3.2 Massa Molar Unsur dan Bilangan Avogadro

Satuan massa atom menyediakan skala massa atom relatif untuk  berbagai unsur. Tetapi karena atom memiliki massa yang sangat kecil, sehingga tidak ada skala yang dapat digunakan untuk menimbang atom dalam satuan massa atom yang dikalibrasi. Dalam situasi sebenarnya, kita berurusan dengan sampel makroskopik yang mengandung sejumlah besar atom. Oleh karena itu, akan lebih mudah apabila kita memiliki satuan khusus untuk menggambarkan sejumlah besar atom. Gagasan satuan untuk menunjukkan sejumlah zat tertentu bukanlah hal baru. Misalnya, sepasang (2 buah), selusin (12 buah), dan gros (144 buah) semuanya adalah satuan yang umum. Para ahli kimia sepakat mengukur jumlah atom dan molekul dalam satuan mol.

Dalam sistem SI, mol adalah jumlah zat yang mengandung banyaknya entitas dasar (atom, molekul, atau partikel lain) sebanyak jumlah atom yang terdapat dalam tepat 12 g (atau 0,012 kg) dari isotop karbon-12. Jumlah aktual atom dalam 12 g karbon-12 ditentukan secara eksperimental. Bilangan ini disebut bilangan Avogadro (N_A), untuk menghormati ilmuwan Italia Amedeo Avogadro. Nilai yang diterima saat ini adalah:

N_A = 6,0221367 x 10²³

Secara umum, kita membulatkan bilangan Avogadro menjadi 6,022 x 10²³. Jadi, sama seperti satu lusin jeruk mengandung 12 jeruk, 1 mol atom hidrogen (H) mengandung 6,022 x 10²³ atom H. Gambar 3.1 menunjukkan sampel yang mengandung 1 mol masing-masing dari beberapa unsur yang sering dijumpai.

Gambar 3.1 Satu mol masing-masing dari beberapa unsur umum. Karbon (serbuk arang hitam), belerang (bubuk kuning), besi (bentuk paku), kawat tembaga, dan merkuri (logam cair mengkilap).

Besarnya bilangan Avogadro sulit dibayangkan. Misalnya, Jika kita menyebarkan 6,022 x 10²³ buah jeruk di seluruh permukaan Bumi maka akan dihasilkan lapisan setinggi 14,48 km (9 mil) sampai ke angkasa! Karena atom (dan molekul) sangat kecil, kita membutuhkan sejumlah besar atom untuk mempelajarinya dalam jumlah yang dapat diukur dan diamati.

Kita telah mengetahui bahwa 1 mol atom karbon-12 memiliki massa tepat 12 g dan mengandung 6,022 x 10²³ atom. Massa karbon-12 ini adalah massa molar (M), didefinisikan sebagai massa (dalam gram atau kilogram) dari 1 mol entitas (seperti atom atau molekul) dari suatu zat. Perhatikan bahwa massa molar karbon-12 (dalam gram) secara numerik sama dengan massa atomnya dalam sma. Demikian juga, massa atom natrium (Na) adalah 22,99 sma dan massa molarnya adalah 22,99 g; massa atom fosfor adalah 30,97 sma dan massa molarnya adalah 30,97 g; dan seterusnya. Jika kita mengetahui massa atom suatu unsur, maka kita juga mengetahui massa molarnya.

Jika diketahui massa molar dan bilangan Avogadro, maka kita dapat menghitung massa satu atom dalam gram. Sebagai contoh, kita tahu massa molar karbon-12 adalah 12,00 g dan terdapat 6,022 x 10²³ atom karbon-12 dalam 1 mol zat; oleh karena itu, massa satu atom karbon-12 dapat dihitung dengan persamaan:

Kita dapat menggunakan hasil ini untuk menentukan hubungan antara satuan massa atom dan gram. Karena massa setiap atom karbon-12 adalah tepat 12 sma, jumlah satuan massa atom yang setara dengan 1 gram adalah

                         = 6,022 x 10²³ sma/g

Jadi,

1 gram karbon-12 = 6,022 x 10²³ sma karbon-12

dan

1 sma karbon-12 = 1,661 x 10⁻²⁴ g karbon-12

Contoh ini menunjukkan bahwa bilangan Avogadro dapat digunakan untuk mengonversi dari satuan massa atom ke massa dalam gram dan sebaliknya.

Pengertian bilangan Avogadro dan massa molar  memungkinkan kita untuk melakukan konversi antara massa atom dan mol dan antara mol dan jumlah atom (Gambar 3.2). Kita akan menggunakan faktor konversi berikut dalam perhitungan:

di mana X mewakili simbol suatu unsur. Dengan menggunakan faktor konversi yang tepat, kita dapat mengonversi suatu kuantitas ke kuantitas lainnya, seperti Contoh 3.2–3.4.

Gambar 3.2 Hubungan antara massa (m dalam gram) dari suatu unsur dengan jumlah mol suatu unsur (n) dan antara jumlah mol suatu unsur dengan jumlah atom (N) dari suatu unsur. M adalah massa molar (g/mol) dari unsur dan N_A adalah bilangan Avogadro.

Contoh 3.2

Helium (He) adalah gas mulia yang digunakan dalam industri, penelitian suhu rendah, tangki penyelaman laut dalam dan balon udara. Berapa jumlah mol atom He dalam 6,46 g He?

Strategi

Diketahui gram helium dan ditanyakan mol helium. Faktor konversi apa yang kita perlukan untuk mengkonversi antara gram dan mol? Atur faktor konversi yang sesuai sehingga satuan gram dihilangkan dan mol satuan yang diperoleh untuk jawaban yang diminta.

Penyelesaian

Faktor konversi yang diperlukan untuk mengonversi antara gram dan mol adalah massa molar. Dalam tabel periodik (lihat tabel) diketahui bahwa massa molar He adalah 4,003 g. Ini bisa dinyatakan sebagai berikut

1 mol He = 4,003 g He

Berdasarkan persamaan ini, kita dapat menuliskan dua faktor konversi

Faktor konversi di sebelah kiri adalah yang benar. Gram akan dihilangkan, menyisakan satuan mol untuk jawaban yang diminta, yaitu,

Jadi, dalam 6,46 g He terdapat 1,61 mol He.

Periksa

Karena massa yang diketahui (6,46 g) lebih besar dari massa molar He, maka harus diperoleh jumlah He lebih dari 1 mol.

Latihan

Berapa banyak mol magnesium (Mg) yang ada dalam 87,3 g Mg?

Contoh 3.3

Seng (Zn) adalah logam berwarna perak yang digunakan untuk membuat kuningan (bersama tembaga) dan melapisi besi untuk mencegah korosi. Berapa gram massa Zn dalam 0,356 mol Zn?

Strategi

Ditanyakan jumlah gram seng. Faktor konversi apa yang perlu kita ubah antara mol dan gram? Atur faktor konversi yang sesuai agar satuan mol dihilangkan dan satuan gram diperoleh untuk jawaban yang diminta.

Penyelesaian

Faktor konversi yang diperlukan untuk mengkonversi antara mol dan gram adalah massa molar. Dalam tabel periodik (lihat tabel) diketahui massa molar dari Zn adalah 65,39 g. Ini bisa dinyatakan sebagai

1 mol Zn = 65,39 g Zn

Berdasarkan persamaan ini, kita dapat menuliskan dua faktor konversi

Faktor konversi di sebelah kanan adalah yang benar. Mol akan dihilangkan, menyisakan satuan gram untuk jawaban yang diminta, yaitu,

Jadi, dalam 0,356 mol Zn terdapat 23,3 g Zn.

Periksa

Apakah massa 23,3 g untuk 0,356 mol Zn tampaknya masuk akal? Berapa massa 1 mol Zn?

Latihan

Hitung jumlah gram timbal (Pb) dalam 12,4 mol timbal.

Contoh 3.4

Belerang (S) adalah unsur non logam. Adanya sulfur dalam batubara mengakibatkan fenomena terjadinya hujan asam. Berapakah jumlah atom yang ada di dalam 16,3 g S?

Strategi

Pertanyaannya meminta jumlah atom sulfur. Kita tidak dapat mengkonversi langsung dari gram ke jumlah atom sulfur. Satuan apa yang kita perlukan untuk mengubah gram belerang menjadi jumlah atom? Apa yang ditunjukkan oleh bilangan Avogadro?

Penyelesaian

Kita membutuhkan dua faktor konversi: pertama dari gram ke mol dan kemudian dari mol ke jumlah partikel (atom). Langkah pertama mirip dengan Contoh 3.2. Karena

1 mol S = 32,07 g S

Bilangan Avogadro adalah kunci untuk langkah kedua. Kita memiliki

1 mol = 6,022 x 10²³ partikel (atom)

faktor konversinya adalah

Faktor konversi di sebelah kiri adalah yang kita gunakan karena memiliki jumlah atom S dalam pembilang. Kita dapat memecahkan masalah dengan menghitung jumlah mol dahulu yang terkandung dalam 16,3 g S, dan kemudian menghitung jumlah atom S dari jumlah mol S:

gram S  →  mol S  →  Jumlah atom S 

Kita dapat menggabungkan konversi ini dalam satu langkah sebagai berikut:

Jadi, dalam 16,3 g S terdapat 3,06 x 10²³ atom S

Periksa

Haruskah 16,3 g S mengandung atom lebih sedikit dari bilangan Avogadro? Berapa massa gram S yang mengandung atom sebanyak bilangan Avogadro?

Latihan

Hitung jumlah atom dalam 0,551 g kalium (K).

3.1 Massa Atom

Pada pokok bahasan tentang stoikiometri kali ini, kita akan mengenal stoikiometri larutan dalam air (aq) dan stoikiometri dalam gas (bagian 5.5), untuk itu kita perlu menggunakan pengetahuan yang telah dimiliki sebelumnya tentang struktur atom dan rumus kimia untuk mempelajari hubungan massa atom dan molekul. Hubungan ini akan membantu kita untuk menjelaskan komposisi dari suatu senyawa serta bagaimana komposisi itu dapat diubah melalui reaksi kimia.

Massa atom suatu unsur tergantung pada jumlah proton, neutron dan elektron yang dimiliki atom tersebut. Pengetahuan tentang massa atom penting untuk pekerjaan di laboratorium. Tetapi atom adalah partikel yang sangat kecil — bahkan sebutir debu terkecil yang dapat dilihat mata telanjang mengandung sebanyak 1 x 1016 atom! Tentulah kita tidak dapat menimbang massa satu atom, tetapi mungkin untuk menentukan massa satu atom relatif terhadap massa atom lainnya melalui percobaan. Langkah pertama adalah menetapkan nilai massa satu atom dari suatu unsur tertentu sehingga dapat digunakan sebagai standar.

Berdasarkan perjanjian internasional, massa atom (kadang-kadang disebut bobot atom) adalah massa atom dalam satuan massa atom (sma). Satu satuan massa atom didefinisikan sebagai suatu massa yang tepat sama dengan seperduabelas dari massa satu atom karbon-12. Karbon-12 adalah isotop karbon yang memiliki enam proton dan enam neutron. Pengaturan massa atom karbon-12 pada 12 sma menjadi standar internasional untuk mengukur massa atom relatif unsur-unsur lainnya. Misalnya, hasil percobaan menunjukkan bahwa kerapatan atom hidrogen memiliki rata-rata hanya 8,400 persen dari kerapatan atom karbon-12. Jadi, jika massa satu atom karbon-12 tepat 12 sma, maka massa atom hidrogen harus 0,084 x 12,00 sma sama dengan 1,008 sma. Perhitungan serupa menunjukkan bahwa massa atom oksigen adalah 16,00 sma dan atom besi adalah 55,85 sma. Jadi, meskipun kita tidak tahu berapa besar massa atom besi rata-rata, tetapi kita tahu bahwa massanya kira-kira 56 kali lebih besar daripada massa atom hidrogen.

Massa Atom Rata-rata

Ketika kita melihat massa atom karbon dalam tabel periodik, kita menemukan bahwa nilainya bukan 12,00 sma tetapi 12,01 sma. Alasan untuk perbedaan ini adalah bahwa sebagian besar unsur di alam (termasuk karbon) memiliki lebih dari satu isotop. Hal ini berarti bahwa ketika kita mengukur massa atom suatu unsur, kita umumnya harus puas dengan massa rata-rata dari campuran isotop yang ada di alam. Misalnya, kelimpahan karbon-12 dan karbon-13 di alam masing-masing adalah 98,90 persen dan 1,10 persen. Massa atom karbon-13 telah diketahui 13,00335 sma. Dengan demikian, massa atom karbon rata-rata dapat dihitung sebagai berikut:

massa rata-rata atom karbon di alam = (0,9890 x 12,00000 sma) + (0,0110 x 13,00335 sma)

= 12,01 sma         

Perhatikan bahwa dalam perhitungan yang melibatkan persentase, kita perlu mengonversi persentase menjadi pecahan desimal. Misalnya, 98,90 persen dikonversi menjadi 98,90/100 atau 0,9890. Karena terdapat lebih banyak atom karbon-12 daripada atom karbon-13 di alam, sehingga massa atom rata-rata lebih mendekati 12 sma daripada 13 sma.

Penting untuk dipahami bahwa ketika kita mengatakan bahwa massa atom karbon adalah 12,01 sma, kita mengacu pada nilai rata-rata. Jika atom karbon dapat diperiksa secara individu, kita akan menemukan massa atom karbon 12,00000 sma atau 13,00335 sma, tetapi tidak pernah menemukan massa atom karbon 12,01 sma. Contoh 3.1 menunjukkan bagaimana menghitung massa atom rata-rata suatu unsur.

Contoh 3.1

Tembaga merupakan suatu logam yang dikenal sejak zaman kuno yang digunakan antara lain untuk kabel listrik dan uang logam. Massa atom dari dua isotop stabilnya, ⁶³Cu (69,09 persen) dan ⁶⁵Cu (30,91 persen), masing-masing adalah 62,93 sma dan 64,9278 sma. Hitung massa atom rata-rata tembaga! Persentase yang diberikan dalam tanda kurung menunjukkan kelimpahan relatif.

Strategi

Setiap isotop berkontribusi terhadap massa atom rata-rata berdasarkan kelimpahan relatifnya. Mengalikan massa isotop dengan kelimpahan fraksional (bukan persen) akan memberikan kontribusi terhadap massa atom rata-rata isotop tertentu.

Penyelesaian

Pertama, persen dikonversi menjadi desimal: 69,09 persen menjadi 69,09/100 atau 0,6909 dan 30,91 persen menjadi 30,91/100 atau 0,3091. Kita menemukan kontribusi untuk massa atom rata-rata untuk setiap isotop, kemudian menambahkan kontribusi keduanya untuk mendapatkan massa atom rata-rata.

(0,6909 x 62,93 sma) + (0,3091 x 64,928 sma) = 63,55 sma

Periksa

Massa atom rata-rata harus berada di antara dua massa isotop; oleh karena itu, jawabannya masuk akal. Perhatikan bahwa karena ada lebih banyak isotop ⁶³Cu dari ⁶⁵Cu, sehingga massa atom rata-rata lebih mendekati 62,93 sma daripada 64,9278 sma.

Soal Latihan

Massa atom dari dua isotop stabil boron, ¹⁰B (19,78 persen) dan ¹¹B (80,22 persen), masing-masing adalah 10,0129 sma dan 11,0093 sma. Hitung massa atom rata-rata boron!

Massa atom dari unsur-unsur telah ditentukan secara akurat hingga lima atau enam angka signifikan. Namun, untuk tujuan perhitungan kimia biasanya digunakan massa atom yang akurat hanya tiga atau empat angka signifikan (lihat tabel periodik). Untuk menyederhanakan, kita akan menghilangkan kata "rata-rata" ketika kita membahas massa atom unsur-unsur.

3. Stoikiometri

Konsep Penting

• Stoikiometri merupakan materi pelajaran kimia tentang komposisi kimia, reaksi kimia dan massa atom relatif yang didasarkan pada skala isotop karbon-12. Satu atom dari isotop karbon-12 memiliki massa tepat 12 satuan massa atom (sma). Bekerja di laboratorium akan lebih nyaman menggunakan skala gram dan massa molar. 
• Massa molar atom karbon-12 adalah tepat 12 gram dan mengandung jumlah sebanyak 6,022 x 10²³ atom karbon yang disebut bilangan Avogadro. Massa molar dari unsur-unsur yang lain juga dinyatakan dalam gram yang sama dengan massa molar dan mengandung jumlah atom yang sama dengan bilangan Avogadro. Massa molar satu molekul adalah jumlah dari massa molar atom-atom penyusunnya (3.1 dan 3.2)
• Massa atom menentukan massa molekul yang merupakan jumlah massa atom-atom penyusunnya. Cara paling langsung untuk menentukan massa atom dan massa molekul adalah dengan menggunakan spektrometer massa. (3.3 dan 3.4)
• Molekul dan senyawa ionik. Persen komposisi unsur dapat dihitung berdasarkan rumus kimianya. (3.5)
• Rumus empiris dan rumus molekul dari suatu senyawa ditentukan berdasarkan eksperimen. (3.6)
• Menulis persamaan kimia merupakan cara efektif untuk menampilkan hasil reaksi kimia dan menggunakan rumus-rumus kimia untuk menggambarkan peristiwa yang terjadi. Persamaan kimia harus disetarakan agar diperoleh jumlah dan jenis atom yang sama untuk reaktan (bahan awal) dan produk (zat yang terbentuk pada akhir reaksi). (3.7)
• Berdasarkan pengetahuan tentang persamaan kimia, selanjutnya dapat dipelajari hubungan massa dalam reaksi kimia. Persamaan kimia memungkinkan kita memprediksi jumlah produk yang terbentuk atau persen hasil (yield), jika diketahui jumlah reaktan yang digunakan. Informasi ini sangatlah penting untuk reaksi yang dilakukan di laboratorium atau pada skala industri. Menunjukkan bahwa hasil reaksi tergantung pada jumlah pereaksi pembatas (reaktan yang digunakan pertama kali). (3.8 dan 3.9)
• Hasil reaksi. Dalam praktikum, hasil reaksi sebenarnya (hasil pengukuran) hampir selalu lebih kecil dari pada hasil yang diprediksi (hasil teoritis), karena berbagai masalah. (3.10) 

Dalam mempelajari stoikiometri perlu mempertimbangkan massa atom dan massa molekul dan peristiwa ketika perubahan kimia terjadi, yaitu perubahan komposisi kimia sebagai akibat reaksi kimia. Panduan untuk menjelaskan stoikiometri adalah hukum kekekalan massa.

Jawaban Latihan 2

Unggah Jawaban Latihan 2 Klik Di Sini

Tugas 2

1. Belajarlah sebelum mengerjakan Tugas 2!
2. Berdoa dan Bekerjalah!
3. Kerjakan Tugas Secara Mandiri.
4. Waktu 1 minggu sejak dibuka
5. Tugas dikerjakan sejak dibuka (mulai jam 07.00 hari ke 1- 21.00 hari ke-7).
6. Kerjakan masing-masing dan dilarang bekerja sama.
7. Kerjakan pada kertas (jika tulis tangan) atau word/sejenisnya (jika diketik). Kirim foto/scan atau file ke WA 085229765655 atau email ke nopriawanb@gmail.com
8. Jangan Lupa Tulis Nama dan NIM!

Tugas 2

1. Diameter atom helium adalah sekitar 1 x 10² pm. Misalkan kita bisa menyejajarkan atom helium bersambungan satu sama lain. Kira-kira berapa banyak atom yang diperlukan untuk membuat jarak dari ujung ke ujung sepanjang 1 cm?
2. Secara kasar, jari-jari atom sekitar 10.000 kali lebih besar daripada intinya. Jika sebuah atom diperbesar sehingga jari-jari intinya menjadi 2,0 cm, seukuran kelereng, berapakah jari-jari atom dalam mil? (1 mil = 1609 m.)
3. Berapa jumlah massa atom besi yang memiliki 28 neutron?
4. Hitung jumlah neutron ²³⁹Pu.
5. Untuk masing-masing spesies berikut, tentukan jumlah proton dan jumlah neutron dalam nukleus: ³₂He, ⁴₂He, ²⁴₁₂Mg, ²⁵₁₂Mg, ⁴⁸₂₂Ti, ⁷⁹₃₅Br, ¹⁹⁵₇₈Pt
6. Indikasikan jumlah proton, neutron, dan elektron pada masing-masing spesies berikut: ¹⁵₇N, ³³₁₆S, ⁶³₂₉Cu, ⁸⁴₃₈Sr, ¹³⁰₅₆Ba, ¹⁸⁶₇₄W, ²⁰²₈₀Hg
7. Tulis simbol yang sesuai untuk masing-masing isotop berikut: (a) Z = 11, A = 23; (b) Z = 28, A = 64.
8. Tuliskan simbol yang sesuai untuk masing-masing isotop berikut: (a) Z = 74, A = 186; (b) Z = 80; A = 201.
9. Unsur yang namanya diakhiri dengan -ium biasanya adalah logam; natrium adalah salah satu contoh. Identifikasi nonlogam yang namanya juga berakhir dengan -ium.
10. Jelaskan perubahan dalam sifat (dari logam ke nonlogam atau dari bukan logam menjadi logam) saat kita bergerak (a) ke bawah dalam satu golongan dan (b) dari kiri ke kanan dalam satu periode.
11. Konsultasikan buku pegangan data kimia dan fisika (tanyakan kepada dosen Anda di mana Anda dapat menemukan salinan buku pegangan) untuk menemukan (a) dua logam yang kurang padat daripada air, (b) dua logam yang lebih padat daripada merkuri, (c) unsur logam padat terpadat yang diketahui, (d) unsur non-logam padat terpadat yang diketahui.
12. Kelompokkan unsur-unsur berikut secara berpasangan yang Anda harapkan untuk menunjukkan sifat kimia yang serupa: K, F, P, Na, Cl, dan N.
13. Manakah dari diagram berikut yang merepresentasi molekul diatomik, molekul poliatomik, molekul yang bukan senyawa, molekul yang merupakan senyawa, atau unsur membentuk senyawa?
    
14. Manakah dari diagram berikut yang merepresentasi molekul diatomik, molekul poliatomik, molekul yang bukan senyawa, molekul yang merupakan senyawa, atau unsur membentuk senyawa?
    
15. Identifikasikan yang berikut ini sebagai unsur atau senyawa: NH₃, N2, S8, NO, CO, CO2, H2, SO2.
16. Berikan dua contoh dari masing-masing pernyataan berikut: (a) suatu molekul diatomik yang mengandung atom-atom dari unsur yang sama, (b) suatu molekul diatomik yang mengandung atom-atom dari unsur-unsur yang berbeda, (c) suatu molekul poliatomik yang mengandung atom-atom dari unsur yang sama, (d) suatu molekul poliatomik yang mengandung atom dari berbagai unsur.
17. Berikan jumlah proton dan elektron pada masing-masing ion berikut: Na⁺, Ca²⁺, Al³⁺, Fe²⁺, I^-, F^-, S^2-, O^2-, dan N^3-.
18. Berikan jumlah proton dan elektron pada masing-masing ion berikut: K⁺, Mg²⁺, Fe³⁺, Br^-, Mn²⁺, C^4-, Cu²⁺
19. Tuliskan rumus untuk senyawa ionik berikut: (a) natrium oksida, (b) sulfida besi (mengandung ion Fe²⁺), (c) kobalt sulfat (mengandung ion Co³⁺ dan SO4^2-), dan (d) barium fluorida. (Petunjuk: Lihat Gambar 2.11.)
20. Tuliskan rumus untuk senyawa ionik berikut: (a) tembaga bromida (mengandung ion Cu⁺), (b) oksida mangan (mengandung ion Mn³⁺), (c) merkuri iodida (mengandung ion Hg2²⁺), dan (d) ) magnesium fosfat (mengandung ion PO₄³⁺). (Petunjuk: Lihat Gambar 2.11.)
21. Apa rumus empiris dari senyawa-senyawa berikut? (a) C₂N₂, (b) C₆H₆, (c)C₉H₂₀, (d) P₄O₁₀, (e) B₂H₆
22. Apa rumus empiris dari senyawa-senyawa berikut? (a) Al₂Br₆, (b) Na₂S₂O₄, (c) N₂O₅, (d) K₂Cr₂O₇
23. Tuliskan rumus molekul glisin, asam amino yang ada dalam protein. Kode warna adalah: hitam (karbon), biru (nitrogen), merah (oksigen), dan abu-abu (hidrogen).
    
24. Tuliskan rumus molekul etanol. Kode warna: hitam (karbon), merah (oksigen), dan abu-abu (hidrogen).
    
25. Manakah dari senyawa berikut yang cenderung menjadi ion? Yang mungkin molekul? SiCl₄, LiF, BaCl₂, B₂H₆, KCl, C₂H₄
26. Manakah dari senyawa berikut yang cenderung menjadi ion? Yang mungkin molekul? CH₄, NaBr, BaF₂, CCl₄, ICl, CsCl, NF₃
27. Sebutkan senyawa-senyawa ini: (a) Na₂CrO₄, (b) K₂HPO₄, (c) HBr (gas), (d) HBr (dalam air), (e) Li₂CO₃, (f) K₂Cr₂O₇, (g) NH₄NO₂, (h) PF₃, (i) PF₅, (j) P₄O₆, (k) CdI₂, (l) SrSO₄, (m) Al(OH)₃, (n) Na₂CO₃.10H₂O.
28. Sebutkan senyawa-senyawa ini: (a) KClO, (b) Ag₂CO₃, (c) FeCl₂, (d) KMnO₄, (e) CsClO₃, (f) HIO, (g) FeO, (h) Fe₂O₃, (i) TiCl₄, (j) NaH, (k) Li₃N, (l) Na₂O, (m) Na₂O₂, (n) FeCl₃.6H₂O
29. Tuliskan rumus untuk senyawa-senyawa berikut: (a) rubidium nitrit, (b) kalium sulfida, (c) natrium hidrogen sulfida, (d) magnesium fosfat, (e) kalsium hidrogen fosfat, (f) kalium dihidrogen fosfat, ( g) iodin heptafluorida, (h) amonium sulfat, (i) perklorat perak, (j) boron triklorida.
30. Tuliskan rumus untuk senyawa-senyawa berikut: (a) tembaga (I) sianida, (b) strontium klorit, (c) asam perbromat, (d) asam hidroiodat, (e) dinatrium amonium fosfat, (f) timbal (II) karbonat, (g) timah (II) fluorida, (h) tetrafosfor dekasulfida, (i) merkuri (II) oksida, (j) merkuri (I) iodida, (k) selenium heksafluorida.

Kata Kunci 2

Alotrop 2.6

Anion Okso, 2.7

Anion, 2.5

Asam okso, 2.7

Asam, 2.7

Atom, 2.2

Basa, 2.7

Elektron, 2.2

Gas mulia, 2.4

Golongan, 2.4

Halogen, 2.4

Hidrat, 2.7

Hukum kekekalan massa, 2.1

Hukum proporsi ganda, 2.1

Hukum proporsi tetap,2.1

Inti, 2.2

Ion monatomik, 2.5

Ion poliatomik, 2.5

Ion, 2.5

Isotop, 2.3

Kation, 2.5

Logam alkali tanah, 2.4

Logam alkali, 2.4

Logam, 2.4

Metaloid, 2.4

Molekul diatomik, 2.5

Molekul poliatomik, 2.5

Molekul, 2.5

Neutron, 2.2

Nomor atom (Z), 2.3

Nomor massa (A), 2.3

Non logam, 2.4

Partikel alfa (α), 2.2

Partikel Beta (β), 2.2

Periode, 2.4

Proton, 2.2

Radiasi, 2.2

Radioaktivitas, 2.2

Rumus empiris, 2.6

Rumus kimia, 2.6

Rumus molekul, 2.6

Rumus struktur, 2.6

Senyawa anorganik, 2.7

Senyawa biner, 2.7

Senyawa ionik, 2.5

Senyawa organik, 2.7

Senyawa terner, 2.7

Sinar alfa (α), 2.2

Sinar beta (β), 2.2

Sinar gamma (γ), 2.2

Tabel periodik, 2.4

Ringkasan Pengetahuan Faktual dan Konseptual 2

1. Kimia modern dimulai dengan teori atom Dalton, yang menyatakan bahwa semua materi tersusun atas partikel-partikel kecil yang tak terpisahkan yang disebut atom; bahwa semua atom dari unsur yang sama itu identik; Senyawa-senyawa itu mengandung atom-atom unsur-unsur yang berbeda yang digabungkan dalam rasio bilangan bulat; dan bahwa atom tidak diciptakan atau dihancurkan dalam reaksi kimia (hukum kekekalan massa).
2. Atom unsur penyusun dalam senyawa tertentu selalu dikombinasikan dalam proporsi yang sama dengan massa (hukum proporsi tetap). Ketika dua unsur dapat bergabung untuk membentuk lebih dari satu jenis senyawa, massa dari satu unsur yang bergabung dengan massa tetap dari unsur lainnya berada dalam rasio bilangan bulat sederhana (hukum proporsi ganda).
3. Sebuah atom terdiri dari inti pusat yang sangat padat yang mengandung proton dan neutron, dengan elektron bergerak di sekitar inti pada jarak yang relatif besar darinya.
4. Proton bermuatan positif, neutron tidak memiliki muatan, dan elektron bermuatan negatif. Proton dan neutron memiliki massa yang kira-kira sama, yaitu sekitar 1.840 kali lebih besar dari massa elektron.
5. Nomor atom unsur adalah jumlah proton dalam inti atom dari unsur; nomor atom menentukan identitas suatu unsur. Nomor massa adalah jumlah proton dan jumlah neutron dalam inti.
6. Isotop adalah atom dari unsur yang sama dengan jumlah proton yang sama tetapi jumlah neutron yang berbeda.
7. Rumus kimia menggabungkan simbol-simbol unsur-unsur penyusun dengan subskrip angka keseluruhan untuk menunjukkan jenis dan jumlah atom yang terkandung dalam unit terkecil suatu senyawa.
8. Rumus molekul menyampaikan nomor spesifik dan jenis atom yang digabungkan dalam setiap molekul senyawa. Rumus empiris menunjukkan rasio paling sederhana dari atom yang digabungkan dalam sebuah molekul.
9. Senyawa kimia adalah senyawa molekul (di mana unit terkecil bersifat diskrit, molekul individual) atau senyawa ionik, yang terbentuk dari kation dan anion.
10. Nama-nama dari banyak senyawa anorganik dapat disimpulkan dari seperangkat aturan sederhana. Rumus dapat ditulis dari nama-nama senyawa.
11. Senyawa organik mengandung karbon dan unsur-unsur seperti hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Hidrokarbon adalah jenis senyawa organik yang paling sederhana

Rumus Penting 2

nomor massa       = jumlah proton + jumlah neutron

          = nomor atom + jumlah neutron

Latihan 2

Ulasan Konsep 2

Struktur Atom (1-6)

Nomor Atom, Massa Atom dan Isotop (7-10)

Tabel Periodik (11-14)

Molekul dan Ion (15-18)

Rumus Kimia (19-24)

Tatanama Senyawa Anorganik (25-30)

1. Definisikan istilah berikut: (a) partikel α, (b) partikel β, (c) sinar γ, (d) sinar X.
2. Sebutkan jenis-jenis radiasi yang diketahui dipancarkan oleh unsur-unsur radioaktif.
3. Bandingkan sifat-sifat berikut: sinar katoda, proton, neutron, elektron.
4. Apa yang dimaksud dengan istilah “partikel dasar”?
5. Jelaskan kontribusi para ilmuwan berikut terhadap pengetahuan tentang struktur atom: J. J. Thomson, R. A. Millikan, Ernest Rutherford, James Chadwick.
6. Jelaskan dasar eksperimental untuk mempercayai bahwa inti atom menempati sebagian kecil dari volume atom.
7. Gunakan isotop helium-4 untuk mendefinisikan nomor atom dan nomor massa. Mengapa pengetahuan nomor atom memungkinkan untuk menyimpulkan jumlah elektron yang ada dalam atom?
8. Mengapa semua atom unsur tertentu memiliki nomor atom yang sama, meskipun mereka mungkin memiliki bilangan massa yang berbeda?
9. Apa sebutan untuk atom dari unsur yang sama dengan bilangan massa yang berbeda?
10. Jelaskan arti setiap simbol dalam lambang unsur:
11. Apakah tabel periodik itu dan apa maknanya dalam pelajaran kimia?
12. Sebutkan dua perbedaan antara unsur logam dan non logam!
13. Tuliskan nama dan simbol untuk empat unsur di masing-masing kategori berikut: (a) non logam, (b) logam, (c) metaloid.
14. Definisikan dan beri dua contoh, istilah berikut: (a) logam alkali, (b) logam alkali tanah, (c) halogen, (d) gas mulia.
15. Apa perbedaan antara atom dan molekul?
16. Apa yang dimaksud dengan alotrop? Berikan contohnya. Bagaimana alotrop berbeda dari isotop?
17. Jelaskan dua model molekul yang umum digunakan!
18. Berikan sebuah contoh dari masing-masing jenis berikut: (a) kation monoatomik, (b) anion monoatomik, (c) kation poliatomik, (d) anion poliatomik.
19. Apa yang ditunjukkan oleh rumus kimia? Berapa rasio atom dalam rumus molekul berikut? (a) NO, (b) NCl₃, (c) N₂O₄, (d) P₄O₆
20. Definisikan rumus molekul dan rumus empiris. Apa persamaan dan perbedaan antara rumus empiris dan rumus molekul senyawa?
21. Berikan contoh kasus di mana dua molekul memiliki rumus molekul yang berbeda tetapi rumus empiris yang sama!
22. Apa arti P₄? Apa bedanya dengan 4P?
23. Apakah yang disebut senyawa ionik? Bagaimana netralitas listrik dipertahankan dalam senyawa ionik?
24. Jelaskan mengapa rumus kimia senyawa ionik biasanya sama dengan rumus empirisnya!
25. Apa perbedaan antara senyawa anorganik dan senyawa organik?
26. Apa sajakah empat kategori utama senyawa anorganik?
27. Berikan contoh masing-masing untuk senyawa biner dan senyawa terner.
28. Apakah yang dimaksud dengan sistem Stock? Apa kelebihannya dibandingkan dengan sistem penamaan yang lebih tua?
29. Jelaskan mengapa rumus HCl dapat mewakili dua sistem kimia yang berbeda.
30. Jelaskan istilah-istilah berikut: asam, basa, asam okso, anion okso, dan hidrat.

.

2.8 Pengenalan Senyawa Organik

Senyawa Organik

Senyawa organik yang paling sederhana adalah hidrokarbon, yang hanya mengandung atom karbon dan hidrogen. Hidrokarbon digunakan sebagai bahan bakar untuk pemanasan domestik dan industri, untuk menghasilkan listrik dan menyalakan mesin pembakaran internal, dan sebagai bahan awal untuk industri kimia. Gugus pertama hidrokarbon disebut alkana. Tabel 2.8 menunjukkan nama, rumus, dan model molekul dari sepuluh alkana rantai lurus pertama, di mana rantai karbon tidak memiliki cabang. Perhatikan bahwa semua nama diakhiri dengan - ana. Dimulai dengan C₅H₁₂, kita menggunakan awalan (prefiks) Yunani pada Tabel 2.4 untuk menunjukkan jumlah atom karbon yang ada.

Tabel 2.8 Nama Alkana Rantai Lurus

Kimia senyawa organik sangat ditentukan oleh gugus-gugus fungsional, yang terdiri dari satu atau beberapa atom terikat dalam cara tertentu. Sebagai contoh, ketika atom H dalam metana digantikan oleh gugus hidroksil (-OH), gugus amino (-NH₂), dan gugus karboksil (-COOH), molekul berikut ini dihasilkan:

Sifat-sifat kimia dari molekul-molekul ini dapat diprediksi berdasarkan reaktivitas dari gugus-gugus fungsional. Meskipun nomenklatur atau tatanama dari gugus utama senyawa organik dan sifatnya dalam hal gugus-gugus fungsional tidak akan dibahas sampai Bab 24, kita akan sering menggunakan senyawa organik sebagai contoh untuk menggambarkan ikatan kimia, reaksi asam-basa, dan sifat lainnya di Bab-bab berikutnya.