Gambar Sampul IPA · Bab 7 Atom, Ion, dan Molekul
IPA · Bab 7 Atom, Ion, dan Molekul
Saeful Karim

24/08/2021 11:52:41

SMP 8 KTSP

Lihat Katalog Lainnya
Halaman

109

Sumber:

images.micron.com

7

Bab

Hasil yang harus kamu capai:

Setelah mempelajari bab ini, kamu harus mampu:

Atom, Ion, dan Molekul

menjelaskan konsep partikel materi.

• menjelaskan konsep

atom, ion, dan molekul;

• menghubungkan konsep

atom, ion, dan

molekul dengan produk kimia sehari-hari;

• membandingkan

molekul unsur dan molekul senyawa.

A

.

Atom

B

.

Molekul

C

.

Ion

Pada zaman dahulu, banyak para ilmuwan yang

kebingungan dengan partikel materi. Apakah yang menjadi

bagian terkecil dari suatu materi? Itulah pertanyaan yang

pada saat itu menjadi misteri para ilmuwan. Akhirnya, berkat

kecerdasan dan keingintahuan para ilmuwan, misteri itu

pun perlahan-lahan terjawab. Materi ternyata mengandung

partikel-partikel kecil, penyusunnya dapat berupa

atom, ion,

dan

molekul.

Bagaimanakah

sistem periodik unsur mendeskripsikan

unsur yang terdapat di alam? Apakah perbedaan antara

atom, ion, dan molekul? Kamu akan mengetahuinya setelah

mempelajari bab ini.

110

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII

Zat Murni

Unsur

Logam

Kation

Atom

Nonlogam

Anion

Molekul

Senyawa

Ion

Garam dapur

(NaCl)

meliputi

meliputi

tersusun atas

tersusun atas

tersusun atas

contoh

terdiri atas

Untuk mempermudahmu

mempelajari

bab ini, pelajarilah

diagram

alur yang disajikan

sebagai berikut.

Diagram Alur

111

Atom, Ion, dan Molekul

Pikirkan jawaban pertanyaan berikut sebelum kamu membaca uraian materi bab ini. Kemudian, periksa

kembali jawabanmu setelah kamu selesai membaca uraian bab ini. Apakah ada yang harus diperbaiki dengan

jawaban tersebut?

Apakah

1.

atom memiliki warna? Beri penjelasanmu

dengan menggunakan contoh atom karbon (C)

yang merupakan penyusun dari grafit dan intan.

Logam

besi bersifat

dapat ditempa,

sedangkan

2.

garam dapur tidak dapat ditempa.

Jelaskan

mengapa

hal tersebut

terjadi dan jika perlu berilah gambar-

gambar untuk penjelasan

yang telah kamu uraikan.

Tuliskan rumus senyawa yang terdiri atas ion

3.

magnesium (Mg

2+

) dan ion fosfat (PO

4

3–

).

Tes Materi Awal

Seperti yang sudah kamu pelajari di kelas VII, materi

meliputi zat murni dan campuran. Dua atau lebih zat murni

dapat bercampur di antara satu dan lainnya membentuk suatu

campuran tanpa kehilangan masing-masing sifatnya. Dengan

demikian, komponen-komponen yang terdapat dalam suatu

campuran dapat dipisahkan kembali satu sama lainnya

dengan menggunakan cara-cara fisika, seperti penyaringan,

distilasi, kristalisasi, sublimasi, dan kromatografi.

Berbeda dengan campuran, zat murni tidak dapat

dipisahkan menjadi materi yang lebih sederhana dengan

menggunakan cara-cara fisika. Zat murni selanjutnya dapat

dikelompokkan menjadi unsur dan senyawa. Senyawa

merupakan gabungan dari dua atau lebih unsur yang

terbentuk melalui reaksi kimia. Dengan demikian, hasil

gabungan tersebut merupakan zat baru.

Seperti sudah dibahas di kelas VII, setiap zat mengandung

partikel-partikel terkecil yang menyusun zat tersebut. Misal-

nya, butiran-butiran gula pasir yang terlihat oleh mata kita

bukanlah partikel-partikel terkecil dari gula pasir tersebut.

Partikel terkecil dari gula pasir tak dapat kita amati secara

langsung dengan mata bahkan dengan bantuan mikroskop

paling canggih sekalipun. Jadi, seperti apakah bentuk

partikel terkecil suatu zat itu? Sampai saat ini, para ahli ilmu

pengetahuan alam belum ada yang mengetahuinya. Namun,

mereka telah berupaya mengembangkan beragam model

dari bentuk partikel terkecil suatu zat berdasarkan data yang

mereka kumpulkan.

Setiap zat yang berbeda mengandung komposisi

partikel terkecil yang berbeda pula. Misalnya, logam besi

disusun oleh partikel-partikel terkecil yang berbeda dengan

partikel-partikel terkecil yang menyusun kalsium. Contoh

lainnya, air mengandung partikel-partikel terkecil yang

112

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII

berbeda dengan partikel-partikel terkecil yang menyusun

garam dapur. Begitu banyak ragam partikel-partikel terkecil

yang ada di alam sesuai dengan beragamnya zat yang ada di

alam. Untuk mempermudah mempelajarinya, para ahli telah

mengelompokkan partikel-partikel terkecil yang menyusun

berbagai macam zat ke dalam tiga

golongan, yaitu atom,

molekul, dan ion. Tahukah kamu perbedaan di antara

ketiganya?

A. Atom

Keberadaan partikel terkecil yang menyusun materi,

diajukan kali pertama oleh dua orang ahli filsafat Yunani,

yaitu Leucippus dan Democritus sekitar 450 tahun sebelum

Masehi. Kedua orang tersebut menyatakan bahwa semua

materi disusun oleh partikel-partikel yang sangat kecil sekali

dan tak dapat dibagi-bagi lagi yang disebut

atom. Atom

berasal dari bahasa Yunani, yakni

atomos

(

a

berarti tidak dan

tomos

berarti terbagi).

Telah disinggung sebelumnya bahwa hingga saat ini

manusia belum ada yang mampu melihat partikel terkecil

dari zat secara langsung maupun dengan bantuan alat

mikroskop tercanggih sekalipun. Dengan demikian, bentuk

atom itu belum pernah ada yang mengetahuinya.

Berdasarkan berbagai fenomena yang ada, John Dalton

(1766–1844) yang merupakan seorang guru kimia dari

Inggris, pada 1808 mengajukan pemikiran tentang partikel

terkecil yang menyusun materi tersebut. Adapun intisari dari

pemikiran John Dalton mengenai atom tersebut, yaitu:

a.

Setiap unsur terdiri atas partikel-partikel terkecil yang

tak dapat dibagi-bagi lagi, disebut atom.

b.

Semua

atom dari unsur yang sama memiliki ukuran dan

massa yang sama. Atom-atom dari unsur yang berbeda

memiliki massa yang berbeda pula (perhatikan Gambar

7.1.a). Dengan demikian, banyaknya macam

atom sama

dengan banyaknya macam unsur.

c.

Atom-

atom tidak dapat dirusak. Atom-atom tidak dapat

dimusnahkan atau diciptakan melalui reaksi kimia.

d.

Melalui reaksi kimia,

atom-

atom dari pereaksi akan

memiliki susunan yang baru dan akan saling terikat satu

sama lain dengan rasio atau perbandingan bilangan

tertentu (perhatikan Gambar 7.1.b).

Informasi

IPA

Mikroskop mulai

membuka dunia dari

yang sangat kecil sejak

pertengahan 1590-an.

Pada 1670, ilmuwan

asal Belanda,

Anton

van Leeuwenhoek

menemukan bahwa dalam

satu tetes air kolam

dapat mengandung 8 juta

animakel

(makhluk dan

tumbuhan yang sangat

kecil). Ia menggunakan

mikroskop tersebut selama

hampir 50 tahun. Pada

1665, Robert Hooke asal

Inggris mengembangkan

mikroskop versi baru. Ia

menggunakannya untuk

meneliti bentuk tumbuhan

Sumber:

Grolier Science Library:

Great Scientists,

2004

113

Atom, Ion, dan Molekul

Atom-

atom unsur X

Atom-

atom unsur Y

Molekul dari unsur X dan Y

a

b

Pemikiran dari Dalton mengenai atom di atas dikenal

dengan istilah model

atom Dalton. Dengan pemikiran Dalton

mengenai

atom tersebut maka dapat dikatakan bahwa

beragam (ribuan bahkan sampai jutaan) zat-zat yang ada di

alam sebenarnya berasal dari partikel-partikel terkecil unsur

(atom) yang jumlahnya relatif sangat sedikit (lihat jumlah

macam unsur yang terdapat dalam sistem periodik unsur).

Dalam gambar-gambar yang terdapat dalam buku-buku

kimia seringkali

atom dari unsur yang berbeda diberi warna

yang berbeda. Misalnya, warna

atom karbon diberi warna

hitam sementara atom oksigen diberi warna merah, seperti

ditunjukkan pada Gambar 7.2. Pewarnaan ini bukanlah

warna dari

atom itu sendiri. Pewarnaan yang berbeda hanya

untuk menunjukkan bahwa atom tersebut berasal dari unsur

yang berbeda.

Harus diingat bahwa

atom-

atom dalam keadaan

menyendiri atau tunggal tidak memiliki sifat-sifat tertentu,

seperti warna, wujud, massa jenis, daya hantar listrik, titik

didih, titik leleh, dan sebagainya. Sifat-sifat itu baru muncul

jika

atom-

atom dalam jumlah besar bergabung membentuk

kumpulan

atom dengan cara-cara tertentu, contohnya

adalah grafit dan intan. Kedua zat tersebut memiliki sifat

yang berbeda, intan sangat keras dan tembus pandang,

sedangkan grafit bersifat lunak, hitam, dan tidak tembus

pandang. Kedua zat tersebut memiliki sifat yang berbeda,

namun keduanya dibentuk oleh atom dari unsur yang sama,

tetapi dengan cara-cara berikatan yang berbeda. Atom yang

dimaksud di sini adalah atom karbon. Jika keduanya dibakar

maka kedua zat tersebut akan menghasilkan zat yang sama,

yaitu karbon dioksida (CO

2

).

Secara umum, dapat dikatakan bahwa cara atom-atom

berikatan ikut menentukan sifat dari zat yang dibentuk.

Dalam grafit, terlihat pada Gambar 7.3,

bahwa

atom-atom

karbon membentuk lapisan-lapisan tersendiri. Dalam setiap

Gambar 7.2

Atom karbon dan

atom

oksigen merupakan jenis

atom

yang berbeda sehingga untuk

membedakannya, model atom-

atom tersebut diberi warna

atau besarnya dibedakan.

C

O

Gambar 7.1

(a) Berdasarkan teori

atom

Dalton,

atom-

atom dari unsur

yang sama itu identik. Atom-

atom unsur X berbeda dengan

atom-

atom unsur Y.

(b) Molekul senyawa dihasilkan

dari penggabungan atom unsur

X dan Y dengan perbandingan

2 : 1.

114

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII

lapisan, satu atom karbon memiliki tiga atom yang berdekatan

(bertetangga). Sementara dalam intan,

atom-

atom tersusun

lebih rapat, satu atom karbon dikelilingi oleh empat

atom

karbon.

Sumber:

www.diamondstudsonly.com; www.natur.cuni.com; Chemistry Today

Unsur-unsur logam seperti natrium, kalsium, tembaga,

emas, dan besi dalam keadaan bebasnya atau tidak ber-

senyawa dengan unsur lain, tersusun atas partikel terkecil

materi yang termasuk ke dalam golongan

atom. Jadi, sepotong

logam besi disusun oleh atom-

atom besi yang memiliki

struktur atau pola tertentu (lihat Gambar 7.4). Ingatkah

kamu pembahasan di kelas VII mengenai perbedaan susunan

antarpartikel dalam wujud padat, cair, dan gas?

Gambar 7.3

Grafit dan intan beserta model

susunan

atom-atomnya.

Gambar 7.4

Model susunan

atom besi

Tugas 7.1

Untuk mengingatkan kembali apa yang sudah dipelajari di

kelas VII, cobalah gambarkan olehmu susunan antaratom besi

dari besi berwujud cair dan padat.

Selain unsur logam, ada juga unsur-unsur bukan logam

yang dalam keadaan bebasnya (dalam keadaan tidak ber-

senyawa dengan unsur lain) tersusun atas

atom-atom.

Misalnya, unsur-unsur dari golongan gas mulia helium (He),

neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe), dan radon

(Rn). Carilah informasi tentang unsur-unsur yang kamu kenal

yang dalam keadaan bebasnya tersusun atas atom-atom.

Untuk mempermudah mempelajari tentang sifat-sifat

unsur dan senyawanya, para ahli kimia menyusun unsur-

unsur dalam suatu sistem periodik unsur. Sistem periodik

Key Point

Hal Penting

Atom adalah partikel

terkecil dari suatu unsur

yang masih memiliki ciri

kimia dari unsur tersebut.

Atom is smallest particle

of an element that retains

the chemicals identity of the

element.

115

Atom, Ion, dan Molekul

unsur merupakan suatu tabel yang berisi daftar semua unsur

yang sudah dikenal atau diketahui keberadaannya. Pada

tabel

sistem periodik unsur, tercantum 118 macam unsur

yang sudah berhasil diidentifikasi keberadaannya oleh para

ahli. Unsur-unsur tersebut berada dalam keadaan bebas

ataupun senyawanya di alam bahkan juga unsur-unsur yang

hanya ada di laboratorium saja.

Setiap kolom dalam sistem periodik unsur diberi istilah

golongan. Dalam setiap

golongan hanya terdapat satu

golongan unsur. Dalam satu golongan, unsur-unsur akan

disusun sesuai dengan kenaikan nomor massa. Unsur-unsur

golongan utama diberi tambahan simbol A di belakang

nomor golongannya, misalnya IA, IIA, IIIA, dan seterusnya

(perhatikan

Gambar 7.5).

Nomor Atom

Simbol

Massa Atom

Logam

Semi logam

Nonlogam

IA

IIA

IIIB IVB VB VIB VIIB

VIIIB

IB IIB

IIIA

IVA

VA

VIA

VIIA

VIIIA

1

Lantanida

Aktinida

2

3

4

5

6

7

Gambar 7.5

Sistem periodik unsur, terdapat

8 golongan A dan 8 golongan B

serta 7 periode.

Sumber:

www.chem.wisc

Beberapa

golongan utama mendapat sebutan khusus.

Unsur-unsur yang terdapat dalam

golongan utama pertama

(IA), seperti litium (Li) dan natrium (Na) disebut unsur-

unsur

golongan logam alkali (hidrogen bukan logam sehingga

tidak termasuk logam alkali). Golongan utama kedua (IIA),

seperti berilium (Be) dan magnesium (Mg) disebut unsur-

unsur logam alkali tanah. Unsur-unsur yang terdapat dalam

golongan utama ketujuh (VIIA), seperti fluor (F) dan klor (Cl)

disebut unsur-unsur

golongan halogen. Adapun unsur-unsur

yang terdapat dalam

golongan utama kedelapan (VIIIA),

seperti helium (He) dan neon (Ne) disebut unsur-unsur

golongan gas mulia.

116

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII

Setiap baris sistem periodik dimulai dengan unsur logam

alkali dan berakhir dengan unsur gas mulia. Unsur-unsur

yang merupakan satu golongan akan ditemukan kembali sifat

atomnya secara periodik dalam setiap baris. Oleh karena itu,

baris dalam sistem periodik unsur disebut periode. Periode

pertama hanya terdiri atas dua macam unsur, yaitu hidrogen

dan helium. Berbeda dengan cara penulisan golongan yang

memakai huruf Romawi, nomor

periode ditulis dengan

angka 1, 2, 3, 4, 5, 6, dan 7.

Dalam

sistem periodik unsur, setiap unsur ditulis

dalam bentuk lambang unsur disertai dengan identitas

yang dimiliki unsur tersebut, yaitu berupa nomor atom dan

nomor massa.

X

:

Lambang atom

Z

:

Nomor atom

A

:

Nomor massa

Z

A

X

Misalnya, unsur karbon dan natrium dalam sistem

periodik unsur ditulis dalam bentuk:

Lambang

atom unsur natrium adalah Na.

Nomor

atom unsur Na adalah 11.

Nomor massa unsur Na adalah 23.

Lambang

atom unsur karbon adalah C.

Nomor

atom unsur C adalah 6.

Nomor massa unsur C adalah 12.

6

12

C

11

23

Na

Setelah mempelajari tentang sistem periodik unsur,

sudahlah kamu memahaminya?

1.

Tuliskan contoh materi yang memiliki

atom sebagai partikel terkecilnya.

2.

Jelaskan pengertian atom menurut Dalton.

3.

Mengapa unsur-unsur dalam satu

golongan

memiliki sifat yang mirip? Jelaskan.

Kerjakanlah di buku latihanmu.

Soal Penguasaan Materi 7.1

Ilmuwan

IPA

Dmitri Ivanovich

Mendeleev

(1834 –1907)

Dmitri Mendeleev

adalah seorang kimiawan

Rusia yang menemukan

tabel periodik unsur. Unsur

ke-101 (Md) diberi nama

mendelevium sebagai

penghargaan atas dirinya.

Sumber:

Chemistry for Changing

Times

, 2007

4.

Tuliskanlah lambang atom, nomor

atom, dan nomor massa dari

35

5

17

,

Cl

,

16

8

O

,

1

1

H

, dan

56

26

Fe

117

Atom, Ion, dan Molekul

B. Molekul

Banyak partikel terkecil dari suatu zat di alam yang bukan

atom, melainkan gabungan dari dua atau lebih atom unsur,

baik dari unsur yang sama maupun berbeda. Gabungan dua

atom atau lebih yang berasal dari unsur yang sama atau

berbeda disebut molekul. Jika atomnya berasal dari unsur

yang sama maka

molekul tersebut disebut

molekul unsur. Jika

suatu

molekul tersusun atas dua atau lebih

atom dari unsur

yang berbeda maka disebut molekul senyawa. Tidak seperti

unsur logam yang partikel-partikel terkecilnya tersusun

atas

atom, partikel-partikel terkecil dari unsur-unsur bukan

logam dapat berupa atom maupun

molekul. Unsur-unsur

golongan gas mulia (VIIIA) tersusun atas partikel terkecil

kelompok

atom. Adapun unsur-unsur

golongan halogen

(VIIA) tersusun atas molekul unsur.

Untuk memantapkan pemahaman kamu tentang per-

bedaan antara molekul unsur dan molekul senyawa, kita

ambil contoh gas oksigen dan gas karbon dioksida (lihat

Gambar 7.6). Dari gambar tersebut terlihat bahwa

molekul

gas oksigen tersusun atas dua atom unsur yang sama, yaitu

atom oksigen sehingga molekul oksigen termasuk

molekul

unsur (rumus O

2

), sedangkan

molekul-

molekul gas karbon

dioksida termasuk molekul senyawa karena tersusun atas

atom-

atom dari unsur yang berbeda, yaitu satu

atom karbon

dan dua atom oksigen (rumus CO

2

).

Contoh lain dari molekul unsur adalah molekul yang

dibentuk oleh atom unsur hidrogen. Dua atom unsur

hidrogen membentuk molekul unsur diatomik (disusun

oleh dua atom) dengan rumus kimia H

2

. Selain unsur-unsur

golongan halogen, unsur oksigen, dan unsur hidrogen, unsur

nitrogen juga tersusun atas molekul diatomik dengan rumus

molekul N

2

.

Selain mampu membentuk molekul diatomik, beberapa

unsur bukan logam juga mampu membentuk

molekul

poliatomik (

molekul unsur yang tersusun atas tiga buah

atau lebih atom). Misalnya, ozon (O

3

) merupakan molekul

yang tersusun atas tiga buah

atom unsur oksigen. Adapun

belerang mampu membentuk molekul unsur yang tersusun

atas 8 atom belerang (S

8

).

Contoh zat yang partikel terkecilnya merupakan

molekul

senyawa adalah air. Air yang biasa kita minum mengandung

partikel-partikel terkecil yang disebut

molekul air. Molekul

Key Point

Hal Penting

Molekul adalah

kelompok

atom yang

terikat satu sama lain

secara kimiawi dan tidak

bermuatan.

Molecule is a neutral

chemically bonded group of

atoms that act as a unit.

b

a

Gambar 7.6

(a) Molekul oksigen

(b) Molekul karbon dioksida

118

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII

air ini tersusun atas dua atom unsur hidrogen dan satu

atom

unsur oksigen (rumus H

2

O). Karena molekul air tersusun dari

atom-

atom unsur yang berbeda maka molekul air termasuk

molekul senyawa. Molekul air dapat dihasilkan dari reaksi

antara molekul unsur hidrogen dan molekul unsur oksigen.

O

2

+ 2 H

2

2 H

2

O

Pada Gambar 7.7, terlihat bahwa

molekul unsur hidrogen

bereaksi dengan molekul unsur oksigen membentuk

molekul

senyawa air. Tiap

molekul unsur oksigen akan bereaksi dengan

dua

molekul unsur hidrogen membentuk 2

molekul senyawa

air. Jika satu molekul oksigen memerlukan dua molekul unsur

hidrogen agar bereaksi sempurna membentuk 2

molekul

senyawa air maka 2

molekul unsur oksigen memerlukan 4

molekul unsur hidrogen agar bereaksi sempurna membentuk

4 molekul air.

Pada reaksi tersebut terlihat bahwa dalam reaksi kimia

tidak ada kehilangan atom-

atom. Jumlah atom H dan O di

sebelah kanan sama dengan jumlah atom H dan O di sebelah

kiri. Perbedaannya, yaitu masing-masing

atom yang di sebelah

kiri berikatan dengan atom dari unsur yang sama, sedangkan

di sebelah kanan sudah berikatan dengan

atom dari unsur lain

membentuk

molekul senyawa. Jumlah atom pada suatu reaksi

akan tetap sehingga fenomena adanya Hukum Kekekalan

Massa ( jumlah massa zat-zat yang bereaksi sama dengan

jumlah massa zat-zat hasil reaksi) dapat dipahami. Selain

zat-zat yang telah disebutkan di atas, masih banyak zat-zat

di sekitar kita yang partikel terkecilnya berupa molekul.

Contohnya adalah gula putih (C

12

H

22

O

11

) yaitu zat yang biasa

menjadi campuran untuk membuat kopi. Contoh lainnya

adalah gas karbon monoksida (CO) dan etanol (C

2

H

5

OH).

Karbon monoksida adalah gas yang dapat meracuni darah

kita sehingga menimbulkan kematian. Adapun etanol yaitu

zat yang bisa dipakai untuk berbagai keperluan, seperti

sterilisasi, campuran minuman keras, dan bahan bakar.

Semua zat tersebut tersusun atas partikel-partikel terkecil

materi yang disebut molekul.

Gambar 7.7

Satu molekul oksigen bereaksi

dengan dua molekul hidrogen

membentuk dua molekul air.

119

Atom, Ion, dan Molekul

C. Ion

Pada awal abad ke-19, Dalton mengungkapkan bahwa

partikel terkecil dari materi adalah atom. Pada pertengahan

abad ke-19, banyak hasil penelitian yang menunjukkan bahwa

banyak zat tidak disusun oleh

atom melainkan oleh partikel-

partikel bermuatan yang disebut ion. Ukuran partikel ini

adalah sekitar ukuran atom dan molekul. Contoh: orang

sudah mengenal bahwa lelehan garam dan larutan garam

dalam air dapat menghantarkan listrik. Dalam peristiwa

tersebut, muatan listrik mengalir dengan cara yang berbeda

dibandingkan dalam logam. Dalam logam, muatan listrik

dibawa oleh elektron. Sebaliknya, dalam lelehan garam atau

larutan garam dalam air, muatan listrik dibawa oleh ion-ion

(ion positif dan negatif ).

Dengan demikian, partikel terkecil dari materi tidak

hanya berbentuk atom dan molekul, tetapi juga dapat

berbentuk ion. Muatan elektron merupakan jumlah muatan

terkecil yang disebut sebagai muatan dasar (e). Muatan ion

adalah satu kali atau beberapa kali muatan dasar tersebut.

Karena itu, muatan ion hanya dituliskan dengan angka

satu atau kelipatan dari muatan tersebut. Logam-logam

membentuk ion-ion bermuatan positif (

kation).

Ion-ion unsur

bukan logam sebagian besar membentuk ion bermuatan

negatif (anion).

Atom-atom dalam keadaan netral mengandung muatan

positif dan negatif yang sama jumlahnya. Atom-atom tersebut

berubah menjadi ion saat menerima atau melepaskan

elektron

(lihat Gambar 7.8). Apakah suatu ion bermuatan satu atau

beberapa kali dari muatan dasar dapat diperkirakan dari

letak unsur yang bersangkutan dalam sistem periodik

unsur?

Ion-ion logam alkali (IA) selalu membentuk ion-ion

bermuatan positif satu, misalnya ion litium (Li

+

), ion natrium

(Na

+

), dan ion kalium (K

+

).

Ion-ion logam alkali tanah (IIA)

memiliki muatan positif dua, misalnya ion kalsium (Ca

2+

) dan

magnesium (Mg

2+

).

Informasi

IPA

Besi dan belerang

bergabung membentuk

besi(II) sulfida (FeS). Masing-

masing atom besi kehilangan

dua

elektron, sedangkan

atom-atom belerang

memperoleh dua

elektron.

Senyawa FeS

tidak tampak

berwarna kuning, seperti

belerang dan magnet tidak

dapat menarik besi karena

sekarang besi telah terikat

dengan belerang secara

ikatan ion membentuk

senyawa ion FeS. Persamaan

kimianya ditulis:

Fe + S

FeS

Sumber:

General Chemistry Prin-

ciples and Modern Applications,

2007

4+

4+

8+

8+

+

+

+

Atom A

Ion A

2+

2e

+

Atom B

Ion B

2–

2e

Gambar 7.8

Pembentukan ion-ion dari

atom dalam model roti kismis.

tukanlah setiap molekul tersebut ter

masuk

molekul unsur atau molekul senyawa.

3.

Tuliskanlah 3 contoh molekul yang me

-

rupakan molekul senyawa dan molekul

unsur.

1.

Tuliskan persamaan dan perbedaan antara

molekul unsur dan

molekul senyawa.

2.

Suatu campuran mengandung nitrogen,

karbon dioksida, uap air, dan oksigen. Ten-

Kerjakanlah di buku latihanmu.

Soal Penguasaan Materi 7.2

120

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII

Key Point

Hal Penting

Seperti halnya ion-ion dari unsur logam, ion-ion dari unsur

bukan logam dapat diperkirakan muatannya berdasarkan

letak unsur tersebut dalam

sistem periodik unsur. Ion-ion

dari unsur golongan halogen (VIIA) selalu bermuatan negatif

satu, yaitu ion fluorida (F

), ion klorida (Cl

), ion bromida

(Br

), dan ion iodida (I

). Ion-ion dari golongan VIA, seperti

oksigen membentuk ion bermuatan negatif dua, oksida (O

2–

)

atau belerang yang juga membentuk ion bermuatan negatif

dua, sulfida (S

2–

). Dari unsur golongan VA, orang mengenal

unsur nitrogen yang mampu membentuk ion bermuatan

negatif tiga, nitrida (N

3–

). Adapun unsur-unsur

golongan gas

mulia VIIIA tidak membentuk ion.

Di samping ion yang berasal dari satu buah

atom unsur

(monoatom), terdapat pula ion yang berasal dari gabungan

dua atau lebih atom unsur yang berbeda (poliatom).

Misalnya, ion sulfat bermuatan negatif dua (SO

4

2–

), ion nitrat

bermuatan negatif satu (NO

3

), ion asetat bermuatan negatif

satu (CH

3

COO

), ion amonium yang bermuatan positif satu

(NH

4

+

), dan ion hidroksil yang bermuatan negatif satu (OH

).

Zat-zat yang tersusun atas ion memiliki muatan listrik

netral. Hal ini disebabkan oleh jumlah muatan positif dan

negatif yang sama. Contoh: natrium klorida (NaCl) tersusun

atas ion natrium yang bermuatan positif satu dan ion klor

yang bermuatan negatif satu dalam perbandingan 1 : 1,

magnesium klorida (MgCl

2

) tersusun atas ion magnesium

yang bermuatan positif dua dan dua ion klor yang bermuatan

negatif satu dalam perbandingan jumlah ion magnesium dan

jumlah ion klor = 1 : 2. Dengan demikian, jumlah muatan

positif yang berasal dari ion magnesium sama dengan

jumlah muatan negatif yang berasal dari ion-ion klor.

Dalam aluminium klorida (AlCl

3

), satu ion aluminium yang

bermuatan positif tiga dinetralkan oleh tiga ion klor yang

bermuatan negatif satu.

Antara ion-ion positif dan negatif yang menyusun suatu

garam saling tarik-menarik satu dengan lainnya membentuk

kisi kristal. Kisi kristal ini beragam jenisnya, bergantung

pada macam perbandingan ukuran ion positif dan negatif

yang berikatan. Berikut ini digambarkan salah satu model

kisi kristal dari senyawa garam dapur atau natrium klorida

(NaCl).

Ilmuwan

IPA

J. J. Thomson

(1856 –1940)

Thomson mengungkapkan

bahwa setiap

atom terdiri

atas sejumlah

elektron dan

sejumlah muatan positif

untuk menyeimbangkan

muatan negatifnya.

Sumber:

General Chemistry Principles

and Modern Application,

2007

Ion adalah partikel

atau kelompok

atom yang

memiliki muatan positif

atau negatif sebab ia telah

kehilangan atau menerima

elektron.

Ion is particle or goup of

atoms that has a positive or

negatif charge because it has

lost or gained electrons.

121

Atom, Ion, dan Molekul

Na

+

Cl

Sumber:

Chemistry for Changing Times

, 2007

Pada Gambar 7.9 terlihat bahwa satu ion natrium dikelilingi

oleh enam ion klor. Sebaliknya, satu ion klor dikelilingi oleh

enam ion natrium. Keteraturan ini dimiliki oleh setiap ion

natrium dan ion klor. Dengan demikian, kedua ion tersebut tidak

membentuk

molekul melainkan membentuk suatu kisi kristal.

Tiap-tiap ion tetap berada pada tempatnya. Ini bisa menjelaskan

mengapa padatan garam dapur tidak dapat menghantarkan

arus listrik, sedangkan lelehannya dapat menghantarkan arus

listrik. Ketika natrium klorida (NaCl) dilarutkan dalam air maka

kisi kristal NaCl akan terurai membentuk ion natrium dan ion

klor. Kedua ion tersebut akan berinteraksi dengan molekul air,

seperti ditunjukkan pada Gambar 7.10.

Ion-ion yang bermuatan berlawanan ini memiliki gaya

tarik listrik yang kuat. Ikatan kimia yang terjadi karena gaya

tarik listrik ini disebut ikatan ion. Senyawa yang terbentuk

karena adanya ikatan ion disebut

senyawa ion. Adanya

gaya tarik yang kuat ini bisa menjelaskan mengapa garam-

garam atau senyawa ion umumnya memiliki titik leleh dan

titik didih yang tinggi, jauh lebih tinggi dari zat-zat yang

tersusun atas molekul-molekul.

Setelah mempelajari ion, sudahkah kamu memahaminya?

Kerjakanlah soal-soal berikut untuk menguji pemahamanmu.

Gambar 7.9

Model kisi kristal NaCl

Gambar 7.10

Interaksi ion Na

+

dan ion Cl

terhadap

molekul air.

1.

Jelaskan pengertian dari anion dan kation.

2.

Tuliskan beberapa contoh senyawa yang

disusun oleh ion.

3.

Suatu senyawa dilarutkan dalam air dan

terjadi ionisasi seperti berikut.

Al

2

(SO

4

)

3

(

s

) + H

2

O → 2 Al

3+

(

aq

)

+ 3 SO

4

2–

(

aq

)

Tuliskanlah muatan setiap spesi yang

terlibat dalam pelarutan tersebut.

4.

Mengapa NaCl padat tidak dapat meng

-

hantarkan listrik, tetapi NaCl yang di-

larutkan dalam air dapat menghantarkan

listrik?

Kerjakanlah di buku latihanmu.

Soal Penguasaan Materi 7.3

122

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII

Refleksi

Setiap zat tersusun atas partikel-partikel

terkecil dari zat tersebut. Partikel-partikel

terkecil penyusun zat bisa berupa atom,

molekul, atau ion.

Atom dari unsur yang sama adalah sama

dan

atom dari unsur-unsur yang berbeda

akan berbeda pula. Unsur-unsur logam

dalam keadaan bebas (tidak bersenyawa)

tersusun atas partikel-partikel terkecil,

yaitu atom.

Unsur-unsur dari

golongan bukan logam,

tersusun atas partikel-partikel terkecil

berupa

atom atau molekul. Dua atau

lebih

atom dapat bergabung membentuk

molekul.

Jika

atom yang bergabung berasal dari

unsur yang sama maka

molekul yang

terbentuk disebut molekul unsur.

Jika

atom-

atom yang bergabung berasal

dari unsur yang berbeda maka molekul

yang terbentuk disebut

molekul senyawa.

Tidak semua senyawa terbentuk dari ga-

bungan dua atau lebih atom unsur. Banyak

senyawa yang ada di alam merupakan

gabungan dari partikel-partikel bermuatan

yang disebut ion.

Ion-ion yang bermuatan positif (

kation)

berikatan dengan ion bermuatan negatif

(anion) melalui ikatan ion dan membentuk

senyawa ion.

Jumlah muatan listrik dalam suatu se-

nyawa yang tersusun atas ion positif dan

negatif adalah netral.

Ion bisa berasal dari satu atau lebih jenis

unsur. Senyawa yang tersusun atas ion-ion

tidak membentuk molekul melainkan kisi

kristal.

Dalam suatu kisi kristal, ion-ion yang

saling berlawanan tersusun dengan su

-

sunan antarion tertentu.

Kuatnya ikatan antarion dapat men-

jelaskan mengapa garam-garam umumnya

memiliki titik leleh dan titik didih yang

tinggi daripada zat-zat yang partikel ter

-

kecilnya adalah molekul.

Selamat, kamu telah selesai mempelajari

Bab Atom, Ion, dan Molekul. Materi ini

menarik untuk dipelajari, alam semesta yang

begitu kompleks ini tersusun atas materi-

materi yang masih memerlukan penelitian.

Sangat menarik, bukan? Selain itu, dengan

mempelajari bab ini, kamu bisa mendapatkan

begitu banyak manfaat. Misalnya, kamu dapat

mengetahui perbedaan antara atom, ion, dan

molekul pada suatu materi. Dapatkah kamu

menyebutkan manfaat yang lainnya?

Dalam mempelajari bab ini, bagian

manakah yang paling kamu sukai? Bagian

manakah yang kamu anggap sulit? Diskusi-

kan

lah kesulitan yang kamu pelajari pada bab

ini dengan guru atau temanmu agar kamu

lebih memahami materi dalam bab ini.

Rangkuman

123

Atom, Ion, dan Molekul

A. Pilihlah jawaban yang paling tepat.

Kerjakanlah di buku latihanmu

.

Unsur tersusun atas partikel-partikel

1.

terkecil yang disebut

atom. Teori ini

dikemukakan oleh ....

a.

Leucippus

b.

Democritus

c.

Dalton

d.

Thomson

Berikut ini merupakan bentuk materi,

2.

kecuali

....

a.

unsur

b.

senyawa

c.

golongan

d.

campuran

Materi yang partikel terkecilnya

3.

atom

adalah ....

a.

logam emas

b.

gas oksigen

c.

gas nitrogen

d.

air

Senyawa yang

4.

tidak

tersusun atas ion-ion

adalah ....

a.

NaCl

b.

H

2

O

c.

KNO

3

d.

CaCO

3

Rumus kimia berikut yang merupakan

5.

molekul senyawa adalah ....

a.

O

3

b.

Co

c.

Cl

2

d.

HCl

Rumus kimia berikut yang termasuk

6.

molekul unsur adalah ....

a.

O

2

b.

Co

c.

NO

d.

HCl

Partikel terkecil dari materi yang ber-

7.

muatan negatif disebut ....

a.

anion

b.

kation

c.

elektron

d.

molekul

Suatu zat yang dengan reaksi kimia tidak

8.

dapat diuraikan lagi menjadi zat lain

disebut ....

a.

unsur

b.

molekul

c.

senyawa

d.

campuran

9.

Ion kalium yang bermuatan positif satu

(K

+

) jika berikatan dengan satu ion klorida

yang bermuatan negatif satu (Cl

) akan

membentuk senyawa dengan rumus ....

a.

KCl

2

b.

KCl

c.

K

2

Cl

d. K

2

Cl

2

Lelehan gula putih tidak menghantarkan

10.

listrik, sedangkan lelehan garam dapur

(cair) dapat menghantarkan listrik. Hal ini

disebabkan karena ....

a.

gula merupakan unsur bukan logam

b.

gula merupakan senyawa

c.

garam dapur tersusun dari partikel

bermuatan

d. garam dapur merupakan senyawa

Pernyataan yang

11.

tidak

benar tentang asam

askorbat atau vitamin C yang memiliki

rumus kimia C

6

H

8

O

6

adalah ....

a.

pada tiap molekulnya terdapat tiga

macam atom unsur

b.

pada tiap molekulnya terdapat 20

buah atom unsur

c.

partikel terkecilnya berupa atom

d.

partikel terkecilnya berupa molekul

T

es Kompetensi Bab 7

124

Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII

Pernyataan yang benar tentang garam

12.

dapur yang memiliki rumus kimia NaCl

adalah ....

a.

pada tiap molekulnya terdapat empat

macam atom unsur

b.

partikel terkecilnya berupa ion-ion

c.

partikel terkecilnya berupa molekul

d.

partikel terkecilnya berupa atom

Rumus kimia 2H

13.

2

menyatakan ....

a.

2 atom H

b.

2 atom H

2

c.

2 molekul H

d.

2 molekul H

2

Pernyataan yang benar tentang gas karbon

14.

monoksida (CO) dan gas karbon dioksida

(CO

2

) adalah ....

a.

partikel terkecil dari kedua gas

tersebut berupa molekul

b.

partikel terkecil dari gas-gas tersebut

mengandung jumlah atom yang sama

c.

kedua gas tersebut memiliki sifat

yang sama

d.

keberadaan CO di udara tidak

berbahaya bagi sistem pernapasan

manusia

Molekul senyawa terdapat dalam zat

15.

dengan rumus kimia ....

a.

N

2

b.

Co

c.

CO

d. O

2

B. Selesaikan soal-soal berikut dengan benar.

C. Jawablah soal tantangan berikut dengan tepat.

Tuliskan rumus kimia karbon dioksida, air,

1.

dan oksigen yang merupakan komponen

proses fotosintesis.

Tuliskan ion-ion yang menyusun senyawa

2.

dengan rumus KMnO

4

, BaCO

3

, MgSO

4

, dan

KCl.

Pada bagian awal bacaan bab ini terdapat

3.

satu diagram alur yang berisi tentang

konsep-konsep penting (terdapat dalam

kotak) yang telah kamu pelajari dalam bab

ini. Hubungan bermakna antara konsep-

konsep tersebut ditunjukkan oleh kata

penghubung. Sekarang, cobalah kamu

perhatikan lagi setiap konsep yang ada

dalam peta konsep tersebut, kemudian

jelaskan dengan kata-kata sendiri mengenai

arti dari setiap konsep tersebut beserta

kaitannnya dengan konsep yang lain.

Salah satu zat kimia yang biasa dipakai

4.

sebagai pupuk oleh para petani memiliki

rumus KCl. Menurut perkiraanmu, apakah

larutan zat tersebut dalam air dapat

meng

hantarkan arus listrik? Berikanlah

penjelasannya.

Buatlah gambar yang memuat tentang

5.

imajinasi kamu mengenai jenis-jenis par

-

tikel yang ada dalam larutan KCl dalam

air.

Lihatlah salah satu etiket minuman air mineral dalam kemasan yang mengandung data tentang

kandungan zat terlarutnya. Berdasarkan etiket tersebut, partikel apa saja yang terdapat dalam air

kemasan tersebut? Golongkan jenis partikel tersebut ke dalam atom, ion, atau molekul. Buatlah

gambar yang menunjukkan tentang imajinasimu mengenai keberadaan partikel-partikel tersebut

dalam air kemasan tersebut.