Makalah Kimia Dasar I dan (Contoh Soal)

BAB I

MATERI DAN PERUBAHAN MATERI

Materi merupaan sesuatu yang memiliki masa dan volume serta menempati ruang, benda-benda di sekitar kita misalnya meja, mobil, buku, air dan udara juga merupakan materi selain menempati ruang juga mempunyai masa. Banyak cara untuk mengetahui apakah sesuatu itu termasuk materi atau bukan misalnya, untuk menunjukan udara menempati ruang ditunjukan oleh balon udara yang mengembang bila ditiup. Cahaya dan sinar bukan merupakan materi sebab tidak menempatii ruang.

Materi atau zat di klasifikasikan menjadi 2 kelompok :

1.     Unsur

Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan menjadi komponen yang lebih sederhana melalui reaksi kimia.

Contohnya : Besi (Fe) Perak

2.     Senyawa

Senyawa adalah zat tunggal yang terbentuk dari dua atau lebih unsur melalui. Dengan cara-cara tertentu. Senyawa dapat diuraikan menjadi zat yeng lebih sederhana dan bahkan bisa menjadi unsur-unsur pembentukan. Misalnya gula merupakan senyawa yang terdiri dari unsur karbon, unsur hidrogen dan unsur oksigen, jika gula kadar akan terurai menjadi senyawa yang lebih sederhana yaitu karbon oksida dan uap air. Contoh lain (air, asam cuka dan lain-lain)

1.1         Perubahan Materi

Perubahan materi terbagi menjadi dua macam, yaitu :

1.    Perubahan Materi Secara Fisika atau Fisis

Perubahan fisika adalah perubahan yang merubah suatu zat dalam hal bentuk, wujud atau ukuran, tetapi tidak merubah zat tersebut menjadi zat baru.

a)        Contoh perubahan fisis :
perubahan wujud
- es balok yang mencair menjadi air
- air menguap menjadi uap

b)        perubahan bentuk
- benang diubah menjadi kain
- batang pohon dipotong-potong jadi kayu balok dan triplek, dll.

2.    Perubahan Materi Secara Kimia

Perubahan kimia adalah perubahan dari suatu zat atau materi yang menyebabkan terbantuknya zat baru

Contoh perubahan kimia :

a)        Proses fotosintesis pada tumbuh-tumbuhan yang merubah air, sinar matahari, dan sebagainya menjadi makanan.

6CO₂ +6H₂O + light ® C₆H₁₂O₆ + 6O₂

b)        Proses besi berkarat

Contoh lain perubahan kimia adalah proses pembusukan dan pembakaran, Zat yang dihasilkan sepenuhnya senyawa kimia baru.

1.2         Penggolongan materi

I.      Zat Tunggal ( Zat Murni )

• Zat tunggal adalah suatu zat yang komposisinya terdiri atas zat-zat dengan sifat kimia yang sama.

• Zat tunggal (zat murni) terdiri dari sejenis materi.

Contohnya : karbon, belerang, oksigen, air, alkohol

A.    UNSUR

• Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi secara kimia menjadi zat-zat lain yang lebih sederhana.
• Unsur merupakan zat tunggal yang paling sederhana dari materi.

Contohnya : H, C, N, P, Fe, Au, Mg

• Lambang Unsur ( Lambang Atom )

Menurut Jons Jakob Berzelius (Swedia) :

• Setiap unsur dilambangkan dengan satu huruf yaitu huruf awal dari nama Latin unsur yang bersangkutan dan ditulis dengan huruf besar / kapital.
• Unsur yang mempunyai huruf awal yang sama, lambangnya dibedakan dengan menambahkan satu huruf lain dari nama Latin unsur tersebut; yang ditulis dengan huruf kecil.

B.     SENYAWA

• Senyawa terbentuk oleh perikatan kimia dari dua atau lebih jenis unsur.

• Sifat suatu senyawa berbeda dengan sifat unsur penyusunnya.

Contohnya : senyawa H₂O(l) dan NaCl(s)

II.      Campuran

Campuran adalah materi yang terdiri atas 2 (dua) atau lebih zat dan masih mempunyai sifat zat asalnya.

Contohnya : larutan garam, air lumpur, santan

Partikel Dasar Penyusun Materi

Dapat berupa :

1)       Atom

• Atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur yang masih mempunyai sifat-sifat unsur itu

• Atom suatu unsur diberi lambang sama dengan lambang unsur tersebut

• Contoh : Na, Mg, Ba, Ca, Fe

2)       Molekul

• Molekul adalah partikel netral yang terdiri dari 2 atau lebih atom, baik atom sejenis maupun atom yang berbeda.
• Molekul yang terdiri dari sejenis atom disebut  Molekul Unsur
• Molekul yang terdiri dari atom-atom yang berbeda disebut Molekul Senyawa
• Contoh : H₂O; CO₂; H₂SO₄

3)       Ion

• Ion adalah atom atau kumpulan atom yang bermuatan listrik
• Ion yang bermuatan positif disebut Kation, sedangkan ion yang bermuatan negatif disebut Anion
• Ion yang terdiri dari 1 atom disebut Ion Tunggal ( monoatom ), sedangkan ion yang terdiri dari 2 atau lebih atom disebut Ion Poliatom
• Contoh :

Kation Tunggal : Na⁺, K⁺

Kation Poliatom : NH₄⁺ , H₃O⁺

Anion Tunggal : Cl^-, S^2-

Anion Poliatom : NO₃^-, OH^-

Partikel Unsur ( bisa berupa atom ; bisa berupa molekul )

1. Pada umumnya, setiap unsur termasuk unsur logam mempunyai partikel berupa Atom
2. Hanya beberapa unsur non logam yang partikelnya berupa Molekul ( contoh hidrogen H₂ ; fosforus P₄ ; belerang S₈ )
3. Molekul yang terdiri atas 2 atom disebut Molekul Diatomik ( contoh molekul hidrogen, nitrogen )
4. Molekul yang terdiri atas lebih dari 2 atom disebut Molekul Poliatomik ( contoh molekul fosforus, belerang )

Partikel Senyawa ( bisa berupa molekul ; bisa berupa ion )

• Dapat berupa Molekul ( disebut Senyawa Molekul ) atau Ion ( disebut Senyawa Ion )
• Senyawa dari unsur logam termasuk senyawa ion, sedangkan senyawa dari unsur non logam termasuk senyawa molekul.

Contoh senyawa molekul : air ( H₂O ) ; senyawa ion : Kalsium karbonat ( CaCO₃ )

Rumus Kimia

Menyatakan jenis dan jumlah relatif atom yang menyusun suatu zat.

Dibedakan menjadi 3 :

a.        Rumus Molekul

Menyatakan jenis dan jumlah atom yang menyusun molekul suatu zat

Contoh : rumus molekul air ( H₂O )

b.       Rumus Kimia Senyawa Ion

Menyatakan jenis dan jumlah atom yang menyusun suatu senyawa ion

Ciri khas senyawa ion adalah salah satu atom penyusun senyawa tersebut bersifat logam ( letaknya di depan )

Contoh : Mg(NO₃)₂ ; BaCl₂ ; CuSO₄ ; NaCl

c.        Rumus Empiris

Disebut juga Rumus Perbandingan; menyatakan jenis dan perbandingan paling sederhana dari atom-atom dalam suatu senyawa

Contoh : Etuna dengan rumus molekul C₂H₂ dan mempunyai rumus empiris CH

Rumus kimia senyawa ion adalah rumus empiris

Contoh : garam dapur ( NaCl )

1.3    Partikel-Partikel

 Materi Jika gula dilarutkan ke dalam air, maka gula akan tersebar merata dalam bentuk partikel-partikel kecil yang tidak terlihat oleh mata, namun sifat gula tidak hilang. Butiran terkecil dari gula yang masih memiliki sifat sama dengan gula disebut sebagai molekul gula. Tidak semua materi terdiri atas molekul, ada pula yang terdiri atas atom dan ion. Untuk itu, apa yang dimaksud dengan atom, ion, dan molekul tersebut?

a)    Atom

Merupakan partikel terkecil dari suatu unsur yang masih memiliki sifat-sifat yang sama dengan unsur tersebut. Jika sebatang besi dibagi dua maka tiap potongan masih memiliki sifat-sifat besi, bila potongan tersebut dibagi dan dibagi lagi, maka pada akhirnya diperoleh partikel terkecil yang masih memiliki sifat-sifat besi. Partikel terkecil itulah yang disebut dengan atom, atom besi. Sampai dengan abad 19, atom diyakini sebagai partikel terkecil yang sudah tidak dapat dibagi lagi (a = tidak, tomos = terbagi). Akan tetapi, sejak penghujung abad 19 diketahui bahwa atom terbagi lagi menjadi partikel subatom, yaitu proton, elektron dan neutron.

Akan tetap, jika atom tersebut diuraikan kembali menjadi partikel subatomnya, maka sifat unsurnya akan hilang. Oleh karena itulah atom didefinisikan sebagai partikel terkecil dari unsur yang memiliki sifat unsur tersebut. Gagasan tentang atom pertama kali dikemukakan oleh Democritus, seorang ahli filsafat dari Yunani yang hidup pada abad ke-4 sebelum Masehi (400-370 SM). Democratus beranggapan bahwa pembagian materi tersebut sifatnya diskontinu yang berarti bila suatu materi dibagi dan dibagi lagi maka akhirnya diperoleh partikel terkecil yang tak dapat dibagi lagi. Pendapat lain dikemukakan oleh Aristoteles (384-332 SM) yang mengatakan bahwa pembagian materi bersifar kontinu, artinya pembagian materi dapat berlanjut tanpa batas. Selama kurang lebih 22 abad gambaran atom tidak mengalami perkembangan. Barulah pada tahun 1803, setelah penemuan hukum kekekalan massa dan hukum perbandingan tetap, John Dalton yang merupakan seorang guru sekolah dari Inggris yang ahli dalam ilmu fisika dan kimia menunjukkan suatu teori yang didasari dengan percobaan, dan secara tegas mengatakan bahwa materi-materi terdiri atas atom-atom. Postulat-postulat dasar dari teori atom Dalton :

Setiap materi terbagi menjadi partikel-partikel terkecil yang disebut dengan atom Unsur bisa disebut sebagai suatu materi yang tersusun atas atom sejenis Atom-atom dari suatu unsur yang identik tetap berbeda dari atom unsur lain Senyawa bisa dikatakan sebagai materi yang terdiri atas dua jenis atom atau lebih dengan perbandingan tertentu Reaksi kimia merupakan proses penataan ulang atau biasa disebut dengan reorganisasi atom-atom. Suatu atom tak bisa diciptakan maupun dimusnahkan atau diubah menjadi atom unsur lain pada suatu reaksi Teori atom Dalton dapat menjelaskan berbagai penemuan pada masa itu, seperti hukum kekekalan massa dan hukum perbandingan tetap.

Penjelasan Hukum Kekekalan Massa Teori atom Dalton menyatakan bahwa atom tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan atau diubah menjadi atom lain. Artinya, jenis dan jumlah atom sebelum dan sesudah reaksi adalah sama. Dengan demikian tidak ada perubahan massa. Penjelasan Hukum Perbandingan Tetap Menurut Dalton, senyawa terbentuk dari penggabungan atom-atom dalam perbandingan tertentu. Oleh karena atom-atom suatu unsur adalah identik maka jika perbandingan jumlah atomnya tertentu maka perbandingan massanya pun tertentu pula..

b)      Molekul

Dua atau lebih atom yang sama atau berbeda dapat bergabung membentuk molekul. Teori atom Dalton menyatakan bahwa senyawa terdiri atas dua jenis atom atau lebih. Bagian terkecil dari suatu senyawa yang bersifat netral disebut molekul. Jadi molekul adalah spesi (butiran) netral yang terdiri atas dua jenis atau lebih atom. Unsur-unsur yang berbentuk molekul antara lain hidrogen, nitrogen, oksigen, klorin, bromin, iodin, fosfor, dan belerang. Unsur-unsur logam, dan unsur-unsur gas mulia (helium, neon, argon, kripton, xenon, dan radon) terdiri atas atom-atom. Boron, karbon, dan silikon yang sebenarnya membentuk molekul-molekul raksasa (jumlah atom dalam satu molekul tidak terbatas) dianggap terdiri atas atom-atom.

c)      Ion

Dapat berupa atom atau kumpulan atom yang bermuatan listrik. Tidak semua senyawa terdiri atas molekul, tetap banyak juga yang terdiri atas ion-ion. Ion merupakan atom atau gugus atom yang memiliki muatan listrik. Senyawa yang terdiri ats ion-ion disebut senyawa ion, sedangkan senyawa terdiri atas molekul disebut senyawa molekul. Suatu senyawa ion terdiri atas suatu ion positif (kation) dan suatu ion negatif (anion). Beberapa contoh dari senyawa ion seperti : Natrium klorida (NaCl), yang terdiri atas ion natrium positif (Na+) dan ion klorida negatif (Cl-) Natrium hidroksida (NaOH), yang terdiri atas ion natrium positif (Na+) dan ion hidroksida negatif (OH-).

BAB II

RUMUS DAN PERSAMAAN REAKSI

2.1.       LAMBANG UNSUR

Penulisan lambing unsure dikenal pada abad pertengahan yaitu oleh John Dalton (1810) membuat lambing unsure masih sangat sederhana sebagai dasarnya adalah lingkaran.
Seiring dengan perkembangan penemuan unsure JJ Bezelius (1779-1848) membuat lambang unsure yang digunakan sebagai dasar penulisan lambing unsure sampai sekarang, dengan ketentuan:

1.        Lambang unsure yang terdiri atas satu huruf, maka penulisanya harus dengan huruf capita.

2.        Lambang unsure yang terdiri dari atas dua huruf, maka penulisanya dengan huruf capita. pada huruf pertama, dan huruf kecil untuk yang kedua. Contoh lambang unsure:

No Lambang Unsur
(Indonesia) Lambang Unsur
(Latin) Lambang

a.    Oksigen = Oxygenium = O

b.    Karbon = Carbonium =C

c.    Hidrogen = Hydrogenium =H

d.    Kalsium = Calsium= Ca

e.    natrium = Natrium= Na

f.      Magnesium = Magnesium =Mg

g.    Helium = Helium = He

h.    Iodium = Iodine = I

i.      Neon = Neon = Ne

2.2.        Rumus Kimia

Rumus kimia zat menyatakan jenis dan jumlah relatif atom-atom yang terdapat dalam zat itu. Angka yang menyatakan jumlah atom suatu unsur dalam rumus kimia disebut angka indeks. Rumus kimia zat dapat berupa rumus molekul atau rumus empiris.

1 Rumus Molekul
        Rumus molekul adalah rumus yang menyatakan jumlah atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun satu molekul senyawa. Jadi rumus molekul menyatakan susunan sebenarnya dari molekul zat.
Contoh:
a. Rumus molekul air yaitu H2O yang berarti dalam satu molekul air terdapat dua atom hidrogen dan satu atom oksigen.
b. Rumus molekul glukosa C6H12O6 yang berarti dalam satu molekul glukosa terdapat 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen.

2 Rumus Empiris
Rumus empiris adalah rumus yang menyatakan perbandingan terkecil atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa. Rumus kimia senyawa ion merupakan rumus empiris.
Contoh:
(a) Natrium klorida merupakan senyawa ion yang terdiri atas ion Na+ dan ion Cl– dengan perbandingan 1 : 1. Rumus kimia natrium klorida NaCl.
(b) Kalsium klorida merupakan senyawa ion yang terdiri atas ion Ca2+ dan ion Cl-– dengan perbandingan 2 : 1. Rumus kimia kalsium klorida CaCl2.
Pada kondisi kamar, sebagian unsur-unsur ada yang membentuk molekul-molekul. Rumus kimia unsur-unsur semacam ini tidak digambarkan hanya dengan lambang unsurnya, melainkan unsur beserta jumlah atom yang membentuk molekul unsur tersebut.

Contoh:
(a) Rumus kimia gas oksigen yaitu O2, berarti rumus kimia gas oksigenterdiri atas molekul-molekul oksigen yang dibangun oleh dua atomoksigen.
(b) Rumus kimia fosfor yaitu P4, berarti rumus kimia unsur fosfor terdiri atas molekul-molekul fosfor yang tiap molekulnya dibentuk dari empat buah atom fosfor.
Semua senyawa mempunyai rumus empiris. Senyawa molekul mempunyai rumus molekul selain rumus empiris. Pada banyak senyawa, rumus molekul sama dengan rumus empirisnya. Senyawa ion hanya mempunyai rumus empiris. Jadi, semua senyawa yang mempunyai rumus molekul, pasti memiliki rumus empiris. Namun, senyawa yang memiliki rumus empiris, belum tentu mempunyai rumus molekul.

2.3.       Tatanan senyawa

A. Tata Nama Senyawa Ion ( Terdiri dari atom logam dan nonlogam )

 -  Senyawa ion terdiri dari ion positif ( kation ) dan ion negatif ( anion ). Dalam penamaan senyawa ion, kation disebut terlebih dahulu diikuti dengan nama anionnya ditambah akhiran ida.

-  Bila sebuah atom logam mempunyai lebih dari satu bilangan oksidasi, maka untuk membedakannya  biloks ini harus dituliskan dengan angka romawi dalam tanda kurung

B. Tata Nama Senyawa Kovalen

untuk atom-atom non logam, pemberian nama dilakukan sesuai urutan berikut : B – Si – As – C – P – N – H – S – I – Br – Cl – O – F
kemudian ditambahkan akhiran ida
ex :   HF diberi nama Hidrogen Fluorida
HI diberi nama Hidrogen Iodida

Bila jumlah unsur dalam senyawa berbeda, maka untuk menyatakan jumlah masing-masing atom dalam rumus kimianya harus diawali dengan angka Yunani, yaitu :
1 = mono       6 = heksa

     2 = di              7 = penta

    3 = tri              8 = okta

    4 = tetra         9 = nona

    5 = penta       10 = deka

Tatanan Senyawa Poliatom

Ion-ion poliatom adalah ion – ion yang tersusun oleh lebih dari satu jenis atom . Ion-ion ini dapat bersenyawa dengan ion-ion yang berasal dari atom logam. Senyawa yang terbentuk biasanya senyawa terner ( tersusun oleh tiga atom berbeda )

Aturan penamaan :
* untuk jumlah atom O = 1 , namanya : hipo…….it
* untuk jumlah atom O = 2 , namanya : ………….it
* untuk jumlah atom O = 3 , namanya :  …………at
* untuk jumlah atom O = 4 , namanya : per ……at

2.4.       Persamaan Kimia

Persamaan kimia didefinisikan sebagai persamaan yang menyatakan kesetaraan jumlah zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia dengan menggunakan rumus kimia. Dalam reaksi kimia terdapat zat-zat pereaksi dan zat-zat hasilreaksi. Dalam menuliskan persamaan reaksi, rumus kimia pereaksi dituliskan di ruas kiri dan rumus kimia hasil reaksi dituliskan di ruas kanan. Antara kedua ruas itu dihubungkan dengan anak panah (→ ) yang menyatakan arah reaksi kimia.
Contoh:
Logam magnesium bereaksi dengan gas klorin membentuk magnesium klorida. Tuliskan persamaan reaksinya. Persamaan reaksinya adalah Mg + Cl2 → MgCl2

Menyetarakan Persamaan Reaksi

Suatu persamaan reaksi dikatakan benar jika memenuhi hukum kimia, yaitu zat-zat yang terlibat dalam reaksi harus setara, baik jumlah zat maupun muatannya. Sebelum menuliskan persamaan reaksi yang benar, tuliskan dulu persamaan kerangkanya.

Persamaan kerangka untuk reaksi ini adalah
Na + Cl2 → NaCl

Apakah persamaan sudah setara jumlah atomnya? Persamaan tersebut belum setara sebab pada hasil reaksi ada satu atom klorin, sedangkan pada pereaksi ada dua atom klorin dalam bentuk molekul Cl2. Untuk menyetarakan persamaan reaksi, manakah cara berikut yang benar?
a. Mengubah pereaksi menjadi atom klorin, persamaan menjadi:
Na + Cl → NaCI
b. Mengubah hasil reaksi menjadi NaCl2, dan persamaan menjadi:
Na + Cl2 → NaCl2
Kedua persamaan tampak setara, tetapi kedua cara tersebut tidak benar, sebab mengubah fakta hasil percobaan. Gas klorin yang direaksikan berupa molekul diatom sehingga harus
tetap sebagai molekul diatom. Demikian pula hasil reaksinya berupa NaCl bukan NaCl2. Jadi, kedua persamaan reaksi tersebut tidak sesuai Hukum Perbandingan Tetap.
Cara yang benar untuk menyetarakan persamaan reaksi adalah dengan menambahkan bilangan di depan setiap rumus kimia dengan angka yang sesuai. Bilangan yang ditambahkan ini dinamakan koefisien reaksi. Jadi, cara yang benar untuk menyetarakan persamaan reaksi adalah dengan cara menentukan nilai koefisien reaksi.

Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut.
a. Oleh karena ada dua atom Cl yang bereaksi maka bubuhkan angka 2 di depan NaCl. Persamaan kerangka menjadi:
Na + Cl2 → 2NaCl
b. Jumlah atom Cl di sebelah kiri dan kanan persamaan sudah setara (ruas kiri dan kanan mengandung 2 atom Cl).
c. Di ruas kanan jumlah atom Na menjadi 2, sedangkan ruas kiri hanya 1 atom. Untuk menyetarakannya, tambahkan angka 2 di depan lambang unsur Na sehingga persamaan menjadi:
2Na + Cl2 → 2NaCl
Dengan cara seperti itu, jumlah atom di ruas kiri sama dengan di ruas kanan. Dengan demikian, persamaan reaksi sudah setara.
Contoh-contoh menyetarakan persamaan reaksi yang lain:
1 Menyetarakan persamaan reaksi sederhana
Gas nitrogen bereaksi dengan gas oksigen menjadi gas dinitrogen tetroksida.
Tuliskan persamaan reaksinya.
Jawab
Langkah I: tuliskan persamaan kerangkanya.
N2 + O2 → N2O4
Langkah II: setarakan persamaan kerangka dengan menentukan koefisien
reaksinya. Persamaan reaksinya menjadi:
N2 + 2O2 → N2O4
Periksa apakah jumlah atom pada kedua ruas sama. Jika sudah setara, lengkapi
fasanya.
N2(g) + 2O2(g) → N2O4(g)
2 Menyetarakan persamaan reaksi yang agak rumit

Gas butana, C4H10 digunakan sebagai bahan bakar untuk kompor gas. Tuliskan
persamaan reaksi pembakarannya.
Jawab
Pembakaran artinya mereaksikan zat dengan gas oksigen. Jika pembakaran
sempurna akan terbentuk gas karbon dioksida dan uap air.
Persamaan kerangkanya:
C4H10 + O2 → CO2 + H2O
Setarakan dulu atom yang tidak sering muncul. Dalam hal ini adalah C atau H
sehingga dapat disetarakan bersamaan.
Jika C dan H sudah setara, selanjutnya adalah menyetarakan atom O yang sering
muncul.
Penyetaraan C: C4H10 + O2 → 4CO2 + H2O
Penyetaraan H: C4H10 + O2 → 4CO2 + 5H2O
Penyetaraan O: C4H10 + 13/2 O2 → 4CO2 + 5H2O
Untuk menyatakan persamaan reaksi, koefisien harus bilangan bulat (kecuali untuk perhitungan).
Jadi, persamaan reaksi pembakaran gas butana:
2C4H10(g) + 13O2(g) → 8CO2(g) + 10H2O(g)
Periksa apakah persamaan sudah setara?
Untuk :
C ruas kiri = 8, C ruas kanan = 8
H ruas kiri = 20, H ruas kanan = 20
O ruas kiri = 26, O ruas kanan = 26
Jadi, persamaan di atas sudah setara.

BAB III

REAKSI – REAKSI KIMIA

3.1.  MACAM – MACAM REAKSI

a.    Reaksi Pengendapan

Reaksi dalam larutan tergolong reaksi pengendapan jika salah satu produk reaksi tidak larut di dalam air. Contoh zat yang tidak larut di dalam air, yaitu CaCO₃ dan BaCO₃. Untuk mengetahui kelarutan suatu zat diperlukan pengetahuan empirik sebagai hasil pengukuran terhadap berbagai zat. Perhatikanlah reaksi antara kalsium klorida dan natrium fosfat berikut.

3CaCl₂ + 2Na₃PO₄ →Ca₃(PO₄)₂ + 6NaCl

NaCl akan larut di dalam air, sedangkan Ca₃(PO₄)₂ tidak larut. Senyawa-senyawa fosfat sebagian besar larut dalam air, kecuali senyawa fosfat dari natrium, kalium, dan amonium. Oleh karena itu, persamaan reaksi dapat ditulis sebagai berikut.

3CaCl₂(aq) + 2Na₃PO₄(aq) →Ca₃(PO₄)₂(s) + 6NaCl(aq)

Dengan menghilangkan ion-ion spektator dalam persamaan reaksi itu, perasamaan ion bersih dari reaksi dapat diperoleh.

3Ca²⁺(aq) + 2PO₄^3–(aq) →Ca₃(PO₄)₂(s)

b.    Reaksi Pembentukan Gas

Reaksi kimia dalam larutan, selain dapat membentuk endapan juga ada yang menghasilkan gas. Misalnya, reaksi antara natrium dan asam klorida membentuk gas hidrogen. Persamaan reaksinya:

Na(s) + 2HCl(aq) →2NaCl(aq) + H₂(g)

Beberapa reaksi yang menghasilkan gas disajikan pada tabel berikut.

Tabel 7.1 Beberapa Contoh Reaksi yang Menghasilkan Gas

Jenis Gas	Contoh Reaksi
CO2	Na2CO3(aq) + 2HCl(aq)→ 2NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)
H2S	Na2S(aq) + 2HCl(aq)→ 2NaCl(aq) + H2S(g)
SO2	Na2SO3(aq) + 2HCl(aq)→ 2NaCl(aq) + H2O(l) + SO2(g)

c.    Reaksi Penetralan Asam Basa

Apa yang terjadi jika asam direaksikan dengan basa? Misalkan kita mencampurkan larutan HCl 0,1 M dengan larutan NaOH 0,1 M. Di dalam air, asam kuat terurai membentuk ion H⁺ dan ion sisa asam. Keberadaan ion H⁺ dalam larutan asam ditunjukkan oleh nilai pH yang rendah (pH = –log [H+] < 7). Dalam larutan basa akan terbentuk ion OH– dan ion sisa basa. Keberadaan ion OH^– dalam larutan basa ditunjukkan oleh nilai pH yang tinggi (pH = 14 – pOH > 7). Jika larutan asam dan basa dicampurkan akan terjadi reaksi penetralan ion H⁺ dan OH–. Bukti terjadinya reaksi penetralan ini ditunjukkan oleh nilai H mendekati 7 (pH ≈ 7). Nilai pH ≈ 7 menunjukkan tidak ada lagi ion H+ dari asam dan ion OH^– dari basa selain ion H⁺ dan OH^– hasil ionisasi air. Dengan demikian, pada dasarnya reaksi asam basa adalah reaksi penetralan ion H⁺ dan OH^–. Persamaan reaksi molekulernya:

HCl(aq) + NaOH(aq ) →NaCl(aq) + H₂O(l)

Persamaan reaksi ionnya:

H⁺(aq)+ Cl^–(aq)+ Na⁺(aq)+OH^–(aq) →Na⁺(aq)+ Cl(aq)+ H₂O(l)

Persamaan ion bersihnya:

H⁺(aq) + OH^–(aq) →H₂O(l)

Reaksi asam basa disebut juga reaksi penggaraman sebab dalam reaksi asam basa selalu dihasilkan garam. Pada reaksi HCl dan NaOH dihasilkan garam dapur (NaCl). Beberapa contoh reaksi penetralan asam basa atau reaksi pembentukan garam sebagai berikut.

a. H₂SO₄(aq) + Mg(OH)₂(aq) →MgSO₄(aq) + 2H₂O(l)

b. HNO₃(aq) + Ca(OH)₂(aq) →Ca(NO₃)₂(aq) + H₂O(l)

c. HCl(aq) + NH₄OH(aq) →NH₄Cl(aq) + H₂O(l)

d.    Reaksi Ionisasi Larutan Elektrolit

Berdasarkan keterangan sebelumnya telah kita ketahui bersama bahwa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena dapat mengalami reaksi ionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik, sedangkan larutan nonelektrolit tidak mengalami reaksi ionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik. Pertanyaan yang timbul sekarang adalah bagaimana cara menuliskan reaksi ionisasi larutan elektrolit? Silakan mengikuti pedoman penulisan reaksi ionisasi berikut ini. Kita dapat dengan mudah menuliskan reaksi ionisasi suatu larutan elektrolit hanya dengan mengikuti pedoman penulisan reaksi ionisasi larutan elektrolit. Anda harus memahami pedoman tersebut jika ingin bisa menuliskan reaksi ionisasinya.

e.    Reaksi Pendesakan Logam

Reaksi pendesakan logam adalah reaksi di mana logam mendesak kation logam lain atau hydrogen dalam suatu senyawa. Reaksi ini dapat berlangsung apabila logam berada di sebelah kiri dari logam/H yang didesak dalam deret Volta. Pada reaksi ini, produk reaksi berupa endapan logam, gas, dan air.

Deret Volta merupakan urutan unsur-unsur yang disusun berdasarkan data potensial reduksi. berikut beberapa unsur yang dapat dihapal berdasarkan urutan potensial reduksinya:

Li – K – Ba – Ca – Na – Mg – Al – Mn – Zn – Fe – Ni – Sn – Pb – (H) – Cu – Hg – Ag – Pt – Au

Adapun contoh reaksi pendesakan logam adalah sebagai berikut:

1. Reaksi: Logam 1 + Garam 1 –> Garam 2 + Logam 2

Zn _(s) + CuSO_{4 (aq)} –> ZnSO_{4 (aq)} + Cu _(s)

2Al _(s) + 3FeSO_{4 (aq)} –> Al₂(SO₄)_{3 (aq)} + 3Fe _(s)

Cu _(s) + Na₂SO_{4 (aq)} –> tidak bereaksi karena Cu berada di sebelah kanan deret volta

2. Reaksi: Logam + Asam –> Garam + Gas Hidrogen

Mg _(s) + HCl _(aq) –> MgCl_{2 (aq)} + H_{2 (g)}

Zn _(s) + H₂SO_{4 (aq)} –> ZnSO_{4 (aq)} + H_{2 (g)}

Ag _(s) + HCl _(aq) –> tidak bereaksi karena Ag berada di sebelah kanan deret volta

3. Reaksi: Logam + Asam –> Garam + Air + Gas

2Fe _(s) + 6 H₂SO_{4 (aq)} –> Fe₂(SO₄)_{3 (aq)} + 6 H₂O _(l) + 3SO_{2 (g)}

Cu _(s) + 4HNO_{3 (aq)} –> Cu(NO₃)_{2 (aq)} + 2H₂O _(l) + 2NO_{2 (g}

f.     Reaksi Pembakaran

Merupakan reaksi antara suatu zat dengan  oksigen menghasilkan zat yang jenisnya baru dan panas. Reaksi pembakaran juga dapat menimbulkan api, ledakan, atau hanya menimbulkan pendar.
Pembakaran bahan bakar pada umumnya menghasilkan gas karbon dioksida, uap air dan sejumlah energi.
Contoh misalnya pembakaran bahan bakar di mesin kendaraan bermotor.

   Pentana dibakar menghasilkan gas karbon dioksida dan uap air

g.    Reaksi Kombinasi

Reaksi kombinasi sering disebut juga dengan reaksi reduksi-oksidasi atau reaksi redoks yang merupakan unsur bebas.
Dalam reaksi oksidasi dapat dijumpai ketika dua atau lebih reaktan menjadi zat baru.

Contoh reaksi penggabungan misalnya pada reaksi antara besi dengan belerang (sulfur) yang  menghasilkan senyawa besi sulfida dan seng dengan belerang dipanaskan menjadi seng sulfida.

Reaksi Oksidasi juga berlangsung pada proses respirasi yaitu proses oksidasi glukosa dalam tubuh makhluk hidup.

Reaksi Reduksi terjadi ketika suatu zat kehilangan oksigen. Reaksi ini biasanya digunakan untuk mengekstrak logam dari bijihnya.

h.    Reaksi Penguraian

Dalam reaksi penguraian yang terjadi adalah kebalikan dari reaksi penggabungan. Dimana suatu zat terurai menjadi dua atau lebih zat baru.

Contoh reaksi penguraian misalnya pada proses elektrolisis air menjadi gas hidrogen dan gas oksigen dengan menggunakan listrik.

i.      Reaksi Penggantian

Reaksi penggantian dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu reaksi penggantian tunggal dan reaksi penggantian rangkap.

j.      Reaksi Penggantian Tunggal

Reaksi penggantian tunggal terjadi apabila sebuah unsur menggantikan kedudukan unsur  lain dalam suatu reaksi kimia, contoh
Misalnya pada reaksi antara kawat tembaga yang dicelupkan ke dalam larutan perak nitrat. Karena tembaga lebih aktif dari pada perak, maka tembaga mengganti kedudukan perak  membentuk larutan tembaga (II) nitrat yang berwarna biru.

k.   Reaksi Penggantian Rangkap

Reaksi penggantian rangkap dapat terjadi pada penggantian ion antar atom atau senyawa misalnya pada proses reaksi antara asam klorida (HCl) dengan natrium hidroksida (NaOH) akan menghasilkan garam dapur (NaCl) dan air (H₂O).

3.2.  Reaksi dalam Larutan

Reaksi dalam Larutan- Hampir sebagian besar reaksi-reaksi kimia berlangsung dalam larutan. Ada tiga ciri reaksi yang berlangsung dalam larutan, yaitu terbentuk endapan, gas, dan penetralan muatan listrik. Ketiga reaksi tersebut umumnya tergolong reaksi metatesis yang melibatkan ion-ion dalam larutan. Oleh karena itu, Anda perlu mengetahui lebih jauh tentang ion-ion dalam larutan.

1. Persamaan Ion dan Molekul

Selama ini, Anda menuliskan reaksi-reaksi kimia di dalam larutan dalam bentuk molekuler. Contoh, reaksi antara natrium karbonat dan kalsium hidroksida. Persamaan reaksinya:

Na₂CO₃(aq) + Ca(OH)₂(aq) → 2NaOH(aq) + CaCO₃(s)

Persamaan reaksi ini disebut persamaan molekuler sebab zat-zat yang bereaksi ditulis dalam bentuk molekul. Persamaan molekul tidak memberikan petunjuk bahwa reaksi itu melibatkan ion-ion dalam larutan, padahal Ca(OH)₂ dan Na₂CO₃ di dalam air berupa ion-ion. Ion-ion yang terlibat dalam reaksi tersebut adalah ion Ca²⁺ dan ion OH^– yang berasal dari Ca(OH)₂, serta ion Na⁺ dan ion CO₃^2– yang berasal dari Na₂CO₃. Persamaan reaksi dalam bentuk ion ditulis sebagai berikut.

2Na+(aq) + CO₃^2–(aq) + Ca²⁺(aq) + 2OH–(aq) →2Na⁺(aq )+ 2OH^–(aq) + CaCO₃(s)

Persamaan ini dinamakan persamaan ion, yaitu suatu persamaan reaksi yang melibatkan ion-ion dalam larutan. Petunjuk pengubahan persamaan molekuler menjadi persamaan ion adalah sebagai berikut.

1. Zat-zat ionik, seperti NaCl umumnya ditulis sebagai ion-ion. Ciri zat ionik dalam persamaan reaksi menggunakan fasa (aq) .

2. Zat-zat yang tidak larut (endapan) ditulis sebagai rumus senyawa. Ciri dalam persamaan reaksi dinyatakan dengan fasa (s).

Dalam persamaan ionik, ion-ion yang muncul di kedua ruas disebut ion spektator (ion penonton), yaitu ion-ion yang tidak turut terlibat dalam reaksi kimia. Ion-ion spektator dapat dihilangkan dari persamaan ion. Contohnya, sebagai berikut.

2Na+(aq) + CO₃^2–(aq) + Ca²⁺(aq) + 2OH^–(aq) →2Na⁺(aq) + 2OH^–(aq) + CaCO₃(s)

Sehingga persamaan dapat ditulis menjadi:

Ca²⁺(aq) + CO₃^2–(aq) →CaCO₃(s)

Persamaan ini dinamakan persamaan ion bersih. Dalam hal ini, ion OH^– dan ion Na⁺ tergolong ion-ion spektator.

Contoh Pembahasan Soal :

Soal BAB I :

1.        Materi atau zat di klasifikasikan menjadi 2 kelompok, sebukan dan jelaskan ?

a.       Unsur

Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan menjadi komponen yang lebih sederhana melalui reaksi kimia.

Contohnya : Besi (Fe) Perak

b.      Senyawa

Senyawa adalah zat tunggal yang terbentuk dari dua atau lebih unsur melalui. Dengan cara-cara tertentu. Senyawa dapat diuraikan menjadi zat yeng lebih sederhana dan bahkan bisa menjadi unsur-unsur pembentukan. Misalnya gula merupakan senyawa yang terdiri dari unsur karbon, unsur hidrogen dan unsur oksigen, jika gula kadar akan terurai menjadi senyawa yang lebih sederhana yaitu karbon oksida dan uap air. Contoh lain (air, asam cuka dan lain-lain).

2.        Jelaskan hokum kekekalan massa Teori atom Dalton?

Jawab :

Penjelasan Hukum Kekekalan Massa Teori atom Dalton menyatakan bahwa atom tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan atau diubah menjadi atom lain. Artinya, jenis dan jumlah atom sebelum dan sesudah reaksi adalah sama. Dengan demikian tidak ada perubahan massa. Penjelasan Hukum Perbandingan Tetap Menurut Dalton, senyawa terbentuk dari penggabungan atom-atom dalam perbandingan tertentu. Oleh karena atom-atom suatu unsur adalah identik maka jika perbandingan jumlah atomnya tertentu maka perbandingan massanya pun tertentu pula..

3.        Perubahan kimia adalah perubahan dari suatu zat atau materi yang menyebabkan terbantuknya zat baru, sebutkan beberapa perubahan kimia?

Jawab :

a)      Proses fotosintesis pada tumbuh-tumbuhan yang merubah air, sinar matahari, dan sebagainya menjadi makanan.

6CO₂ +6H₂O + light ® C₆H₁₂O₆ + 6O₂

b)        Proses besi berkarat

Contoh lain perubahan kimia adalah proses pembusukan dan pembakaran, Zat yang dihasilkan sepenuhnya senyawa kimia baru.

4.        Jelaskan definisi tentang atom?

Jawab :

Atom

Merupakan partikel terkecil dari suatu unsur yang masih memiliki sifat-sifat yang sama dengan unsur tersebut. Jika sebatang besi dibagi dua maka tiap potongan masih memiliki sifat-sifat besi, bila potongan tersebut dibagi dan dibagi lagi, maka pada akhirnya diperoleh partikel terkecil yang masih memiliki sifat-sifat besi. Partikel terkecil itulah yang disebut dengan atom, atom besi. Sampai dengan abad 19, atom diyakini sebagai partikel terkecil yang sudah tidak dapat dibagi lagi (a = tidak, tomos = terbagi). Akan tetapi, sejak penghujung abad 19 diketahui bahwa atom terbagi lagi menjadi partikel subatom, yaitu proton, elektron dan neutron.

5.        Jelaskan definisi tentang Molekul?

Jawab :

a)      Molekul

Dua atau lebih atom yang sama atau berbeda dapat bergabung membentuk molekul. Teori atom Dalton menyatakan bahwa senyawa terdiri atas dua jenis atom atau lebih. Bagian terkecil dari suatu senyawa yang bersifat netral disebut molekul. Jadi molekul adalah spesi (butiran) netral yang terdiri atas dua jenis atau lebih atom. Unsur-unsur yang berbentuk molekul antara lain hidrogen, nitrogen, oksigen, klorin, bromin, iodin, fosfor, dan belerang. Unsur-unsur logam, dan unsur-unsur gas mulia (helium, neon, argon, kripton, xenon, dan radon) terdiri atas atom-atom. Boron, karbon, dan silikon yang sebenarnya membentuk molekul-molekul raksasa (jumlah atom dalam satu molekul tidak terbatas) dianggap terdiri atas atom-atom.

Soal BAB II:

1.    Sebutkan Beberapa Lambang Unsure !

Jawab :

Oksigen = Oxygenium = O

Karbon = Carbonium =C

Hidrogen = Hydrogenium =H

Kalsium = Calsium= Ca

natrium = Natrium= Na

Magnesium = Magnesium =Mg

Helium = Helium = He

Iodium = Iodine = I

N= Neon = Ne

2.        Berikan contoh jika Antara kedua ruas itu dihubungkan dengan anak panah (→ ).

Jawab :

Logam magnesium bereaksi dengan gas klorin membentuk magnesium klorida. Tuliskan persamaan reaksinya. Persamaan reaksinya adalah Mg + Cl2 → MgCl2

Menyetarakan Persamaan Reaksi

Suatu persamaan reaksi dikatakan benar jika memenuhi hukum kimia, yaitu zat-zat yang terlibat dalam reaksi harus setara, baik jumlah zat maupun muatannya. Sebelum menuliskan persamaan reaksi yang benar, tuliskan dulu persamaan kerangkanya.

Persamaan kerangka untuk reaksi ini adalah
Na + Cl2 → NaCl

3.    Sebutkan rumus molekul yang menyatakan susunan sebenarnya dari molekul zat.

Jawab :

a. Rumus molekul air yaitu H2O yang berarti dalam satu molekul air terdapat dua atom hidrogen dan satu atom oksigen.
b. Rumus molekul glukosa C6H12O6 yang berarti dalam satu molekul glukosa terdapat 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen.

4. sebutkan langkah – langkah untuk menyetarakan persamaan reaksi dengan cara menentukan nilai koefisien reaksi.

Jawab :
a. Oleh karena ada dua atom Cl yang bereaksi maka bubuhkan angka 2 di depan NaCl. Persamaan kerangka menjadi:
Na + Cl2 → 2NaCl
b. Jumlah atom Cl di sebelah kiri dan kanan persamaan sudah setara (ruas kiri dan kanan mengandung 2 atom Cl).
c. Di ruas kanan jumlah atom Na menjadi 2, sedangkan ruas kiri hanya 1 atom. Untuk menyetarakannya, tambahkan angka 2 di depan lambang unsur Na sehingga persamaan menjadi:
2Na + Cl2 → 2NaCl
Dengan cara seperti itu, jumlah atom di ruas kiri sama dengan di ruas kanan. Dengan demikian, persamaan reaksi sudah setara.

1.      Jelaskan definisi dari rumus Molekul dan Rumus Empiris ?

jawab :

a.    Rumus Molekul
        Rumus molekul adalah rumus yang menyatakan jumlah atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun satu molekul senyawa. Jadi rumus molekul menyatakan susunan sebenarnya dari molekul zat.

b.    Rumus Empiris
Rumus empiris adalah rumus yang menyatakan perbandingan terkecil atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa. Rumus kimia senyawa ion merupakan rumus empiris.

Soal BAB III :

1.    Jika 25 mL HCl 0,5 M dicampurkan dengan 50 mL NaOH 0,1M, bagaimanakah pH hasil pencampuran?

Jawab:

Untuk mengetahui nilai pH campuran asam basa, perlu ditentukan jumlah mol asam atau basa yang berlebih setelah terjadi reaksi penetralan.

H⁺(aq) + OH^–(aq) →H₂O(l)

Jumlah mol ion H⁺ dalam HCl = 25 mL × 0,5 mmol mL^–1 = 12,5 mmol

Jumlah mol ion OH^– dalam NaOH = 50 mL × 0,1 mmol mL^–1 = 5 mmol

Seluruh ion OH^– dinetralkan oleh ion H⁺ sehingga sisa ion H⁺ dalam larutan sebanyak 7,5 mmol. Karena volume campuran 75 mL maka konsentrasi molar ion H+ sisa:

[H⁺] = 7,5mmol/ 75mL = 0,1 M

Dengan demikian, pH campuran = –log (0,1) = 1.

2.      Menghitung pH Campuran Asam yang Sama

Sebanyak 50 mL larutan HCl 0,1 M dicampurkan dengan 100 mL larutan HCl 0,5 M.

Berapakah pH larutan sebelum dan sesudah dicampurkan?

Jawab:

pH 50 mL larutan HCl 0,1 M = –log [H+] = 1,0

pH 100 mL larutan HCl 0,5 M = –log (0,5) = 0,3

Setelah dicampurkan, volume campuran menjadi 150 mL. Jumlah mol HCl dalam campuran sebagai berikut.

50 mL × 0,1 mmol mL–1 HCl = 5 mmol

100mL × 0,5 mmol mL–1 HCl = 50 mmol

Konsentrasi molar HCl dalam campuran = 55mmol/ 150mL = 0,367 M

Jadi, pH campuran = –log [0,367] = 0,44

3.    Reaksi Kimia yang Menghasilkan Gas

Tuliskan persamaan molekuler dan persamaan ionik untuk reaksi seng sulfida dan asam klorida.

Jawab:

Reaksi metatesisnya sebagai berikut.

ZnS(s) + 2HCl(aq)⎯⎯→ZnCl2(aq) + H2S(g)

Dari data kelarutan diketahui bahwa ZnS tidak larut dalam air, sedangkan ZnCl2

larut. Dengan demikian, persamaan ionnya sebagai berikut.

ZnS(s) + 2H+(aq)⎯⎯→Zn2+(aq) + H2S(g)

4.    Meramalkan Reaksi Pembentukan Endapan

Tuliskan persamaan molekuler dan persamaan ion bersih dari reaksi berikut.

Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH →2Al(OH)₃ + 3Na₂SO₄

Jawab:

Menurut data empirik diketahui aluminium sulfat larut, sedangkan aluminium hidroksida tidak larut. Oleh karena itu, reaksi pengendapan akan terjadi.

Al₂(SO₄)₃(aq) + 6NaOH(aq) →2Al(OH)₃(s) + 3Na₂SO₄(aq)

Untuk memperoleh persamaan ion bersih, tuliskan zat yang larut sebagai ion-ion dan ion-ion spektator diabaikan.

5.    Tuliskan persamaan ion bersih dari persamaan molekuler berikut.

Na₂CO₃(aq) + 2HCl(aq)⎯⎯→2NaCl(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)

Jawab:

Natrium karbonat dalam air terurai membentuk ion-ion Na⁺ dan CO₃^2–. HCl juga terurai dalam air menjadi ion H+ dan Cl–. Setelah terjadi reaksi, hanya NaCl yang tetap berada dalam bentuk ion-ion, yaitu Na⁺ dan Cl^–, sedangkan yang lainnya berupa cairan murni dan gas. Karena Na⁺ dan Cl^– tetap sebagai ion, ion-ion ini disebut ion spektator. Dengan demikian, persamaan ion bersihnya sebagai berikut.

H⁺(aq) + CO₃^2–(aq) →H₂O(l) + CO₂(g)

2Al³⁺(a ) + 3SO₄^2–(aq) + 6Na⁺(aq) + 6OH^–(aq)→ 2Al(OH)3(s) + 6Na⁺(aq) + 3SO₄^2–(aq)

Jadi, persamaan ion bersihnya sebagai berikut.

Al³⁺(aq) + 3OH^– (aq) → Al(OH)₃(s)