01 materi dan sifat-sifatnya
TRANSCRIPT
MATERI dan SIFAT-SIFATnyaMATERI dan SIFAT-SIFATnyaJurusan Teknik KimiaJurusan Teknik KimiaFakultas TeknikFakultas TeknikUniversitas Sebelas Maret (UNS)Universitas Sebelas Maret (UNS)SurakartaSurakarta20122012
KIMIA UMUMKIMIA UMUM
Materi?Materi?
• Apapun yang menempati ruang dan memiliki massa.
• Massa: jumlah materi pada suatu obyek, jumlahnya tetap dan
tak bergantung di mana obyek tersebut berada.
• Berat: ukuran dari gaya yang mana sebuah obyek ditarik oleh
gravitasi→tidak konstan
2
KIMIA UMUM-BAB1 Materi dan Sifatnya
Elemen (unsur), Senyawa dan Elemen (unsur), Senyawa dan CampuranCampuran• UnsurUnsur: Zat yang tak dapat dipecah menjadi bagian2 yang lebih kecil lagi →
Jenis materi yang paling sederhana (terdapat 113 unsur, 83 diantaranya
terdapat secara alami di Bumi)
3
KIMIA UMUM-BAB1 Materi dan Sifatnya
45,5%
27,2%
8,3%
6,2%4,7%
2,8%
5,3% Oksigen
Silikon
Aluminium
Besi
Kalsium
Magnesium
Lainnya
Keberlimpahan unsur di kerak Bumi
KIMIA UMUM-BAB1 Materi dan Sifatnya
4
• SenyawaSenyawa: zat yang tersusun atas atom-atom dari dua unsur
atau lebih yang terikat secara kimia (terjadi karena reaksi
kimia) dengan perbandingan yang tetap.
• Contoh: Gas hidrogen terbakar dalam gas oksigen
membentuk air H2 + ½ O2 H2O
• Air tersusun atas dua bagian hidrogen dan satu bagian
oksigen tetap tidak berubah darimanapun air berasal.
• Suatu senyawa hanya dapat dipisahkan dengan cara kimia
menjadi unsur-unsur murninya.
CampuranCampuran: Penggabungan dua atau lebih zat dimana dalam penggabungan
ini zat-zat mempertahankan identitasnya masing-masing. Komposisi
campuran dapat diubah-ubah.
campuran homogen: larutan (solution) → berfasa tunggal (single phase)
contohkan!
campuran heterogen: campuran di mana zat-zat yang tercampur tidak
terdistribusi secara merata sehingga menghadirkan lebih dari satu fasa.
Contoh: kuah soto contoh lain?
Campuran homogen / heterogen dapat dibuat dan kemudian dipisahkan
dengan cara fisika menjadi komponen-komponen murninya tanpa
mengubah identitas dari tiap komponennya Berikan Contoh.....
5
KIMIA UMUM-BAB1 Materi dan Sifatnya
Sifat MateriSifat Materi (sifat Fisika dan Kimia) (sifat Fisika dan Kimia)
• Keadaan fisik: solid (padat), likuid (cair), dan gas• Ketiga wujud di atas dapat berubah dari wujud satu ke
wujud yang lain• Sifat fisikaSifat fisika: sifat yang dapat diukur dan diamati tanpa mengubah
susuan/struktur/identitas dari suatu zatContoh: bagaimana cara mengukur titik leleh es?Contoh sifat fisis: warna, titik leleh, titik didih, kerapatan
• Sifat kimiaSifat kimia: kecenderungan suatu zat untuk mengalami reaksi kimia. Perubahan kimia: menghasilkan zat lain yang sifatnya berbeda dengan zat asalnya.Contoh : H2 + ½ O2 H2OSetelah terbentuk air, tidak dapat diperoleh kembali H2 dan O2 dengan dari air dengan perubahan fisika.
6
KIMIA UMUM-BAB1 Materi dan Sifatnya
• Sifat ekstensif: Sifat yang bergantung pada kuantitas misalnya:
massa, panjang dan volume
• Sifat intensif: Sifat yang tak bergantung pada ukuran atau
kuantitas. misalnya: temperatur, titik didih, titik leleh, dll.
• Ratio sifat ekstensif = sifat intensif.
massa/volume = ρρ [=kg/m[=kg/m33]]
• ρρ = f(T). = f(T).
Untuk beberapa kasus densitas dapat dianggap tetap pada suatu
rentang temperatur tertentu
• Spesifik gravity (sp.gr)
sp.grzat = ρρzatzat//ρρairair
7
KIMIA UMUM-BAB1 Materi dan Sifatnya
Pengukuran Satuan• Satuan Sistem Internasional (SI)
• Konversi (Anda perlu Tabel Konversi)Ubahlah: Densitas air 1000 kg/m3 = .......lbm/ft3
Titik didih helium -452 oF = .........oC = .........K
KIMIA UMUM-BAB1 Materi dan Sifatnya
8
Besaran Dasar
Nama Satuan Lambang
Panjang meter m
Massa kilogram kg
Waktu detik s
Arus listrik Ampere A
Suhu Kelvin K
Jumlah zat mol mol
Intensitas cahaya
candela cd
Contoh Soal:1. Volume total air laut kira-kira 1,5 x 1021 L. Anggaplah air laut
mengandung 3,1 persen massa NaCl dan kerapatannya 1,03 g/mL. Hitunglah massa total NaCl dalam ton.
2. Suatu perusahaan gas menjual 15 ft3 gas alam dengan harga USD 1,3. Konversikan harga ini menjadi rupiah per liter gas (1 dolar = Rp.9.000,-). Jika dibutuhkan 0,304 ft3 untuk mendidihkan 1 L air mulai dari suhu kamar (25 oC), berapa rupiah biaya untuk mendidihkan 2,1 L air?
3. Satu galon bensin yang dibakar dalam mesin mobil menghasilkan rata-rata 9,5 kg CO2 yang merupakan gas rumah kaca penyebab global warming. Hitung produksi tahunan CO2 dalam kg jika terdapat 10 juta mobil di Indonesia dan setiap mobil menempuh jarak 5000 km dengan laju penggunaan bensin 8 km/liter. (1 galon = 3,79 L)
KIMIA UMUM-BAB1 Materi dan Sifatnya
9
SIMBOL, RUMUS(formula), SIMBOL, RUMUS(formula), PERSAMAANPERSAMAAN• SimbolSimbol: Cara yang sederhana untuk mewakili suatu unsur. Simbol: satu
atau dua huruf. Huruf pertama huruf besar, kedua kecil. Penamaan materi
menggunakan bahasa Yunani (Greek) i.e: C=carbon, Ca=calcium,
Ag=argentum, Hg=hydrargium
• Rumus KimiaRumus Kimia: mewakili senyawa kimia secara simbolik. Subskrip memberi
arti banyak atom dari tiap elemen pada senyawa. i.e: methana (CH4),
aspirin (C9H8O4)
Jika dua atau lebih atom bergabung dan bersifat sebagai sebuah partikel
tunggal disebut molekul
10
KIMIA UMUM-BAB1 Materi dan Sifatnya
Rumus Kimia
• Rumus empiris (=Rumus paling sederhana)• Rumus molekul• Rumus struktur
Contoh kasus: Asam cuka (asam asetat)Rumus empiris = CH2ORumus molekul = CH3COOH atau C2H4O2
Rumus struktur: H
H
H
C C
O
O H
• Persamaan kimia: perubahan yang terjadi selama reaksi kimia (dalam arti
sebelum dan setelah)
i.e: Zn + S → ZnS
Na + H2O → NaOH +1/2 H2
Seringkali suatu reaksi terjadi dalam fasa yang berbeda i.e reaksi
pembentukan kalsium bikarbonat dari batu kapur (lime stone):
CaCO3(s) + H2O (l) + CO2(g) →Ca(HCO3)2(aq)
Koefisien yang mendahului rumus kimia berfungsi untuk
menyeimbangkan jumlah elemen pada suatu reaksi kimia.
Sebagai catatan (huruf yang berada dalam tanda kurung pada subskrip
menandakan fase suatu zat). s=solid; l=likuid; aq=larutan; g=gas
12
KIMIA UMUM-BAB1 Materi dan Sifatnya
Reaksi Kimia
• Konsep kesetaraan reaksi kimiatidak ada unsur atau elemen yang hilang atau yang dimunculkan selama reaksi kimia berlangsung
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 +2H2OC2H5OH + O2 → CO2 + H2O
• Perhitungan kimia yang melibatkan persamaan reaksi kimia:C2H5OH + O2 → CO2 + H2O
berapa mol oksigen yang diperlukan untuk membakar 1 mol ethanol? Dan berapa gram air (H2O) yang dihasilkan?