1 of 28

MEDIA MENGAJAR

UNTUK SMA/MA KELAS X

IPA Kimia

2 of 28

Kimia di Sekitar Kita

Bab

1

3 of 28

TUJUAN PEMBELAJARAN:

  1. Menelaah dan menerapkan metode ilmiah sebagai salah satu metode kerja dalam ilmu kimia.
  2. Mengidentifikasi dan menyikapi bahan kimia dalam kehidupan sehari-hari yang aman bagi manusia dan alam sekitar.
  3. Mengidentifikasi peran ilmu kimia dalam kehidupan sehari-hari.
  4. Mendeskripsikan Gerakan Kimia Hijau dan dapat mengidentifikasi penerapannya dalam kehidupan sehari-hari
  5. Menganalisis dan menyikapi kegiatan yang tidak sesuai dengan prinsip Kimia Hijau yang berdampak pada pemanasan global
  6. Mendeskripsikan pemanasan global, penyebab, dan cara mengatasi serta terlibat dalam kegiatan pencegahan.
  7. Mendeskripsikan lubang ozon, penyebab, dan cara mengatasi serta terlibat dalam kegiatan pencegahan.
  8. Mendeskripsikan nanoteknologi, sifat nanomaterial, dan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari
  9. Mendeskripsikan rumus kimia, rumus molekul, dan menuliskan persamaan reaksi dengan benar

​

exit

Kata Kunci

Gas rumah kaca,

Kimia Hijau,

Metode Ilmiah,

Nanoteknologi,

Partikel nano,

Pemanasan global,

Prinsip Kimia Hijau,

Rumus empiris,

Rumus Kimia,

Tata nama

4 of 28

A. ILMU KIMIA DAN PERANANNYA

exit

Ilmu kimia

Ilmu yang mempelajari struktur dan sifat materi (zat), dan energi yang menyertai perubahan perubahan tersebut

Erat kaitannya dengan bahan kimia

Contoh bahan kimia:

  • Bahan pembersih (sabun, detergen)
  • Kosmetika,
  • Pasta gigi
  • Asam cuka, garam dapur, dan minyak goreng
  • Bensin,
  • Susu dan mentega

5 of 28

exit

Peran Ilmu Kimia

Kedokteran dan Farmasi

Vaksin, menemukan struktur kimia virus

Energi dan Lingkungan

Sumber enegi terbarukan (biosolar, baterai, sel surya)

Industri

Teknologi material (serat optic ion, serat optic)

Proses indutri (penemuan katalisator)

Pertanian dan Pangan

Produksi pertanian (pestisida, pupuk kimia)

Teknologi pangan (bahan pengawet dan bahan aditif)

Hukum/ Kriminal

Sidik jari DNA, bahan pendeteksi narkoba

Lingkungan Hidup

Gerakan Kimia Hijau (Green Chemistry)

Pengembangan Ilmu Lain

Biologi: penentuan struktur DNA/RNA

Fisika: penemuan superkonduktor

Geologi: penelitian struktur Bumi, Bulan, dan planet

Sejarah: penentuan umur fosil

PERAN

ILMU KIMIA

6 of 28

Langkah- langkah Metode Ilmiah

exit

Metode Ilmiah

1. Menemukan Masalah

3. Merumuskan Hipotesis

5. Mengolah Data

4. Melakukan Penelitian

2. Merumuskan Masalah

6. Membuat Laporan Publikasi

Hipotesis tidak terbukti

Disusun hipotesis baru

langkah- langkah secara sistematis yang dilakukan untuk mengatasi permasalahan atau menemukan ilmu pengetahuan

Terbukti

7 of 28

B. BEKERJA DI LABORATORIUM KIMIA

exit

Alat

Kegunaan

Alat

Kegunaan

Gelas kimia (Beaker glass)

  • Wadah larutan yang akan digunakan.
  • Tempat mereaksikan zat dalam volume banyak.
  • Melarutkan zat padat pada pembuatan larutan.

Silinder ukur (Gelas ukur)

  • Alat pengukur volume cairan

Labu Erlenmeyer

  • Wadah (menyimpan) larutan yang akan digunakan.
  • Mereaksikan larutan.
  • Melakukan titrasi.

Pipet gondok/ pipet volumetri

  • Pipet gondok: mengambil larutan volume tertentu sesuai ukuran.
  • Pipet volumetri: mengambil cairan volume tertentu dengan ketelitian lebih tinggi.

Alat-Alat untuk Praktikum di Laboratorium Kimia

8 of 28

B. BEKERJA DI LABORATORIUM KIMIA

exit

Alat

Kegunaan

Alat

Kegunaan

Labu ukur (labu takar)

  • Mengukur volume cairan dengan teliti.
  • Membuat larutan dengan volume tertentu dan ketelitian tinggi.

Lampu spirtus

  • Untuk pemanas dengan bahan bakar spirtus.

Tabung reaksi dan rak tabung reaksi

  • Tabung reaksi: mereaksikan zat dalam jumlah sedikit.
  • Rak tabung reaksi: tempat tabung reaksi.

Corong

  • Menuang cairan dari wadah bermulut lebar ke wadah bermulut kecil.
  • Menyaring dan memisahkan endapan.

Penjepit tabung reaksi

  • Menjepit tabung reaksi saat pemanasan.

Kaki tiga (tripod)

  • penyangga wadah berisi cairan yang dipanaskan. Harus dilengkapi dengan kasa asbes.

9 of 28

B. BEKERJA DI LABORATORIUM KIMIA

exit

Alat

Kegunaan

Alat

Kegunaan

Botol reagen dan botol semprot

  • Botol reagen: tempat untuk menyimpan larutan atau zat cair.
  • Botol semprot berisi air suling (aquades): mencuci, menyemprot, dan menambah aquades dalam jumlah sedikit.

Neraca ohaus

  • Menimbang zat. Zat yang ditimbang harus diletakan pada kaca arloji atau gelas kimia, tidak boleh secara langsung.

Lumpang porselen

​

​

​

​

  • Menghaluskan (menggerus) zat padat.

Gelas arloji

  • Wadah zat padat yang akan ditimbang dengan menggunakan neraca.

10 of 28

B. BEKERJA DI LABORATORIUM KIMIA

  • Bahan-bahan kimia berupa zat padat, zat cair, atau larutan.
  • Zat-zat tersebut harus ditempatkan dalam wadah khusus dan diperlakukan dengan khusus.

exit

Sifat Bahan Kimia

Contoh

Lambang

Mudah meledak (exploxive)

Amonium nitrat, kalium klorat

​

Pengoksidasi (oxidizing)

Asam sulfat, asam nitrat

​

Karsinogenik (carsinogenic)

Benzena, asbes, vinil klorida

​

Sifat Bahan Kimia

Contoh

Lambang

Mudah terbakar (flammable)

Etil eter, propana, alkohol

​

Beracun (toxic)

Merkuri, kalium, sianida, timbal oksida

​

Korosif (corrosive)

Asam asetat, asam klorida, alumunium klorida

​

Menyebabkan iritasi (irritant)

Amonia, natrium hidroksida, hidrogen peroksida

​

11 of 28

B. BEKERJA DI LABORATORIUM KIMIA

Untuk menjaga keselamatan kerja di laboratorium, perlu diperhatikan:

  • Membaca petunjuk dan merencanakan praktikum sebelumnya dimulai.
  • Menggunakan peralatan kerja (kacamata, jas praktikum, sarung tangan, dan sepatu tertutup).
  • Mengikat rambut bagi yang berambut panjang.
  • Dilarang makan dan minum di dalam laboratorium.
  • Menjaga kebersihan laboratorium.
  • Mencuci tangan dengan sabun sehabis praktikum.
  • Apabila terkena bahan kimia, jangan digaruk agar tidak menyebar. Pastikan kran gas tidak bocor saat hendak menggunakan Bunsen.
  • Pastikan kran air selalu dalam keadaan tertutup sebelum dan sesudah digunakan

exit

12 of 28

C. GERAKAN KIMIA HIJAU (GREEN CHEMISTRY)

Tahun 1998, Paul T. Anastas dan John C. Warner mengembangkan prinsip yang dijadikan sebagai panduan dalam mengelola zat kimia dalam proses industry dan seluruh aspek yang terkait dengan zat kimia yang dikenal dengan gerakan kimia hijau �(green chemistry).

exit

didefinisikan sebagai suatu upaya untuk merancang (mendesain) proses kimia dan produk kimia atau menghilangkan penggunaan dan pembentukan zat berbahaya.

Pengertian Kimia Hijau

13 of 28

exit

KIMIA HIJAU

Adalah pendekatan untuk memaksimalkan efisiensi dan meminimalkan bahaya dari proses kimia

Pencegahan Limbah

1

Manajemen atom yang baik

2

Proses sintesis kimia yang lebih aman

3

Rancang proses yang efisien energi

5

Kurangi produk turunan yang tidak perlu

6

Rancang bahan kimia yang lebih aman

4

12 Prinsip

Kimia Hijau

Prinsip Kimia Hijau

14 of 28

exit

Prosedur yang aman untuk mencegah kecelakaan

7

Pencegahan polusi secara real time

8

Desain produk yang mudah terurai

9

Gunakan katalis

10

Gunakan bahan baku terbarukan

11

Penggunaan pelarut dari bahan pendukung yang lebih aman

12

KIMIA HIJAU

Adalah pendekatan untuk memaksimalkan efisiensi dan meminimalkan bahaya dari proses kimia

12 Prinsip

Kimia Hijau

Prinsip Kimia Hijau

15 of 28

Proses kimia (reaksi kimia) yang melibatkan interaksi (reaksi) antar bahan kimia (zat kimia) dengan zat kimia lain sehingga membentuk zat baru. Ini banyak terjadi pada lingkungan industri

exit

Beberapa Upaya Penerapan 12 Prinsip Kimia Hijau dalam Industri

Penerapan Kimia Hijau

Masalah dalam Industri

Upaya penerapan kimia hijau

Perkloroetilena (Cl2C=CCl2) sebagai pelarut dry cleaning yang bersifat karsinogen (pemicu racun)

Karbon dioksida (CO2) cair dan surfaktan sebagai pelarut dry cleaning yang ramah lingkungan

Soda kaustik (NaOH) dan natrium sulfide (NaS) sebagai pemutih dalam pembuatan kertas putih menghasilkan limbah berbahaya

Hidrogen peroksida (H2O2) dan katalis untuk mengoksidasi proses pemutihan kerta yang tidak berbahaya dan lebih efisien

Cat minyak berbasis alkid menghasilkan uap yang banyak mengandung bahan kimia organic berbahaya.

Campuran berbahan minyak kedelai dan gula sebagai resin pengganti dapat mengurangi kadar uap berbahaya hingga 50%

16 of 28

exit

Masalah dalam Industri

Upaya penerapan kimia hijau

Busa (foam) pada pemadam api konvensional mengandung bahan beracun yang dapat mencemari air dan merusak ozon

Pyro cool, busa jenis baru digunakan sebagai bahan pemadam kebakaran tanpa menimbulkan bahan beracun

Alum (tawas) dalam proses penjernihan air limbah konvensional menimbulkan kadar ion beracun dapat memicu penyakit Alzheimer

Bubuk dari biji buah asam yang lebih ramah lingkungan

Plastik berbahan baku minyak bumi yang sukar terurai

Plastik dari tepung singkong yang mudah terurai oleh air dan mikroba

Air dan energi jumlah besar dalam proses pembuatan chip komputer

Metode superkristal karbon dioksida (CO2) mengurangi penggunaan air dan energi

Katalis logam dalam proses pembuatan obat

Beralih menggunakan katalis enzim

Bahan bakar fosil penyebab emisi gas rumah kaca

Energi terbarukan, sel surya, yang rendah emisi.

Penerapan Kimia Hijau

17 of 28

exit

Kimia Hijau dan Isu Pemanasan Global

PENGERTIAN

PEMANASAN GLOBAL

Pemanasan global adalah fenomena perubahan iklim yang ditandai dengan peningkatan suhu rata-rata Bumi secara umum, yang mengubah keseimbangan cuaca dan ekosistem untuk waktu yang lama

PENYEBAB

  • Adanya efek rumah kaca dari gas-gas rumah kaca dari gas-gas rumah kaca (CO2, CH4, NOX, SOX)
  • Menipisnya lapisan ozon

DAMPAK

Menyebabkan terjadinya perubahan iklim (climate change).

PENCEGAHAN

  • Penghijauan
  • Pengelolaan sampah
  • Memanfaatkan bahan bakar ramah lingkungan
  • Energi alternative nonfosil

18 of 28

exit

Kimia Hijau dan Isu Pemanasan Global

APAKAH

OZON ITU?

OZON DAN PEMANASAN GLOBAL

  • Rumus molekul O3
  • Terdapat pada lapisan statosfer
  • Fungsinya menyerap sinar ultraviolet dari luar angkasa

LUBANG OZON

  • Terjadinya kerusakan dan penipisan lapisan ozon serta terdapat lubang yang semakin besar

DAMPAK

Masuknya sinar ultraviolet yang berlebihan ke Bumi menimbulkan

  • Pemanasan global
  • Kanker kulit
  • Rusaknya biota laut

PENYEBAB

Adanya zat-zat kimia perusak ozon

  • Freon (chlorofluorocarbon/CFC)
  • Oksida nitrogen
  • Metil bromide

Yang Berasal dari:

  • Pendingin AC/ lemari pendingin
  • Pestisida
  • Gas buang kendaraan

19 of 28

D. PERAN NANOTEKNOLOGI DALAM PRAKTEK KIMIA HIJAU

Teknologi yang berkaitan dengan partikel (benda) dengan ukuran nano dikenal dengan nanoteknologi

exit

Pengertian nanoteknologi dan Partikel Nano

Partikel yang berukuran kurang dari 100 nm, dengan catatan lebar suatu atom berkisar antara 0,1- 0,5 nm. Rata-rata suatu nanopartikel terdiri dari 10- 105 atom

Nanopartikel

Teknologi yang berada dalam skala nano yang dikembangkan untuk peenelitian dan industri

Nanoteknologi

20 of 28

Membayangkan untuk membuat benda yang berukuran sangat kecil

29 Desember 1959

Richard P. Feyman

Menemukan Scanning Tunneling Microscope (STM)

1985

Binning Rohrer

Menemukan Floruena yang tersusun dari 60 atom karbon (C60) berbentuk bola

1985

Kroto

Ditemukan Atomic Force Microscope (AFM) yang dapat memberikan citra tiga dimensi (3D)

1986

Mengusulkan pertama kali bidang ilmu nanoteknologi

1974

Norio Taniguchi

Menemukan Carbon Nano Tubes (CNTs) : molekul karbon berbentuk tabung

1991

Iijima

exit

Perkembangan Nanoteknologi

21 of 28

  • CNTs sebagai bahan komposit untuk meningkatkan sifat mekanis (kuat, ulet), termal (penghantar panas), dan elektrik (daya hantar listrik lebih baik dari pada perak dan tembaga).
  • Grafena molekul karbon lain yang tersusun dalam bentuk lembaran dengan konfigurasi sarang lebah dengan ketebalan satu atom karbon. Sifatnya fleksibel, kuat, transparan, dan konduktif

exit

Perkembangan Nanoteknologi

22 of 28

exit

Penerapan Nanoteknologi dalam Kimia Hijau

No.

12 Prinsip Kimia Hijau

Penerapan Nanoteknologi yang mendukung

1.

Pencegahan limbah

Pengembangan sintesis model baru menggunakan partikel nano akan mengurangi bahkan menghilangkan limbah produksi

2.

Manajemen atom yang baik

Penggunaaan partikel nano akan dapat memperhitungkan dengan tepat sehingga tidak ada atom yang terbuang

3.

Proses sintesis kimia yang lebih aman

Penemuan dan pengembangan pereaksi dan pelarut yang ramah lingkungan dan produk yang tidak beracun

4.

Rancang bahan kimia yang lebih aman

Pembuatan bahan yang mempunyai sifat fisis dan kimia tidak berbahaya atau beracun

5.

Penggunaan pelarut dan bahan pendukung yang aman

Nanoteknologi menghindari penggunaan pelarut dan bahan kimia berbahaya karena pelarut nanoteknologi bersifat khusus

6.

Rancang proses yang efisien energi

Dengan teknologi nano, proses produksi dapat dilakukan pada suhu dan tekanan ruang sehingga dapat menghemat energi

23 of 28

exit

Penerapan Nanoteknologi dalam Kimia Hijau

No.

12 Prinsip Kimia Hijau

Penerapan Nanoteknologi yang mendukung

7.

Gunakan bahan baku yang terbarukan

Penggunaan bahan alam (ganggang, tumbuhan, buah) sebagai bahan baku sintesis katalisator.

8.

Kurangi produk turunan yang tidak perlu

Proses produksi nanoteknologi bersifat khas dan hanya menghasilkan produk yang diinginkan tanpa ada produk sampingan/turunan.

9.

Gunakan katalis

Menemukan katalis nano yang efisien.

10.

Desain produk yang mudah terurai

Dengan nanoteknologi dapat merancang produk yang mudah terurai setelah dimanfaatkan dan tidak mencemari lingkungan.

11.

Pencegahan polusi secara real time

Telah dikembangkan penelitian dan pengembangan nanomaterial yang rendah biaya dan aman dalam proses produksi

12.

Prosedur yang aman untuk mencegah kecelakaan

Nanoteknologi mengadopsi prinsip ini dalam mengembangkan produk nonmaterial.

24 of 28

exit

Produk-Produk Nanoteknologi

ANTIMIKROBA

PAKAIAN

TABIR SURYA

ALAT OLAHRAGA

  • Nanopartikel Ag: zat antimikroba kosmetik dan perban operasi bedah
  • Nanopartikel ZnO dan TiO2: menyerap sinar ultraviolet.
  • TiO2: terdapat pada pemutih badan

Nanoperak

Nano Sb/SnO2

Nanosilika

Nano

ZnO/TiO2

Antimikroba

Antistatik

Antiair

Penyerap UV

disisipkan pada serat kain

KARBON NANOTUBE (CNTs)

100 × LEBIH KUAT DAN 6 × LEBIH RINGAN DARI BAJA

  • Peralatan olahraga dibuat dari CNTs mempunyai sifat keras, ulet, dan ringan.

Nanoteknologi dalam kehidupan sehari-hari

25 of 28

E. RUMUS KIMIA, TATA NAMA, DAN PERSAMAAN REAKSI

exit

Rumus Kimia

Menyatakan komposisi dari partikel terkecil penyusun zat, dinyatakan dengan lambang unsur, serta perbandingan jumlah (angka) atom-atom unsur penyusun

1 molekul air tersusun dari 2 atom hidrogen dan 1 atom oksigen

Contoh RM: H2O

Rumus Molekul (RM)

Menyatakan jenis dan jumlah sesungguhnya dari atom penyusun yang dinyatakan dengan lambang unsur-unsurnya.

RM glukosa: C6H12O6

RM cuka: C2H4O2

RE keduanya: CH2O

Contoh RE: CH2O

Rumus Empiris (RE)

Menunjukkan jenis dan perbandingan paling sederhana dari atom-atom penyusun suatu zat.

Rumus Stuktur

Menggambarkan kedudukan dalam ruang dari masing-masing atom dalam suatu molekul.

Contoh: H2O

O

H H

26 of 28

  • Senyawa diberi nama dengan aturan aturan tertentu.
  • Selain itu, suatu senyawa kadang-kadang diberi nama khusus misalnya urea, glukosa dan sebagainya.
  • Pemberian nama suatu senyawa diatur oleh badan internasional IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) oleh semua Negara.
  • Nama suatu senyawa berkaitan dengan rumus kimianya.

​

exit

Tata Nama

Contoh:

NaCl : Natrium klorida

MgO : Magnesium oksida

CO2 : Karbon dioksida

NaOH : Natrium hidroksida

​

27 of 28

Persamaan reaksi menggambarkan rumus kimia zat pereaksi (reaktan) dan zat hasil reaksi (produk) dibatasi dengan tanda panah dan dilengkapi wujud zat.

CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O(g) + H2O(g)

exit

Persamaan Reaksi

tanda panah

angka atom

koefisien

fase zat

Fase zat:

Padat (solid) : (s)

Larutan (aqueous) : (aq)

Cairan (liquid) : (l)

Gas (gas) : (g)

zat pereaksi (reaktan)

zat hasil reaksi (produk)

CONTOH

28 of 28

Langkah menuliskan persamaan reaksi dengan benar (setara)

  1. Penulisan rumus kimia zat-zat pereaksi dan hasil reaksi harus benar.
  2. Jumlah atom sebelum reaksi harus sama dengan jumlah atom setelah reaksi.
  3. Untuk membuat persamaan reaksi menjadi setara harus mengubah koefisien (angka di depan rumus kimia) tidak boleh mengubah rumus kimia zat-zat yang terlibat.

exit

Persamaan Reaksi

Contoh:

Persamaan reaksi belum setara: H2(g) + O2(g) → H2O(l)

Perubahan yang dilakukan:

  • H2(g) + O( g) → H2O(l)
  • H2(g) + O2(g) → H2O2 (l)
  • H2(g) + ½O2(g) → H2O(l)
  • 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)

​

​

Salah, karena mengubah rumus kimia molekul oksigen.

Salah, karena rumus kimia air adalah H2O bukan H2O2

Dapat dibenarkan, tetapi koefisien dapat dibulatkan

Baik dan benar karena sudah setara dan tidak ada pecahan