Pendahuluan�Kimia Dasar

Kimia : Ilmu Pengetahuan bagi Abad 21

• Kesehatan dan Pengobatan
• Sistem sanitasi
• Operasi dengan anestesi
• Vaksin dan antibiotik

• Energi dan Lingkungan
• Energi Fosil
• Energi Surya
• Energi nuklir

1.1

Kimia : Ilmu Pengetahuan bagi Abad 21

• Teknologi dan Material
• Polimer, keramik, kristal cair
• Superkonduktor pada suhu kamar?
• Komputasi molekular?

• Makanan dan Pertanian
• Modifikasi tanaman

secara genetis

• Pestisida “alami”.
• Pupuk khusus

1.1

Metode Ilmiah

1.2

Hukum/Teori adalah suatu pernyataan matematis atau pernyataan verbal yang ringkas tentang hubungan antar fenomena-fenomena yang telah teruji dan hasil uji bersifat konsisten.

Hipotesis merupakan suatu dugaan ilmiah atau penjelasan tentatif yang akan diuji melalui eksperimen

masalah

hipotesis

Pengamatan/observasi

eksperimen

Teori/

hukum

adalah langkah-langkah ilmiah untuk memecahkan suatu masalah melalui pendekatan sistematik berdasarkan bukti-bukti eksperimen

Kimia Dalam Kehidupan:

Pada tahun 1940 George Gamow mengeluarkan hipotesis bahwa alam semesta bermula dari suatu ledakan maha dahsyat atau disebut juga dengan big bang.

Eksperimen Pendukung

• pembesaran alam semesta
• asal muasal radiasi kosmik
• eksistensi awal helium

1.2

Eksistensi Awal Helium dan Teori Big Bang

1. Materi adalah segala sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa.
2. Zat adalah materi yang memiliki susunan tertentu atau tetap dan sifat-sifat yang tertentu pula.

Kimia adalah ilmu tentang materi dan

perubahannya

air, amonium, sukrosa, emas, oksigen

1.3

Campuran adalah penggabungan dua atau lebih zat di mana dalam penggabungan ini zat-zat tersebut mempertahankan identitas masing-masing.

1. Campuran homogen – susunan dari campurannya di seluruh bagian larutan akan sama.

2. Campuran heterogen – susunan dari campurannya tidak seragam.

1.3

suatu campuran dapat dipisahkan menjadi komponen-komponen murninya melalui cara fisika.

1.3

Unsur merupakan suatu zat yang tidak dapat dipisahkan lagi menjadi zat-zat yang lebih sederhana dengan cara kimia.

• 118 unsur telah diidentifikasi.
• 82 unsur terdapat secara alami di Bumi.

emas, aluminum, timbal, oksigen, karbon

• 36 unsur telah dibuat oleh ilmuwan.

teknetium, amerisium, seaborgium

Unsur terbaru yg ditemukan : Nihonium/Nh (113), Muscovium/Mc (115), Tennesine/Ts (117), Oganessan/Og (118)

1.3

Tabel Periodik

1.3

Senyawa merupakan suatu zat yang tersusun atas atom-atom dari dua unsur atau lebih yang terikat secara kimia dengan perbandingan yang tetap.

Senyawa hanya dapat dipisahkan dengan cara kimia menjadi unsur-unsur murninya.

1.3

1.3

Tiga Wujud dari Materi

1.4

Perubahan Fisika atau Kimia?

Perubahan fisika tidak mengubah komposisi atau identitas dari substansi.

Perubahan kimia mengubah komposisi atau identitas dari substansi-substansi yang terlibat.

1.5

sifat ekstensif bergantung kepada seberapa banyak materi yang diukur.

sifat intensif tidak bergantung dari jumlah materi yang diukur.

• massa
• panjang
• volume

• kerapatan/densitas
• temperatur
• intensitas warna

Sifat Ekstensif dan Intensif

1.6

Materi – segala sesuatu yang menempati ruang

dan memiliki massa.

massa – suatu ukuran yang menunjukkan

kuantitas materi dalam suatu benda.

Satuan SI dari massa adalah kilogram (kg)

1 kg = 1.000 g = 1 x 10³ g

berat – gaya yang diberikan oleh gravitasi

pada suatu benda.

1.6

1.6

1.6

Volume – Satuan turunan SI bagi volume adalah

meter kubik (m³).

1 cm³ = (1 x 10^-2 m)³ = 1 x 10^-6 m³

1 dm³ = (1 x 10^-1 m)³ = 1 x 10^-3 m³

1 L = 1.000 mL = 1.000 cm³ = 1 dm³

1 mL = 1 cm³

1.6

Kerapatan/densitas – satuan turunan SI-nya adalah kg/m³

1 g/cm³ = 1 g/mL = 1.000 kg/m³

1.6

m = d x V

= 21,5 g/cm³ x 4,49 cm³ = 96,5 g

Contoh Soal:

1. Sebuah balok kayu berukuran 105 cm x 5,1 cm x 6,2 cm dengan berat 2,72 Kg. Berapa rapatan kayu itu dinyatakan dalam gram per sentimeter kubik?

Volume balok = panjang x lebar x tinggi

= 105 cm x 5,1 cm x 6,2 cm = 3300 cm³

Massa = 2,72 Kg x 1000 g/1 Kg = 2720 g

​

Rapatan = = = 0,82 g/cm³

2. Berapakah volume yang dinyatakan dalam liter dari 50,0 Kg etanol pada suhu 20^o C. Rapatan etanol pada suhu 20^o C adalah 0,789 g/cm³.

= 63,4 L

3. Penentuan densitas dengan piknometer

Berat piknometer kosong adalah 25,601 g. Piknometer diisi air dan berat yang diperoleh 35,552 g pada suhu 20^oC, densitas air 0,9982 g/cm³. Apabila piknometer yang diisi metanol ditimbang diperoleh berat sebesar 33,490 g (20^o C). Tentukan densitas dari metanol pada suhu 20^o C.

Massa air = 35,552 g – 25,601 g = 9,951 g

​

Volume air =

= 9,969 cm³

Massa metanol = 33,490 g – 25,601 g = 7,889 g

​

K = ⁰C + 273,15

1.6

273 K = 0 ⁰C

373 K = 100 ⁰C

32 ⁰F = 0 ⁰C

212 ⁰F = 100 ⁰C

Berapakah 172,9 ⁰F dalam derajat Celsius?

1.6

1.7

Notasi Ilmiah

: cara penulisan dalam bentuk 10ⁿ

6,022 x 10²³

1,99 x 10^-23

N x 10ⁿ

N adalah bilangan

antara 1 dan 10

n adalah suatu pangkat

yang dapat berupa

bilangan bulat positif

atau negatif.

Notasi Ilmiah

1.7

568,762

n > 0

568,762 = 5,68762 x 10²

0,00000772

n < 0

0,00000772 = 7,72 x 10^-6

Penambahan dan Pengurangan

1. Tulis tiap kuantitas (N1 dan N2) dengan pangkat yang sama n
2. Gabungkan N₁ dan N₂
3. Pangkat, n, tetap sama

4,31 x 10⁴ + 3,9 x 10³ =

4,31 x 10⁴ + 0,39 x 10⁴ =

4,70 x 10⁴

Notasi Ilmiah

1.7

Perkalian

1. Kalikan N₁ dan N₂
2. Tambahkan pangkat n₁ dan n₂

(4,0 x 10^-5) x (7,0 x 10³) =

(4,0 x 7.0) x (10^-5+3) =

28 x 10^-2 =

2,8 x 10^-1

Pembagian

1. Bagi N₁ dan N₂
2. Kurangi pangkat n₁ dan n₂

8,5 x 10⁴ ÷ 5,0 x 10⁹ =

(8,5 ÷ 5.0) x 10^4-9 =

1,7 x 10^-5

Angka Signifikan

1.7

• Setiap digit yang bukan 0 adalah signifikan.

1,234 kg 4 angka signifikan

• Angka 0 diantara digit bukan 0 adalah signifikan.

606 m 3 angka signifikan

• Angka 0 dikiri digit bukan 0 pertama adalah tidak signifikan.

0,08 L 1 angka signifikan

• Jika suatu bilangan > 1, maka semua angka 0 yang ditulis di sebelah kanan koma desimal adalah signifikan.

2,0 mg 2 angka signifikan

• Jika suatu bilangan < 1, maka hanya 0 yang berada diantara digit bukan 0 yang dianggap signifikan.

0,00420 g 3 angka signifikan

Berapa banyak angka signifikan pada masing-masing pengukuran berikut?

24 mL

2 angka signifikan

3.001 g

4 angka signifikan

0,0320 m³

3 angka signifikan

​

6,4 x 10^-4 molekul

2 angka signifikan

1.7

Angka Signifikan

1.7

Penambahan atau Pengurangan

Jawaban tidak boleh memiliki jumlah digit di kanan koma desimal

yang lebih banyak daripada bilangan-bilangan yang ditambahkan/

dikurangkan.

Angka Signifikan

1.7

Perkalian atau Pembagian

Jumlah angka signifikan dari hasil kali atau hasil baginya ditentukan oleh bilangan awal yang memiliki jumlah angka signifikan yang paling sedikit.

4,51 x 3,6666 = 16,536366

= 16,5

6,8 ÷ 112,04 = 0,0606926

= 0,061

Ketidakpastian Pengukuran

• Kesalahan sistematik (sistematic errors)
• Kesalahan yang penyebabnya dapat diikuti dan dipelajari sehingga dapat diperbaiki/diminimalisir

Contoh :Kesalahan dalam melakukan kalibrasi, penentuan nilai skala alat ukur yang tidak tepat, kondisi alat ukur yang sudah berubah, ketidakcermatan membaca skala, kesalahan posisi pengamat atau kesalahan paralaks.

• Kesalahan acak (random errors)
• Kesalahan yang penyebabnya sulit diikuti dan dipelajari

Contoh : kesalahan menaksir skala terkecil, nilai besaran yang selalu berubah (temperatur, tegangan yg tidak stabil), gangguan dari luar yg tidak dapat dihindari

• Presisi/ketelitian (precision)
• Reproducibility of a measurement
• Akurasi/Ketepatan (accuracy)
• How close to the real value

Pelajar A Pelajar B Pelajar C

1,964 g

1,978 g

1,971 g

1,972 g

1,968 g

1,970 g

2,000 g

2,002 g

2,001 g

Berat kawat tembaga yang sebenarnya adalah 2,000 g

​

Pelajar B lebih presisi dibanding A karena nilai 1,972 dan 1,968 memiliki deviasi dari 1,970 lebih kecil dibandingkan Pelajar A

Akan tetapi, Pelajar A memiliki nilai rata-rata yang lebih akurat dibandingkan Pelajar B

Pelajar C menimbang dengan tingkat presisi dan akurasi yang lebih baik.

​

​

​

Ketepatan – seberapa dekat suatu hasil pengukuran dengan

nilai sesungguhnya.

Ketelitian – seberapa dekat nilai suatu pengukuran satu sama lain dalam 2 atau lebih pengulangan

ketepatan dan

ketelitian baik

ketepatan buruk

dan ketelitian baik

ketepatan dan

ketelitian buruk

1.7

1.8

Metode Faktor-Label dalam Penyelesaian Soal

1. Tentukan faktor unit konversi mana yang dibutuhkan.
2. Gunakan unit tersebut dalam perhitungan.
3. Jika seluruh unit dihilangkan kecuali unit yang diinginkan maka soal dapat diselesaikan dengan benar.

1 L = 1.000 mL

Berapa jumlah mL dari 1,63 L?

Kecepatan suara di udara adalah sekitar 343 m/dt. Berapakah kecepatan udara dalam km per jam?

1 km = 1.000 m

1 jam = 3.600 dt

= 1.235

km

jam

meter ke kilometer

detik ke jam

1.8

TERIMA KASIH