KIMIA DASAR I

KIMIA DASAR IDosen :Robby Noor Cahyono, M.Sc.Prof. Dr. Sabirin Matsjeh

PENDAHULUAN Kuliah KIMIA DASAR I SKS (kredit)(k dit) Status: 3 sksk: Wajib Tujuan Pembelajaran Mahasiswa dapat memahami dasar-dasar teoriilmu kimia dan reaksi-reaksi kimia, strukturmateri dan tabel periodik, sifat fisik dankeadaan materi, konsep mol dan perubahanenergi.g2

Perkuliahan Dosen :1. Robby Noor Cahyono, M.Sc.2. Prof. Dr. Sabirin Matsjeh Jadwal Kuliah Rabu 11.00 – 13.40 WIB di Ruang Sidang BKamis : 13.00 – 13.50 WIB di Ruang Sidang BPeriode Kuliah : 12 September – 31 Desember 2011UTS : 23 Oktober – 05 November 2011UAS : 08 – 21 Januari 20123

Penilaian (Evaluasi)() Bobot QuizUTS (sisipan)UASTotal: 10%: 40%: 50%: 100% NilaiA : 80B : 65 – 80C : 50 – 65D : 30 – 50E : 304

Aturan Kuliah Toleransi ketidakhadiran : 25%Toleransi keterlambatan : 15 menitQuiz diadakan 15 menit pada awal kuliahBerpakaian sopan dan rapiTidak ada suara HP –Sanksi?Materi Ujian sesuai silabusSifat Ujian : Buku tertutupTidak ada ujian susulanDilarang merengek nilai

Silabus Pendahuluan Atom,AtM l k l danMolekuld MoleM l Reaksi Kimia dan Konsep Mol StoikiometriSt ikiti Reaksi Kimia dalam Larutan Air EnergiEi dand PerubahanPb h EnergiEi : TermokimiaTki i Tabel Periodik dan Sifat Unsur StrukturSElektronik Ikatan Kimia : Konsep Umum Ikatan Kovalen dan struktur Molekul Reaksi Kimia : Oksidasi Reduksi (Redoks)6

Refferensi / Pustaka James E. Brady and Fred Senese, Chemistry :Matter and Its ChangesChanges, 4tth Edition,Edition John Wiley& Son Inc. James E. Brady , 1990, General Chemistry:Principle & Structure, Fifth edition, John Wiley& Son, Singapura Raymond Chang, 2005, Kimia Dasar : Konsepkonsep Inti, edisi ketiga, Penerbit Erlangga7

Kontak Robby Noor Cahyono, M.Sc. Kantor : Laboratorium Kimia Organik,gedung Kimia Lantai 2,2 Jurusan KimiaFMIPA UGM Email : robby nc@ugm.ac.idr noorc@yahoo.com@ h Prof. Dr. Sabirin Matsjeh KantorK t : LaboratoriumL b t iKi i Organik,KimiaOikgedung Kimia Lantai 2, Jurusan KimiaFMIPA UGM8

Pendahuluan

Pokok Bahasan1. Ilmu Kimia2. Metode Ilmiah3. Penggolongan Materi4. Sifat Fisika dan Kimia Materi5. Pengukuran6. Penanganan Bilangan7 Metode Faktor-Label7.Faktor Label dalam PenyelesaianSoal

1. Ilmu KimiaArti Pentingg Kimia ilmu pengetahuan yangmempelajari komposisi dan sifat materi Materi segala sesuatu yang menempatiruang dand mempunyaii massa Massa adalah ukuran jjumlah materiyang terdapat dalam suatu sampel11

Kimia mempunyai posisi penting dalam ilmupengetahuan karena segala sesuatu pastitersusun atas bahan kimia Pengetahuan tentang kimia sangat berartiuntuk cabang ilmu pengetahuan apa sajayang dipelajaridi l j i12

Kimia : Ilmu Pengetahuan bagi Abad 21 Kesehatan dan Pengobatan Sistem sanitasi Operasi dengan anestesi Vaksin dan antibiotik Energi dan Lingkungan EnergiEi FosilF il Energi Surya Energi nuklir13

Kimia : Ilmu Pengetahuan bagi Abad 21 Teknologig dan Material Polimer, keramik, kristal cair Superkonduktor pada suhu kamar? Komputasi molekular? Makanan dan Pertanian Modifikasi tanaman secaragenetis Pestisida “alami”. Pupukp khusus14

10 Masalah besar yang dihadapi manusia :1.12.33.4.5.EnergiAirM kMakananKemiskinanTeroris& Perang6. Lingkungan67. Penyakit8. Pendidikan9. Demokrasi10.Populasi15

Belajarj Kimia Hadiri Kuliah secara teratur Catatlah dengan baik materi yang diajarkan Pelajari kembali materi yang diperoleh dihariyang sama Berfikir kritis Jangan ragu bertanya

2. Metode Ilmiah Ilmu kimia terus berkembang sejalanpenemuan-penemuan baru dari peneliti Peneliti menggunakan pendekatan umum dalammempelajari fenomena alam yang disebutMetoda Ilmiah (scientific method) Studi ilmiah secara umum: Dimulai dengan pertanyaan tentang alamMelibatkan perbandingan hasil kerja orang lainMemerlukan observasi hasil percobaanSeringkali menghasilkan kesimpulan , pernyataanberdasarkan pengamtan berulang17

Percobaan menghasilkan fakta-fakta empiris Fakta-fakta disebut data Generalisasi yang didasarkan atas hasil berbagaihasil percobaan disebut Hukum ilmiah Hukum ilmiah sering diwujudkan dalampersamaan matematika Hukum merangkum hasil-hasil percobaan18

Metode ilmiah bersifat dinamis: pengamatan menghasilkanhukum, yang menimbulkan percobaan baru, yang mungkinmerubah hipotesis, yang mungkin menghasilkan teori19

3. PenggolongangggMateri Kimia adalah ilmu tentang materi danperubahannyab h1. Materi adalah segala sesuatu yangmenempati ruang dan memiliki massa.2. Zat adalah materi yyangg memiliki susunantertentu atau tetap dan sifat-sifat yangtertentu pula.air, amonium, sukrosa, emas, oksigen

Senyawa Senyawa adalah materi yang terbentuk olehdua atau lebih unsur yang berkombinasidengan perbandingan masa yang tetap Sifat fisika dan kimia senyawa berbedaddengansifatif t fisikafi ik dand kimiaki i unsur-unsurpenyusunnya Unsur dan senyawa merupakan contoh materimurni dimana komposisinya akan sama tanpatergantung darimana berasalAir (H2O)21

Campuran Campuran terdiri atas dua atau lebih unsuratau senyawa dalam jumlah yang berbedabeda Campuran Homogen atau Larutan mempunyaisifat yang sama diseluruh bagian sampel CampuranpHeterogeng terdiri atas dua atau lebihfasa22

Klasifikasi materi23

Sifat MateriSifat materi membedakan suatu materi dari materiyang lainSifat materi dibagi menjadi sifat fisika dan sifatkimiaSifat fisika dapat diamati tanpa merubah penyusunkimia materiLarutnya gulaPencairan esdalam airSifat kimia meibatkan perubahan kimia danmenghasilkan materi yang berbedaPerubahan kimia digambarkan sebagai Reaksi Kimiahidrogen terbakar diudara membentuk air24

Sifat materi juga dapat dibedakan menjadi sifatintensif dan ekstensifSifat Intensif tidak tergantung kepada ukuran sampelContoh: warna, titik lelehSifat Ekstensif bergantung pada ukuran sampel materiContoh: volume,volume massaSecata umum sifat intensif lebih berguna untukidentifikasi materiMateri sering dikelopokkan berdasarkan sifatnya25

y Terdapat tiga keadaan fisik materi dengansifat yang berbeda:y Padat mempunyai bentuk danvolume yang tetapy Partikel materi berdekatan danbergerak sangat terbatasy Cair mempunyai bentuk tak tentu(berubah-ubah)(berubahubah) tetapi volumenyatetapy Partikel materi berdekatan tetapi dapatmengaliry Gas mempunyai bentuk dan volumeyang berubah-ubahy Partikel materi dipisahkan oleh ruangkosong yang besar26

Materi – segala sesuatu yang menempati ruangdan memiliki massa.massa – suatu ukuran yang menunjukkankkuantitastit materit i dalamd lsuatut benda.b dSatuan SI dari massa adalah kilogram (kg)1 kg 1.000 g 1 x 103 gberat – gaya yang diberikan oleh gravitasipada suatu benda.berat c x massaUkuran 1 kg berartidi bumi,, c 1,0,1 kg di bumidi bulan, c 0,10,1 kg di bulan1.6

1.6

1.6

Volume – Satuan turunan SI bagi volume adalahmeter kubikk bik (m( 3).)1 cm3 (1 x 10-2 m)3 1 x 10-6 m31 dm3 (1 x 10-1 m)3 1 x 10-3 m31 L 1.000 mL 1.000 cm3 1 dm31 mL 1 cm31.6

Kerapatan – satuan turunan SI-nya adalah kg/m31 g/cm3 1 g/mL 1.000 kg/m3massakerapatan volumemd VSepotongpgpplatina dengang kerapatanp21,5, gg/cm3mempunyai volume 4,49 cm3. Berapakah massanya?md Vm d x V 21,5 g/cm3 x 4,49 cm3 96,5 g1.6

K 0C 273,15,273 K 0 0C373 K 100 0C0F 9 x 0C 32532 0F 0 0C212 0F 100 0C1.6

Berapakah 172,9 0F dalam derajat Celsius?9 x 0C 3250F – 32 9 x 0C50F5 x (0F – 32)) 0C90C 5 x (0F – 32)90C 5 x (172,9 – 32) 78,391.6

Notasi IlmiahJumlah atom pada 12 g karbon:602.200.000.000.000.000.000.0006,022 x 1023MMassadarid i satut atomtkarbonk b ddalamlgram:0,00000000000000000000001991,99 x 10-23N adalah bilanganantara 1 dan 10N x 10nn adalah suatu pangkatyang dapat berupabilangan bulat positifatau negatif.1.7

Notasi Ilmiah568 762568,7620 000007720,00000772koma desimal digeser kekirigeser ke kanann 0n 0568,762 5,68762 x 1020,00000772 7,72 x 10-6Penambahan dan Pengurangan1 T1.Tulislis tiap kkuantitasantitas (N1dan N2) dengan pangkatyang sama n2. Gabungkan N1 dan N23. Pangkat, n, tetap sama4 31 x 104 3,94,313 9 x 103 4,31 x 104 0,39 x 104 4,70 x 1041.7

Notasi IlmiahPerkalian-5) x (7,0 x 103) (4,0x101. Kalikan N1 dan N2-5 35 3) (4(4,00x77.0)0)x(102. Tambahkan pangkat n1 dan n228 x 10-2 2,8 x 10-1Pembagiang1. Bagi N1 dan N22. Kurangi pangkat n1 dan n28,5 x 104 5,0 x 109 (8,5 5.0) x 104-9 1,7 x 10-51.7

Angka Signifikan SetiapS ti digitdi it yang tidtidakk noll adalahd l h signifikan.i ifik1,234 kg4 angka signifikan NolN l didiantaratdigitdi it tidtidakk noll adalahd l h signifikan.i ifik606 m3 angka signifikan NolNol dikiri digit tidak nol pertama tidak signifikan.signifikan0,08 L1 angka signifikan Jika suatu bilangan lebih besar dari 11, maka semua nol yangditulis di sebelah kanan koma desimal adalah signifikan.2,0 mg2 angka signifikan Jika suatu bilangan lebih kecil dari 1, maka hanya nol yangberada diantara digit tidak nol yang dianggap signifikan.0 00420 g0,004203 angkak signifikani ifik1.7

Berapa banyak angka signifikan padamasing-masing pengukuran berikut?24 mL2 angka signifikan3.001 g4 angka signifikan0,0320 m33 angka signifikan6,4 x 104 molekul2 angka signifikan560 kkg2 angkak signifikani ifik1.7

Angka SignifikanPenambahan atau PenguranganJawaban tidak boleh memiliki jumlah digit di kanan koma desimalyang lebih banyak daripada bilangan-bilangan yang ditambahkan/dikurangkan.89,332 1,190 43290,4323,70370-2,91330,7867satu angka dibelakang koma desimaldib l tk menjadidibulatkanj di 9090,44d angkaduak dibdibelakangl kkkoma ddesimali ldibulatkan menjadij0,791.7

Angka SignifikanPerkalian atau PembagianJumlah angka signifikan dari hasil kali atau hasil baginyaditentukan oleh bilangan awal yang memiliki jumlah angkasignifikan yang paling sedikit.4,51 x 3,6666 16,536366 16,53 angka signifikandibulatkan menjadi 16,56,8 112,04 0,0606926 0,0612 angka signifikan dibulatkan menjadi 0,0611.7

Angka SignifikanBilangan EksakBilangan eksak yang diperoleh dari definisi atau lewat perhitunganbanyaknya benda yang dapat dianggap memiliki jumlah angkasignifikan yang tak berhingga.Nilai rata-rata dari tiga ukuran panjang yang diukur;6,64, 6,68 dan 6,70?6,64 6,68 6,70 6,67333 6,67 73Karena 3 adalah bilangan eksak1.7

Ketepatan – seberapa dekat suatu hasil pengukuran dengannilai sesungguhnya.sesungguhnyaKetelitian – seberapa dekat dua atau lebih hasil pengukuran darikuantitas yyangg sama sesuai satu dengang yyangg lain.ketepatan danketelitian baikketepatan burukdan ketelitian baikketepatan danketelitian buruk1.7

Metode Faktor-Label dalam Penyelesaian Soal1. Tentukan faktor unit konversi mana yang dibutuhkan.2. Gunakan unit tersebut dalam perhitungan.3. Jika seluruh unit dihilangkan kecuali unit yang diinginkanmaka soal dapat diselesaikan dengan benar.Berapa jumlah mL dari 1,63 L?1 L 1.000 mL1.0001000 mL1,63 L x 1.630 mL1L21LL1,63 L x 0,0016301.000 mLmL1.8

Kecepatan suara di udara adalah sekitar 343 m/dt.Berapakah kecepatan udara dalam km per jam?meter ke kilometerdetik ke jam1 km 11.000000 m1 jam 33.600600 dt 1 jam 60 mnt1 km60 mnt60 dtmkmxxx343 1.235dt 1.000 m 1 mntjam1 jjam1.8

Kuliah KIMIA DASAR I SKS (SKS (kditkredit) : 3 sks Status : Wajib Tujuan Pembelajaran Mahasiswa dapat memahami dasar-dasar teori ilmu kimia dan reaksi-reaksi kimia, struktur materi dan tabel periodik, sifat fisik dan keadaan materi, konsep mol dan perubahan energi. 2