MAKALAH
KIMIA ORGANIK
Diajukan untuk
Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Kimia
Organik
 |
Dosen Pengampu Siti Mujdalipah, S. TP., M. Si.
DISUSUN OLEH :
Fauziah
Rahmawati (1701133)
PRODI PENDIDIKAN TEKNOLOGI AGROINDUSTRI
FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN
KEJURUAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN
INDONESIA
BANDUNG
2018
BAB I
Pendahuluan
A. Latar Belakang
Kimia modern lahir berdasarkan teori
atom. Kimia modern dimulai oleh kimiawan Perancis Antoine Laurent Lavoisier
(1743-1794). Ia menemukan hukum kekekalan massa dalam reaksi kimia, dan
mengungkap peran oksigen dalam pembakaran. Berdasarkan prinsip ini, kimia maju
di arah yang benar. (Yashito Takeuchi, 2006)
Kimia dapat menjadi sistem yang konsisten
sejak teori atom dikombinasikan dengan konsep molekul. Di masa lalu, keberadaan atom hanyalah hipotesis. Di
awal abad ke-20 teori atom akhirnya terbukti. Juga menjadi jelas bahwa atom
terdiri atas partikel-partikel yang lebih kecil. Teori atom saat ini secara
pelahan berkembang sejalan dengan perkembangan ini dan menjadi kerangka dunia
material. (Yashito Takeuchi, 2006)
Ilmu kimia terus berkembang pesat.
Dimulai dari ditemukannya atom dengan ikatannya, sampai turunan-turunannya
seperti penemuan asam basa. Kimia sangat dekat dengan kehidupan manusia. Dalam
makalah ini, penulis akan lebih lanjut memaparkan mengenai teori atom, ikatan
kimia, dan konsep asam basa.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana
perkembangan teori atom?
2. Apa
itu ikatan kimia?
3. Bagaimana
konsep dari asam basa?
C. Tujuan
1. Mengetahui
dan memahami perkembangan teori atom.
2. Memahami
konsep bagaimana molekul berikatan kimia.
3. Memahami
konsep dari asam basa.
BAB II
Isi
A. Penemuan Atom
Teori atom dimulai oleh ilmuan
filsuf Yunani Kuno. Pada awalnya, para ilmuan menganggap atom hanya sebatas
hipotesis dari pemikiran-pemikiran mereka saja. Tidak sampai pada abad ke-20,
atom berhasil dibuktikan eksitensinya. Hal ini dicapai oleh ilmuan asal
Prancis, Jean Baptis Perrin (1870-1942).
a. Teori
Atom Kuno
Filosofi
atomik Yunani Kuno sering dihubungkan dengan Democritos pada kira-kira tahun
460SM. Dunia atom yang dipaparkan oleh Democritos lebih berbentuk tiga dimensi
seperti gambar 1.1.
Gambar
1.1 Dunia atom Democritos.
(a)
atom zat yang manis (b) zat yang pahit (direproduksi dari: F. Berr, W. Pricha,
Atommodelle,
Deutsches Museum, 1987, dalam Pengantar Kimia oleh Yashito Takeuchi)
Selain
oleh Democritos, atom pada zaman kuno dipaparkan oleh Filsuf yang bernama
Lucretius, misalnya anggur dan minyak zaitun. Ia beranggapan bahwa atom adalah
entitas abstrak. Atom memiliki bentuk yang khas dengan fungsi yang sesuai
dengan bentuknya. ”Atom anggur bulat dan mulus sehingga dapat melewati
kerongkongan dengan mulus sementara atom kina kasar dan akan sulit melewati
kerongkongan.” Artinya, struktur atom memiliki hubungan dengan fungsinya.
Namun, teori yang dipaparkan oleh Lucretius tidak didukung dengan bukti yang
berasal dari percobaan. Tetapi, inilah awal dari kimia modern.
b.
Teori Atom
Dalton
John Dalton, seorang guru SMA di
Manchester, Inggris, berhasil mengembangkan teori atom dengan baik pada awal
abad ke-19. Dalton mengembangkan teorinya berdasarkan peran atom dalam reaksi
kimia.
Dalton menyatakan bahwa materi terdiri dari atom
yang tidak dapat dibagi lagi. Temuannya berdasarkan eksperimen. Ia
menggambarkan atom seperti bola pejal.
Gambar 1.2. atom dalton. (diproduksi
dari buku Perkembangan Teori Atom oleh Lailatur Rohmah, 2014)
Teori
atom dalton dapat dirumuskan sebagai berikut:
1.
Unsur-unsur terdiri dari partikel-partikel yang luar biasa kecil yang tidak
dapat dibagi kembali (disebut atom). Dalam reaksi kimia, mereka tidak dapat
diciptakan, dihancurkan atau diubah menjadi jenis unsur yang lain.
2.
Semua atom dalam unsur yang sejenis adalah sama dan oleh karena itu memiliki
sifat-sifat yang serupa;seperti massa dan ukuran.
3.
Atom dari unsur-unsur yang berbeda jenis memiliki sifat-sifat yang berbeda
pula.
4.
Senyawa dapat dibentuk ketika lebih dari 1 jenis unsur yang digabungkan.
5.
Atom-atom dari 2 unsur atau lebih dapat direaksikan dalam
perbandingan-perbandingan yang berbeda untuk menghasilkan lebih dari 1 jenis
senyawa.
Walaupun
dalton berhasil menemukan adanya atom, tetapi teori ini dapat terbantahkan.
Karena dalam atom terdapat proton, neutron dan elektron. Hal ini menyebabkan
kegagalan teori atom dalton.
c. Teori
Atom Thomson
Kelemahan
dari Dalton diperbaiki oleh JJ. Thomson, eksperimen yang dilakukannya tabung
sinar kotoda. Hasil eksperimennya menyatakan ada partikel bermuatan negatif
dalam atom yang disebut elektron. Suatu bola pejal yang permukaannya dikelilingi
elektron dan partikel lain yang bermuatan positif sehingga atom bersifat
netral.
Thomson
membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Artinya,
atom bukan bagian terkecil dari suatu partikel. Namun, thomson tidak berhasil
menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dari atom tersebut. Walaupun
begitu, thomson berhasil menemukan elektron berdasarkan percobaan sinar
katodanya.
d. Teori
Atom Rutherford
Pada
tahun 1909 Hans Geiger dan Ernest Marsden dengan petunjuk dari Ernest Rutherford
melakukan eksperimen di Laboratorium Fisika Universitas Manchester untuk
membuktikan kebenaran dari teori atom yang dikemukakan oleh Thomson.
Eksperimen
ini melibatkan penambakan partikel alfa (inti atom helium atau ion helium
dengan muatan positip) yang diemisikan oleh unsur Radium pada lempengan logam
emas tipis dan kemudian mendeteksi partikel alfa yang telah melewati lempengan
logam emas tersebut dengan menggunakan layar yang dilapisi seng sulfida (ZnS)
sebagai dtetektor. (Lailatur Rohmah, 2014)
Rutherford
berpendapat jika struktur atom yang dikemukakan oleh thomson benar, maka sebagian
besar berkas partikel alfa akan melewati lempengan logam emas dan sebagian
kecil sekali yang akan didefleksi.
Gambar
1.3. Percobaan Rutherford. (diproduksi dari buku Perkembangan Teori Atom oleh Lailatur
Rohmah, 2014)
Dari
percobaan tersebut, ternyata banyak partikel alfa yang didefleksi. Walaupun
sebagian besar dari partikel alfa menembus lempengan. Akhirnya, Rutherford
menyimpulkan bahwa terdapat banyak ruang kosong didalam atom. Selain itu,
terdapat massa yang terkonsentrasi pada pusat atom yang bermuatan positif
dimana ukurannya 10.000 kali lebih kecil dibanding ukuran keseluruhan bagian
atom, dan elektron mengelilingi inti atom tersebut seperti planet-planet kita
mengelilingi matahari. (Lailatur Rohmah, 2014)
Kelemahan
dari teori ini, Rutherford tidak dapat menjelaskan bagaimana elektron tidak
jatuh kedalam inti atom. Sedangkan berdasarkan teori fisika, energi dari
elektron yang terus menerus mengelilingi atom akan berkurang dan lama kelamaan
elektron akan jatuh ke dalam inti atom.
e. Teori
Atom Bohr
Bohr
mengembangkan teori atom Rutherford pada tahun 1915. Model atom Bohr berbentuk
seperti tata surya, dimana elektron terletak pada orbit yang mengelilingi inti
yang bermuatan positif. Orbit dari elektron disebut kulit yang memiliki tingkat
energi tertentu.
Namun,
teori ini memiliki kelemahan, diantaranya tidak dapat menjelaskan efek zeeman
apabila atom diletakan pada medan magnet.
B. Struktur Atom dan Ikatannya
Sifat-sifat
atom dapat dipelajari jika atom diberikan medan listrik, medan magnet atau
cahaya, sehingga atom dapat diketahui proton, neutron, dan elektronnya.
Nukleus
memiliki diameter yang sangat kecil yaitu sekitar sekitar 10-14
hingga 10-15 meter (m). Nukleus memegang peranan terhadap
pembentukan massa atom. Elektron memiliki massa yang sangat kecil sehingga cenderung
diabaikan dan elektron mengilingi nukleus pada jarak sekitar 10-10m.
Diperkirakan diameter dari suatu atom adalah 2x 10-10 m atau 200 pikometer
(pm), dimana 1 pm = 10 -12 m. Beberapa ahli kimia menggunakan satuan
angstrom (Å) untuk menunjukkan jarak atom dimana 1 Å = 100 pm = 10-10
m.
Atom
memiliki nomor atom yang dilambangkan Z yang menggambarkan jumlah proton dalam
inti atom. Atom juga memiliki nomor massa (A) yang menggambarkan jumlah proton
dan neutron. Setiap atom memiliki nomor massa dan nomor atom yang berbeda-beda.
Tetapi ada juga yang memiliki nomor massa atau nomor atom atau jenis atom yang
sama yang disebut isotop, isoton, dan isobar.
Atom
dapat berikatan dengan atom yang lain membentuk suatu senyawa. Hal ini dapat
ditentukan oleh konfigurasi elektronnya. Misalnya, ikatan kimia antara atom C
dengan atom H. Karbon memiliki konfigurasi 1s2 2s2 2p2.
Dari konfigurasi ini, karbon memiliki dua elektron yang tidak berpasangan.
Artinya, elektron dari karbon tidak mencapai kestabilan. Untuk mencapai
kestabilan, elektron karbon dapat berpasangan dengan elektron dari hidrogen
yang memiliki konfigurasi 1s1. Sehingga, masing-masing dari 1 elektron
H berikatan dengan C dan membentuk C-H.
Atom
karbon tidak menggunakan orbital s dan p ketika berikatan, tetapi menggunakan
orbital baru dengan tingkat energi yang setara. Hal ini yang disebut dengan
hibridisasi.
Ikatan
antara atom C dengan H merupakan ikatan kovalen. Hal ini karena terjadinya
pemakaian bersama antara elektron valensi dari karbon dan elektron valensi dari
hidrogen. Ikatan kovalen pada umumnya terjadi pada senyawa non logam.
Berdasarkan
jumlah pasangan elektron berikatannya, ikatan kovalen terbagi menjadi 3, yaitu:
a. Ikatan
Kovalen Tunggal
Ikatan
kovalen tunggal yaitu ikatan yang memiliki 1 pasang PEI. Contohnya, H2,
H2O, (konfigurasi elektron H = 1; O = 2, 6) sehingga ketika
berikatan akan menghasilkan H-H dan H-O-H
b. Ikatan
Kovalen Rangkap Dua
Ikatan
ini memiliki 2 pasang PEI. Contohnya, O2 dan CO2. (konfigurasi
elektron O = 2, 6; C = 2, 4) sehingga ketika berikatan akan menghasilkan O=O
dan O=C=O
c. Ikatan
Kovalen Rangkap Tiga
Ikatan
ini memiliki 3 pasang PEI. Contohnya, N2 (Konfigurasi elektron N = 2, 5)
sehingga ketika berikatan akan menghasilkan N≡N.
Berdasarkan
kepolaran dari suatu ikatan, ikatan kovalen dibagi menjadi kovalen polar dan
non polar. Ikatan polar adalah ikatan kovalen yang PEInya cenderung tertarik ke
salah satu atom yang berikatan. Kepolaran suatu ikatan kovalen ditentukan oleh keelektronegatifan
suatu unsur. Senyawa kovalen polar biasanya terjadi antara atom-atom unsur yang
beda keelektronegatifannya besar, mempunyai bentuk molekul asimetris, mempunyai
momen dipol. Sedangkan ikatan kovalen non polar yaitu ikatan kovalen yang
PEInya tertarik sama kuat ke arah atom-atom yang berikatan. Senyawa kovalen
nonpolar terbentuk antara atom-atom unsur yang mempunyai beda
keelektronegatifan nol atau mempunyai momen dipol = 0 (nol) atau mempunyai
bentuk molekul simetri.
Selain
ikatan kovalen, terdapat juga ikatan ion. Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi
ketika adanya serah terima elektron. Ikatan ion biasanya terjadi pada ikatan
logam dan non logam.
Atom
unsur logam cenderung melepas elektron membentuk ion positif, dan atom unsur
nonlogam cenderung menangkap elektron membentuk ion negatif.
Contoh:
NaCl, MgO, CaF2, Li2O, AlF3, dan lain-lain.
C. Konsep Asam Basa
Asam
basa sudah dikenal sejak jaman dahulu. Istilah asam berasal dari bahasa Latin,
yaitu acetum yang berarti cuka.
Sedangkan istilah basa berasal dari bahasa Arab yang berarti abu. Asam basa
sangat banyak ditemukan di alam.
a. Teori
Asam-Basa Arrhenius
Arrhenius
mengemukakan suatu teori dalam disertasinya (1883) yaitu bahwa senyawa ionik
dalam larutan akan terdissosiasi menjadi ion-ion penyusunnya. (Pranjoto Utomo,
2008). Menurut Arrhernius, asam adalah zat yang menghasilkan H+
ketika larut dalam air, sedangkan basa adalah zat yang menghasilkan OH-
ketika larut dalam air.
Jumlah
ion H+ yang dapat dihasilkan oleh 1 molekul asam disebut valensi
asam, sedangkan ion negatif yang terbentuk dari asam setelah melepaskan ion H+
disebut ion sisa asam. Sedangkan Jumlah ion OH- yang dapat
dilepaskan oleh satu molekul basa disebut valensi basa.
Namun,
teori asam basa Arrhenius memiliki keterbatasan. Menurut Pranjoto dalam
makalahnya, pada kasus reaksi antara natrium hidroksida dengan asam klorida,
ion hidrogen dari asam bereaksi dengan ion hidroksida dari NaOH. Hal ini sesuai
dengan teori asam-basa Arrhenius. Akan tetapi pada kasus reaksi amonia dengan
asam klorida, tidak terdapat ion hidroksida.
Reaksi
diatas merupakan reaksi reversible, dan dalam larutan amonia pekat tertentu,
sekitar 99% amonia tetap berada sebagai molekul amonia. Meskipun demikian, ion
hidroksida tetap dihasilkan, walau dalam jumlah yang sangat kecil. Dengan
demikian kita bisa mengatakan bahwa reaksi tersebut sesuai dengan teori
asam-basa Arrhenius.
Tetapi
pada saat yang bersamaan, terjadi reaksi antara gas amonia dengan gas hidrogen
klorida.
Dalam
reaksi tersebut tidak dihasilkan ion hidrogen dan ion hidroksida. Hal ini
karena reaksi tidak terjadi dalam larutan. Teori Arrhenius tidak menggolongkan
reaksi di atas sebagai reaksi asam-basa, meskipun faktanya, reaksi tersebut
menghasilkan produk yang sama manakala kedua senyawa tersebut dilarutkan dalam
air. (Pranjoto, 2008)
b. Teori
Asam-Basa Bronsted-Lowry
Menurut
Bronsted-Lowry, asam adalah zat yang mendonorkan proton. Sedangkan basa adalah
zat yang menerima proton. Berdasarkan teori ini, ada yang dinamakan asam-basa
konjugasi.
Konsep
dari asam-basa konjugasi adalah sebagai berikut:
HCl
+ NH3 NH4+ + Cl-
HCl
sebagai asam 1 yang mendonorkan H+nya kepada NH3,
sehingga Cl- disebut basa konjugasi karena merupakan sisa asam.
Sedangkan NH4+ merupakan asam konjugasi karena merupakan
sisa basa.
Hubungan
antara teori Arrhenius dengan Bronsted-Lowry saling melengkapi. Ion hidroksida
tetap bertindak sebagai basa, karena mampu menerima ion hidrogen dari asam dan
juga dari air. Asam menghasilkan ion hidrogen dalam larutan sebab asam bereaksi
dengan molekul air dengan cara memberikan protonnya kepada air. (Pranjoto,
2008)
RINGKASAN
1. Teori
atom dimulai sejak abad ke-17, dimulai oleh fisuf Yunani Kuno. Teori awal berdasarkan
pemikiran dari Democritos dan Lucretius. Kemudian dikembangkan era modern oleh
Dalton, Thomson, Rutherford, dan Bohr.
2. Atom
dapat berikatan membentuk senyawa. Jenis-jenis ikatan tersebut antara lain
ikatan kovalen dan ikatan ion. Ikatan ini dapat ditentukan berdasarkan elektron
valensi berdasarkan konfigurasi elektronnya.
3. Konsep
asam basa diutarakan oleh ilmuan Arrhenius dan Bronsted-Lowry. Asam adalah zat
yang menghasilkan H+ sedangkan basa adalah zat yang menerima H+
atau menghasilkan OH-
EVALUASI
1. Apakah
kesimpulan yang dihasilkan dari percobaan Rutherford?
2. Jelaskan
perbedaan isotop, isoton, dan isobar!
3. Ion
S2- mempunyai konfigurasi elektron 2, 8, 8 dan jumlah proton 16.
Tentukan nomor atom, nomor massa, dan tulislah notasi atom S tersebut!
4. Tentukan
konsentrasi ion H+ dalam masing-masing larutan berikut.
a. H2SO4
0,02 M
b. HNO3 0,1 M
c. CH3COOH
0,05 M jika derajat ionisasinya 1%
d. H2SO3
0,001 M jika Ka = 1 × 10–5
5. Tentukan
konsentrasi ion OH– masing-masing larutan berikut.
a. Ca(OH)2
0,02 M c. Al(OH)3 0,1 M
jika Kb = 2,5 × 10–6
b. KOH 0,004 M d. NH4OH 0,01 M jika terion sebanyak 5%
Daftar
Pustaka
Nayiroh.
(2014). Struktur Atom. [e-Journal].
UIN Malang: Malang.
Pranjoto.
(2008). Teori Asam Basa. Universitas
Negeri Yogyakarta: Yogyakarta.
Rohmah, L. (2014). Perkembangan Teori Atom. [modul] SMAN 12 Surabaya: Surabaya.
Takeuchi, Yashito. (2006). Pengantar Kimia terjemahan oleh Ismunandar.
Iwanami Shoten: Tokyo.
Tim Dosen Kimia Dasar FTP UB. (2012). Ikatan Kimia. Universitas Brawijaya:
Malang.
Utami, B, dkk. (2009). Kimia untuk SMA/MA Kelas X. CV HaKa MJ:
Solo.
Utami, B, dkk. (2009). Kimia 2 untuk SMA/MA Kelas XI. CV HaKa
MJ: Solo.
Wardiyah.
(2016). Kimia Organik. Pusdik SDM
Kesehatan: Jakarta.
Widelia.
(2012). Ikatan Kovalen. [e-journal].
Universitas Brawijaya: Malang.
Y Dis. (2009). Asam
Basa. [e-journal]. UIN Jakarta: Jakarta.
GLOSARIUM
Atom:
partikel
yang tidak dapat dibagi lagi.
Asam:
zat
yang menghasilkan ion H+.
Basa:
zat
yang menghasilkan ion OH-.
Elektron: partikel
dasar penyusun atom yang bermuatan negatif. Elektron terdapat mengelilingi inti
atom dalam kulit atom.
Elektron
valensi: elektron pada kulit terluar.
Ikatan ion: Ikatan
yang terjadi akibat perpindahan elektron dari atom satu ke atom lainnya.
Ikatan kimia: gaya
yang mengikat atom-atom dalam molekul atau gabungan ion dalam setiap senyawa.
Ikatan
kovalen: ikatan yang terjadi akibat pemakaian bersama
elektron valensi.
Ikatan
kovalen nonpolar: ikatan antar atom dengan
keelektronegatifan sama.
Ikatan
kovalen polar: ikatan antara dua atom yang berbeda
keelektronegatifannya.
Inti
atom: bagian yang padat dari atom, berada di pusat atom.
Isobar:
atom
dari unsur yang berbeda, tetapi mempunyai nomor massa sama.
Isoton:
atom
dari unsur yang berbeda, tetapi mempunyai jumlah neutron sama.
Isotop: atom
dari unsur yang sama, tetapi berbeda massa. Perbedaan massa disebabkan oleh
jumlah neutron yang berbeda.
Keelektronegatifan: suatu
bilangan yang mnyatakan kecenderungan suatu unsur menarik elektron ke pihaknya
dalam suatu ikatan.
Konfigurasi
elektron: susunan elektron pada masing-masing kulit.
Neutron:
partikel
dasar penyusun atom yang bersifat netral.
Nomor
atom: jumlah proton dalam inti.
Nomor
massa: jumlah proton dan neutron.
Proton:
partikel
dasar penyusun atom yang bermuatan positif.
Sinar
alfa: sinar radioaktif yang bermuatan positif.
LAMPIRAN
1. Kesimpulan
dari teori atom rutherford adalah dalam atom terdapat banyak ruang kosong
sehingga banyak sinar alfa yang terdefleksi. Sehingga, elektron mengelilingi
inti atom yang bermuatan positif.
2. Isobar:
atom dari unsur yang berbeda, tetapi mempunyai nomor massa sama.
Isoton: atom dari unsur yang berbeda,
tetapi mempunyai jumlah neutron sama.
Isotop: atom dari unsur yang sama,
tetapi berbeda massa. Perbedaan massa disebabkan oleh jumlah neutron yang
berbeda.
3. S2-
berarti atom S menerima 2 elektron valensinya. Dari konfigurasi elektron S2-=
2, 8, 8, maka konfigurasi elektron S= 2, 8, 6. Artinya no atom dari S=16.
Nomor massa= neutron+nomor atom=
16+16=32
4. a.
H2SO4 ⎯⎯→
2 H+ + SO42–
[H+] = x ·
[HA]
= 2 · 0,02
= 0,04 M
b. HNO3 ⎯⎯→ H+ + NO3–
[H+] = x ·
[HA]
= 1 · 0,1
= 0,2 M
c. CH3COOH ←⎯⎯⎯⎯→ CH3COO–
+ H+
[H+] = [HA]
· α
= 0,05 · 0,01
= 0,0005 M
d. H2SO3 ←⎯⎯⎯⎯→ 2 H+ + SO32–
[H+ ] = 
[H+ ] = 
[H+ ] = 
[H+] = 10–4M
5. Petunjuk:
Ca(OH)2 dan KOH merupakan basa kuat, sedangkan Al(OH)3 dan NH3 termasuk
basa lemah.
a. Ca(OH)2 ⎯⎯→ Ca2+ + 2
OH–
[OH–] = x · [M(OH)]
= 2 · 0,02
= 0,04 M
b. KOH ⎯⎯→ K+ + OH–
[OH–] = x · [M(OH)]
= 1 · 0,004
= 0,004 M
c. Al(OH)3 ←⎯⎯⎯⎯→ Al3+ + 3
OH–
[OH ] = 
[OH− ] = 
[OH− ] =
5×10−4 M
d. NH4OH ←⎯⎯⎯⎯→ NH4+
+ OH–
[OH–] = [M(OH)] · α
= 0,01 · 0,05
= 0,0005 M
Komentar
Posting Komentar