KOMPETENSI II
LAMBANG UNSUR,
RUMUS KIMIA DAN PERSAMAAN REAKSI
I.
LAMBANG
UNSUR
Untuk memudahkan mengingat dan
menuliskan senyawa kimia, pada tahun 1813 Jons Jacob Berzelius mengusulkan pemberian lambang berupa huruf untuk masing-masing
unsur.
Apakah huruf C, Au, Al, dan O
memiliki arti bagi anda? Setiap huruf atau pasangan huruf tersebut merupakan
lambang kimia, yang digunakan untuk menuliskan sebuah unsur secara singkat.
Bahan hitam setelah kayu dibakar adalah karbon, lambangnya C. Emas yang bayak
digunakan sebagai perhiasan mempunyai lambang kimia Au. Beberapa Alat dapur
terbuat dari aluminium yang mempunyai lambang kimia Al.
Lambang unsur terdiri dari satu
huruf besar atau satu huruf besar diikuti huruf kecil. Beberapa lambang unsur
diambil dari huruf pertama unsur tersebut, misalnya nitrogen (N), oksigen (O),
hidrogen (H). Mengapa emas diberi lambang Au? Au berasal dari nama latin dari
emas "Aurum". Fe merupakan lambang unsur besi yang diambil dari
"Ferum", Ag merupakan lambang perak yang diambil dari kata
"Argentum". Penulisan lambang unsur selengkapnya dapat dilihat pada
Tabel 1.
Tabel 1. Unsur-unsur yang sudah
ditemukan
1.
Jika suatu unsur dilambangkan
dengan satu huruf, maka harus digunakan huruf kapital, misalnya oksigen (O),
hidrogen (H), karbon (C).
2.
Jika suatu unsur dilambangkan
lebih satu huruf, maka huruf pertama menggunakan huruf kapital dan huruf
berikutnya menggunakan huruf kecil, misalnya seng (Zn), emas (Au), tembaga
(Cu). Kobalt dilambangkan Co, bukan CO. CO bukan lambang unsur, tetapi lambang
senyawa dari karbon monoksida yang tersusun dari unsur karbon (C) dan oksigen
(O).
II.Partikel materi
Satu sendok gula pasir tersusun dari butiran-butiran kecil gula. Jika satu
sendok gula tersebut dilarutkan dalam air maka gula tersebut akan larut. Partikel
gula tersebar ke dalam air dengan ukuran yang sangat kecil, sehingga tidak
dapat disaring, bahkan tidak dapat dilihat oleh mata. Meskipun berubah menjadi
partikel dengan ukuran yang sangat kecil, sifat gula tidak hilang. Partikel
terkecil dari gula yang masih mempunyai sifat sama dengan gula disebut molekul
gula. Partikel terkecil penyusun materi dapat berbentuk atom, molekul, atau
ion.
Atom
Jika
suatu unsur, misalnya sepotong besi, dipotong menjadi dua dan potongan tersebut
dipotong lagi secara terus-menerus, maka akan diperoleh partikel besi terkecil
yang masih mempunyai sifat yang sama seperti sebelum dipotong. Partikel
terkecil tersebut dinamakan atom besi. Jadi unsur besi tersusun dari atom besi.
Unsur lain, misalnya emas, juga tersusun dari atom-atom emas. Atom penyusun
emas mempunyai sifat yang berbeda dengan atom penyusun besi. Gambar 1 menunjukkan kumpulan atom-atom.
Gambar 1. Kumpulan atom-atom
Pengertian atom merupakan
partikel terkecil yang tidak dapat dipecah lagi, pertama kali dikemukakan oleh
seorang ahli filsafat Yunani Leukippos dan Deumokritus yang hidup pada abad
ke-4 sebelum Masehi (400 - 370 SM). Pada masa itu terdapat pendapat lain yang
dikemukakan oleh Aristoteles (384 - 332 SM) bahwa materi dapat dibagi
terus-menerus tanpa batas. Pada saat itu pendapat Aristoteles lebih banyak
mendapat dukungan sedangkan pendapat Leukippos dan Deumokritus semakin
dilupakan.
Pada abad ke-18 ternyata banyak
ahli kimia yang dapat menerima pendapat Leukippos dan Deumokritus. Pada tahun
1803, John Dalton, seorang guru sekolah dari Inggris yang ahli dalam bidang
fisika dan kimia, mengajukan suatu teori yang menyatakan bahwa materi terdiri
atas atom-atom. Teori atom Dalton ini dapat disimpulkan sebagai berikut:
1.
Setiap materi tersusun atas
partikel terkecil yang disebut atom.
2.
Atom tidak dapat dipecah lagi
menjadi partikel yang lebih kecil dengan sifat yang sama.
3.
Atom-atom dari unsur tertentu
mempunyai sifat dan massa yang identik. Unsur-unsur yang berbeda memiliki
atom-atom yang massanya
berbeda.
4.
Senyawa terbentuk dari dua macam
atom atau lebih yang berbeda.
5.
Reaksi kimia merupakan
penggabungan dan pemisahan atom-atom dari unsur atau senyawa dalam reaksi
tersebut.
Molekul
Molekul merupakan partikel
terkecil dari suatu senyawa. Molekul tersusun dari dua atom atau lebih. Molekul
umumnya tersusun dari atomatom yang berbeda, tetapi beberapa molekul tersusun dari atom-atom yang sama.
Molekul yang tersusun dari atom-atom yang berbeda dinamakan molekul senyawa,
misalnya molekul air. Tiap satu molekul air tersusun dari satu atom oksigen dan
dua atom hidrogen. Sedangkan molekul yang tersusun dari atom yang sama
dinamakan molekul unsur, misalnya oksigen. Tiap satu molekul oksigen tersusun
dari dua atom oksigen. Gambar 2 menunjukkan molekul oksigen dan molekul air.
Gambar 2 (a) molekul oksigen, (b) molekul
air
Ion
Jika gula dilarutkan dalam air
akan terurai menjadi molekul-molekul gula. Tidak semua senyawa tersusun dari
molekul, beberapa senyawa tersusun dari ion-ion. Ion adalah suatu atom atau
kumpulan atom yang bermuatan listrik. Suatu senyawa yang terusun dari ion-ion
dinamakan senyawa ion. Suatu senyawa ion tersusun dari ion positif (kation) dan
ion negatif (anion). Jika garam dapur dilarutkan dalam air, maka akan terurai
menjadi ion positif dan ion negatif (gambar 3). Garam dapur merupakan contoh
senyawa ion.
Gambar 3. Jika natrium klorida dilarutkan dalam air
akan terurai menjadi ion positif (ion natrium) dan ion negatif (ion
klorida)
|
Komposisi senyawa
Bagaimana komposisi unsur pembentuk senyawa? Perhatikan data percobaan pada
Tabel 2, reaksi antara oksigen dan hidrogen menjadi air:
Tabel 2. Data percobaan reaksi antara
oksigen dan hidrogen menjadi air
No
|
Zat sebelum reaksi
|
Zat sesudah reaksi
|
||
Hidrogen
|
Oksigen
|
Air yang dihasilkan
|
Sisa
|
|
1
|
1 gram
|
8 gram
|
9 gram
|
tidak ada
|
2
|
2 gram
|
16 gram
|
18 gram
|
tidak ada
|
3
|
2 gram
|
8 gram
|
9 gram
|
1 gram hidrogen
|
4
|
2 gram
|
17 gram
|
18 gram
|
1 gram oksigen
|
5
|
3 gram
|
30 gram
|
27 gram
|
6 gram oksigen
|
1. Hitunglah perbandingan massa hidrogen dan oksigen dalam senyawa air pada
percobaan 1,2,3,4, dan 5. Bagaimana hasilnya?
2. Apa yang terjadi jika massa hidrogen dan oksigen yang direaksikan tidak
sesuai dengan perbandingan tersebut?
3. Apa kesimpulan anda tentang perbandingan unsur dalam suatu senyawa?
Air tersusun dari hidrogen dan
oksigen. Dari perhitungan yang telah anda lakukan ternyata perbandingan massa
hidrogen dan oksigen dalam senyawa air adalah tetap, yaitu 1: 8. Jika massa hidrogen dan oksigen yang
direaksikan tidak sesuai dengan perbandingan tersebut maka akan terdapat sisa
salah satu unsur. Jadi perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa
adalah tetap. Pernyataan ini dikenal dengan hukum perbadingan tetap.
III. Rumus Kimia
Suatu atom tunggal dapat
dilambangkan dengan lambang unsur. Kecenderungan atom-atom untuk membentuk
molekul atau ion menyebabkan perlunya suatu notasi yang disebut rumus kimia.
Rumus kimia suatu zat memuat informasi tentang jenis unsur dan jumlah atau
perbandingan atom-atom unsur penyusun zat.
Secara umum, rumus kimia dinyatakan dengan lambang unsur dan angka indeks.
Lambang unsur menunjukkan jenis unsur sedangkan angka indeks menunjukkan jumlah
atau perbandingan atom-atom unsur. Angka indeks ditulis sebagai subskrip
setelah lambang unsur. Rumus kimia dibedakan menjadi rumus molekul dan rumus
empiris.
Rumus molekul
Kolom kedua pada Tabel 3, adalah rumus molekul.
Rumus molekul merupakan gabungan lambang unsur yang menunjukkan jenis unsur
pembentuk senyawa dan jumlah atom masing-masing unsur. Misalnya, sukrosa
mempunyai rumus C12H22O11. Rumus tersebut menunjukkan bahwa sukrosa tersusun
dari karbon, hidrogen, dan oksigen. Rumus tersebut juga menunjukkan bahwa satu
molekul gula tersusun dari 12 atom karbon, 22 atom hidrogen dan 11 atom
oksigen.
Vitamin C tersusun dari unsur C, H, O seperti penyusun gula, tetapi jumlah
atom penyusunnya berbeda. Vitamin C mempunyai rumus C5H8O5, setiap satu molekul
vitamin C mengandung 6 atom karbon, 8
atom hidrogen, dan 6 atom oksigen. Meskipun gula
dan vitamin C tersusun dari jenis unsur yang sama tetapi mempunyai sifat yang
berbeda, hal ini disebabkan karena jumlah masing-masing unsur dalam senyawa
tersebut berbeda.
Urea merupakan pupuk yang telah
lama digunakan. Urea mempunyai rumus senyawa CO(NH2)2. Dari rumus senyawa
tersebut dapat ditunjukkan bahwa urea tersusun dari unsur karbon (C), oksigen
(O), nitrogen (N) dan hidrogen (H). Dalam satu molekul urea terdapat 1 atom
karbon, 1 atom oksigen, 2 atom nitrogen dan 4 atom hidrogen.
Tabel 3. Beberapa contoh rumus molekul
Senyawa
|
Rumus molekul
|
Kegunaan
|
Asam asetat
|
CH3COOH
|
cuka makan
|
Amoniak
|
NH3
|
pupuk
|
Asam askorbat
|
C6H8O6
|
vitamin C
|
Kalsium karbonat
|
CaCO3
|
bahan bangunan
|
Soda kue
|
NaHCO3
|
membuat roti
|
Karbon dioksida
|
CO2
|
penyegar minuman
|
Aspirin
|
C9H8O4
|
mengurangi rasa sakit
|
Magnesium hidroksida
|
Mg(OH)2
|
obat penawar asam
|
Asam klorida
|
HCl
|
pembersih lantai
|
Natrium klorida
|
NaCl
|
garam dapur
|
Natrium hidroksida
|
NaOH
|
pengering
|
Glukosa
|
C6H12O6
|
pemanis
|
Asam sulfat
|
H2SO4
|
pengisi akki
|
Urea
|
CO(NH2)2
|
pupuk
|
Rumus empiris
Rumus empiris adalah rumus kimia
yang menyatakan perbandingan atom-atom yang paling kecil (sederhana). Glukosa
mempunyai rumus molekul C6H12O6 dengan perbandingan C: H: O = 6: 12: 6.
Perbandingan ini dapat disederhanakan menjadi C: H: O = 3: 6: 3. Perbandingan tersebut masih dapat
disederhanakan lagi menjadi C: H: O = 1: 2: 1. Perbandingan ini merupakan
perbandingan yang paling kecil, sehingga rumus empiris dari glukosa adalah CH2O.
Jika suatu senyawa mempunyai
rumus molekul dengan perbandingan atom-atom yang tidak dapat disederhanakan
lagi, maka rumus empiris sama dengan rumus molekulnya. Contohnya air H2O,
karbon dioksida CO2, asam sulfat H2SO4. Tabel
4 menunjukkan beberapa contoh rumus empiris.
Tabel 4. Beberapa contoh rumus empiris
Nama
|
Rumus Moleklul
|
Perbandingan Atom-atom unsur
|
Perbandingan terkecil Atom-atom unsur
|
Rumus Empiris
|
Butana
|
C4H10
|
C: H = 4: 10
|
C: H = 2: 5
|
C2H5
|
Butena
|
C4H8
|
C: H = 4: 8
|
C: H = 1: 2
|
CH2
|
Butuna
|
C4H6
|
C: H = 4: 6
|
C: H = 2: 3
|
C2H3
|
Aspirin
|
C9H8O4
|
C: H: O = 9: 8: 4
|
C: H: O = 9: 8: 4
|
C9H8O4
|
Cuka
|
CH3COOH
|
C: H: O = 2: 4: 2
|
C: H: O = 1: 2: 1
|
CH2O
|
Hukum Kekekalan Massa
Kayu mudah dibakar, dan itu
merupakan suatu sifat kimia. Misalkan anda membakar sebatang kayu pada api
unggun hingga yang tertinggal hanya seonggok abu. Selama pembakaran, asap,
panas dan cahaya dilepaskan. Mudah dilihat bahwa terjadi suatu perubahan kimia.
Mula-mula, anda mungkin berfikir bahwa terjadi kehilangan zat selama perubahan
tersebut karena onggokan abunya terlihat begitu sedikit dibandingkan kayunya.
Namun misalkan selama pembakaran anda dapat mengumpulkan semua oksigen di udara
yang bercampur dengan kayu. Dan misalkan anda dapat mengumpulkan asap dan gas
yang terlepas dari kayu yang terbakar, serta mengukur massanya. Barulah anda
akan dapati bahwa tidak ada massa yang hilang selama pembakaran.
Tidak saja pada proses
pembakaran, pada semua perubahan kimia tidak ada massa yang hilang atau terbentuk.
Dengan kata lain, zat tidak terbentuk atau hilang selama suatu perubahan kimia.
Pernyataan ini dikenal dengan hukum kekekalan massa. Menurut hukum ini, massa
semua zat yang ada sebelum atau perubahan kimia setara dengan massa semua zat
yang tersisa setelah perubahan tersebut. Perhatikan contoh reaksi antara
hidrogen dan oksigen pada pembelajaran 2 Tabel 2, di mana massa sebelum reaksi
sama dengan massa setelah reaksi.
Reaksi kimia merupakan contoh
yang paling sesuai untuk perubahan kimia. Pada reaksi kimia, satu zat atau
lebih diubah menjadi zat baru. Zat-zat yang bereaksi disebut pereaksi
(reaktan). Zat baru yang dihasilkan disebut hasil reaksi (produk). Hubungan ini
dapat ditulis sebagai berikut.
No comments:
Post a Comment