BAB III TATA NAMA SENYAWA DAN PERSAMAAN REAKSI A. STANDAR KOMPETENSI Mendiskripsikan hukum-hukum dasar kimia dan penerapannya dalam perhitungan kimia.
B. Kompetensi Dasar : Menuliskan nama senyawa anorganik dan organik sederhana serta persamaan reaksinya. Indikator : 1.
Siswa dapat menuliskan nama-nama senyawa biner dan poliatomik dari senyawa anorganik dan organik.
2.
Siswa dapat menuliskan dan menyetarakan persamaan reaksi sederhana.
C. MATERI POKOK DAN URAIAN MATERI : 1. Tata Nama Senyawa Sederhana a. Tata nama senyawa biner dari dua jenis non logam Senyawa biner adalah senyawa yang hanya terdiri dari dua jenis unsur, Misalnya air (H2O), natrium klorida (NaCl) dan sebagainya. 1) Rumus Senyawa Unsur yang terdapat lebih dahulu dalam urutan berikut ditulis di depan. B – Si – C – S- As – P – N – H – S – I – Br – Cl – O – F 2) Nama senyawa Yaitu dengan merangkaikan nama kedua jenis unsur dengan akhiran ida pada nama unsur yang kedua. Contoh : HCl
: hidrogen klorida
H2S
: hidrogen sulfida
Jika pasangan unsur yang bersenyawa membentuk lebih dari sejenis senyawa, maka nama senyawa-senyawa itu dibedakan dengan menyebutkan angka indeks dalam bahasa Yunani. 1 = mono
6
= heksa
2 = di
7
= hepta 38
3 = tri
8
= okta
4 = tetra
9
= nona
5 = penta
10
= deka
Indeks satu untuk unsur yang pertama tidak perlu disebutkan. Contoh : CO
= karbon monoksida
CO2
= karbon dioksida
NO
= nitrogen monoksida
NO2
= nitrogen dioksida
N2O5
= dinitrogen pentaoksida
3) Senyawa yang sudah umum dikenal tidak perlu mengikuti aturan di atas. Contoh : H2O
= air
NH3
= amonia
b. Tata nama senyawa biner dari logam dan non logam Senyawa biner dari logam dan non logam umumnya membentuk senyawa ion. Logam sebagai kation (ion positif) dan non logam sebagai anion (ion negatif). 1) Rumus Senyawa Unsur logam ditulis di depan, kemudian diikuti unsur non logam. Rumus senyawa ion ditentukan oleh perbandingan muatan kation dan anionnya sehingga jumlah muatan ion positif dan negatif = O (membentuk senyawa netral). Contoh : a. Satu buah ion Na+ berikatan dengan satu buah ion NO3- membentuk senyawa ion NaNO3. b. Satu buah ion Ca2+ berikatan dengan dua buah ion Cl- membentuk senyawa ion CaCl2.
39
2. Nama Senyawa Yaitu dengan menyebutkan nama logam dan diikuti nama non logam dengan akhiran ida. Angka indeks tidak disebutkan. Contoh : KCl
= kalium klorida
CaCl2
= kalsium klorida
Na2SO4 = natrium sulfat Jika unsur logam mempunyai lebih dari sejenis bilangan oksidasi, maka nama senyawa dibedakan dengan menuliskan besarnya bilangan oksidasi dalam tanda kurung dengan angka Romawi di belakang nama unsur logam. Contoh : FeCl2
= besi (II) klorida
FeCl3
= besi (III) klorida
SnO
= timah (II) oksida
SnO2
= timah (IV) oksida
c. Tata nama asam, basa dan garam Asam, basa dan garam adalah tiga kelompok senyawa yang saling terkait. Reaksi antara asam dengan basa menghasilkan garam. Asam adalah senyawa hidrogen yang jika dilarutkan dalam iar menghasilkan ion H+. jumlah ion H+ yang dilepas oleh satu molekul asam disebut valensi asam. Contoh : H3PO4 (asam fosfat) Jika dilarutkan dalam air terion menurut reaksi : H3PO4 (aq) Æ 3 H+(aq) + PO433H+ menunjukkan valensi asam = 3 PO43- adalah ion sisa asam. Basa adalah zat yang jika dilarutkan dalam air menghasilkan ion OH-. Pada umumnya basa adalah senyawa ion yang terdiri dari kation logam dan anion OH-. Contoh : 1) NaOH jika dilaturkan dalam air terionisasi menurut reaksi : NaOH(aq) Æ Na+(aq) + OH-(aq) 40
2) Ca(OH)2 jika dilarutkan dalam air terionisasi menurut reaksi : Ca(OH)2 (aq) Æ Ca2+ (aq) + OH-(aq) Garam adalah senyawa ion yang terdiri dari kation basa dan anion sisa asam. Contoh : Na+ berikatan dengan NO3- membentuk garam NaNO3 K+ berikatan dengan CO32- membentuk garam K2CO3 a. Tata Nama Asam Yaitu diawali dengan kata asam, kemudian diikuti dengan menyebutkan nama anionnya. Contoh : HCl
= asam klorida
H2SO4
= asam sulfat
H3PO4
= asam fosfat
CH3COOH = asam asetat (asam cuka) b. Tata Nama Basa Yaitu dengan menyebutkan nama kation logam diikuti kata hidroksida. Contoh : NaOH
= natrium hidroksida
Ca(OH)2
= kalsium hidroksida
NH4OH
= amonium hidroksida (adalah basa di mana kationnya berupa non logam yaitu NH4+)
c. Tata Nama Garam Yaitu dengan menyebutkan nama kation logam diikuti nama anion sisa asam. Contoh : NaNO3
= natrium nitrat
MgSO4
= magnesium sulfat
NaCl
= natrium klorida
41
Untuk kation logam yang mempunyai bilangan oksidasi lebih dari satu macam, maka harga bilangan oksidasi ditulis dalam tanda kurung di belakang nama logam dengan angka Romawi. Contoh : FeSO4
= besi (II) sulfat
Fe2(SO4)3
= besi (III) sulfat
42
Lampiran : Beberapa jenis kation (ion positif) dan anion (ion negatif) beserta namanya.
A.
Kation dan nama kation
B.
Anion dan nama anion :
Na+
: ion natrium
OH-
: ion hidrogsida
K+
: ion kalium
O 2-
: ion oksida
Mg2+
: ion magnesium
F-
: ion fluorida
+
-
: ion kalsium
Cl
: ion klorida
Sr2+
: ion stronsium
Br-
: ion bromida
Ba2+
: ion barium
I-
: ion yodida
Al3+
: ion aluminium
CN-
: ion sianida
Zn2+
: ion seng
S2-
: ion sulfida
Ni2+
: ion nikel
CO32-
Ca2
+
: ion karbonat
2-
: ion timah (II)
C2O4
Sn4+
: ion timah (IV)
CH3COO- : ion asetat
Pb2+
: ion timbal (II)
NO2-
: ion nitrit
Pt4+
: ion platina (IV)
NO3-
: ion nitrat
Fe2+
: ion besi (II)
SO32-
: ion sulfit
Fe3+
: ion besi (III)
SO42-
: ion sulfat
Hg
: ion raksa (I)
PO3
2-
Hg2+
: ion raksa (II)
PO43-
: ion fosfat
Cu+
: ion tembaga (I)
ClO-
: ion hipoklorit
Cu2+
: ion tembaga (II)
ClO2-
: ion klorit
Au+
: ion emas (I)
ClO3-
: ion klorat
Sn2
+
Au3
+
NH4
+
: ion emas (III)
ClO4
: ion amonium
43
: ion fosfit
-
MnO4
: ion oksalat
: ion perklorat -
: ion permanganat
MnO42-
: ion manganat
CrO42-
: ion kromat
Cr2O72-
: ion bikromat
S2O32-
: ion tiosulfat
Soal - soal : 1. Berilah nama senyawa-senyawa biner dan poliatomik berikut : a. KI
f. HBr
b. CaCl2
g. H3PO4
c. MgSO4
h. Al(OH)3
d. SO2
i. KMnO4
e. N2O4
j. CuSO4
2. Tulislah rumus kimia senyawa-senyawa yang terbentuk dari kation dan anion berikut, kemudian berilah nama masing-masing. A. K+ dan BrB. H+ dan S2O32C. Ca2+ dan SO42D. Na+ dan NO3E. NH4+ dan ClF. K+ dan Cr2O72G. Mg2+ dan IH. Be2+ dan OHI. Na+ dan CH3COOJ. Pb2+ dan NO3-
44
B. Persamaan Reaksi Persamaan reaksi adalah persamaan yang menggambarkan terjadinya suatu reaksi kimia, meliputi lambang dan rumus, serta tanda panah yang menunjukkan arah reaksi. Zat-zat yang bereaksi (pereaksi) terletak di sebelah kiri tanda panah, sedangkan zat-zat hasil reaksi (produk) terletak di sebelah kanan tanda panah. Sesuai dengan hukum kekekalan massa, pada reaksi kimia tidak terjadi perubahan massa zat. Reaksi kimia adalah penyusunan ulang atom-atom zat yang bereaksi menjadi zat baru tanpa menciptakan atau menghilangkan atom. Oleh karena itu, jumlah atom-atom pereaksi harus sama dengan jumlah atomatom hasil reaksi. Untuk menyamakan jumlah atom-atom pereaksi dan hasil reaksi dilakukan dengan cara menyetarakan reaksi kimia tersebut.
Contoh : Reaksi antara gas hidrogen dan oksigen membentuk air : 2H2(g) + O2(g) Æ 2H2O(l) a) Zat-zat yang berada di sebelah kiri tanda panah disebut pereaksi atau reaktan, yaitu : 2H2(g) + O2(g) b) Zat-zat yang berada di sebelah kanan tanda panah adalah zat hasil reaksi atau produk, yaitu 2H2O(l) c) Huruf dalam tanda kurung menyatakan wujud zat yang bersangkutan. (s)
= solid
= padat
(l)
= liquid
= cair
(g)
= gas
= gas
(aq)
= aqius
= larutan
d) Angka di belakang zat disebut indeks e) Angka di depan zat disebut koefisien reaksi Koefisien reaksi adalah angka yang ditetapkan agar jumlah atom-atom disebelah kiri tanda panah (reaktan) sama dengan jumlah atom-atom di sebelah kanan tanda panah (produk). Angka koefisien satu tidak ditulis. f) Persamaan reaksi yang sudah mempunyai koefisien reaksi disebut persamaan reaksi setara. 45
Cara menyetarakan persamaan reaksi sederhana : 1. Menentukan jumlah atom masing-masing unsur di ruas kiri dan ruas kanan persamaan reaksi 2. Memberikan koefisien reaksi untuk tiap rumus kimia pada persamaan reaksi sehingga persamaan reaksi setara.
Contoh soal : 1. Setarakan persamaan reaksi : NaOH(aq) + HCl(aq) Æ NaCl(aq) + H2O(l) Penyelesaian : NaOH(aq) + HCl(aq) Æ NaCl(aq) + H2O(l) Ruas kiri ada 1 atom Na, 1 atom O, 2 atom H dan 1 atom Cl. Ruas kanan ada 1 atom Na, 1 atom O, 2 atom H dan 1 atom Cl. Karena jumlah atom ruas kiri = jumlah atom ruas kanan, maka persamaan reaksi tersebut sudah setara, di mana masing-masing koefisien reaksi bernilai satu. 2. Setarakan persamaan reaksi : Fe(s) + O2(g) Æ FeO(s) Penyelesaian : Fe(s) + O2(g) Æ FeO(s) Persamaan reaksi ini belum setara. Cara penyetaraanya sebagai berikut : a. Jumlah atom Fe dikiri = 1, jumlah atom Fe di kanan = 1 berarti sudah sama. b. Jumlah atom O di kiri = 2, di ruas kanan 1, maka koefisien reaksi O2 disebelah kiri adalah ½, sehingga menjadi : Fe(s) + ½ O2(g) Æ FeO(s) Agar koefisien tidak pecahan, maka dikalikan 2, menjadi 2Fe(s) + O2(g) Æ 2FeO(s) Persamaan reaksi yang tidak sederhana, sulit jika diselesaikan dengan cara langsung. Karena itu penyetaraan dilakukan dengan cara pemisalan. Contoh : Setarakan persamaan reaksi berikut ini Cl2(g) + KOH(aq) Æ KCl(aq) + KClO2(aq) + H2O(l) 46
Penyelesaian : Dimisalkan, masing-masing koefisien ditandai dengan huruf a, b, c d dan e. aCl2(g) + bKOH(aq) Æ cKCl(aq) + dKClO2(aq) + eH2O(l) Setiap atom disamakan jumlahnya antara ruas kiri dan ruas kanan. Ruas kiri = ruas kanan Cl : 2a = c + d (persamaan 1) K :b =c+d (persamaan 2) O :b = 2d + e (persamaan 3) H :b = 2e (persamaan 4) Dimisalkan a = 1, maka : Dari persamaan 1 dan 2 : 2=c+d b=c+d berarti b = 2 Dari persamaan 4 : b =2e 2=2e Jadi e = 1 Dari persamaan 3 : b = 2d + e 2 = 2d + 1 2-1 = 2 d 1 =2d jadi d = ½ Dari persamaan 2 : b=c+d 2=c+½ c=1½ Jadi c = ½ Jadi, a = 1, b = 2, c = 1 ½, dengan = 1/2 , e = 1 Soal : 1. Setarakan persamaan reaksi berikut : C2H6(g) + O2(g) Æ CO2(g) +H2O(g) Dalam penyetaraan ini atom C dan H disetaraan dulu Penyelesaian : a. Jumlah atom C di ruas kiri = ……….. 47
Jumlah atom C di ruas kanan = ……….. Sehingga koefisien reaksi CO2 di ruas kanan dikalikan……….. Maka reaksi menjadi ……….. b. Jumlah atom H di kiri = ……….. Jumlah atom H di kanan = ……….. Sehingga koefisien reaksi H2O di kanan dikalikan ………….. Maka reaksi menjadi ……….. c. Jumlah atom O di kiri = ……….. Jumlah atom O di kanan = ……….. Sehingga koefisien reaksi di kiri dikalikan ………….. Maka reaksi menjadi ……….. d. Agar tidak berbentuk pecahan, persamaan reaksi dikalikan ………. Maka reaksi menjadi …………..
Untuk soal no 2 sampai 5 setarakan dengan cara seperti soal no 1. 2. H2(g) + O2(g) Æ H2O(g) 3. KClO3(s) Æ KCl(s) + O2(g) 4. Na(s) + H2O(l) Æ NaOH(aq) + H2(g) 5. SiO2(s) + C(s) Æ Si(s) + CO(g)
48
Agar tidak berbentuk pecahan, koefisien reaksi dikalikan 2, sehingga a = 2, b = 4, c = 3, dengan = 1, dan e = 2. Jadi persamaan reaksi lengkapnya : 2Cl2(g) + 4KOH(aq) Æ 3 KCl(aq) + KClO2(aq) + 2H2O(l)
Soal : Setarakan reaksi berikut dengan cara pemisalan : 1. Fe2O3(s) + CO(g) Æ Fe(s) + CO2(g) 2. NH3(g) + O2(g) Æ NO(g) + H2O(g) 3. Cl2(g) + KI(aq) Æ KCl(aq) + I2(s) 4. CH4(g) + O2(g) Æ CO2(g) + H2O(g) 5. Na(s) + H2O(l) Æ NaOH(aq) + H2(g)
49
