Gambar Sampul IPA · Bab XI Konsep Partikel dan Materi
IPA · Bab XI Konsep Partikel dan Materi
Henry

23/08/2021 07:09:31

SMP 8 KTSP

Lihat Katalog Lainnya
Halaman

IPA SMP/MTs Kelas VIII

155

Konsep Partikel dan Materi

Setelah mempelajari materi bab ini, kamu diharapkan dapat:

1.

mendiskusikan atom, ion, dan molekul

2.

membedakan atom dengan ion

3.

membedakan atom dengan molekul

4.

menyebutkan jenis muatan ion

5.

menghitung besar muatan ion

Bab XI

Tujuan Pembelajaran

Bahan-bahan yang kemasannya tampak pada gambar sangat besar manfaatnya dalam

kehidupan sehari-hari. Bahan-bahan itu dibuat dari bahan kimia. Bahan tersebut ada yang

menyebabkan polusi tanah namun juga sangat dibutuhkan oleh ibu-ibu dan laboratorium kimia.

Bahan kimia yang menimbulkan polusi penggunaannya harus berhati-hati.

Sumber:

www.tokoindonesia.de

Sumber:

www.blog.

americanfeast.com

Sumber:

www.sinarharapan.co.id

Sumber:

www.blog.spot.com

156

IPA SMP/MTs Kelas VIII

atom

produk kimia

ion

molekul

Peta Konsep

Kata Kunci

Materi

Ukurannya

Kecil/Diabaikan

Komposisi

Te t a p

Komposisi

Berubah

Zat Murni

Molekul Unsur

Molekul

Senyawa

Partikel

Campuran

Molekul

Unsur

Senyawa

Homogen

Heterogen

Atom

Ion

Negatif

Positif

IPA SMP/MTs Kelas VIII

157

A.

Atom, Ion, dan Molekul

Benda-benda yang lunak seperti kapur tulis, jika kita potong menjadi dua, salah satu

potongan kapur dapat dibagi lagi menjadi dua. Salah satu bagian, dapat dibagi lagi menjadi

dua lagi dan jika pembagian diteruskan sehingga bagian-bagian kapur menjadi sangat kecil,

akhirnya bagian itu tidak dapat dibagi lagi.

Menurut

Democritus

bagian terkecil benda yang tidak dapat dibagi lagi disebut

atom

.

Dalam bahasa Yunani atom berarti tidak dapat dibagi lagi, sedangkan

Aristoteles

berpendapat

bahwa atom dapat dibagi lagi menjadi bagian-bagian yang lebih kecil yang tidak dapat dibagi

lagi.

Pada tahun 1803 John Dalton, seorang guru sekolah di Inggris yang ahli dalam bidang

kimia dan fisika, berdasarkan penemuan saat itu, mengajukan suatu teori yang menegaskan

bahwa materi terdiri atas atom.

1. Postulat Teori Atom Dalton

Postulat Dalton tentang atom adalah

a.

Setiap materi terdiri atas partikel yang ia sebut

atom.

b.

Unsur adalah materi yang terdiri atas atom-atom yang sejenis.

c.

Atom suatu unsur adalah identik, tetapi berbeda dengan atom unsur lain.

d.

Senyawa adalah materi yang terdiri atas dua atau lebih jenis atom dengan perbandingan

tertentu.

e.

Atom tidak dapat diciptakan maupun tidak dapat dimusnahkan dan tidak dapat diubah

menjadi atom lain melalui reaksi kimia. Reaksi kimia hanyalah penataan ulang

(reorganisasi) atom.

Apakah pernyataan berikut ini sesuai dengan teori atom Dalton.

a.

Atom dapat dibagi menjadi proton, neutron dan elektron.

b.

Jumlah atom sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.

c.

Atom hanya sejenis atom hidrogen.

d.

Atom oksigen dapat diubah menjadi atom nitrogen.

e.

Senyawa terbentuk dari atom-atom yang berbeda dengan perbandingan yang tetap.

Kecakapan Personal

158

IPA SMP/MTs Kelas VIII

2. Atom, Molekul, dan Ion

Menurut Dalton semua materi terdiri atas atom. Untuk selanjutnya kita akan mempelajari

tentang partikel-partikel materi yang meliputi atom, molekul, dan ion.

a. Atom

Atom merupakan bagian terkecil dari unsur. Atom bersifat tidak bermuatan (netral).

Setiap unsur terdiri dari sejenis atom, artinya bahwa atom-atom unsur yang sama

mempunyai sifat yang sama. Oleh sebab itu, atom unsur diberi lambang yang sama dengan

lambang unsurnya.

Jadi, atom nitrogen diberi lambang N dan atom karbon dengan lambang C. Atom unsur

yang satu berbeda dengan atom unsur yang lainnya. Perbedaan itu dapat diibaratkan bahwa

butir-butir jagung tidak sama dengan butir-butir beras.

b. Molekul

Atom-atom memiliki kecenderungan stabil dengan cara mengikat atom lain yang sama

atau tidak sama. Molekul yang terdiri dari atom-atom yang sama kita sebut

molekul unsur

,

sedangkan yang terdiri dari atom-atom yang berbeda disebut molekul senyawa.

Contoh:

z

molekul unsur

: molekul O

2

, molekul H

2

, molekul N

2

, molekul Cl

2

.

z

molekul senyawa : molekul air (H

2

O); molekul gula (C

6

H

12

O

6

); molekul garam dapur

NaCl

Perhatikan gambar berikut.

Gambar perbedaan antara atom, molekul unsur, dan molekul senyawa.

dua atom oksigen

satu molekul oksigen

satu molekul air

dua atom hidroge

n

satu molekul hidrogen

Gambar 11.1

Perbedaan antara atom, molekul atom, molekul unsur, dan molekul senyawa

Sumber:

Dokumen Penerbit

O

O

2

H

2

O

H

H

2

IPA SMP/MTs Kelas VIII

159

c. Ion

Ion adalah atom atau molekul yang bermuatan listrik, dapat positif maupun negatif. Ion

bermuatan

negatif

disebut anion, terjadi karena atom atau molekul menangkap

elektron

,

satu atau lebih. Sedangkan ion yang bermuatan positif disebut kation, terjadi karena atom

atau molekul melepaskan satu atau lebih elektron. Ion yang terdiri dari satu atom disebut

ion

tunggal

, dan ion yang terdiri dari dua atom atau lebih disebut

ion poliatom

.

Tabel 11.1 Ion tunggal dan poliatom

1.

Molekul H

2

O terdiri dari berapa atom H dan berapa atom O!

2.

Apa jenis muatan dari Mg

2+

, H

+

dan Cl

-

!

B.

Menghubungkan Konsep Atom,

Molekul, dan Ion dengan Produk Kimia

Sehari-hari

Banyak benda-benda di sekitar kita yang pengolahannya menggunakan reaksi kimia

atau biasa disebut sebagai produk kimia. Pembuatan detergen, margarin, air murni, dan asam

sulfat serta garam dapur adalah contoh pemanfaatan konsep atom, molekul dan ion pada

produk kimia sehari-hari. Mari kita bahas satu persatu.

Kation

Anion

Tunggal

Poliatom

Tunggal

Poliatom

Na

+

K

+

Mg

2+

Al

3+

H

+

Ca

+

NH

4+

Cl

-

Br

-

S

2-

N

3-

NO

3

-

SO

4

2-

PO

4

3-

OH

-

CO

3-

Kecakapan Personal

160

IPA SMP/MTs Kelas VIII

1. Pembuatan detergen

Oleh karena berkurangnya tanaman yang menghasilkan minyak sementara jumlah

penduduk semakin banyak maka kebutuhan manusia akan sabun tidak tercukupi. Melalui

kemajuan teknologi, ditemukanlah bahan pencuci sintetis, yaitu detergen. Ada dua jenis detergen

sebagai berikut.

a.

Detergen keras: sukar diuraikan oleh bakteri sehingga menimbulkan pencemaran

lingkungan.

b.

Detergen lunak: dapat diuraikan oleh bakteri sehingga tidak terlalu menimbulkan

pencemaran.

Adapun bahan pembuat detergen adalah sebagai berikut.

a. Bahan penurun tegangan permukaan

Bahan penurun tegangan permukaan digunakan untuk memudahkan mengikat kotoran

dan menimbulkan busa, antara lain sebagain berikut.

1)

Alkil Benzen Sulfonat (ABS) + NaOH menghasilkan Natrium Alkil Benzen Sufonat

(detergen keras).

2)

Lauril Asam Sulfat (LAS) + NaOH menghasilkan Natrium Lauril Sulfat (detergen lunak)

b. Bahan penunjang

Bahan penunjang pada detergen digunakan STPP (Sodium Tri Poli Phosphat/Natrium

Tri Poli Phosphat) berfungsi menunjang kerja bahan penurun tegangan permukaan.

c. Bahan pengisi

Bahan pengisi detergen digunakan untuk memperbesar volume materi.

b. Bahan pengikat

Sebagai bahan pengikat digunakan air, yaitu untuk mencampurkan semua bahan (me-

dia).

b. Bahan tambahan

Sebagai bahan tambahan digunakan CMC (

Carboxy Metyl Cellulose

), agar kotoran

yang terikat detergen tidak melekat kembali ke bahan yang dicuci.

b. Bahan pewangi dan pewarna

Bahan pewangi dan pewarna digunakan agar detergen mempunyai warna dan aroma

yang spesifik untuk membedakan dengan merk lain dan sesuai dengan warna dan aroma yang

diminati konsumen.

Semua bahan dicampur dan dapat dibentuk pasta (krim) atau disemprotkan lewat menara

sehingga menghasilkan butiran-butiran.

IPA SMP/MTs Kelas VIII

161

Reaksi kimia yang terjadi pada proses pembuatan sabun akan kamu pelajari lebih lanjut

di tingkat SMA.

2. Pembuatan margarin

Proses pembuatan margarin adalah sebagai berikut.

a.

Minyak cair + soda kaustik encer akan didapat minyak cair yang bebas dari asam,

warna, dan zat lain yang mengganggu.

b.

Minyak cair

lemak

Keterangan:

Jumlah soda kaustik encer yang dibutuhkan, disesuaikan dengan kebutuhan atau sesuai hasil

analisis (pengalaman hasil pengamatan). Caustik soda (NaOH) dan asam bebas pada minyak

membentuk lapisan sabun yang mudah dipisahkan dengan minyaknya (selanjutnya minyak

dicuci dengan air sampai bebas dari sabun dan NaOH. Jika minyak yang didapat berwarna,

maka warna tersebut dapat dihilangkan dengan tanah adsorben, kemudian disaring dengan

penekanan/ditekan. Minyak yang didapat di hidrogenasi sehingga didapat margarin.

Tahap selanjutnya, menghilangkan bau dengan mengalirkan uap air panas ke dalam minyak

hasil hidrogenasi dalam ruang hampa pada suhu

+ 200

o

C.

Agar rasanya lebih enak dan menarik margarin hasil hidrogenasi diberi tambahan zat-zat

aditif seperti air, garam, pewarna, dan penyedap bau.

3. Pembuatan air murni

Lakukan percobaan membuat air murni!

Sebagai bahan pelarut, air murni

sangat dibutuhkan pada pembuatan bahan-

bahan kimia. Proses pembuatan air murni

sebagai berikut.

Rangkaian alat pembuatan air murni

seperti gambar 11.2.

Air pada labu didih dipanaskan hingga

mendidih. Uap yang terjadi dialirkan ke pipa

pendingin. Pada pipa pendingin uap air

mengembun. Uap air yang mengembun

adalah air murni.

Gambar 11.2

Rangkaian alat pembuatan air murni

162

IPA SMP/MTs Kelas VIII

4. Pembuatan asam sulfat

Pembuatan asam sulfat dapat dilakukan dengan proses kamar timbal sebagai berikut.

a.

Membakar belerang atau pirit, sehingga dihasilkan SO

2

b.

SO

2

dialirkan ke ruangan penangkap debu untuk membersihkan SO

2

c.

Gas SO

2

panas dialirkan ke ruangan berturut-turut: menara glover, kamar timbal, menara

Guy Lussac

Reaksi yang terjadi: 2S + 3O

2

+ 2H

2

O

2H

2

SO

4

5. Pembuatan garam dapur

Garam dapur digunakan oleh ibu-ibu bumbu masak. Garam dapur berasa asin, masakan

yang kurang garam berasa hambar. Molekul garam dapur terdiri dari satu atom natrium (Na)

yang bergabung dengan satu atau chlor (Cl) menjadi molekul NaCl.

Pembuatan garam dapur dapat dilakukan dengan proses sebagai berikut.

a.

Air laut masuk ke kolam/tambak penampungan air laut, saat terjadi pasang naik.

b.

Air laut yang sudah masuk kolam, mengalami pemanasan oleh sinar matahari, sehingga

didapat kristal-kristal garam dapur NaCl yang belum steril.

c.

Kristal garam dapur diambil di proses di pabrik guna sterilisasi dan pembersihan.

1.

Coba cari informasi cara membuat minyak rambut!

2.

Bagaimana cara membuat asam sulfat encer?

C.

Molekul Unsur dengan Molekul Senyawa

Molekul termasuk partikel yang terdiri atas atom-atom yang bergabung oleh adanya

gaya ikat elektrostatistik. Atom-atom yang membentuk molekul dapat sejenis/sama dapat

juga tidak sejenis.

Wawasan Produktivitas

IPA SMP/MTs Kelas VIII

163

Atom-atom sejenis yang bergabung

Molekul yang terbentuk ditulis

Nama

2345678

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

O

H

N

Br

I

F

O

P

S

O

H

N

Br

I

F

O

P

S

O

P

S

P

S

-

S

-

S

-

S

-

S

oksigen

hidrogen

nitrogen

bromin

iodium

flourin

ozon

fosforus

belerang

O

2

H

2

N

2

Br

2

I

2

F

2

O

3

P

4

S

8

molekul

diatomik

molekul

poliatomik

Molekul unsur

Penulisan

rumus molekul

dengan cara

menulis atom

unsur, diberi

indek angka

yang

menyatakan

jumlah atom

pada molekul

itu.

1

Perhatikan tabel berikut ini untuk dapat membandingkan molekul unsur dengan molekul

senyawa.

Tabel 11.3. Molekul unsur

Molekul yang terdiri atas atom-atom sama/sejenis disebut molekul unsur. Dari tabel

11.2 tampak bahwa molekul unsur ada yang terdiri dari 2 atom, ada yang 3 atom, ada yang 4

atom, ada yang 8 atom, bahkan ada yang terdiri atas atom-atom yang jumlahnya sangat

banyak karena berapapun jumlah atomnya akan membentuk satu molekul sehingga disebut

molekul raksasa, seperti yang terjadi pada karbon (C), silikon (Si) dan Germanium (Ge).

Gambar 11.4

Gambar skematis molekul (a) fosforus

dan (b) belerang

Sumber:

Dokumen Penerbit

164

IPA SMP/MTs Kelas VIII

Gambar 11.5

Molekul metana, amonia dan air

Sumber:

Dokumen Penerbit

Tabel 11.4. Molekul senyawa

Gambar skematis molekul: metana, amonia, dan air.

Molekul yang terdiri atas dua atom atau lebih yang berbeda jenisnya disebut molekul

senyawa.

Atom-atom tak sejenis yang bergabung

Molekul senyawa yang

terbentuk ditulis dengan

simbol

Nama zat

12345678

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Na

H

C

N

C

C

C

Cl

O

O

H

H

C

C

O

O

H

H

H

C

H

H

H

C

H

H

C

H

C H ....

garam dapur

air

karbondioksida

amonia

metana

etena

glukosa

NaCl

H

2

O

CO

2

NH

3

CH

4

C

2

H

4

C

6

H

12

O

6

Penulisan demikian lebih

efisien

Penulisan demikian tidak efisien

IPA SMP/MTs Kelas VIII

165

1.

Atom adalah bagian terkecil materi.

2.

Atom menurut John Dalton tak dapat diciptakan dan dimusnahkan.

3.

Molekul adalah gabungan dua atom atau lebih baik sejenis maupun tak sejenis.

4.

Molekul unsur terdiri dari dua atom atau lebih yang sama.

5.

Molekul senyawa adalah gabungan dua atom atau lebih yang tak sejenis.

6.

Ion adalah atom atau molekul yang bermuatan listrik.

7.

Ion positif, karena atom atau molekul tersebut kehilangan satu atau lebih elektron (disebut

Kation).

Rangkuman

Kecakapan Personal

Pilihlah pernyataan yang sesuai dari lajur kanan untuk tiap model pada lajur kiri.

Skema

Pernyataan

a.

Atom

b. Molekul unsur

c.

Molekul senyawa

1.

2.

3.

166

IPA SMP/MTs Kelas VIII

1.

Pernyataan yang benar untuk Ion Na

+

adalah ....

a. mendapat tambahan 1 elektron

b. bermuatan negatif

c. bermuatan positif

d. bersifat netral

2.

Zat yang hanya terdiri dari molekul

tunggal terdapat pada ....

a. silikon

b. gula

c. garam dapur

d. batu kapur (CaCO

3

)

3.

Molekul di bawah ini yang termasuk

molekul unsur ....

a. air

b. garam dapur

c. ozon

d. karbon dioksida

4.

Yang tergolong ion poliatom adalah ....

a. Cl

-

c. N

3-

b. Br

-

d. SO

4

2-

5.

Atom menurut John Dalton ....

a. terdiri atas, proton, netron, dan

elektron

b. materi yang netral

c. bagian yang tidak dapat dibagi lagi

dari materi

d. karbon dapat dijadikan nitrogen

6.

Ion (Al

3+

) kehilangan jumlah elektron

sebanyak ....

a. satu

c. tiga

b. dua

d. empat

7.

Pada molekul metana (CH

4

), satu atom

karbon mengikat atom hidrogen

sebanyak ....

a. satu atom H

c. tiga atom H

b. dua atom H

d. empat atom H

8.

Gaya yang mengikat atom-atom dalam

sebuah molekul adalah gaya ....

a. gravitasi

c. inti

b. magnet

d. elektrostatik

Uji Kompetensi

-

Ion negatif, karena atom atau molekul menerima satu atau lebih elektron (disebut anion).

-

Ion diatonik, ion yang terdiri dari 2 atom atau dua molekul.

-

Ion poliatom, ion yang terdiri dari 3 atau lebih atom atau molekul.

-

Produk kimia sehari-hari dengan konsep atom, molekul dan ion:

a. detergen

d. air murni

b. margarin

e.

garam dapur

c. asam sulfat

Kerjakan di buku tugasmu!

A. Pilihlah jawaban yang paling tepat!

IPA SMP/MTs Kelas VIII

167

9.

Yang merupakan model molekul

belerang adalah ....

a.

c.

b.

d.

10. Molekul di bawah tergolong diatomik,

kecuali

....

a. CL

2

b. F

2

c. NaCl

d. H

2

O

B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini!

1.

Gambarkan ikatan atom satu dengan yang lainnya pada molekul CH

4

!

2.

Yang tertulis di bawah ini, partikelnya tergolong atom, molekul, atau ion:

a . aluminium

b. air

c. gas karbondioksida

d. NaCl (garam dapur)

e. NH

3

(amonia)

3.

Tulis rumus molekul untuk air, metana, dan amonia!

4.

Berapa jumlah atom masing-masing unsur senyawa berikut ini:

a. K

2

SO

4

b. CO (NH

2

)

2

c. Al

2

(SO

4

)

3

d. Mg SO

4

(7H

2

O)

5.

Berapa jumlah atom oksigen yang terdapat pada:

a. sebuah molekul HNO

3

b. sebuah molekul Ca (CH

3

COO)

2

c. sebuah molekul CO (NH

2

)

2

168

IPA SMP/MTs Kelas VIII

Tugas Proyek

1.

Cari makanan dalam kemasan, tentukan komposisi bahan makanannya! Adakah bahan

kimia yang berbahaya dari makanan tersebut! Bagaimana memilih makanan dalam

kemasan?

2.

Gambarkan ikatan pada molekul NH

3

!

3.

Sebutkan cara pengawetan makanan tanpa obat pengawet kimia!

4.

Jelaskan apa bahayanya obat pengawet makanan dan zat pewarna makanan?

5.

Apa bahaya formalin yang ada pada bahan makanan bagi manusia?