Ari Harnanto Ruminten 3 Kimia Untuk SMA/MA Kelas XII Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional Dilindungi oleh Undang-undang Kimia 3 Untuk SMA/MA Kelas XII Disusun oleh: Ari Harnanto Ruminten Editor : Endang S.W. Setting : Diana S. Layout : Gurdiono, dkk. Ilustrasi : Tesa Cover : Picxel 540.7 ARI ARI Harnanto k Kimia 3 : Untuk SMA/MA Kelas XII / Disusun Oleh Ari Harnanto, Ruminten ;Editor Endang S.W. ; Ilustrasi Tesa. -- Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009. iv, 240 hlm. : ilus ; 25 cm. Bibliografi : hlm. 236 Indeks ISBN 978-979-068-179-8 (No.Jil.Lengkap) ISBN 978-979-068-186-6 1. Kimia-Studi dan Pengajaran I. Judul II. Ruminten III. Endang S.W IV. Tesa Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional dari penerbit SETIA AJI Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional Tahun 2009 Diperbanyak oleh ....... ii Kata Sambutan Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia- Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 2008, telah membeli hak cipta buku teks pelajaran ini dari penulis/penerbit untuk disebarluaskan kepada masyarakat melalui situs internet (website) Jaringan Pendidikan Nasional. Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional Pendidikan dan telah ditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 22 Tahun 2007 tanggal 25 Juni 2007. Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada para penulis/penerbit yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepada Departemen Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luas oleh para siswa dan guru di seluruh Indonesia. Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada Departemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (down load), digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat. Namun, untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya harus memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwa buku teks pelajaran ini akan lebih mudah diakses sehingga siswa dan guru di seluruh Indonesia maupun sekolah Indonesia yang berada di luar negeri dapat memanfaatkan sumber belajar ini. Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepada para siswa kami ucapkan selamat belajar dan manfaatkanlah buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran dan kritik sangat kami harapkan. Jakarta, Februari 2009 Kepala Pusat Perbukuan iii Kata Pengantar Perkembangan ilmu pengetahuan dan kemajuan teknologi dewasa ini merupakan tantangan bagi bangsa Indonesia dalam menghadapi era globalisasi, khususnya bagi para siswa dan guru. Oleh karena itu, diharapkan para siswa dan guru lebih giat dan tekun dalam belajar, salah satunya melalui sumber belajar yaitu buku-buku pelajaran yang relevan dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan kemajuan teknologi tersebut. Itulah perlunya buku Kimia Jilid 1, 2, dan 3 kami susun. Buku ilmu kimia ini disusun dengan harapan dapat menjadi pelengkap bagi siswa dan guru dalam melaksanakan kegiatan belajar mengajar yang sesuai dengan metode yang terus dikembangkan oleh pemerintah saat ini. Beberapa materi dalam buku ini disajikan dalam bentuk percobaan, hal ini dimaksudkan agar siswa dapat memperoleh pengertian yang lebih jelas serta memiliki keterampilan. Istilah- istilah yang digunakan dalam buku ini adalah istilah-istilah yang lazim digunakan dan disesuaikan dengan ketentuan-ketentuan dari IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Selain itu, pada bagian akhir setiap materi pokok bahasan atau bab disertai rangkuman dan uji kompetensi untuk mengetahui sejauh mana materi tersebut dapat dikuasai atau dituntaskan oleh setiap siswa. Kami menyadari bahwa penyusunan buku ini masih perlu penyempurnaan. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran dari berbagai pihak demi perbaikan dan penyempurnaan buku ini. Akhirnya kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan serta terwujudnya buku ini. Penyusun iv Diunduh dari BSE.Mahoni.com DAFTAR ISI Kata Sambutan........................................................................................................... iii Kata Pengantar............................................................................................................ iv Daftar Isi ............................................................................................................. v Bab 1 Sifat Koligatif Larutan................................................................................... 1 A. Sifat Koligatif Larutan............................................................................ 2 B. Perbandingan Sifat Koligatif Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit........... 11 Uji Kompetensi............................................................................................. 18 Bab 2 Reaksi Redoks dan Elektrokimia................................................................. 25 A. Persamaan Reaksi Redoks .................................................................. 27 B. Reaksi Redoks dalam Sel Elektrokimia................................................ 30 C. Potensial Sel ........................................................................................ 33 D. Reaksi Redoks Ditinjau dari Harga Potensial Sel ................................. 39 E. Korosi ................................................................................................... 41 F. Elektrolisis ............................................................................................ 47 Uji Kompetensi............................................................................................. 56 Bab 3 Kimia Unsur................................................................................................. 63 A. Unsur-unsur di Alam ............................................................................. 64 B. Sifat-sifat Unsur .................................................................................... 68 C. Manfaat Unsur dan Senyawanya .......................................................... 80 D. Penetapan Kadar Zat dalam Senyawa.................................................. 92 E. Unsur Radioaktif.................................................................................... 98 Uji Kompetensi............................................................................................. 109 Bab 4 Senyawa Karbon.......................................................................................... 115 A. Gugus Fungsi ....................................................................................... 116 B. Benzena dan Turunannya ..................................................................... 167 Uji Kompetensi............................................................................................. 187 Bab 5 Makromolekul (Polimer, Karbohidrat, Protein, dan Lemak) .......................... 193 A. Polimer ................................................................................................. 194 B. Karbohidrat ........................................................................................... 205 C. Protein .................................................................................................. 212 D. Lemak dan Minyak ............................................................................... 216 Uji Kompetensi............................................................................................. 225 Glosarium.................................................................................................................... 230 Daftar Pustaka............................................................................................................. 236 Kunci Jawaban ............................................................................................................ 237 Lampiran ..................................................................................................................... 238 Indeks ..................................................................................................................... 240 v BAB 1 SIFAT KOLIGATIF LARUTAN Gambar 1.1 Proses kenaikan titik didih Sumber: Jendela Iptek Materi Pada pelajaran bab pertama ini, akan dipelajari tentang penurunan tekanan uap larutan ((cid:39)P), kenaikan titik didih ((cid:39)T ), penurunan titik beku b ((cid:39)T), tekanan osmosis ((cid:83)), dan perbandingan sifat koligatif larutan elektrolit f dan nonelektrolit. 1 Sifat Koligatif Larutan SMA Jilid 3 Bab 1 Sifat Koligatif Larutan Tujuan Pembelajaran: Setelah melakukan percobaan dan mengamati hasil percobaan diharapkan siswa mampu: (cid:122) menafsirkan penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih dan penurunan titik beku larutan melalui diagram P – T serta tekanan osmosis; (cid:122) mengamati penurunan titik beku dan kenaikan titik didih suatu zat cair akibat penam- bahan zat terlarut; (cid:122) menemukan hubungan jumlah partikel zat terlarut dengan sifat koligatif larutan elektrolit encer dan nonelektrolit berdasarkan data; (cid:122) menyimpulkan perbedaan sifat koligatif larutan elektrolit dengan sifat koligatif larutan nonelektrolit. A. Sifat Koligatif Larutan Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tergan- tung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan, tetapi tidak tergantung pada jenis pelarutnya. Berikut akan dibahas sifat koligatif larutan yang meliputi penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku larutan, dan tekanan osmosis. 1. Penurunan tekanan uap Apabila ke dalam suatu pelarut dilarutkan zat yang tidak mudah menguap, ternyata tekanan uap jenuh la- rutan menjadi lebih rendah daripada tekanan uap jenuh pelarut murni. Dalam hal ini uap jenuh larutan dapat jenuh dianggap hanya mengandung uap zat pelarut, (lihat Gam- bar 1.2). Selisih antara tekanan uap jenuh pelarut murni 2 KIMIA SMA Jilid 3 dengan tekanan uap jenuh larutan dise- Tekanan uap jenuh but penurunan tekanan uap jenuh ((cid:39)P). Partikel Jika tekanan uap jenuh pelarut murni di- terlarut nyatakan dengan P° dan tekanan uap je- nuh larutan dengan P, maka (cid:39)P = P° – P. (a) pelarut murni (b) larutan Pada tahun 1880-an F.M. Raoult, Tekanan pelarut seorang ahli kimia Prancis, menyatakan Partikel terlarut bahwa melarutkan zat terlarut mempunyai efek menurunkan tekanan uap dari pela- Gambar 1.2 rut. Tekanan uap jenuh larutan (P) lebih rendah daripada tekanan Adapun bunyi hukum Raoult yang berkaitan de- uap jenuh pelarut murni (P°); (cid:39)P = P° – P ngan penurunan tekanan uap adalah sebagai berikut. a. Penurunan tekanan uap jenuh tidak bergantung pada jenis zat yang dilarutkan, tetapi tergantung pada jumlah partikel zat terlarut. b. Penurunan tekanan uap jenuh berbanding lurus de- ngan fraksi mol zat yang dilarutkan. Hukum Raoult tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut. (cid:39)P (cid:32)P(cid:113)(cid:152)x B Keterangan: (cid:39)P = penurunan tekanan uap jenuh pelarut x = fraksi mol zat terlarut B P° = tekanan uap pelarut murni n x (cid:32) B B n (cid:14)n A B Jika larutannya encer, n << n , sehingga n + n dapat B A A B dianggap sama dengan n , jadi: A W B n M B W (cid:117) M A x (cid:32) B (cid:32) r (cid:32) B r B nA WA WA (cid:117) MrB M A r n (cid:39)P (cid:32) P(cid:113)(cid:152) B n A 3 Sifat Koligatif Larutan SMA Jilid 3