PERKEMBANGAN TEORI ATOM

Struktur Atom

Atom terdiri dari proton, neutron dan elektron. Proton dan neutron berada di dalam inti atom. Sedangkan elektron terus berputar mengelilingi inti atom karena muatan listriknya. semua elektron bermuatan negatif (-) dan semua proton bermuatan positif (+) . sementara itu neutron bermuatan netral. Elektron bermuatan yang bermuatan negatif (-) ditarik oleh proton yang bermuatan positif (+) pada inti atom.

Dalam hal ini, semua atom di alam semesta akan terjadi bermuatan positif (+) karena ada kelebihan muatan listrik positif (+) di dalam proton.  Akibatnya, semua atom akan saling bertolak satu sama lain.

Perkembangan Teori Atom

Konsep atom dikemukakan oleh Demokritos yang tidak didukung oleh ekperimen yang menyakinkan, sehingga tidak dapat diterima oleh beberpa ahli ilmu pengetahuan dan filsafat.

Pengembangan konsep atom-atom secara ilmiah dimulai oleh John Dalton (1805), kemudian dilakukan oleh Thomson (1897), Rutherford (1911), dan disempurnakan oleh Bohr (1914)

Hasil ekperimen yang memperkuat konsep atom ini menghasilakn gambaran mengenai susunan parikel-partikel tersebut didalam atom. Gambaran ini berfungsi untuk memudahkan dalam memahami sifat-sifat kimia suatu atom. Gambaran susunan partikel-partikel dasar dalam atom disebut model atom.

1.    Model Atom Dalton
        Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi-bagi.
        Atom digambarkan sebagai bola pegal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik   dan berbeda untuk unsur yang berbeda.
        Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana.   Misalnya air terdiri atas atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen.
        Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

Hipotesis Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pegal seperti bola tolak peluru.

2. Model Atom Thomson

Atom adalah bola bulat bermuatan positif dan di permukaan tersebar elektron yang bermuatan negatif. Model ini diibaratkan seperti jambu biji.

3. Model Atom Rutherford

Atom adalah bola berongga yang tersusun dari inti atom dan eletron yang tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilinginya. Inti atom bermuatan positif dan massa atom terpusat pada inti atom. Kelemahan dari Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti.

4. Model Atom Niels Bohr

        Atom terdiri atas inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan.
        Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke yang lain dengan menyerap atau memancarkan energi sehingga energi elektron atom itu tidak akan berkurang. Jika berpindah lintasan ke lintasan yang lebih tinggi, elektron akan menyerap energi. Jika beralih ke lintasan yang lebih rendah, elektron akan memancarkan energi lebih rendah, elektron akan memancarkan energi.
        Kedudukan elektron-eletron pada tingkat-tingkat energi tertentu yang disebut kulit-kulit elektron.

5. Model Atom Modren

kulit-kulit elektron bukan kedudukan yang pasti dari suatu elektron, tetapi hanya suatu keboleh jadian saja.

KOLOID

Definisi

Koloid adalah suatu campuran zat heterogen antara dua zat atau lebih di mana partikel-partikel zat yang berukuran koloid tersebar merata dalam zat lain. Ukuran koloid berkisar antara 1-100 nm ( 10-7 – 10-5 cm ).
Contoh:
Mayones dan cat, mayones adalah campuran homogen di air dan minyak dan cat adalah campuran homogen zat padat dan zat cair.


Perbedaan larutan sejati, sistem koloid, dan suspensi kasar.
Keterangan:
1. Larutan sejati
2. Sistem koloid
3. Suspensi Kasar

Jumlah fase
1. 1
2. 2
3. 2
Distribusi partikel
1. Homogen
2. Heterogen
3. Heterogen
Ukuran partikel
1. <10-7>10-5cm
Penyaringan
1. Tidak dapat disaring
2. Tidak dapat disaring, kecuali dengan penyaring ultra
3. Dapat disaring
Kestabilan
1. Stabil, tidak memisah
2. Stabil, tidak memisah
3. Tidak stabil, memisah
Contoh
1. Larutan gula, larutan garam, Udara bersih
2. Tepung kanji dalam air, Mayones, Debu di udara
3. Campuran pasir dan air, Sel darah merah dan plasma putih dalam plasma darah.


Jenis – jenis koloid
1. Sol (fase terdispersi padat)
a. Sol padat adalah sol dalam medium pendispersi padat
Contoh: paduan logam, gelas warna, intan hitam
b. Sol cair adalah sol dalam medium pendispersi cair
Contoh: cat, tinta, tepung dalam air, tanah liat
c. Sol gas adalah sol dalam medium pendispersi gas
Contoh: debu di udara, asap pembakaran

2. Emulsi (fase terdispersi cair)
a. Emulsi padat adalah emulsi dalam medium pendispersi padat
Contoh: Jelly, keju, mentega, nasi
b. Emulsi cair adalah emulsi dalam medium pendispersi cair
Contoh: susu, mayones, krim tangan
c. Emulsi gas adalah emulsi dalam medium pendispersi gas
Contoh: hairspray dan obat nyamuk

3. BUIH (fase terdispersi gas)
a. Buih padat adalah buih dalam medium pendispersi padat
Contoh: Batu apung, marshmallow, karet busa, Styrofoam
b. Buih cair adalah buih dalam medium pendispersi cair
Contoh: putih telur yang dikocok, busa sabun
- Untuk pengelompokan buih, jika fase terdispersi dan medium pendispersi sama-sama berupa gas, campurannya tergolong larutan

Sifat-sifat khas koloid meliputi :

a.  Efek Tyndall
     Efek Tyndall adalah efek penghamburan cahaya oleh partikel koloid.
b.  Gerak Brown
    Gerak Brown adalah gerak acak, gerak tidak beraturan dari partikel koloid.

   Gbr. Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+

   

  Gbr. Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2-

c.  Adsorbsi
Beberapa partikel koloid mempunyai sifat adsorbsi (penyerapan) terhadap partikel atau ion atau senyawa yang lain.
Penyerapan pada permukaan ini disebut adsorbsi (harus dibedakan dari absorbsi yang artinya penyerapan sampai ke bawah permukaan).
Contoh :
(i) Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+.
(ii) Koloid As2S3 bermuatan negatit karena permukaannya menyerap ion S2.

d. Koagulasi
Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan membentuk endapan. Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat terdispersi tidak lagi membentuk koloid.
Koagulasi dapat terjadi secara fisik seperti pemanasan, pendinginan dan pengadukan atau secara kimia seperti penambahan elektrolit, pencampuran koloid yang berbeda muatan.

e. Koloid Liofil dan Koloid Liofob
Koloid ini terjadi pada sol yaitu fase terdispersinya padatan dan medium pendispersinya cairan.
Koloid Liofil:     sistem koloid yang affinitas fase terdispersinya besar terhadap medium pendispersinya.
Contoh: sol kanji, agar-agar, lem, cat
Koloid Liofob:     sistem koloid yang affinitas fase terdispersinya kecil terhadap medium pendispersinya.
Contoh: sol belerang, sol emas.

ULAR KIMIA

            Eksperimen ini menunjukkan oksigen yang dihasilkan dari penguraian hydrogen peroksida dengan katalis kalium iodide, dalam wadah yang terdapat detergen dan zat warna, akan keluar busa yang berwarna. Judul eksperimen ini menggunakan kata “ular” karena jika eksperimen ini menggunakan wadah gelas ukur/labu bundar, misalnya 500 ml, busa yang keluar akan meliliti gelar ukur, menyerupai ular yang beristirahat di hutan. 

Alat dan Bahan

1.      Gelas ukur/Labu bundar 100 ml

2.      Hidrogen peroksida

3.      Kalium iodida

4.      Detergen

5.      Zat warna

Cara Kerja

1.      Masukkan beberapa butir kalium iodida

2.      Tambahkan 2 tetes zat warna

3.      Tambahkan 2 ml detergen

4.      Masukkan 20 ml hidrogen peroksida ke dalam gelas ukur/ labu bundar

5.      Amati apa yang terjadi

Catatan: KI berfungsi sebagai katalis dalam penguraian hidrogen peroksida menjadi gas oksigen

LIHAT VIDEO

HIDROKARBON

Senyawa Karbon Organik Dan Senyawa Anorganik

   
    Dahulu orang berpendapat bahwa senyawa karbon hanya dapat diperoleh dari makhluk hidup atau senyawa karbon hanya dapat disintesis (dibuat) oleh tubuh (organ) makhluk hidup. Oleh Karena itu senyawa karbon lebih dikenal dengan senyawa organik. Misalnya karbohidrat, protein, dan lemak.
    Senyawa anorganik merupakan senyawa yang dapat disintesis di luar tubuh makhluk hidup, misalnya karbonat, gas karbondioksida, dan karbon monoksida.
    Berdasarkan penemuan Friederick Wohler penggolongan senyawa karbon organik dan senyawa anorganik tidak lagi didasarkan pada asalnya, tetapi lebih didasarkan pada sifat dan strukturnya. Senyawa karbon organik mempunyai ciri khas bahwa di dalam strukturnya terdapat rantai atom karbon, sedangkan pada senyawa anorganik umumnya tidak terdapat rantai atom karbon. Beberapa perbedaan umum dapat dilihat pada tabel berikut.

     

Karakteristik Atom Karbon

Kekhasan Atom Karbon

Atom  karbon  memiliki  empat  elektron  valensi. Keempat  elektron  valensi  tersebut  dapat membentuk empat ikatan kovalen melalui penggunaan bersama pasangan elektron  dengan  atom-atom  lain.  Atom  karbon  dapat  berikatan kovalen tunggal dengan empat atom hidrogen membentuk molekul metana (CH4).

Rumus  Lewisnya:Selain  dapat  berikatan  dengan  atom-atom  lain,  atom  karbon  dapat juga  berikatan  kovalen  dengan  atom  karbon  lain,  baik  ikatan  kovalen tunggal  maupun  rangkap  dua  dan  tiga,  seperti  pada  etana,  etena  dan etuna  (lihat pelajaran  Tata  Nama  Senyawa  Organik).

Kecenderungan  atom  karbon  dapat  berikatan  dengan  atom  karbon lain  memungkinkan  terbentuknya  senyawa karbon  dengan  berbagai struktur (membentuk rantai panjang atau siklik). Hal inilah yang menjadi ciri khas atom karbon.

Jika satu atom hidrogen pada metana (CH4) diganti  oleh  gugus –CH3 maka akan terbentuk etana (CH3–CH3). Jika atom hidrogen pada etana diganti oleh gugus –CH3 maka akan terbentuk propana (CH3–CH2–CH3) dan seterusnya hingga  terbentuk  senyawa  karbon  berantai  atau  siklik.

Atom C Primer, Sekunder, Tersier, dan Kuartener

Berdasarkan kemampuan atom karbon yang dapat berikatan dengan atom karbon  lain, muncul istilah atom karbon  primer,  sekunder, tersier, dan kuartener. Istilah ini didasarkan pada jumlah atom karbon yang terikat pada  atom karbon tertentu.

Atom  karbon  primer adalah atom-atom karbon yang mengikat satu atom karbon tetangga.

Atom karbon sekunder adalah atom-atom karbon  yang  mengikat  dua  atom  karbon tetangga.

Atom  karbon tersier  adalah  atom-atom karbon  yang  mengikat  tiga  atom  karbon  tetangga.

Atom karbon kuarterner, yaitu ato karbon yang terikat oleh empat atom karbon yang lain.

 Berdasarkan bentuk rantai karbonnya :

• Hidrokarbon alifatik = senyawa hidrokarbon dengan rantai lurus/terbuka yang jenuh (ikatan tunggal/alkana) maupun tidak jenuh (ikatan rangkap/alkena atau alkuna).
• Hidrokarbon alisiklik = senyawa hidrokarbon dengan rantai melingkar / tertutup (cincin).
• Hidrokarbon aromatik = senyawa hidrokarbon dengan rantai melingkar (cincin) yang mempunyai ikatan antar atom C tunggal dan rangkap secara selang-seling / bergantian (konjugasi)

Berdasarkan ikatan yang ada dalam rantai C-nya, senyawa hidrokarbon alifatik dibedakan atas :
1. Alkana (CnH2n+2)
2. Alkena (CnH2n)
3. Alkuna (CnH2n-2)

Keterangan : n = 1, 2, 3, 4, .......dst


ALKANA (Parafin)

adalah hidrokarbon yang rantai C nya hanya terdiri dari ikatan kovalen tunggal saja. sering disebut sebagai hidrokarbon jenuh....karena jumlah atom Hidrogen dalam tiap2 molekulnya maksimal. Memahami tata nama Alkana sangat vital, karena menjadi dasar penamaan senyawa2 karbon lainnya.

TATA NAMA ALKANA

1. Nama alkana didasarkan pada rantai C terpanjang sebagai rantai utama. Apabila ada dua atau lebih rantai yang terpanjang maka dipilih yang jumlah cabangnya terbanyak
2. Cabang merupakan rantai C yang terikat pada rantai utama. di depan nama alkananya ditulis nomor dan nama cabang. Nama cabang sesuai dengan nama alkana dengan mengganti akhiran ana dengan akhiran il (alkil).
3. Jika terdapat beberapa cabang yang sama, maka nama cabang yang jumlah C nya sama disebutkan sekali tetapi dilengkapi dengan awalan yang menyatakan jumlah seluruh cabang tersebut. Nomor atom C tempat cabang terikat harus dituliskan sebanyak cabang yang ada (jumlah nomor yang dituliskan = awalan yang digunakan), yaitu di = 2, tri = 3, tetra =4, penta = 5 dan seterusnya.
4. Untuk cabang yang jumlah C nya berbeda diurutkan sesuai dengan urutan abjad ( etil lebih dulu dari metil ).
5. Nomor cabang dihitung dari ujung rantai utama yang terdekat dengan cabang. Apabila letak cabang yang terdekat dengan kedua sama dimulai dari :
• Cabang yang urutan abjadnya lebih dulu ( etil lebih dulu dari metil )
• Cabang yang jumlahnya lebih banyak ( dua cabang dulu dari satu cabang )


ALKENA (Olefin)

merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh yang memiliki 1 ikatan rangkap 2 (-C=C-)

TATA NAMA ALKENA

hampir sama dengan penamaan pada Alkana dengan perbedaan :
• Rantai utama harus mengandung ikatan rangkap dan dipilih yang terpanjang. Nama rantai utama juga mirip dengan alkana dengan mengganti akhiran -ana dengan -ena. Sehingga pemilihan rantai atom C terpanjang dimulai dari C rangkap ke sebelah kanan dan kirinya dan dipilih sebelah kanan dan kiri yang terpanjang.
• Nomor posisi ikatan rangkap ditulis di depan nama rantai utama dan dihitung dari ujung sampai letak ikatan rangkap yang nomor urut C nya terkecil.
• Urutan nomor posisi rantai cabang sama seperti urutan penomoran ikatan cabang rantai utama.

ALKUNA

merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh yang memiliki 1 ikatan rangkap 3 (–C≡C–). Sifat-nya sama dengan Alkena namun lebih reaktif.

Rumus umumnya CnH2n-2

Tata namanya juga sama dengan Alkena. namun akhiran -ena diganti -una
Kegunaan Alkuna sebagai :
• etuna (asetilena = C2H2) digunakan untuk mengelas besi dan baja.
• untuk penerangan
• Sintesis senyawa lain.

LIHAT SLIDE

Laju Reaksi

LAJU REAKSI
 Laju reaksi mempelajari cepat lambatnya reaksi. Konsep dasar laju reaksi adalah berkurangnya zat yang bereaksi (berubah) per satuan waktu atau bertambahnya zat hasil reaksi per satuan waktu. Jumlah zat umumnya dinyatakan dalam konsentrasi Molar (M) dan waktu dalam detik.

Misalkan : A(aq) + B(aq) --> AB(aq)
Maka rumus laju reaksi pada konsep dasar ini adalah :
v(A) = - M(A)/t mol./L.det.
v(B) = - M(B)/t mol/L.det.
v(AB) = + M(AB)/t mol/L.det.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI

Pengalaman menunjukan bahwa serpihan kayu terbakar lebih cepat daripada balok kayu, hal ini berarti bahwa laju reaksi yag sama dapat berlangsung dengan kelajuan yang berbeda, bergantung pada keadaan zat pereaksi. Dalam bagian ini akan dibahas faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi. Pengetahuan tentang hal ini memungkinkan kita dapat mengendalikan laju reaksi, yaitu melambatkan reaksi yang merugikan dan menambah laju reaksi yang menguntungkan.

1. Konsentrasi Pereaksi
Konsentrasi memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi, sebab semakin besarkonsentrasi pereaksi, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil konsentrasi pereaksi, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil.

2. Suhu
Suhu juga turut berperan dalam mempengaruhi laju reaksi. Apabila suhu pada suatu rekasi yang berlangusng dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak, sehingga tumbukan yang terjadi semakin sering, menyebabkan laju reaksi semakin besar. Sebaliknya, apabila suhu diturunkan, maka partikel semakin tak aktif, sehingga laju reaksi semakin kecil.

3. Tekanan
Banyak reaksi yang melibatkan pereaksi dalam wujud gas. Kelajuan dari pereaksi seperti itu juga dipengaruhi tekanan. Penambahan tekanan dengan memperkecil volume akan memperbesar konsentrasi, dengan demikian dapat memperbesar laju reaksi.

4. Katalis
Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.

5. Luas Permukaan Sentuh
Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi, sebab semakin besar luas permukaan bidang sentuh antar partikel, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil luas permukaan bidang sentuh, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil. Karakteristik kepingan yang direaksikan juga turut berpengaruh, yaitu semakin halus kepingan itu, maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi; sedangkan semakin kasar kepingan itu, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi.

 Lihat slide