Dari Labsky Untuk Indonesia, Mudahnya Belajar Kimia Semester 3

TEORI ATOM

A.     Teori atom Dalton (1803)

·     Atom merupakan struktur terkecil dan tidak dapat dibagi lagi.

·     Atom-atom setiap zat adlaah identik, artinya memiliki bentuk, ukuran dan masa yang sama.

·     Atom suatu zat berbeda sifat dengna zat lain.

·     Reaksi kimia hanya melibatkan penataan ulang atom-atom sehingga tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia.

B.     Teori atom Rutherford (1911)

Berdasarkan percobaan hamburan sinar a yang ditembakan pada lempengan emas disimpulkan:

·     Atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif (sebagai pusat massa) dan elektron-elektron bermuatan negatif yang beredar mengelilingi inti atom.

·     Inti atom bermuatan positif karena mengandung proton. Atom bersifat netral karena jumlah proton dalam inti = jumlah elektron yang mengelilingi inti.

C.     Teori atom Niels Bohr (1913)

·     Elektron beredar mengelilingi inti pada intasan stasionrt dnegna tingkat energy tertentu tanpa disertai pemancaran dan penyerapan energi. Lintasan ini disebut kulit atom, yaitu orbit berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu.

·     Elektron dapat berpindah dari lintasan yang berenergi rendah(lintasan lebih dalam) ke lintasan berenrgi tinggi(lintasan lebih luar) dengan menyerap energi. Sebaliknya elektron dapat berpindah dari lintasan yang berenergi tinggi(lintasan lebih luar) ke lintasan berenergi rendah(lintasan lebih dalam) dengan melepas energi.

D.     Teori Mekanika Gelombang

·     Daerah disekitar inti atom dengan kebolehanjadian menemukan elektron disebut orbital.

KONFIGURASI ELEKRON

·     Konfigurasi elektron adalah susunan elektron dalam kulit dan subkulit dalam atom-atom suatu unsur

·     Satu kulit terdiri atas subkulit-subkulit

·     Satu sub kulit terdiri atas orbitas-orbital

·     Satu orbitas dapat menampung maksimum dua elektron

Jenis sub kulit yang terdapat dalam atom :

Subkulit s, mengandung 1 orbital (dapat menampung 2 elektron)

Subkulit p, mengandung 3 orbital (dapat menamoung 6 elektron)

Subkulit d, mengandung 5 orbital (dapat menamoung 10 elektron)

Subkulit f, mengandung 7 orbital (dapat menamoung 14 elektron)



Setiap kulit memiliki sub kulit sebanyak nomor kulit, dengan demikian dapat dihitung jumlah subkulit, jumlah orbital dan jumlah elektron maksimum yang terdapat setiap kulit elektron :



Nomor Kulit                       Julmah sub kulit                               Jumlah orbitasl                                 Elektron maks

Kulit ke-1 (kulit K)              s                                                          1 orbital                                             2 elektron

Kulit ke-2 (kulit L)              s p                                                       4 orbital                                             8 elektron

Kulit ke-3 (kulit M)            s p d                                                    9 orbital                                             18 elektron

Kulit ke-4 (kulit N)             s p d f                                                 16 orbital                                           32 elektron

Prinsip Aufbau

Elektron dalam suatu atom mengisi dari tingkat energy terendah ke tingkat energy yang lebiih tinggi.

 


1s

2s   2p

3s   3p   3d

4s   4p   4d   4f

5s   5p   5d  5f

6s   6p  6d

7s  7p

8s



Urutan penulisan elektron dalam orbital mengikuti aturan hund à elektron – elektron yang mengisi orbital cenderung tidak berpasangan, sebab struktur semacam itu memiliki energi yang lebih rendah dibandingkan jika eketron-elektron itu berpasangan. Dua elektron yang menghuni satu orbital akan berotasi dalam arah yang beralwanan.



BILANGAN KUANTUM

Ada 4 bilangan kuantum :

1.      Utama (n) à menunjukan kulit atom  yang ditempati elektron.

Contoh : kulit K (n=1), kulit L (n=2), kulit M (n=3), kulit N (n=4) dst



2.      Azimut (l) à menunjukan subkulit yang ditempati elektron dan bentuk orbital.

Contoh : l=0 berarti subkulit s

                 l=1 berarti subkulit p

                 l=2 berarti subkulit d

                 l=3 berarti subkulit f



3.      Magnetik (m) à Menyatakan orbital tempat elektron berlokasi. Harga m untuk elektron dalam setiap orbital adalah bilangan bulat dari –l s/d +l

Contoh : l=0  s, m=0

                 l=1  p, m= -1 s/d +1  ( -1, 0, +1 )

                 l=2  d, m= -2 s/d +2  ( -2, -1, 0, +1, +2 )

                 l=3  f, m= -3 s/d +3   ( -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 )



4.      Spin (s) à Menyatakan arah rotasi elektron dalam orbital. Dua buah elektron yang menghuni satu orbital masing-masing memiliki harga s = +1/2 dan s = -1/2



Dapat disimpulkan



Elektron - elektron dalam satu kulit memiliki harga n yang sama

Elektron - elektron dalam satu subkulit memiliki harga n dan l yang sama

Elektron - electron dalam satu orbital memiliki harga n, l dan m yang sama

Elektron - elektron dalam satu orbital memiliki harga s yang berbeda.



Azas Larangan Pauli

Tidak ada dua elektron yang memiliki bilangan kuantum keempat-empatnya sama”



SISTEM PERIODIK UNSUR

Sistem periodik unsure disusun berdasarkan kenaikan nomor atom (laju horizontal atau  periode) dan kemiripan sifat (laju vertikal atau golongan).  

Hubungan konfigurasi elektron dengan kedudukan unsure-unsur dalam sistem periodik :

1.      Berakhir di subkulit s (ns pangkat x)  à maka golongannya x A

2.      Berakhir di subkulit p (np pangkat x) à maka golongannya (x+2) A

3.      Berakhir di subkulit d (nd pangkat x) à maka golongannya (x+2) B  [untuk x=1 s/d x=5]

                       à maka golongannya VIII B [ Untuk x=6 s/d x=8 ]

                       à maka golongannya (x-8) B [Untuk x=9 dan x=10]

4.      Berakhir di subkulit f (nf pangkat x)   à maka golongannya IIIB



TERMOKIMIA

Termokimia adalah cabang ilmu yang empelajari tentang kalor reaksi.

Kalor Reaksi (Q) yaitu, suatu bentuk energy yang mengalir dari sistem ke ingkungan atau sebaliknya, yang disebabkan karena perbedaan suhu (T).

Sistem yaitu, bagian dari alam yang menjasi pusat perhatian, dalam pelajarna ini sisteam adalah reaksi kimia.

Lingkungan yaitu, bagaian lain dari alam dengan siapa sistem mengadakan pertukaran.

Jadi à jika T sistem > T lingkunagn, maka T akan mengalir dari sistem ke lingkungan

               Jika T sistem < T lingkungan, maka T akan mengalir dari lingkungan ke sistem

               Jika T sistem = T lingkungan, mak atidak ada perpindahan T

Entalpi yaitu, Jumlah total energy yang dimiliki suatu zat atau sistem. Energi absolute yang dimiliki suatu zat tidak bisa ditentukan jumlahnya, tetapi perubahan energi yang menyertai perubahan tersebut dapat dihitung dengn rumus :



DH DAN Q REAKSI

               DH reaksi = S DH f produk - S DH f reaktan

               Q reaksi = S Q f produk - S Q f reaktan

JENIS- JENIS ENTALPI

1.      Entalpi Pembentukan Satndar (DH f °)

Adalah kalor yang diperlukan atau yang dibebaskan pada pembentukan 1 mol zat dari unsure-unsurnya.

2.      Entalpi Penguraian Standar (DH d°)

Adalah kalor yang diperlukan atau yang dibebaskan pada penguraian 1 mol suatu zat menjadi unsure-unsurnya.

3.      Entalpi Pembakaran (DHc°)

Adalah kalor yang dibebaskan pada pembakarna 1 mol suatu zat.

ENERGI IKATAN

DH reaksi = S E reaktan - S E produk

Q reaksi = S E produk - S E reaktan



HUKUM TERMODINAMIKA I : Kekalan Energi

DU = q . W           [DU = Energi dalam, q = kalor yang dilepas/diterima, W kerja yang dilepas/dikenai
W = P . DV
DH = DU + P . DV

Reaksi endoterm : DH = +(positif), Q = -(negatif)
Reaksi Eksoterm : DH = -(negative), Q = -(negatif)

LAJU REAKSI
Adalah perubahan konsntrasi perekasi atau hasil reaksi pada suatu satuan waktu :
Reaksi A à B      VA = - D[A] / Dt atau  VB = D[B] / Dt

FAKTOR –FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU RAKSI
(1)    Konsentrasi
Laju reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi pereaksi
Semakin besar konsentrasi, laju reaksi semakin cepat karena zat yang bereaksi semakin banyak.
(2)    Luas Permukaan Zat
Semakin besar luas permukaan , semakin cepat pula laju reaksinya.
Karen aluas permukaan yang besar, maka bindang sentuh juga semakin besar sehingga kemungkinan terjasinya tumbukan semakin besar (Tumbukan menghasilkan reaksi).
(3)    Suhu
Laju reaksi semakin bertambah, dengan naiknya suhu, karena gerakan molekul semakin cepat sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan yang efektif (tumbukan dapat menghasilkan reaksi) semakin besar.
(4)    Tekanan
Penambahan tekanan akan semakin memperkecil volum, sehingga kemungkinan tumbukan efektif semakin besar yang mengakibatkan laju reaksi semakin besar.
(5)    Katalis
-        Suatu zat yang dapat mempercepat reaksi kimia, tanpa zat tersebut ikut berubah.
-        Katalis akan menurunkan energy aktifasi (besar energi yang dibutuhkan dalam reaksi kimia), sehingga dalam suhu yang sama dapat terjadi reaksi kimia.
-        Katalis hanya mempercepat reaksi kimia.  
TEORI TUMBUKAN
-        Reaksi berlangsung sebagai hasil dari tumbukan antar partike; zat-zat perekasi, akan tetapi tidak setiap tumbukan menghasilkan reaksi, hany apada tumbukan antar partikel yang memiliki energi minimum tertentu.
-        Tumbukan yang menghasilkan reaksi disebut tumbukan efektif, sedangkan energi minimunm yang dibutuhkan dalam reaksi untuk menghasilkan tumbukan efektif disebut energi aktifasi.
PERSAMAAN LAJU REAKSI
 n A + m B à p C + q D  Persamaan laju reaksi : v = k [A] pangkat x [B] pangkat y
v = laju reaksi (M /det)
K = Konstanta Kecepatan
x dan y = orde reaksi    

KESETIMBANGAN KIMIA
Reaksi dapat dikatakan seimbang jika laju reaksi penguraan (reaksi maju) sama dengan reaksi pembentukan (reaksi balik).
Jika dilihat secara makroskopis reaksi dapat dkatakan berhenti, tetapi secara mikroskopis reaksi akan terus berlangsung.

HUKUM KESETIMBANGAN
Pada reaksi kesetimbangan : a A + b B         c C + d D
Harga kontanta keseimbangan (Kc) dan konstanta Tekanan (Kp) :
Kc = [C]pangkat c  x [D] pangkat d / [A] pangkat a x [B] pangkat b , dengan  [  ] = konsentrasi      
Kp = PC pangkat c x PD pangkat d / PA pangkat a x PB pangkat b , dengan   P = Tekanan parsial

Hubungan Kc dan Kp untuk sistem gas dirumuskan
Kp = Kc (RT) pangkat Dn        R = tetapan gas umum (0,082 L atm / mol K)
                                          T = suhu mutlak (Kelvin)
                                             Dn = selisih koefisien gas hasil reaktan
PERGESERAN KESETIMBANGAN
(1)    Jika konsentrasi diperbesar bergeser meninggalkan yg diperbesar
                              diperkecil bergeser kearah yg diperkecil
(2)    Jika volum diperbesar bergeser ke koefisien gas yang besar
                     diperkecil bergeser ke koefisien gas yang kecil
(3)    Jika tekanan diperbesar bergeser ke koefisien gas yang kecil
                        diperkecil bergeser ke koefisien gas yang besar
(4)    JIka suhu dinaikan bergeser kea rah endoderm
                  diturunkan berseger kea rah eksoderm
 
DISOSIASI
Reaksi penguraian suatu zat menjadi zat yang lebih sederhana, dapat berupa atom, molekul maupun ion
Jika : a = 0 à zat tidak terdisosiasi
a = 1 à zat terdisosiasi sempurna
0  < a < 1 à zat terurai sebagian