Minyak Bumi Setelah mempelajari materi ini siswa diharapkan dapat menjelaskan proses pembentukan minyak bumi dan teknik pemisahan fraksifraksi minyak bumi serta kegunaannya. A. Pembentukan dan Komposisi Minyak Bumi Istilah minyak bumi diterjemahkan dari bahasa latin petroleum, artinya petrol batuan dan oleum minyak. Nama petroleum diberikan kepada fosil hewan dan tumbuhan yang ditemukan dalam kulit bumiberupa gas alam, batubara, dan minyak bumi. Pembentukan dan Eksplorasi Minyak bumi terbentuk dari fosilfosil hewan dan tumbuhan kecil yang hidup di laut dan tertimbun selama berjutajuta tahun lampau. Ketika hewan dan tumbuhan laut mati, jasad mereka tertimbun oleh pasir dan lumpur di dasar laut. Setelah ribuan tahun tertimbun, akibat pengaruh tekanan dan suhu bumi yang tinggi, lapisanlapisan lumpur dan pasir berubah menjadi batuan. Akibat tekanan dan panas bumi, fosil hewan dan tumbuhan yang terjebak di lapisan batuan secara perlahan berubah menjadi minyak mentah dan gas alam. Kedua bahan tersebut terperangkap di antara lapisanlapisan batuan dan tidak dapat keluar. Untuk mengetahui sumber minyak bumi diperlukan pengetahuan geologi dan pengalaman. Pekerjaan ini merupakan tugas dan tanggung jawab para insinyur pertambangan dan geologi. Tahap pertama eksplorasi minyak bumi adalah mencari petunjuk dipermukaan bumi seperti adanya lipatanlipatan batuan. Lipatanlipatan itu akibat tekanan gas dan minyak bumi yang merembes ke dalam batuan berpori sehingga minyak bumi dapat naik ke permukaan, tetapi tidak mencapai permukaan bumi karena tertahan oleh lapisann batuan lain. Hidrokarbon Setelah mempelajari modul ini siswa dapat mendeskripsikan kekhasan atom karbon dalam membentuk senyawa hidrokarbon, menggolongkan senyawa hidrokarbon berdasarkan strukturnya dan hubungannya dengan sifat senyawa. A. Karakteristik Atom Karbon Kekhasan Atom Karbon Atom karbon memiliki empat elektron valensi. Keempat elektron valensi tersebut dapat membentuk empat ikatan kovalen melalui penggunaan bersama pasangan elektron dengan atomatom lain. Atom karbon dapat berikatan kovalen tunggal dengan empat atom hidrogen membentuk molekul metana CH. Rumus Lewisnya Selain dapat berikatan dengan atomatom lain, atom karbon dapat juga berikatan kovalen dengan atom karbon lain, baik ikatan kovalen tunggal maupun rangkap dua dan tiga, seperti pada etana, etena dan etuna lihat pelajaran Tata Nama Senyawa Organik. Kecenderungan atom karbon dapat berikatan dengan atom karbon lain memungkinkan terbentuknya senyawa karbon dengan berbagai struktur membentuk rantai panjang atau siklik. Hal inilah yang menjadi ciri khas atom karbon. Jika satu atom hidrogen pada metana CH diganti oleh gugus CH maka akan terbentuk etana CHCH. Jika atom hidrogen pada etana diganti oleh gugus CH maka akan terbentuk propana CHCHCH dan seterusnya hingga terbentuk senyawa karbon berantai atau siklik. Atom C Primer, Sekunder, Tersier, dan Kuartener Berdasarkan kemampuan atom karbon yang dapat berikatan dengan atom karbon lain, muncul istilah atom karbon primer, sekunder, tersier, dan kuartener. Istilah ini didasarkan pada jumlah atom karbon yang terikat pada atom karbon tertentu. Atom karbon primer adalah atomatom karbon yang mengikat satu atom karbon tetangga. Atom karbon sekunder adalah atomatom karbon yang mengikat dua atom karbon tetangga. Atom karbon tersier adalah atomatom karbon yang mengikat tiga atom karbon tetangga. Reaksi Reduksi Oksidasi Redoks Setelah mempelajari modul ini diharapkan siswa mampu menjelaskan perkembangan konsep reaksi reduksi oksidasi dan hubungannya dengan tata nama senyawa serta penerapannya. A. PENGERTIAN REDUKSI OKSIDASI Pengikatan Oksigen Senyawa yang terbentuk dari hasil reaksi dengan oksigen dinamakan oksida sehingga reaksi antara oksigen dan suatu unsur dinamakan reaksi oksidasi. Karat besi adalah senyawa yang terbentuk dari hasil reaksi antara besi dan oksigen besi oksida. Perkaratan besi merupakan salah satu contoh dari reaksi oksidasi. Persamaan reaksi pembentukan oksida besi dapat ditulis sebagai berikut. Pada reaksi tersebut, besi mengalami oksidasi dengan cara mengikat oksigen menjadi besi oksida. Kebalikan dari reaksi oksidasi dinamakan reaksi reduksi. Pada reaksi reduksi terjadi pelepasan oksigen. Besi oksida dapat direduksi dengan cara direaksikan dengan gas hidrogen, persamaan reaksinya Pelepasan dan Penerimaan Elektron Dalam konsep redoks, peristiwa pelepasan elektron dinamakan oksidasi, sedangkan peristiwa penerimaan elektron dinamakan reduksi. Reaksi redoks pada peristiwa perkaratan besi dapat dijelaskan dengan reaksi berikut Pada reaksi tersebut, enam elektron dilepaskan oleh dua atom besi dan diterima oleh tiga atom oksigen membentuk senyawa FeO, Oleh karena itu, peristiwa oksidasi selalu disertai peristiwa reduksi. Pada setiap persamaan reaksi, massa dan muatan harus setara antara ruas kanan dan ruas kiri ingat kembali penulisan persamaan reaksi. Persamaan reaksi redoks tersebut memiliki muatan dan jumlah atom yang sama antara ruas sebelah kiri dan sebelah kanan persamaan reaksi. Oksidasi besi netral melepaskan elektron yang membuatnya kehilangan muatan. Dengan menyamakan koefisiennya maka muatan pada kedua ruas persamaan reaksi menjadi sama. Penyetaraan pada reaksi reduksi oksigen juga menggunakan cara yang sama. Contoh Reaksi Reduksi Oksidasi berdasarkan Transfer elektron Dari persamaan tersebut, dapat diketahui bahwa Mg melepaskan elektron dan Cl menerima elektron. Dengan demikian, Mg mengalami oksidasi dan Cl mengalami reduksi. Reduktor dan Oksidator Dalam reaksi redoks, pereaksi yang dapat mengoksidasi pereaksi lain dinamakan zat pengoksidasi atau oksidator. Sebaliknya, zat yang dapat mereduksi zat lain dinamakan zat pereduksi atau reduktor. Pada Contoh diatas, Magnesium melepaskan elektron yang menyebabkan klorin mengalami reduksi. Dalam hal ini, magnesium disebut zat pereduksi atau reduktor. Sebaliknya, atom klorin berperan dalam mengoksidasi magnesium sehingga klorin disebut oksidator. Contoh Reduktor dan Oksidator Reaksi Redoks Berdasarkan Perubahan Bilangan Oksidasi Bagaimana bilangan oksidasi dapat menjelaskan reaksi redoks Apa Anda cukup puas dengan konsep transfer elektron Tinjau antara reaksi SO dengan O membentuk SO. Reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut Jika dikaji berdasarkan konsep pengikatan oksigen maka reaksi tersebut adalah reaksi oksidasi. Jika dikaji berdasarkan transfer elektron maka Anda mungkin akan bingung, mengapa Pada reaksi tersebut tidak terjadi transfer elektron, tetapi terjadi penggunaan bersama pasangan elektron membentuk ikatan kovalen. Reaksi tersebut tidak dapat dijelaskan dengan konsep transfer elektron. Oleh karena banyak reaksi redoks yang tidak dapat dijelaskan dengan konsep pengikatan oksigen maupun transfer elektron maka para pakar kimia mengembangkan konsep alternatif, yaitu perubahan bilangan oksidasi. Menurut konsep ini, jika dalam reaksi bilangan oksidasi atom meningkat maka atom tersebut mengalami oksidasi. Sebaliknya, jika bilangan oksidasinya turun maka atom tersebut mengalami reduksi. Untuk mengetahui suatu reaksi tergolong reaksi redoks atau bukan menurut konsep perubahan bilangan oksidasi maka perlu diketahui biloks dari setiap atom, baik dalam pereaksi maupun hasil reaksi. Berdasarkan diagram tersebut dapat disimpulkan bahwa Atom S mengalami kenaikan biloks dari menjadi , peristiwa ini disebut oksidasi atom O mengalami penurunan biloks dari menjadi , peristiwa ini disebut reduksi. Dengan demikian, reaksi tersebut adalah reaksi redoks. Oleh karena molekul O menyebabkan molekul SO teroksidasi maka molekul O adalah oksidator. Molekul O sendiri mengalami reduksi akibat molekul SO sehingga SO disebut reduktor. Contoh Reaksi Redoks Menurut Perubahan Bilangan Oksidasi Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit Agar dapat memahami sifatsifat larutan elektrolit dan non elektrolit, serta reaksi reduksi oksidasi Anda harus mampu mengidentifikasi sifat larutan elektrolit dan non elektrolit berdasarkan data hasil percobaan. GEJALA HANTARAN ARUS LISTRIK PADA LARUTAN Arus listrik timbul karena adanya aliran elektron, yaitu suatu partikel bermuatan negatif. Elektronelektron ini mengalir melelui suatu bahan yang disebut konduktor. Bagaimana cara mengetahui suatu cairan dapat menghantarkan arus listrik atau tidak Untuk mengetahuinya, Silahkan lakukan percobaan Uji Daya hantar Listrik Larutan. Hukumhukum dasar dan perhitungan kimia . Hukum kekekalan massa Hukum Lavoisier . Hukum perbandingan tetap Hukum Proust . Hukum perbandingan volume Hukum GayLussac . Hukum Avogadro KONSEP MOL MOL menyatakan satuan jumlah zat. Satuan jumlah zat ini sama halnya dengan penyederhanaan jumlah suatu barang. Contoh, lusin digunakan untuk menyederhanakan satuan barang pecah belah. Penyederhanaan ini perlu dilakukan karena proses kimia yang berlangsung dalam kehidupan seharihari melibatkan sekumpulan partikel sangat kecil yang jumlahnya sangat banyak. Tata Nama Senyawa dan Persamaan Reaksi Kimia Agar dapat memahami materi pada bagian ini, Anda harus mampu mendeskripsikan tata nama senyawa anorganik dan organik sederhana serta persamaan reaksinya. RUMUS KIMIA Rumus kimia menyatakan jenis dan jumlah atom dengan komposisi tertentu untuk setiap molekul. Rumus kimia sangat penting dalam mempelajari ilmu kimia karena pengertian yang utuh mengenai zat diawali dari rumus kimianya. Rumus Kimia Unsur Rumus kimia unsur terdiri atas satu atom monoatomik sama dengan lambang atom unsur tersebut. Rumus Molekul Molekul adalah partikel penyusun senyawa. Rumus molekul adalah rumus yang menyatakan jenis dan jumlah atom yang membentuk molekul senyawa tersebut. Rumus molekul digolongkan menjadi yaitu rumus molekul unsur dan rumus molekul senyawa. Tata nama senyawa yang terbentuk dari unsur logam dan bukan logam. Tata nama senyawa yang terbentuk dari unsurunsur bukan logam. Tata nama senyawa yang dibentuk oleh lebih dari dua atom yang berbeda Poliatom. Tata nama senyawa Asam Tata nama Senyawa Basa TATA NAMA SENYAWA PERSAMAAN REAKSI KIMIA Persamaan yang menggambarkan terjadinya suatu reaksi kimia dinamakan persamaan reaksi, meliputi lambang dan rumus, wujud zat padat,cair,gas,larutan, koefisien reaksi, serta tanda panah yang menunjukkan terjadinya reaksi. Dalam persamaan reaksi, zatzat yang bereaksi terletak di sebelah kiri tanda panah pereaksi, sedangkan zatzat hasil reaksi terletak di sebelah kanan tanda panah produk. Ikatan Kimia Agar dapat memahami ikatan kimia, Anda harus mampu membandingkan proses pembentukan ikatan ion, ikatan kovalen, ikatan koordinasi, dan ikatan logam serta hubungannya dengan sifat fisika senyawa yang terbentuk. Atom memiliki kecenderungan untuk mencapai kestabilan dengan cara berikatan dengan atom lain. Elektron yang berperan pada pembentukan ikatan kimia adalah elektron valensi dari suatu atom/unsur yang terlibat. Salah satu petunjuk dalam pembentukan ikatan kimia adalah adanya golongan unsur yang stabil yaitu golongan VIIIA atau golongan gas mulia. Oleh sebab itu dalam pembentukan ikatan kimia, atomatom akan membentuk konfigurasi elektron seperti pada unsur gas mulia. Unsur gas mulia mempunyai elektron valensi sebanyak oktet kecuali Helium duplet, seperti terlihat pada table di bawah ini. Periode Unsur He Ne Ar Kr Xe Rn Nomor Atom K L M N O P Kecenderungan unsurunsur untuk menjadikan konfigurasi elektronnya sama seperti gas mulia terdekat dikenal dengan istilah Aturan Oktet. Untuk mengilustrasikan ikatan kimia dapat dilakukan dengan menuliskan rumus Lewis dan rumus ikatan. Ikatan kimia dibedakan menjadi yaitu . Ikatan ion . Ikatan kovalen . Ikatan kovalen koordinasi . Ikatan logam. Ikatan kovalen terdiri dari . Ikatan kovalen tunggal . Ikatan kovalen rangkap dua . Ikatan kovalen rangkap tiga . Ikatan kovalen polar . Ikatan kovalen non polar Contoh Ikatan Kovalen, lihat gambar di bawah ini Informasi Kimia Energi Atom dan Perkembangan Model Atom ENERGI ATOM Energi atom adalah energi yang bersumber dari atom. Setiap atom memiliki partikelpartikel energi. Inti atom yang merupakan sumber energi ini dilepaskan ketika atom terbelah. Energi atom dapat diperoleh dengan dua cara, yaitu dengan penyatuan atom dan pembelahan atom. Ketika dua atau lebih atom bergabung menjadi satu, dihasilkan energi yang luar biasa dalam bentuk panas. Sebagian besar energi matahari berasal dari reaksi penyatuan ini. Sumber lain energi atom adalah proses pembelahan atom. Ketika partikelpartikel atom dibenturkan dengan partikelpartikel seperti neutron, sebagian atom akan membelah menghasilkan energi yang luar biasa besarnya. Contohnya reaksi pembelahan Uranium . Tahukah Anda, berapa banyak energi yang dilepaskan dari pembelahan atom di atas Satu kilogram Uranium menghasilkan energi sejuta kali lebih besar dibandingkan energi yang diperoleh dari pembakaran satu kilogram batu bara Dan tahukah Anda Uranium seukuran kerikil kecil dapat menjalankan sebuah kapal samudra, pesawat, atau generator Kedahsyatan energi pembelahan Uranium ini, ironisnya dikemudian hari disalahgunakan manusia untuk membuat bom nuklir yang menewaskan jutaan manusia. Bagaimana pendapat Anda mengenai hal ini Sepengetahuan Anda apa saja kegunaan energi atom ini PERKEMBANGAN MODEL ATOM Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku sampai saat ini, seperti terlihat pada gambar berikut ini. Model atom ini dikembangkan oleh Erwin Schrodinger . Bagaimanakah pendapat para ilmuwan mengenai teori dan model ataom sebelum abad ke Berikut ini adalah perkembangan teori dan model atom secara kronologis yang dianggap benar menurut zamannya. SifatSifat Umum Unsur dalam Sistem Periodik Pada akhir abad dan awal abad beberapa unsur telah ditemukan dan juga diketahui sifatsifatnya. Unsurunsur yang mempunyai sifat yang mirip dikelompokkan dalam satu golongan dan dalam suata tabel yang disebut Tabel Periodik. Beberapa sifat umum yang dimiliki unsur antara lain Jarijari Atom, Keelektronegatifan Elektronegativitas, Energi Ionisasi dan Afinitas Elektron. Massa Atom Relatif dan Massa Molekul Relatif Massa atom relatif Ar suatu unsur adalah perbandingan massa ratarata satu atom unsur tersebut terhadap / masa satu atom isotop karbon. Massa molekul relatif Mr adalah perbandingan massa satu molekul unsur atau senyawa terhadap / x massa satu atom karbon.