01 Kunci Jawaban Dan Pembahasan KIMIA XA

Kimia Kelas X

1

1.1 M e m a h a m i struktur atom berdasarkan teori atom Bohr, sifat-sifat unsur, massa atom relatif, dan sifatsifat periodik unsur dalam tabel periodik serta menyadari keteraturannya melalui pemahaman konfigurasi elektron.

Nilai dan Materi yang Diintegrasikan

2. Mengkaji literatur untuk mengetahui partikel-partikel dasar penyusun atom.

3. Menentukan isotop, isoton, dan isobar suatu unsur berdasarkan literatur. (•)

Nomor atom, nomor massa, isotop, dan elektron valensi

1. Mengkaji literatur tentang perkembangan teori atom. (*)

Kegiatan Pembelajaran

Partikel-partikel penyusun atom

Ekonomi kreatif (•) Pantang Menyerah

Perkembangan P e n d i d i k a n teori atom karakter (*) G e m a r Membaca

Materi Pokok/ Pembelajaran

•

•

•

Siswa mampu mengklasifikasikan unsur ke dalam isotop, isobar, dan isoton.

Siswa mampu menentukan partikel dasar (proton, elektron, dan neutron) penyusun atom.

Siswa mampu menjelaskan perkembangan teori atom untuk menunjukkan kelemahan dan kelebihan tiaptiap teori atom berdasarkan fakta eksperimen.

Indikator Pencapaian Kompetensi

: 1. Memahami struktur atom, sifat-sifat periodik unsur, dan ikatan kimia

Standar Kompetensi

Kompetensi Dasar

: .... : X/1 : Kimia

Sekolah Kelas/Semester

Silabus

Tes tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis

Teknik

Pilihan ganda

Pilihan ganda

Pilihan ganda

Bentuk Instrumen

e.

d.

c.

b.

16A dan 12B 7 5 13M dan 13Z 6 8 34 Cl dan 35 Cl 17 17 12Mg2+ dan 8O2–

Kelompok atom yang merupakan isoton adalah .... a. 157X dan 179Y

Partikel yang menimbulkan radiasi berdaya tembus tinggi dan bersifat netral ditemukan oleh James Chadwick. Partikel itu disebut . . . . a. proton b. neutron c. nukleon d. elektron e. inti atom

Atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif dengan elektron bergerak mengelilinginya. Teori tersebut dikemukakan oleh . . . . a. Niels Bohr b. John Dalton c. E. Rutherford d. J.J. Thomson e. Schrödinger

Contoh Instrumen

Penilaian

4 × 45 menit

1. Buku PG Kimia Kelas X Semester 1, Intan Pariwara halaman 1–26 2. Buku PR Kimia Kelas X Semester 1, Intan Pariwara halaman 1–18 3. BSE Kimia X, Depdiknas

Alokasi Alat dan Sumber Belajar Waktu

2

Silabus

1.1 M e m a h a m i struktur atom berdasarkan teori atom Bohr, sifat-sifat unsur, massa atom relatif, dan sifatsifat periodik unsur dalam tabel periodik serta menyadari keteraturannya melalui pemahaman konfigurasi elektron.

Kompetensi Dasar

Massa atom relatif (Ar) dan sifat keperiodikan unsur

Perkembangan dasar pengelompokan unsur-unsur


Ekonomi kreatif (•) Kreatif

Pendidikan karakter (*) G e m a r Membaca


3. Menentukan massa atom relatif suatu unsur melalui perhitungan apabila diketahui massa atom relatif unsur lainnya.

2. Menjelaskan pembagian unsur logam, nonlogam, dan metaloid pada tabel periodik unsur berdasarkan konfigurasi elektron. (•)

1. Diskusi informasi tentang pengelompokan unsur-unsur. (*)

4. Menuliskan konfigurasi elektron beberapa atom unsur untuk menentukan elektron valensinya.


•

•

•

•

Siswa mampu menentukan massa atom relatif berdasarkan tabel periodik.

Siswa mampu mengklasifikasikan unsur ke dalam logam, nonlogam, dan metaloid.

Siswa mampu menjelaskan dasar pengelompokan unsurunsur.

Siswa mampu menentukan konfigurasi elektron dan elektron valensi.


Tes tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis

Teknik

Uraian

Pilihan ganda

Pilihan ganda

Pilihan ganda

Bentuk Instrumen

Jika unsur Br berada satu Triade dengan unsur Cl dan I, sedangkan unsur Sr berada satu Triade dengan unsur Ca dan Ba, tentukan massa atom relatif unsur Br dan Sr!

Diketahui massa atom relatif beberapa unsur sebagai berikut. Cl = 35 I = 127 Ca = 40 Ba = 137

Di antara unsur-unsur berikut yang termasuk unsur logam adalah . . . . a. kalsium b. fosfor c. oksigen d. silikon e. boron

Pada sistem periodik modern unsur-unsur yang berada dalam satu periode disusun berdasarkan . . . . a. kemiripan sifat b. jumlah elektron valensi c. kenaikan nomor massa d. jumlah kulit atom e. kenaikan nomor atom

Nomor atom unsur K = 19. Banyaknya elektron valensi dalam ion K + adalah . . . . a. 1 b. 3 c. 5 d. 7 e. 8

Contoh Instrumen

Penilaian

4 × 45 menit

1. Buku PG Kimia Kelas X Semester 1, Intan Pariwara halaman 27–54 2. Buku PR Kimia Kelas X Semester 1, Intan Pariwara halaman 19–38 3. BSE Kimia X, Depdiknas


Kimia Kelas X

3

Kompetensi Dasar


Nilai dan Materi yang Diintegrasikan •

•

•

•

5. Mengkaji literatur untuk mengetahui keteraturan energi ionisasi atom suatu unsur dalam tabel periodik. 6. Mengkaji literatur untuk mengetahui keteraturan afinitas elektron atom suatu unsur dalam tabel periodik.

7. Mengkaji literatur untuk mengetahui keteraturan keelektronegatifan atom suatu unsur dalam tabel periodik.

Siswa mampu menentukan keteraturan keelektronegatifan atom suatu unsur dalam tabel periodik.

Siswa mampu menentukan keteraturan afinitas elektron suatu unsur dalam tabel periodik.

Siswa mampu menentukan keteraturan energi ionisasi atom suatu unsur dalam tabel periodik.

Siswa mampu menentukan keteraturan jari-jari atom suatu unsur dalam tabel periodik.


4. Mengkaji literatur untuk mengetahui keteraturan jari-jari atom suatu unsur dalam tabel periodik.


Tes tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis

Teknik

Uraian

Pilihan ganda

Uraian

Uraian

Bentuk Instrumen

Tentukan unsur yang keelektronegatifannya paling besar dan paling kecil!

Diberikan unsur-unsur beserta nomor atomnya sebagai berikut. a. 4Be b. 7N c. 9 F d. 13Al e. 14S

Di antara unsur-unsur dan 34Se yang memiliki afinitas elektron terbesar adalah .... a. 8 O b. 9 F c. 16S d. 17Cl e. 34Se 8O, 9F, 16S, 17Cl,

Bagaimanakah kecenderungan energi ionisasi suatu unsur dalam sistem periodik?

Dalam sistem periodik unsur, jari-jari atom dalam satu golongan dari atas ke bawah semakin besar dan dalam satu periode dari kiri ke kanan semakin kecil. Jelaskan alasannya!

Contoh Instrumen

Penilaian Alokasi Alat dan Sumber Belajar Waktu

4

Silabus


Ikatan ion

1.2 Membandingkan Terbentuknya proses pemben- ikatan kimia tukan ikatan ion, ikatan kovalen, ikatan koordinasi, dan ikatan logam serta hubungannya dengan sifat fisika senyawa yang terbentuk.

Kompetensi Dasar


Pendidikan karakter (*) R a s a I n g i n Tahu

Nilai dan Materi yang Diintegrasikan Menyebutkan unsurunsur yang cenderung mencapai kestabilan dengan melepas atau menerima elektron.

3. Menuliskan pembentukan ion positif, ion negatif, dan ikatan ion dalam senyawa ion.

2. Menuliskan konfigurasi elektron atom gas mulia dan bukan gas mulia serta menggambarkan rumus struktur Lewis.

1.


•

•

•

Siswa mampu menjelaskan proses terbentuknya ikatan ion.

Siswa mampu menggambarkan susunan elektron valensi atom gas mulia (duplet dan oktet) dan elektron valensi bukan gas mulia (struktur Lewis).

Siswa mampu menjelaskan kecenderungan suatu unsur untuk mencapai kestabilannya.


Pilihan ganda

Pilihan ganda

Tes tertulis

Pilihan ganda

Tes tertulis

Tes tertulis

Bentuk Teknik Instrumen

20

Nomor massa Jumlah neutron

B

22

40

C

8

16

D

10

20

Unsur A memiliki nomor atom 12 dan senyawa B memiliki nomor atom 9. Berikut ini merupakan pernyataan yang benar mengenai unsur A dan B .... a. membentuk senyawa ion AB2 b. tidak larut dalam air c. saat dalam bentuk leburan bersifat isolator d. saat dalam bentuk padatan bersifat konduktor e. membentuk senyawa ion AB

Berdasarkan tabel tersebut, atom yang dapat membentuk ikatan ion yaitu . . . . a. A dan D b. A dan C c. B dan C d. B dan D e. C dan D

A 40

Atom

Perhatikan tabel di bawah ini!

Suatu unsur A memiliki jumlah elektron 13. Maka untuk mencapai kestabilan harus membentuk ion . . . . a. A2– d. A2+ – b. A e. A3+ c. A+

Contoh Instrumen

Penilaian

8 × 45 menit

1. Buku PG Kimia Kelas X Semester 1, Intan Pariwara halaman 55–80 2. Buku PR Kimia Kelas X Semester 1, Intan Pariwara halaman 39–54 3. BSE Kimia X, Depdiknas 4. Statif, buret, corong, ebonit batangan, dan gelas kimia 5. Benzena, nitro benzena, trikloro metana, dan karbon tetraklorida


Kimia Kelas X

5

Kompetensi Dasar

Ikatan kovalen dan ikatan logam



•

•

•

•

5. Memilih senyawa yang berikatan kovalen koordinasi di antara senyawasenyawa lain. (*) 6. Melakukan percobaan untuk mengetahui sifat kepolaran suatu larutan. (•)

7. Mengenali proses pembentukan ikatan logam dan hubungannya dengan sifat fisis logam.

8.

Mengenali jenis ikatan pada beberapa senyawa yang memiliki sifat fisis tertentu.

•

Siswa mampu mendeskripsikan proses pembentukan ikatan logam dan hubungannya dengan sifat fisik logam. Siswa mampu menghubungkan sifat fisis materi dengan jenis ikatannya.

Siswa mampu menyelidiki kepolaran beberapa senyawa dan hubungannya dengan keelektronegatifan melalui percobaan.

Siswa mampu menjelaskan proses terbentuknya ikatan kovalen koordinasi pada beberapa senyawa.

Siswa mampu menjelaskan proses terbentuknya ikatan kovalen tunggal, rangkap dua, dan rangkap tiga.


4. Memilih senyawa yang berikatan rangkap tiga di antara beberapa senyawa.

Kegiatan Pembelajaran Bentuk Instrumen Pilihan ganda

Pilihan ganda

Uji petik kerja prosedur

Uraian

Uraian

Teknik Tes tertulis

Tes tertulis

Tes unjuk kerja

Tes tertulis

Tes tertulis

b. c.

e.

d.

Unsur X bersama unsur klor membentuk senyawa dengan rumus kimia XCl4. Senyawa tersebut mempunyai titik leleh –23°C dan titik didih 77°C. a. Tentukan jenis ikatan XCl4. b. Apakah unsur X bersifat logam atau nonlogam?

Peralatan rumah tangga sebagian besar terbuat dari aluminium. Menurut Anda mengapa aluminium dipilih untuk peralatan memasak?

Isi buret dengan benzena. Alirkan benzena dari buret, dekatkan ebonit pada aliran benzena, dan amati yang terjadi. Dengan langkah yang sama, ganti benzena dengan nitro benzena, trikloro benzena, dan karbon tetraklorida. Amati yang terjadi. Berdasarkan percobaan, bahan apa sajakah yang bersifat polar dan bahan apa sajakah yang bersifat nonpolar?

Senyawa yang mempunyai ikatan kovalen koordinasi adalah . . . . a. CO 2 d. CH 4 b. C2H 5OH e. H 2 O c. HClO4

a.

Struktur Lewis yang tepat untuk molekul nitrogen yaitu . . . .

Contoh Instrumen


6

Silabus

Persamaan reaksi kimia sederhana

2.1 Mendeskripsi- Tata nama sekan tata nama nyawa s e n y a w a anorganik dan o r g a n i k sederhana serta persamaan reaksinya.



Pendidikan karakter (*) B e k e r j a Sama (**) R a s a Ingin Tahu


•

•

•

3. Menentukan nama senyawa asam, basa, dan hidrat. (*)

4. Menyetarakan persamaan reaksi sederhana. (**)(•)

•

Siswa mampu menyetarakan reaksi sederhana dengan diberikan namanama zat yang terlibat dalam reaksi atau sebaliknya.

Siswa mampu menuliskan nama senyawa organik sederhana.

Siswa mampu menuliskan nama senyawa poliatomik.

Siswa mampu menuliskan nama senyawa biner.


2. Menentukan nama senyawa poliatomik berdasarkan aturan penamaannya.

1. Menentukan nama senyawa biner berdasarkan aturan penamaannya.


Tes tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis

Teknik

Uraian

Uraian

Pilihan ganda

Pilihan ganda

Bentuk Instrumen

Selesaikan persamaan reaksi berikut! KMnO4 + H2SO4 + FeSO4 → K 2 SO 4 + MnSO 4 + Fe2(SO4)3 + H2O

Tuliskan nama beberapa senyawa hidrat berikut! a. K2C2O4 · 2H2O b. MgSO4 · 7H2O c. Na2SO4 · 5H2O

Pasangan antara rumus kimia dan nama senyawa berikut yang tepat adalah .... a. Mg(NO 3 ) 2 ; magnesium nitrit b. NaSO4; natrium sulfat c. NH 4 NO 3 ; amonium nitrit d. Fe(OH) 3 ; besi(III) hidroksida e. K2CO3; kalium bikarbonat

SnCl2 merupakan senyawa biner yang mempunyai nama . . . . a. timah klorida b. timah(I) klorida c. timah(II) klorida d. timah(IV) klorida e. timah diklorida

Contoh Instrumen

Penilaian

: 2. Memahami hukum-hukum dasar kimia dan penerapannya dalam perhitungan kimia (stoikiometri)

Standar Kompetensi

Kompetensi Dasar

: .... : X/1 : Kimia

Sekolah Kelas/Semester

Silabus

10 × 45 1. Buku PG Kimia menit Kelas X Semester 1, Intan Pariwara halaman 91–116 2. Buku PR Kimia Kelas X Semester 1, Intan Pariwara halaman 59–74 3. BSE Kimia X, Depdiknas


Kimia Kelas X

7


Hukum dasar kimia – Hukum Lavoisier – Hukum Proust – Hukum Dalton – Hukum Gay Lussac – Hukum Avogadro

Kompetensi Dasar

2.1 M e m b u k t i k a n dan mengkomunikasikan berlakunya hukumhukum dasar kimia melalui percobaan serta menerapkan konsep mol dalam menyelesaikan perhitungan kimia. Ekonomi kreatif (•) Skill/keterampilan

Pendidikan karakter (*) Jujur (**) K e r j a Keras


•

•

3. Melakukan perhitungan tentang hukum kelipatan perbandingan atau perbandingan berganda (hukum Dalton).

•

Siswa mampu menganalisis senyawa untuk membuktikan berlakunya hukum kelipatan perbandingan atau perbandingan berganda (hukum Dalton).

Siswa mampu membuktikan hukum Proust.

Siswa mampu membuktikan hukum Lavoisier melalui percobaan.


2. Membuktian hukum Proust melalui perhitungan berdasarkan data percobaan.

1. Melakukan percobaan untuk membuktikan hukum Kekekalan Massa dan menarik kesimpulan dari hasil percobaan. (*)


Tes tertulis

Portofolio

Tes unjuk kerja

Uraian

Dokumen Perkerjaan

Uji petik kerja prosedur


2,13 0,355

Tentukan perbandingan massa unsur tersebut berdasarkan hukum Perbandingan Berganda!

Perhatikan data berikut!

Apa kesimpulan dari hasil percobaan tersebut jika dihubungkan dengan hukum Perbandingan Proust?

1,38 0,23

Massa Massa Massa Klor Natrium Garam dari dari (gram) Cuplikan Cuplikan (gram) (gram) Cuplikan I 3,51 Cuplikan II 0,585

Cuplikan

Amati data percobaan tentang massa dua unsur yang bersenyawa menghasilkan dua cuplikan dari dua daerah yang berbeda.

Bandingkan massa campuran antara larutan perak nitrat dengan natrium klorida sebelum dan sesudah reaksi dengan cara menimbang larutan-larutan tersebut sebelum direaksikan dan setelah direaksikan atau dicampur!

Contoh Instrumen

Penilaian

15 × 45 1. Buku PG Kimia menit Kelas X Semester 1, Intan Pariwara halaman 117– 166 2. Buku PR Kimia Kelas X Semester 1, Intan Pariwara halaman 75– 103 3. BSE Kimia X, Depdiknas 4. Alat dan bahan percobaan hukum Kekekalan Massa


8

Silabus

Kompetensi Dasar

Perhitungan kimia



Siswa mampu menggunakan data percobaan untuk membuktikan hukum Avogadro.

Siswa mampu mengkonversikan jumlah mol dengan jumlah partikel massa dan volume zat.

•

6. M e n y e l e s a i k a n soal-soal tentang hubungan mol dengan jumlah partikel. (**)

Siswa mampu menggunakan data percobaan untuk membuktikan hukum Perbandingan Volume (hukum Gay Lussac).

•

•


5. Melakukan perhitungan untuk membuktikan hukum Avogadro.

4. M e n y e l e s a i k a n soal-soal tentang hukum Perbandingan Volume.


Tes tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis

Pilihan ganda

Pilihan ganda

Pilihan ganda


Jumlah molekul yang dikandung oleh 0,25 gram gula tebu (C 12 H 22 O 11 ) yaitu . . . (Ar : C = 12, H = 1, O = 16, dan L = 6,02 · 1023) a. 2,19 · 1020 b. 3,20 · 1020 c. 4,39 · 1020 d. 6,02 · 1022 e. 7,30 · 1023

Pada suhu dan tekanan sama, 20 ml P 2 tepat habis bereaksi dengan 50 ml Q2 menghasilkan 20 ml gas PxQy. Harga x dan y berturut-turut adalah . . . . a. 1 dan 2 b. 1 dan 3 c. 2 dan 3 d. 2 dan 4 e. 2 dan 5

pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi adalah . . . . a. 1 : 1 : 2 b. 1 : 2 : 1 c. 1 : 2 : 3 d. 1 : 3 : 2 e. 2 : 3 : 1

masing-masing gas diukur

Pada reaksi N 2 (g) + H2(g) → NH3(g) apabila

Contoh Instrumen


Kimia Kelas X

9

Kompetensi Dasar


Nilai dan Materi yang Diintegrasikan •

•

•

8. M e n y e l e s a i k a n soal-soal tentang hubungan mol dengan volume zat.

9. M e n y e l e s a i k a n soal-soal tentang rumus empiris dan rumus molekul.

Siswa mampu menentukan rumus empiris dan rumus molekul.

Siswa mampu menentukan hubungan antara mol dengan volume zat

Siswa mampu menentukan hubungan antara mol dengan massa zat


Menyelesaikan soalsoal tentang hubungan mol dengan massa zat. (•)

7.


Tes tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis

Uraian

Pilihan ganda

Pilihan ganda


Analisis suatu senyawa memperoleh data bahwa dalam senyawa tersebut terkandung 26,53% kalium, 35,37% kromium, dan 38,10% oksigen. Jika diketahui Ar K = 39, Cr = 52, dan O = 16 serta Mr senyawa adalah 294 g/mol, tentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut!

Volume (STP) dan volume pada suhu 25°C, tekanan 0,8 atm untuk 2,2 gram CO2 berturut-turut adalah . . . . (Ar : C = 12, O = 16) a. 0,56 L dan 1,53 L b. 0,56 L dan 3,06 L c. 1,12 L dan 1,53 L d. 1,12 L dan 3,06 L e. 2,24 L dan 1,53 L

Sebanyak 38 gram campuran gas metana dan etana dibakar sempurna sehingga dihasilkan 110 gram gas CO2. Jika Ar C = 2, H = 1, dan O = 16, massa gas metana dalam campuran gas tersebut adalah . . . gram a. 3 d. 30 b. 6 e. 80 c. 8

Contoh Instrumen


10

Silabus

Kompetensi Dasar



Siswa mampu menentukan kadar zat dalam suatu senyawa.

Siswa mampu menentukan pereaksi pembatas dalam suatu reaksi. Siswa mampu menentukan banyak zat pereaksi atau hasil reaksi.

•

•

11. Menghitung kadar zat dalam suatu senyawa.

12. Menentukan pereaksi pembatas, banyak zat pereaksi, dan hasil reaksi melalui perhitungan. •

Siswa mampu menentukan rumus air kristal.

•


10. Menyelesaikan soalsoal tentang rumus air kristal.


Cuplikan serbuk besi sebanyak 10 gram dipanaskan dengan gas klor menghasilkan 20 gram besi(II) klorida (FeCl2). Jika diketahui Ar Fe = 56 dan Cl = 35,5, kadar besi dalam cuplikan adalah . . . %. a. 4,41 b. 14,20 c. 71,00 d. 88,20 e. 98,80

Pilihan ganda

Uraian

Tes tertulis

Tes tertulis

Apabila Ar : Pb = 207, S = 32, O = 16, tentukan: a. zat sisa, b. pereaksi pembatas, dan c. massa endapan yang terbentuk!

Sebanyak 100 cm3 larutan natrium sulfat 0,5 M dicampur dengan 500 cm3 larutan timbal(II) nitrat 0,2 M secukupnya sehingga bereaksi menurut persamaan: Na2SO4(aq) + Pb(NO3)2(aq) → PbSO4(s) + 2NaNO3(aq)

Kristal Zn(NO3)2 · xH2O dipanaskan hingga semua air kristalnya menguap, ternyata berat kristal yang tersisa 63,46%. Tentukan rumus kristal senyawa tersebut! (Mr : Zn(NO3)2 = 189, H2O = 18)

Uraian

Contoh Instrumen

Tes tertulis



Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Bab I Struktur Atom Sekolah Kelas/Semester Mata Pelajaran Alokasi Waktu

: : : :

.......... X/1 Kimia 4 × 45 menit

Standar Kompetensi : 1. Kompetensi Dasar

Memahami struktur atom, sifat-sifat periodik unsur, dan ikatan kimia.

: 1.1 Memahami struktur atom berdasarkan teori atom Bohr, sifat-sifat unsur, massa atom relatif, dan sifat-sifat periodik unsur dalam tabel periodik serta menyadari keteraturannya melalui pemahaman konfigurasi elektron.

Indikator Pencapaian Kompetensi • Menjelaskan perkembangan teori atom untuk menunjukkan kelemahan dan kelebihan masing-masing teori atom berdasarkan fakta eksperimen. • Menentukan partikel dasar (proton, elektron, dan neutron) penyusun atom. • Mengklasifikasikan unsur ke dalam isotop, isobar, dan isoton. • Menentukan konfigurasi elektron dan elektron valensi. Alokasi Waktu: 4 jp (2 × pertemuan) Tujuan Pembelajaran Peserta didik mampu: 1. mengkaji literatur tentang perkembangan teori atom; 2. mengkaji literatur untuk mengetahui partikel-partikel dasar penyusun atom; 3. menentukan isotop, isoton, dan isobar suatu unsur berdasarkan literatur; 4. menuliskan konfigurasi elektron beberapa atom unsur untuk menentukan elektron valensinya. Nilai dan Materi yang Diintegrasikan 1. Pendidikan karakter: Gemar Membaca. 2. Ekonomi kreatif: Pantang Menyerah. Materi Pembelajaran 1. Perkembangan Teori Atom 2. Partikel-Partikel Penyusun Atom 3. Nomor Atom, Nomor Massa, Isotop, dan Elektron Valensi Metode Pembelajaran 1. Model Pembelajaran a. Direct Instruction (DI) b. Cooperative Learning (CL) 2. Metode a. Diskusi informasi b. Tanya jawab Langkah-Langkah Kegiatan Pertemuan Pertama 1.

Kegiatan Pendahuluan (5 menit) a. Motivasi • Menanyakan kepada siswa tentang pengertian atom. b. Prasyarat pengetahuan • Siswa mengetahui tentang atom dan sifat-sifatnya.

Kimia Kelas X

11

2.

Kegiatan Inti a. Eksplorasi • Guru menjelaskan tentang perkembangan teori atom dari model atom Dalton hingga model atom modern. • Guru menggambarkan model atom Dalton, Thomson, Rutherford, dan Bohr. • Menjelaskan kelemahan setiap teori atom. b. Elaborasi • Guru menunjuk beberapa siswa agar menjelaskan teori atom. Dalam kegiatan ini, siswa disarankan untul lebih gemar membaca mengenai perkembangan teori atom melalui berbagai referensi lain. (*) • Guru menunjuk beberapa siswa agar menggambarkan beberapa model atom sesuai penemunya. (*) Pendidikan karakter (Gemar Membaca). c. Konfirmasi • Guru bertanya kepada siswa tentang hal-hal yang belum diketahui siswa.

3.

Kegiatan Penutup Guru menugasi siswa untuk mencari informasi di internet tentang perkembangan teori atom. Pertemuan Kedua

1.

Kegiatan Pendahuluan a. Motivasi • Guru menanyakan kepada siswa tentang partikel penyusun atom. b. Prasyarat pengetahuan • Siswa mengetahui bahwa atom tersusun atas partikel-partikel.

2.

Kegiatan Inti a. Eksplorasi • Guru menjelaskan tentang partikel-partikel penyusun atom (proton, neutron, elektron). • Guru menjelaskan tentang nomor massa dan nomor atom. • Guru menuliskan konfigurasi elektron valensi suatu atom. b. Elaborasi • Guru menunjuk siswa untuk menentukan jumlah proton, elektron, dan neutron suatu atom. • Guru menunjuk siswa untuk menentukan isotop suatu atom. Guru dapat menyisipkan arahan kepada siswa agar tidak pantang menyerah dalam menyelesaikan soal-soal latihan sehingga saat ujian berlangsung siswa akan lebih mudah mengerjakannya.(•) • Guru menunjuk siswa untuk memberikan contoh atom-atom yang merupakan isobar dan isoton. • Guru menunjuk siswa untuk menuliskan konfigurasi elektron dan menentukan elektron valensinya. (•) Ekonomi kreatif (Pantang Menyerah). c. Konfirmasi Guru menanyakan kepada siswa tentang hal-hal yang belum diketahui.

3.

Kegiatan Penutup Guru menugasi siswa untuk mengerjakan soal-soal di uji kompetensi Bab I.

Alat Sumber Belajar 1. Buku PG Kimia Kelas X Semester 1, Intan Pariwara, 2012 2. Buku PR Kimia Kelas X Semester 1, Intan Pariwara, 2012 3. BSE Kimia X, Depdikas, 2009 Penilaian Hasil Belajar 1. Teknik Penilaian dan Bentuk Instrumen a. Teknik Penilaian • Tes tertulis b. Bentuk Instrumen Pilihan ganda

12

Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)

2.

Contoh Instrumen Pilihan ganda Atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif dengan elektron bergerak mengelilinginya. Teori tersebut dikemukakan oleh . . . . a. Niels Bohr b. John Dalton c. E. Rutherford d. J.J. Thomson e. Schrödinger

________, ______________ Mengetahui Kepala SMA ______________

Guru Mata Pelajaran

........................ ____________________________ NIP _______________________

......................... _____________________________ NIP _________________________

Kimia Kelas X

13

Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Bab II Sistem Periodik Unsur Sekolah Kelas/Semester Mata Pelajaran Alokasi Waktu

: : : :

.......... X/1 Kimia 4 × 45 menit

Standar Kompetensi : 1. Kompetensi Dasar

Memahami struktur atom, sifat-sifat periodik unsur, dan ikatan kimia.

: 1.1 Memahami struktur atom berdasarkan teori atom Bohr, sifat-sifat unsur, massa atom relatif, dan sifat-sifat periodik unsur dalam tabel periodik serta menyadari keteraturannya melalui pemahaman konfigurasi elektron.

Indikator Pencapaian Kompetensi • Menjelaskan dasar pengelompokan unsur-unsur. • Mengklasifikasi unsur ke dalam logam, nonlogam, dan metaloid. • Menentukan massa atom relatif berdasarkan tabel periodik. • Menentukan keteraturan jari-jari atom suatu unsur dalam tabel periodik. • Menentukan keteraturan energi ionisasi atom suatu unsur dalam tabel periodik. • Menentukan keteraturan afinitas elektron suatu unsur dalam tabel periodik. • Menentukan keteraturan keelektronegatifan atom suatu unsur dalam tabel periodik. Alokasi Waktu: 4 jp (2 × pertemuan) Tujuan Pembelajaran Peserta didik mampu: 1. menjelaskan dasar pengelompokan unsur-unsur; 2. mengelompokkan unsur ke dalam logam, nonlogam, dan metaloid pada tabel periodik unsur berdasarkan konfigurasi elektron; 3. menghitung massa suatu atom jika diketahui massa atom relatifnya; 4. mengkaji literatur untuk mengetahui keteraturan jari-jari atom suatu unsur dalam tabel periodik; 5. mengkaji literatur untuk mengetahui keteraturan energi ionisasi atom suatu unsur dalam tabel periodik; 6. mengkaji literatur untuk mengetahui keteraturan afinitas elektron atom suatu unsur dalam tabel periodik; 7. mengkaji literatur untuk mengetahui keteraturan keelektronegatifan atom suatu unsur dalam tabel periodik. Nilai dan Materi yang Diintegrasikan 1. Pendidikan karakter: Gemar Membaca. 2. Ekonomi kreatif: Kreatif. Materi Pembelajaran 1. Perkembangan Dasar Pengelompokan Unsur-Unsur 2. Massa Atom Relatif (Ar) dan Sifat Keperiodikan Unsur Metode Pembelajaran 1. Model Pembelajaran a. Direct Instruction (DI) b. Cooperative Learning (CL) 2. Metode a. Diskusi informasi b. Tanya jawab

14


Langkah-Langkah Kegiatan Pertemuan Pertama 1.

Kegiatan Pendahuluan (5 menit) a. Motivasi • Menanyakan kepada siswa tentang berbagai unsur yang ada dalam SPU. b. Prasyarat pengetahuan • Siswa mengetahui unsur-unsur yang terletak dalam berbagai golongan atau periode dalam SPU.

2.

Kegiatan Inti a. Eksplorasi • Diskusi informasi tentang dasar pengelompokan unsur-unsur. • Menjelaskan kepada siswa tentang pengelompokan unsur logam dan nonlogam. Dalam kegiatan ini, guru dapat memotivasi siswa agar gemar membaca mengenai karakteristik unsur-unsur yang ada di alam sehingga siswa akan mengenal berbagai unsur-unsur yang ada di sekitarnya. (*) • Menjelaskan kepada siswa tentang pengelompokan unsur berdasarkan tabel periodik Lavoisier. • Menjelaskan kepada siswa tentang pengelompokan unsur berdasarkan Triade Dobereiner. • Mendiskusikan tentang pengelompokan unsur berdasarkan Oktaf Newlands. • Menjelaskan penyusunan unsur-unsur dalam tabel periodik berdasarkan hukum Mendeleyev. • Menjelaskan kepada siswa tentang pengelompokan unsur menurut Lothar Meyen. • Menceritakan tentang susunan unsur-unsur dalam tabel periodik Modern dari Moseley. Dalam kegiatan ini, guru dapat mengarahkan siswa untuk mengembangkan daya kreativitasnya, seperti membuat kembang api dari bahan garam dapur dan kertas magnesium yang mudah ditemukan. (•) • Menjelaskan kepada siswa pengertian dari golongan dan periode. (*) Pendidikan karakter (Gemar Membaca). (•) Ekonomi kreatif (Kreatif). b. Elaborasi Guru menunjuk beberapa siswa untuk menyebutkan unsur-unsur yang termasuk dalam triade. c. Konfirmasi Guru menanyakan kepada siswa tentang hal-hal yang belum diketahui siswa.

3.

Kegiatan Penutup Guru mengakhiri pembelajaran dengan menyimpulkan pembelajaran yang telah dilaksanakan dan menugasi siswa mempelajari subbab berikutnya. Pertemuan Kedua

1.

Kegiatan Pendahuluan a. Motivasi • Guru menanyakan kepada siswa tentang massa atom relatif suatu unsur. b. Prasyarat pengetahuan • Siswa mengetahui arti dari massa atom relatif suatu unsur.

2.

Kegiatan Inti a. Eksplorasi • Guru menjelaskan kepada siswa cara menentukan massa atom relatif suatu unsur dalam tabel periodik. • Guru menjelaskan kepada siswa tentang sifat-sifat keperiodikan unsur dalam tabel periodik unsur, yang meliputi jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, dan keelektronegatifan. b. Elaborasi • Guru menunjuk beberapa siswa untuk menghitung massa suatu unsur jika diketahui massa atom relatifnya. • Guru menunjuk beberapa siswa untuk menggambarkan grafik keteraturan jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, dan keelektronegatifan suatu unsur dalam tabel periodik. c. Konfirmasi Guru menanyakan kepada siswa pengertian golongan dan periode.

Kimia Kelas X

15

3.

Kegiatan Penutup Guru mengakhiri pembelajaran dengan menyimpulkan pembelajaran yang telah dilaksanakan dan menugasi siswa mempelajari subbab berikutnya.

Alat Sumber Belajar 1. Buku PG Kimia Kelas X Semester 1, Intan Pariwara, 2012 2. Buku PR Kimia Kelas X Semester 1, Intan Pariwara, 2012 3. BSE Kimia X, Depdikas, 2009 Penilaian Hasil Belajar 1. Teknik Penilaian dan Bentuk Instrumen a. Teknik Penilaian • Tes tertulis b. Bentuk Instrumen 1) Pilihan ganda 2) Uraian 2.

Contoh Instrumen a. Pilihan ganda Pada sistem periodik modern unsur-unsur yang berada dalam satu periode disusun berdasarkan . . . . a. kemiripan sifat b. jumlah elektron valensi c. kenaikan nomor massa d. jumlah kulit atom e. kenaikan nomor atom b.

Uraian Dalam sistem periodik unsur, jari-jari atom dalam satu golongan dari atas ke bawah semakin besar dan dalam satu periode dari kiri ke kanan semakin kecil. Jelaskan alasannya!

________, ______________ Mengetahui Kepala SMA ______________

Guru Mata Pelajaran

........................ _____________________________ NIP _______________________

......................... _____________________________ NIP ________________________

16


Bab I Struktur Atom

A.

Pilihan Ganda

1. Jawaban: a Dalton mengemukakan beberapa pokok pikiran tentang atom sebagai berikut. 1) Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang tidak dapat dibagi lagi. 2) Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil. 3) Suatu unsur tersusun dari atom-atom yang identik sedangkan senyawa tersusun dari atom-atom yang berbeda sesuai unsur penyusunnya. 4) Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. 5) Reaksi kimia merupakan pemisahan, penggabungan, atau penyusunan kembali atomatom sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. 2. Jawaban: e Thomson melakukan percobaan tabung sinar katode sehingga menemukan suatu partikel yang bermuatan negatif. Partikel bermuatan negatif ini dinamakan elektron. Menurut Thomson, elektron merupakan partikel penyusun atom. 3. Jawaban: c Teori atom Rutherford menyatakan bahwa atom tersusun dari inti atom bermuatan positif dengan elektron bergerak mengelilingi inti atom. 4. Jawaban: b Niels Bohr mengemukakan bahwa atom terdiri atas inti bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron bermuatan negatif di dalam lintasannya. Elektronelektron tersebut berkedudukan pada tingkattingkat energi tertentu yang disebut kulit-kulit atom. 5. Jawaban: a Heisenberg mengemukakan teori ketidakpastian yang dikenal dengan ketidakpastian Heisenberg.

Ketidakpastian Heisenberg menyatakan bahwa kedudukan dan kecepatan gerak elektron tidak dapat ditentukan secara pasti, yang dapat ditentukan hanyalah kemungkinan terbesar keberadaan elektron dalam ruang tertentu yang dikenal dengan orbital atau kulit elektron. 6. Jawaban: b Niels Bohr menyempurnakan teori atom Rutherford. Bohr menyatakan sebagai berikut. 1) Atom terdiri atas inti atom bermuatan positif dan dikelilingi elektron bermuatan negatif menurut lintasan-lintasan tertentu seperti susunan tata surya, tanpa menyerap atau memancarkan energi. 2) Elektron dapat berpindah dari suatu lintasan ke lintasan yang lain sambil menyerap atau memancarkan energi. Apabila berpindah dari lintasan tinggi ke rendah, akan memancarkan energi, sedangkan dari lintasan rendah ke tinggi akan menyerap energi. 7. Jawaban: d Teori atom modern menyatakan bahwa elektronelektron yang bergerak mengelilingi inti berada pada orbital-orbital di seputar inti atom. Sementara itu, teori yang menyatakan bahwa elektron berkedudukan pada tingkat energi tertentu, atom terdiri atas kulit-kulit atom tempat elektron berada, dan elektron dapat berpindah ke lintasan lain dengan menyerap atau memancarkan energi merupakan teori atom yang dikemukakan oleh Niels Bohr. 8. Jawaban: c Elektron-elektron bergerak mengelilingi inti dengan jarak tertentu dan elektron ini mempunyai tingkat energi tertentu pula sehingga tidak akan jatuh ke inti sesuai dengan model atom Bohr. 9. Jawaban: a Rutherford tidak dapat menjelaskan alasan elektron tidak jatuh ke dalam inti. Oleh karena itu, model atom Rutherford dianggap lemah. 10. Jawaban: b Dalton dalam menggambarkan model atomnya belum mampu mengemukakan adanya partikel penyusun suatu atom.

Kimia Kelas X

17

B. Uraian B. Kerjakan soal-soal berikut! 1. Teori atom Dalton dianggap tidak sesuai dengan kenyataan atom yang sesungguhnya karena pada teori atom Dalton menyatakan bahwa atom adalah bagian terkecil suatu unsur. Berarti atom tidak dapat dibagi lagi menjadi partikel-partikel penyusun atom. Pada kenyataannya, Thomson menemukan partikel-partikel penyusun atom, yaitu elektron yang bermuatan negatif. Selain Thomson, Rutherford juga menemukan proton dalam inti atom. 2. Gambaran model atom menurut Thomson yaitu atom berupa bola padat bermuatan positif yang di dalamnya tersebar elektron-elektron yang bermuatan negatif. 3. a. Belum menggambarkan letak dan lintasan elektron dalam suatu atom. b. Tidak dapat menerangkan penyebab elektron tidak jatuh ke inti, sedangkan menurut teori fisika klasik, jika elektron mengelilingi inti yang muatannya berlawanan, elektron akan kehilangan energi sehingga jatuh ke inti. c. Hanya tepat untuk atom-atom dengan nomor atom kecil. 4. Niels Bohr mampu mengatasi kelemahan model atom Rutherford dan menjelaskan model atom Rutherford dengan gambaran model atomnya. Dalam teorinya, Rutherford menggambarkan bahwa di dalam atom terdapat lintasan stasioner dengan tingkat energi tertentu. Lintasan stasioner ini merupakan tempat elektron beredar mengitari inti (kulit atom) tanpa disertai penyerapan dan pemancaran energi. Sementara itu, menurut Niels Bohr pada keadaan normal, elektron menempati tingkat energi terendah atau berada dalam tingkat dasar. Elektron dapat berpindah dari satu kulit ke kulit lain dengan memancarkan atau menyerap energi dalam jumlah tertentu. Elektron yang berpindah ke kulit yang lebih luar akan menyerap energi, sedangkan jika berpindah ke kulit yang lebih dalam akan memancarkan energi. Gambaran atom seperti ini menjawab kelemahan model atom Rutherford yang tidak dapat menjelaskan alasan mengapa elektron tidak jatuh ke inti. 5. Dalam model atom modern digambarkan bahwa elektron di dalam atom dapat dipandang sebagai partikel dan gelombang. Dengan dasar ini, Heisenberg, fisikawan Jerman, mengemukakan teori ketidakpastian yang menyatakan bahwa kedudukan dan kecepatan gerak elektron tidak dapat ditentukan secara pasti, yang dapat ditentukan hanyalah kemungkinan terbesarnya atau probabilitasnya. Dengan demikian, kedudukan dan kecepatan gerak elektron dalam atom ditemukan dalam ruang tertentu disebut orbital. Teori mengenai elektron berada dalam orbital-orbital di seputar inti atom inilah yang merupakan pokok teori atom modern. 18

Kunci Jawaban dan Pembahasan

A.

Pilihan Ganda

1. Jawaban: d Niels Bohr bukan menemukan proton, melainkan kulit atom. Sementara itu, Goldstein menemukan proton, Chadwick menemukan neutron, J.J. Thomson menemukan elektron, dan Rutherford menemukan muatan positif pada inti atom. 2. Jawaban: e Millikan menemukan muatan elektron sebesar 1,6 × 10–19 C berdasarkan percobaan tetes minyak dalam tabung yang bermuatan listrik. Sementara itu, Goldstein menemukan massa proton = 1,6726 × 10–24 g. Chadwick menemukan neutron, Thomson menemukan elektron, dan Rutherford menemukan inti atom bermuatan positif. 3. Jawaban: e Sinar katode merupakan sinar perpendaran hasil radiasi katode menuju anode yang membentur kaca tabung sehingga kaca berpendar. 4. Jawaban: a Millikan menyemprotkan minyak ke dalam tabung yang bermuatan listrik. Dari percobaan tetes minyak ditemukan muatan elektron sebesar 1,6022 × 10–19C. Sementara itu, dari percobaan hamburan sinar α ditemukan proton, dari percobaan tabung gas berkatode ditemukan elektron, dan dari pembelokkan sinar katode oleh medan listrik ditemukan muatan elektron. 5. Jawaban: b Sinar anode atau proton merupakan radiasi partikel, bukan merupakan gelombang elektromagnetik. Sinar proton bermuatan positif sehingga dibelokkan ke kutub negatif, dengan muatan partikel sebesar 1,6 × 10–19 C, dan perbandingan e/m dimiliki oleh atom hidrogen. 6. Jawaban: d Ilmuwan yang menemukan inti atom adalah Ernest Rutherford. Ernest Rutherford menemukan inti atom melalui eksperimen hamburan sinar alfa, dan Eugene Goldstein menemukan proton. Niels Bohr menemukan orbital elektron, J.J. Thomson menemukan elektron, dan James Chadwick menemukan neutron. 7. Jawaban: a Hipotesis Rutherford pada percobaan hamburan sinar alfa yaitu atom tersusun atas inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi elektron yang bermuatan negatif sehingga atom bersifat netral. Pilihan jawaban b merupakan hasil eksperimen Eugene Goldstein tentang proton. Pilihan jawaban

c merupakan hasil eksperimen James Chadwick tentang neutron. Pilihan jawaban d merupakan hasil eksperimen J.J. Thomson tentang elektron. Pilihan jawaban e merupakan bukti kelemahan dari eksperimen yang dilakukan oleh G.J. Stoney tentang elektron.

4. Sifat-sifat neutron sebagai berikut. a. Merupakan radiasi partikel. b. Tidak dipengaruhi oleh medan magnet dan medan listrik, karena neutron tidak bermuatan. c. Massa neutron hampir sama dengan massa proton yaitu 1,6728 × 10–24 g.

8. Jawaban: b Neutron adalah partikel atom yang tidak bermuatan dan mempunyai pancaran radiasi yang sangat tinggi. Neutron ditemukan oleh James Chadwick. Sementara itu, proton bermuatan positif ditemukan oleh Goldstein. Elektron bermuatan negatif ditemukan oleh J.J. Thomson. Inti atom atau nukleon berisi proton dan neutron.

5. Tahun 1886 Eugene Goldstein membuat percobaan yang sama dengan Thomson, tetapi memberi lubang pada katode dan mengisi tabung dengan gas hidrogen. Dari percobaan ini didapat sinar yang disebut sinar anode. Sinar anode bermuatan positif dan disebut proton.

9. Jawaban: b Elektron bermuatan –1 dan tidak bermassa, dilambangkan –10e. Proton bermuatan +1 dan bermassa 1, di lambangkan 11p. Neutron tidak bermuatan dan bermassa 1, dilambangkan 01n. 10. Jawaban: c Muatan 1 elektron = 1,6 × 10–19 C. Jika dalam percobaan diperoleh muatan 1 tetes minyak = 9,6 × 10 –19 C, maka jumlah elektron yang ditangkap = B.

× −

× −

= 6 elektron.

Uraian

1. Partikel subatomik adalah partikel-partikel penyusun suatu atom yang terdiri atas proton, elektron, dan neutron. Proton bermuatan positif, elektron bermuatan negatif, dan neutron tidak bermuatan. Jumlah muatan antara proton dengan elektron sama sehingga atom bermuatan netral. 2. Partikel Proton (p) Neutron (n) Elektron (e)

3.

a.

b.

Simbol 1p 1 1n 0 0 –1e

Letak

Penemu

di dalam inti

E. Goldstein

di dalam inti

J. Chadwick

mengelilingi inti

J.J. Thomson

Elektron adalah salah satu partikel penyusun atom yang bermuatan negatif satu dan tidak bermassa. Elektron dituliskan dengan notasi –10 e. Sifat-sifat elektron sebagai berikut. 1) Dipancarkan oleh katode dalam sebuah tabung hampa yang diberi arus listrik bertegangan tinggi. 2) Merambat lurus menuju anode. 3) Bermuatan negatif, karena dibelokkan ke kutub positif oleh medan listrik.

A.

Pilihan Ganda

1. Jawaban: e Jumlah neutron Y = 15 Nomor atom Y = 16 Nomor massa Y = jumlah neutron + nomor atom = 15 + 16 = 31 Jadi, nomor massa Y 31. 2. Jawaban: c Konfigurasi elektron pada kulit ketiga atom adalah 2.8.5. Jumlah elektron = 2 + 8 + 5 = 15. Jumlah elektron = nomor atom = 15. Jadi, nomor atom unsur tersebut 15. 3. Jawaban: d Nomor massa X = 72 Nomor atom = jumlah elektron = jumlah proton = 28 Jumlah neutron = nomor massa – nomor atom = 72 – 28 = 44 Jadi, unsur X mempunyai jumlah neutron, proton, dan elektron berturut-turut sebanyak 44, 28, dan 28. 4. Jawaban: b Jumlah neutron A = 23 Nomor massa = 57 Nomor atom = nomor massa – jumlah neutron = 57 – 23 = 34 Jadi, unsur A dilambangkan dengan . 5. Jawaban: c

Lambang atom Y = Nomor massa Y = 39 Nomor atom Y = jumlah proton = 19 Jumlah neutron = nomor massa – jumlah proton = 39 – 19 = 20 Jadi, jumlah neutron unsur Y adalah 20.

Kimia Kelas X

19

6. Jawaban: c Elektron valensi pada: 13K : 2.8.3 → 3 19N : 2.8.8.1 → 1 L : 2.8.5 → 5 15 20O : 2.8.8.2 → 2 M : 2.8.7 → 7 17 Jadi, unsur yang elektron valensinya paling banyak adalah unsur dengan lambang 17M. 7. Jawaban: e Nomor massa Fe = 56 Jumlah elektron Fe = jumlah proton = nomor atom = 26 Jumlah neutron Fe = 56 – 26 = 30. Pernyataan yang tepat tentang unsur dengan lambang atom 56 26Fe adalah p = 26, e = 26, n = 30. 8. Jawaban: a Isoton adalah atom-atom yang mempunyai jumlah neutron sama, seperti pada 157 X dan 179 Y. Sementara itu, 136M dan 138Z merupakan isobar 34Cl dan karena mempunyai massa atom sama. 17 35Cl membentuk isotop karena nomor atom kedua 17 atom sama. 9. Jawaban: e Konfigurasi elektron unsur 19K : 2.8.8.1 Ion K+ terbentuk saat unsur K melepas satu elektron sehingga jumlah elektron pada K+ = 18. Konfigurasi elektron ion K+ = 2.8.8. Jadi, elektron valensi K+ sebanyak 8. 10. Jawaban: d Konfigurasi elektron: 2.8.18.3 Jumlah elektron: 2 + 8 + 18 + 3 = 31 Jumlah elektron = jumlah proton = nomor atom = 31 Elektron valensi = 3 Jumlah elektron di kulit ketiga = 18 11. Jawaban: b Misal atom tersebut adalah X maka lambang atom X: 127 53X Nomor massa X = 127 Nomor atom X = 53 Jumlah elektron = nomor atom = jumlah proton = 53 Jumlah neutron = nomor massa – nomor atom = 127 – 53 = 74 Jadi, atom dengan nomor atom 53 dan massa atom 127 terdiri atas 53 elektron dan 74 neutron. 12. Jawaban: c Lambang atom Fe = 56 26Fe Nomor massa Fe = 56 Nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron = 26 Jumlah neutron = nomor massa – nomor atom = 56 – 26 = 30

20


Ion Fe3+ terbentuk jika atom Fe kehilangan tiga elektron. Dengan demikian, jumlah elektron pada ion Fe3+ adalah 26 – 3 = 23. Jadi, dalam ion Fe3+ terdapat 26 proton, 30 neutron, dan 23 elektron. 13. Jawaban: b Susunan elektron dengan jumlah kulit 3 dan elektron valensi 6 adalah 2.8.6. Jadi, nomor atom unsur tersebut 2 + 8 + 6 = 16. 14. Jawaban: e 20A = 2.8.8.2 → elektron valensi = 2 16B = 2.8.6 → elektron valensi = 6 14C = 2.8.4 → elektron valensi = 4 10D = 2.8 → elektron valensi = 8 6E = 2.4 → elektron valensi = 4 15. Jawaban: c 40 A = 2.8.8.2 → jumlah kulit = 4 20 12B 6

= 2.4 → jumlah kulit = 2

16C 8


24 D = 12 15E 7

B.

2.8.2 → jumlah kulit = 3


Uraian

1. a.

b.

c.

2. a.

b.

Unsur P, nomor atom = 27, jumlah neutron = 32 Nomor massa = nomor atom + jumlah neutron = 27 + 32 = 59 Jadi, lambang atom P = 59 27P Unsur Q, nomor atom = 42, jumlah neutron = 54 Nomor massa = nomor atom + jumlah neutron = 42 + 54 = 96 Jadi, lambang atom Q = 96 42Q Unsur R, nomor atom = 58, jumlah neutron = 82 Nomor massa = nomor atom + jumlah neutron = 58 + 82 = 140 Jadi, lambang atom R = 140 58R 16A+ 8

Jumlah proton = jumlah elektron = 8 Jumlah neutron = 16 – 8 = 8 Ion 168A+ terjadi karena atom A kehilangan satu elektron sehingga jumlah elektron = 7 Konfigurasi elektron: 2.5 Jadi, ion 168A+ mempunyai jumlah proton 8, jumlah elektron = 7, jumlah neutron = 8, dan konfigurasi elektron = 2.5. 40 B2+ 18 Jumlah proton = jumlah elektron = 18 Jumlah neutron = 40 – 18 = 22

c.

d.

2+ terjadi karena atom B kehilangan Ion 40 18B dua elektron sehingga jumlah elektron = 16 Konfigurasi elektron : 2.8.6 2+ Jadi, ion 40 18B mempunyai jumlah proton 18, jumlah elektron 16, jumlah neutron 22, dan konfigurasi elektron 2.8.6. 73 C– 32 Jumlah proton = jumlah elektron = 32 Jumlah neutron = 73 – 32 = 41 – Ion 73 32C terjadi karena atom C menangkap satu elektron sehingga jumlah elektron = 33 Konfigurasi elektron = 2.8.18.5 – Jadi, ion 73 32C mempunyai jumlah proton = 32, jumlah elektron 33, jumlah neutron = 41, dan konfigurasi elektron 2.8.18.5 201 D2– 80 Jumlah proton = jumlah elektron = 80 Jumlah neutron = 201 – 80 = 121 2– Ion 201 80D terjadi karena atom D menangkap dua elektron sehingga jumlah elektron = 82 Konfigurasi elektron = 2.8.18.32.18.4 2– mempunyai jumlah proton Jadi, ion 201 80D = 80, jumlah elektron 82, jumlah neutron = 121, dan konfigurasi elektron 2.8.18.32.18.4

3. Gambar tersebut memiliki elektron sebanyak 6, proton sebanyak 4, dan neutron sebanyak 3. Pada atom netral, jumlah proton sama dengan jumlah elektron, sedangkan pada gambar tersebut terdapat kelebihan 2 elektron. Oleh karena itu, gambar tersebut merupakan ion bermuatan negatif 2. Lambang ion dituliskan = 4X2–. 4. a.

b.

c.

d.

5. a.

b.

12Mg

Konfigurasi elektron: 2.8.2 Elektron valensi = 2 29Cu Konfigurasi elektron: 2.8.18.1 Elektron valensi = 1 34Se Konfigurasi elektron: 2.8.18.6 Elektron valensi = 6 51Sb Konfigurasi elektron: 2.8.18.18.5 Elektron valensi = 5 Konfigurasi elektron atom unsur 63 29A adalah 2.8.18.1. Jumlah elektron pada kulit terluar unsur 29A adalah 1 (satu). Misal: 63 29A sebanyak 72,5% NM2 sebanyak (100 – 72,5)% Ar A = (72,5% × NM1) + (27,5% × NM2) 63,55 = (0,725 × 63) + (0,275 × NM2)

NM2 =

−

NM2 = 65 Jadi, nomor massa isotop yang lainnya adalah 65.

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: d Kelemahan teori atom Niels Bohr adalah teori atom Niels Bohr hanya sesuai untuk atom-atom yang sederhana. Teori Niels Bohr menyimpang atau tidak sesuai untuk atom yang lebih besar dari hidrogen. 2. Jawaban: e Teori atom modern muncul setelah ada teori atom yang dikemukakan oleh de Broglie, Schrödinger, dan Heisenberg. de Broglie mengemukakan teori sifat gelombang dari materi, Heisenberg mengemukakan prinsip ketidakpastian Heisenberg, dan Schrödinger mengemukakan persamaan gelombang partikel. Berdasarkan teori-teori tersebut, ketiga ilmuwan tersebut berhasil menemukan teori atom modern atau disebut juga teori mekanika kuantum. 3. Jawaban: e Rutherford menemukan inti atom melalui percobaan hamburan sinar alfa oleh lempeng emas tipis. Sementara itu, Goldstein menemukan proton, Chadwick menemukan neutron, dan Becquerel menemukan gejala keradioaktifan dari suatu unsur. 4. Jawaban: a Ion 11Na+ mempunyai elektron sebanyak 10 karena satu elektronnya dilepas untuk membentuk muatan +1. Ion 9F– juga mempunyai elektron sebanyak 10 karena menangkap satu elektron membentuk muatan –1. Jadi, antara ion 11 Na + dan 9 F – mempunyai jumlah elektron sama sehingga disebut isoelektron. Sementara itu, isobar adalah atom-atom unsur berbeda yang mempunyai nomor massa sama, isoton adalah atom-atom unsur berbeda yang mempunyai jumlah neutron sama, isotop adalah atom unsur sejenis yang mempunyai nomor atom sama tetapi nomor massanya berbeda, dan isoelektronik adalah unsur-unsur berbeda yang mempunyai jumlah elektron valensi sama. 5. Jawaban: a Lambang atom Na = 35 17Cl Nomor massa = 35 Jumlah neutron = nomor massa – nomor atom = 35 –17 = 18 Jadi, unsur klor tersebut mempunyai 17 proton dan 18 neutron.

Kimia Kelas X

21

6. Jawaban: d Nomor atom K = jumlah elektron = 19 Konfigurasi elektron = 2.8.8.1 Sementara itu, konfigurasi elektron: 2.8.7 → nomor atom 17 2.8.8 → nomor atom 18 2.8.9 → penulisan salah, seharusnya 2.8.8.1 2.8.8.3 → penulisan salah, untuk jumlah elektron 21 seharusnya konfigurasi elektronnya 2.8.9.2 7. Jawaban: d Nomor atom Ca = 20 Nomor atom = jumlah elektron = jumlah proton = 20 Ion Ca2+ terjadi karena atom Ca melepas dua elektron, sehingga jumlah elektron pada ion Ca2+ sebanyak 18. Jadi, dalam ion Ca2+ terdapat 20 proton dan 18 elektron. 8. Jawaban: c 13C : jumlah elektron = 6, jumlah neutron = 7 6 jumlah neutron > jumlah elektron 37 Cl : jumlah elektron = 17, jumlah neutron = 20 17 jumlah neutron > jumlah elektron 16 O2– : jumlah elektron = 8 + 2 = 10 8 jumlah neutron = 8 jumlah neutron < jumlah elektron 34 S2– : jumlah elektron = 16 + 2 = 18 16 jumlah neutron = 18 jumlah neutron = jumlah elektron 40 Ca2+ : jumlah elektron =20 – 2 = 18 20 jumlah neutron = 20 jumlah neutron > jumlah elektron Jadi, ion O2– mempunyai jumlah neutron lebih sedikit daripada jumlah elektronnya. 9. Jawaban: b Lambang atom P: 23 11P Nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron = 11 Jumlah neutron = nomor massa – nomor atom = 23 – 11 = 12 Jadi, atom P mempunyai 11 proton dan 12 neutron. Lambang atom Q: 31 15Q Nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron = 15 Jumlah neutron = nomor massa – nomor atom = 31 – 15 = 16 Jadi, atom Q mempunyai 15 proton dan 16 neutron. 10. Jawaban: b 19 F : jumlah neutron = 19 – 9 = 10 9 24 Mg : jumlah neutron = 24 – 12 = 12 12 20 Ne : jumlah neutron = 20 – 10 = 10 10 23 Na : jumlah neutron = 23 – 11 = 10 11

22


Jadi, pasangan unsur yang mempunyai jumlah neutron sama banyak adalah unsur F dan Ne atau Mg dan Na. 11. Jawaban: e Isotop adalah unsur-unsur yang mempunyai nomor atom sama, tetapi nomor massanya berbeda. Notasi 23 24 24 unsur-unsur tersebut adalah 23 11K, 12L, 12M, 11N, dan 23 O. Jadi, unsur yang merupakan isotop adalah 23K 10 11 23 24 dan 24 11N atau 12L dan 12M. 12. Jawaban: b Nomor atom menunjukkan jumlah elektron. Atom litium membentuk ion Li + jika melepaskan 1 elektron sehingga jumlah elektronnya menjadi 2. Atom natrium membentuk ion Na+ jika melepaskan 1 elektron sehingga jumlah elektron menjadi 10. Atom fosfor membentuk ion F– jika menangkap 1 elektron sehingga jumlah elektron menjadi 16. Atom klor membentuk Cl– jika menangkap 1 elektron sehingga jumlah elektron menjadi 18. Atom kalium membentuk ion K+ jika melepas 1 elektron sehingga jumlah elektron menjadi 18. 13. Jawaban: c Jumlah proton = jumlah elektron = nomor atom = 28 Nomor massa = jumlah neutron + jumlah proton = 31 + 28 = 59 Lambang atom unsur: AZX = 59 28X Jadi, unsur yang dimaksud adalah 59 28Ni. 14. Jawaban: c Jumlah neutron dalam atom-atom tersebut sebagai berikut. a. 136C ⇒ neutron = 13 – 6 = 7 14N ⇒ neutron = 14 – 7 = 7 7 b. 177N ⇒ neutron = 17 – 7 = 10 20 10 Ne ⇒ neutron = 20 – 10 = 10 24Na ⇒ neutron = 24 – 11 = 13 c. 11 27 ⇒ neutron = 27 – 13 = 14 13 Al ⇒ neutron = 207 – 82 = 125 ⇒ neutron = 209 – 84 = 125 e. ⇒ neutron = 238 – 92 = 146 ⇒ neutron = 240 – 94 = 146 Jadi, pasangan atom yang jumlah neutronnya 24Na dan 27Al. berbeda adalah 11 13 d.

207 Pb 82 209Po 84 238 U 92 240 U 94

15. Jawaban: c Isotop uranium dilambangkan dengan 233 92U. Jumlah elektron = jumlah proton = nomor atom = 92 Jumlah neutron = nomor massa – nomor atom = 233 – 92 = 141 Jadi, dalam isotop uranium 233 92U terdapat 92 proton, 92 elektron, dan 141 neutron.

16. Jawaban: e 12Mg : 2.8.2 2+ 12Mg : 2.8 : 2.8.8 18Ar : 2.5 7N 3– N : 2.8 7

elektron valensi = 2 elektron valensi = 8 elektron valensi = 8 elektron valensi = 5 elektron valensi = 8

17. Jawaban: c A=p+n 65 = p + 35 p = 30 Jumlah proton = jumlah elektron = nomor atom = 30 Konfigurasi elektron = 2 . 8 . 18 . 2 18. Jawaban: a Konfigurasi ion Y2– = 2.8.7 Jumlah elektron pada ion Y2– = 2 + 8 + 7 = 17 Ion Y2– terbentuk karena atom Y menangkap dua elektron. Dengan demikian, jumlah elektron pada unsur Y adalah 17 – 2 = 15. 19. Jawaban: e Nomor massa atom = 80 Jumlah neutron = 45 Jumlah elektron = 80 – 45 = 35 Konfigurasi elektron: K L M N 2 8 18 7 Jumlah elektron pada kulit terluar = 7. 20. Jawaban: d T dan U mempunyai proton (nomor atom) yang sama (17), tetapi keduanya memiliki nomor massa yang berbeda sehingga disebut isotop. Sementara itu, R dan S bukan isotop melainkan atom yang sama. Atom R merupakan atom S yang kehilangan 1 elektron. Oleh karena itu, atom R = atom S+. S dan T bukan isobar karena nomor massanya berbeda. Isobar merupakan atom yang unsur-unsur berbeda dengan nomor atom berbeda, tetapi nomor massa sama. Neutron R dan T tidak sama. Neutron R = 12, sedangkan neutron T = 18. 21. Jawaban: c Notasi unsur X: 27 13X Nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron = 13 Konfigurasi elektron = 2.8.3 Jumlah elektron valensi = 3 22. Jawaban: a Ion X2+ mempunyai 12 proton. Jumlah proton = jumlah elektron Jumlah elektron pada ion X2+ = 12 – 2 = 10 Konfigurasi elektron unsur X = 2.8 23. Jawaban: a Atom yang dalam intinya memiliki jumlah neutron lebih sedikit dari jumlah protonnya adalah 32He. Jumlah neutron = 3 – 2 = 1. Jumlah proton = 2.

24. Jawaban: d Berdasarkan gambar struktur atom tersebut diperoleh data sebagai berikut. 1) Jumlah neutron sebesar 15 dan jumlah elektron sebesar 13. Jadi, jumlah neutron lebih besar daripada jumlah elektron. 2) Nomor massa atom sebanyak 28. 3) Jumlah proton sama dengan jumlah elektron yaitu 13. 4) Atom tersebut memiliki 3 elektron valensi pada kulit terluar. 5) Atom tersebut merupakan atom aluminium. 25. Jawaban: c Ar Sr =

× + × + ×

= 87,73 ≈ 87,8 Jadi, massa atom relatif unsur stronsium sebesar 87,8. 26. Jawaban: b 43,7 =

× ×

a : b = 15 : 85 27. Jawaban: c Jumlah elektron dalam atom sama dengan jumlah proton dalam atom. Namun, jumlah elektron ini sama dengan jumlah proton dengan catatan tidak menerima atau melepaskan elektron. 28. Jawaban: d Berdasarkan tabel tersebut, yang merupakan pasangan-pasangan isotop yaitu: Pasangan Pertama a. P dan R (isotop) b. P dan S (tidak ada hubungan) c. P dan T (tidak ada hubungan) d. P dan R (isotop) e. P dan Q (isoton) Pasangan Kedua a. R dan T (bukan isotop/tidak ada hubungan) b. Q dan R (isobar) c. R dan S (isoton) d. Q dan T (isotop) e. R dan S (isoton) Jadi, pada pilihan d merupakan pasangan yang keduanya termasuk isotop. 29. Jawaban: d Tabel pada soal menunjukkan jumlah proton, neutron, dan elektron dalam lima ion. Data yang + tepat berdasarkan tabel tersebut yaitu

. + − −

+ +

⇒ p = 20, n = 20, e = 18 ⇒ p = 9, n = 10, e = 10 ⇒ p = 8, n = 8, e = 10 ⇒ p = 11, n = 12, e = 10 ⇒ p = 1, n = 0, e = 0 Kimia Kelas X

23

30. Jawaban: b Isoton adalah unsur yang berbeda mempunyai jumlah neutron sama. Isoton terdapat dalam 40 20Ca dan 39 K. Jumlah neutron kedua unsur tersebut 19 214 adalah 20. Sementara itu, unsur 210 82Pb dan 82Pb merupakan isotop karena nomor atomnya sama sedangkan nomor massanya berbeda, unsur 214 82Pb dan 214 Po merupakan isobar karena nomor 84 massanya sama, sedangkan nomor atomnya berbeda. B.

5. a.

b.

Uraian

1. Sifat-sifat proton sebagai berikut. a. Merupakan radiasi partikel. b. Bermuatan positif. c. Dalam medan magnet dan listrik dibelokkan ke kutub negatif. 2. Pada tahun 1930, W. Bothe bersama H. Becker melakukan percobaan, yaitu menembaki inti atom berilium dengan partikel alfa. Pada percobaan ini dihasilkan suatu radiasi partikel yang mempunyai daya tembus tinggi. James Chadwick, pada tahun 1932, melakukan percobaan yang sama. Hasil percobaan membuktikan bahwa radiasi tersebut merupakan partikel netral (tidak bermuatan) yang massanya hampir sama dengan massa proton. Oleh Chadwick partikel ini dinamai neutron. 3. Robert Millikan menemukan muatan elektron melalui percobaan tetes minyak. Pada tahun 1909, Millikan melakukan percobaan dengan tetes minyak untuk menentukan muatan 1 elektron. Pada percobaan ini, tetes minyak dapat menangkap satu, dua, tiga, atau lebih elektron. Millikan menemukan muatan tetes minyak tersebut sebesar 1 × 1,6 × 10–19 C, 2 × 1,6 × 10–19 C, 3 × 1,6 × 10–19 C, dan seterusnya. Berdasarkan percobaan ini Millikan menyimpulkan muatan 1 elektron adalah 1,6 × 10–19 C dan diberi tanda –1. 4.

b.

Jumlah neutron dalam inti atom Cl = 35,5 – 17 = 18,5. Susunan elektron dalam setiap kulitnya sebagai berikut. KLM

! = 2.8.7


Nomor massa = 103 Nomor atom = 45 Jumlah elektron = jumlah proton = nomor atom = 45 Jumlah neutron = nomor massa – nomor atom = 103 – 45 = 58 b.

Nomor massa = 266 Nomor atom = 106 Jumlah elektron = jumlah proton = nomor atom = 106 Jumlah neutron = nomor massa – nomor atom = 266 – 106 = 160 c.

Nomor massa = 159 Nomor atom = 65 Jumlah elektron = jumlah proton = nomor atom = 65 Jumlah neutron = nomor massa – nomor atom = 159 – 65 = 94

35,5 Cl adalah lambang klor 17

a.

24

6. a.

Atom A Jumlah neutron = 22 Nomor massa = 40 Nomor atom = nomor massa – jumlah neutron = 40 – 22 = 18 Nomor atom = jumlah elektron = 18 Konfigurasi elektron: 2.8.8 Jumlah elektron valensi = 8 Lambang atom A = 40 18A Atom B Jumlah neutron = 30 Jumlah proton = 25 Jumlah proton = jumlah elektron = nomor atom = 25 Nomor massa = jumlah elektron + jumlah neutron = 25 + 30 = 55 Konfigurasi elektron: 2.8.13.2 Jumlah elektron valensi = 2 Lambang atom B = 55 25B

d.

Nomor massa = 265 Nomor atom = 103 Jumlah elektron = jumlah proton = nomor atom = 103 Jumlah neutron = nomor massa – nomor atom = 265 – 103 = 162

7. Jumlah Nomor Nomor Massa Atom Elektron Proton Neutron

Atom Magnesium Fosfor Stronsium Xenon Osmium

24 31 88 131 190

12 15 38 54 76

12 15 38 54 76

12 16 50 77 114

12 15 38 54 76

8. a. Partikel Subatom

b. c. d. e.

Jumlah Partikel Subatom

Nama Partikel Subatom

Nomor Massa Partikel

Besar Muatan Partikel

4 3 4

elektron neutron proton

0 1 1

–1 0 +1

Lambang partikel elektron: –10e, neutron : 01n, dan proton : 11p. Jumlah nukleus dalam atom unsur X = p + n =4+3=7 Konfigurasi elektron unsur X = 2.2. Elektron valensi unsur X = 2.

9. Isotop merupakan unsur-unsur yang memiliki nomor atom yang sama tetapi nomor massanya berbeda. Jika salah satu isotop perak memiliki nomor atom 47, berarti isotop yang lain juga memiliki nomor atom 47. Jika nomor massa perak 109 maka lambang isotop yang lain 109 47Ag. 10. Ar = (a% × NMI) + (b% × NMII) = (70% × 14) + (30% × 13) = 13,7 Jadi, massa atom rata-rata N adalah 13,7.

Bab II

Sistem Periodik Unsur

2. Jawaban: a Unsur-unsur dalam kelompok triade adalah unsurunsur yang terdiri atas tiga unsur dan mempunyai sifat-sifat kimia hampir sama. Contoh unsur Mn, Cr, dan Fe. 3. Jawaban: d Mendeleyev menyusun unsur-unsur dalam sistem periodik berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya. Oleh karena itu, Mendeleyev memberi ruang kosong dalam tabel periodik untuk memberi tempat bagi unsur-unsur yang belum ditemukan. 4. Jawaban: c Kelemahan tabel periodik Mendeleyev adalah penempatan unsur tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya karena penempatan unsur mempertahankan kemiripan sifat unsur dalam satu golongan. Sementara itu, (a) dan (e) adalah kelemahan pengelompokan unsur-unsur dari Newlands. 5. Jawaban: e Golongan IIA disebut golongan alkali tanah. Halogen adalah golongan VIIA, kalkogen adalah golongan VIA, dan nitrogen adalah golongan VA. 6. Jawaban: d Unsur-unsur yang berada dalam satu periode pada sistem periodik modern disusun berdasarkan jumlah kulit atom. 7. Jawaban: b Hukum Oktaf dikemukakan oleh Newlands. Sementara itu, Dobereiner mengemukakan hukum Triade, Mendeleyev menyusun unsur-unsur berdasarkan persamaan sifat, Moseley menemukan urutan unsur dalam tabel periodik berdasarkan kenaikan nomor atom, dan Dalton adalah ilmuwan yang pertama kali menyampaikan teori atom. 8. Jawaban: a Ar Br =

! "

=

+

= 81,25

Massa atom relatif bromin menurut hukum Triade ini mendekati harga unsur bromin yang ditemukan, yaitu 80. A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: b Hukum Triade dikemukakan oleh John Wolfgang Dobereiner. Dobereiner menemukan bahwa massa atom relatif suatu unsur berdekatan dengan massa atom relatif rata-rata dua unsur lain. Misal massa atom relatif Na merupakan rata-rata dari massa atom relatif Li dan K.

9. Jawaban: c Nomor atom unsur: 32. Konfigurasi elektron: 2 . 8 . 18 . 4. Elektron valensi unsur: 4. Dengan demikian, unsur tersebut dalam sistem periodik terletak pada golongan IVA. 10. Jawaban: b Konfigurasi semua elektron: 2 . 2. Konfigurasi elektron pada kulit L = 2. L merupakan kulit ke-2 dengan elektron valensi = 2 sehingga unsur tersebut terletak di golongan IIA.

Kimia Kelas X

25

11. Jawaban: d Unsur-unsur sesuai golongannya sebagai berikut. Gas mulia : He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn Alkali tanah : Be, Mg, Ca, Sr, Ba, dan Ra Halogen : F, Cl, Br, I, dan At Alkali : H, Li, Na, K, Rb, Cs, dan Fr Kalkogen : O, S, Se, Te, dan Po 12. Jawaban: c Unsur yang mempunyai elektron valensi sama berada dalam golongan yang sama. Unsur-unsur yang terdapat dalam satu golongan yaitu He, Ne, Ar, dan Kr, yaitu anggota golongan VIIIA. 13. Jawaban: e Unsur-unsur dalam satu golongan mempunyai jumlah elektron valensi sama. Unsur-unsur yang mempunyai elektron valensi sama juga mempunyai sifat kimia sama. Oleh karena itu, unsur-unsur dalam satu golongan mempunyai kemiripan sifat kimia. 14. Jawaban: a NA 20 = 2 . 8 . 8 . 2 Elektron valensi = 2 Jumlah kulit = 4 Jadi, atom terletak pada golongan IIA periode 4. 15. Jawaban: e Jumlah elektron = nomor atom Nomor atom = nomor massa – jumlah neutron = 80 – 45 = 35 Nomor atom 35= 2 . 8 . 18 . 7 (golongan VIIA periode 4). B.

Uraian

1. a.

b. 2. a.

b.

Golongan adalah lajur-lajur vertikal dalam sistem periodik. Golongan dibedakan menjadi dua, yaitu golongan A (golongan utama), berjumlah 8 dan golongan B (golongan tambahan), berjumlah 8. Periode adalah lajur-lajur horizontal dalam sistem periodik, terdiri atas 7 periode. Mendeleyev menyusun sistem periodik berdasarkan persamaan sifat unsur yang berulang secara periodik sesuai dengan kenaikan massa atomnya. Sistem periodik modern disusun oleh Henry G.J. Moseley. Sistem periodik modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat.

3. Penentuan golongan dan periode suatu unsur dalam sistem periodik didasarkan pada konfigurasi elektron suatu unsur. Jumlah elektron valensi menunjukkan nomor golongan, sedangkan jumlah

26


kulit atom menunjukkan periode. Contoh: unsur Al, nomor atom = 13. Konfigurasi elektron: 2 . 8 . 3. Jumlah elektron valensi = 3, maka unsur Al terletak pada golongan IIIA. Jumlah kulit atom = 3, maka unsur Al terletak pada periode 3. Jadi, unsur Al dalam sistem periodik terletak pada golongan IIIA, periode 3. 4. a. b. c. 5.

A.

Unsur A, elektron valensi = 5, jumlah kulit = 3. Unsur A terletak pada golongan VA, periode 3. Unsur B, elektron valensi = 2, jumlah kulit = 4. Unsur B terletak pada golongan IIA, periode 4. Unsur C, elektron valensi = 4, jumlah kulit = 2. Unsur C terletak pada golongan IVA, periode 2.

11Na=

2 . 8 . 1 (golongan IA periode 3) 18Ar = 2 . 8 . 8 (golongan VIIIA periode 3) 14Si = 2 . 8 . 4 (golongan IVA periode 3) 15P = 2 . 8 . 5 (golongan VA periode 3)

Pilihan Ganda

1. Jawaban: e Unsur-unsur dalam sistem periodik, dari kiri ke kanan jari-jari atomnya semakin kecil. Unsur Li terletak pada golongan IA, unsur Be terletak di golongan IIA, unsur B terletak di golongan IIIA, unsur C terletak di golongan IVA, dan unsur O terletak di golongan VIA. Di antara unsur-unsur tersebut, unsur O terletak paling kanan. Dengan demikian, unsur O memiliki jari-jari atom paling pendek/kecil. 2. Jawaban: c Energi ionisasi unsur Li, Na, K, Rb, dan Cs semakin berkurang karena jari-jari atom semakin panjang. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah jari-jari atom semakin panjang sehingga semakin mudah melepas elektron. Semakin mudah unsur netral melepaskan 1 elektron maka energi ionisasi semakin kecil. 3. Jawaban: e Dalam sistem periodik, dari kiri ke kanan dan dari bawah ke atas, afinitas elektron semakin besar. Unsur K terletak di golongan IA, unsur Mg di golongan IIA, unsur Al di golongan IIIA, unsur I dan F di golongan VIIA. Unsur I dan F memiliki afinitas elektron besar tetapi unsur F afinitas elektronnya lebih besar dari I karena F terletak di periode 2 sedangkan I di periode 5.

4. Jawaban: e Unsur-unsur dalam sistem periodik, semakin ke kiri dan ke bawah, jari-jari atomnya semakin besar. Dengan demikian, jari-jari unsur K adalah yang terbesar (2,77) karena K terletak di golongan IA dan di bawah Na. Unsur Mg terletak pada golongan IIA, C pada golongan IVA, dan Se pada golongan VIA. 5. Jawaban: a Keelektronegatifan unsur-unsur dalam sistem periodik dari kiri ke kanan dan dari bawah ke atas semakin besar. Jika dikehendaki unsur kedua memiliki keelektronegatifan lebih kecil dari unsur pertama maka unsur kedua dalam sistem periodik harus terletak di sebelah kiri atau bawah unsur pertama. Pasangan unsur tersebut adalah F dan Cl. F terletak di periode 2, sedangkan Cl di periode 3. Dengan demikian keelektronegatifan Cl lebih kecil dari F. 6. Jawaban: d Jika jari-jari atom semakin kecil maka energi ionisasi, afinitas elektron, dan keelektronegatifannya semakin besar sehingga semakin mudah membentuk ion negatif dan semakin sukar membentuk ion positif. 7. Jawaban: e Sifat keperiodikan unsur dari atas ke bawah: 1) Jari-jari atom, sifat logam, sifat basa, dan sifat reduktor semakin besar. 2) Energi ionisasi, keelektronegatifan, afinitas elektron, muatan inti, dan sifat oksidasi semakin kecil. 8. Jawaban: b Energi ionisasi unsur-unsur dalam sistem periodik dari kiri ke kanan semakin besar. Artinya, energi ionisasi unsur golongan VIIIA lebih besar dari unsur golongan IA dan IIA, sedangkan energi ionisasi unsur golongan IIA lebih besar dari unsur golongan IA. Jadi, urutan energi ionisasi yang mungkin adalah Ar – K – Ca. 9. Jawaban: b Dalam sistem periodik, afinitas elektron unsurunsur dalam satu periode dari kiri ke kanan semakin besar, dalam satu golongan dari atas ke bawah semakin kecil. Di antara unsur O, F, S, Cl, dan Se, unsur F terletak di sebelah kanan dan posisi paling atas. Dengan demikian, afinitas elektron unsur-unsur F paling besar. 10. Jawaban: d Unsur Na, Al, P, Si, dan Mg terletak dalam satu periode, yaitu periode ketiga. Energi ionisasi unsurunsur periode ketiga ada penyimpangan dari unsur Mg ke Al, yaitu energi ionsisasi Al lebih rendah

dari Mg. Urutan energi ionisasi pada unsur-unsur periode ketiga adalah Na < Mg > Al < Si < P, tetapi Na < Al. Dengan demikian, besar energi ionisasi unsur-unsur tersebut adalah 519 < 898 > 802 < 1.403 < 1.087. Jadi, energi ionisasi Al sebesar 802 kJ/mol. 11. Jawaban: e Suatu atom akan mudah melepas elektronnya jika keelektronegatifannya kecil. Dalam satu golongan dari atas ke bawah keelektronegatifan semakin kecil. Oleh karena itu, unsur yang mempunyai keelektronegatifan kecil adalah unsur yang mempunyai nomor atom paling besar yaitu 82. 12. Jawaban: d Energi ionisasi unsur meningkat dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas. Urutan energi ionisasi yang benar adalah B, C, N, dan S; I, Br, Cl, dan F; Rb, K, Na, dan Li; serta Na, Mg, Al, dan Si. 13. Jawaban: c Konfigurasi elektron P: 2 . 7. Unsur P menempati golongan VIIA, periode 2. Konfigurasi elektron Q: 2 . 8 . 4. Unsur Q menempati golongan IVA periode 3. Konfigurasi elektron R: 2 . 8. Unsur R menempati golongan VIIIA, periode 2. Konfigurasi elektron S: 2 . 8 . 8 . 1. Unsur S menempati golongan IA periode 4. Konfigurasi elektron T: 2 . 8 . 3. Unsur T menempati golongan IIIA, periode 3. Dalam sistem periodik, keelektronegatifan unsur akan bertambah dari bawah ke atas atau dari kiri ke kanan. Jadi, di antara unsur tersebut yang keelektronegatifannya paling besar adalah unsur R. 14. Jawaban: e Unsur A dan unsur B terletak dalam satu periode. Unsur A terletak di sebelah kiri sementara itu unsur B terletak di sebelah kanan. Dalam satu periode, dari kiri ke kanan sifat-sifat keperiodikan unsur adalah: 1) jari-jari atom-atomnya semakin kecil; 2) energi ionisasi semakin besar; 3) afinitas elektron semakin besar; 4) keelektronegatifan semakin besar; dan 5) titik didih dan titik leleh semakin rendah. Jadi, pernyataan yang benar adalah keelektronegatifan unsur B lebih besar dari unsur A. 15. Jawaban: a Letak unsur dalam SPU: Gol. Periode 2 3 4

VIIA

VIIIA

F Cl Br

Ne Ar Kr

Kimia Kelas X

27

Neon memiliki energi ionisasi paling tinggi dalam periode kedua, artinya dalam satu periode semakin ke kanan energi ionisasi unsurnya semakin besar. Energi ionisasi bromin lebih rendah daripada klorin, artinya dalam satu golongan semakin ke atas energi ionisasi unsurnya semakin besar. Jadi, unsur argon memiliki energi ionisasi maksimum dalam periode ketiga, tetapi lebih rendah dari neon. B.

20D:

2.8.8.2 2 . 8 . 18 . 8 . 1 Unsur A menempati golongan IIA periode 3. Unsur B menempati golongan VIIA periode 3. Unsur C menempati golongan IA periode 4. Unsur D menempati golongan IIA periode 4. Unsur E menempati golongan IA periode 5. Afinitas elektron unsur-unsur dalam sistem periodik semakin besar dari kiri ke kanan dan dari bawah ke atas. Jadi, unsur yang mempunyai afinitas elektron terbesar adalah unsur B karena terletak paling kanan (golongan VIIA) dan periode 3 (lebih atas daripada periode 4 dalam tabel periodik unsur). 37E:

Uraian

1. Energi ionisasi unsur-unsur dalam sistem periodik, dalam satu periode dari kiri ke kanan semakin besar dan dalam satu golongan dari atas ke bawah semakin kecil.

5. a. Nomor atom

2. Dalam satu golongan dari atas ke bawah, jari-jari atom semakin besar karena dalam satu golongan dari atas ke bawah kulit atom bertambah berarti periode bertambah sehingga jari-jari atom juga bertambah besar. Dalam satu periode dari kiri ke kanan jari-jari atom semakin kecil karena dalam satu periode dari kiri ke kanan, jumlah kulit atom tetap, tetapi muatan inti (nomor atom) dan jumlah elektron pada kulit bertambah. Keadaan ini mengakibatkan gaya tarikmenarik antara inti dengan elektron di kulit terluar semakin besar sehingga jari-jari atom semakin kecil. 3. Konfigurasi elektron dan letak unsur-unsur tersebut dalam sistem periodik sebagai berikut. a. 4Be : 2 . 2 ; terletak pada golongan IIA periode 2 b. 7N : 2 . 5 ; terletak pada golongan VA periode 2 c. 9F : 2 . 7 ; terletak pada golongan VIIA periode 2 d. 13Al : 2 . 8 . 3 ; terletak pada golongan IIIA periode 3 e. 14Si : 2 . 8 . 4 ; terletak pada golongan IVA periode 3 Dalam satu golongan dari atas ke bawah harga keelektronegatifan semakin kecil. Sementara itu, dalam satu periode dari kiri ke kanan harga keelektronegatifannya semakin besar. Oleh karena itu, unsur yang keelektronegatifannya paling kecil adalah unsur yang terletak di sebelah kiri bawah, yaitu unsur Be karena berada pada golongan IIA (sebelah kiri). Sementara itu, unsur yang keelektronegatifannya paling besar adalah unsur yang terletak di sebelah kanan atas yaitu unsur F karena berada pada golongan VIIA (sebelah kanan). 4. Konfigurasi elektron dari unsur-unsur tersebut sebagai berikut. 12A: 2 . 8 . 2 17B: 2 . 8 . 7 19C: 2 . 8 . 8. 1 28


9 8 7 6 5 4 3

0 Keelektronegatifan 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

b.

c.

A.

Unsur yang mempunyai keelektronegatifan tertinggi adalah 9F. Unsur yang mempunyai keelektronegatifan terendah adalah 3Li. Unsur yang paling mudah bermuatan negatif adalah 9 F karena unsur ini mempunyai keelektronegatifan yang besar.

Pilihan Ganda

1. Jawaban: a Henry G.J. Moseley menyusun unsur-unsur dalam tabel periodik sesuai dengan kenaikan nomor atom. Sistem periodik Moseley dinamakan sistem periodik bentuk panjang yang terdiri atas lajur vertikal sebagai golongan dan lajur horizontal sebagai periode. 2. Jawaban: e Nitrogen → golongan VA Silikon → golongan IVA Indium → golongan IIIA Magnesium → golongan IIA Natrium → golongan IA

3. Jawaban: a Unsur yang paling reaktif terdapat di lajur paling kiri, yaitu golongan IA dan IIA. Di antara unsurunsur anggota golongan IA dan IIA, unsur kalium adalah unsur yang paling reaktif. 4. Jawaban: c Unsur anggota golongan IVA adalah C, Si, Ge, Sn, dan Pb. Sementara itu, unsur Li, K, Cs, dan Fr merupakan unsur golongan IA. Unsur Al, In, B, dan TI merupakan unsur golongan IIIA. Unsur Be, Ca, Ba, dan Ra merupakan unsur golongan IIA, sedangkan unsur Ne, Kr, Xe, dan Ne merupakan unsur golongan VIIIA. 5. Jawaban: d Konfigurasi elektron: 2 . 8 . 8 . 2. Jumlah elektron valensi: 2 → golongan IIA Jumlah kulit atom: 4 → periode 4. Unsur tersebut menempati golongan IIA, periode 4. 6. Jawaban: e Unsur yang mudah membentuk ion positif berarti unsur tersebut mempunyai energi ionisasi kecil. Unsur yang mempunyai energi ionisasi kecil dalam sistem periodik terletak di sebelah kiri dan bawah. Berdasarkan konfigurasi elektron tersebut, unsur P terletak pada golongan IA periode 3, unsur Q terletak pada golongan IIA periode 3, unsur R terletak pada golongan VIIA periode 3, unsur S terletak pada golongan VIIIA periode 3, dan unsur T terletak pada golongan IA periode 4. Jadi, unsur yang paling mudah membentuk ion positif adalah unsur T. 7. Jawaban: b Unsur-unsur golongan IA dan IIA berwujud logam, golongan IA berupa logam alkali, sedangkan golongan IIA berupa logam alkali tanah. Unsurunsur golongan IIB merupakan unsur logam peralihan atau logam transisi, unsur-unsur golongan IVA merupakan unsur nonlogam, dan unsur-unsur golongan VIIIA merupakan unsur-unsur berwujud gas. 8. Jawaban: d Nomor atom suatu unsur dapat digunakan untuk menentukan golongan atom unsur. Apabila golongan atom unsur sudah diketahui maka sifatsifat kimia unsur dapat diketahui. 9. Jawaban: b Dalam sistem periodik unsur modern terdapat 7 periode dan 18 golongan. Periode terbanyak berisi 32 unsur, sedangkan golongan terbanyak berisi 7 unsur. Selain itu, terdapat pula golongan transisi luar dan transisi dalam.

10. Jawaban: d Atom-atom unsur yang terletak dalam suatu golongan ditentukan oleh jumlah elektron valensinya. Jika jumlah elektron valensi suatu unsur sama maka unsur-unsur tersebut terletak dalam satu golongan. 11. Jawaban: d Unsur transisi dalam terdiri atas dua deret yaitu Lantanida dan Aktinida. Dalam deret sistem periodik, lantanida menempati periode 6 dan aktinida menempati periode 7. 12. Jawaban: a Energi ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron dari atom netral dalam wujud gas. Akibat dari pelepasan elektron ini atom berubah menjadi ion positif. 13. Jawaban: a Dalam sistem periodik, dalam satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom semakin besar. Dalam satu periode, dari kiri ke kanan jari-jari atom semakin kecil. Unsur A terletak pada golongan VIIIA periode 2, unsur B terletak pada golongan IIA periode 3, unsur C terletak pada golongan VIIA periode 3, unsur D terletak pada golongan VIIIA periode 3, dan unsur E terletak pada golongan IB periode 4. Jadi, unsur yang mempunyai jari-jari atom paling kecil adalah unsur A. 14. Jawaban: d Periode pada sistem periodik dinyatakan dengan jumlah kulit atom. Unsur yang mempunyai jumlah kulit atom sama terletak dalam satu periode. 15. Jawaban: e Unsur-unsur Cl, Br, dan I terletak dalam satu golongan sehingga ketiganya mempunyai sifat kimia yang sama. 16. Jawaban: c Nomor atom Na = 11, sedangkan nomor atom F = 9. Unsur Na terletak di sebelah kiri atom F dan unsur Mg berada di sebelah kanan unsur Na. Urutan letak ketiga unsur tersebut Na-Mg-F. Semakin ke kanan harga energi ionisasi suatu unsur semakin besar. Oleh karena itu, harga energi ionisasi Mg lebih besar dari energi ionisasi Na, tetapi lebih kecil dari energi ionisasi F. Jadi, harga energi ionisasi yang mungkin untuk Mg adalah 740 kJ/mol. 17. Jawaban: e Unsur yang paling mudah melepaskan elektron memiliki energi ionisasi paling kecil. Unsur dengan energi ionisasi paling kecil dalam sistem periodik terletak di sebelah kiri dan bawah. Jadi, unsur yang paling mudah melepaskan elektron adalah unsur Na karena terletak pada golongan IA.

Kimia Kelas X

29

18. Jawaban: d Jumlah kulit atom menunjukkan periode. Konfigurasi elektron dari unsur-unsur dengan nomor atom tersebut sebagai berikut. Nomor atom 2: 2 → periode 1 Nomor atom 5: 2 . 3 → periode 2 Nomor atom 6: 2 . 4 → periode 2 Nomor atom 14: 2 . 8 . 4 → periode 3 Nomor atom 7: 2 . 5 → periode 2 Nomor atom 11: 2 . 8 . 1 → periode 3 Nomor atom 12: 2 . 8 . 2 → periode 3 Nomor atom 17: 2 . 8 . 7 → periode 3 Nomor atom 15: 2 . 8 . 5 → periode 3 Nomor atom 20: 2 . 8 . 8 . 2 → periode 4 Jadi, unsur yang terletak dalam satu periode adalah unsur dengan nomor atom 12 dan 17. 19. Jawaban: b a. 5B : 2 . 3

; terletak pada golongan IIIA periode 2 b. 14Si : 2 . 8 . 4 ; terletak pada golongan IVA periode 3 c. 8O : 2 . 6 ; terletak pada golongan VIA periode 2 d. 16S : 2 . 8 . 6 ; terletak pada golongan VIA periode 3 e. 34Se : 2 . 8 . 18 . 6 ; terletak pada golongan VIA periode 4 Jadi, unsur yang terdapat dalam golongan IVA adalah unsur 14Si.

20. Jawaban: d Jumlah elektron unsur x = 16, konfigurasi elektronnya: 2 . 8 . 6. Jumlah elektron valensi = 6, jumlah kulit atom = 3. Jadi unsur x terletak pada golongan VIA, periode 3. 21. Jawaban: d Konfigurasi unsur-unsur tersebut dalam sistem periodik sebagai berikut. Nomor atom 7: 2 . 5 → golongan VA, periode 2 Nomor atom 11: 2 . 8 . 1 → golongan IA, periode 3 Nomor atom 14: 2 . 8 . 4 → golongan IVA, periode 3 Nomor atom 18: 2 . 8 . 8 → golongan VIIIA, periode 3 Nomor atom 19: 2 . 8 . 8 . 1 → golongan IA, periode 4 Unsur yang paling sukar membentuk ion positif adalah unsur yang paling sukar melepas elektron. Unsur tersebut memiliki energi ionisasi besar. Energi ionisasi besar, dalam sistem periodik dimiliki oleh unsur-unsur yang berada di sebelah atas dan kanan. Jadi, unsur yang paling sukar membentuk ion positif adalah unsur dengan nomor atom 18. 22. Jawaban: d Unsur y mempunyai 17 elektron. Konfigurasi elektron unsur y = 2 . 8 . 7. Elektron valensi y = 7, berarti golongan VIIA, kulit atom y = 3, berarti periode 3. Jadi, unsur y terletak pada golongan VIIA, periode 3. 30


23. Jawaban: b Keelektronegatifan unsur-unsur dalam satu periode dari kiri ke kanan semakin besar. Jadi, urutan unsurunsur tersebut dalam satu periode dari kiri ke kanan adalah T, Q, R, P, dan S. 24. Jawaban: e Konfigurasi unsur-unsur tersebut dalam sistem periodik sebagai berikut. 4Be : 2 . 2 → golongan IIA, periode 2 12Mg: 2 . 8 . 2 → golongan IIA, periode 3 20Ca : 2 . 8 . 8 . 2 → golongan IIA, periode 4 38Sr : 2 . 8 . 18 . 8 . 2 → golongan IIA, periode 5 56Ba : 2 . 8 . 18 . 18 . 8 . 2 → golongan IIA, periode 6 Unsur-unsur tersebut terletak dalam 1 golongan. Dalam satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom semakin panjang. Dengan demikian, unsur yang memiliki jari-jari atom paling panjang adalah unsur 56Ba. 25. Jawaban: c Unsur yang terletak di golongan VIA periode 2 berarti pada konfigurasi elektronnya memiliki elektron valensi sejumlah 6 dan kulit atomnya 2. Konfigurasi elektron unsur tersebut adalah 2 . 6. Jumlah elektron unsur tersebut = 8. Jumlah elektron = nomor atom. Jadi, nomor atom unsur tersebut = 8. 26. Jawaban: c Nomor atom X = 13. Konfigurasi elektron unsur X : 2 . 8 . 3. Atom X terletak pada golongan IIIA karena elektron valensinya 3 dan terletak pada periode 3 karena jumlah kulit elektronnya 3. 27. Jawaban: c Keelektronegatifan unsur-unsur dalam satu golongan dari atas ke bawah semakin kecil. Jadi, urutan unsur-unsur dalam satu golongan dari atas ke bawah yaitu K, L, O, M, dan N. 28. Jawaban: d Konfigurasi elektron unsur 52Te : 2 . 8 . 18 . 18 . 6. Jumlah kulit atom Te = 5. Jadi unsur Te berada pada periode 5. 29. Jawaban: b Ion Ca2+ terbentuk karena atom Ca melepas 2 elektron. Konfigurasi atom Ca: 2 . 8 . 8 . 2. Karena elektron valensi Ca = 2 dan jumlah kulitnya = 4 maka Ca terletak pada golongan IIA periode 4. 30. Jawaban: c Unsur A terletak pada golongan IA periode 3, Unsur B terletak pada golongan IIA periode 3, Unsur C terletak pada golongan VIIA periode 3, Unsur D terletak pada golongan IVA periode 4, dan Unsur E terletak pada golongan IA periode 4. Suatu unsur akan sukar melepas elektron jika energi ionisasinya besar. Dalam satu golongan dari atas ke bawah energi ionisasi semakin kecil. Dalam

satu periode dari kiri ke kanan energi ionisasi semakin besar. Jadi, unsur yang paling sukar melepas elektron adalah unsur yang terletak di sebelah kanan atas. Unsur tersebut adalah C karena terletak pada golongan VIIA periode 3. B.

Uraian

1. Massa atom relatif unsur X =

#$$ &'& &*# ?@$? [

× #$$ &*# '

63,782 = #$$ &'& &*# ?@$? [

Massa rata-rata 1 atom unsur X = 63,782 ×

d.

5. Konfigurasi unsur-unsur N, Ne, Si, P, dan Cl sebagai berikut. → golongan VA, priode 2 7N : 2 . 5 Ne: 2 . 8 → golongan VIIIA, priode 2 10 Si : 2 . 8 . 4 → golongan IVA, priode 3 14 P : 2 . 8 . 5 → golongan VA, priode 3 15 Cl : 2 . 8 . 7 → golongan VIIA, priode 3 17 Jadi, unsur yang terletak dalam satu golongan adalah unsur N dan P. 6. a.

× 12,000 sma

b.

= 63,782 sma 2. Berdasarkan hukum Triade, massa atom relatif unsur kedua dalam satu triade adalah rata-rata dari massa atom relatif unsur pertama dan ketiga. a. Unsur Br terletak di antara unsur Cl dan I Ar Br = b.

! + "

=

+

= 81

Unsur Sr terletak di antara unsur Ca dan Ba. Ar Sr =

+ \

=

+

= 88,5

Jadi, massa atom relatif unsur Br = 81 sedangkan Sr = 88,5. 3. a. Unsur P: Jumlah elektron valensi = 8 → golongan VIIIA Jumlah kulit atom = 3 → periode 3 b. Unsur Q: Jumlah elektron valensi = 1 → golongan IA Jumlah kulit atom = 4 → periode 4 c. Unsur S: Jumlah elektron valensi = 2 → golongan IIA Jumlah kulit atom = 4 → periode 4 d. Unsur T: Jumlah elektron valensi = 3 → golongan IIIA Jumlah kulit atom = 4 → periode 4 4. a.

b.

c.

Unsur A terletak pada golongan IA dan periode 6. Elektron valensi A = 1, jumlah kulit atom A = 6. Konfigurasi elektron A: 2 . 8 . 18 . 18 . 8 . 1. Jumlah elektron A = nomor atom A = 55. Unsur B terletak pada golongan IIIA, periode 2. Elektron valensi B = 3, jumlah kulit atom B = 2. Konfigurasi elektron B: 2 . 3. Jumlah elektron B = nomor atom B = 5. Unsur C terletak pada golongan VIIA, periode 4. Elektron valensi C = 7, jumlah kulit atom C = 4. Konfigurasi elektron C: 2 . 8 . 18 . 7. Jumlah elektron C = nomor atom C = 35.

Unsur D terletak pada golongan VIIIA, periode 5. Elektron valensi D = 8, jumlah kulit atom d = 5. Konfigurasi elektron A: 2 . 8 . 18 . 18 . 8. Jumlah elektron D = nomor atom D = 54.

7. a.

Unsur transisi dalam adalah unsur-unsur yang elektronnya mengisi subkulit 4f dan 5f. Unsur transisi dalam dibedakan menjadi dua golongan sebagai berikut. 1) Golongan lantanida, yaitu golongan yang terdiri atas 14 unsur yang memiliki sifat mirip dengan lantanium. Contoh: Ce, Pr, dan Nd. 2) Golongan aktinida, yaitu golongan yang terdiri atas 14 unsur yang memiliki sifat mirip unsur aktinium. Contoh: Th, Pa, dan U. = 2 . 8 . 8 → periode 3 golongan VIIIA. 33B = 2 . 8 . 18 . 5 → periode 4 golongan VA. 16C = 2 . 8 . 6 → periode 3 golongan VIA. 14D = 2 . 8 . 4 → periode 3 golongan IVA. 36E = 2 . 8 . 18 . 8 → periode 4 golongan VIIIA. 18A

Gol.

IVA

VA

VIA

VIIA

VIIIA

Periode 3 4

b.

8. a.

b.

D

C B

A E

Jari-jari terbesar = B Energi ionisasi terkecil = D Keelektronegatifan terkecil = D Dalam satu golongan dari atas ke bawah daya tarik inti terhadap elektron terluar semakin kecil. Akibatnya, elektron semakin mudah dilepas. Dengan demikian energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron cenderung semakin kecil. Dalam satu periode dari kiri ke kanan, daya tarik inti terhadap elektron terluar semakin besar sehingga elektron semakin sukar dilepas. Dengan demikian energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron cenderung semakin besar.

Kimia Kelas X

31

9. Konfigurasi elektron 16S : 2 . 8 . 6, terletak pada periode 3 golongan VIA 17Cl : 2 . 8 . 7, terletak pada periode 3 golongan VIIA 18Ar : 2 . 8 . 8, terletak pada periode 3 golongan VIIIA 19K : 2 . 8 . 8 . 1, terletak pada periode 4 golongan IA 20Ca : 2 . 8 . 8 . 2, terletak pada periode 4 golongan IIA a. Urutan unsur-unsur menurut bertambahnya jari-jari atom Ar – Cl – S – Ca – K. b. Urutan unsur-unsur menurut bertambahnya energi ionisasi K – Ca – S – Cl – Ar. 10. Langkah-langkah: a. Membuat konfigurasi elektron tiap-tiap unsur: 7A = 2 . 5 8B = 2 . 6 15C = 2 . 8 . 5 16D = 2 . 8 . 6 b. Menentukan golongan dan periode tiap-tiap unsur.

c.

Unsur

Gol.

Priode

A B C D

VA VIA VA VIA

2 2 3 3

Meletakkan unsur-unsur dalam potongan SPU. Gol.

VA

VIA

A C

B D

Periode 2 3

d.

Dari potongan SPU terlihat unsur yang memiliki energi ionisasi terbesar dan terkecil. Energi ionisasi terbesar = B Energi ionisasi terkecil = C

Bab III

A.

Ikatan Kimia

Pilihan Ganda

1. Jawaban: e Konfigurasi elektron unsur A yaitu 2 . 8 . 3. Unsur A memiliki elektron valensi 3. Dengan demikian, untuk memenuhi kaidah oktet maka unsur A harus melepas 3 elektronnya membentuk ion A3+.

32


2. Jawaban: b Unsur 199Z memiliki 9 proton, 9 elektron, dan 10 neutron. Saat membentuk ion Z–, jumlah elektron bertambah 1 menjadi 10 elektron. Dengan demikian, ion Z– memiliki 9 proton, 10 elektron, dan 10 neutron. 3. Jawaban: e Beberapa sifat gas neon sebagai berikut. 1) Merupakan golongan gas mulia. 2) Memiliki konfigurasi elektron 2 . 8. 3) Telah memenuhi aturan oktet. 4) Termasuk golongan VIIIA. Gas neon tidak membentuk ikatan ion karena keadaannya telah stabil. 4. Jawaban: d 36Kr = 2 . 8 . 18 . 8 Elektron valensi Kr = 8 sehingga termasuk unsur golongan VIIIA (gas mulia). Unsur gas mulia bersifat stabil sehingga sukar bereaksi dengan unsur lain. 5. Jawaban: b Konfigurasi elektron 12Mg: 2 . 8 . 2. Unsur ini cenderung melepaskan 2 elektron agar stabil seperti unsur-unsur gas mulia (unsur Ne). 2+ – 12Mg(2 . 8 . 2) → Mg (2 . 8) + 2e 6. Jawaban: c Ion klor (Cl–) menangkap satu elektron agar stabil seperti unsur argon. Apabila jumlah nomor atom klor = 17, jumlah elektron klor juga 17. Jika dalam bentuk ion, jumlah elektron klor bertambah menjadi 18 karena menangkap satu elektron. 7. Jawaban: a Konfigurasi elektron unsur 37Rb yaitu 2 . 8 . 18 . 8 . 1. Oleh karena itu, unsur Rb dapat mencapai kestabilan dengan melepas 1 elektron membentuk ion positif Rb+. 8. Jawaban: d Unsur dengan konfigurasi elektron 2 . 8 . 2 dapat mencapai kestabilan dengan cara melepaskan 2 elektron terluar membentuk ion positif bermuatan +2. Ion ini dapat berikatan dengan unsur nonlogam membentuk ikatan ion. Unsur tersebut berelektron valensi 2 berarti termasuk golongan IIA. 9. Jawaban: a Atom-atom yang mencapai kestabilan dengan mengikuti kaidah duplet atau cenderung memiliki konfigurasi elektron gas helium yaitu atom-atom yang mempunyai nomor atom kecil, dari hidrogen hingga boron. Atom-atom tersebut yaitu hidrogen (nomor atom = 1), litium (nomor atom = 3), berilium (nomor atom = 4), dan boron (nomor atom 5).

10. Jawaban: e Unsur

Jumlah Proton

Jumlah Elektron

Konfigurasi Elektron Sebelum Membentuk Ion

A B C D E

9 12 13 14 17

10 10 13 14 18

2.7 2.8.2 2.8.3 2.8.4 2.8.7

Berdasarkan tabel tersebut maka unsur-unsur yang mempunyai elektron valensi 7 akan masuk ke dalam golongan VIIA. Unsur yang mempunyai elektron valensi 7 yaitu A dan E. B.

5. Jumlah elektron = nomor massa – jumlah neutron a. Jumlah elektron = 133 – 78 = 55 Konfigurasi elektron = 2 . 8 . 18 . 18 . 8 . 1 Mencapai kestabilan dengan melepas 1 elektron, membentuk ion positif bermuatan +1. b. Jumlah elektron = 210 – 125 = 85 Konfigurasi elektron = 2 . 8 . 18 . 32 . 18 . 7 Mencapai kestabilan dengan menangkap 1 elektron membentuk ion negatif bermuatan –1.

Uraian A.

1. a.

b.

Suatu atom dikatakan telah stabil apabila telah memenuhi aturan oktet atau duplet. Suatu atom dikatakan telah memenuhi aturan oktet jika elektron valensinya 8 dan suatu atom dikatakan telah memenuhi aturan duplet jika elektron valensinya berjumlah 2. Suatu atom dapat mencapai kestabilan dengan dua cara, yaitu: 1) melakukan serah terima elektron; 2) melakukan penggunaan pasangan elektron secara bersama-sama.

2. Atom Konfigurasi a. b. c. d.

3. a. b. c. d. e. f.

12Mg 13Al 16S 19K

2.8.2 2.8.3 2.8.6 2.8.8.1

Elektron Valensi

Cara Mencapai Kestabilan

2 3 6 1

Melepas 2e– Melepas 3e– Menangkap 2e– Melepas 1e–

80 Br– : 2 . 8 . 18 . 8 (menangkap satu elektron 35

sehingga jumlah elektron menjadi 36). 40 Ca 2+ : 2 . 8 . 8 (melepas dua elektron 20 sehingga jumlah elektron menjadi 18). 27 Al3+ : 2 . 8 (melepas tiga elektron sehingga 13 jumlah elektron menjadi 10). 39 K+ : 2 . 8 . 8 (melepas satu elektron sehingga 19 jumlah elektron menjadi 18). 16O2– : 2 . 8 (menangkap dua elektron sehingga 8 jumlah elektron menjadi 10). 137 Ba2+ : 2 . 8 . 18 . 18 . 8 (melepas dua elektron 56 sehingga jumlah elektron menjadi 54).

4. Ion positif terbentuk karena atom melepaskan elektron untuk mencapai kestabilan seperti gas mulia sehingga jumlah elektron dalam atom menjadi berkurang. Sementara itu, ion negatif terbentuk karena atom menangkap elektron untuk mencapai kestabilan seperti gas mulia sehingga jumlah elektron dalam atom bertambah.

Pilihan Ganda

1. Jawaban: e Sifat-sifat senyawa ion sebagai berikut. 1) Dalam bentuk lelehannya bersifat konduktor. 2) Titik didih tinggi. 3) Dalam bentuk padatannya bersifat isolator. 4) Tidak larut dalam larutan karbon tetraklorida. 5) Memiliki bentuk kristal yang besar. 2. Jawaban: b Nomor Jumlah Jumlah Konfigurasi Keadaan Unsur Massa Neutron Elektron Elektron Stabil A B C D

40 40 16 20

20 22 8 10

20 18 8 10

2.8.8.2 2.8.8 2.6 2.8

A2+ B C2– D

Unsur yang dapat membentuk senyawa ion yaitu unsur A dan C, yaitu terbentuk senyawa ion AC. 3. Jawaban: e Unsur A memiliki nomor atom 13 sehingga konfigurasi elektron A: 2 . 8 . 3. Unsur B memiliki nomor atom 17 sehingga konfigurasi elektron B: 2 8 . 7. Unsur A mencapai kestabilan dengan melepas 3e– dan membentuk ion A3+, sedangkan unsur B dapat mencapai kestabilan dengan menangkap 1e– dan membentuk ion B–. Dengan demikian, A3+ dan B– dapat membentuk senyawa ion AB3. 4. Jawaban: c Kalium terletak pada golongan IA, berarti memiliki elektron valensi 1. Unsur tersebut akan melepas satu elektron untuk mencapai kestabilan seperti gas mulia. Apabila berikatan dengan brom, satu elektron tersebut akan diberikan pada satu atom brom. Sementara itu, satu atom brom akan menangkap satu elektron dari satu atom kalium. Dengan demikian, terjadi serah terima elektron antara kalium dengan brom membentuk ikatan ion dengan susunan yang stabil.

Kimia Kelas X

33

K → K+ + e– (melepas 1 elektron) – Br + e → Br – (menangkap 1 elektron) –––––––––––––––– K + Br → K+ + Br –

sedangkan oksigen termasuk nonlogam. Rumus kimia senyawa tersebut adalah MnO2. Sementara itu, karbon dioksida, nitrogen dioksida, sulfur dioksida, dan nitrogen monoksida merupakan senyawa-senyawa yang tersusun atas atom-atom nonlogam. Keempat senyawa tersebut bukan termasuk senyawa ionik.

KBr 5. Jawaban: c Nama Senyawa a. b. c. d. e.

Karbon dioksida Karbon monoksida Kalsium klorida Nitrogen monoksida Amonia

Jenis Ikatan Ikatan Ikatan Ikatan Ikatan Ikatan

10. Jawaban: e a. b. c. d. e.

kovalen kovalen ion kovalen kovalen

Kalsium klorida (CaCl2) merupakan senyawa ion dari ion positif Ca2+ dan ion negatif Cl–. Kalsium merupakan unsur logam, sedangkan klor merupakan unsur nonlogam. 6. Jawaban: b Ion X 3+ merupakan logam X yang melepas 3 elektronnya. Jika berikatan dengan klor, akan membentuk rumus kimia XCl3. Satu atom klor hanya mampu menangkap satu elektron dari atom X. Jika atom X melepas 3 elektron, berarti diperlukan 3 atom klor untuk menangkap ketiga elektron tersebut. X → X3+ + 3e– × 1 (melepas 3 elektron) Cl + e– → Cl– × 3 (menangkap 1 elektron) ––––––––––––––––– X + 3Cl → X3+ + 3Cl–

B.

9. Jawaban: b Senyawa ionik ditandai dengan gabungan antara ion logam dengan ion nonlogam. Mangan dioksida termasuk senyawa ionik. Mangan termasuk logam, 34


BeO tidak dapat membentuk senyawa MgS tidak dapat membentuk senyawa CaCl2

1. Unsur Penyusun

No.

Konfigurasi Unsur Penyusun

Ion Penyusun

Senyawa Ion yang Terbentuk

13Al

= 2.8.3 8O = 2.6

Al3+ O2–

Al2O3

a.

13Al

b.

11Na

dan 8O

11Na

= 2.8.1 O = 2.6 8

Na+ O2–

Na 2 O

c.

20Ca

dan 17Cl

20Ca

Ca2+ Cl–

CaCl2

d.

3Li

LiF

e.

13Al

Li+ F– Al3+ Cl–

2. a.

8. Jawaban: d 2P = 2 → stabil (gas mulia) 10Q = 2 . 8 → stabil (gas mulia) 17R = 2 . 8 . 7 → menangkap 1 elektron 19S = 2 . 8 . 8 . 1 → melepas 1 elektron Ikatan ion dibentuk oleh unsur yang melepaskan elektron dengan unsur yang menangkap elektron.

dan 8O Na dan 12Mg 11 12Mg dan 16S 1H dan 19K 20Ca dan 17Cl

Uraian

XCl3 7. Jawaban: a Unsur A memiliki nomor atom 12 dan unsur B memiliki nomor atom 9. Unsur A memiliki konfigurasi elektron 2 . 8 . 2. Unsur B memiliki konfigurasi elektron 2 . 7. Unsur A membentuk ion A2+ (melepas 2 elektron) dan unsur B membentuk ion B– (menangkap 1 elektron). Dengan demikian, A dan B akan membentuk senyawa ion AB2. Senyawa ion memiliki ciri-ciri larut dalam air, leburannya bersifat konduktor, dan padatannya bersifat isolator.

4Be

b.

dan 8O

dan 9F dan 17Cl

= 2.8.8.2 Cl = 2.8.7 17 3Li

= 2.1 9F = 2.7 13Al = 2.8.3 17Cl = 2.8.7

AlCl3

Unsur-unsur dari golongan IIA memiliki elektron valensi 2. Sementara itu, unsur-unsur dari golongan IIIA memiliki elektron valensi 3. Unsur-unsur dari golongan IIA cenderung melepaskan 2e–, sedangkan unsur-unsur dari golongan IIIA cenderung melepaskan 3e–. Kedua atom tersebut tidak dapat membentuk senyawa ion karena keduanya sama-sama cenderung melepaskan elektron, sedangkan pada senyawa ion, ada atom yang melepaskan elektron dan ada pula atom yang menangkap elektron. Unsur golongan IIA memiliki energi ionisasi yang rendah, sehingga untuk membentuk senyawa ion, membutuhkan unsur dengan afinitas elektron tinggi, seperti unsur dalam golongan VIIA dan VIA. Unsur dalam golongan VIIA memerlukan 1e – untuk membentuk struktur gas mulia. Rumus senyawa ion dengan unsur golongan IIA adalah AX 2, A = unsur golongan IIA, X = unsur halogan(VIIA). Sementara itu, unsur dalam golongan VIA memerlukan 2e– untuk membentuk struktur gas mulia. Rumus senyawa ion dengan unsur golongan IIA adalah AY, A = unsur golongan IIA, Y = unsur golongan VIA.

3. Jika perbedaan elektronegativitas semakin besar, ikatan ioniknya semakin kuat. BeBr2 = 2,6 – 1,57 = 1,03 MgBr2 = 2,6 – 1,3 = 1,3 CaBr2 = 2,6 – 1 = 1,6 SrBr2 = 2,6 – 0,95 = 1,65 BaBr2 = 2,6 – 0,89 = 1,71 Urutan kekuatan ikatan ion dari yang terkecil sampai yang terbesar: BeBr2 < MgBr2 < CaBr2 < SrBr2 < BaBr2. 4. Senyawa yang berikatan ion terbentuk dari unsur logam dengan unsur nonlogam. Senyawa-senyawa tersebut adalah NaCl, KBr, BaCl2, NaBr, KCl, dan LiF. Unsur Na, K, Ba, dan Li merupakan unsur logam. Unsur Cl, Br, dan F termasuk unsur nonlogam. 5. Energi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan oleh suatu atom untuk melepaskan 1 elektron pada kulit terluarnya. Afinitas Elektron adalah kemampuan suatu atom untuk menangkap 1 elektron pada kulit terluarnya. Pada senyawa ion, salah satu atom penyusunnya memiliki energi ionisasi yang tinggi dan afinitas elektron yang tinggi. Atom ini akan membentuk ion negatif. Sementara itu, atom penyusun yang lain memiliki energi ionisasi rendah dan afinitas elektron yang rendah sehingga akan membentuk ion positif. Oleh karena itu, pada kedua atom ini akan terbentuk senyawa ion yang kuat dari ion positif dan ion negatif.

2)

Terbentuk dari penggunaan bersama pasangan elektron. Elektron yang digunakan untuk berikatan berupa elektron valensi.

3)

4. Jawaban: e Metana (CH 4) merupakan senyawa nonpolar sehingga tidak memiliki gaya antardipol tetapi memiliki gaya London pada molekul-molekulnya. 5. Jawaban: c Dua elektron berasal dari atom N yang digunakan bersama-sama dengan atom B. 6. Jawaban: b Karbon dioksida (CO2) ]]

] ]

Nitrogen (N2) • •

ikatan kovalen rangkap dua

]]

]] •• •• ]] ]] → O == C == O ]]

] ] ]

ikatan kovalen rangkap tiga

]] → N ≡≡ N

Asam klorida (HCl) ikatan kovalen tunggal

]]

! → H – Cl ] •

] ]

]]

Metana (CH4) H | •] •] •] → H – C – H •] | H

ikatan kovalen tunggal

Asam sulfida (H2S) ikatan kovalen tunggal

••

•] •] → H – S – H ••

A.

Pilihan Ganda

7. Jawaban: d

1. Jawaban: c 1) Cl2 terbentuk melalui ikatan kovalen tunggal 2) H2O merupakan senyawa kovalen polar 3) CCl4 merupakan senyawa kovalen nonpolar 4) KCl terbentuk melalui ikatan ion 5) CH4 terbentuk melalui ikatan kovalen tunggal

o x oo o x

O

x xo xo

o o

Jawaban: b NO2 merupakan senyawa yang menyimpang dari kaidah oktet karena atom pusat N dikelilingi 9 elektron. Berikut rumus Lewis senyawa tersebut. o o

2.

N Oo o

kovalen koordinasi

] ]

]]

kovalen tunggal

]

] ]] ** ]] • • * * ] ] ] ]

kovalen tunggal

]]

kovalen tunggal

] ]

**

]

]

]]

kovalen tunggal

]]

kovalen koordinasi

Jadi, terdapat 4 ikatan kovalen tunggal dan 2 ikatan kovalen koordinasi. 8. Jawaban: a Nitrogen (N2), memiliki konfigurasi elektron: 2 . 5. * *

* ]

** ]] ]]

9. Jawaban: d ]]

3. Jawaban: c Beberapa ciri-ciri ikatan kovalen sebagai berikut. 1) Terbentuk dari unsur nonlogam dengan nonlogam.

a.

]] *] \ ]]

* ]

b.

**

*] ]* *] ] *

**

Kimia Kelas X

35

H2O

] *

c.

* ]

* ]

]

••

d.

•• ]•

•

12. Jawaban: c Berikut struktur dari senyawa-senyawa tersebut. a. H H H H | | | | H–C–C–C–C–H | | | | H H H H

••

•

! ••] ! ^ •] • ! •• •]

••

• •

]•

••

! •• •• !•• ••

••

] *

e.

* ]

b.

H H | | H–C=C–H

c. d.

H–C≡C–H Cl | Cl – C – Cl | H

] *

]* *] ]* *] * ]

] *

* ]

Jadi, senyawa yang tidak mengikuti kaidah oktet dan duplet adalah PCl5 karena atom P mempunyai 5 pasang elektron berikatan (10 elektron). 10. Jawaban: c Struktur Lewis dari NH3 dan NH4+ yaitu:   ] ]    • ] ] ] •  •    

• ]

• ] ] ]] •

+

NH3 NH4+ Berdasarkan gambar tersebut dapat diketahui bahwa NH3 memiliki 1 elektron bebas, sedangkan NH4+ tidak memiliki elektron bebas. 11. Jawaban: c CO2 ]]

*]

]]

]]

C2H5OH •*

]]

]•

•*

]]

] ] ] ] • * * • → 8 ikatan kovalen tunggal

HClO4

• •

••

• •

••

•• ]]

•

••

•

] ] ! ] ] → 3 ikatan kovalen koordinasi dan ••

]]

• •

•• ••

••

2 ikatan kovalen tunggal

CH4 *]

] * → 4 ikatan kovalen tunggal *] (tidak memenuhi kaidah oktet karena C dikelilingi oleh 10 elektron) ] *

36

Cl

Cl G PH Cl | Cl Cl

Jadi, senyawa yang memiliki ikatan rangkap tiga adalah senyawa C4H2. 13. Jawaban: d 8O = 2 . 6 ]]

••

]]

• • ] O3 → ]] • • ] ]] ]]

satu ikatan kovalen koordinasi

]]

]•

e.

O ← O == O

] * * ] → 2 ikatan kovalen rangkap dua ]*

*

**

] *

• •

**

* ] → 2 ikatan kovalen tunggal

]* *] ]*


satu ikatan kovalen rangkap dua

14. Jawaban: a Selain mengacu pada harga momen dipol, kepolaran senyawa yang terdiri dari dua atom (diatomik) dapat pula ditentukan dari perbedaan keelektronegatifan antara dua atom tersebut. Perbedaan keelektronegatifan BrF = 4,1 – 2,7 = 1,4 HBr = 2,7 – 2,1 = 0,6 HF = 4,1 – 2,1 = 2,0 Semakin besar perbedaan keelektronegatifannya, maka semakin polar senyawanya dan sebaliknya. Jadi, urutan kepolaran yang semakin kecil yaitu HF, BrF, dan HBr. 15. Jawaban: d Di antara senyawa NH3 dan H2O memiliki ikatan hidrogen. Ikatan ini sangat kuat sehingga mengakibatkan titik didih kedua senyawa tersebut tinggi.

B.

Uraian

b.

1. Berikut gambar struktur Lewis dari senyawa NH4Cl. +   ••  • •  [Cl–] ]  ]  ]•     Berdasarkan gambar tersebut, terlihat bahwa NH4Cl merupakan senyawa yang berikatan ion dan kovalen. NH4Cl disebut sebagai senyawa ion karena terdapat ikatan antara ion amonium (NH4+) dan ion klorida (Cl–). Sementara itu, ion amonium merupakan senyawa yang memiliki 3 buah ikatan kovalen tunggal dan sebuah ikatan koordinasi seperti yang ditunjukkan pada gambar. 2. a.

CS2 ••

••

• ]• ]• ]• ] • • ••

• •

ikatan kovalen rangkap dua

b.

OF2 • •

••

]]

•]

]]

]]


]]

c.

Cl2O3 ]] ] ]

• •

ikatan kovalen tunggal ••

••

]] ] •

] ]

! ! •• •• ]]

d.

• •

b. c.

• •

]]

•• ••

ikatan kovalen koordinasi

NH3 merupakan senyawa kovalen dari unsur nonlogam nitrogen dan unsur nonlogam hidrogen. Selain itu, NH3 disebut sebagai senyawa kovalen karena terjadi penggunaan pasangan elektron secara bersama. 7N = 2 . 5 dan 1H= 1 Gambar titik elektron NH3: ]• ] • ]] ]•

H3PO4 ]] ] ] • • ]] • ] • • • ] ^] ] ] ]] • ]] ] ] ]] ]• ]]

e.

4. Senyawa bersifat polar jika mempunyai perbedaan keelektronegatifan. OCl = 3,5 – 2,8 = 0,7 → polar FCl = 4,1 – 2,8 = 1,3 → polar BrCl = 2,8 – 2,7 = 0,1 → polar PH = 2,1 – 2,1 = 0 → nonpolar Semakin besar perbedaan harga keelektronegatifannya maka semakin besar pula tingkat kepolarannya. Jadi, urutan kepolaran yang semakin besar yaitu BrCl < OCl < FCl. 5. a.

]• ]] ] ]

Gaya London (dipol sesaat) Gaya London terjadi pada molekul-molekul nonpolar dan ini hanya terjadi sesaat saja. Berdasarkan hal tersebut maka gaya yang terdapat dalam senyawa berikut adalah: = gaya antardipol a. H2O b. CH2Cl2 = gaya London (dipol sesaat) c. CH4 = gaya London (dipol sesaat) d. HCl = gaya antardipol e. Cl2 = gaya London (dipol sesaat)

] ]

d.


e. ikatan kovalen tunggal

Ikatan kovelan pada NH3 merupakan ikatan kovalen tunggal. NH3 bersifat polar karena memiliki pasangan elektron bebas.

PF3 ]] ] ]

••

]]

•]

]]

]• ^ ]• ]] ]]

] ]

A.

]]

Pilihan Ganda

]]


f.

HClO3 • •

••

]]

••

] ] • ] ! • ] •• ]] •• • • ••


••


Jadi, senyawa-senyawa yang memiliki ikatan kovalen koordinasi adalah Cl2O3, H3PO4, dan HClO3. 3. Gaya antarmolekul dalam senyawa kovalen ada dua macam sebagai berikut. a. Gaya antardipol Gaya dipol terjadi pada molekul-molekul polar.

1. Jawaban: b 23 X = 2 . 8 . 1 (melepas 1 elektron) 11 32 Z = 2 . 8 . 6 (menangkap 2 elektron) 16 X → X+ + e– ×2 – Z + 2e → Z2– ×1 –––––––––––––––––––––– 2X + Z → 2X+ + Z2– X2Z Ikatan yang terbentuk adalah ikatan ion karena terjadi serah terima elektron.

Kimia Kelas X

37

2. Jawaban: a a. NH3 : Amonia (NH3) merupakan senyawa kovalen polar karena selain berikatan secara kovalen, senyawa ini juga memiliki sepasang elektron bebas, sehingga mengakibatkan amonia bersifat polar. b. NaF : Ikatan ion. c. CCl4 : Ikatan kovalen nonpolar. d. BF3 : Ikatan kovalen nonpolar karena momen dipolnya nol. e. CaO : Ikatan ion. 3. Jawaban: b 9 F memiliki konfigurasi 2 . 7 sehingga saat menangkap 1 elektron maka konfigurasi elektron menjadi 2 . 8. Konfigurasi elektron ini dimiliki oleh unsur neon. a. Helium = 2 b. Neon = 2 . 8 c. Argon = 2 . 8 . 8 d. Kripton = 2 . 8 . 18 . 8 e. Xenon = 2 . 8 . 18 . 18 . 8 4. Jawaban: e Konfigurasi elektron unsur 5A = 2 . 3. Unsur A harus melepaskan 3e– untuk membentuk ion A3+. Unsur A dapat membentuk ikatan dengan unsur golongan VIIA (dilambangkan dengan B) dengan rumus molekul A2B3. 5. Jawaban: b Kepolaran ditinjau dari harga perbedaan keelektronegatifan. Semakin besar perbedaannya, maka akan semakin polar. Harga kepolaran senyawasenyawa tersebut sebagai berikut. a. H2 = 2,2 – 2,2 =0 b. HCl = 3,16 – 2,2 = 0,96 c. HBr = 2,96 – 2,2 = 0,76 d. HI = 2,66 – 2,2 = 0,46 e. F2 = 3,98 – 3,98 = 0 6. Jawaban: c Ion O2– memiliki konfigurasi elektron 2 . 8. Ion O2– dengan konfigurasi tersebut telah mendapatkan 2 donor elektron sehingga saat menjadi atom O maka 2 elektron dihilangkan. Dengan demikian, konfigurasi elektronnya menjadi 2 . 6. 7. Jawaban: d A memiliki konfigurasi elektron 1. B memiliki konfigurasi elektron 2 . 7. Kedua unsur tersebut tidak melakukan serah terima elektron, melainkan menggabungkan elektronnya membentuk pasangan elektron untuk dipakai secara bersama-sama (berikatan kovalen) dan membentuk senyawa AB.

38


8. Jawaban: b → menangkap 4 elektron 6P = 2 . 4 Q = 2 . 7 → menangkap 1 elektron 9 R = 2 . 8 . 1 → melepas 1 elektron 11 18S = 2 . 8 . 8 → stabil Ikatan ion dibentuk oleh unsur yang melepaskan elektron dengan unsur yang menangkap elektron. 9. Jawaban: c Senyawa karbon tetraklorida memiliki rumus molekul CCl4 dan berikatan kovalen. Rumus molekul seperti ini memiliki bentuk yang simetris sehingga momen dipolnya nol. Senyawa dengan momen dipol nol tidak memiliki perbedaan keelektronegatifan sehingga bersifat nonpolar. 10. Jawaban: e Senyawa Al2O3 jika terion akan memiliki jumlah ion 5 yaitu 2 ion Al3+ dan 3 ion O2–. 11. Jawaban: b ••

]]

] ] ]• • • •] ]] H – N – O – H (ada 4 ikatan kovalen tunggal) | H

12. Jawaban: a Senyawa yang menyimpang dari kaidah oktet dan duplet yaitu senyawa PCl5 karena atom pusat P dikelilingi oleh 9 elektron dan 1 atom Cl dikelilingi oleh 7 elektron. 13. Jawaban: d Berdasarkan gambar tersebut, diperoleh data bahwa: Jumlah proton = 49, jumlah neutron = 66, jumlah elektron = 46. Hal ini menandakan bahwa jumlah proton > jumlah elektron, sehingga proton – elektron = 3 maka akan membentuk ion +3. Jadi gambar tersebut merupakan ion +3. 14. Jawaban: b 6C = 2 . 4 → elektron valensi = 4 16S = 2 . 8 . 6 → elektron valensi = 6 • •

••

••

•• ] ] •• •• → S = C = S ]

]

Atom C dijadikan atom pusat agar strukturnya stabil. Pasangan elektron bebas dimiliki oleh atom S. Atom pusat memenuhi aturan oktet. Semua ikatannya berupa ikatan rangkap dua dan tidak terdapat ikatan kovalen koordinasi. 15. Jawaban: a A = unsur nonlogam, sedangkan B = unsur logam. Dengan demikian, antara unsur A dan B dapat terjadi ikatan ion. Ikatan kovalen merupakan ikatan

yang terjadi antara unsur nonlogam dengan nonlogam.

••

Elektron valensi Cl ⇒ •• ! • ••

••

16. Jawaban: b Nomor atom Ne = 10 10Ne = 2 . 8 + 11Na = 2 . 8 (sama dengan jumlah elektron Ne) – 17Cl = 2 . 8 . 8 2– = 2 . 8 (sama dengan jumlah elektron Ne) 8O 2+ 38Sr = 2 . 8 . 18 . 8 + =2.8.8 19K Jadi, ion yang mempunyai jumlah elektron sama dengan atom neon adalah Na+ dan O2–. 17. Jawaban: c KF : Ikatan ion Cl2 : Ikatan kovalen HF : Ikatan kovalen H2O : Ikatan kovalen NH3 : Ikatan kovalen NaO : Ikatan ion H2 : Ikatan kovalen BF3 : Ikatan kovalen NaCl : Ikatan ion KCl : Ikatan ion LiF : Ikatan ion MgO : Ikatan ion Na2O: Ikatan ion

• •

••

! •• •]

Pasangan elektron yang terjadi: •• ! ]• { ••

• •

]•

] ]

! •• ••

Jadi, ada 3 unsur Cl yang digunakan untuk membentuk senyawa dengan G. Rumus senyawa yang terjadi: GCl3, jenis ikatannya kovalen. 22. Jawaban: b 5 = ikatan kovalen rangkap 2 4 = ikatan kovalen koordinasi 3 = ikatan kovalen tunggal 2 = ikatan kovalen tunggal 1 = ikatan kovalen tunggal 23. Jawaban: e HCl ] ]

]]

! ]• (hanya ikatan kovalen) ]]

NaCl Na → Na+ + e– (hanya ikatan ion) – Cl + e → Cl– –––––––––––––––––– Na + Cl → Na+ + Cl–

18. Jawaban: d Jumlah elektron yang digunakan untuk berikatan pada ikatan kovalen rangkap dua adalah dua pasang elektron, berarti ada 4 elektron.

NaCl MgBr2 Mg → Mg2+ + 2e– × 1 (hanya ikatan ion) – Br + e → Br– ×2 –––––––––––––––––––––––– Mg + 2Br → Mg2+ + 2Br – MgBr2

19. Jawaban: d Cara suatu unsur mencapai susunan elektron yang stabil yaitu sesuai aturan oktet. Oleh karena itu, unsur-unsur yang berikatan akan melakukan serah terima elektron dan menggunakan bersama pasangan elektronnya.

H2SO4

20. Jawaban: c Susunan elektron X menjadi stabil dengan melepas satu elektron yang akan ditangkap oleh unsur yang konfigurasi elektronnya kekurangan satu elektron, yaitu 2.8.7.

• • • ] ] • • • • ]]• Mg(NO3)2 → Mg2+ + 2  • • ]• •] • •   •• ••   

21. Jawaban: c Jumlah elektron G = 15 Konfigurasi elektron G = 2.8.5 Jumlah elektron Cl = 17 Konfigurasi elektron Cl = 2.8.7 Untuk mencapai susunan elektron gas mulia unsur G dan Cl menggunakan pasangan elektron bersama-sama. ]

Elektron valensi G ⇒ ] { ]] ]

• •

••

• • ] ] •• • ] ] • • ]• ] (hanya ikatan kovalen) •• ] ] •• • • •• ••

••

Mg(NO3)2

–

(memiliki ikatan ion sekaligus ikatan kovalen) 24. Jawaban: b Senyawa yang tidak menyimpang dari kaidah oktet dan duplet adalah senyawa karbon dioksida. Struktur Lewis dari CO2 digambarkan sebagai berikut. **

*]

**

*] ]* ]* **

**

25. Jawaban: e A2SO4 terdiri atas ion 2A + dan SO42–. Hal ini menunjukkan bahwa untuk mencapai kestabilan, atom A membentuk ion A + dengan melepas

Kimia Kelas X

39

1 elektron. Hal ini berarti atom A memiliki elektron valensi 1. Dari kelima pilihan jawaban tersebut yang memiliki elektron valensi 1 yaitu pilihan jawaban e (2 . 8 . 8 . 1). Sementara itu, konfigurasi elektron: 2 . 8 . 5 → elektron valensi 5 2 . 8 . 6 → elektron valensi 6 2 . 8 . 7 → elektron valensi 7 2 . 8 . 8 → elektron valensi 8 26. Jawaban: b P memiliki 5 elektron valensi. Saat P bersenyawa dengan unsur Cl membentuk PCl3 maka tiga elektron P digunakan untuk berikatan dengan Cl sehingga atom P masih memiliki sepasang elektron bebas.

B.

Uraian

1. Urutan kekuatan ikatan yaitu: HF > HI > HBr > HCl HF memiliki ikatan yang lebih kuat dibandingkan ketiga senyawa tersebut karena HF memiliki ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen merupakan ikatan yang sangat kuat. Sementara itu, ikatan HI > HBr > HCl karena jumlah elektron I > Br > Cl. Semakin banyak elektronnya kekuatan ikatannya akan semakin besar, karena gaya tarik antara elektron dan inti semakin kuat. 2. a.

27. Jawaban: d Antara unsur logam (golongan IA atau II) dengan nonlogam (golongan VIA atau VIIA) cenderung membentuk senyawa ionik, bukan senyawa kovalen. 28. Jawaban: c Atom Mg, Al, Zn, Ba, Na, Li, dan Co termasuk atom logam sehingga ikatan yang terbentuk dengan nonlogam termasuk ikatan ion. HI ••

•] •"• •• atau H – I

H2SO3 ]]

••

]]

• ] ] • atau H – O – S – O – H ]• ]• •• ]] ]] ] ] ]]

b.

]]

SiO2 • •

••

3. a. ••

30. Jawaban: c Beberapa sifat dari senyawa air sebagai berikut. 1) Bersifat polar. 2) Dapat menghantarkan arus listrik. 3) Memiliki ikatan hidrogen. 4) Ikatannya sangat kuat. 5) Memiliki titik didih (100°C) lebih tinggi daripada etanol (79°C).

Gambar struktur Lewis SO3: ** * * ** * * ]] * ]* * ]* ]] * * * * **

•• ]] } ]] •• •• atau O == Si == O

29. Jawaban: b Ikatan hidrogen dimiliki oleh senyawa yang mengandung atom H. Ikatan hidrogen merupakan ikatan yang sangat kuat, terjadi pada atom H dengan atom N, O, dan F sehingga yang memiliki ikatan hidrogen adalah HF.

A = 2 . 8 . 1 → melepas 1e– B = 1 → menangkap 1e– C = 2 . 8 . 18 . 7 → menangkap 1e– Dari ketiga data tersebut, maka unsur A dapat bergabung dengan unsur C, karena terdapat serah terima elektron. A agar stabil harus melepas satu elektron. Elektron yang dilepas tersebut akan ditangkap oleh C untuk mencapai kestabilan. Dengan demikian, akan terbentuk senyawa ion AC. Unsur B akan bergabung dengan unsur C untuk sama-sama memakai elektron tersebut. 1 elektron B akan dipakai oleh C dan 1 elektron C akan dipakai oleh B sehingga akan terjadi pemakaian bersama pasangan elektron dalam mencapai kestabilan. Akibatnya, akan terbentuk senyawa kovalen BC. Senyawa ion yang terbentuk yaitu AC dan senyawa kovalen yang terbentuk yaitu BC.

b.

Jenis ikatannya adalah ikatan kovalen rangkap dua dan ikatan kovalen koordinasi.

4. Dalam molekul polar atom pusatnya harus mempunyai pasangan elektron bebas. Molekul XY3 memenuhi kaidah oktet, maka atom pusat dikelilingi oleh 8 elektron atau 4 pasang elektron. Oleh karena terdapat 3 pasang elektron ikatan antara atom X dan Y, maka jumlah pasangan elektron bebasnya harus = 4 – 3 = 1 pasang elektron bebas. 5. Senyawa natrium hidroksida merupakan campuran antara ikatan ion dan ikatan kovalen. Natrium hidroksida merupakan gabungan antara ion natrium (Na+) dan ion hidroksida (OH–). Sementara itu, ion hidroksida (OH–) merupakan senyawa kovalen antara atom H dan atom O. Struktur Lewis dari ion hidroksida digambarkan sebagai berikut.  **  +  ** ]]   ** 

40


−

6. a.

7.

PCl4+

+

  ] ] ]  ] ] ] !  •] ]]  ]] ! •] ^ •] ! ]]   ] ] • ] ] ]  (memenuhi kaidah oktet) ] ! ] ] ]   ]]   NCl3 ]]

b.

••

]] ] ]

• ]

! ]]

] ]

Li → Li+ + e– F + e– → F– –––––––––––––––– Li + F → Li+ + F– LiF Be → Be2+ + 2e– × 1 ×2 F + e– → F– ––––––––––––––––– Be → Be2+ + 2e– 2F + 2e– → 2F– –––––––––––––––––– Be + 2F → Be2+ + 2F–

]]

! ]]

SF4 ]]

] ]

• •• • ] ]

]] ]]

]•

] ]

]] ]]

] ]

]]

]]

d.

• ]

(tidak memenuhi oktet, jumlah elektron valensi S pada SF4 menjadi 10)

]]

BF4–

MgO

−

]]

f.

]• ]•

]]

••

••

]]

• • ] ] [~ ] ] ]] ]] ••

(tidak memenuhi kaidah oktet, jumlah elektron valensi Xe pada XeF2 menjadi 10)

BH3 •]

\ •] •]

h.

CO32–

(tidak memenuhi kaidah oktet, jumlah elektron valensi B pada BH3 hanya 6)

 ] ] ] • •] ] ] ]  • •] ]  ]  ]] •• ] ]   ]] ]]  

i.

(memenuhi kaidah oktet)

SCl2 ]]

] ]

j.

−

••

]]

]• ]• ! ]] (memenuhi kaidah oktet) ]] ]] ••

ClF3 ] ]

•• ] ] ] ] •• (tidak memenuhi kaidah oktet, • ] ]• ! ] ] ] • ]] jumlah elektron valensi Cl pada ]] ] ] ] ] ClF3 menjadi 10) ]]

N2O • •

• ]

••

•• ]] ]] •• ••

atau N ≡≡ N → O H2O ••

• ] atau H – O – H •] ••

MgO Ca → Ca2+ + 2e– O + 2e– → O2– –––––––––––––––– Ca + O → Ca2+ + O2–

(tidak memenuhi kaidah oktet, jumlah elektron valensi N pada NO hanya 7)

• •

XeF2 ] ]

g.

••

••

CaO

NO ]

••

]• \ ]• •• atau F – B – F •• • ] •• | • • • • •• F

Mg → Mg2+ + 2e– O + 2e– → O2– –––––––––––––––– Mg + O → Mg2+ + O2–

••   • • •  •• •  •] ••  •• •] \ •] ••  (memenuhi kaidah oktet)  • • • • ]• • •  • •   ••  

e.

BeF2

••

•] atau F – H ••

BF 3

BeF 2

]]

]]

• •

• •

]]

c.

HF

LiF

]• ! ]] (memenuhi kaidah oktet) •]

Ikatan Kovalen

Ikatan Ion

CaO

8. Aluminium merupakan salah satu unsur logam. Di dalam aluminium terdapat ikatan logam antara atom pusat Al dengan elektron-elektron yang mengelilinginya, dan saling tumpang tindih. Elektron-elektron ini berikatan sangat kuat dengan atom pusat sehingga aluminium mudah ditempa dan tidak mudah hancur. Oleh karena mudah ditempa maka aluminium akan mudah dibentuk menjadi beberapa macam peralatan, termasuk peralatan memasak. Elektron-elektron yang saling tumpang tindih juga mengakibatkan elektron bergerak leluasa. Keadaan inilah yang mengakibatkan aluminium bersifat konduktor panas yang baik. 9. a.

Kepolaran suatu senyawa ditentukan beberapa hal berikut. 1) Jumlah momen dipol. Jika jumlah momen dipol = 0, bersifat nonpolar. 2) Perbedaan keelektronegatifan. Jika harga perbedaan keelektronegatifan mendekati nol (0), bersifat nonpolar. 3) Bentuk molekul. Apabila bentuk molekulnya simetris, biasanya bersifat nonpolar. 4) Keberadaan pasangan elektron bebas. Jika tidak mempunyai pasangan elektron bebas, bersifat nonpolar.

Kimia Kelas X

41

b.

1)

2)

3)

4) 5)

10.

CH4 bersifat nonpolar H | H–C–H | H CH4 tidak memiliki pasangan elektron bebas sehingga pasangan elektron tertarik sama kuat ke seluruh atom. NH3 bersifat polar Atom pusat memiliki pasangan elektron bebas sehingga pasangan elektron akan tertarik ke salah satu atom. Selain itu, NH 3 memiliki perbedaan keelektronegatifan sebesar 0,9. H 2O bersifat polar, karena memiliki perbedaan keelektronegatifan sebesar 1,4. HF bersifat polar dengan perbedaan keelektronegatifan sebesar 1,9. O 2 bersifat nonpolar karena bentuk molekulnya simetris dan perbedaan keelektronegatifannya = 0.

2 . 8 . 6 → elektron valensi = 6 F = 2.7 → elektron valensi = 7 9 16S =

SF6 ]]

] ]

]]

]]

•] • • ] ] • ]] ]• ] •] ] ] ] ] ]] ] ] ]]

] ]

]]

]]

]] ]] ]]

]] ]]

Elektron valensi S pada SF6 menjadi 12. Hal ini menunjukkan adanya penyimpangan dari kaidah oktet (elektron valensi = 8).

Latihan Ulangan Tengah Semester A.

Pilihan Ganda

1. Jawaban: e Elektron ditemukan oleh Thomson, proton ditemukan oleh Goldstein, dan neutron ditemukan oleh Chadwick. 2. Jawaban: a Pada peredaran hamburan sinar α, sebagian besar sinar α diteruskan. Berarti dalam atom banyak terdapat ruang kosong. Saat sebagian sinar α dipantulkan, berarti sinar α mengenai suatu benda pejal yang massanya lebih besar dari massa sinar α. Inti atom yang terpusat pada atom bermuatan positif karena sebagian sinar α yang bermuatan negatif dibelokkan.

42


3. Jawaban: a Atom natrium dengan nomor massa 23 dan nomor atom 11 mempunyai 11 proton, 11 elektron, dan 12 neutron. 4. Jawaban: d Unsur yang mempunyai neutron sebanyak 24 mempunyai nomor massa 45 dan proton sebanyak 21, karena jumlah neutron merupakan selisih antara nomor massa (jumlah inti) dengan nomor atom (jumlah proton). 5. Jawaban: b Atom 32 16S terdiri atas 16 elektron. 27 Al3+ mempunyai elektron sebanyak 13 – 3 = 10 13 40 Ar2+ 18 32 S+ 16

mempunyai elektron sebanyak 18 – 2 = 16

mempunyai elektron sebanyak 16 – 1 = 15

35 Cl– mempunyai elektron sebanyak 17 + 1 = 18 17 32 S2– mempunyai elektron sebanyak 16 + 2 = 18 16

Jadi, spesi yang elektronnya sama dengan jumlah 40 2+ elektron dalam 32 16S adalah 18Ar . 6. Jawaban: c Nomor atom unsur A = 58 Nomor massa isotop A = 140 Isotop adalah atom yang mempunyai nomor atom sama tetapi nomor massanya berbeda. Dengan demikian atom unsur A dilambangkan 140 58A. Jumlah elektron A = nomor atom = jumlah proton = 58. Jumlah neutron = nomor massa – jumlah elektron = 140 – 58 = 82 Jadi, unsur A mempunyai 58 proton, 82 neutron, dan 58 elektron. 7. Jawaban: a 238 U nomor atom = 92 92 jumlah proton = jumlah elektron = nomor atom = 92 nomor massa = 238 = massa atom jumlah neutron = nomor massa – jumlah elektron = 238 – 92 = 146 Jadi, dalam unsur uranium dengan lambang 238 92U terdapat 92 proton, 92 elektron, 146 neutron, dan massa atom 238. 8. Jawaban: d Elektron valensi suatu unsur dapat ditentukan dari konfigurasi elektronnya. Konfigurasi unsur C, Na, Ca, Se, dan Rb sebagai berikut. : 2 . 4 → elektron valensi = 4 6C 11Na : 2 . 8 . 1 → elektron valensi = 1 20Ca : 2 . 8 . 8 . 2 → elektron valensi = 2 34Se : 2 . 8 . 18 . 6 → elektron valensi = 6 37Rb : 2 . 8 . 18 . 8 . 1 → elektron valensi = 1

Jadi, unsur yang mempunyai elektron valensi 6 adalah unsur Se. 9. Jawaban: e Atom A; Σ proton = = = Σ neutron = 20 = A= Simbol atom A= Atom B; Σ proton = = = Σ neutron = 21 = A=

Σ elektron nomor atom (Z) 18 nomor massa (A) – nomor atom (Z) A – 18 20 + 18 = 38

Σ elektron nomor atom (Z) 17 nomor massa (A) – nomor atom (Z) A – 17 21 + 17 = 38

Simbol atom A= \ Jadi, antara atom A dan B merupakan isobar (nomor massa sama dan nomor atom berbeda). 10. Jawaban: d Jumlah proton, neutron, dan elektron dalam ionion tersebut sebagai berikut. 2+ a. 40 20Ca , terdapat 20 proton, 20 neutron, dan 18 elektron b. 199F–, terdapat 9 proton, 10 neutron, dan 10 elektron c. 188O2–, terdapat 8 proton, 10 neutron, dan 10 elektron + d. 23 11Na , terdapat 11 proton, 12 neutron, dan 10 elektron e. 94Be2+, terdapat 4 proton, 5 neutron, dan 2 elektron 11. Jawaban: d Massa atom relatif X = Ar X =

× + ×

+

= 152 Jadi, massa atom relatif X adalah 152. 12. Jawaban: c Atom 40 20C mempunyai elektron sebanyak 20. Konfigurasi elektron: 2 . 8 . 8 . 2. 13. Jawaban: e Isobar adalah unsur-unsur berbeda yang mempunyai nomor massa sama tetapi nomor atom berbeda. Jadi, unsur-unsur yang merupakan isobar adalah unsur D dan E karena nomor massanya sama, yaitu 238. Sementara itu, unsur A dengan

unsur C disebut isotop karena nomor atomnya sama, yaitu 48. 14. Jawaban: b Jumlah kulit unsur Q: 4 Jumlah elektron di kulit ke empat: 7 Konfigurasi elektron: 2 . 8 . 18 . 7 Jumlah elektron: 2 + 8 + 18 + 7 = 35 Nomor atom = jumlah elektron = 35 Jadi, nomor atom unsur Q sebanyak 35. 15. Jawaban: d Posisi suatu unsur dalam tabel periodik ditentukan oleh jumlah elektron valensi. Unsur-unsur dengan jumlah elektron valensi sama menempati golongan yang sama. Unsur-unsur dengan jumlah kulit elektron valensi sama menempati periode yang sama. 16. Jawaban: c Dalam salah satu golongan dari atas ke bawah reaktivitas suatu unsur semakin bertambah karena jari-jari atom semakin bertambah sehingga semakin mudah melepaskan elektron dan berikatan dengan elektron unsur lain. 17. Jawaban: b Konfigurasi elektron 85At: 2 . 8 . 18 . 32 . 18 . 7. Elektron valensi At = 7. Untuk mencapai kestabilan seperti gas mulia unsur At menangkap satu elektron sehingga terpenuhi aturan oktet. Konfigurasi elektron yang dicapai adalah: 2 . 8. 18 . 32 . 18 . 8. 18. Jawaban: e Konfigurasi elektron 29X: 2 . 8 . 18 . 1. Kulit pertama maksimal berisi 2 elektron. Kulit ke dua maksimal berisi 8 elektron. Kulit ke tiga maksimal berisi 18 elektron. Kulit ke empat berisi elektron valensi sebanyak satu elektron. 19. Jawaban: a Unsur dengan jumlah proton 7 juga mempunyai jumlah elektron 7 karena proton dan elektron dinyatakan dengan nomor atom. Konfigurasi elektron unsur tersebut adalah 2 . 5. Jumlah elektron valensi unsur tersebut 5 dan jumlah kulit elektronnya 2. Jadi, unsur tersebut terletak dalam golongan VA periode 2. 20. Jawaban: d Konfigurasi elektron unsur Z = 2 · 8 · 18 · 18 · 5 Jumlah kulit atom = 5 → periode 5 Jumlah elektron valensi = 5 → golongan VA Jadi, unsur Z dalam sistem periodik unsur terletak pada golongan VA dan periode 5.

Kimia Kelas X

43

21. Jawaban: c Jumlah proton unsur 55. Jumlah elektron unsur tersebut = jumlah proton = 55. Konfigurasi elektron = 2 . 8 . 18 . 18 . 8 . 1. Jumlah kulit atom = 6 → periode 6 Jumlah elektron valensi = 1 → golongan IA Jadi, unsur dengan jumlah proton 55 terletak pada periode 6 golongan IA. 22. Jawaban: e Konfigurasi elektron dari unsur-unsur tersebut sebagai berikut. 6W: 2 . 4; terletak pada golongan IVA 10X: 2 . 8; terletak pada golongan VIIIA 17Y: 2 . 8 . 7; terletak pada golongan VIIA 19Z: 2 . 8 . 8 . 1; terletak pada golongan IA 23. Jawaban: a Jumlah proton = nomor atom = jumlah elektron. Dalam satu golongan, jumlah elektron valensi setiap unsur adalah sama. Jumlah proton Y = 9, maka konfigurasi elektronnya: 2 . 7. Elektron valensi Y = 7. Oleh karena itu, elektron valensi unsur X juga harus 7. Konfigurasi elektron dari unsur-unsur dengan nomor atom pada pilihan jawaban sebagai berikut. 1) 17: 2 . 8 . 7 → elektron valensi 7 2) 18: 2 . 8 . 8 → elektron valensi 8 3) 19: 2 . 8 . 8 . 1→ elektron valensi 1 4) 20: 2 . 8 . 8 . 2 → elektron valensi 2 5) 21: 2 . 8 . 8 . 3 → elektron valensi 3 Jadi, jumlah proton unsur X adalah 17 karena mempunyai elektron valensi 7. 24. Jawaban: b Unsur X menggantikan unsur hidrogen. Unsur hidrogen mempunyai jumlah elektron 1 sehingga elektron valensinya juga 1. Unsur yang juga mempunyai elektron valensi 1 akan mempunyai sifat-sifat kimia sama dengan unsur hidrogen. Konfigurasi elektron yang berelektron valensi 1 adalah 2 . 8 . 1. 25. Jawaban: b Dianggap unsur tersebut adalah X. Nomor massa X = 137 Jumlah neutron X = 81 Nomor atom X = jumlah proton = jumlah elektron Jumlah elektron = nomor massa – jumlah neutron = 137 – 81 = 56 Konfigurasi elektron X = 2 . 8 . 18 . 18. 8 . 2 Elektron valensi X = 2 → golongan IIA Golongan IIA merupakan golongan unsur-unsur alkali tanah. Sementara itu, unsur golongan alkali adalah unsur golongan IA, unsur golongan nitrogen merupakan golongan VA, unsur golongan halogen merupakan unsur golongan VIIA, dan unsur golongan gas mulia merupakan golongan VIIIA.

44


26. Jawaban: e Konfigurasi unsur-unsur tersebut sebagai berikut. 16P: 2 . 8 . 6 → golongan VIA periode 3 11Q: 2 . 8 . 1 → golongan IA periode 3 21R: 2 . 8 . 8 . 3 → golongan IIIB periode 4 Jari-jari atom akan bertambah jika unsur pada tabel periodik berada di sebelah kiri dan bawah. Jadi, urutan unsur-unsur sesuai kenaikan jari-jari atomnya yaitu unsur P, R, dan Q. 27. Jawaban: a Konfigurasi elektron unsur-unsur tersebut sebagai berikut. 12X: 2 . 8 . 2 → golongan IIA periode 3 15Y: 2 . 8 . 5 → golongan VA periode 3 17X: 2 . 8 . 7 → golongan VIIA periode 3 Unsur X, Y, dan Z berada dalam satu periode, dengan urutan tempat: X, Y, dan Z. Dalam satu periode dari kiri ke kanan sifat keperiodikan unsur-unsur tersebut sebagai berikut. 1) Jari-jari atom berkurang dengan urutan X > Y > Z. 2) Elektronegativitas bertambah dengan urutan X < Y < Z. 3) X dan Y berwujud monoatomik karena merupakan logam padat, sedangkan Z berberwujud diatomik karena berwujud gas. 4) X dan Y bersifat konduktor listrik dan panas sedangkan Y bersifat nonkonduktor. 28. Jawaban: b a. Mg2O → ion (ion Mg2+ dan ion O2-) b. CO2 → kovalen c. NaF → ion (ion Na+ dan F-) d. LiBr → ion (ion Li+ dan Br-) e. Al2O3 → ion (ion Al3+ dan O2-) 29. Jawaban: b Senyawa

Nomor Atom

Konfigurasi

A B C D

3 12 16 36

2.1 2.8.2 2.8.6 2 . 8 . 18 . 8

A dan B tidak dapat membentuk senyawa ion karena sama-sama melepas elektron B dan C dapat membentuk senyawa ion dengan rumus senyawa BC (B melepas 2 elektron dan C menangkap 2 elektron) C dan D tidak dapat membentuk senyawa ion karena D merupakan gas mulia yang bersifat stabil. A dan D tidak dapat membentuk senyawa ion karena D merupakan gas mulia yang bersifat stabil

• ×• ×

34. Jawaban: b a. Amonium klorida merupakan senyawa kovalen yang bersifat polar. b. Karbon tetraklorida merupakan senyawa kovalen nonpolar karena simetris. c. Asam klorida merupakan senyawa kovalen polar karena memiliki perbedaan keelektronegatifan. d. Asam fluorida merupakan senyawa kovalen polar karena memiliki perbedaan keelektronegatifan. e. Magnesium klorida merupakan senyawa ion sehingga bersifat polar.

••

33. Jawaban: d a. P → 4 = 2 . 2 melepaskan 2 elektron, membentuk ion P2+ b. Q → 8 = 2 . 6 menangkap 2 elektron, membentuk ion Q2– c. R → 6 = 2 . 4 menangkap atau melepaskan 4 elektron d. S → 11 = 2 . 8 . 1 melepaskan 1 elektron, membentuk ion S+ e. T → 12 = 2 . 8 . 2 melepaskan 2 elektron, membentuk ion T2+ Berdasarkan konfigurasi elektron tersebut, akan dapat terbentuk senyawa ion PQ.

× ×

32. Jawaban: d a. unsur memiliki jumlah proton 16 b. unsur tersebut untuk mencapai kestabilan perlu menangkap 2 elektron c. unsur tersebut tidak dapat membentuk senyawa ion dengan golongan VIIA d. unsur tersebut memiliki elektron valensi 6 (32 – 16 = 16 elektron, konfigurasi elektron = 2 · 8 · 6 sehingga elektron valensi = 6) e. unsur tersebut merupakan golongan VIA

O C O

••

→ melepaskan 1 elektron → menangkap 1 elektron → melepaskan 2 elektron → menangkap 2 elektron → melepaskan 3 elektron

• •

31. Jawaban: e a. 19K = 2 . 8 . 8 . 1 b. 17Cl = 2 . 8 . 7 c. 20Ca = 2 . 8 . 8 . 2 d. 8O = 2 . 6 e. 5B = 2 . 3

36. Jawaban: c Senyawa karbon dioksida (CO2) memiliki 2 buah ikatan kovalen rangkap dua seperti yang digambarkan di bawah ini. ••

30. Jawaban: a a. Cl2 → ikatan kovalen tunggal b. N2 → ikatan kovalen rangkap tiga c. O2 → ikatan kovalen rangkap dua d. MgO → ikatan ion e. K2O → ikatan ion

35. Jawaban: c Pada gambar struktur senyawa NH4Cl jelas terlihat bahwa: 1 = ikatan kovalen tunggal 2 = ikatan kovalen tunggal 3 = ikatan kovalen koordinasi 4 = ikatan kovalen tunggal 5 = pasangan elektron bebas

••

B dan D tidak dapat membentuk senyawa ion karena D merupakan gas mulia yang bersifat stabil

37. Jawaban: d Kepolaran suatu senyawa dapat ditentukan dari selisih harga keelektronegatifan unsur-unsur penyusun senyawa. a. MgO = 3,44 – 1,31 = 2,13 b. HF = 3,98 – 2,20 = 1,78 c. Na2O = 3,44 – 0,93 = 2,51 d. NaF = 3,98 – 0,93 = 3,05 e. MgF2 = 3,98 – 1,31 = 2,67 Berdasarkan perbedaan keelektronegatifan tersebut, senyawa yang paling polar ditunjukkan oleh senyawa yang memiliki perbedaan keelektronegatifan paling banyak, yaitu NaF. 38. Jawaban: b ACl2 → A2+ + 2Cl– Hal ini menunjukkan bahwa A melepaskan 2 elektron. Golongan yang memiliki 2 elektron valensi dan cenderung melepaskannya untuk membentuk ion +2 adalah golongan IIA (golongan alkali tanah) a. alkali = memiliki 1 elektron valensi = cenderung membentuk ion +1 b. alkali tanah = memiliki 2 elektron valensi = cenderung membentuk ion +2 c. oksigen = memiliki 6 elektron valensi = cenderung membentuk ion -2 d. halogen = memiliki 7 elektron valensi = cenderung membentuk ion -1 e. gas mulia = merupakan golongan yang stabil, sehingga tidak membentuk ion 39. Jawaban: b Unsur Ca, memenuhi susunan elektron yang stabil dengan cara melepaskan 2 elektron, membentuk ion Ca2+. Klorin menangkap elektron yang dilepas Ca sehingga terbentuk ion Cl –. Ikatan yang terbentuk adalah ikatan ion.

Kimia Kelas X

45

Nomor atom = 31 Jumlah neutron = 70 – 31 = 39 × + ×

3. Ar Ga =

+

=

Jumlah Proton

Jumlah Neutron

16 O 8

8

8

18 O 8

8

10

b. 5. a.

2.8.6 Elektron valensi = 6 Unsur A terletak pada golongan VIA b. 20Ba: 2 . 8. 8 . 2 Elektron valensi = 2 Unsur B terletak pada golongan IIA c. 34C: 2 . 8 . 18 . 6 Elektron valensi = 6 Unsur C terletak pada golongan VIA d. 49D: 2 . 8 . 18 . 18 . 3 Elektron valensi = 3 Unsur D terletak pada golongan IIIA e. 52E: 2 . 8 . 18 . 18 . 6 Elektron valensi = 6 Unsur D terletak pada golongan VIA Jadi, unsur yang terletak dalam satu golongan adalah unsur A, C, dan E. Ketiganya terletak pada golongan VIA.

Konfigurasi elektron kedua isotop sebagai berikut. 16 O : 2 . 6 8 18 O 8

c.

:2.6 Elektron valensi pada kedua isotop adalah 6. Isotop yang mempunyai jumlah proton sama dengan jumlah neutron adalah 168O. Gambar struktur atom pada atom 168O sebagai berikut. Keterangan: = neutron = proton = elektron

2. a.

b.

c.

1)

No.

1. 2. 3. 4. 5.

Senyawa

Ion

✓ ✓ – – –

KOH MgO Cl2 HCN CH3NO2

Rangkap 2

Rangkap 3

Koordinasi

✓ – ✓ ✓ ✓

– – – – ✓

– – – ✓ ✓

– – – ✓ ✓

××

××

××

C O

×× ××

•× ××

••

Cl P Cl ×× × • ×× Cl ×× ××

••

S O

O

×× • • •×

•• •• ××

••

O

××

e.

••

c.

F B F ×× F ××

×× × • ××

b.

×× •×

d.

••

•×

H O H

Tunggal

××

••

•×

8. a.

Jenis Ikatan Kovalen

•• •• ××


7.

××

Unsur P mempunyai elektron valensi 3 maka unsur P terletak pada golongan IIIA. 2) Unsur Q mempunyai elektron valensi 8 maka unsur Q terletak pada golongan VIIIA. 3) Unsur R mempunyai elektron valensi 3 maka unsur R terletak pada golongan IIIA. Jumlah neutron unsur P, Q, dan R sebagai berikut. 1) 27 13P : Nomor massa = 27 Nomor atom = 13 Jumlah neutron = 27 – 13 = 14 40 2) 18Q : Nomor massa = 40 Nomor atom = 18 Jumlah neutron = 40– 18 = 22 70 3) 31R : Nomor massa = 70

6. Harga keelektronegatifan unsur dalam satu periode dari kiri ke kanan akan semakin besar. Oleh karena itu, urutan unsur-unsur tersebut dari kiri-ke kanan juga sesuai harga keelektronegatifannya, yaitu B, E, D, A, dan C.

•×

46

Konfigurasi elektron unsur P, Q, dan R sebagai berikut. 1) 27 13P : 2 · 8 · 3 40 2) 18Q : 2 · 8 · 8 3) 70 31R : 2 · 8 · 18 · 3

16A:

••

Atom

= 69,8

R(2.7), paling mudah menangkap 1 elektron untuk membentuk konfigurasi oktet. S(2.8), sudah stabil sehingga sangat sulit melepas atau menangkap elektron.

••

b.

4. a.

× ××

1. a.

×

Uraian

••

B.

••

40. Jawaban: b Pasangan elektron di antara N dan B merupakan milik atom N. Pasangan elektron antara N dan H serta B dan F (nomor 1, 3, dan 5) merupakan ikatan kovalen tunggal. Pasangan elektron nomor 4 merupakan pasangan elektron bebas.

9. a.

Logam memiliki ikatan logam yang terdiri atas beberapa atom pusat berupa ion positif (ion atom logam) dan elektron-elektron di sekitarnya. b. Elektron-elektron tersebut saling tumpang tindih satu sama lain mengakibatkan elektron mudah berpindah. c. Elektron-elektron tersebut saling memegang erat atom pusat yang berupa ion positif logam. d. Oleh karena ikatannya yang kuat, saat dipukul-pukul logam tidak akan pecah dan hancur, tetapi hanya menggeser kedudukan ion-ion di dalamnya. Dengan demikian, logam bersifat ulet, mudah ditempa, dan dapat diulur menjadi kawat.

10. a. b. c. d. e.

Padatan senyawa kovalen bersifat lunak dan rapuh. Tidak menghantarkan arus listrik. Mempunyai titik didih dan titik leleh rendah. Pada suhu kamar berwujud gas, cair (Br2), dan padat (I2). Larut dalam pelarut polar.

Bab IV Tata Nama Senyawa dan Persamaan Reaksi Sederhana

A.

Pilihan Ganda

1. Jawaban: c Logam Na mempunyai kation Na+ saja. Logam Mg mempunyai kation Mg 2+ saja. Logam Au mempunyai kation Au + dan Au 3+. Logam Cr mempunyai kation Cr2+ dan Cr3+. Logam Hg mempunyai kation Hg+ dan Hg2+. 2. Jawaban: c SnCl2 tersusun dari ion timah(II) (Sn2+) dan ion klorida (Cl –). Nama senyawa SnCl 2 adalah timah(II) klorida. Timah klorida, timah(I) klorida, dan timah diklorida merupakan penamaan yang salah. Timah(IV) klorida mempunyai rumus kimia SnCl4. 3. Jawaban: d Br – : ion bromida BrO– : ion hipobromit BrO2– : ion bromit BrO3– : ion bromat BrO4– : ion perbromat

4. Jawaban: d Berdasarkan pernyataan dalam soal, karbit bereaksi dengan air menghasilkan gas yang mudah terbakar. Hal ini berarti rumus kimia karbit adalah CaC2. Senyawa CaC2 tersusun atas ion kalsium (Ca2+) dan ion karbida (C–). Dengan demikian, nama CaC2 adalah kalsium karbida. 5. Jawaban: a Senyawa utama bauksit tersebut berupa Al2O3. Al2O3 terbentuk dari ion aluminium (Al3+) dan ion oksida (O 2– ). Aluminium hanya mempunyai bilangan oksidasi 3+ saja sehingga penamaan tidak perlu menggunakan angka, seperti II atau III. Dengan demikian, nama senyawa Al2O3 yaitu aluminium oksida. 6. Jawaban: e NH4Cl terbentuk dari kation amonium (NH4+) dan anion klorida (Cl–). Jadi, nama senyawanya adalah amonium klorida. Amonium sulfat mempunyai rumus (NH4)2SO4. Natrium klorida mempunyai rumus NaCl. Amonium karbonat mempunyai rumus (NH4)2CO3. Natrium sulfat mempunyai rumus (Na)2SO4. 7. Jawaban: c Senyawa nitrogen(V) oksida dinamakan juga dinitrogen pentaoksida. Bilangan oksidasi atom N = +5 sehingga rumus senyawa nitrogen(V) oksida adalah N2O5. 8. Jawaban: c Senyawa merkuri(I) nitrat mengandung kation Hg+ dan anion NO–3. Dengan demikian, rumus kimia merkuri(I) nitrat = HgNO3. 9. Jawaban: c Kalsium oksida mempunyai rumus kimia CaO. Jika direaksikan dengan air (H2O) akan menghasilkan basa atau hidroksida yaitu kalsium hidroksida. Kalsium hidroksida mempunyai rumus kimia Ca(OH)2. 10. Jawaban: c Senyawa hidrat merupakan beberapa senyawa yang berwujud kristal yang mampu mengikat air dari udara atau bersifat higroskopis. Penamaan senyawa hidrat seperti penamaan senyawa lainnya, tetapi ditambahkan angka Yunani yang menyatakan banyaknya air kristal hidrat, sebelum kata hidrat. MgSO 4·7H 2O mempunyai nama magnesium sulfat heptahidrat. 11. Jawaban: e No. 1. 2. 3. 4. 5.

Rumus Kimia

Nama Kimia

Al2(C2O4)3 K2 O HCN BaO K2MnO4

aluminium oksalat kalium oksida asam sianida barium oksida kalium manganat

Kimia Kelas X

47

12. Jawaban: e Senyawa poliatom adalah senyawa yang terdiri atas lebih dari dua macam unsur penyusun yang berbeda. Misal kalsium sianida (Ca(CN)2) dan amonium nitrat (NH4NO3). Kalsium klorida (CaCl2), perak bromida (AgBr), barium sulfida (BaS2), besi(III) oksida (Fe2O3) merupakan senyawa biner yang terdiri atas unsur logam dan nonlogam. Natrium hidroksida (NaOH) merupakan senyawa poliatom yang berupa basa. Asam iodida (HI) merupakan senyawa asam. Diklor trioksida (Cl2O3) dan fosfor pentaklorida (PCl5) merupakan senyawa biner yang terdiri atas unsur nonlogam dan nonlogam.

2. a. b. c. d. e.

Al2(SO4)3 : Al3+ dan SO42– Sn(CO3)2 : Sn4+ dan CO32– Mg(CN)2 : Mg2+ dan CN– CaF2 : Ca2+ dan F– CH3COOH : CH3COO– dan H+

3. a. b. c.

Kalium oksalat dihidrat Magnesium sulfat heptahidrat Natrium sulfat pentahidrat

4.

silikon tetrahidrida (SiH4) belerang diklorida (SCl2) asam iodida (HI) krom(III) klorida (CrCl3)

13. Jawaban: b Ion Ca2+ = ion kalsium Ion SiO32– = ion silikat Ca2+ + SiO32– → CaSiO3 Senyawa CaSiO3 mempunyai nama kalsium silikat. Bilangan oksidasi kalsium hanya satu jenis (2+) sehingga tidak ada angka Romawi setelah nama unsur depan. Ion antimonit = SbO33–, ion antimonat = SbO43–, dan ion tiosulfat = S2O32–. 14. Jawaban: d FeS (besi(II) sulfida) merupakan senyawa biner yang tersusun dari unsur logam dan nonlogam. HCl (asam klorida) merupakan senyawa asam yang tersusun dari unsur nonlogam dan nonlogam. FeCl2 (bes(II) klorida) merupakan senyawa biner yang tersusun dari unsur logam dan nonlogam. H2S (asam sulfida) merupakan senyawa asam anorganik. 15. Jawaban: b Natrium tiosulfat mempunyai rumus kimia Na2S2O3. Senyawa tersebut terbentuk dari ion Na+ dan S2O32–. C2O42– merupakan ion oksalat. SbO33– merupakan ion antimonit. SbO43– merupakan ion antimonat. Natrium hanya mempunyai satu jenis bilangan oksidasi (1+). B. 1.

Uraian No. 1. 2. 3. 4. 5. 6.

48

Rumus SO 3 N2O 4 FePO 4 Mg3N2 Al(OH)3 H2CO 3

Nama Kimia belerang trioksida dinitrogen tetraoksida besi(III) fosfat magnesium nitrida aluminium hidroksida asam karbonat


Senyawa Biner

Senyawa Poliatom asam format (HCOOH) asam kromat (H 2 CrO 4) magnesium silikat (MgSiO3) barium hipoiodat (Ba(IO)2)

5. (NH4)2Cr2O7 terbentuk dari ion NH4+ dan Cr2O72–. Nama kimianya amonium dikromat. Senyawa tersebut termasuk senyawa poliatom. Cr 2O 3 terbentuk dari ion Cr3+ dan O2–. Nama kimianya krom(III) oksida. Senyawa tersebut termasuk senyawa biner yang terbentuk dari unsur logam dan nonlogam.

A.

Pilihan Ganda

1. Jawaban: d Reaksi pembakaran senyawa organik selalu membutuhkan O2 (oksigen). Reaksi pembakaran sempurna menghasilkan gas CO2 dan H2O. Reaksi pembakaran tidak sempurna menghasilkan gas CO dan H2O. 2. Jawaban: a Reaktan merupakan zat pereaksi. Zat yang merupakan reaktan adalah Al dan H 2 SO 4 . Sementara itu, Al2(SO4)3 dan H2 merupakan produk (hasil reaksi). 3. Jawaban: e Misal persamaan reaksi: aCu(s) + bHNO3(aq) → cCu(NO3)2(aq) + dH2O( ) + eNO(g) a=1 Cu: a = c c=1 H: b = 2d . . . (1) N: b = 2c + e . . . (2) O: 3b = 6c + d + e . . . (3)

3b = 6c + b + e 2 b = 6c + e . . . (4) Persamaan reaksi (2) dan 4) 2 (2c + e) = 6c + e 5c + 2 e = 6c + e 5 + 2 e = 6 + e 1 e = 1 e = b = 2c + e b = 2 + b=2

b = 2d 2d = 2 2d =

d = Jadi, persamaan reaksi setara: Cu(s) + HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + H2O( ) + NO(g) Jika dikalikan 3, persamaan reaksi menjadi: 3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 4H2O( ) + 2NO(g) 4. Jawaban: a Reaksi yang terjadi adalah: Aluminium + besi(III) oksida → aluminium oksida + besi → Al2O3 + Fe Al + Fe2O3

Jumlah Al di sebelah kiri berbeda dengan jumlah Al di sebelah kanan. Demikian juga jumlah Fe di sebelah kiri berbeda dengan jumlah Fe di sebelah kanan. Agar persamaan reaksi setara, jumlah Al di sebelah kiri disamakan dengan jumlah Al di sebelah kanan, begitu pula dengan jumlah Fe. Persamaan reaksi menjadi: 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe 5. Jawaban: e Misal: a = 1 Al: a = 2c 1 = 2c c = O: 2b = 3c 2b = b =

Persamaan laju reaksi setara: Al + O2 → Al2O3 Jika dikalikan 4, persamaan laju reaksi menjadi: 4Al + 3O2 → 2Al2O3 Jadi, koefisien a = 4, b = 3, dan c = 2. 6. Jawaban: c Misal persamaan reaksi: aKNO3 + bS + cC → dK2S + eCO2 + fN2 a=1 K: a = 2d S: b = d b =

1 = 2d d = N: a = 2f 1 = 2f

C:

c = 2e c=3

f = O: 3a = 2e 3 = 2e e = Jadi, persamaan reaksi tersebut setara jika c = 2e. 7. Jawaban: b Pada suatu persamaan reaksi, larutan disimbolkan dengan (aq). Larutan yang terdapat dalam persamaan reaksi di atas terdiri atas larutan asam klorida (HCl(aq)) dan larutan mangan(II) klorida (MnCl2(aq)). Namun, larutan yang merupakan produk hanya mangan(II) klorida. 8. Jawaban: c aHNO2 → bNO + HNO3 + H2O Jumlah H sebelah kiri = a a=3 Jumlah H sebelah kanan = 3 Jumlah N sebelah kiri = a = 3 3=b+1 Jumlah N sebelah kanan = b + 1 b = 2 9. Jawaban: a Misal: a = 1 Fe: 2a = 2c 2 = 2c c=1 O: 3a + 4b = 12c + d 3 + 4b = 12 + d 4b – d = 9 . . . (1) H: 2b = 2d 2b – 2d = 0 . . . (2) S: b = 3c b=3 Persamaan (2) 2b – 2d = 0 6 – 2d = 0 d=3 Kimia Kelas X

49

Jadi, persamaan reaksi setaranya sebagai berikut. Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O Perbandingan antara koefisien b dan d = 3 : 3 = 1 : 1. 10. Jawaban: c Gas karbon dioksida (CO2) jika direaksikan dengan gas amonia (NH3) akan menghasilkan serbuk amonium sianida (NH4CN) dan uap air (H2O). Serbuk NH 4 CN berwujud padat sehingga disimbolkan dengan fase (s) sedangkan uap air berwujud gas sehingga disimbolkan dengan fase (g). Dengan demikian, persamaan reaksi yang belum setara untuk reaksi tersebut sebagai berikut. CO2(g) + NH3(g) → NH4CN(s) + H2O(g) B.

Uraian

1. Berbagai wujud zat dalam persamaan reaksi sebagai berikut: a. zat padat (s), b. zat cair ( ), c. larut dalam air (aq), dan d. gas (g). 2. a.

2HNO3(aq) + Ba(OH)2(aq) → Ba(NO3)2(aq) + 2H2O(s) asam nitrat

b.

CO(g) + karbon monoksida

barium hidroksida O (g) 2 oksigen

barium nitrat

→ CO2(g) karbon dioksida

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)

c.

magnesium

asam klorida

magnesium klorida

hidrogen

3. Persamaan reaksi: aBr2 + bKOH → cKBr + dKBrO3 + eH2O Misal: a = 1 Br: 2a = c + d 2 = c + d . . . (1) K: b = c + d . . . (2) O: b = 3d + e . . . (3) H: b = 2e . . . (4) Persamaan (1) dan (2) b=c+d 2=c+d b=2 Persamaan (4) b = 2e 2 = 2e e=1 Persamaan (3) b = 3d + e 2 = 3d + 1 1 = 3d

d=

50


air

Persamaan (2) b=c+d

2=c+

c=1 =

Persamaan reaksi setara:

Br2 + 2KOH → KBr + KBrO3 + H2O Jika dikalikan 3, persamaan reaksi menjadi: 3Br2 + 6KOH → 5KBr + KBrO3 + 3H2O Jadi, perbandingan koefisien reaksi antara Br2 dan KBrO3 = 3 : 1. 4. Terlebih dahulu disamakan salah satu unsur sejenis di ruas kiri dan ruas kanan. Unsur yang disamakan dapat dipilih salah satu, yaitu K, Mn, H, dan Fe. Misalkan pada reaksi ini yang disamakan adalah unsur K. Unsur K di ruas kiri ada satu, sedangkan di ruas kanan ada dua sehingga KMnO4 diberi angka 2 dan koefisien K2SO4 diberi angka 1. Pada koefisien senyawa yang lain diisi dengan abjad sehingga persamaan reaksi sebagai berikut. 2KMnO 4 + aH 2SO 4 + bFeSO 4 → 1K 2 SO 4 + cMnSO4 + dFe2(SO4)3 + eH2O Persamaan ruas → ruas kiri = ruas kanan K⇒2=2 Mn ⇒ 2 = c → c = 2 O ⇒ 8 + 4a + 4b = 4 + 4c + 12d + e H ⇒ 2a = 2e → a = e S ⇒ a + b = 1 + c + 3d

Fe ⇒ b = 2d → d = b Persamaan O: 8 + 4a + 4b = 4 + 4c + 12d + e → substitusi c =

2, e = a, dan d = b, sehingga persamaannya sebagai berikut. 3a – 2b = 4 . . .(persamaan 1) Persamaan S: a + b = 1 + c + 3d → subtitusi c = 2 dan d = b, persamaan menjadi:

a+b=1+2+1b

a – b = 3 . . .(persamaan 2) Selanjutnya salah satu variabel dalam persamaan 1 dan persamaan 2 dieliminasi. Persamaan 1 : 3a – 2b = 4 ×1 3a – 2b = 4 Persamaan 2 : a –

b=3

×4

4a – 2b = 12 –a = –8 a =8

a=e e=8 Substitusi nilai a ke salah satu persamaan, misalnya persamaan 1.

3 × 8 – 2b = 4 ⇔ b = 10, d = × 10 = 5 Jadi, persamaan reaksinya sebagai berikut. 2KMnO 4 + 8H 2SO 4 + 10FeSO 4 → K 2 SO 4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O 5. Reaksi pembakaran glukosa sebagai berikut. C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O (belum setara) Misal persamaan reaksi: aC6H12O6 + bO2 → cCO2 + dH2O a=1 C: 6a = c 6= c c=6 H: 12a = 2d 12 = 2d d=6 O: 6a + 2b = 2c + d 6 + 2b = 12 + 6 2b = 12 b=6 Jadi, persamaan reaksi pembakaran glukosa yang sudah setara sebagai berikut. C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

A.

Pilihan Ganda

1. Jawaban: d Ion aluminium hanya mempunyai bilangan oksidasi +3, sedangkan ion sulfat mempunyai bilangan oksidasi –2. Jika ion Al3+ dan SO42– membentuk senyawa maka rumus yang terbentuk sebagai berikut. Al3+ + SO42– → Al2(SO4)3 2. Jawaban: a Ca 3 (PO 4 ) 2 merupakan senyawa poliatom. Penamaan unsur depan tidak diikuti angka Romawi karena kalsium hanya mempunyai satu macam kation saja. Jadi, nama yang tepat untuk senyawa Ca3(PO4)2 adalah kalsium fosfat. 3. Jawaban: c P2O5 merupakan senyawa biner yang terdiri atas unsur nonlogam dan nonlogam. Aturan penamaannya ditandai dengan awalan angka Yunani yang menyatakan jumlah atom nonlogam, diikuti dengan nama unsur dan diakhiri dengan akhiran -ida. Jadi,

P2O5 mempunyai nama difosfor pentaoksida atau difosfor pentoksida. 4. Jawaban: c Kalium nitrida mempunyai rumus kimia K3N. Jadi, kalium nitrida terbentuk dari satu ion K+ dan satu ion N3–. 5. Jawaban: c Al2Se3 merupakan senyawa biner antara unsur logam dan nonlogam. Al2Se3 terbentuk dari ion Al3+ dan Se2–. Nama senyawanya adalah aluminium selenida karena aluminium hanya mempunyai satu kation saja (+3). 6. Jawaban: c Jika ion-ion Ag+, Zn2+, dan Al3+ bergabung dengan ion hidroksida (OH–) maka rumus basa yang terbentuk sebagai berikut. Ag+ + OH– → AgOH (perak hidroksida) Zn2+ + OH– → Zn(OH)2 (zink hidroksida) Al3+ + OH– → Al(OH)3 (aluminium hidroksida) 7. Jawaban: e Senyawa NaH2PO4 terbentuk dari ion Na+ dan ion H2PO4– (ion dihidrogen fosfat) sehingga memiliki nama natrium dihidrogen fosfat. Hal ini berbeda dengan senyawa Na2HPO4 yang tersusun atas dua ion Na+ dan ion HPO42– (ion hidrogen fosfat). 8. Jawaban: b Dinitrogen tetraoksida merupakan senyawa biner yang terdiri atas unsur nonlogam dan nonlogam. Aturan penamaannya ditandai dengan awalan angka Yunani yang menyatakan jumlah atom-atom nonlogam, diikuti dengan nama unsur dan diakhiri dengan akhiran-ida. Jadi, senyawa dinitrogen tetraoksida terdiri atas dua unsur nitrogen dan empat unsur oksigen. Rumus kimianya N2O4. 9. Jawaban: b Natrium hipoklorit terbentuk dari kation natrium (Na+) dan anion hipoklorit (ClO–). Jadi, rumus senyawa natrium hipoklorit yaitu NaClO. NaCl mempunyai nama natrium klorida. NaClO2 mempunyai nama natrium klorit. NaClO3 mempunyai nama natrium klorat. NaClO4 mempunyai nama natrium perklorat. 10. Jawaban: d Rumus senyawa yang dapat terbentuk dari kation dan anion tersebut sebagai berikut. Na+ + CN– → NaCN Na+ + SO32– → Na2SO3 Na+ + PO43– → Na3PO4 Ca2+ + CN– → Ca(CN)2 Ca2+ + SO32– → CaSO3 Ca2+ + PO43– → Ca3(PO4)2

Kimia Kelas X

51

NaHCO3 + H + → Na+ + H2O + CO2 Jumlah muatan reaktan sama dengan jumlah muatan produk sebesar 1+.

Au3+ + CN– → Au(CN)3 Au3+ + SO32– → Au2(SO3)3 Au3+ + PO43– → AuPO4 11. Jawaban: e Senyawa tembaga(II) perklorat heksahidrat merupakan senyawa hidrat yang mempunyai rumus kimia Cu(ClO4)2·6H2O. Senyawa tersebut mengandung 1 atom Cu, 2 atom Cl, ((4 × 2) + 6 = 14) atom O, dan (6 × 2) = 12 atom H. 12. Jawaban: d Mg(NO3)2 = magnesium nitrat Rumus kimia magnesium nitrit = Mg(NO2)2 NaSO 4 merupakan rumus kimia yang salah, seharusnya Na2SO4. NH4NO3 = amonium nitrat Rumus kimia amonium nitrit = NH4NO2 Fe(OH)3 = besi(III) hidroksida K2CO3 = kalium karbonat Rumus kimia kalium bikarbonat = KHCO3. 13. Jawaban: c Tembaga(I) oksida terbentuk dari ion Cu+ dan O2– sehingga rumus kimianya Cu2O. Besi(II) oksida terbentuk dari ion Fe2+ dan O2– sehingga rumus kimianya FeO. Tembaga mempunyai bilangan oksidasi +1 dan +2 sehingga jika berikatan dengan oksigen akan membentuk senyawa Cu2O dan CuO. Besi mempunyai bilangan oksidasi +2 dan +3 sehingga jika berikatan dengan oksigen akan membentuk senyawa FeO dan Fe2O3. 14. Jawaban: e Senyawa Al 2(SO 4) 3·10H 2O (aluminium sulfat dekahidrat) mengandung 2 atom Al, 3 atom S, ((4 × 3) + 10 = 22) atom O, dan (10 × 2 = 20) atom H. 15. Jawaban: c Oksida nonlogam CO2 (karbon dioksida) yang bereaksi dengan air akan membentuk asam karbonat. Reaksinya: CO2 + H2O → H2CO3 karbon dioksida

air

asam karbonat

Asam nitrat mempunyai rumus kimia HNO3. Asam sulfat mempunyai rumus kimia H2SO4. Asam kromat mempunyai rumus kimia H2CrO4. Asam oksalat mempunyai rumus kimia H2C2O4. 16. Jawaban: c Jumlah atom di sebelah kiri dan di sebelah kanan dalam persamaan reaksi harus sama. Selain itu, jumlah muatan reaktan juga harus sama dengan jumlah muatan produk. Dengan demikian, persamaan reaksi NaHCO3 dengan asam sebagai berikut.

52


17. Jawaban: b aAl(s) + bHNO3(aq) → cAl(NO3)3(aq) + dH2(g) Misal: a = 1 Al: a = c c=1 H: b = 2d N: b = 3c b=3 O: 3b = 9c 3·3=9·1 9=9 b = 2d 3 = 2d

d= Persamaan reaksi setara sebagai berikut.

Al(s) + 3HNO3(aq) → Al(NO3)3(aq) + H2(g) Jika dikalikan 2, persamaan reaksi menjadi: 2Al(s) + 6HNO3(aq) → 2Al(NO3)3(aq) + 3H2(g) Jadi, zat yang mempunyai koefisien sama adalah Al dan Al(NO3)3 dengan koefisien 2. 18. Jawaban: e Misal: a = 1 Cl: 2a = c + d 2 = c + d . . . (1) Na b = c + d . . . (2) O: b = 3d + e . . . (3) H: b = 2e . . . (4) Persamaan (1) dan (2) 2=c+d b=c+d b=2 Persamaan (4) b = 2e 2 = 2e e=1 Persamaan (3) b = 3d + e 2 = 3d + 1 3d = 1

d=

Persamaan (2) b=c+d

2=c+

c=1


Cl2(g) + 2NaOH(aq) → 1 NaCl(aq) + NaClO3(aq) + H2O( )

Jika dikalikan 3, persamaan reaksi menjadi: 3Cl2(g) + 6NaOH(aq) → 5NaCl(aq) + NaClO3(aq) + 3H2O( ) Jadi, harga a, b, c, d, dan e secara berturut-turut adalah 3, 6, 5, 1, dan 3. 19. Jawaban: c Fe2O3: besi(III) oksida, simbol s berwujud padat H2SO4: asam sulfat, simbol aq berwujud larutan Fe2(SO4)3: besi(III) sulfat, simbol aq berwujud larutan H2O: air, simbol berwujud cair Jadi, persamaan reaksi dalam bentuk nama kimia menjadi: padatan besi(III) oksida + larutan asam sulfat → larutan besi(III) sulfat + air 20. Jawaban: a Misal: a = 1, maka pada atom: N; 2a = e e =2 H; 8a + b = 2d + 3e 8 + b = 2d + 6 b – 2d = –2 . . . (i) S; a = c c =1 O; 4a + b = 4c + d 4+b =4+d b–d =0 b =d Substitusi ke persamaan (i) b – 2d = –2 d – 2d = –2 –d = –2 d =2 b =2 Na; b = 2c 2 = 2c → c = 1 Jadi persamaan reaksi sebagai berikut. (NH4)2SO4(s) + 2NaOH(s) → Na2SO4 (s) + 2H2O( ) + 2NH3(g) Perbandingan koefisien reaksi antara NaOH dan H2O yaitu = NaOH : H2O = 2 : 2 = 1 : 1 21. Jawaban: b aFeS2 + 5O2 → bFeO + 4SO2 Jumlah atom sebagai berikut. Fe; a = b S; 2a = 4 a =2 O; 10 = b + 8 b =2 Jadi, persamaan reaksi 2FeS2 + 5O2 → 2FeO + 4SO2 Koefisien a = 2, b = 2

22. Jawaban: b Senyawa yang digunakan sebagai bahan pembuatan sulfur dioksida merupakan senyawa yang bertindak sebagai reaktan. Senyawa tersebut adalah Na2SO3 dan HCl. Nama kimia senyawa tersebut adalah natrium sulfit (Na2SO3) dan asam klorida (HCl). 23. Jawaban: e Pada reaksi: NaHCO3 + KHC4H4O6 → NaKC4H4O6 + H2O + CO2 Seluruh perbandingan koefisien antarzatnya sama. Oleh karena reaksi sudah setara maka perbandingan koefisien antarzatnya adalah 1 : 1. Soda kue (NaHCO 3 ) mempunyai nama kimia natrium bikarbonat. Cream of tartar mempunyai rumus KHC4H4O6. NaHCO3 terbentuk dari ion Na+ dan HCO3–. 24. Jawaban: d Misal persamaan reaksi: aC2H5OH + bO2 → cCO2 + dH2O a=1 C: 2a = c c=2 H: 6a = 2d 6 = 2d d=3 O: a + 2b = 2c + d 1 + 2b = 4 + 3 2b = 6 b=3 Jadi, persamaan reaksi setaranya: C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O Perbandingan koefisien senyawa-senyawa yang terlibat dalam reaksi adalah 1 : 3 : 2 : 3. 25. Jawaban: c Seng sulfat memiliki rumus kimia ZnSO4. Senyawa ini dihasilkan dari reaksi antara CuSO4 dan Zn seperti pada persamaan reaksi berikut. CuSO4(aq) + Zn(s) → ZnSO4(aq) + Cu(s) 26. Jawaban: e Misal persamaan reaksi: aBa(OH)2(aq) + bHBr(aq) → cBaBr2(aq) + dH2O( ) a=1 Ba: a = c c=1 O: 2a = d d=2 H: 2a + b = 2d 2+b=4 b=2 Br: b = 2c 2=2

Kimia Kelas X

53

Persamaan reaksi setara: Ba(OH)2(aq) + 2HBr(aq) → BaBr2(aq) + 2H2O( ) Jadi, senyawa yang mempunyai perbandingan koefisien 1 : 2 adalah Ba(OH)2 dan HBr. 27. Jawaban: e Persamaan reaksi dimisalkan: aSiO2 + bCaF2 + cH2SO4 → dCaSO4 + eSiF4 + fH2O Misal: a = 1 Jumlah atom sebagai berikut. Si; a = e e =1 O; 2a + 4c = 4d + f 2 + 4c = 4d + f . . . (1) Ca; b = d . . . (2) F; 2b= 4e 2b = 4 b =2 Persamaan (2) b =d d =2 H; 2c= 2f . . . (3) S; c = d c =2 Persamaan (3) 2c = 2f 2f = 4 f =2 Persamaan (1) 2 + 4c = 4d + f 2+8 =8+2 Jadi, a = 1, b = 2, c = 2, d = 2, e = 1, dan f = 2 Persamaan reaksi setara: SiO2 + 2CaF2 + 2H2SO4 → 2CaSO4 + SiF4 + 2H2O Spesi-spesi reaksi yang mempunyai koefisien 2 yaitu CaF2, H2SO4, CaSO4, dan H2O. 28. Jawaban: c Garam dapur (NaCl) jika direaksikan dengan larutan perak nitrat (AgNO3) akan menghasilkan larutan natrium nitrat dan endapan putih perak klorida. Persamaan reaksi setaranya sebagai berikut. NaCl(aq) + AgNO3(aq) → NaNO3(aq) + AgCl(s) garam dapur

perak nitrat

natrium nitrat

perak klorida

29. Jawaban: a Persamaan reaksi: aNa(s) + bC2H5OH(aq) → cC2H5ONa(aq) + dH2(g) Misal: a = 1 Na: a = c c=1 C: 2b = 2c 2b = 2 b=1

54


H: 6b = 5c + 2d 6 = 5 + 2d 1 = 2d d= O: b = c 1=1 Persamaan reaksi setara: Na(s) + C2H5OH(aq) → C2H5ONa(aq) +

H (g) 2

Jika dikalikan 2, persamaan reaksi menjadi: 2Na(s) + 2C2H5OH(aq) → 2C2H5ONa(aq) + H2(g) Jadi, koefisien H2 jika reaksi sudah setara adalah 1. 30. Jawaban: d Belerang dibakar menghasilkan belerang trioksida. Persamaan reaksinya: 2S(s) + 3O2(g) → 2SO3(g) Selanjutnya, belerang trioksida dengan air menghasilkan asam sulfat. Persaman reaksinya: SO3(g) + H2O( ) → H2SO4(aq) Belerang trioksida berwujud gas. Koefisien oksigen adalah 3. Rumus kimia asam sulfat adalah H2SO4. Perbandingan koefisien S : O2 = 2 : 3. Perbandingan koefisien SO3 : H2O sama dengan H2O : H2SO4 = 1 : 1. B.

Uraian

1. Penamaan senyawa asam sebagai berikut. a. Penamaan yang tidak mengandung O dengan cara menyebut asam yang menggantikan nama hidrogen kemudian diikuti nama atom yang berikatan dan diakhiri dengan -ida. Contoh HCl = asam klorida. b. Asam yang mengandung O ada dua kemungkinan, yaitu untuk atom yang terikat dengan bilangan oksidasi besar berakhiran -at dan kecil berakhiran -it. Contoh H2SO4 = asam sulfat dan H2SO3 = asam sulfit. Penamaan senyawa basa dengan menyebutkan nama atom yang terikat –OH dan diikuti dengan menyebut hidroksida. Contoh NaOH = natrium hidroksida. 2. a. Senyawa biner logam dan nonlogam: NaBr, Li2S, dan KI. b. Senyawa biner nonlogam dan nonlogam: HCl, N2O3, dan CO2. c. Senyawa poliatom: H 3 PO 4, HSCN, dan Zn(OH)2. d. Senyawa asam: HCl, H3PO4, dan HSCN. e. Senyawa basa: Zn(OH)2. f. Senyawa hidrat: Na2CO3·5H2O.

3. a. b. c. d. e.

Li3N : kalium nitrida CuO : tembaga(II) oksida Ba3(PO3)2 : barium fosfit CaC2O4 : kalium oksalat Zn(OH)2 : zat hidroksida

4. a.

Perak fluorida Satu Ag+ dan satu F– = AgF Natrium sulfida Dua Na+ dan satu S2– = Na2S Karbon tetraklorida Satu C4+ dan empat Cl– = CCl4 Fosfor pentaklorida Satu P5+ dan lima Cl– = PCl5 Asam kromat Dua H+ dan satu CrO42– = H2CrO4

b. c. d. e.

3)

8. a.

5. Pereaksi: FeS = besi(II) sulfida HCl = asam klorida Hasil reaksi: FeCl2 = besi(II) klorida H2S = asam sulfida 6. Angka koefisien adalah angka di depan unsur atau senyawa yang terlibat dalam persamaan reaksi. Sementara itu, angka indeks adalah angka yang menunjukkan perbandingan unsur-unsur dalam tiap senyawa. Misal pada persamaan reaksi berikut.

= (8) =4 Jadi, persamaan reaksi setara sebagai berikut.

2Na(s) + 2H2O( ) → 2NaOH(aq) + 1H2(g)

H2SO4(aq) + 8HI(aq) → H2S(g) + 4I2(g) + 4H2O( )

angka indeks

7. a.

b.

Persamaan reaksi yang setara 1) Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(s) + H2(g) 2) 2H2(s) + O2(g) → 2H2O( ) Persamaan reaksi yang belum setara: 1) Mg(s) + O2(g) → MgO(s) Jumlah atom O di sebelah kanan disamakan dengan jumlah atom O di sebelah kiri. Setelah itu, jumlah atom Mg di sebelah kanan disamakan dengan jumlah Mg di sebelah kiri. 2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s) 2) CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g) Jumlah atom H di sebelah kanan dikalikan 2 agar sama dengan jumlah atom H di sebelah kiri. Dengan demikian, jumlah atom O di sebelah kanan menjadi 4 sedangkan di sebelah kiri hanya 2

aH2SO4(aq) + bHI(aq) → cH2S(g) + d I2(g) + eH2O( ) atom H : 2a + b = 2c + 2e atom S : a= c atom O : 4a = e atom I : b = 2d misal: a = 1, maka a = c = 1 e = 4(1) = 4 2(1) + b = 2(1) + 2(4) b=8 d = b

angka koefisien

Angka koefisien dan angka indeks satu tidak perlu ditulis. Angka indeks tidak boleh diubah (harus tetap).

sehingga koefisien O2 menjadi 2. Atom C di sebelah kanan dan kiri sudah sama. CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) CaCO 3(s) + HCl(aq) → CaCl 2(aq) + H2O( ) + CO2(g) Jumlah atom Ca, atom C, dan atom O di sebelah kanan dan kiri sudah sama. Koefisien HCl diubah menjadi 2 sehingga jumlah atom H dan atom Cl di sebelah kanan dan kiri sama. CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O( ) + CO2(g)

b.

Zat-zat yang bertindak sebagai pereaksi: H2SO4 = asam sulfat HI = asam iodida

c.

Zat-zat yang bertindak sebagai hasil reaksi H2S = asam sulfida I2 = iodin H2O = air

9. a.

aKClO3(s) → bKCl(s) + cO2(g) Misal a = 1 K: a = b b=1 Cl: a = b O: 3a = 2c 3 = 2c

c= Persamaan reaksi setara:

KClO3(s) → KCl(s) + O2(g) Jika dikalikan 2, persamaan reaksi menjadi: 2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g) Kimia Kelas X

55

Perbandingan koefisien reaksi: KClO3 : KCl : O2 = 2 : 2 : 3 Persamaan reaksi menggunakan nama senyawa: kalium klorat padat → kalium klorida + oksigen b.

aFeSO4(s) + bH2O( ) → cFeSO4·10H2O(s) Persamaan reaksi setara tinggal mengganti koefisien b menjadi 10. Jadi, persamaan reaksi setara: FeSO4(s) + 10H2O( ) → FeSO4·10H2O(s) Persamaan reaksi menggunakan nama senyawa: besi(II) sulfat + air → besi sulfat dekahidrat

10. a.

56

b.

aMnO4(s) + bHCl(aq) → cMnCl2(aq) + dH2O( ) + eCl2(g) Misal a = 1 Mn: a = c c=1 O: 4a = d d=4 H: b = 2d b=8 Cl: b = 2c + 2e 8 = 2 + 2e 6 = 2e e=3 Persamaan reaksi setara: MnO4(s) + 8HCl(aq) → MnCl2(aq) + 4H2O( ) + 3Cl2(g) Perbandingan koefisien reaksi: MnO4 : HCl : MnCl2 : H2O = 1 : 8 : 1 : 4 : 3 Persamaan reaksi menggunakan nama senyawa: mangan(VIII) oksida + asam klorida → mangan(II) klorida + air + klorida

c.

Persamaan reaksi setaranya: C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g)

Bahan bakar elpiji propana (C3H8) dibakar dengan oksigen menghasilkan gas karbon dioksida dan uap air. Persamaan reaksinya: aC3H8(g) + bO2(g) → cCO2(g) + dH2O(g) Misal: a = 1 C: 3a = c c=3 H: 8a = 2d 8 = 2d d=4 O: 2b = 2c + d 2b = 6 + 4 2b = 10 b=5


Logam natrium direaksikan dengan larutan etanol (C2H5OH) menghasilkan larutan natrium etanolat dan gas hidrogen. Persamaan reaksinya: aNa(s) + bC2H5OH(aq) → cC2H5ONa(aq) + dH2(g) Misal: a = 1 Na: a = c c=1 C: 2b = 2c b=1 H: 6b = 5c + 2d 6 = 5 + 2d 1 = 2d

d= O: b = c 1=1 Persamaan reaksi setaranya:

Na(s) + C2H5OH(aq) → C2H5ONa(aq) + H2(g) Jika dikalikan 2, persamaan reaksi menjadi: 2Na(s) + 2C2H5OH(aq) → 2C2H5ONa(aq) + H2(g) c.

Logam tembaga direaksikan dengan larutan asam nitrat menghasilkan larutan tembaga(II) nitrat, air, dan gas nitrogen dioksida. Persamaan reaksinya: aCu(s) + bHNO3(aq) → cCu(NO3)2(aq) + dH2O( ) + eNO2(g) Misal: a = 1 Cu: a = c c=1 H: b = 2d . . . (1) N: b = 2c + e b = 2 + e . . . (2) O: 3b = 6c + d + 2e 3b = 6 + d + 2e . . . (3) Persamaan (1) dan (2): b=2+e 2d = 2 + e . . . (4) Persamaan (1) dan (3): 3b = 6 + d + 2e 3(2d) = 6 + d + 2e 6d = 6 + d + 2e 5d = 6 + 2e . . . (5) Persamaan (4) dan (5): 2d = 2 + e × 2 4d = 4 + 2e 5d = 6 + 2e × 1 5d = 6 + 2e ––––––––––– – –d = –2 d=2

Persamaan (4): 2d = 2 + e 2(2) = 2 + e 4=2+e e=2 Persamaan (1): b = 2d b = 2(2) = 4 Persamaan reaksi setaranya: Cu(s) + 4HNO 3 (aq) → Cu(NO 3 ) 2 (aq) + 2H2O( ) + 2NO2(g)

c.

Belerang + tembaga → tembaga sulfida S + Cu → CuS 32 gram + 64 gram = 96 gram Massa Cu dalam CuS jika massa S = 32 gram

d.

= × 32 gram = 64 gram (terbukti) Tembaga + oksigen → tembaga oksida Cu + O → CuO 16 gram + 4 gram = 20 gram Massa O dalam CuO jika massa Cu = 16 gram

Bab V

A.

Hukum Dasar Kimia

Pilihan Ganda

1. Jawaban: d Hukum Kekekalan Massa menyatakan bahwa massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap. Hal ini berarti jumlah zat sebelum reaksi sama dengan jumlah zat sesudah reaksi atau jumlah molekul sebelum dan sesudah reaksi selalu sama. 2. Jawaban: c Persamaan reaksi yang terjadi sebagai berikut. Fe(s) + S(s) → FeS(s) Massa pereaksi = massa hasil reaksi Massa Fe + massa S = massa FeS Massa Fe + 1,6 gram = 4,4 gram Massa Fe = 2,8 gram 3. Jawaban: e Reaksi yang mengikuti hukum Kekekalan Massa sebagai berikut. a. Hidrogen + oksigen → air H2 + O2 → H2O 3 gram + 24 gram = 27 gram Massa O2 dalam H2O jika massa H2 = 3 gram

b.

= × 3 gram = 24 gram (terbukti) Besi + belerang → besi belerang Fe + S → FeS 7 gram + 4 gram = 11 gram Massa S dalam FeS jika massa Fe = 7 gram

= × 7 gram = 4 gram (terbukti)

e.

= × 16 gram = 4 gram (terbukti) Magnesium + nitrogen → magnesium nitrida 3Mg + N2 → Mg3N2 24 gram + 28 gram = 52 gram Massa N 2 dalam Mg 3 N 2 jika massa Mg = 24 gram

= × 24 gram = 9,33 gram (tidak terbukti) Jadi, pada pilihan jawaban e tidak mengikuti hukum Kekekalan Massa. 4. Jawaban: e Menurut hukum Lavoisier, massa pereaksi = massa hasil reaksi. Massa Mg + massa O2 = massa MgO 4,8 gram + massa O2 = 8 gram massa O2 = 3,2 gram 5. Jawaban: b Massa H : O = 1 : 8 Massa hidrogen yang bereaksi = 5 gram sehingga perbandingannya 5 gram : massa O = 1 : 8.

Massa O = × 5 gram = 40 gram Jadi, massa air yang dihasilkan = 5 gram + 40 gram = 45 gram. 6. Jawaban: b 2MgO → 2Mg + O2 20 gram

?

8 gram

Massa Mg = massa MgO – massa O2 = (20 – 8) gram = 12 gram 7. Jawaban: c Persamaan reaksinya sebagai berikut. I2(s) + H2(g) → 2HI(g) Massa I2 + massa H2 = massa HI Massa I2 = 5 gram Massa H2 = 5 gram Kimia Kelas X

57

Massa HI = 1,25 gram Massa zat yang tidak bereaksi = massa zat sebelum reaksi – massa zat sesudah reaksi = (5 + 5) gram – 1,25 gram = (5 + 5) – 1,25 gram 8. Jawaban: b CaCO3 + 2HCI → CaCI2(aq) + H2O( ) + CO2(g) Y gram + 5,81 gram =

13,78 gram

Y gram = (13,78 – 5,81) gram Y = 7,97 gram Jadi, massa kalsium karbonat yang direaksikan sebesar 7,97 gram. 9. Jawaban: d Serbuk garam inggris jika direaksikan dengan larutan amonia akan mengalami reaksi menurut persamaan berikut. MgSO4(s) + 2NH4OH(aq) → Mg(OH)2(s) + (NH4)2SO4(aq) Massa MgSO4 ditambah NH4OH sama dengan massa Mg(OH)2 ditambah (NH4)2SO4. Jadi, jika massa tabung beserta zat sebelum direaksikan = 60 gram maka massa tabung beserta zat setelah direaksikan = 60 gram. 10. Jawaban: e Reaksi yang terjadi sebagai berikut. CH3COOH(aq) + NaHCO3(s) → CH3COONa(aq) + H2O( ) + CO2(g) Massa zat sebelum reaksi = massa zat sesudah reaksi Massa asam asetat + massa soda kue = massa zat sesudah reaksi 3 gram + 2,5 gram = massa zat sesudah reaksi Massa zat sesudah reaksi = 5,5 gram. Jadi, massa zat hasil reaksi dan gas yang terbentuk yaitu 5,5 gram dan CO2 (karbon dioksida). B.

Uraian

1. Percobaan yang dilakukan oleh Lavoisier yaitu pembakaran merkuri oksida yang berwarna merah menghasilkan logam merkuri dan sebaliknya logam merkuri dibakar dengan oksigen menghasilkan merkuri oksida. Berdasarkan percobaan tersebut ternyata jika merkuri oksida dipanaskan akan menghasilkan logam merkuri dan gas oksigen dengan massa gas oksigen sama dengan yang dibutuhkan untuk mengubah logam merkuri menjadi merkuri oksida kembali. Oleh karena itu, Lavoisier selanjutnya menyimpulkan dan mengemukakan hukum Kekekalan Massa yang berbunyi ”massa

58


total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi”. 2. Persamaan reaksinya sebagai berikut. Mg + S → MgS 6 gram + S = 14 gram S = (14 – 6) gram = 8 gram Jadi, massa serbuk belerang yang telah bereaksi sebanyak 8 gram. 3. Persamaan reaksi yang terjadi sebagai berikut. 4Cu(s) + O2(g) → 2Cu2O(s) Massa reaktan = massa produk Massa Cu + massa O2 = massa Cu2O 64 gram + 8 gram = massa Cu2O Massa Cu2O = 72 gram 4. Massa AgNO3 + massa NaCl = massa AgCl + massa NaNO3 51 gram + 17,55 gram = massa AgCl + 25,5 gram Massa AgCl= (68,55 – 25,5) gram = 43,05 gram Jadi, massa endapan AgCl yang terbentuk sebesar 43,05 gram. 5. Reaksi yang terjadi: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O 9 gram + x = 13,2 gram + 5,4 gram 9 gram + x = 18,6 gram x = 9,6 gram Jadi, oksigen yang diperlukan pada pembakaran tersebut adalah 9,6 gram.

A.

Pilihan Ganda

1. Jawaban: c Perbandingan C : O = 3 : 8 C + O2 → CO2 4 g 10 g Massa C yang bereaksi

= × massa O2

= × 10 g = 3,75 g Jadi, karbon masih tersisa = (4 – 3,75) g = 0,25 g. Massa yang terbentuk = (3,75 + 10) g = 13,75 g. 2. Jawaban: a $$ !# $$

=

×

$$ !# × = × + × + ×

$$ !#

=

$$ !#

× × + × + ×

=

+ +

Massa H dalam C12H22O11 = = 0,32 gram

= × massa hidrogen =

7. Jawaban: a

Massa Na2SO4 murni = × 200 gram = 142 gram Na2SO4 murni mengandung:

3. Jawaban: b Massa oksigen yang bereaksi

Massa kalsium mula-mula = massa kalsium yang bereaksi + massa kalsium sisa Massa kalsium mula-mula = (0,375 + 0,05)gram = 0,425 gram

Massa Na =

× 4 gram = 32 gram

× massa Na2SO4 murni

= × 142 = 46 gram

Massa air yang terjadi = massa oksigen + massa hidrogen = 32 gram + 4 gram = 36 gram

Massa S =

4. Jawaban: a #$$&&~!?& × 100% #$$&*&!#?@ 1,34% = × 100% #$$&*&!}} = 74,6 g massa total bijih = 1 g ×

5. Jawaban: b Percobaan 1 Massa oksigen yang bereaksi = (20 – 18) gram = 2 gram Perbandingan Mg : O = 3 : 2. Percobaan 2 Massa oksigen yang bereaksi = (10 – 6) gram = 4 gram Perbandingan Mg : O = 6 : 4 = 3 : 2. Percobaan 3 Massa magnesium yang bereaksi = (45 – 33) gram = 12 gram Perbandingan Mg : O = 12 : 8 = 3 : 2. Percobaan 4 Massa magnesium yang bereaksi = (45 – 21) gram = 24 gram Perbandingan Mg : O = 24 : 16 = 3 : 2. Jadi, perbandingan massa magnesium dan oksigen dalam senyawa magnesium oksida adalah 3 : 2. 6. Jawaban: b Perbandingan massa kalsium : massa belerang: massa kalsium belerang = 0,75 : 0,60 : 1,35 =5:4:9

Massa kalsium yang bereaksi = × 0,3 gram = 0,375 gram

× massa Na2SO4 murni

= × 142 = 32 gram

%b/b =

Jadi, massa bijih mineral argentit yang harus diolah sebanyak 74,6 g.

Massa O = =

× massa Na2SO4 × 142 = 64 gram

murni

Jadi, jawaban yang tepat yaitu mengandung 46 gram Na. 8. Jawaban: d Perbandingan massa unsur dalam CaO Massa Ca : massa O = 1 × Ar Ca : 1 × Ar O = 1 × 40 : 1 × 16 = 40 : 16 =5:2

Massa Ca yang bereaksi = × massa O

= × 0,5 gram = 1,25 gram Massa CaO yang terbentuk = massa Ca + massa O = (1,25 + 0,5) gram = 1,75 gram 9. Jawaban: b Massa Ag dalam uang perak = Massa Ag dalam AgCI = =

"

× massa AgCI

× 7,2 gram = 5,4 gram

Kadar Ag dalam uang perak = =

$$ $$ ?@~

× 100%

× 100% = 92,8%

Kimia Kelas X

59

10. Jawaban: d 2Mg + O2 → 2MgO Massa Mg dalam MgO = = =

+

+ ×5

Massa Ca yang bereaksi

= × 2,8 gram = 12 gram Massa Ca3N2 yang terbentuk = 12 gram + 2,8 gram = 14,8 gram Zat sisa berupa kalsium dengan massa sebesar = 21 gram (mula-mula) – 12 gram (reaksi) = 9 gram

× massa MgO b.

× 5 gram gram = 3 gram

Kemurnian serbuk magnesium = = B.

#$$ !# #$$ $~? #@~$}?#

× 100% = 75%

4. Misalnya, massa KBr = a gram maka massa NaBr = (0,56 – a) gram. Massa Br dalam KBr + massa Br dalam NaBr = Massa Br dalam AgBr

× 100%

 ⋅ \   ⋅ \   (massa NaBr)   (massa KBr) +   \   \ 

Uraian

1. Perbandingan massa unsur-unsur penyusun pupuk urea sebagai berikut. Massa C : massa O : massa N : massa H = 1 × Ar C : 1 × Ar O : 2 × Ar N : 4 × Ar H = 1 × 12 : 1 × 16 : 2 × 14 : 4 × 1 = 12 : 16 : 28 : 4 =3:4:7:1 Jadi, perbandingan massa dari unsur-unsur penyusun pupuk urea yaitu C : O : N : H = 3 : 4 : 7 : 1. 2. Mr magnesium sulfat (MgSO4) = Ar Mg + Ar S + (4 × Ar O) = 24 + 32 + (4 × 16) = 24 + 32 + 64 = 120 % Mg dalam MgSO4 =

 ⋅ \   (massa AgBr)  \ 

= 

    (0,94)   (a) +   (0,56 – a) =    

=

=

×

=

= =

×

× 100%

× 100%

= 53,3% 3. a.

60

=

× 100%

×

= 0,005

$$ \ $$ #?@

× 100%

× 100%

5. Persentase N dalam urea (CO(NH2)2)

× 100%

= 26,7% % O dalam MgSO4 =

= 58,9%

×

% S dalam MgSO4 =

=

103a + 66,64 – 119a = (119)(103)(0,005) –16a = –5,355 a = 0,33 Jadi, massa KBr = a gram = 0,33 gram

× 100%

= × 100% = 20% ×

−

−

%KBr =

×

+

Perbandingan massa dalam Ca3N2 Massa Ca : massa N = (3)Ar Ca : (2)Ar N = (3)(40) : (2)(14) = 120 : 28 = 30 : 7


×

× 100%

× × × + × + × + × × × 100% × + × + × + ×

= × 100%

= 46,7% Kandungan N dalam pupuk urea = × 100%

= 42% Kemurnian pupuk urea =

= 90%

× 100%

100%

Perbandingan massa oksigen pada kedua senyawa sebagai berikut.

16 : ] = 2 : 3 A.

Pilihan Ganda

1. Jawaban: b Jika massa unsur nitrogen pada kedua senyawa sama, data tersebut dapat dimasukkan ke dalam tabel berikut. Senyawa Massa Nitrogen Oksida Unsur Nitrogen Senyawa I Senyawa II

46,66% 46,66%

Massa Unsur Oksigen 53,33% 106,66%

Massa oksigen yang bergabung dengan 46,66% unsur nitrogen mempunyai perbandingan = 53,33% : 106,66% = 1 : 2. Perbandingan massa oksigen yang bergabung dengan nitrogen merupakan bilangan bulat yang sederhana (hukum Perbandingan Berganda atau hukum Dalton). 2. Jawaban: d Jika massa unsur P tetap pada kedua senyawa, data tersebut dapat dimasukkan ke dalam tabel berikut. Senyawa

Komposisi P

Komposisi Q

I II

6 6

4 6

3. Jawaban: a Data tersebut dapat dimasukkan dalam tabel berikut.

Belerang dioksida Belerang trioksida

Massa Belerang (g)

Massa Oksigen (g)

8 x

16 12

Jika massa belerang pada kedua senyawa dibuat sama yaitu 8 gram, data menjadi seperti tabel berikut. Senyawa Belerang dioksida Belerang trioksida

Massa Belerang (g)

Massa Oksigen (g)

8 8

16 12x

]

=

= 48

x = 4 gram 4. Jawaban: d massa C = 12 gram Ar C = 12 Ar H = 1 CH4 → massa H =

=

]

× massa C

= × 12 gram = 4 gram C2H6 → massa H = = C2H4 → massa H = = C2H2 → massa H = =

Massa Q yang bergabung dengan 6 g unsur P mempunyai perbandingan = 4 : 6 = 2 : 3. Perbandingan massa Q yang bergabung dengan unsur P merupakan bilangan bulat yang sederhana.

Senyawa

] ]

× massa C

× 12 gram = 3 gram

× massa C × 12 gram = 2

gram

× massa C

× 12 gram = 1 gram

Jadi, perbandingan massa hidrogen dalam CH4, C2H6, C2H4, dan C2H2 yaitu 4 : 3 : 2 : 1. 5. Jawaban: b Perbandingan volume = perbandingan koefisien NxO + S → SOy + N2 70 ml (105 – 70) ml = 35 ml 70 ml ––––––––––––––––––––––––––––––––––– : 35 2NxO + S → SOy + 2N2 Jumlah atom sebelum dan setelah reaksi adalah tetap. 2NxO = 2N2 2Nx = 2N2 x=2 2N2O= SOy 2O = Oy y=2 Jadi, persamaan reaksi yang terjadi yaitu: 2N2O(g) + S(s) → SO2(g) + 2N2(g)

Kimia Kelas X

61

6. Jawaban: d Menurut Gay Lussac, pada suhu dan tekanan yang sama perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat. Perbandingan volume sama dengan perbandingan koefisien reaksi. aN2(g) + bH2(g) → cNH3(g) Misal: a = 1 N : 2a = c c=2 H : 2b = 3c 2b = 6 b=3 Persamaan reaksi setara: N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) Perbandingan volume = perbandingan koefisien = 1 : 3 : 2. 7. Jawaban: c Persamaan reaksi: 5CxHy + 20O2 → 15CO2 + 10H2O C : 5x = 15 x=3 H : 5y = 20 y=4 Jadi, rumus hidrokarbon tersebut C3H4. 8. Jawaban: c Persamaan reaksi setara sebagai berikut. 2C4H10(g) + 13O2(g) → 8CO2(g) + 10H2O(g) *!?#~ *!?#~

=

=

10. Jawaban: c Persamaan reaksi setara: PCl3(g) + Cl2(g) → PCl5(g) Volume gas PCl5 yang dihasilkan

= × volume PCl3

= × 5 ml = 5 ml Volume gas klor yang bereaksi

= × volume PCl3

= × 5 ml = 5 ml Jadi, volume gas klor yang tersisa = (7 – 5) ml = 2 ml. B. 1.

Uraian Senyawa

Massa Unsur X

Massa Unsur Cl

1 2 3 4

72,16% 56,44% 50,90% 46,35%

27,84% 43,56% 49,10% 53,65%

Jika massa unsur X pada keempat senyawa sama, data tersebut dapat dimasukkan ke dalam tabel berikut. Senyawa

Massa Unsur X

Massa Unsur Cl

1 2 3 4

72,16% 72,16% 72,16% 72,16%

27,84% 55,69% 69,61% 83,52%

Volume C4H10 = × volume CO2 =

× 40 L = 10 L

9. Jawaban: c CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l) Misal: volume CH4 = y ml volume C3H8 = (10 – y) ml

Volume O2 pada reaksi CH4 = × volume CH4

= × y ml = 2y ml

Volume O2 pada reaksi C3H8 = × (10 –y) ml = 50 – 5y ml Jika volume O2 yang habis bereaksi = 38 liter maka: 2y + (50 – 5y) = 38 liter –3y = –12 liter y = 4 liter Jadi, volume CH4 4 liter dan volume C3H8 6 liter. 62


Massa Cl yang bergabung dengan 72,16% unsur X mempunyai perbandingan = 27,84% : 55,69% : 69,61% : 83,52% = 1 : 2 : 2,5 : 3 = 2 : 4 : 5 : 6. 2. Data nomor 1: a. Jika massa Fe dalam senyawa I dan senyawa II dibuat sama yaitu 7 gram maka perbandingan massa O dalam senyawa I dan senyawa II yaitu 2 : 3. b. Jika massa O dalam senyawa I dan senyawa II dibuat sama yaitu 48 gram maka perbandingan massa Fe dalam senyawa I dan senyawa II yaitu168 : 112 = 3 : 2. Data nomor 2: a. Dengan massa Cu yang sama yaitu 63,5 gram, maka perbandingan massa S dalam senyawa I dan senyawa II yaitu 16 : 32 = 1 : 2. b. Jika massa S dalam senyawa I dan senyawa II dibuat sama yaitu 32 gram maka perbandingan massa Cu dalam senyawa I dan senyawa II yaitu 127 : 63,5 = 2 : 1.

3. Persamaan rekasi pembakaran gas elpiji sebagai berikut. aC3H8(g) + bO2(g) → cCO2(g) + dH2O( ) Misal: a = 1 C : 3a = c c=3 H : 8a = 2d 8 = 2d d=4 O : 2b = 2c + d 2b = 6 + 4 2b = 10 b=5 Persamaan reaksi setara: C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O( ) Perbandingan koefisien reaksi = perbandingan volume

Volume gas oksigen = × volume C3H8

= × 10 L = 50 L Jadi, volume gas oksigen yang diperlukan pada pembakaran tersebut sebesar 50 L. 4. N2 + 3H2 → 2NH3 Perbandingan volume = perbandingan koefisien Volume nitrogen yang bereaksi

= × volume H2

= × 5,6 liter = 1,87 liter Volume gas nitrogen yang direaksikan = (1,87 + 1,49) liter = 3,36 liter Volume gas amonia yang terbentuk

= × 5,6 liter = 3,73 liter Jadi, volume gas nitrogen (N2) yang direaksikan sebesar 3,36 liter dan volume gas amonia (NH3) yang terbentuk sebesar 3,73 liter. 5. Volume Volume

metana (CH4) = × 1 L = 0,6 L etana (C2H6) = × 1 L = 0,4 L

Persamaan reaksi: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 0,6 L

Volume O2 = × volume CH4

= × 0,6 L

= 1,2 L 2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O 0,4 L

Volume O2 = × volume C2H6

= × 0,4 L = 1,4 L Volume oksigen yang diperlukan dalam proses oksidasi = 1,2 L + 1,4 L = 2,6 L.

A.

Pilihan Ganda

1. Jawaban: e Perbandingan volume = perbandingan koefisien Persamaan reaksi: 20P2 + 50Q2 → 20PxQy P ; 40 = 20x x=2 Q ; 100 = 20y y=5 Jadi, harga x = 2 dan y = 5. 2. Jawaban: b 1 mol suatu senyawa = 6,02 × 1023 0,2 mol = 0,2 × 6,02 × 1023 3. Jawaban: e Mr Fe2O3 · 7H2O = ((2 × Ar Fe) + (10 × Ar O) + (14 × Ar H)) g/mol = ((2 × 56) + (10 × 16) + (14 × 1)) g/mol = (112 + 160 + 14) g/mol = 286 g/mol 4. Jawaban: c Volume molar gas pada STP = 22,4 liter 1 mol gas pada STP = 22,4 liter 4 liter gas = 4 L ×

#*!

= 0,179 mol Mr gas =

#$$ #*!

=

# #*!

= 17 g/mol

Gas yang mempunyai massa sebesar 3,043 gram dalam volume 4 L harus mempunyai massa rumus relatif sebesar 17 g/mol. Mr NO2 = ((1 × Ar N) + (2 × Ar O)) g/mol = ((1 × 14) + (2 × 16)) g/mol = (14 + 32) g/mol = 46 g/mol

Kimia Kelas X

63

Mr CO2 = ((1 × Ar C) + (2 × Ar O)) g/mol = ((1 × 12) + (2 × 16)) g/mol = (12 + 32) g/mol = 44 g/mol Mr NH3 = ((1 × Ar N) + (3 × Ar H)) g/mol = ((1 × 14) + (3 × 1)) g/mol = (14 + 3) g/mol = 17 g/mol Mr SO3 = ((1 × Ar S) + (3 × Ar O)) g/mol = ((1 × 32) + (3 × 16)) g/mol = (32 + 48) g/mol = 80 g/mol Mr CH4 = ((1 × Ar C) + (4 × Ar H)) g/mol = ((1 × 12) + (4 × 1)) g/mol = (12 + 4) g/mol = 16 g/mol Jadi, gas tersebut adalah NH3. 5. Jawaban: c Mr C12H22O11 = 342 mol C12H22O11 =

#$$

= = 7,3 · 10–4 Jumlah molekul C12H22O11 = mol × L = 7,3 · 10–4 × 6,02 · 1023 = 4,39 · 1020 6. Jawaban: b Massa atom relatif Ne Σ #$$ ~ + Σ #$$ ~ ?#! $~!?? &*# ~ } !#

=

Misal kelimpahan 22Ne = (100 – x)%

20Ne

= x% maka kelimpahan

mol CO2 = × 0,01 mol = 0,01 mol 1 mol gas menempati volume 24 dm3 Volume CO2 = 0,01 × 24 dm3 = 24 × 10–2 dm3 = 240 cm3 8. Jawaban: c Volume (STP) mol CO2 = = = =

9. Jawaban: c a.

7. Jawaban: e CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2 mol CaCO3 = = =

64

#$$

+ + = 0,01 mol


mol Cu2S =

= 6,99 × 10–2 mol

#*!

−

#*!

M Cu2S = = = 0,139 M b.

M NaCl = = = 0,16 M

c.

mol C2H5OH =

#*!

= 2 × 10–2 mol

−

M C2H5OH = = = 0,04 M (paling kecil)

] + − ]

2.020 = 20x + 2.200 – 22x 2x = 180 x = 90% Jadi, kelimpahan isotop 22Ne di alam adalah (100 – 90)% = 10%.

+ + #*! + #*! = 0,05 mol #*!

Volume (STP) = mol × 22,4 L/mol = 0,05 mol × 22,4 L/mol = 1,12 L Volume (suhu 25°C dan tekanan 0,8 atm) PV = nRT 0,8 · V = 0,05 · 0,082 · (25 + 273) 0,8 V = 1,2218 V = 1,53 L

20,2 = ] + − ] 20,2 =

#$$

d. e.

#*!

M C12H22O11 = = = 0,06 M massa Pb(CH3COO)2 = 32,5 gram Mr Pb(CH3COO)2 = 325 gram/mol

mol Pb(CH3COO)2 = = 0,1 mol #*!

M Pb(CH3COO)2 = = = 0,2 M Jadi, konsentrasi terkecil dimiliki oleh etanol.

4. Persamaan reaksi penguraian kalium klorat (KClO3) sebagai berikut. 2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)

10. Jawaban: d ?#! &*# ~$} ×

×

mol besi = =

×

= 1 mol

mol N2 =

= × 1 mol = 1,5 mol Pada kondisi yang sama dengan 1 gram gas O2 (Mr = 32) volume 1 liter, volume H2 sebagai berikut. #$$

#*! *!?#~

=

#*! *!?#~

#*! !}&~

=

#*! *!?#~

=

#

##*!

= 0,03 mol

3 mol

N2 + 2O2 1,5 mol

3 mol

→ N2 + O2

2NO 3 mol

1,5 mol

1,5 mol

Mol N2 total = 1,5 mol + 1,5 mol = 3 mol Mol O2 total = 3 mol + 1,5 mol = 4,5 mol Pada tekanan dan suhu sama, perbandingan mol = perbandingan volume. Perbandingan volume N2 : O2 = 3 : 4,5 = 2 : 3. 2. CxHy + 4 liter

O2 → CO2 + H2O 20 liter

12 liter

Perbandingan volume = perbandingan koefisien = 4 : 20 : 12 = 1 : 5 : 3 sehingga menjadi CxHy + 5O2 → 3CO2 + H2O Jumlah atom reaktan = jumlah atom produk CxHy + 5O2 → 3CO2 + 4H2O C:x=3 H:y=8 Jadi, rumus molekul senyawa hidrokarbon tersebut yaitu C3H8 (propana).

n =

=

#*!

#*! *!?#~

=

#*! *!?#~

#*! !}&~

=

#*! !}&~

mol O2 = 0,003 mol

mol KClO3 = × mol O2

5. Mr Fe2O3 = 160 Vkarat = p × × t = 20 × 3 × 1,2 = 72 cm3 = 7,2 × 10–2 dm3 a. Volume Fe2O3 = n × 22,4 7,2 × 10–2 = n × 22,4 n = 3,2 × 10–3 mol Massa karat pada keadaan STP = nFe2O3 × Mr Fe2O3 = 3,2 × 10–3 mol × 160 g/mol = 0,512 gram Jadi, massa karat (STP) sebanyak 0,512 gram. b.

#

P = # × 1 atm = 0,356 atm V = 7,2 × 10–2 liter R = 0,082 L atm/mol K T = 67 + 273 = 340 K PV = nRT ^

n =

3. T = 273 K P = 76 cmHg = 1 atm V = 2,24 L #*!

= 0,025 mol

Uraian

1. 2NO2 →

# ##*!

= × 0,003 mol = 0,002 mol Massa KClO3 = mol KClO3 × Mr KClO3 = 0,002 mol × 122,5 gram/mol = 0,245 gram Jadi, kalium klorat yang terurai sebanyak 0,245 gram.

Volume H2 = 50 liter. B.

=

Gas oksigen diukur pada keadaan saat 0,58 liter gas N2 beratnya 0,7 gram.

mol H2 = × mol Fe

mol O2 =

#$$

n= = 0,1 mol

Jumlah molekul = 0,1 mol × 6,02 × 1023 molekul/mol = 6,02 × 1022 molekul

× × − ×

mol

= 9,2 × 10–4 mol Massa karat (pada 0,356 atm, 340 K) = nFe2O3 × Mr Fe2O3 = 9,2 × 10–4 × 160 = 1,472 × 10–1 gram Jadi, massa karat (pada tekanan 27 cmHg, suhu 67°C) sebanyak 1,472 × 10–1 gram. Kimia Kelas X

65

A.

Pilihan Ganda

1. Jawaban: d Senyawa karbon + O2 → CO2 + H2O 46 gram

88 gram 54 gram

Massa C dalam CO2

× × massa CO2 × + × × = × 88 gram × + × = × 88 gram = 24 gram

= 5,17 : 10,34 : 1,7 =3:6:1 Jadi, rumus empiris senyawa tersebut (C3H6O)n. Rumus molekul ditentukan dengan terlebih dahulu mencari Mr-nya. Massa gas = 1,45 g Volume gas = 743 ml = 0,743 liter Tekanan = 37 cmHg =

=

Massa H dalam H2O

× × massa H2O × + × × = × 54 gram × + × = × 54 gram = 6 gram

=

Massa O dalam senyawa karbon = massa senyawa karbon – (massa C + massa H) = (46 – (24 + 6)) gram = (46 – 30) gram = 16 gram Perbandingan massa C : H : O = 24 : 6 : 16 Perbandingan mol C : H : O =

: :

=2:6:1 Jadi, rumus empiris senyawa karbon tersebut C2H6O. 2. Jawaban: e #$$

=

=

?#! &}~! ×

×

×

Mr = 179,99 ≈ 180 (CH2O)n = 180 12n + 2n + 16n = 180 30n = 180 n=6 Jadi, rumus molekul senyawa tersebut adalah C6H12O6. 3. Jawaban: b Rumus empiris senyawa ditentukan berdasarkan perbandingan molnya. mol C : H : O = =

66

#$$ #$$ #$$ : : : :


37 76

atm = 0,486 atm

Suhu = 80°C = (80 + 273) K = 353 K PV = nRT =

#$$ $ $

Mr gas = =

×R×T

#$$ $ × × ^× ⋅ ⋅

⋅

= 116

Rumus empiris = (C3H6O)n Mr senyawa = 116 Mr (C3H6O)n = 116 (36 + 6 + 16)n = 116 n =2 Jadi, rumus molekul senyawa yang mempunyai rumus empiris (C3H6O)2 = C6H12O2. 4. Jawaban: d Na2SO4 · xH2O → Na2SO4 + xH2O 11,6 g = 7,1 g + 4,5 g mol Na2SO4 : mol H2O #$$

:

+ +

: :

#$$

+

0,05 : 0,25 1:5 Jadi, rumus molekul senyawa hidrat tersebut Na2SO4 · 5H2O. 5. Jawaban: e mol CO2 = =

*!?#~ #*! = #*!

0,05 mol

Na2CO3(s) + 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) + H2O( ) + CO2(g)

mol Na2CO3 = × mol CO2

= × 0,05 mol = 0,05 mol

Massa Na2CO3 = mol Na2CO3 × Mr Na2CO3 = 0,05 mol × ((2 × 23) + (1 × 12) + (3 × 16)) g/mol = 0,05 mol × (46 + 12 + 48) g/mol = 5,3 gram Na2CO3 · nH2O → Na2CO3 + nH2O 14,3 gram

5,3 gram

mol Na2CO3 : mol H2O 0,05 mol :

# ##*!

Zat N2O4 habis bereaksi → bertindak sebagai pereaksi pembatas massa NO = mol NO × Mr NO = 0,51 × 30 = 15,3 gram 9. Jawaban: d mol I2 =

(14,3 – 5,3) gram = 9 gram

Mg + I2 → MgI2 Mula-mula : 0,2 mol 0,05 mol – Reaksi : 0,05 mol 0,05 mol 0,05 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Sisa : 0,15 mol – 0,05 mol

# ##*!

Massa Mg yang tersisa = mol Mg × Ar Mg = 0,15 mol × 24 g/mol = 3,6 gram 10. Jawaban: d

= 0,25 mol

mol Fe2O3 =

mol O2 yang terbentuk =

#$$

=

#

##*!

= = 0,075 mol =

2HgO(s) → 2Hg( ) + O 2(g) Mula-mula : 0,25 mol – – Terurai : 0,150 mol 0,150 mol 0,075 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Sisa : 0,100 mol 0,150 mol 0,075 mol #*! &~?} % HgO yang terurai = #*! #?!'#?! × 100% = × 100%

= mol Al =

mol NO =

mol

8. Jawaban: a Mula-mula:

+ N2 H 4

→ 6NO

# ##*!

= 5 mol

Massa zat yang tersisa (Al) = mol Al × Ar Al = 4 mol × 27 g/mol = 108 gram

= × 0,5 mol = 0,5 mol Massa NO = mol NO × Mr NO = 0,5 mol × (14 + 16) g/mol = 0,5 mol × 30 g/mol = 15 gram 2N2O4

=

Massa besi yang dihasilkan = mol Fe × Ar Fe = 1 mol × 56 g/mol = 56 gram

*!?#~

#*! = 0,5 #*! × mol NH3

#$$ ! !

Fe 2O3 (s) + 2Al(s) → Al2O3(s) + 2Fe( ) Mula-mula: 0,5 mol 5 mol – – Reaksi : 0,5 mol 1 mol 0,5 mol 1 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Sisa : – 4 mol 0,5 mol 1 mol

7. Jawaban: a

=

#$$ ~

~

# × + × ##*! # + ##*! # = 0,5 mol ##*!


= 60%

mol NH3 =

0,2 mol

=1:n

6. Jawaban: c mol HgO mula-mula =

= 0,05 mol

mol Mg =

=1:n n = 10 Jadi, jumlah air kristal dalam natrium karbonat tersebut adalah 10.

#$$

# × ##*! #$$ # = = ##*!

=

=1:n

0,05 mol : 0,05 mol

=

#$$ " "

+ 2H 2 O

0,17 mol 0,15 mol Reaksi : 0,17 mol 0,085 mol 0,51 mol 0,17 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Sisa : – 0,065 mol 0,51 mol 0,17 mol

B.

Uraian

1. Misal massa senyawa 100 gram maka massa K = 26,53 gram, Cr = 35,37 gram, dan O = 38,10 gram. Perbandingan mol atom-atom: K : Cr : O =

:

:

= 0,6802 : 0,6802 : 2,3812 = 1 : 1 : 3,5 = 2 : 2 : 7 Rumus empiris senyawa tersebut adalah K2Cr2O7 (K2Cr2O7)n = 294. Kimia Kelas X

67

P·V=n·R·T 0,5 · 98,4 = n · 0,082 · 300

78n + 104n + 112n = 294 294n = 294 n=1 Jadi, rumus molekul senyawa = rumus empiris senyawa yaitu K2Cr2O7.

n = = 2 mol Jumlah molekul CO2 = 6,02 × 1023 × mol = 6,02 × 1023 × 2 = 12,04 × 1023 molekul

2. Misal berat kristal = 100 gram Massa kristal yang tersisa (Zn(NO3)2) = 63,46% = 63,46 gram Massa H2O = (100 – 63,46) gram = 36,54 gram Zn(NO3)2 · xH2O → Zn(NO3)2 + xH2O Perbandingan mol Zn(NO3)2 : H2O

= : = 0,34 : 2,03 =1:6 Harga x = 6, sehingga rumus kimia kristal hidrat adalah Zn(NO3)2 · 6H2O. 3. M + O2 → MO2 mol O2 = mol M = mol M =

#$$ = = 0,05 mol

#*! × mol O2 = × 0,05 mol = 0,05 #$$ =

0,05 mol =

mol

Ar M = 55 4. mol Na2SO4 mula-mula = (V · M)Na2SO4 = 0,1 liter × 0,5 M = 0,05 mol mol Pb(NO3)2 mula-mula = (V · M)Pb(NO3)2 = 0,5 liter × 0,2 M = 0,1 mol Na2SO4 + Pb(NO3)2 → PbSO4 + 2NaNO 3 Mula-mula : 0,05 mol 0,1 mol Reaksi : 0,05 mol 0,05 mol 0,05 mol 0,1 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Sisa : – 0,05 mol 0,05 mol 0,1 mol

a. b. c.

zat sisa = Pb(NO3)2 sebesar 0,05 mol Pereaksi pembatas = Na2SO4 Endapan yang terbentuk = PbSO4 (karena wujud zatnya : padat) massa PbSO4 = 0,05 mol × Mr PbSO4 = 0,05 mol × 303 g/mol = 15,15 g

#

5. P = # × 1 atm = 0,5 atm T = 27 + 273 = 300 K R = 0,082 liter atm/mol K V = 98,4 L

68


A.

Pilihan Ganda

1. Jawaban: a Menurut hukum Kekekalan Massa bahwa massa sebelum bereaksi sama dengan massa setelah bereaksi, sehingga erlenmeyer beserta isinya tersebut jika ditimbang tetap sama 240 gram. Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) → PbI2(aq) + 2KNO3(aq) massa Pb(NO3)2 + KI = massa PbI2 + KNO3 2. Jawaban: c Fe + S → FeS 20 g 4 g

Perbandingan massa Fe dan S dalam FeS = 1 × Ar Fe : 1 × Ar S = 1 × 56 : 1 × 32 = 56 : 32 =7:4 Jika semua besi habis maka S yang diperlukan

= × massa besi

= × 20 gram = 11,43 gram (tidak mungkin karena S hanya tersedia 4 gram) Jika semua belerang habis maka Fe yang diperlukan

= × 4 gram = 7 gram Massa FeS yang terbentuk = massa Fe + massa S = 7 g + 4g = 11 g 3. Jawaban: e &#

P = 1.520 mmHg × ## = 2 atm V = 500 ml = 0,5 liter T = 24°C + 273 = 297 K P·V=n·R·T 2 · 0,5 =

$

· 0,082 · 297

Mr gas = 33,998 ≈ 34 Mr tersebut dimiliki oleh gas H2S

4. Jawaban: e Pada senyawa I, massa belerang = 50% massa oksigen = (100 – 50)% = 50% Pada senyawa II, massa belerang = 40% massa oksigen = (100 – 40)% = 60% Jika massa belerang pada kedua senyawa sama, data tersebut dapat dimasukkan ke dalam tabel berikut. Senyawa Massa Massa Belerang Oksigen Unsur Belerang Unsur Oksigen Senyawa I Senyawa II

50% 50%

50% 75%

Massa oksigen yang bergabung dengan 50% unsur belerang mempunyai perbandingan = 50% : 75% = 2 : 3. Perbandingan massa belerang yang bergabung dengan oksigen merupakan bilangan bulat yang sederhana (hukum Perbandingan Berganda). 5. Jawaban: d #$$ ! !

mol Al =

# ##*!

=

= 2 mol

Persamaan reaksi setara: 2Al(s) + 3H2SO4(aq) → Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g)

mol H2 = × mol Al

= × 2 mol = 3 mol #*! *!?#~

#*! *!?#~

=

#*! *!?#~

=

#*!

7. Jawaban: b Na3PO4·12H2O → Na3PO4 + 12H2O 16,4 gram

mol Na3PO4 #$$ ^ × + × ^ + × # = × + × + × ##*! # = + + ##*! # = ##*!

=

= 0,1 mol #*! ^ #*! #*! #*!

^

8. Jawaban: d Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + 2 NaCl #$$

^ ^^ ^^

= =

=

=

#$$

#$$

% kemurnian Na2CO3 =

^

^^ ^

=

massa Na2CO3 =

=

= mol H2O = 1,2 mol Massa H2O = mol H2O × Mr H2O = mol H2O × ((2 × Ar H) + (1 × Ar O)) g/mol = 1,2 mol × ((2 × 1) + (1 × 16)) g/mol = 1,2 mol × 18 g/mol = 21,6 gram Massa Na3PO4·12H2O = massa Na3PO4 + Massa H2O = 16,4 gram + 21,6 gram = 38 gram

volume H2 = 60 L 6. Jawaban: c

=

^ &* &*

= 1,10 dSTP = 1,10 d2 = (1,10)(1,35 kg/m3) = 1,48 kg/m3

× 100%

= 91,8% ≈ 92%

^

× 106 = 1,1024

9. Jawaban: e a. besi + belerang → besi(II) sulfida 7 gram + 4 gram → 11 gram Massa besi dalam besi(II) sulfida =

~ ~ +

× massa FeS

= + × 11

= × 11 = 7 gram

Kimia Kelas X

69

b.

Massa belerang dalam besi(II) sulfida = 11 gram – 7 gram = 4 gram Reaksi tersebut mengikuti hukum Kekekalan Massa. hidrogen + oksigen → air 2 gram + 16 gram → 18 gram Massa hidrogen dalam air =

× × +

= 52 gram – 37,44 gram = 14,56 gram Reaksi tersebut tidak mengikuti hukum Kekekalan Massa. 10. Jawaban: d Fe + Cl2 → FeCl2 mol FeCl2 =

× massa H2O

×

= × + × 18

c.

= × 18 = 2 gram Massa oksigen dalam air = 18 gram – 2 gram = 16 gram Reaksi tersebut mengikuti hukum Kekekalan Massa. tembaga + oksigen → tembaga(II) oksida 8 gram + 2 gram → 10 gram Massa tembaga dalam tembaga(II) oksida =

? ? +

× massa CuO

d.

= + × 10 = 8 gram Massa oksigen dalam tembaga(II) oksida = 10 gram – 8 gram = 2 gram Reaksi tersebut mengikuti hukum Kekekalan Massa. tembaga + belerang → tembaga(II) sulfida 64 gram + 32 gram → 96 gram Massa tembaga dalam tembaga(II) sulfida =

? ? +

× massa CuS

e.

× massa Mg3N2

×

= × + × × 52

= + × 52

= × 52 = 37,44 gram Massa nitrogen

70

× + × #*!

=

#*!

= mol

= × = mol Massa Fe = mol Fe × Ar Fe

= mol × 56 g/mol

= gram Kadar Fe dalam 10 gram cuplikan

= × × 100% = 88,19% 11. Jawaban: c #$$

mol Ag =

= 7,26 × 10–3 mol #*! mol HNO3 = × mol Ag = × 7,26 × 10–3 mol

=

volume HNO3 =

× 96 = 64 gram

× × + ×

=

= 9,68 × 10–3 mol

Massa belerang dalam tembaga(II) sulfida = 96 gram – 64 gram = 32 gram Reaksi tersebut mengikuti hukum Kekekalan Massa. magnesium + nitrogen → magnesium nitrida 24 gram + 28 gram → 52 gram Massa magnesium dalam magnesium nitrida =

#$$ ~! × ~ + × !

=

=

mol Fe = × mol FeCl2

= + × 96

#$$ ~! ~!


=

#$$

× − #*!

= 8,42 × 10–3 liter = 8,42 ml 12. Jawaban: c Misal gas tersebut mempunyai rumus molekul CxHy massa total = 100 gram massa C = 92,3 gram massa H = 7,7 gram Perbandingan mol C : mol H =

#$$

:

#$$

= : = 7,69 : 7,7 = 1 : 1 Jadi, rumus empirisnya CH.

!}&~#*! !}&~ = !}&~#*! #$$ ]

Mr CxHy = =

Jadi, rumus molekul oksida gas X yang mungkin adalah SO2.

*!?#~ ]

mol CxHy =

#*! ] # = #*!

15. Jawaban: e

= 0,2 mol

mol H2 = mol X =

26 gram/mol

(CH)n = 26 12n + 4n = 26 13n = 26 n=2 Jadi, gas tersebut berupa gas C2H2(etuna).

=

Ar X =

#$$ [ #*! [ # #*!

=

× 16 gram

× massa S × 16 gram

= 24 gram Jadi, perbandingan massa O dalam SO2 dan SO3 = 16 : 24 = 2 : 3. 14. Jawaban: d mol CO2 = #*! *!?#~

#$$

=

=

#*!

= 0,00227 mol

#*! [ *!?#~ [

= #*! [

mol X = 0,00312 mol Mr X =

#$$ [ #*! [

=

= 56 gram/mol

16. Jawaban: b × massa S

mol Mg = =

= 16 gram Massa O dalam SO3 =

= 0,125 mol

= 0,125 mol

=

13. Jawaban: b Misal: massa S = 16 gram Massa O dalam SO2 =

=

!}&~ *!?#~ = !}&~#*! !}&~#*! × mol H2 × 0,125 mol

#*!

Mr NO2 = (1 × Ar N) + (2 × Ar O) = (1 × 14) + (2 × 16) = 14 + 32 = 46 Mr NO = (1 × Ar N) + (1 × Ar O) = (1 × 14) + (1 × 16) = 14 + 16 = 30 Mr SO3 = (1 × Ar S) + (3 × Ar O) = (1 × 32) + (3 × 16) = 32 + 48 = 80 Mr SO2 = (1 × Ar S) + (2 × Ar O) = (1 × 32) + (2 × 16) = 32 + 32 = 64 Mr CO = (1 × Ar C) + (1 × Ar O) = (1 × 12) + (1 × 16) = 12 + 16 = 28

= 64,1 g/mol

#$$ # ##*!

= 0,5 mol

#$$ ! !

mol HCl =

# + ##*!

=

= 0,5 mol

Jika Mg habis bereaksi, keadaan yang terjadi sebagai berikut. Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g) Mula-mula : 0,5 mol 0,5 mol – – Reaksi : 0,5 mol 1,0 mol 0,5 mol 0,5 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Sisa : – –0,5 mol 0,5 mol 0,5 mol

Keadaan tersebut tidak mungkin terjadi karena jumlah HCl yang bereaksi lebih banyak daripada jumlah HCl mula-mula. Jika HCl habis bereaksi, keadaan yang terjadi sebagai berikut. Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g) Mula-mula : 0,5 mol 0,5 mol – – Reaksi : 0,25 mol 0,5 mol 0,25 mol 0,25 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Sisa : 0,25 mol – 0,25 mol 0,25 mol

massa Mg = mol Mg × Ar Mg = 0,25 mol × 24 gram/mol = 6 gram Jadi, jika reaksi berlangsung sempurna maka keadaan pada pereaksi adalah pereaksi sisa 6 gram magnesium. 17. Jawaban: a P·V=n·R·T Dari data di atas diperoleh: P · 0,257 =

$

· 0,082 · 313

P · Mr gas =

· 0,082 · 313

= 38,9

Kimia Kelas X

71

Volume gas ideal pada suhu 20°C(293 K): P · Mr gas = 38,9 =

#$$$ ·R · 0,082 ·

Pb(NO3)2 + 2HCl → PbCl2 + 2HNO3

·T

Mula-mula : 4 mmol 18 mmol – – Reaksi : 4 mmol 8 mmol 4 mmol 8 mmol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– – Setimbang : – 10 mmol 4 mmol 8 mmol

293

V = 0,24 liter 18. Jawaban: b mol HCl = MHCl × volume HCl = 0,1 M × 14 × 10–3 L = 1,4 × 10–3 mol Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2 1,4 × 10–3 mol

mol Na2CO3 = =

=

× mol HCl × 1,4 × 10–3 mol

× 100% = 49,47%

19. Jawaban: a Oksigen yang diperlukan = 56 ml = 0,056 L mol oksigen (STP) =

#*!

= 0,0025 mol

Reaksi pembakaran karbon: C + O2 → CO2

mol C = × O2

mol C = × 0,0025 mol = 0,0025 mol Massa karbon yang dibakar mol C × Ar C = 0,0025 mol × 12 g/mol = 0,03 gram Jadi, persentase karbon dalam zat =

× 100% = 25%

20. Jawaban: d mmol Pb(NO3)2 = 40 ml × 0,1 M = 4 mmol mol HCl = 60 ml × 0,3 M = 18 mmol Pb(NO3)2 + 2HCl → PbCl2 + 2HNO3 4 mmol

72

Endapan yang terbentuk berupa endapan PbCl2 Massa PbCl2 = mmol PbCl2 × Mr PbCl2 = 4 mmol × (207 + 71) mg/mmol = 4 mmol × 278 mg/mmol = 1,112 mg = 1,112 g % PbCl2 = × 100% = 96,04% ≈ 96%

= 0,7 × 10–3 mol Massa Na2CO3 = mol Na2CO3 × Mr Na2CO3 = 0,7 × 10–3 mol × ((2 × 23) + (1 × 12) + (3 × 16)) gram/mol = 0,7 × 10–3 mol × (46 + 12 + 48) gram/mol = 0,7 × 10–3 mol × 106 gram/mol = 7,42 × 10–2 gram % kadar natrium karbonat dalam sampel × −

Pereaksi pembatasnya yaitu Pb(NO3)2

18 mmol


21. Jawaban: b Massa kalsium fosfida (Ca3P2)

= × massa karbid

= × 50 gram = 4,55 gram mol Ca3P2 =

#$$ ^ ^

=

# × + × ##*!

=

# + ##*!

=

# ##*!

= 0,025 mol

Persamaan reaksi setara: Ca3P2(s) + 6H2O( ) → 3Ca(OH)2(aq) + 2PH3(g)

mol PH3 = × mol Ca3P2

= × 0,025 mol = 0,050 mol massa PH3 = mol PH3 × Mr PH3 = 0,050 mol × ((1 × 31) + (3 × 1)) g/mol = 0,050 mol × 34 g/mol = 1,7 gram 22. Jawaban: c Perbandingan volume = perbandingan koefisien = perbandingan mol Tiap liter bensin menghasilkan 0,28 kg CO, berarti

tiap 1 mol bensin mengandung = 0,01 mol CO. Jadi, jika 100 liter bensin dibakar maka:

mol CO = × 0,01 mol = 1 mol massa CO = mol × Mr CO = 1 × 28 = 28 kg

23. Jawaban: a

mol CO2 pada pembakaran CH4 #$$

# ##*!

mol CaCO3 = =

= 0,25 mol Jika CaCO3 habis bereaksi maka keadaan yang terjadi sebagai berikut. CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O( ) + CO2(g) Mula-mula : 0,25 mol 0,4 mol – – – Reaksi : 0,25 mol 0,50 mol 0,25 mol 0,25 mol 0,25 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––– Setimbang : – –0,10 mol 0,25 mol 0,25 mol 0,25 mol

Keadaan tersebut tidak mungkin terjadi karena jumlah HCl yang bereaksi lebih besar daripada jumlah HCl mula-mula. Jika HCl habis bereaksi maka keadaan yang terjadi sebagai berikut. CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O( ) + CO2(g) Mula-mula : 0,25 mol 0,4 mol – – – Reaksi : 0,20 mol 0,4 mol 0,20 mol 0,20 mol 0,20 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––– Setimbang : 0,05 mol – 0,20 mol 0,20 mol 0,20 mol

Jadi, pereaksi pembatas (yang habis) adalah HCl. 24. Jawaban: b #

mol C2H6 = ##*! = 0,25 mol #*! *!

#*!

= *!

#*!

=

#*!

mol 2 = 0,025 mol #

Mr = #*! = 71 gram/mol Mr X2 = 71 gram/mol 2 × Ar X = 71 gram/mol Ar X = 35,5 gram/mol Jadi, X merupakan atom Cl dengan Ar = 35,5 gram/mol 25. Jawaban: c Misal massa CH4 = X gram massa C2H6 = (38 – X) gram Persamaan reaksinya sebagai berikut. CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O( ) C2H6(g) +

O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O( )

=

#$$

=

[ # [ = mol × ##*!

mol CO2 pada pembakaran C2H6 =2×

#$$

=2×

− [ # × × ##*!

− [ #

##*!

− [ = mol #$$

=2×

mol CO2 hasil =

# = + × ##*! # = = 2,5 mol ##*!

mol CO2 pada pembakaran CH4 + mol CO2 pada pembakaran C2H6 = mol CO2 hasil

− [ [ mol + mol = 2,5 mol [ + − [ = 2,5 [ + − [ = 2,5

–X + 608 = 600 X = 8 gram Jadi, massa gas metana 8 gram. 26. Jawaban: d Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 massa larutan HCl = volume larutan HCl × densitas larutan HCl = 129 cm3 × 1,18 g/cm3 = 152,22 g

massa HCl = × 152,22 g = 53,27 g mol HCl = =

#$$! #*!!

#*!

= 1,46 mol

mol Zn = × mol HCl

= × 1,46 g = 0,73 mol massa Zn = mol × Ar Zn = 0,73 × 65,4 = 47,7 g %Zn = =

#$$$~@ × 100% #$$$#~! × 100% = 86,7%

Kimia Kelas X

73

27. Jawaban: d

B.

mol NaBH4 = =

× mol B2H6

Uraian

1. a.

× 0,2 mol

= 0,3 mol Jika reaksi mempunyai rendemen 70% maka mol NaBH4 yang harus direaksikan

N:O=

28. Jawaban: a a. Reaksi antara nitrogen dan hidrogen menghasilkan amonia. N2 + 3H2 → 2NH3 1 mol ~ 2 mol b. Oksidasi dari amonia menghasilkan nitrogen(IV) oksida dan air.

N:O=

N:O=

29. Jawaban: d Rumus molekul vanillin pada gambar yaitu C6H3(OH)(OCH3)(CHO). Mr vanillin = 152 g/mol massa vanillin = 23,6 g

=

b.

= 0,155 mol

:

:


:

:

= 2,63 : 5,26 =1:2 =2:4 Dengan massa N sama-sama 2, maka perbandingan massa O = 1,3 : 2,66 : 4 =1:3:4 Jadi, data tersebut sesuai dengan hukum Dalton. Jika rumus kimia senyawa II adalah N2O3 maka rumus kimia senyawa I = N2O dan senyawa III = N2O4.

= 1,26 : 1,27 : 1,90 = 1 : 1 : 1,5 =2:2:3 Jadi, rumus kimianya Na2S2O3. Rumus molekul anion belerang dalam senyawa tersebut S2O32–.

74

2. Misal massa total = 100 gram massa O = 28 gram massa Fe = (100 – 28) gram = 72 gram Perbandingan mol = Fe : O

30. Jawaban: b Misal massa total = 100 gram massa natrium = 29,08 gram massa belerang = 40,56 gram massa oksigen = 30,36 gram Perbandingan mol = Na : S : O =

:

= 3,33 : 4,44 = 1 : 1,33 = 2 : 2,66 Senyawa III N = 36,84% O = 63,16% Perbandingan massa

2NH3 + O2 → N2O4 + 3H2O 2 mol ~ 1 mol c. Reaksi antara nitrogen(IV) oksida dengan air menghasilkan asam nitrat dan nitrogen(III) oksida. 2N2O4 + H2O → 2HNO3 + N2O3 1 mol ~ 1 mol Jadi, secara teoritis jumlah mol asam nitrat yang dihasilkan dari 1 mol nitrogen adalah 1 mol.

#$$@}!!}@ @}!!}@

= 4,546 : 3,03 = 1,5 : 1 = 2 : 1,3 Senyawa II N = 46,67% O = 53,33% Perbandingan massa

= × 0,3 mol = 0,429 mol

mol vanillin =

Senyawa I N = 63,64% O = 36,36% Perbandingan massa

= : = 1,29 : 1,75 = 1 : 1,36 =3:4 Jadi, rumus empiris oksida tersebut Fe3O4.

3. Misalmassa NaOH = X gram massa KOH = (7,6 – X) gram mol Mg(OH)2 dari reaksi NaOH = ×

#$$

[ #

= × 0,4 mol = 0,6 mol

[

mol SO2 = × mol ZnS

#$$

− [ #

= × 0,4 mol = 0,4 mol

= × ##*! =

mol

mol Mg(OH)2 hasil = =

#$$

# ##*!

= 0,075 mol

mol Mg(OH)2 dari reaksi NaOH + mol Mg(OH)2 dari reaksi KOH = mol Mg(OH)2 hasil [ − [ + [ + − [

[ +

= 0,075 = 0,075

4. Misal persamaan reaksi: aZnS + bO2 → cZnO + dSO2 a=1 Zn: a = c c=1 S: a = d d=1 O: 2b = c + 2d 2b = 1 + 2 2b = 3


ZnS + O2 → ZnO + SO2 Jika dikalikan dua, persamaan reaksi menjadi: 2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2 mol ZnS = =

#*! *!?#~

=

#*! *!?#~

#*!

!}&~

=

#*! *!?#~

Volume SO2 = 20 liter Jadi, volume gas yang ada setelah reaksi berlangsung (volume gas SO2) adalah 20 liter. 5. Pada suhu 0°C, 1 atm → STP

= 0,075 mol

32X = 64 X = 2 gram Jadi, massa NaOH = 2 gram dan massa KOH = (7,6 – 2) gram = 5,6 gram.

b=

= 0,4 mol

= mol mol Mg(OH)2 dari reaksi KOH

− [

# ##*!

mol O2 = × mol ZnS

= × ##*!

= ×

=

#$$ @ @

# × + × ##*!

mol N2 = = 0,0446 mol massa N2 = mol N2 × Mr N2 = 0,0446 × 28 = 1,25 gram

massa gas A = × massa N2

= × 1,25 = 1,43 gram #$$$ #*!$

= 32

mol gas A (STP) = Mr gas A = = 6. mol CO2 = =

*!?#~ #*! = #*!

= 0,0446 mol

0,05 mol

K2CO3 + 2HCl → 2KCl + H2O + CO2 0,05 mol ~ 0,05 mol massa K2CO3 = mol K2CO3 × Mr K2CO3 = 0,05 mol × ((2 × 39) + (1 × 12) + (3 × 16)) gram/mol = 0,05 mol × (78 + 12 + 48) gram/mol = 0,05 mol × 138 gram/mol = 6,9 gram K2CO3 · xH2O → K2CO3 + xH2O

Kimia Kelas X

75

massa H2O = massa K2CO3 · xH2O – massa K2CO3 = 10,5 gram – 6,9 gram = 3,6 gram #*!

#*! # # #*!

# # #*!

#*! #*!

=

9. V = 1 L T = 25°C + 273 = 298 K P = 1 atm

]

= ]

^

n =

#*!

7. C7H8 + 9O2 → 7CO2 + 4H2O Perbandingan volume = perbandingan koefisien misal volume O2 = 9 liter maka perbandingan C7H8 : O2 = 1 : 9.

Volume udara = × volume O2

= × 9 liter = 45 liter Perbandingan uap udara: C7H8O2 : O2 = 45 : 1 : 9. Dengan demikian, perbandingan uap udara : toluena = 45 : 1. Reaksi setara: Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g) mol Mg = = mol HCl =

# ##*! #$$ ! !

&# × !}&~ ⋅ &# #*!− − ×

= 0,04 mol Jumlah molekul O2

= × 0,04 mol × 6,02 × 1023molekul/mol = 4,816 × 1021 molekul Jumlah atom O = 2 × 4,816 × 1021 = 9,632 × 1021 atom 10. mol CO2

=

#$$

=

# + × ##*!

=

# ##*!

= 0,5 mol

#

##*!

mol MCO3 = × mol CO2

= × 0,015 mol = 0,015 mol = 0,1 mol

Jika Mg habis bereaksi, maka keadaan reaksi sebagai berikut. Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g) Mula-mula : 0,5 mol 0,1 mol – – Reaksi : 0,5 mol 1,0 mol 0,5 mol 0,5 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– SIsa : – –0,9 mol 0,5 mol 0,5 mol

Keadaan tersebut tidak mungkin terjadi. Jika HCl habis bereaksi, maka keadaan reaksi sebagai berikut. Mg(s)

=

= 0,015 mol

#$$

=

+ 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)

Mula-mula : 0,5 mol 0,1 mol – – Reaksi : 0,05 mol 0,1 mol 0,05 mol 0,05 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Sisa : 0,45 mol – 0,05 mol 0,05 mol

Jadi, pereaksi pembatasnya berupa HCl.

76

Volume H2 sebagai berikut. P·V=n·R·T 1 · V = 0,05 · 0,082 · (27 + 273) V = 1,23 liter Jadi, volume gas hidrogen yang dihasilkan adalah 1,23 liter.

= ]

x = #*! = 4 Jadi, jumlah air kristal (x) adalah 4 dan rumus kristal garamnya K2CO3 · 4H2O.

8. a.

b.


Mr MCO3 = =

#$$

#*!

# #*!

= 124,73 gram/mol Mr MCO3 = (1 × Ar M) + (1 × Ar C) + (3 × Ar O) 124,73 = (1 × Ar M) + (1 × 12) + (3 × 16) 124,73 = Ar M + 12 + 48 Ar M = 64,73 ≈ 65 Jadi, logam M adalah Zn (zink) karena Mr-nya 65.

Latihan Ulangan Akhir Semester A.

Pilihan Ganda

1. Jawaban: b Jumlah kulit atom X = 4, jumlah elektron di kulit ke empat = 2. Konfigurasi elektron unsur X = 2 · 8 · 8 · 2. Jumlah elektron pada unsur X = 20. Ion X2+ terbentuk saat atom X melepas dua elektron. Dengan demikian, jumlah elektron pada ion X2+ sebanyak 20 – 2 = 18. 2. Jawaban: b Nomor massa Y = 86, nomor atom Y = 37. Nomor atom = jumlah elektron = jumlah proton = 37. Jumlah neutron = nomor massa – nomor atom = 86 – 37 = 49 Unsur Y stabil dalam keadaan ion, yaitu ion Y+ karena melepas satu elektron. Dengan demikian, jumlah elektron pada ion Y+ = 37 – 1 = 36. Jadi, pada kondisi stabil, yaitu dalam bentuk Y+, terdapat 37 proton dan 36 elektron. 3. Jawaban: b Jumlah elektron = nomor atom. Ion negatif terjadi jika atom unsur menangkap elektron, sedangkan ion positif terjadi saat atom unsur melepas elektron. Besarnya muatan sebanding dengan jumlah elektron yang dilepas atau ditangkap. Jumlah elektron pada F– = 10, Na+ = 10, S2– = 18, K+ = 18, dan Cl– = 18. Jadi, spesi unsur yang sama jumlah elektronnya adalah K+, Cl–, dan S2–. 4. Jawaban: c Unsur-unsur yang mempunyai jumlah elektron valensi sama dapat diketahui dari konfigurasi elektronnya. Konfigurasi elektron unsur-unsur tersebut sebagai berikut. 23 V : 2 · 8 · 1 → elektron valensi = 1 11 27 W : 2 · 8 · 3 → elektron valensi = 3 13 32 16 X : 2 · 8 · 6 → elektron valensi = 6 39 Y : 2 · 8 · 8 · 1 → elektron valensi = 1 19 40 Z : 2 · 8 · 8 · 2 → elektron valensi = 2 20

Jadi, unsur-unsur yang mempunyai jumlah elektron valensi sama yaitu unsur V dan Y. 5. Jawaban: d Natrium karbonat (Na2CO3) memiliki rumus Lewis sebagai berikut:

Natrium karbonat memiliki ikatan ion dan kovalen rangkap dua.

6. Jawaban: b Sifat fisik senyawa dengan ikatan kovalen nonpolar yaitu: 1) tidak menghantarkan arus listrik; 2) padatannya lunak dan tidak rapuh; 3) titik leleh dan titik didih rendah; dan 4) tidak larut dalam air. Sifat fisik senyawa dengan ikatan ion yaitu: 1) lelehan dan larutannya dapat menghantarkan arus listrik; 2) titik didih dan titik leleh tinggi; 3) pada suhu kamar berwujud padat; dan 4) larut dalam air. 7. Jawaban: e Unsur Z memiliki nomor atom 12, sehingga konfigurasi elektronnya 2 · 8 · 2. Artinya unsur Z memiliki 2 elektron valensi. Unsur Z yang memiliki 2 elektron valensi dapat membentuk ion +2. a. ZSO4 → Z2+ + SO42– b. ZO → Z2+ + O2– c. ZBr2 → Z2+ + 2Br– d. Z(OH)2 → Z2+ + 2OH– e. ZF → Z+ + F– (seharusnya ZF2) 8. Jawaban: d Unsur 35Br memiliki konfigurasi elektron 2 · 8 · 18 · 7. Dengan demikian, unsur Br memiliki sifat-sifat sebagai berikut. a. Tidak dapat membentuk senyawa OBr karena atom O dan Br sama-sama membutuhkan elektron. b. Merupakan golongan VIIA karena memiliki elektron valensi 7. c. Membentuk ion -1 dengan menarik 1 elektron atom pasangannya untuk memenuhi aturan oktet. d. Dapat membentuk senyawa ion KBr. 9. Jawaban: c Konfigurasi elektron G : 2 . 8 . 5. Struktur Lewis:

× ×G × ××

Konfigurasi elektron Cl = 2 . 8 . 7 Struktur Lewis Cl :

•• • •

Cl • ••

Struktur Lewis senyawa yang terbentuk: • •

••

Cl ••

× •

××

G ××

× •

••

Cl

• •

••

Untuk memenuhi kaidah oktet, unsur G dan unsur Cl menggunakan pasangan elektron secara bersama-sama sehingga terbentuk ikatan kovalen. Rumus senyawanya GCl3.

Kimia Kelas X

77

10. Jawaban: b Muatan ion Rumus ion Perbandingan Rumus kimia

:+1 : Na+ : 2 : Na2CO3

–2 CO32– 1

11. Jawaban: d Senyawa Cu(CN)2 merupakan senyawa poliatom yang terbentuk dari ion Cu2+ (tembaga(II)) dan CN– (sianida). Jadi, nama senyawa tersebut adalah tembaga(II) sianida. Tembaga mempunyai bilangan oksidasi +1 dan +2. Jika tembaga mempunyai bilangan oksidasi +1 (ion Cu+) maka senyawa yang terbentuk adalah CuCN (tembaga(I) sianida). 12. Jawaban: c Zink memiliki muatan 2+ sehingga ion zink, Zn2+. Fosfida memiliki muatan 3– sehingga ion fosfida, P3–. Rumus kimia zink fosfida = Zn3P2. 13. Jawaban: c Garam glauber (Na2SO4) ditemukan oleh J.R. Glauber. Garam tersebut terbentuk dari ion Na+ (natrium) dan SO42– (sulfat). Dengan demikian, nama kimia senyawa tersebut adalah natrium sulfat. Natrium hanya mempunyai satu macam bilangan oksidasi sehingga tidak perlu menambahkan angka Romawi di belakang nama natrium. 14. Jawaban: c Ion timah(IV) jika bergabung dengan ion karbonat akan membentuk senyawa timah(IV) karbonat. Sn4+ + CO32– → Sn(CO3)2 Jadi, rumus kimia timah(IV) karbonat adalah Sn(CO3)2. Timah mempunyai bilangan oksidasi +2 dan +4. Jika ion timah(II) bergabung dengan ion karbonat akan membentuk senyawa timah(II) karbonat (SnCO3). 15. Jawaban: c Senyawa plumbi iodida mempunyai nama lain timbal(IV) iodida. Rumus kimia senyawa tersebut adalah PbI4. Senyawa PbI4, terbentuk dari ion Pb4+ dan I–. Unsur timbal mempunyai dua bilangan oksidasi yaitu +2 dan +4. Pb2+ merupakan ion plumbo, sedangkan Pb4+ merupakan ion plumbi. 16. Jawaban: b Ca(OH)2 = Kalsium hidroksida KOH = Kalium hidroksida KMnO4 = Kalium permanganat HNO3 = Asam nitrat HNO2 = Asam nitrit Al2(SO4)3 = Aluminium sulfat Na3PO4 = Natrium fosfat

78


17. Jawaban: e Senyawa kimia yang dapat dibentuk dari ion-ion tersebut sebagai berikut. CuOH = tembaga(I) hidroksida CuNO3 = tembaga(I) nitrat Cu2SO4 = tembaga(I) sulfat Cu3AsO3 = tembaga(I) arsenit Fe(OH)2 = besi(II) hidroksida Fe(NO3)2 = besi(II) nitrat FeSO4 = besi(II) sulfat Fe3(AsO3)2 = besi(II) arsenit Mg(OH)2 = magnesium hidroksida Mg(NO3)2 = magnesium nitrat MgSO4 = magnesium sulfat Mg3(AsO3)2 = magnesium arsenit Fe (OH)3 = besi(III) hidroksida Fe(NO3)3 = besi(III) nitrat Fe2(SO4)3 = besi(III) sulfat FeAsO3 = besi(III) arsenit Al(OH)3 = aluminium hidroksida Al(NO3)3 = aluminium nitrat Al2(SO4)3 = aluminium sulfat AlAsO3 = aluminium arsenit 18. Jawaban: e Karat besi (Fe2O3) jika bereaksi dengan gas karbon monoksida (CO) akan menghasilkan padatan besi (Fe) dan gas karbon dioksida (CO2). Persamaan reaksinya: Fe2O3(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g) (belum setara) Jika dimisalkan persamaan reaksi: aFe2O3(s) + bCO(g) → cFe(s) + dCO2(g) a=1 Fe : 2a = c 2= c c= 2 O : 3a + b= 2d 3 + b = 2d . . . (1) C:b=d . . . (2) Persamaan (1) dan (2) 3 + b = 2d 3 + d = 2d d=3 b=d b=3 Jadi, persamaan reaksi setara sebagai berikut. Fe2O3(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO2(g)

19. Jawaban: c CaC2(s) + 2H2O( ) → Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) kalsium karbida

air

kalsium hidroksida

asetilena

20. Jawaban: d aMnO2(aq) + bHCl(g) → cMnCl2(aq) + dH2O( ) + eCl2(g)

Misal: a = 1 Mn : a = c c=1 O : 2a = d 2= d d= 2 H : b = 2d b= 4 Cl : b = 2c + 2e 4 = 2 + 2e 2 = 2e e= 1 Persamaan reaksi setara: MnO2(aq) + 4HCl(g) → MnCl2(aq) + 2H2O( ) + Cl2(g) Jadi, perbandingan b dan e yaitu 4 : 1. 21. Jawaban: b 1) 2Pb(NO3)2(s) → 2PbO(s) + 4NO2(g) + O2(g) 2) 2HCl(aq) + Na 2 S 2 O 3 (aq) → 2NaCl(aq) + SO2(g) + S(s) + H2O( ) 3) CuCO 3(s) + 2HNO3(aq) → Cu(NO 3)2(aq) + CO2(g) + H2O( ) 4) Zn(s) + 2HCl (aq) → ZnCl2(aq) + H2(g) 22. Jawaban: b Logam tembaga (Cu) jika direaksikan dengan larutan asam nitrat (HNO3) akan menghasilkan larutan tembaga(II) nitrat (Cu(NO3)2), air (H2O), dan gas nitrogen monoksida (NO). Persamaan reaksinya sebagai berikut. aCu(s) + bHNO3(aq) → cCu(NO3)2(aq) + dH2O( ) + eNO(g)

Misal: a = 1 Cu : a = c c=1 H : b = 2d N : b = 2c + e b=2+e O : 3b = 6c + d + e 3b = 6 + d + e Persamaan (1) dan (2) b = 2d b=2+e 2d = 2 + e

Persamaan (1) dan (3) b = 2d 3b = 6 + d + e 3(2d) = 6 + d + e 6d = 6 + d + e 5d = 6 + e Persamaan (4) dan (5) 2d = 2 + e 5d = 6 + e ––––––––– – –3d = –4

d=

Persamaan (4) 2d = 2 + e

2( ) = 2 + e

=2+e

e=

Persamaan (1) b = 2d

b=

Persamaan reaksi setara sebagai berikut: Cu(s) +

HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) +

NO(g)

Jadi, senyawa yang mempunyai perbandingan koefisien sama adalah Cu : Cu(NO3)2 = 3 : 3. 23. Jawaban: b Asam adipat, HOOC(CH2)4COOH, digunakan dalam pembuatan nilon. Jika massa molarnya 146,26 g/mol, jumlah atom asam adipat dengan massa 1,0 g sebesar 4,1 · 1021. Massa asam adipat = 1,0 g Mr asam adipat = 146,26 g/mol =

#*!

= 6,84 · 10–3 mol Jumlah atom asam adipat = mol · 6,02 · 1023 = 6,84 · 10–3 · 6,02 · 1023 = 4,1 · 1021 24. Jawaban: d mol CuO =

. . . (4)

H2O( ) +

3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 4H2O( ) + 2NO(g)

. . . (1)

. . . (3)

Jika dikalikan 3, persamaan reaksi menjadi:

mol asam adipat

. . . (2)

. . . (5)

#$$ ? ?

=

#$$ ? × ? + ×

=

# × + × # #*!

=

# # #*!

= 0,2 mol

Kimia Kelas X

79

mol Cu = × mol CuO

= × 0,2 mol = 0,2 mol Massa Cu = mol Cu × Ar Cu = 0,2 mol × 63,5 gram/mol = 12,7 gram Jadi, massa Cu yang dihasilkan 12,7 gram. 25. Jawaban: d Misal: massa total = 100 gram massa X = 32 gram massa SO4 = (100 – 32) gram = 68 gram Perbandingan mol X : SO4 dalam senyawa X2SO4 =

× [

=

[

=

:

+ ×

28. Jawaban: d Volume O2 yang diperlukan

= × volume C2H6

= × 11,2 liter = 39,2 liter (memungkinkan reaksi berlangsung)

: + ×

[

27. Jawaban: c Massa kafein = mol kafein × Mr kafein = mol kafein × ((4 × Ar C) + (5 × Ar H) (2 × Ar N) + (1 × ArO)) = 0,05 mol × ((4 × 12) + (5 × 1) + (2 × 14) + (1 × 16) g/mol = 0,05 mol × (48 + 5 + 28 + 16) g/mol = 0,05 mol × 97 g/mol = 4,85 gram

Volume CO2 = × volume C2H6

: 2Ar X = 45,176471 Ar X = 22,588 ≈ 23 Jadi, X adalah unsur Na.

= × 11,2 liter = 22,4 liter

26. Jawaban: a Persamaan reaksi pembakaran sebagai berikut. C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g) 2C4H10(g) + 13O2(g) → 8CO2(g) + 10H2O(g) Misal volume C3H8 = x liter volume C4H10 = (10 – x) liter Volume O2 untuk pembakaran C3H8

= × volume C3H8

mol CO2 =

*!?#~ !}&~ #*!

=

!}&~ !}&~ #*!

Jumlah partikel CO2 = 1 × 6,02 × 1023 = 6,02 × 1023molekul. 29. Jawaban: a mol CCl2F2 =

= 5x liter

= × volume C4H10

# × + × ! + × ##*!

=

# × + × + × ##*! #

= × (10 – x) liter = 65 – 6,5 x liter Volume O2 untuk pembakaran C3H8 + Volume O2 untuk pembakaran C4H10 = volume O2 murni. 5x + (65 – 6,5x) = 51 1,5x = 14 x = 9,33 liter Volume C3H8 = 9,33 liter dan volume C4H10 = (10 – 9,33) liter = 0,67 liter

Jadi, kadar C4H10 dalam gas elpiji = × 100 % = 6,7 %.

#$$ ! !

=

Volume O2 untuk pembakaran C4H10

= 1 mol

= ##*! = 0,02 mol Volume CCl2F2 = mol CCl2F2 × 22,4 liter/mol = 0,02 mol × 22,4 liter/mol = 0,448 liter 1)

mol NH3 =

#$$

=

# × + × ##*!

=

# × + × ##*!

=

# ##*!

= 0,02 mol

80


Volume NH3 = mol NH3 × 22,4 liter/mol = 0,02 mol × 22,4 liter/mol = 0,448 liter 2)

mol CO2 =

#$$

=

# × + × ##*!

=

# × + × ##*!

=

# ##*!

mol SO2 =

#$$

=

# × + × ##*!

=

# × + × ##*!

=

# ##*!

mol CH4 =

mol Co =

#*!

mol Mo =

#*!

= 0,264 mol

mol Cl =

#*!

= 1,45 mol

= 0,396 mol

mol Co : mol Mo : mol Cl

= 0,02 gram/mol

Volume SO2 = mol SO2 × 22,4 liter/mol = 0,02 mol × 22,4 liter/mol = 0,448 liter 4)

= : : = 0,15 : 0,3 : 0,15 =1:2:1 Jadi, rumus empirisnya adalah CH2O Mr = (CH2O)n 60 = 12n + 2n + 16n 60 = 30n n= 2 Rumus molekulnya C2H4O2 atau CH3COOH. 31. Jawaban: e

= 0,02 mol Volume CO2 = mol CO2 × 22,4 liter/mol = 0,02 mol × 22,4 liter/mol = 0,448 liter 3)

Perbandingan mol C : H : O

#$$

=

# × + × ##*!

=

# × + × ##*!

=

# ##*!

:

30. Jawaban: e Massa CxHyOz = 4,5 gram Massa C = 1,8 gram Massa H = 0,3 gram Massa O = massa CxHyOz – (massa C + massa H) = 4,5 gram – (1,8 + 0,3) gram = 4,5 gram – 2,1 gram = 2,4 gram

:

1,5 : 1,0 : 5,5 3 : 2 : 11 Jadi, rumus empiris katalis Co3Mo2Cl11. 32. Jawaban: b Misal massa kristal barium klorida = 100 gram massa air = 14,75 gram massa barium klorida = (100 – 14,75) gram = 85,25 gram BaCl2 · xH2O → BaCl2 + xH2O mol BaCl2 =

#$$ \! \!

=

# # #*!

= 0,408 mol mol H2O =

= 0,04 mol

Volume CH4 = mol CH4 × 22,4 liter/mol = 0,04 mol × 22,4 liter/mol = 0,896 liter Jadi, gas yang mempunyai volume sama dengan 2,42 g CCl2F2 adalah amonia, karbon dioksida, dan belerang dioksida.

#$$

=

# # #*!

= 0,819 mol #*! \! *!

= =

] ]

x=2 Jadi, rumus kristal barium klorida BaCl2 · 2H2O. 33. Jawaban: e mol CO2 pada tabung A = = mol CO2 pada tabung B = =

?#!&}~!

9,03× 10

= 1,5 mol 6,02× 1023 massa CO2 Mr CO2 99 gram (12 + 32) gram/mol

Kimia Kelas X

81

=

99 gram 44 gram/mol

= 2,25 mol

mol CO2 pada tabung A mol CO2 pada tabung B = volume CO2 pada tabung A volume CO2 pada tabung B 1,5 mol 12,8 liter

=

2,25 mol volume CO2 pada tabung B

Volume CO2 pada tabung B = 19,2 liter. 34. Jawaban: c massa asetaminofen Mr asetaminofen = mol asetaminofen

=

0,0302 g 0,0002 mol

= 151 g/mol

a.

C8H9NO Mr = (8 × Ar C) + (9 × Ar H) + (1 × Ar N) + (1 × Ar O) = (8 × 12) + (9 × 1) + (1 × 14) + (1 × 16) = 96 + 9 + 14 + 16 = 135 g/mol b. C8H8NO2 Mr = (8 × Ar C) + (8 × Ar H) + (1 × Ar N) + (2 × Ar O) = (8 × 12) + (8 × 1) + (1 × 14) + (2 × 16) = 96 + 8 + 14 + 32 = 150 g/mol c. C8H9NO2 Mr = (8 × Ar C) + (9 × Ar H) + (1 × Ar N) + (2 × Ar O) = (8 × 12) + (9 × 1) + (1 × 14) + (2 × 16) = 96 + 9 + 14 + 32 = 151 g/mol d. C8H8N2O Mr = (8 × Ar C) + (8 × Ar H) + (2 × Ar N) + (1 × Ar O) = (8 × 12) + (8 × 1) + (2 × 14) + (1 × 16) = 96 + 8 + 28 + 16 = 148 g/mol e. C8H9N2O Mr = (8 × Ar C) + (9 × Ar H) +(2 × Ar N) + (1 × Ar O) = (8 × 12) + (9 × 1) + (2 × 14) + (1 × 16) = 96 + 9 + 28 + 16 = 149 g/mol Jadi, rumus molekul asetaminofen adalah C8H9NO2. 35. Jawaban: b mol HCl = volume HCl × molaritas HCl = 200 ml × 0,1 M = 20 mmol = 0,02 mol mol CaCO3 =

massa CaCO3 Mr CaCO3

=

2 gram 100 gram / mol

= 0,02 mol 2HCl(aq) + CaCO3(s) → CaCl2(aq) + H2O( ) + CO2(g) Mula-mula : 0,02 mol 0,02 mol – – – Reaksi : 0,02 mol 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Sisa : – 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol

Pereaksi pembatas (pereaksi yang habis lebih dahulu) adalah HCl. CaCO3 yang tersisa = mol CaCO3 sisa × Mr CaCO3 = 0,01 mol × 100 gram/mol = 1 gram Volume gas CO2 = mol CO2 × 22,4 liter/mol = 0,01 mol × 22,4 liter/mol = 0,224 liter/mol 36. Jawaban: c P=

38 cmHg 76 cmHg

× 1 atm = 0,5 atm

V = 15 liter R = 0,082 L atm/mol K T = 27 + 273 = 300 K P·V=n·R·T 0,5 · 15 = n · 0,082 · 300 n=

7,5 24,6

Mr gas X =

= 0,305 mol

massa gas X Mol gas X


13,41 gram 0,305 mol

= 43,97 gram/mol ≈ 44 gram/mol. 37. Jawaban: d 25NxOy → 50NO + 12,5O2 N = 25x = 50 x=2 O = 25y = 50 + 25 25y = 75 y=3 Jadi, rumus kimia oksida nitrogen tersebut adalah N2O3. 38. Jawaban: c Massa 1 mol XCl sebesar 74,5 g. Massa atom relatif X adalah: Mr XCl =

74,5 g massa = 1mol mol

= 74,5 g/mol Mr XCl = Ar X + Ar Cl 74,5 = Ar X + 35,5 Ar X = 39 39. Jawaban: b Jumlah molekul C19H26O3 = mol C19H26O3 × L =

massa C19H26O 3 Mr C19H26O 3

×L 15,1g

= ((19 × A C) + (26 × A H) + (3 × A O)) g/mol r r r × (6 × 1023 mol–1)

82

=

4.

15,1g

Nama Oksida Basa

= ((19 × 12) + (26 × 1) + (3 × 16)) g/mol × (6 × 1023 mol–1) 15,1g

= (228 + 26 + 48) g/mol × (6 × 1023 mol–1) =

15,1g 302 g/mol

× (6 ×

1023

mol–1)

=3×

1022

Jadi, jumlah molekul C19H26O3 dalam 15,1 g = 3 × 1022. 40. Jawaban: b 76,3 % =

x × Ar C Mr vitamin K

× 100 %

x ×12

76,3 % = 173 × 100 % 1.200x = 13.199,9 x = 10,99 ≈ 11 Jadi, jumlah atom karbon pada setiap molekul vitamin K adalah 11.

Na2O = natrium oksida

NaOH = natrium hidroksida

K2O = kalium oksida

KOH = kalium hidroksida

CaO = kalsium oksida

Ca(OH)2 = kalsium hidroksida

BaO = barium oksida

Ba(OH)2 = barium hidroksida

Al2O3 = aluminium oksida

Al(OH)3 = aluminium hidroksida

5. a. b. c. d. e. f. 6. a.

Ba3N2 = barium nitrida PbI2 = timbal(II) iodida N2O5 = dinitrogen pentaoksida NH3 = amonia Al2S3 = aluminium sulfida CF4 = karbon tetrafluorida Ca(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2(g)

kalsium

B.

Uraian

1. Jumlah kulit elektron = 3, yaitu K, L, dan M. Jumlah elektron valensi = 1, berarti 2 elektron menempati kulit K, 8 elektron menempati kulit L, dan 1 elektron menempati kulit M. Jika jumlah neutron = 12, jumlah elektron = 2 + 8 + 1 = 11, maka nomor massa atau nukleusnya adalah 23 karena nomor massa = neutron + jumlah elektron. Jadi, unsur tersebut mempunyai nomor atom 11 dan nomor massa 23, sedangkan lambangnya adalah 23 11X. 2. Urutan titik didih dari yang paling tinggi yaitu: NaCl > HF > N2O > SO2 > C4H10 Alasan: a. NaCl = merupakan senyawa ion yang memiliki kristal ionik yang besar dan kuat. b. HF = memiliki ikatan hidrogen yaitu ikatan yang terjadi antara atom yang sangat elektronegatif (N, O, dan F) dengan atom H. c. N2O = merupakan senyawa kovalen polar yang memiliki gaya antardipol. d. SO2 = merupakan senyawa kovalen nonpolar yang memiliki gaya London dan Mr sebesar 64. e. C4H10 =merupakan senyawa kovalen nonpolar yang memiliki gaya London dan Mr sebesar 58. 3. Unsur X menyumbangkan 4 elektronnya untuk digunakan secara bersama-sama dengan 2 buah unsur Y agar mencapai kestabilan. Setiap unsur Y menyumbangkan 2 elektron untuk digunakan bersama-sama dengan 1 buah unsur X. X: 2 · 4 (golongan IVA) Y: 2 · 6 (golongan VIA)

Nama Senyawa Basa

b.

asam klorida

etanol

7. a.

kalsium klorida hidrogen

C2H5OH(aq) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O( )

mol Bi =

oksigen

massa Bi Ar Bi

=

karbon dioksida

15 gram 209 gram/mol

air

= 0,072 mol

1

mol Bi(NO3)3 · 5H2O = 1 × mol Bi 1

= 1 × 0,072 mol = 0,072 mol Massa Bi(NO3)3 · 5H2O = mol Bi(NO3)3 · 5H2O × Mr Bi(NO3)3 · 5H2O = 0,072 mol × ((1 × Ar Bi) + (3 × Ar N) + (14 × Ar O) + (10 × Ar H)) g/mol = 0,072 mol × ((1 × 209) + (3 × 14) + (14 × 16) + (10 × 1)) g/mol = 0,072 mol × (209 + 42 + 224 + 10) g/mol = 0,072 mol × 485 g/mol = 34,92 gram Jadi, massa Bi(NO3)3 · 5H2O = 34,92 gram. b.

4

mol HNO3 = 1 × mol Bi 4

= 1 × 0,072 mol = 0,288 mol Larutan mengandung 30% HNO3. Massa larutan 100

= 30 × massa HNO3 100

= 30 × mol HNO3 × Mr HNO3 100

= 30 × 0,288 mol × ((1 × Ar H) + (1 × Ar N) + (3 × Ar O)) g/mol Kimia Kelas X

83

100

Bijih yang harus tersedia

100

= 0,2 × 10 kg = 5.000 kg = 5 ton Biji yang harus diolah sebanyak 5 ton.

= 30 × 0,288 mol × ((1 × 1) + (1 × 14) + (3 × 16)) g/mol = 30 × 0,288 mol × 63 g/mol = 60,48 gram Jadi, massa larutan 30% asam nitrat 60,48 gram.

100

10. a.

8. Massa asam oksalat = 45 gram Volume larutan = 500 cm3 = 0,5 dm3 Mr(COOH)2 = 90 g/mol

WO3 + 3C → 3CO + W MrWO3 = 232 g/mol massa

45 g

Konsentrasi (COOH)2 dalam g/dm3 = 0,5 dm3 = 90 g/dm3 3 Konsentrasi (COOH)2 dalam mol/dm

mol C

45 g

= 90 g / mol × 0,5 dm3 = 1 mol/dm3. Jadi, konsentrasi asam oksalat 1 mol/dm3. 9. Kalaverit mengandung 40 % emas, artinya dalam 100 kg kalaverit terdapat 40 kg emas. Oleh karena itu, untuk memperoleh 4 kg emas diperlukan kalaverit sebanyak: 4

= 40 × 100 kg = 10 kg Bijih hanya mengandung 2.000 bpj kalaverit 2.000

= 106 × 100 % = 0,2 %

84


116 g

mol WO3 = M WO = 232 g/mol r 3 = 0,5 mol

b.

3

= 1 × 0,5 mol = 1,5 mol massa C = mol C × ArC = 1,5 × 12 = 18 gram Jadi, massa karbon yang diperlukan sebanyak 18 gram. mol WO3 = mol W = 0,5 mol massa W = mol W × Ar W = 0,5 × 184 = 92 gram Jadi, wolfram yang diperoleh (maksimal) sebanyak 92 gram.

01 Kunci Jawaban Dan Pembahasan KIMIA XA

Recommend Documents