis. emas murni, etanol 100%

Tak murni: terdiri atas campuran, mis. perunggu, etanol 95%

Campuran heterogen: komponen-komponennya dapat dibedakan dalam campuran

Campuran homogen: komponen penyusun tidak dapat dibedakan di seluruh bagian campuran

Larutan: semua komponen berada dalam fase yang sama, mis. udara, larutan garam

Suspensi: campuran partikel yang sangat halus tetapi tidak larut, mis. susu, darah, awan

Soal: berapa kemurnian... H. 5729

Campuran heterogen dan campuran homogen

30

(a) Dalam campuran heterogen, komponen yang berbeda kasat mata(b) Dalam campuran homogen, senyawa yang berbeda bercampur merata

dan tidak dapat dibedakan

Suspensi

31

Lintasan cahaya menjadi tampak ketika cahaya melintasi suspensi

Darah merupakan suspensi butir darah merah dalam cairan plasma. Butir darah merah mengendap setelah disentrifus

6 Tabel berkala

32Warna-warna membedakan antara logam , nonlogam, dan metaloid

DefinisiNonlogam: kecuali H, berada di bagian kanan- pengantar listrik dan panas yang buruk- padatannya tidak dapat ditempa - rapuh- pada suhu kamar berwujud padat (C), cair (Br), gas (He)

Metaloid (6 unsur): B. Si, Ge, As, Sb, Te - punya sifat seperti logam dan nonlogam

Logam: - mengilap, opak/taktransparan,- pengantar listrik dan panas yang baik- dapat ditempa- dapat dibuat kawat (daktail)

33

Terdapat 7 periode (baris) dan 18 golongan (kolom).Perhatikan: tidak semua periode memuat jumlah unsur yang sama,

dan bahwa periode ke6 dan ke-7 masing-masing memuat unsur yang terpaksa dipisahkan dari tubuh utama

34

Ukuran atom berangsur-angsur mengecil dari kiri ke kanan.Ukuran atom adalah salah satu sifat berkala (periodik)

35

Keberkalaan

Penggolongan atau famili unsurNama yang lazim bagi berbagai golongan unsur

36

Penyisipan logam transisi –dalam di antara golongan 3 dan 4 menghasilkan tabel berkala yang pas untuk ukuran kertas standar

37

Golongan lain: lantanida dan aktinida

Tampilan logam transisi-dalam. Nomor unsur dalam periode ke-6 adalah dari lantanum (La, 57) sampai lutetium (Lu, 71) dan kemudian kembali ke hafnium (Hf, 72). Lompatan yang sama juga terjadi pada

periode ke-7.

38