Kimia dan Pengukuran Kuliah 1, 2024/2025 PDF

Kimia dan Pengukuran Kuliah 1 Kimia Fundamental 2024/2025 Dr Farida Laila  Kontrak perkuliahan Pendahuluan Angka signifikan Klasifikasi materi Outline Sistem Periodik Unsur 2...

Kimia dan Pengukuran Kuliah 1 Kimia Fundamental 2024/2025 Dr Farida Laila  Kontrak perkuliahan Pendahuluan Angka signifikan Klasifikasi materi Outline Sistem Periodik Unsur 2022 2  Basis Evaluasi Komponen Evaluasi Bobot % Aktifitas partisipatif Sikap, keaktifan saat kuliah 5 1. Kerja laboratorium : keaktifan dan 15 kesiapan menguasai materi praktikum, kebersihan, keterampilan dan sikap 2. Presentasi (peer group dan penilaian Sistem dosen) Pelaporan hasil praktikum 15 penilaian Proyek Penerapan ilmu Kimia fundamental (pengujian dan pembuatan 15 produk sederhana) Pengetahuan Kuis Praktikum (pra lab) 5 Tugas Kuliah 5 Ujian Tengah Semester 15 Ujian Akhir Semester 15 Ujian Praktikum 10 Presentation title 3 Tata tertib Perkuliahan Hadir sebelum perkuliahan. Toleransi terlambat = 0 menit terlambat, tidak boleh masuk dan dihitung alfa Tidak makan dan minum di dalam ruang kelas Tidak menyalakan HP Harus mengisi daftar hadir Keluar ruangan seizin Dosen maksimal 5 menit Kehadiran minimum 80 %, (izin/sakit 20 %) Surat sakit maksimum 3 hari ke akademik Surat Izin diminta ke dosen sebelum izin. Presentation title Kehadiran < 80% tidak boleh ikut UTS/UAS, 20XX nilai = 0 4 HURUF DAN ANGKA MUTU RANGE NILAI untuk Nilai Angka Nilai Huruf NHM Mutu Mutu (MAK 100; MIN 0) 4,0 A 80,00 100,00 3,5 AB 75,00 79,99 3,0 B 70,00 74,99 2,5 BC 65,00 69,99 2,0 C 55,00 64,99 1,0 D 40,00 54,99 0.0 E < 40,00 Materi kuliah 20XX 6 PERTEMUAN KE 1 Pendahuluan Konsep Dasar Kimia Modern Klasifikasi materi Angka Signifikan Atom ion dan Molekul PERTEMUAN KE 2 : Senyawa, Tata Nama dan Konsep Mol Tata nama Senyawa Anorganik Penulisan reaksi kimia Konsep Mol Persen massa Rumus empiris dan rumus molekul PERTEMUAN KE 3 : Reaksi-Reaksi Kimia Teori ionik larutan dan Aturan kelarutan Persamaan ionik dan molekular Reaksi-Reaksi Kimia Umum Reaksi Konsekutif, Simultan dan Menyeluruh PERTEMUAN KE 4:Stoikiometri Interpretasi Mol dalam reaksi kimia Perhitungan jumlah zat dalam reaksi kimia Reaktan pembatas Hasil teoritis dan persen yield Pertemuan ke – 5 Larutan dan Sifat Koligatif Konsentrasi larutan Larutan Standar Induk Sifat-Sifat Koligatif larutan Pertemuan ke- 6 Stoikiometri Larutan : Titrimetri Konsep analisis Volumetri Jenis-Jenis Titrasi Perhitungan Kadar dengan cara titrasi PERTEMUAN KE – 7 MATERI : Gas  Hukum Gas: Tekanan dan pengukuran Gas ideal Stoikiometri melobatkan volume gas Campuran gas Pertemuan KE – 8 MATERI : Termokimia Kalor dan Energi  Hubungan kalor, perubahan suhu dan kalor jenis zat  Kalorimetri  Entalpi dan perubahan entalpi  Konsep Kesetimbangan Tetapan Kesetimbangan Pergeseran Kesetimbangan Kelarutan dan Hasil Kali kelarutan PERTEMUAN KE – 10 dan 11 MATERI : ASAM DAN BASA  Teori-teori Asam dan Basa Tetapan Keseimbangan Asam-Basa Konsentrasi Ion H+ dan pH larutan Hidrolisis Garam Asam poliprotik Campuran Penahan Indikator Asam Basa Kurva Titrasi 13/08/2024 11 Pertemuan ke - 12 Ikatan Kimia dan Senyawa Koordinasi Konfigurasi elektron dan periodisitas Ikatan ionik dan kovalen Penamaan senyawa koordinasi Pertemuan ke - 13 Redoks dan elektrokimia Reaksi redoks Sel galvani dan elektrolisis Stoikiometri elektrolisis Pertemuan ke - 14 tata Nama Senyawa Organik Klasifikasi senyawa organik Isomer Gugus fungsi Buku Referensi 13  SIFAT KIMIA MODERN Kimia mengkaji sifat zat dan secara khusus, mempelajari reaksi yang mentransformasi satu zat menjadi zat lain termasuk perubahan energinya. Berfikir : mikroskopik (atom dan molekul) Bekerja : makroskopik Apa yang kita pelajari di ilmu kimia ? Kimia : Ilmu yang mempelajari komposisi dan sifat materi Materi : segala sesuatu yang menempati ruang dan mempunyai massa. Apapun yang dapat dipegang, lihat atau dirasakan Komposisi : menggambarkan bagian atau kompoenen- komponen dari sampel materi dan perbandingan relatifnya. Setiap karakteristik yang dapat digunakan untuk menggambarkan identitas materi disebut sifat  Aplikasi ilmu kimia di Industri https://landportal.org/node/43609 https://studiousguy.com/titration-uses/ Pewarna sintesis pertama Tahun 1856, ahli kimia Inggris berumur 18 tahun William Henry Perkin tidak sengaja menemukan pewarna sintesis pertama Ketika http://zoefact.com/assign/wp- bereksperimen mencari obat malaria content/uploads/2020/09/coal-tar-in- chemistry.jpg menggunakan tar batubara. Ketika mencuci labu dengan alkohol, ada yang melekat warna ungu terang Klasifikasi Materi 20XX 18 AKURASI, PRESISI DAN KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN  Akurasi Presisi Kedekatan suatu pengukuran kedekatan beberapa nilai pengulangan dibandingkan nilai sebenarnya/diterima pengukuran satu sama lain Akurat dan teliti Teliti tetapi tidak akurat Tidak teliti dan tidak akurat  Cara Menentukan Akurasi Pengukuran Kedekatan hasil pengukuran dengan nilai yang sebenarnya atau yang diterima dapat dinyatakan dalam Error relatif atau absolut Error absolut : E  xi  xt xi  xt Error relatif : Er  x100% xt Ket : xi= nilai rata-rata percobaan xt= nilai sebenarnya atau nilai yang diterima selalu bernilai positif  Cara Menentukan Presisi 1. Hitung nilai rata-rata seluruh pengukuran 𝒋𝒖𝒎𝒍𝒂𝒉 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒑𝒆𝒏𝒈𝒖𝒌𝒖𝒓𝒂𝒏 𝒓𝒂𝒕𝒂 − 𝒓𝒂𝒕𝒂 = 𝒑𝒆𝒏𝒈𝒖𝒍𝒂𝒏𝒈𝒂𝒏 2. Hitung penyimpangan (deviasi) tiap pengukuran, yaitu nilai absolut selisih tiap pengukuran dengan nilai rata-rata 𝒅𝒆𝒗𝒊𝒂𝒔𝒊 = 𝒏𝒊𝒍𝒂𝒊 𝒔𝒖𝒂𝒕𝒖 𝒑𝒆𝒏𝒈𝒖𝒌𝒖𝒓𝒂𝒏 − 𝒏𝒊𝒍𝒂𝒊 𝒓𝒂𝒕𝒂 − 𝒓𝒂𝒕𝒂 3. Jumlahkan seluruh deviasi dan bagi dengan berapa kali pengukuran untuk memperoleh deviasi rata-rata : 𝒋𝒖𝒎𝒍𝒂𝒉 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒆𝒗𝒊𝒂𝒔𝒊 𝒅𝒆𝒗𝒊𝒂𝒔𝒊 𝒓𝒂𝒕𝒂 − 𝒓𝒂𝒕𝒂 = 𝒃𝒆𝒓𝒂𝒑𝒂 𝒌𝒂𝒍𝒊 𝒑𝒆𝒏𝒈𝒖𝒌𝒖𝒓𝒂𝒏  Contoh , , , Berapakah presisi neraca yang 1. rata-rata penimbangan = = 1,117 𝑔 memperoleh nilai tiga kali penimbangan : 1. 1,125 g 1,125 𝑔 − 1,117 𝑔 = 0,008 𝑔 2. 1.158 g 2. Deviasi = 1,158 𝑔 − 1,117 𝑔 = 0,041 𝑔 3. 1,067 g 1,067 𝑔 − 1,117 𝑔 = 0,050 𝑔 , , , 3. Deviasi Rata-rata = = 0,033 𝑔 Refference: https://chem.libretexts.org/Courses/Ontario_Te 4. Presisi pengukuran tersebut adalah : ch_University/OTU%3A_Chemistry_1010/1%3A , _Chemical_Tools%3A_Experimentation_and_M x 100 = 3,0 % , easurement/1.09%3A_Accuracy%2C_Precision %2C_and_Significant_Figures  KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN: ANGKA SIGNIFIKAN Setiap pengukuran memliki ketidakpastian. Hal ini disebabkan alat-alat ukur yang dibuat memiliki spesifikasi yang terbatas. Selain itu, kita juga menggunakan kemampuan indera yang terbatas untuk membaca alat ukur. Alat ukur yang kita pilih bergantung berapa besar ketidakpastian yang dapat kita terima Refference : Silberberg, principles of General Chemistry, 2nd Ed  Contoh : Neraca di swalayan : menimbang kenaikan 0,1 g. Kita mencatat digit dalam pengkuran : angka Hasil penimbangan misalnya 2,0 ± 0,1 g pasti dan tak pasti (taksiran) ± 0,1 g menyatakan ketidakpastian penimbangan antara 1,9 sampai 2,1 g Semakin banyak angka signifikan, semakin besar kepastian pengukuran Contoh : Neraca Analitik : menimbang kenaikan 0,0001 g. Hasil penimbangan missal: 2,0036 ± 0,0001 g penimbangan antara 2,0035 sampai 2,0037 g Ketidakpastian pengukuran dapat ditulis Tanda ± Atau menganggap ketidakpastian pada angka terakhir paling kanan  Aturan-aturan Angka signifikan Jika angka lebih besar dari 1 di kanan angka desimal termasuk angka signifikan. Semua angka bukan nol adalah signifikan. 2,0 mg  2 angka signifikan 1,234 kg  4 angka signifikan 3,040  4 angka signifikan 845 cm 3 angka signifikan 40,0062  6 angka signifikan Nol diantara bukan nol adalah signifikan. 0,090  2 angka signifikan 606 m  3 angka signifikan 40,501  5 angka signifikan Angka nol tidak berada setelah angka dapat signifikan atau bukan Nol disebelah kiri bukan nol bukan signifikan. 400 bisa 1, 2, atau 3 0,08 L  1 angka signifikan 4,00 x 102  3 angka signifikan 0,0000349  3 angka signifikan 4 x 102  1 angka signifikan 4,0 x 102 2 angka signifikan Perhitungan menggunakan angka signifikan Perkalian dan pembagian Lihat angka yang mempunyai angka signifikan paling sedikit Penambahan dan pengurangan Lihat angka dengan desimal paling sedikit Contoh : 12.5 + 1.247 = "905.95755" = 906 = 9.1 x 102 3.6 x 0.004215 13.7 0.015 Hitung ada berapa angka Hitung dan tuliskan jawabannya signifikan pada angka-angka menggunakan konsep angka berikut : signifikan a. 0,0040 mL b. 0,0005521 m c. 57.600 s d. 52.988 mL Atom, Molekul dan Ion  Teori Atom Dalton Unsur terdiri dari partikel-partikel sangat kecil yang disebut atom. Tiap unsur ditentukan oleh massa atom- atomnya. Atom-atom pada unsur yang sama mempunyai massa yang sama, sedangkan atom-atom unsur yang berbeda, mempunyai massa yang berbeda pula. Reaksi kimia merupakan penyusunan ulang atom-atom. Atom-atomnya sendiri tidak berubah. 30 APA YANG DISEBUT ATOM? oUnit terkecil suatu unsur. oTerdiri dari inti (nukleus) dikelilingi oleh satu atau lebih elektron. APAKAH YANG DIMAKSUD NUKLEUS? oBagian pusat atom. oTerdiri dari proton dan neutron. oMengandung hampir seluruh massa atom. Apakah PROTON? oPartikel bermuatan positif. oDitemukan dalam inti atom. Apakah NEUTRON? o partikel tak bermuatan. oDitemukan dalam inti atom. APAKAH ELEKTRON? oPartikel bemuatan negatif. oBerada pada kulit yang mengelilingi inti atom. Struktur Atom Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Atom –terdiri dari Neutron partikelpartikel sub atom : (n0) Proton – bermuatan - positif Proton Neutron –tidak (p+) bermuatan Elektron – bermuatan + 0 Elektron negatif + - 0 0 (e–) 0 Nucleus + bagian pusat atom terdiri dari proton dan neutron Nukleus elektron-elektron - bergerak mengelilingi inti Lithium (Li) 36  Nomor Atom dan Massa Atom Nomor Atom Jumlah proton dalam inti satu atom tiap unsur mempunyai satu nomor atom khas sama dengan jumlah elektron dalam atom Massa Atom jumlah proton dan neutron dalam suatu atom elektron tidak berkontribusi dengan massa atom 37  Partikel-partikel subatom Mass Charge Charge Particle (g) (Coulombs) (units) Electron (e-) 9.1 x 10-28 -1.6 x 10-19 -1 Proton (p+) 1.67 x 10-24 +1.6 x 10-19 +1 Neutron (n) 1.67 x 10-24 0 0 massa p = massa n = 1840 x massa e- Milikan : oil drop experiment Nomor Atom (Z) = jumlah proton dalam nukleus Nomor Massa (A) = jumlah proton + neutron = Nomor Atom (Z) + jumlah neutron Nomor Massa A ZX Simbol Unsur Nomor Atom Isotop : Atom-atom 1 2 3 dengan nomor atom 1H 1H (D) 1H (T) sama tetapi massa atom berbeda 235 238 92 U 92 U Latihan Buat symbol atom dengan : a. 6 proton dan 6 neutron b. 13 proton dan 14 neutron Buat symbol ion dengan : a. 8 proton, 9 neutron dan 10 electron b. 20 proton, 20 neutron dan 18 electron Hitung jumlah proton, neutron dan electron kation dan anion berikut ! 40 Molekul : terdiri dari dua atau lebih atom-atom dalam susunan tertentu dan diikat oleh ikatan kimia H2 H2O NH3 CH4 Molekul diatomik hanya mengandung dua atom H2, N2, O2, Br2, HCl, CO Molekul poliatomik mengandung lebih dari dua atom O3, H2O, NH3, CH4 2.5 Ion → atom,atau kelompok atom yang mempunyai muatan positif atau negatif kation – ion dengan muatan positif jika suatu atom netral kehilangan satu atau lebih elektron terbentuk kation. Na 11 proton 11 proton Na+ 11 elektron 10 elektron anion – ion dengan muatan negatif jika suatu atom netral memperoleh satu atau lebih elektron terbentuk anion. Cl 17 proton 17 proton Cl- 17 elektron 18 elektron 2.5  Tabel Periodik Semua yang ada di sekeliling kita terbentuk dari satu atau lebih dari 118 unsur-unsur yang diketahui saat ini. Sekitar 90 unsur yang diketahui saat ini terbentuk secara alami, sisanya merupakan unsur- unsur yang dihasilkan oleh ahli kimia nuklir menggunakan akselerator partikel energi tinggi. Contoh : H=hydrogen, C=Carbon, Al=Alumunium. Simbol lain diturunkan dari bahasa latin atau bahasa lainnya, Na=sodium (latin=natrium), Pb=timbel (latin=plumbum), W=tungsten (Jerman=wolfram). Tabel periodik terdiri dari tujuh baris, dinyatakan sebagai perioda 1-7, dan 18 kolom dinyatakan sebagai nomor golongan. Unsur-unsur dibagi menjadi tiga kategori : unsur-unsur golongan utama (golongan 1A-8A), logam transisi (golongan 1B-8B), dan logam-logam transisi dalam. https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/ 44  Gas Mulia 2.4 Halogen Golongan Perioda Logam Alkali tanah Logam Alkali Golongan Alkali dan Alkali Tanah Golongan Halogen dan gas Mulia Kategori Unsur dalam Sistem Periodik Logam mengkilap, penghantar panas dan penghantar listrik yang baik. Semua logam berbentuk padat pada suhu ruang kecuali raksa (cair) Non logam tidak mengkilap umumnya penghantar kalor dan listrik yang buruk. Non logam seperti sulfur dan karbon berbentuk padat pada suhu kamar; bromin berbentuk cair; nitrogen, oksigen dan sembilan unsur lain berbentuk gas.  Metaloid sifat :semilogam. tujuh unsur yang termasuk metaloid : boron (B), silikon (Si), germanium (Ge), arsen (As), antimon (Sb), telurium (Te) dan astatin (At). Walaupun mengkilap dan berupa padatan pada temperatur kamar, semilogam lebih rapuh dan cenderung penghantar panas dan penghantar listrik yang buruk. Thank you [email protected] 51  The way to get started is to quit talking and begin doing. Walt Disney 52