Arti sebuah nama. Penamaan memiliki arti penting dalam kehidupan kita. Bayangkan seandainya benda-benda di sekitar kita, termasuk diri kita, tidak diberi nama, tentu kita akan menemui banyak kesulitan. Bagaiman kita akan menyebut teman-teman kita yang jumlahnya sangat banyak? Penamaan juga terjadi dalam ilmu kimia. Senyawa-senyawa yang ditemukan perlu diberi nama untuk memudahkan mempelajarinya. Bagaimanakah cara penamaan senyawa kimia?
Pada waktu SMP, Anda telah mengenal beberapa konsep dasar yang penting dalam kimia, seperti materi, unsur, dan senyawa. Anda juga telah mempelajari sedikit tentang ion dan ikatan yang terjadi pada berbagai senyawa pada bab 2. Dalam bab ini, anda diajak mempelajari penamaan senyawa kimia. Anda juga akan belajar mengenai banyaknya zat yang bergabung dalam reaksi kimia dan cara menetapkan rumus kimia.
A. Penamaan Senyawa Kimia
Sebelum Anda mempelajari penamaan senyawa, ingatlah kembali pengertian unsur dan senyawa yang telah Anda pelajari pada awal bab 1. Mengingat jumlah unsur banyak, penulisannya harus disederhanakan. Hal itu bertujuan agar penulisannya mudah dikomunikasikan dan antarunsur mudah dibedakan.
1. Lambang Unsur
Lambang unsur diperlukan untuk mempermudah penulisan sehingga mudah dikomunikasikan dengan orang lain. Lambang unsur kadang-kadang juga disebut lambang atom. Hal itu disebabkan unsur terdiri atas atom-atom yang sama. Lambang unsur yang dipakai sampai sekarang dipublikasikan pertama kali oleh J.J. Berzelius (1779-1848). Tiap unsur dilambangkan dengan huruf pertama dari nama latinnya yang ditulis dengan huruf kapital. Jika huruf pertamanya sama, dibelakan huruf kapital itu ditambahkan satu huruf lain dari nama unsur dan ditulis dengan huruf kecil. Tabel 3.1 menyajikan nama unsur, nama latin, dan lambangnya sesuai dengan aturan yang dikemukakan oleh Berzelius.
Partikel terkecil unsur monoatomik terdiri atas satu atom. Lambang unsur monoatomik berupa lambang atomnya. Untuk unsur diatomik, partikel terkecilnya terdiri atas dua atom. Lambang unsurnya ditulis dengan menuliskan angka 2 sebagai indeks, misalnya H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, dan I2. Penulisan unsur diatomik itu sangat penting untuk Anda ingat karena dalam setiap reaksi kimia selalu digunakan. Misalnya, Anda akan menuliskan reaksi pembakaran gula sebagai berikut.
Gula + O ® CO2 + H2O
(Penulisan salah karna oksigen adalah unsur diatomik)
Gula + O2 ® CO2 + H2O
(Penulisan benar karena oksigen adalah unsur diatomik)
Tabel 3.1 Nama Unsur dan Lambangnya
Nama Unsur | Nama Latin | Lambang Unsur |
Belerang | Sulfur | S |
Hidrogen | Hydrogenum | H |
Karbon | Carbonium | C |
Raksa | Hydragyrum | Hg |
Tembaga | Cuprum | Cu |
Zink (seng) | Zinc | Zn |
Pada kondisi tertentu, unsur-unsur dapat berada dalam bentuk yang lain, misalnya oksigen dalam bentuk triatom (O3) yang kita kenal sebagai ozon. Selain itu, juga ada molekul yang terdiri atas 4 atom dan 8 atom, misalnya P4 dan S8. Untuk penyederhanaan, penulisan unsur fosforus dan belerang cukup ditulis P dan S.
Nama unsur dapat diambil dari sifat khasnya. Misalnya, disebut klorin karena berwarna hijau (chloros = hijau) dan fosforus karena memendarkan cahaya (phosphorus = bercahaya).
Seiring dengan perkembangan ilmu, unsur baru telah banyak ditemukan. Unsur baru banyak menimbulkan perdebatan mengenai nama dan lambang. Oleh karena itu, perlu adanya lembaga yang mengatur tentang pemberian nama dan lambang unsur yang baru. Lembaga yang mengatur mengenai hal itu adalah Persatuan Internasional Kimia Murni dan Terapan. Manurut IUPAC, nama dan lambang unsur yang baru ditemukan ditetapkan dengan aturan sebagai berikut.
a. Semua unsur temuan baru baik unsur logam maupun nonlogam diberi nama dengan akhiran ium.
b. Nama itu didasarkan pada nomor atomnya, yaitu angka dari nomor atom dirangkai sehingga membentuk suatu kalimat. Angka itu diberi nama sebagai berikut.
0 = nil
1 = un
2 = bi
3 = tri
4 = quad
5 = pent
6 = hex
7 = sept
8 = oct
9 = enn
c. Lambang unsur terdiri atas tiga huruf, yaitu rangkaian kata dari huruf pertama nama angka penyusun nomor atomnya.
Contoh:
- Unsur nomor 112 diberi nama 1 1 2
Un un bi + ium
Jadi, unsur dengan nomor atom 112 diberi nama ununbium dengan lambang Uub.
- Unsur nomor 116 diberi nama 1 1 6
Un un hex + ium
Jadi, usnur dengan nomor atom 116 diberi nama ununhexium dengan lambang Uuh.
Tabel 3.2 menyajikan beberapa unsur yang biasa ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Sebaiknya, Anda hafalkan karena banyak digunakan dalam mempelajari ilmu kimia.
Tabel 3.2 Nama Beberapa Unsur dan Sifat Fisiknya
Nama Unsur | Lambang Unsur | Ciri Fisik pada Suhu Kamar |
A. Logam | ||
Kalium | K | Logam, putih keperakan |
Tembaga (Cuprum) | Cu | Logam, kemerahan |
Timbal (Plumbum) | Pb | Logam, abu-abu kebiruan |
Raksa (Hydrargyrum) | Hg | Cair, keperakan |
B. Nonlogam | ||
Bromin | Br | Cair, oranye kecokelatan |
Karbon | C | Padat, hitam (arang), abu-abu (grafit), tak berwarna (intan murni) |
Helium | He | Gas, tidak berwarna |
Klorin | Cl | Gas, kuning kehijauan |
2. Rumus Kimia
Rumus kimia merupakan kumpulan atom dengan aturan tertentu. Jumlah tiap atom pada rumus kimia ditulis sebagai indeks. Misalnya, rumus kimia air adalah H2O dan rumus natrium klorida (garam dapur) adalah NaCl. Rumus tersebut menjelaskan bahwa dalam molekul air terdapat 2 atom hidrogen dan 1 atom oksigen sementara itu, bahwa molekul NaCl terdapat 1 atom Na dan 1 atom Cl. Rumus kimia suatu zat adalah khas. Kekhasan itu ditentukan oleh daya ikat dan bilangan oksidasi yang dimiliki suatu atom.
a. Daya Ikat Atom
Daya ikat atom adalah kemampuan suatu atom untuk mengikat atom lain sehingga membentuk suatu molekul. Daya ikat atom juga disebut valensi. Tiap atom mempunyai daya ikat tertentu. Untuk memahami daya ikat atom, perhatikan senyawa HCl, H2O, NH3, SO2, SO3, dan CH4. Ternyata, Cl mengikat 1 atom H, O mengikat 2 atom H, N mengikat 3 atom H, S mengikat 2 atau 3 atom O, dan C mengikat 4 atom H. Karena mempunyai daya ikat paling kecil, atom H dijadikan pembanding dan ditetapkan memiliki valensi 1. Oleh karena itu, valensi atom Cl adalah 1, valensi atom O adalah 2, valensi atom N adalah 3, valensi atom S adalah 4 atau 6, dan valensi atom C adalah 4.
b. Bilangan Oksidasi
Bilangan oksidasi adalah angka yang menunjukkan jumlah elektron yang berperanan pada unsur tersebut dalam senyawa. Jika melepaskan elektron, suatu atom memiliki bilangan oksidasi positif. Sebaliknya, jika menangkap elektron, suatu atom memiliki bilangan oksidasi negatif. Pengertian bilangan oksidasi seperti itu berlaku untuk molekul ionik. Jika demikian, bagaimana bilangan oksidasi untuk molekul kovalen?
Molekul kovalen dibedakan atas molekul kovalen polar dan nonpolar. Untuk molekul kovalen polar, atom yang lebih elektronegatif dianggap bermuatan negatif dan atom yang lain dianggap bermuatan positif. Adapun untuk molekul kovalen nonpolar, bilangan oksidasinya sama dengan nol.
3. Nama Senyawa
Nama senyawa pada mulanya didasarkan pada beberapa hal, misalnya sifat senyawa, nama tempat ditemukan, atau sifatnya yang khas. Misalnya, garam natrium sulfat (Na2SO4) diberi nama garam glauber karena ditemukan oleh J.R. Glouber; amonium klorida diberi nama salmiak karena pada awalnya diperoleh dari kotoran sapi di dekat Kuil Jupiter Ammon di Mesir.
Seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan, makin banyak senyawa ditemukan. Oleh karena itu, perlu ada cara untuk memberikan nama. Hal itu disebabkan tidak mungkin satu orang menghafalkan jutaan nama yang saling berdiri sendiri tanpa terkait dengan unsur yang lain. Sistem penamaan yang dipakai sampai sekarang didasarkan pada nama atom dasarnya.
Dalam pembahasan ini, akan dikenalkan tata nama senyawa organik dan anorganik sederhana. Senyawa organik adalah golongan besar senyawa kimia yang molekulnya mengandung karbon, kecuali karbida, karbonat, dan oksida karbon. Adapun senyawa anorganik didefinisikan sebagai senyawa yang di alam umumnya menyusun materi/benda tak hidup. Tata nama senyawa organik di sini hanya sebagai pengenalan. Untuk lebih detailnya, Anda akan mempelajari aturan penamaan senyawa organik di kelas XII.
a. Penamaan Senyawa Organik
Senyawa organik adalah senyawa karbon, terutama yang mengandung ikatan C-C dan C-H. Senyawa organik sederhana yang hanya mengandung atom C dan H, dikenal dengan nama hidrokarbon. Senyawa ini antara lain alkana memiliki rumus umum CnH2n+2, alkena dengan rumus CnH2n, dan alkuna dengan rumus CnH2n-n.
Nama-nama senyawa organik disusun dengan urutan yang menjelaskan jumlah atom karbon dalam rantai utama molekul. Untuk alkana rantai lurus, nama senyawa ditulis nama awal ditambah akhiran ana untuk alkana, ena untuk alkena, una untuk alkuna. Perhatikan tabel 3.3.
Tabel 3.3 Penamaan Senyawa Organik Sederhana
Jumlah Atom C | Nama Awal | Nama Senyawa | ||
Alkana | Alkena | Alkuna | ||
1 | Met- | Metana, CH4 | - | - |
5 | Pent- | Pentana, C5H12 | Pentena, C5H10 | Pentuna, C5H8 |
10 | Dek- | Dekana, C10H22 | Dekena, C10H20 | Dekuna, C10H18 |
b. Penamaan Senyawa Anorganik
Tata nama senyawa anorganik meliputi senyawa biner dan poliantomik. Senyawa biner adalah senyawa yang terdiri hanya atas dua unsur. Senyawa biner dapat terdiri atas dua unsur nonlogam atau logam dan nonlogam. Sementara itu, senyawa poliatomik adalah senyawa yang terdiri atas tiga atom atau lebih yang terikat bersama.
1) Senyawa Biner antara Dua Nonlogam
Unsur-unsur seperti B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, I, Br, Cl, O, dan F ditulis secara berurutan dalam penulisan senyawanya. Dengan kata lain, unsur yang lebih elektropositif diletakkan di depan. Misalnya, rumus senyawa air ditulis H2O bukan OH2.
Nama senyawa biner merupan rangkaian nama dari kedua unsur yang berikatan dengan ditambah akhiran ida pada nama unsur yang kedua. Misalnya,
HCl (Hidrogen Clorida),
H2O (Hidrogen Oksida), dan
H2S (Hidrogen Sulfida).
Adakalanya sepasang unsur dapat membentuk beberapa senyawa yang berbeda. Jika hal itu terjadi, senyawa yang terbentuk dibedakan dengan menyebutkan angka indeks dalam bahasa Yunani. Angka indeks untuk unsur yang di depan tidak perlu ditulis jika nilainya satu.
1 = mono
2 = di
3 = tri
4 = tetra
5 = penta
6 = heksa
7 = hepta
8 = okta
9 = nona
10 = deka
Contoh:
CO : karbon monoksida CO2 : karbon dioksida
NO : nitrogen monoksida NO2 : notrogen dioksida
N2O3 : dinitrogen trioksida N2O4 : dinitrogen tetraoksida
Namun, aturan di atas tidak perlu digunakan untuk semua senyawa. Nama senyawa yang sudah terlanjur terkenal masih dapat digunakan. Misalnya, air (H2O) dan amonia (NH3).
2) Senyawa Biner dari Logam dan Nonlogam
Senyawa yang terbentuk dari logam dan nonlogam diberi nama dengan aturan sebagai berikut.
a) Penulisan rumus senyawa dengan meletakkan unsur logam di depan. Misalnya, natrium klorida ditulis NaCl, bukan ClNa. Dalam penulisan rumus senyawa, jangan lupa menuliskan angka indeks.
b) Nama logam disebut lebih dahulu, kemudian diiukuti nama unsur nonlogam dengan tambahan akhiran ida. Misalnya, KCl diberi nama kalium klorida dan CaCl2 diberi nama kalsium klorida.
Jika unsur logam memiliki lebih dari satu macam bilangan oksidasi, di belakang unsur itu ditambahkan angka romawi yang diberi kurung tanpa spasi untuk menyatakan bilangan oksidasinya.
Contoh:
FeCl2 : besi(II) klorida
FeCl3 : besi(III) klorida
Cu2O : tembaga(I) oksida
CuO : tembaga(II) oksida
Cara penulisan di atas merupakan cara penulisan yang sudah diperbaharui. Adapun menurut cara lama, unsur logam yang memiliki dua macam bilangan oksidasi dibedakan dengan menambahkan akhiran “o” untuk logam yang memiliki bilangan oksidasi kecil dan akhiran “i” untuk unsur yang memiliki bilangan oksidasi besar.
Contoh:
FeCl2 : fero klorida
FeCl3 : feri klorida
Cara lama ini kurang komunikatif karena tidak mencantumkan muatan unsur logam yang berikatan. Namun, Anda perlu mengetahui aturan ini karena masih banyak digunakan oleh para peneliti. Walaupun demikian, dalam pembahasan selanjutnya, kita tidak menggunakan cara ini.
Senyawa biner yang terbentuk dari logam dan nonlogam bersifat ion (senyawa ion). Walaupun terdiri atas ion-ion positif (kation) dan negatif (anion), senyawa ion secara keseluruhan netral. Tabel 3.4 menyajikan nama beberapa kation dan anion.
Tabel 3.4 Nama Beberapa Kation dan Anion
Rumus Ion | Nama | Rumus Ion | Nama |
Li+ | Litium | Br- | Bromida |
Na+ | Natrium | I- | Iodida |
Ti2+ | Titanium | O2- | Oksida |
Al3+ | Aluminium | S2- | Sulfida |
3) Senyawa Poliatomik
Senyawa poliatomik umumnya terdiri atas unsur-unsur nonlogam. Sejumlah ion poliatomik disajikan dalam tabel 3.5.
Tabel 3.5 Nama Beberapa Ion Poliatomik
Rumus Ion | Nama | Rumus Ion | Nama |
NH4+ | Amonium | PO43- | Fosfat |
H3O+ | Hidronium | AsO33- | Arsenit |
OH- | Hidroksida | AsO43- | Arsenat |
Perpaduan antara kation (secara umum) dengan anion poliatomik dapat membentuk garam, asam, dan basa. Walaupun bukan termasuk senyawa ion, sifat asam sangat mirip dengan senyawa ion. Buktinya, senyawa asam larut dalam air dan menghasilkan ion hidrogen yang bermuatan positif dan ion sisa asam yang bermuatan negatif. Adapun nama sisaasam sama dengan nama asam tanpa didahului kata asam. Jumlah ion hidrogen yang dilepas oleh ion sisa asam sama dengan valensinya.
Contoh:
H2SO4 bernama asam sulfat. Sisa asamnya SO42-, bernama sulfat dan valensinya 2.
Jika kation bereaksi dengan ion hidroksida, terbentuklah senyawa basa. Larutan basa berasa pahit dan jika kenakulit bersifat licin seperti sabun. Nama basa sama dengan nama kation yang menyusunnya dan diikuti dengan hidroksida.
Contoh:
NaOH : natrium hidroksida
Mg(OH)2 : magnesium hidroksida
Jika kation bereaksi dengan anion selain hidroksida, terbentuklah garam. Nama garam yang terbentuk sama dengan nama kation diikuti dengan nama anion. Karena tiap kation dan anion memiliki valensi, dimungkinkan dalam suatu senyawa jumlah kation sama dengan jumlah anion atau tidak sama. Jika dalam senyawa garam jumlah kation sama dengan jumlah anion, penulisan rumus senyawanya tidak perlu mencantumkan valensi. Namun, jika valensi kation dan anion tidak sama, penulisan rumus senyawanya harus dilengkapi dengan angka indeks. Misalnya, kation natrium (Na+) bersenyawa dengan anion sulfat (SO42-). Ion natrium hanya mampu mengikat satu anion, sedangkan ion sulfat mampu mengikat dua kation. Oleh karena itu, tiap dua ion natrium diikat oleh satu ion sulfat. Molekul yang terbentuk memiliki rumus kimia Na2SO4.
Tabel 3.6 Nama Garam dan Rumus Kimianya
Kation | Anion | Rumus Garam | Nama Garam |
Li+ | CO32- | Li2CO3 | Litium karbonat |
Na+ | NO2- | NaNO2 | Natrium nitrit |
K+ | SO42- | K2SO4 | Kalium sulfat |
Mg2+ | MnO4- | Mg(MnO4)2 | Magnesium permanganat |
K+ | ClO3- | KClO3 | Kalium klorat |
B. Persamaan Reaksi Kimia
Reaksi kimia merupakan proses yang meliputi perubahan pada satu atau beberapa zat menjadi zat lain meliputi pemutusan atau pembentukan ikatan kimia. Secara skematis, reaksi kimia dinyatakan dalam persamaan reaksi.
Persamaan reaksi terdiri atas reaktan dan produk reaksi. Rekatan adalah zat-zat awal dalam suatu reaksi kimia, sedangkan produk reaksi adalah zat yang terbentuk sebagai hasil dari suatu reaksi kimia. Berdasarkan hukum kekekalan massa, massa sebelum reaksi (reaktan) sama dengan massa hasil reaksi (produk reaksi). Biasanya proses reaksi ditulis dengan anak panah. Reaktan ditulis di sebelah kiri anak panah dan produk ditulis di sebelah kanan anak panah.
1. Menuliskan Persamaan Reaksi
Perhatikan apa yang terjadi ketika logam natrium (Na) bereaksi dengan udara (yang mengandung oksigen, O2) membentuk natrium oksida. Reaksi tersebut dapat diwakili dengan persamaan reaksi sebagai berikut.
4 Na(s) + O2(g) ® 2 Na2O(g)
Ruas di sebelah kiri anak panah disebut reaktan. Ruas di sebelah kanan anak panah disebut produk. Tanda + berarti “bereaksi dengan” dan anak panah (®) berarti “menghasilkan”. Dengan demikian, persamaan reaksi di atas dapat dibaca, “Natrium bereaksi dengan oksigen menghasilkan natrium oksida”. Huruf kecil dalam tanda kurung menunjukkan fase dari zat yang bereaksi. Huruf s berasal dari kata solid yang berarti padatan, l berasal dari kata liquid yang berarti cairan, g beasal dari kata gas, dan aq berasal dari kata aquenous yang berarti terlarut dalam air.
Angka yang berada di depan rumus kimia menyatakan koefisien reaksi. Pada persamaan reaksi di atas, koefisien natrium adalah 4, koefisien oksigen adalah 1, dan koefisien natrium oksida adalah 2. Koefisien 1 tidak perlu ditulis. Koefisien reaksi menunjukkan perbandingan paling sederhana dari partikel yang terlibat dalam reaksi. Jadi, pada reaksi di atas empat partikel natrium bereaksi dengan satu molekul oksigen menghasilkan dua molekul natrium oksida. Perlu diketahui, koefisien reaksi sebaiknya tidak bernilai pecahan. Koefisien angka yang bernilai pecahan dapat memberi kesan partikel materi (atom atau molekul) dapat dipecah.
2. Menyetarakan Persamaan Reaksi
Zat-zat yang terlibat dalam persamaan reaksi kimia harus setara antara ruas kiri (reaktan) dan ruas kanan (produk). Penyetaraan persamaan reaksi merupakan penerapan hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier). Hukum kekekalan massa menyatakan bahwa massa sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.
Menyetarakan persaman reaksi dapat dilakukan melalui dua tahap. Pertama, menuliskan rumus kimia reaktan dan produk dan kedua, menyetarakan koefisiennya sehingga jumlah atom di kedua ruas sama. Persamaan reaksi yang sudah sama di kedua ruas disebut reaksi setara. Fase zat sebaiknya disertakan pada persamaan reaksi. Hal itu disebabkan fase zat sangat diperlukan pada saat reaksi itu diuji ulang.
Contoh:
Magnesium bereaksi dengan asam klorida membentuk larutan magnesium klorida dan membebaskan gas hidrogen. Reaksi itu dapat ditulis sebagai berikut.
Mg(s) + HCl(aq) ® MgCl2(aq) + H2(g) (reaksi belum setara)
Mg(s) + 2 HCl(aq) ® MgCl2(aq) + H2(g) (seaksi sudah setara)
Contoh persamaan reaksi di atas merupakan persamaan reaksi yang mudah disetarakan sehingga dapat disetarakan secara langsung. Namun, tidak semua persamaan reaksi dapat disetarakan secara langsung. Persamaan reaksi yang tidak dapat disetarakan secara langsung merupakan persamaan reaksi yang rumit. Persamaan reaksi rumit dapat disetarakan secara aljabar. Penyetaraan persamaan reaksi secara aljabar melalui tahapan sebagai berikut.
a. Tetapkan koefisien pada salah satu zat sama dengan satu (biasanya mokelul yang paling depan), sedangkan koefisien yang lain dengan huruf a, b, c, dan seterusnya.
b. Setarakan semua unsur yang telah diberi koefisien sehingga membentuk suatu persamaan matematis.
c. Selesaikan persamaan matematis yang terbentuk. Jika menghasilkan angka pecahan, buatlah pecahan itu menjadi bilangan bulat.
d. Masukkan angka yang dihasilkan itu pada persamaan reaksi.
e. Ujilah kesetaraan reaksi itu dengan cara mengalikan koefisien persamaan reaksi dengan atom penyusun reaktan dan produk. Jika sudah setara, berarti perhitungan yang Anda buat sudah benar.
