MANAJEMEN PROGRAM Direktur: Prof. Dr. Ismunandar (SEAMEO QITEP in Science) Wakil Direktur: Dr. Indarjani (SEAMEO QITEP in Science) Buku ini ditulis oleh: 1. Dr. Maman Wijaya, M.Pd. (SEAMEO QITEP in Science) 2. Drs. Kandi, M.A. (SEAMEO QITEP in Science) 3. Reza Setiawan, S.Si., M.T. (SEAMEO QITEP in Science) 4. Eka Danti Agustiani, M.Si. (SEAMEO QITEP in Science) PENASIHAT Prof. Denis Goodrum, Jef Byrne dan Dr. Kerrie Wilde (Science by Doing Centre, Australian Academy of Science) Prof. Dr. Sangkot Marzuki (Akademi Ilmu Pengetahuan Indonesia) Dr. H. Moh. Wahyudin Zarkasyi, Ak. (Dinas Pendidikan Provinsi Jawa Barat) UCAPAN TERIMAKASIH Program Kerjasama Edukasi Sains Indonesia-Australia (PROGRESIA) didukung oleh: 1. Pemerintah Australia melalui AusAid dan QUESTACON 2. Pemerintah Indonesia melalui SEAMEO QITEP in Science Buku ini telah ditinjau ulang oleh para guru dari sekolah-sekolah sebagai berikut: SMP BPK Penabur Bandung, SMP Istiqomah Bandung, SMP Krida Utama Bandung, SMP Taruna Bakti Bandung, SMPN 1 Bandung, SMPN 1 Batujajar Bandung Barat, SMPN 1 Cikalongwetan Bandung Barat, SMPN 1 Cipeundeuy Bandung Barat, SMPN 1 Parongpong Bandung Barat, SMPN 2 Gunung Halu Bandung Barat, SMPN 4 Lembang Bandung Barat, SMPN 6 Bandung, SMPN 12 Bandung, SMPN 13 Bandung. PERNYATAAN Buku ini digandakan untuk kepentingan ujicoba penerapan di 10 SMP target di Kota Bandung dan Kabupaten Bandung Barat dalam program “PROGRESIA” (Program Kerjasama Edukasi Sains Indonesia-Australia). Tidak diperkenankan untuk mengutip, menyalin atau mengubah isi buku ini tanpa izin tertulis dari pihak SEAMEO QITEP in Science. © SEAMEO QITEP in Science, 2013 i Belajar Sains seperti Saintis dengan Progresia Belajar sains sangat penting bagi masa depanmu. Bukan hanya bagi kamu yang akan memilih kerja di bidang sains saja, tapi bagi semua orang warga dunia. Sains menjadi dasar ketika kamu memutuskan banyak hal dalam kehidupan. Dan yang sangat penting, sains mengajarkan kita metode ilmiah, yakni salah satu cara penyelesaian masalah. Jadi belajar sains bukan cuma menghafal istilah-istilah, konsep-konsep, dan mengerjakan soal yang sukar. Bagian yang terpenting dari belajar sains adalah belajar melakukan sains untuk menyelesaikan suatu masalah. Melalui kegiatan belajar seperti ini, pada dasarnya kamu sudah menjadi seorang saintis. Jadi kamu akan belajar sains dengan menjadi saintis, atau belajar sains dengan melakukan sains. Prof. Dr. Ismunandar Direktur SEAMEO QITEP in Science Belajar dengan menggunakan buku ini adalah bagian dari program bernama “Progresia” (Program Kerjasama Edukasi Sains Indonesia-Australia), yang bertujuan untuk menguji coba metode pembelajaran sains seperti saintis. Program ini merupakan kerjasama antara Indonesia dengan Australia yang dilaksanakan oleh South East Asia Ministers of Education Organization (SEAMEO) Quality Improvement of Teacher and Education Personel (QITEP) in Science dan Science by Doing Centre Australia Academy of Science, dengan dukungan Questacon Australia, DIISTRE Australia, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Indonesia dan Dinas Pendidikan Provinsi Jawa Barat. Semoga kamu dapat menikmati belajar sains dengan mengerjakan sains. Tujuan akhir dari program ini adalah agar kamu dapat maju (progresia) di bidang apapun yang kamu pilih dengan bekal pembelajaran aktif dan bekerjasama dengan sesama teman, di bawah bimbingan gurumu. Semoga pengalaman belajar dengan buku ini akan memberikan pengalaman positif dalam perjalananmu untuk meraih cita-cita. Atas nama SEAMEO QITEP in Science saya juga menyampaikan penghargaan dan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga program kerjasama ini dapat berlangsung. Saya berharap bahwa buku siswa yang masih akan terus disempurnakan ini dapat memberikan sumbangan yang berarti bagi kemajuan kualitas pendidikan untuk generasi penerus bangsa. ii Daftar Isi Halaman Belajar Sains seperti Saintis dengan Progresia ii Daftar Isi iii Apa Isi Buku Ini? iv Bagaimana kita belajar dengan buku ini? v Alur baca dalam setiap halaman vii Bagian 1 : APAKAH YANG MENJADI PENYUSUN SUATU ZAT Kegiatan 1.1 Kita dan zat kimia Kegiatan 1.2 Apakah bisa lebih kecil lagi? Kegiatan 1.3 Ayo mengenal unsur! Kegiatan 1.4 Tabel Periodik Kegiatan 1.5 Ion Kegiatan 1.6 Dari hidrogen dan oksigen menjadi air Kegiatan 1.7 Ayo membuat molekul! 1 2 4 8 10 14 16 18 Bagian 2 : BAGAIMANA HUBUNGAN ANTARA SIFAT BAHAN KIMIASEHARI-HARI DENGAN STRUKTUR PARTIKEL PENYUSUNNYA 23 Kegiatan 2.1 Benda apa saja yang dapat menghantarkan listrik? 24 Kegiatan 2.2 Bagaimana caranya agar suatu zat mengandung ion? 26 Kegiatan 2.3 Apakah setiap zat itu dapat bercampur dengan zat lainnya? 28 Kegiatan 2.4 Bagaimana struktur molekul pada zat padat, cair, dan gas? 30 Kegiatan 2.5 Jika zat padat dipanaskan atau didinginkan, apa yang terjadi dengan kedudukan molekul-molekul penyusunnya? 34 Kegiatan 2.6 Jika zat cair dipanaskan atau didinginkan, apa yang terjadi dengan kedudukan molekul-molekul penyusunnya? 36 Kegiatan 2.7 Jika gas dipanaskan, apa yang terjadi dengan kedudukan molekul-molekul penyusunnya? 40 Bagian 3 : APAKAH MANFAAT DAN EFEK SAMPING DARI PRODUK BAHAN KIMIA RUMAH TANGGA Kegiatan 3.1 Pengelompokan bahan kimia rumah tangga Kegiatan 3.2 Identifikasi bahaya bahan kimia rumah tangga Kegiatan 3.3 Apakah bahan pembersih itu aman? Kegiatan 3.4 Apakah pewarna tahu itu alami atau buatan? Kegiatan 3.5 Pengaruh deterjen terhadap pertumbuhan kacang hijau 43 44 46 48 52 56 TES SUMATIF 59 Glosarium 60 Lampiran TABEL SISTEM PERIODIK UNSUR 62 Lampiran PAPAN MODEL ATOM 64 iii Bagaimana kita belajar dengan buku ini? Apa Isi buku Ini? Buku ini terdiri dari tiga pertanyaan besar. Bagian 1 Bagian 2 Bagian 3 iv Zat atau materi adalah penyusun dari semua benda, baik alami maupun buatan, yang kita temukan ataupun gunakan dalam hidup kita. Berbagai benda tersebut memiliki kegunaan yang beraneka ragam, yang ternyata terkait dengan sifat dari zat atau materi yang menyusunnya. Dengan mempelajari sifat-sifat dari zat atau materi tersebut, kita dapat menciptakan berbagai macam benda untuk membantu dan mempermudah kita dalam menyelesaikan berbagai pekerjaan yang kita lakukan. Itulah mengapa kita tidak menggunakan seragam sekolah yang terbuat dari besi, atau Ibu kita tidak memasak dengan panci yang terbuat dari kertas. Topik yang dibahas di buku adalah zat atau materi, meliputi penyusun, sifat-sifat serta beberapa contoh manfaat dan dampaknya dalam kehidupan sehari-hari. v Sebagian besar dari isi buku siswa ini memang berupa panduan kegiatan. Hal ini karena kamu diharapkan akan belajar sains dengan lebih baik dan lebih asyik dengan cara mencari jawaban dari pertanyaan-pertanyaan melalui proses mengamati, memperkirakan, mencoba, menyimpulkan dan mengkomunikasikan langsung berbagai hal mengenai topik yang dipelajari. Dalam istilah pendidikan, cara ini dikenal dengan model inkuiri. Model ini mendekatkan cara kamu mempelajari sains dengan apa yang dilakukan oleh para ilmuwan sains dalam meneliti sesuatu. Teori yang diuraikan di buku ini memang secukupnya saja, tapi kamu akan memahami konsep yang mendasarinya secara lebih mendalam melalui kegiatankegiatan yang kamu lakukan. Alur baca dalam setiap halaman ? 1. Tanda tanya besar (dalam lingkaran merah muda); menandai pertanyaan awal yang ingin dijawab melalui rangkaian kegiatan setelahnya. g Apa yan n a k diperlu Ap dila a yan kuk g an Diskusi di kelas 2.Apa yang diperlukan (dalam lingkaran biru); menginformasikan alat dan bahan yang diperlukan untuk tiap kegiatan. 3. Apa yang dilakukan (dalam lingkaran merah); berisi rangkaian tahap-tahap kegiatan yang akan kamu lakukan. Jangan lupa untuk selalu mencatat hal-hal penting dalam kegiatanmu ya...! Hal itu sangat penting dalam proses sains. 4.Diskusi (dalam lingkaran hijau); memandu diskusi yang harus kamu lakukan di tiap kelompok atau di kelas. Kalian harus selalu mencatat hasil diskusi kelompok maupun diskusi kelas di buku catatan masing-masing. Urutan dari ke empat tanda di atas adalah urutan alur baca. Jadi mulailah membaca secara berurutan dari nomor 1 sampai dengan nomor 4. 5. Speaker berseru (dalam lingkaran kuning); memberikan uraian informasi yang terkait dengan kegiatan yang dilakukan. KUIS vi Dalam tiap kegiatan, kamu akan menemukan beberapa bagian yang berbeda-beda tanda, yang juga merupakan alur baca dalam setiap halaman, yaitu: 6.Kuis (dalam segiempat kuning); beberapa kegiatan diselingi atau diakhiri oleh beberapa pertanyaan atau soal-soal yang membantumu mengetahui sejauh mana pengetahuan dan pemahamanmu mengenai topik yang sedang atau telah dibahas. vii Bagian Belajar sains dengan aktif akan mengembangkan sikap-sikap positif dari kamu semua, yaitu: Nah, gunakanlah buku siswa ini sebaik-baiknya untuk melakukan kegiatan-kegiatan sains, agar konsep-konsep penting mengenai zat atau materi dapat kamu pahami dengan baik. Semoga kamu semua bisa menikmati praktik sains, sama seperi kami tim penulis menikmati proses penulisan buku ini. Semoga pula semua sikap yang positif dari seorang saintis dapat kamu miliki. Ba gia n APAKAH YANG MENJADI PENYUSUN SUATU ZAT? Terdiri dari menemukan sesuatu. P Kreatif: selalu mencari cara untuk memecahkan masalah. P Jujur: agar hasilnya tidak menyesatkan orang, seorang saintis tidak boleh mengubah hasil-hasil pengamatan maupun percobaannya. P Obyektif: selalu memutuskan sesuatu berdasarkan data yang ada, bukan cuma kira-kira atau menduga. P Berpikiran terbuka: seorang saintis harus harus mau saling berbagi pengetahuan dan menerima pendapatpendapat orang lain yang didukung oleh data yang tepat. P Tekun: mau bekerja sebaik mungkin hingga mendapatkan hasil atau memecahkan masalah. P Tanggung jawab: saintis yang baik akan peduli dan menjaga orang lain serta lingkungannya. 1 P Rasa ingin tahu: selalu ingin mengetahui atau 1 Kegiatan 1.1 Kita dan zat kimia Kegiatan 1.2 Apakah bisa lebih kecil lagi? Kegiatan 1.3 Ayo mengenal unsur! Kegiatan 1.4 Tabel Periodik Kegiatan 1.5 Ion Kegiatan 1.6 Dari hidrogen dan oksigen menjadi air Kegiatan 1.7 Ayo membuat molekul! Selamat belajar! viii Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? 1 Kegiatan 1.1 Kita dan zat kimia Lihatlah video yang berjudul “LIVING WITHOUT CHEMISTRY?” yang terdapat pada folder Video dalam CD yang telah disertakan. Bila tidak bisa melihat tayangan tersebut, bayangkanlah kalian berada di dalam kelas, di halaman rumah, di ruang tamu, dan di dapur. ? Bahan-bahan kimia apa saja yang dapat kalian jumpai di tempat-tempat tersebut? Apa yang terjadi bila kita hidup tanpa zat kimia? 2 Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? Bagian g Apa yan an diperluk Setiap KELOMPOK akan memerlukan: • Sedikitnya 20 potongan kertas ukuran kira-kira 6x8 cm. Setiap SISWA akan memerlukan: Bagaimana wujud atau aroma bahan-bahan kimia yang kamu ketahui? Mungkinkah kita bisa hidup tanpa bahan kimia? Nama benda: Wujud: uatan: Alami atau b Warna: Bau: Langkah 2 Tulislah nama setiap jenis benda yang kau temukan pada potongan kertas yang telah disiapkan Ap beserta ciri-ciri benda dila a yan kuk g dalam kehidupan seharihari, atau ciri khas lainnya: an nama, wujud (padat, cair, Langkah 1 gas), bahan buatan atau Setelah menonton film atau alami, warna, aroma, serta kegunaannya. Satu mengamati lingkungan potongan kertas memuat sekitar, jawablah satu jenis benda. pertanyaan-pertanyaan berikut setelah berdiskusi Langkah 3 dengan teman dalam Buatlah pengelompokan kelompokmu! bahan kimia dengan cara Apa yang dimaksud dengan mengumpulkan potongan bahan kimia? kertas yang berisi nama zat Apa yang dimaksud dengan berdasarkan wujudnya. Lalu bahan kimia alami? buat lagi pengelompokan Apa yang dimaksud dengan berdasarkan bahan alami dan buatan, menurut warna bahan kimia buatan atau atau aroma. Menurutmu biasa juga disebut sebagai faktor apa saja yang produk kimia? menyebabkan bendaBerapa banyakkah jenis benda itu berbeda satu bahan kimia yang kamu sama lain? ketahui? • Pulpen atau pensil. • Buku catatan. 1 Diskusi di kelas (Catatlah dalam bukumu!) • Adakah benda yang bukan merupakan bahan kimia yang pernah Anda jumpai dalam kehidupan? Bila ada, sebutkan nama dan jenisnya, dan jelaskan mengapa benda itu dianggap bukan sebagai bahan kimia! • Pernahkah Anda selama hidup ini tidak berinteraksi dengan bahan kimia misalnya dalam kurun waktu satu hari, satu jam, atau satu detik? • Mengapa harus ada bahan kimia buatan? Tidakkah cukup dengan bahan kimia alami? Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? 3 Bagian Kegiatan 1.2 1 Apakah bisa lebih kecil lagi? Apakah materi penyusun benda-benda di alam? ng a y a Ap kan u l r e dip ? 28 cm dengan lebar minimal 10 cm. Setiap SISWA akan memerlukan: • Gunting. • Kertas bekas dengan ukuran panjang sekitar • Buku catatan. Langkah 1 Apa dila yang kuk an • Ambillah kertas yang sudah disediakan dan potonglah menjadi dua bagian yang sama besar. Langkah 2 • Ambil setengah bagian dari potongan kertas tersebut dan potong kembali menjadi dua bagian yang sama besar. 4 • Alat tulis. Langkah 3 • Potong kembali setengah bagian kertas tersebut sebanyak yang kalian bisa. Langkah 4 • Tuliskan di buku catatan berapa kali kalian dapat memotong kertas tersebut. Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? Tabel di bawah memperlihatkan perbandingan antara jumlah ukuran potongan kertas dengan benda yang memiliki ukuran yang sama. Diskusi di kelas (Catatlah dalam bukumu!) • Coba kalian prediksikan apakah kertas tersebut masih dapat dibagi menjadi bagian yang lebih kecil? Coba jelaskan! • Bagaimana dengan benda lain, apakah juga bisa dibagi-bagi menjadi bagian yang lebih kecil seperti kertas tadi? • Menurut kalian apakah kita dapat membagi kertas tersebut terus menerus atau ada batasnya? Coba jelaskan! Potongan ke- Panjang 1 14,0 cm Telapak tangan anak-anak 2 7,0 cm Jari, Telinga 3 3,5 cm Jam Tangan, Jamur, Mata 4 1,75 cm Serangga 8 1 mm 10 0,25 mm Masih menggunting? Kebanyakan sudah menyerah sekarang. 12 0,06 mm Rambut 14 0,015 mm Ketebalan kertas 18 1 mikron Bakteri 19 0,5 mikron 24 0,015 mikron 31 0,0001 mikron Ukuran yang mirip Selamat jika kalian masih bisa! Panjang Gelombang Cahaya Membran Ukuran dari sebuah Atom (sumber: http://www.miamisci.org/af/sln/phantom/papercutting.html ) Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? 5 Bagian SEJARAH PENEMUAN ATOM TENTANG ATOM Atom adalah bagian terkecil yang menyusun sebuah benda dan masih memiliki sifat aslinya. Termasuk tubuh kita juga tersusun dari atom-atom tersebut. Kita tidak akan dapat melihat sebuah 1 atom hanya dengan mata kita, bahkan dengan mikroskop yang biasa kita lihat di laboratorium karena ukurannya yang sangat kecil yaitu sekitar 20.000 kali lebih kecil dari diameter rambut kita. Kita dapat melihat atom dengan bantuan alat yang disebut dengan Scanning Tunneling Microscope (STM). Atom tersusun dari partikelpartikel sub-atomik yaitu proton, elektron, dan neutron. Greek Philosopher Democritus (born 460 BCE) “Atom adalah bagian terkecil dari suatu benda yang tidak dapat dibagi-bagi lagi” John Dalton (1766-1844) Penampakan Susunan Atom-Atom Karbon Pada Permukaan Grafit yang Dilihat dengan STM “Atom dari unsur yang sama memiliki sifat fisika dan kimia yang sama” (sumber: http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Graphite_ ambient_STM.jpg ) JJ Thomson (1856-1940) “Atom merupakan bola bermuatan (+) dan pada tempattempat tertentu tersebar elektron” elektron Ernest Rutherford (1871-1937) neutron “Atom terdiri dari inti positif dan di sekelilingnya beredar elektron” proton garis orbit elektron Model Atom Bohr 6 Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? Niels Bohr (1885-1962) “Elektron bergerak mengelilingi lintasan tanpa menyerap/ memancarkan energi” ; “Elektron ke lintasan lebih tinggi jika menyerap energi, ke lintasan rendah jika melepas energi” (Menyempurnakan teori Rutherford) Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? 7 Kegiatan 1.3 Ayo mengenal unsur! Apakah semua benda tersusun dari atom yang sama? ? Bagian ng a y a Ap an k u k a l di Langkah 1 Kalian memiliki beberapa benda yang memiliki volume sama, namun terbuat dari bahan yang berbeda. Coba kalian prediksi apakah bendabenda tersebut memiliki massa yang sama? Bagaimana cara kalian melakukannya? Langkah 2 Apa yang diperlukan Coba kalian lihat ilustrasi di bawah! Setiap KELOMPOK akan memerlukan: • Dua buah benda atau lebih yang memiliki ukuran dan volume sama dengan jenis berbeda, misal: besi, tembaga, aluminium dan lain-lain. Kubus alumunium hanya tersusun atas atom aluminium dan kubus tembaga hanya tersusun dari atom Tembaga. Coba kalian perhatikan apa saja yang menjadi perbedaan dari kedua atom dan juga keadaan susunan atomatom tersebut pada kedua kubus? Tuliskan pada buku catatan kalian! 1 Langkah 4 Kepadatan dari sebuah benda ditentukan dari massa benda tersebut dibagi dengan volumenya. Dari benda-benda yang kalian gunakan, mana yang memiliki kepadatan yang paling besar? Bagaimana cara kalian menentukannya? Langkah 3 Dari percobaan yang kalian telah lakukan pada langkah 1, berikanlah dua buah penjelasan yang memungkinkan tentang mengapa benda yang satu lebih berat dibandingkan dengan benda yang lain, meskipun mereka memiliki bentuk dan volume yang sama. Tembaga Setiap SISWA akan memerlukan: • Pulpen atau pensil. • Buku catatan. Diskus i di kela s (Catatlah dalam bukumu!) Kepadatan sebuah benda dapat dipengaruhi oleh ukuran, massa, dan susunan dari atom-atom yang menyusun benda tersebut. Dari percobaan yang telah kalian lakukan, apa yang dapat kalian simpulkan tentang atomatom penyusunnya apabila benda tersebut memiliki kepadatan yang tinggi? Bagaimana jika kepadatan benda tersebut rendah? Apa yang membedakannya? Aluminium 8 Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? 9 Kegiatan 1.4 Tabel Periodik Sifat-sifat apa saja yang dimiliki oleh unsur? Bagian 1 TABEL PERIODIK UNSUR KIMIA ? Para ilmuwan telah berhasil menemukan sekitar 100 jenis unsur yang memiliki sifat khasnya masing-masing. Kita dapat Apa yang diperlukan melihat daftar unsur tersebut pada sebuah tabel yang dinamakan dengan Tabel Periodik Unsur. Tabel tersebut menggolongkan elemen berdasarkan sifat fisis dan kimianya. Setiap KELOMPOK akan memerlukan: • Poster Tabel Periodik (tersedia di lampiran buku siswa). Setiap SISWA akan memerlukan: • Pulpen atau pensil. • Buku catatan. 10 Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? 11 Bagian Apa y a dilak ng ukan Langkah 2 Dengan menggunakan Tabel Periodik Unsur, carilah unsur yang biasa kalian temukan atau gunakan dalam keseharian. Gunakan tabel dibawah (tulis kembali pada buku catatanmu) untuk membantu dalam membuat catatan! Langkah 1 Coba kalian perhatikan dan amati tabel periodik! Informasi apa saja yang dapat kalian lihat pada tabel tersebut? Unsur Simbol Titik Didih Titik Leleh 1 KUIS Langkah 3 Coba kalian kumpulkan kurang lebih sepuluh unsur yang biasa kalian temui atau gunakan sehari-hari dalam tabel tersebut! 1. Unsur apa yang digunakan pada Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 2. Unsur yang memiliki massa jenis terendah dari semua elemen? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 3. Unsur apa yang dibutuhkan untuk memperkuat tulang dan gigi? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Wujud (Padat, Cair, Gas) Massa Jenis Massa Atom 4. Unsur apa yang diolah organ hati dan dibutuhkan untuk mencegah anemia? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 5. Unsur apa yang berupa logam cair dan digunakan dalam termometer? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 6. Unsur yang digunakan dalam bola lampu sebagai filamen? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 7. Apakah nama satu unsur yang membentuk berlian dan grafit pensil? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 8. Unsur apa yang biasa digunakan sebagai bahan pemutih pakaian? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Diskusi di kelas (Catatlah dalam bukumu!) • Perhatikan kembali tabel periodik unsur. Menurut kalian bagaimana para ilmuwan menyusun tabel tersebut berdasarkan 12 sifat-sifat yang dimiliki oleh masing-masing unsur? Apakah kalian menemukan adanya keteraturan? Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? • Gunakan Tabel Periodik Unsur untuk menjawab kuis. 9. Unsur apa yang ditambahkan pada pasta gigi untuk membantu mengurangi kerusakan gigi? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 10.Unsur apa yang memiliki bentuk gas dan merupakan elemen gas paling berat yang ditemukan? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? 13 Bagian Kegiatan 1.5 ng a y Apa lukan r dipe Ion Setiap KELOMPOK akan memerlukan: ? • Butiran model partikel proton, neutron dan elektron yang terbuat dari plastisin atau kertas berwarna dengan masing-masing jenis partikel ditunjukkan dengan warna berbeda. Setiap kelompok mendapatkan 4 pasang partikel ini. Bagaimana ion terbentuk? • Papan Model Atom (tersedia di lampiran buku siswa). • Tabel Periodik Unsur. Niels Bohr menemukan bahwa atom terdiri dari inti atom yang disebut nukleus dan elektron yang beredar disekitar nukleus. Model atom ini dikenal dengan nama Model Atom Bohr. Nukleus terdiri dari proton yang memiliki muatan positif dan neutron yang tidak memiliki muatan. Sedangkan elektron memiliki muatan negatif. Semua atom yang terdapat pada Tabel Periodik 14 memiliki jumlah proton dan elektron yang sama besar sehingga mereka bersifat netral. Jumlah proton yang dimiliki oleh atom pada Tabel Periodik ditunjukkan oleh Nomor Atom. Pada tabel periodik, juga terdapat informasi nomor massa yang merupakan jumlah antara proton dengan neutron yang dimiliki oleh sebuah atom. Di alam terdapat atom- Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? atom sejenis dengan nomor atom sama namun nomor massa berbeda yang dikenal dengan istilah Isotop. Sebagai contoh adalah atom Oksigen yang memiliki tiga isotop yaitu Oksigen-16, Oksigen17, dan Oksigen-18, dengan angka di belakang menunjukkan nomor massanya. Setiap SISWA akan memerlukan: • Pulpen atau pensil. • Buku catatan. Jika suatu atom netral menangkap elektron, maka jumlah elektronnya akan menjadi lebih banyak dibandingkan dengan jumlah protonnya. Atom Apa y an dilaku g kan Langkah 1 Untuk memahami apa itu ion, kalian akan mencoba memainkan sebuah sosiodrama. Perhatikan instruksi dari Guru kalian! Langkah 2 Buatlah model partikelpartikel penyusun atom (proton, neutron, dan elektron) menggunakan plastisin atau kertas yang telah disediakan! Buatlah masing-masing partikel tersebut sebanyak 8 buah! 1 Diskusi di kelas (Catatlah dalam bukumu!) • Berapakah jumlah proton, neutron, dan elektron yang dimiliki oleh atom isotop Litium-7? • Jika setiap partikel proton memiliki muatan sebesar +1 dan elektron -1, berapa besar muatan atom tersebut? • Apakah atom ini bersifat netral? Mengapa demikian? • Jika kita ambil satu buah elektron dari atom Perhatikan instruksi tersebut. Berapakah dari Gurumu, dengan besar muatan atom menggunakan Papan Model sekarang? Bagaimana Atom, susunlah model jika kita tambahkan satu atom yang diminta. Dari buah elektron? Berapa informasi nomor atom dan besar muatannya? nomor massa, bagaimana cara kalian menentukan jumlah neutron yang dimiliki oleh atom tersebut? jumlah elektronnya. Atom yang melepaskan elektron ini dikatakan bermuatan yang menangkap elektron positif. ini dikatakan atom yang Atom yang bermuatan bermuatan negatif. listrik disebut ion. Ion Langkah 3 Jika suatu atom netral melepaskan elektron, maka jumlah protonnya akan menjadi lebih banyak dibandingkan dengan positif disebut kation dan ion negatif disebut anion. Ion merupakan atom atau gugus atom yang menerima atau melepas elektron. Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? 15 Bagian Kegiatan 1.6 1 Dari hidrogen dan oksigen menjadi air ? Model Molekul H2O Apakah molekul itu? Diskusi di kelas Apa yang diperlukan Setiap KELOMPOK akan memerlukan: • Poster Tabel Periodik. Setiap SISWA akan memerlukan: • Pulpen atau pensil. • Buku catatan. 16 Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? (Catatlah dalam bukumu!) • Pernahkah kalian mendengar istilah H2O? Apakah itu? • Dari rumus kimia H2O, menurut kalian apakah • Coba tuliskan apa saja benda ini tersusun dari yang kalian ketahui atom-atom tertentu? tentang istilah ini dalam Apa saja atom-atom buku catatan (bentuk, penyusunnya? Informasi sifat, kegunaan, dan lainapa saja yang dapat lain). kalian temukan tentang atom-atom tersebut • Coba temukan H2O pada Tabel Periodik pada Tabel Periodik Unsur? Unsur. Dapatkah kalian menemukannya? Mengapa? • Air terbuat dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Ketika dua atau lebih atom berikatan maka terbentuklah molekul. Dua atom hidrogen dan satu atom oksigen bersamasama membuat sebuah molekul air. Semua molekul terdiri dari dua atau lebih atom. Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? 17 Bagian Kegiatan 1.7 Ayo membuat molekul! ng a y Apa lukan r dipe Setiap KELOMPOK akan memerlukan: ? • Model butiran “atom” O, H, N, C, Cl dan S yang terbuat dari plastisin atau kertas berwarna dengan ukuran dan warna yang sama, masing-masing anggota mendapatkan 10 buah, kecuali atom O yang berjumlah 12 buah. Bagaimana membuat molekul unsur dan molekul senyawa? • Gambar-gambar model beberapa contoh molekul. • Zat-zat dengan rumusrumus berikut; O2, H2O, NaHCO3, NaCl, S8, dan CH3COOH. • Informasi mengenai zatzat kimia yang diamati (suplemen). 1 • Satu lembar kertas plano / kertas koran/ beberapa lembar kertas ukuran F4 atau A4. • Pulpen atau pensil. • Buku catatan. Setiap SISWA akan memerlukan: • Beberapa batang tusuk gigi (bila atom terbuat dari plastisin) atau lem (bila atom terbuat dari kertas). • 2 butir model atom Na. Molekul adalah bentuk gabungan dari dua atom atau lebih melalui ikatan kimia. Molekul unsur dibentuk dari dua atom atau lebih yang sejenis. Molekul senyawa dibentuk dari dua atom atau lebih yang berbeda jenis. 18 Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? 19 Bagian Apa y an dilaku g kan Tabel Pengamatan Langkah 1 Langkah 2 Setiap kelompok dibagikan jenis-jenis atom yang berbeda, masing-masing anggota mendapatkan 10 buah. Ada kelompok yang mendapatkan atom Oksigen, Hidrogen, Karbon, Nitrogen, Sulfur atau Klorin. Namai masing-masing atom yang diperoleh dengan nama unsur dan nama pemiliknya dengan pulpen atau pensil. Diskusikan dalam kelompok cara membuat molekul sebanyak-banyaknya dengan kombinasi atomatom tersebut. Dalam pembuatannya tentu akan melibatkan atom yang dimiliki oleh kelompoknya dan atom-atom yang dimiliki oleh kelompok lain. Masing-masing anggota mencatat hasil diskusi dalam buku catatan. Begitu tanda mulai diberikan, segeralah bekerjasama dengan teman-teman sekelompokmu dan temanteman dari kelompok lain untuk menggabungkan atom-atom menjadi model molekul-molekul. Molekul yang sudah terbentuk ditempel di kertas plano/F4/ A4 (bila atom dari kertas) atau digabungkan dengan tusuk gigi (bila atom dari plastisin). 20 1 Langkah 4 Dalam kelompok yang terdiri dari 4 - 5 orang, perhatikanlah demonstrasi pembentukan zat oleh gurumu dan berdiskusilah untuk mengisi Tabel Pengamatan terhadap ciri dan sifat dari unsur dan senyawa kimia yang disedia an. Langkah 5 Buatlah model pembentukan molekul dengan reaksi yang Langkah 3 didemonstrasikan oleh Pisahkanlah model-model molekul yang berhasil kamu gurumu: buat, antara molekul unsur NaHCO3 + CH3COOH dengan molekul senyawa. --> CH3COONa + CO2 + Periksalah kembali H2O ketepatan model molekul(Mintalah 1 atom Na molekul yang telah dibuat untuk tiap kelompok dan hitung jumlahnya. Kumpulkan dan tunujukkan dari gurumu). hasilnya pada gurumu! Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? Molekul Penyusun Tulislah komposisi atom-atom penyusunnya! *) Apa fasa/ wujud zatnya? Apa warnanya? Apa nama kimiawinya? Apa sebutannya dalam Bahasa Indonesia? Bagaimana tingkat bahayanya? **) O2 CO 2 H 2O NaHCO 3 NaCl S8 CH 3COOH CH 3COONa *) Contoh: CO2 : 1 atom Karbon + 2 atom Oksigen **) Lihatlah etiket pada label kemasan atau carilah keterangan MSDS-nya Diskusi di kelas (Catatlah dalam bukumu!) • Setelah kegiatan ini, model atom apa yang masih tersisa dan model atom apa yang habis terpakai untuk membuat molekul? Mengapa demikian? • Dapatkah kombinasi atom-atom (misalnya kombinasi antara atom H dengan atom O) yang sama membentuk molekul-molekul senyawa yang berbeda? Mengapa? • Perhatikanlah atomatom unsur dan molekulmolekul yang terlibat dalam reaksi kimia yang didemontrasikan (NaHCO3 + CH3COOH --> CH3COONa + CO2 + H2O)! Apakah yang tetap sama dalam suatu reaksi kimia? Apakah hal baru yang dihasilkan dalam suatu reaksi kimia? Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat? 21 MACAM-MACAM MOLEKUL YANG BERNAMA UNIK Molekul-molekul senyawa biasanya dinamai antara lain berdasarkan mahluk hidup yang menghasilkannya. Beberapa nama bisa merupakan nama yang unik, bahkan lucu, misalnya beberapa contoh berikut ini: 1.Asam Komplikatat. Bukan berarti molekul senyawa yang bersifat asam ini memiliki struktur yang sangat rumit hingga menimbulkan komplikasi, melainkan karena senyawa ini berasal dari sejenis tumbuhan dengan nama ilmiah Stereum complicatum. Stereum complicatum Kelelawar Vampir 2.Drakulin. Wah, nama yang seram ya? Molekul senyawa ini sangat bermanfaat sebagai antikoagulan atau zat anti penggumpalan darah. Molekul ini tersusun atas 411 asam amino, ditemukan dalam air liur kelelawar penghisap darah yang berukuran hanya sebesar cangkir teh. Kelelawar penghisap darah ternak tersebut hidup di bagian tengah dan selatan benua Amerika. 3. Asam Bongkrekat. Nah, ini adalah molekul senyawa asli buatan Indonesia, karena dihasilkan oleh jamur yang menghasilkan tempe bongkrek yang beracun. Tempe Bongkrek 4. Asam Traumatat. Molekul senyawa ini dihasilkan oleh jaringan tumbuhan yang terluka (mengalami trauma). Oleh sebab itu, senyawa ini juga sering disebut sebagai “hormon luka”. Luka pada pohon 22 Apakah yang Menjadi Penyusun Suatu Zat?