Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu: 1. memb membedaka edakan n sifat-sifat sifat-sifat larutan larutan elektroli elektrolitt dan nonelektrol nonelektrolit; it; 2. mend mendeskr eskripsik ipsikan an cara larutan larutan elektrolit elektrolit menghantark menghantarkan an arus listrik; listrik; 3. meny menyebutk ebutkan an jenis ikatan ikatan dalam larutan larutan elektroli elektrolitt dan nonelektroli nonelektrolit. t. Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik mampu: 1. mensyukuri keberadaan berbagai larutan elektrolit elektrolit dan nonelektrolit sebagai ciptaan Tuhan; Tuhan; 2. bertanggung jawab, jawab, memiliki rasa ingin tahu tinggi, cermat, cermat, dan teliti dalam setiap kegiatan serta pemanfaatan larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit dalam kehidupan sehari-hari.
Latihan 1 Sifat-Sifat Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit Latihan 2 Soal-Soal
Materi
Cara Larutan Elektrolit Menghantarkan Arus Listrik
Latihan 3 Jenis Ikatan Senyawa dalam Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit Ulangan Harian
Membedakan Campuran Homogen dan Heterogen
Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit
Tugas
Batu Baterai dengan Elektrolit Kulit Pisang
Merancang Percobaan untuk Mengidentifikasi Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit Mengamati Hantaran Arus Listrik Garam Dapur Membedakan Jenis Ikatan Senyawa
Minuman Isotonik
Kegunaan Kalsium Klorida
Informasi
Kegiatan
Praktikum
Berselancar di Internet
Mengidentifikasi Sifat Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit Manfaat Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit Perbedaan Senyawa Kovalen Polar dan Nonpolar
Kimia Kelas X
1
A.
Piliha han n Gan anda da
1. Pasangan Pasangan data data dalam dalam tabel tabel berikut berikut yang tepat tepat adalah . . . . Baha Ba han n ya yang ng Di Dic cam ampu purr a. b. c. d. e.
tepung dan air buah-buahan dan air gula dan air minyak goreng dan air garam dan air
Jeni Je nis s Ca Camp mpur uran an homogen homogen heterogen heterogen heterogen
2. Suatu larutan limbah diuji menggun menggunakan akan alat alat uji elektrolit. Hasilnya lampu tidak dapat menyala, tetapi terdapat sedikit gelembung gas. Larutan tersebut termasuk golongan . . . . a. elek elektrol trolit it kuat kuat,, karen karena a tidak tidak dap dapat at men menyala yalakan kan lampu b. non nonele elektr ktroli olit, t, kare karena na tida tidak k dapat dapat men menyal yalaka akan n lampu c. non nonel elek ektro trolit lit,, karena karena hanya hanya mengh menghas asilk ilkan an gelembung gas d. ele elektr ktroli olitt kuat, kuat, kar karena ena han hanya ya men mengha ghasil silkan kan gelembung gas e. ele elektro ktrolit lit lem lemah, ah, kar karena ena han hanya ya meng menghas hasilk ilkan an gelembung gas 3. Larutan kalium klorida jika diuji dengan alat uji uji elektrolit akan menunjukkan hasil yang sama dengan larutan . . . . a. gula d. asam cuka b. urea e. garam dapur c. alkohol 4. Larutan Larutan berikut berikut yang yang merupaka merupakan n pasangan pasangan elektrolit kuat dan nonelektrolit secara berturutturut yaitu . . . . a. AgCl dan KOH b. HNO3 dan AgOH c. KOH dan CO(NH2)2 d. HNO3 dan CH3COOH e. CO(NH2)2 dan CH3COOH 5. Pasangan Pasangan larutan larutan dan dan hasil hasil uji dengan dengan alat alat uji elektrolit yang tepat adalah . . . . a. Na NaOH OH,, lam lampu pu me meny nyal ala a red redup up b. HC HCl, l, ti tida dak k ad ada a gel gelem embu bung ng ga gas s c. HC HCOO OOH, H, la lamp mpu u men menya yala la re redu dup p d. C2H5OH, lampu menyala terang e. CO(NH2)2, ada banyak gelembung gas
2
Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit
6. Suatu laruta larutan n bersifat bersifat tidak tidak dapat dapat menghan menghantarkan tarkan arus listrik. Larutan tersebut merupakan pelarut yang biasa digunakan sebagai antiseptik. Larutan yang dimaksud adalah . . . . a. etanol b. glukosa c. asam kl klorida d. natri riu um kl klorida e. ka kali lium um hi hidr drok oksi sida da 7. Sebanyak 3 mol senyawa kalium klorida dilarutk dilarutkan an dalam air. Pada keadaan setimbang diperoleh ion positif dan ion negatif. Jika derajat ionisasi sebesar 25 %, jumlah mol ion positif yang dihasilkan sebesar . . . mol. a. 0,25 d. 1,00 b. 0,50 e. 1,25 c. 0,75 8. Pernyataan Pernyataan berikut berikut yang tepat menge mengenai nai bahan bahan yang digunakan dalam air aki adalah . . . a. Be Bers rsif ifat at ele elekt ktro roli litt lemah lemah.. b. Ti Tida dak k ter terio ioni nisa sasi si da dala lam m ai air. r. c. Me Meng ngan andu dung ng se seny nyaw awa a bas basa. a. d. Me Meng ngan andu dung ng sen senya yawa wa asa asam m sulf sulfat at.. e. Men Mengha ghanta ntarka rkan n arus arus lis listrik trik den dengan gan lem lemah. ah. 9. Senyawa Senyawa HCl yang dilarutk dilarutkan an dalam dalam benzena benzena tidak dapat menghantarkan arus listrik karena .... a. HCl me meru rupa paka kan n zat zat no none nele lekt ktrol rolit it b. HCl tid tidak ak teri terion onis isas asii dala dalam m benz benzen ena a + c. HC HCll ter terur urai ai me menj njad adii ion ion H dan ion Cl – d. HCl mem membe bent ntuk uk end endap apan an dala dalam m benz benzen ena a e. ben benzen zena a tida tidak k meng menghan hantark tarkan an aru arus s list listrik rik 10. Pernyataan Pernyataan berikut berikut yang yang tepat tepat mengenai mengenai minuma minuman n isotonik yang diuji dengan alat uji elektrolit adalah ... a. Te Term rmas asuk uk ele elekt ktro roli litt kuat kuat.. b. Te Term rmas asuk uk lar larut utan an non nonel elek ektr trol olit. it. c. Me Meng ngha hasi silk lkan an ny nyal ala a lam lampu pu te teran rang. g. d. Ti Tida dak k meng mengha hasi silk lkan an gele gelemb mbun ung g gas. gas. e. Me Meng ngha hasi silk lkan an sedi sediki kitt gelem gelembu bung ng gas. gas. B.
Uraian
1. Jika disedia disediakan kan larutan larutan X, lalu Anda Anda diminta diminta untuk untuk menguji larutan tersebut termasuk larutan elektrolit atau nonelektrolit, bagaimana rancangan percobaan Anda?
2. Berdasarkan kemampuan menghantarkan arus listrik, larutan dibedakan menjadi beberapa jenis. Jelaskan dan berikan contoh jenis-jenis larutan tersebut! 3. Mengapa air laut dapat menghantarkan arus listrik?
A.
Pilihan Ganda
1. Larutan asam sulfat dapat menghantarkan arus listrik karena . . . . a. terdapat ion H + dan SO 42– yang bergerak bebas b. terdapat molekul H 2SO4 dalam larutan c. merupakan larutan elektrolit lemah d. terionisasi sebagian dalam larutan e. mempunyai derajat ionisasi nol 2. Suatu percobaan untuk menguji daya hantar listrik larutan dilakukan terhadap suatu larutan. Hasilnya ditunjukkan oleh gambar berikut.
Sifat yang ditunjukkan oleh larutan tersebut adalah .... a. nonelektrolit b. elektrolit kuat c. elektrolit lemah d. bukan penghantar listrik e. penghantar listrik yang lemah 3. Pada konsentrasi yang sama larutan HCl memiliki daya hantar listrik lebih kecil daripada larutan .... a. H2SO4 d. C6H12O6 b. HNO3 e. CH3COOH c. HCOOH 4. Suatu larutan mempunyai ciri-ciri berikut. 1) Pada uji daya hantar listrik, lampu menyala redup.
4. Larutan basa amonium hidroksida sebanyak 6 mol dilarutkan dalam air sehingga tersisa 4 mol. Hitunglah derajat ionisasi larutan basa tersebut! 5. Asam lemah bervalensi dua, H 2X sebanyak 12,4 gram dilarutkan dalam air. Di dalam air, asam lemah tersebut terion sebesar 25 %. Tentukan massa molekul relatif asam lemah jika diketahui massa asam yang tidak terion 0,15 mol!
2)
Pada uji daya hantar listrik terdapat gelembung gas. 3) Masih ada sisa molekul dalam larutannya. Kemungkinan larutan tersebut yaitu . . . . a. NaCl d. H 2SO4 b. CO(NH2)2 e. CH3COOH c. C6H12O6 5. Suatu senyawa tetap berbentuk molekul saat dilarutkan dalam air. Hal ini berarti senyawa tersebut .... a. mengalami ionisasi sebagian b. menimbulkan gas pada elektrode c. merupakan senyawa nonelektrolit d. mempunyai derajat ionisasi 0 < α < 1 e. menghasilkan nyala lampu redup pada uji daya hantar listrik 6. Senyawa berikut ketika dilarutkan dalam air akan menghasilkan persamaan reaksi ionisasi dengan panah hanya satu arah adalah . . . . a. NH4OH d. CO(NH2)2 b. Ba(OH)2 e. CH3COOH c. C12H22O11 7. Data hasil uji daya hantar listrik terhadap beberapa larutan ditunjukkan dalam tabel berikut. Latihan 1) 2) 3) 4) 5)
Nyala Lampu Menyala redup Tidak menyala Menyala terang Tidak menyala Menyala redup
Gelembung Gas Ada sedikit Ada banyak Ada banyak Tidak ada Ada banyak
Pasangan larutan yang bersifat elektrolit kuat dan nonelektrolit secara berturut-turut ditunjukkan oleh nomor . . . . a. 1) dan 2) d. 3) dan 4) b. 1) dan 5) e. 3) dan 5) c. 2) dan 4)
Kimia Kelas X
3
8. Larutan glukosa jika diuji dengan alat uji daya hantar listrik akan menunjukkan hasil seperti gambar . . . . a.
a. b. c. d. e.
d.
B.
b.
e.
Hanya muncul gelembung gas saat dilakukan uji daya hantar listrik. Tetapan ionisasi senyawa sama dengan 1. Menghantarkan arus listrik kurang kuat. Teronisasi sebagian. Nyala lampu redup.
Uraian
1. Tuliskan reaksi ionisasi senyawa-senyawa berikut, lalu tentukan senyawa yang termasuk elektrolit kuat! a. HF c. HNO2 b. CH3OH d. HClO4 2. Perhatikan data di bawah ini! 1) Air laut 3) Air tanah 2) Air hujan 4) Air gula Urutkan larutan tersebut berdasarkan daya hantar listriknya dari yang paling tinggi! Jelaskan!
c.
9. Senyawa FeCl 2 jika dilarutkan dalam air akan dapat menghantarkan arus listrik karena . . . . a. ion Fe 2+ membentuk endapan melapisi anode b. ion Fe2+ menangkap elektron dari katode c. ion Cl– menghasilkan gas klorin di katode d. ion Cl– menangkap elektron dari anode e. ion Fe2+ melepas elektron ke katode
3. Jelaskan terjadinya hantaran arus listrik pada senyawa elektrolit! 4. Jelaskan perbedaan larutan garam dapur dan gula pasir jika diuji dengan alat uji daya hantar listrik! 5. Tunjukkan bahwa daya hantar listrik senyawa KOH 5,6 gram lebih besar daripada NH 4OH 7 gram dengan derajat ionisasi 0,2!
10. Pernyataan berikut yang benar mengenai larutan elektrolit kuat adalah . . .
A.
Pilihan Ganda
1. Pernyataan yang tepat untuk membedakan senyawa ion, kovalen polar, dan kovalen nonpolar berdasarkan kemampuannya menghantarkan arus listrik adalah . . . a. Senyawa ion dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk padatannya. b. Senyawa ion tidak dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk lelehannya. c. Senyawa kovalen polar dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk lelehannya. d. Senyawa kovalen polar dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk larutannya. e. Senyawa kovalen nonpolar dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk larutannya.
4
Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit
2. Suatu senyawa dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk lelehannya. Senyawa tersebut dimanfaatkan dalam pembuatan pupuk karena mampu membantu pertumbuhan biji, buah, dan bunga. Senyawa yang dimaksud adalah . . . . a. KCl d. CH3OH b. NaCl e. CH3COOH c. H3PO4 3. Perhatikan senyawa-senyawa berikut! 1) K2SO4 4) Na2SO4 2) HNO3 5) NH4OH 3) CO(NH2)2 Di antara senyawa-senyawa tersebut yang berikatan secara kovalen polar adalah . . . . a. 1) dan 2) d. 3) dan 4) b. 1) dan 3) e. 4) dan 5) c. 2) dan 5)
4. Pasangan antara senyawa, jenis, dan sifatnya berikut yang tepat adalah . . . . Senyawa a. b. c.
HCl KBr H2CO3
d.
C6H12O6
e.
HCOOH
Jenis Senyawa senyawa ion senyawa ion senyawa kovalen polar senyawa kovalen nonpolar senyawa kovalen polar
Titik Leleh (°C)
X
–25
Y
2.900
Kelarutan dalam Air
e.
Sifat Senyawa elektrolit kuat elektrolit kuat elektrolit kuat elektrolit lemah nonelektrolit
5. Perhatikan data sifat fisik senyawa A dan B berikut! Senyawa
d.
Daya Hantar Listrik Larutan
Tidak larut
Tidak menghantarkan
Larut
Menghantarkan
Jenis ikatan yang terdapat dalam senyawa A dan senyawa B secara berturut-turut adalah . . . . a. hidrogen dan ion b. kovalen polar dan hidrogen c. kovalen nonpolar dan ion d. kovalen polar dan kovalen nonpolar e. kovalen nonpolar dan kovalen polar 6. Perhatikan beberapa sifat senyawa berikut! 1) Tidak terionisasi. 2) Tidak terdapat molekul dalam larutannya. 3) Dapat menghantarkan arus listrik. 4) Tidak menghasilkan gelembung gas. Sifat-sifat larutan NaCl terdapat pada nomor . . . . a. 1) dan 2) d. 3) dan 4) b. 2) dan 3) e. 4) dan 1) c. 2) dan 4) 7. Suatu senyawa dikatakan kovalen nonpolar apabila . . . . a. larutan tersebut dapat terionisasi sempurna b. larutan tersebut dapat menghantarkan arus listrik c. nilai derajat ionisasi larutan sama dengan 0 (nol) d. menghasilkan gelembung gas pada uji daya hantar listrik e. larutan dalam air tidak ditemukan dalam bentuk molekulnya 8. Larutan kalsium klorida memiliki daya hantar listrik lebih besar daripada larutan natrium klorida karena . . . . a. larutan natrium klorida tidak terionisasi sempurna b. larutan kalsium klorida mampu mengalami ionisasi sebagian c. larutan natrium klorida hanya menyalakan lampu secara redup
larutan kalsium klorida memiliki jumlah ion lebih banyak daripada larutan natrium klorida larutan kalsium klorida memiliki derajat ionisasi lebih kecil daripada larutan natrium klorida
9. Reaksi ionisasi senyawa berikut yang benar adalah . . . . a. HBr H+ + Br – b. CaCl2 → Ca2+ + 2Cl– c. HCOOH → HCOO– + H+ d. NH4OH → NH4+ + OH– e. H2SO4 2H+ + 2SO42– 10. Senyawa A tersedia di laboratorium. Seorang siswa menguji kelarutannya dengan cara melarutkan dalam air dan benzena. Ternyata senyawa A tidak larut dalam air, tetapi larut dalam benzena. Peristiwa yang mungkin terjadi saat senyawa A diuji daya hantar listriknya adalah . . . . a. lampu menyala terang dan gelembung gas banyak b. lampu menyala redup dan gelembung gas banyak c. lampu menyala redup dan gelembung gas sedikit d. lampu tidak menyala dan gelembung gas banyak e. lampu tidak menyala dan tidak ada gelembung gas B.
Uraian
1. Jelaskan perbedaan antara senyawa ion dan kovalen polar mengenai daya hantar listriknya! 2. Perhatikan gambar percobaan uji daya hantar listrik senyawa berikut dalam bentuk lelehan dan larutannya!
Larutan
Kimia Kelas X
5
Lelehan Berdasarkan gambar percobaan tersebut, buatlah kesimpulan jenis ikatan yang terbentuk dalam senyawa dan berikan alasannya! 3. Mengapa senyawa ion dalam bentuk lelehan dan larutan dapat menghantarkan arus listrik, tetapi dalam bentuk padatan/kristal tidak dapat menghantarkan arus listrik?
A.
Pilihan Ganda
1. Salah satu ciri larutan elektrolit kuat yaitu . . . . a. ion-ion diam pada tempatnya b. larutan tetap berbentuk molekul c. tidak menghantarkan arus listrik d. menyalakan lampu dengan redup e. mempunyai derajat ionisasi = 1 2. Suatu larutan diuji dengan alat uji elektrolit dan menunjukkan hasil seperti gambar berikut.
Larutan yang dapat menunjukkan hasil seperti gambar tersebut adalah . . . . a. NaOH b. HCl c. H2S d. C12H22O11 e. CO(NH2)2 3. Persamaan reaksi yang tepat pada saat senyawa berikut dilarutkan dalam air adalah . . . . a. CO(NH2)2 CO2+ + 2NH2– b.
KOH K+ + OH–
c.
Be(OH)2 → Be2+ + 2OH–
d.
CH3COOH CH3COO– + H+
e.
CaCl2 Ca2+ + 2Cl–
4. Larutan HF termasuk elektrolit lemah karena . . . . a. merupakan asam kuat b. tetap berbentuk molekul c. mempunyai ikatan hidrogen d. terurai sempurna menjadi ion-ion e. mempunyai derajat ionisasi antara 0 hingga 1
6
Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit
4. Minuman isotonik dikatakan dapat menggantikan cairan tubuh yang hilang. Mengapa demikian? 5. Larutan asam asetat sebanyak 30 gram dilarutkan dalam air. Jika harga tetapan ionisasinya sebesar 0,3, hitunglah jumlah ion yang dapat menghantarkan arus listrik! (A r: C = 12, H = 1, O = 16) (Bilangan Avogadro = 6,02 × 10 23)
5. Pasangan larutan dan harga derajat ionisasinya berikut yang tepat adalah . . . . Larutan a. b. c. d. e.
KCl Ca(OH)2 H3PO4 HCOOH C2H5OH
Harga Derajat Ionisasi = 0 α = 0 α = 1 0 < α < 1 α = 1 α
6. Pasangan senyawa berikut yang dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk lelehannya adalah . . . . a. KCl dan NaBr b. HCl dan HNO3 c. HBr dan HCOOH d. H2SO4 dan NH4OH e. NaCl dan C6H12O6 7. Suatu larutan mempunyai ciri-ciri larut dalam kloroform dan tidak dapat menyalakan lampu saat diuji daya hantar listriknya. Larutan tersebut termasuk golongan larutan . . . . a. ion d. nonelektrolit b. asam e. kovalen polar c. elektrolit 8. Seorang siswa mengadakan percobaan untuk menguji daya hantar listrik beberapa sampel. Percobaan tersebut menunjukkan hasil seperti gambar berikut. (a)
(b)
(c)
Berdasarkan data tersebut, urutan sampel (a), (b), dan (c) yang tepat adalah . . . . a. larutan vitamin C, air laut, dan larutan urea b. larutan vitamin C, larutan urea, dan air laut c. air laut, larutan urea, dan larutan vitamin C d. air laut, larutan vitamin C, dan larutan urea e. larutan urea, larutan vitamin C, dan air laut 9. Berikut data hasil pengujian daya hantar listrik beberapa air limbah beserta nilai derajat ionisasinya ( α). Pengamatan
Air Limbah
K L M N O
Nyala Lampu
Gelembung Gas
Terang Padam Padam Padam Padam
Banyak Sedikit Tidak ada Tidak ada Sedikit
Derajat Ionisasi (α)
1 0,05 0 0 0,2
Pasangan air limbah yang tergolong elektrolit lemah adalah . . . . a. K dan L d. L dan N b. K dan M e. L dan O c. L dan M 10. Sebanyak 8,2 gram garam natrium asetat dilarutkan dalam air. Jika diketahui banyaknya ion garam yang dapat menghantarkan arus listrik sebesar 0,1 mol, harga tetapan ionisasi garam tersebut adalah . . . . (A r: C = 12, H = 1, O = 16, Na = 23) a. 0,10 d. 0,50 b. 0,20 e. 0,75 c. 0,25 11. Senyawa berikut yang termasuk golongan kovalen nonpolar adalah . . . . a. LiF d. CH3OH b. KCl e. BaBr2 c. HBr 12. Perhatikan gambar pengujian daya hantar listrik beberapa larutan berikut!
1)
2)
3)
4)
5)
Pasangan larutan yang bersifat nonelektrolit dan elektrolit lemah ditunjukkan oleh nomor . . . . a. 1) dan 2) d. 3) dan 5) b. 2) dan 4) e. 4) dan 5) c. 3) dan 4)
13. Diketahui larutan-larutan berikut. 1) K2SO4 3) Al(OH)3 2) Fe(OH)3 4) NaCl Larutan yang mempunyai derajat ionisasi = 1 ditunjukkan oleh nomor . . . . a. 1) dan 2) d. 2) dan 3) b. 1) dan 3) e. 2) dan 4) c. 1) dan 4) 14. Persamaan ionisasi suatu larutan dituliskan sebagai berikut. AB A+ + B– Larutan AB kemungkinan berupa . . . . a. NaCl d. C 2H5OH b. HBr e. CH3COOH c. KOH 15. Kelompok larutan berikut yang merupakan larutan elektrolit lemah adalah . . . . a. Be(OH)2, Mg(OH)2, dan NH4OH b. NaCl, Mg(OH)2, dan HCl c. C2H5OH, Mg(OH)2, dan CaCl2 d. Be(OH)2,NH4OH, dan H2SO4 e. HI, HBr, dan NH4OH 16. Larutan berikut jika diuji menggunakan alat uji daya hantar listrik akan menunjukkan hasil yang mirip dengan larutan NaCl adalah . . . . a. NH4OH d. CO(NH2)2 b. HCOOH e. C12H22O11 c. H2SO4 17. Diketahui beberapa larutan dengan konsentrasinya sebagai berikut. 1) HCl 0,1 M 2) H2SO4 0,05 M 3) H2SO4 0,1 M 4) CH3COOH 0,05 M 5) CH3COOH 0,1 M Urutan larutan dengan daya hantar listrik dari yang paling kecil yaitu . . . . a. 1), 2), 3), 4), dan 5) b. 2), 1), 3), 5), dan 4) c. 3), 4), 5), 2), dan 1) d. 4), 5), 2), 1), dan 3) e. 5), 4), 2), 1), dan 3) 18. Larutan NH4OH dapat menghantarkan arus listrik karena . . . . a. memiliki derajat ionisasi satu b. merupakan larutan elektrolit kuat c. terionisasi sebagian dalam larutan d. terbentuk ion NH 4+ dan OH– secara sempurna e. dalam larutan hanya terdapat molekul NH 4OH
Kimia Kelas X
7
19. Data hasil uji daya hantar listrik beberapa air limbah sebagai berikut. Air Limbah A B C D E
Nyala Lampu Redup Tidak ada Tidak ada Terang Redup
Gelembung Gas Derajat Ionisasi 0,7 0,2 0 1,0 0,5
Sedikit Sedikit Tidak ada Banyak Sedikit
Berdasarkan data di atas, air limbah yang dapat menghantarkan arus listrik dengan baik dan tidak dapat menghantarkan arus listrik secara berturutturut adalah . . . . a. A dan B d. D dan C b. B dan D e. E dan A c. C dan E 20. Garam NaCl dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk lelehan dan larutannya, tetapi dalam bentuk kristal tidak dapat menghantarkan arus listrik karena . . . . a. tidak adanya air dalam kristal b. NaCl dalam bentuk kristal tidak terhidrasi c. dalam bentuk kristal NaCl bersifat polar d. dalam kristal NaCl tidak terdapat ion yang bergerak bebas e. ikatan antarkristal NaCl kuat, sehingga tidak dapat dilalui arus listrik 21. Senyawa X dan Y mempunyai sifat seperti ditunjukkan dalam tabel berikut. Senyawa
Titik Didih (°C)
X Y
–35 881
Kelarutan dalam Air Tidak larut Larut
Daya Hantar Listrik Padatan
L ele ha n
L aru ta n
(–) (–)
(–) (+)
(–) (+)
Keterangan: (+) = menghantarkan arus listrik; (–) = tidak menghantarkan arus listrik
Berdasarkan data tersebut, jenis ikatan pada kedua senyawa yang tepat adalah . . . .
a. b. c. d. e.
Senyawa X
Senyawa Y
ion ion kovalen polar kovalen nonpolar kovalen nonpolar
kovalen polar kovalen nonpolar ion ion kovalen polar
22. Pernyataan yang tepat mengenai senyawa KBr adalah . . . a. Dapat larut dalam air. b. Memiliki titik leleh rendah. c. Memiliki titik didih rendah. d. Tidak dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk lelehan. e. Tidak dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk larutan.
8
Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit
23. Pasangan zat elektrolit lemah dan elektrolit kuat secara berturut-turut adalah . . . . a. cuka dan gula pasir b. cuka dan garam dapur c. alkohol dan asam klorida d. urea dan natrium bromida e. asam klorida dan asam formiat 24. Perhatikan gambar pengujian daya hantar listrik beberapa larutan berikut ini!
1)
2)
3)
4)
5)
Larutan yang bersifat elektrolit kuat dan elektrolit lemah berturut-turut ditunjukkan oleh gambar nomor . . . . a. 1) dan 2) d. 2) dan 3) b. 1) dan 3) e. 4) dan 5) c. 1) dan 5) 25. Suatu senyawa memiliki titik leleh 810 °C serta dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk lelehan maupun larutannya. Jika diuji dengan alat uji daya hantar listrik, kemungkinan hasil yang ditunjukkan adalah . . . . a. nyala lampu terang dan banyak gelembung gas b. nyala lampu redup dan banyak gelembung gas c. nyala lampu redup dan sedikit gelembung gas d. lampu tidak menyala dan sedikit gelembung gas e. lampu tidak menyala dan tidak ada gelembung gas 26. Jika gas amonia dilarutkan dalam air, maka . . . . a. nyala lampu terang dan gelembung gas banyak saat diuji daya hantar listriknya b. tidak dapat menghantarkan arus listrik c. terurai sebagian menjadi ion-ionnya d. mempunyai derajat ionisasi = 1 e. bersifat nonelektrolit 27. Diketahui beberapa senyawa elektrolit berikut. 1) KCl 4) K2SO4 2) NaOH 5) NaCl 3) H2SO4 Pasangan senyawa elektrolit yang digunakan sebagai pupuk ditunjukkan oleh nomor . . . . a. 1) dan 3) d. 2) dan 5) b. 1) dan 4) e. 4) dan 5) c. 2) dan 3)
28. Senyawa M mempunyai sifat sebagai berikut. 1) Mudah larut dalam air. 2) Dapat menghantarkan arus listrik dalam fase cair. 3) Titik didih dan titik lelehnya tinggi. Jenis ikatan dalam senyawa M adalah . . . . a. ion d. kovalen polar b. logam e. kovalen nonpolar c. hidrogen 29. Larutan NaOH 0,2 M sebanyak 50 mL terionisasi. Jika banyaknya NaOH yang tidak terion 2 mmol, besarnya derajat ionisasi NaOH adalah . . . . a. 0,1 d. 0,8 b. 0,2 e. 1,0 c. 0,5 30. Senyawa HCl merupakan contoh senyawa . . . . a. ion yang bersifat nonelektrolit b. ion yang bersifat elektrolit kuat c. kovalen yang bersifat nonelektrolit d. kovalen yang bersifat elektrolit kuat e. kovalen yang bersifat elektrolit lemah B.
Uraian
1. Jelaskan ciri-ciri larutan elektrolit dan nonelektrolit! 2. Mengapa larutan asam nitrat termasuk larutan elektrolit, sedangkan larutan etanol termasuk larutan nonelektrolit? 3. Senyawa HCl dan CH 3 COOH sama-sama merupakan senyawa kovalen polar. Akan tetapi, ketika diuji dengan alat uji elektrolit akan menunjukkan hasil berbeda. Mengapa demikian? 4. Perhatikan gambar pengujian daya hantar listrik beberapa larutan berikut!
1)
2)
3)
4)
5. Suatu senyawa mempunyai ciri-ciri titik didih tinggi, larut dalam air, dan tidak larut dalam dietil eter. Berdasarkan ciri-cirinya termasuk golongan apakah senyawa tersebut? Bagaimana sifatnya dalam menghantarkan arus listrik? Jelaskan dan berikan contohnya! 6. Senyawa X mempunyai berat molekul 52 g/mol dan derajat ionisasi 50%. Sebanyak 2,6 gram senyawa tersebut dilarutkan dalam air. a. Hitunglah sisa senyawa X yang tidak terionisasi! b. Sebutkan sifat kelistrikan senyawa X! 7. Apakah fungsi elektrolit bagi tubuh? 8. Tabel berikut menunjukkan data hasil uji daya hantar listrik terhadap beberapa senyawa. Senyawa Larutan A Lelehan A Larutan B Lelehan B Larutan C Lelehan C
Lampu Menyala redup Tidak menyala Menyala terang Menyala terang Tidak menyala Tidak menyala
Gelembung Gas Ada sedikit Tidak ada Ada banyak Ada banyak Tidak ada Tidak ada
Golongkan senyawa A, B, dan C berdasarkan jenis ikatannya dan tentukan termasuk elektrolit kuat, elektrolit lemah, atau nonelektrolit! 9. Larutan amonium hidroksida sebanyak 14 gram terlarut sempurna dalam air. Apabila senyawa tersebut mempunyai nilai tetapan ionisasi sebesar 0,5, hitunglah banyaknya ion yang dapat menghantarkan arus listrik! (A r: N = 14, H = 1, O = 16; bilangan Avogadro = 6,02 × 10 23) 10. Berikan dua contoh aplikasi larutan elektrolit dalam kehidupan sehari-hari beserta penjelasannya!
5)
Urutkan kelima larutan tersebut berdasarkan daya hantar listriknya dari yang paling lemah!
Kimia Kelas X
9
Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu: 1. menentukan bilangan oksidasi atom dalam molekul atau ion; 2. mendeskripsikan perkembangan konsep reaksi reduksi oksidasi; 3. membedakan reaksi redoks dan bukan redoks melalui percobaan; 4. menentukan oksidator dan reduktor dalam suatu reaksi redoks; 5. mendeskripsikan reaksi autoredoks dan reaksi konproporsionasi. Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik: 1. menghargai dan mensyukuri reaksi reduksi oksidasi sebagai karunia Tuhan Yang Maha Esa dengan menerapkannya untuk mempermudah pemenuhan kebutuhan sehari-hari; 2. berperilaku disiplin, teliti, jujur, kerja sama, saling menghargai, dan santun.
Latihan 1
Latihan 2
Bilangan Oksidasi
Soal-Soal
Materi
Konsep Reaksi Redoks serta Oksidator dan Reduktor dalam Reaksi Redoks
Ulangan Harian
Reaksi Reduksi Oksidasi (Redoks) Bilangan Oksidasi Minimum dan Maksimum
Mengapa Sayur Bayam Tidak Boleh Dipanaskan Kembali?
Mengidentifikasi Bilangan Oksidasi Suatu Atom dalam Senyawa atau Ion Tugas
Mengidentifikasi Reaksi Reduksi Oksidasi pada Kentang Reaksi Redoks dalam Penggunaan Kompor Gas
Informasi
Kegiatan
Praktikum
Berselancar di Internet
Reaksi Reduksi Oksidasi
Cara Menentukan Bilangan Oksidasi
Reaksi Redoks Video Animasi Konsep Reaksi Redoks beserta Oksidator dan Reduktor
10
Reaksi Reduksi Oksidasi (Redoks)
A. Pilihan Ganda
1. Jawaban: c 1) BO HF = 0 (1 × BO H) + (1 × BO F) = 0 BO H + (1 × (–1)) = 0 BO H – 1 = 0 BO H = +1 2) BO CuO = 0 (1 × BO Cu) + (1 × BO O) = 0 BO Cu + (1 × (–2)) = 0 BO Cu – 2 = 0 BO Cu = +2 3) BO BCl3 = 0 (1 × BO B) + (3 × BO Cl) = 0 BO B + (3 × (–1)) = 0 BO B – 3 = 0 BO B = +3 4) BO NaH = 0 (1 × BO Na) + (1 × BO H) = 0 (1 × (+1)) + BO H = 0 1 + BO H = 0 BO H = –1 5) BO Cl2O = 0 (2 × BO Cl) + (1 × BO O) = 0 (2 × BO Cl) + (1 × (–2)) = 0 (2 × BO Cl) – 2 = 0 2 × BO Cl = +2 BO Cl = +1 Jadi, atom bergaris bawah yang mempunyai bilangan oksidasi tertinggi terdapat pada senyawa BCl3. 2. Jawaban: b 1) Bilangan oksidasi N dalam N 2 adalah 0. 2) BO NO = 0 (1 × BO N) + (1 × BO O) = 0 BO N + (1 x (–2)) = 0 BO N – 2 = 0 BO N = +2 3) BO NH3 = 0 (1 × BO N) + (3 × BO H) = 0 BO N + (3 × (+1)) = 0 BO N + 3 = 0 BO N = –3 4) BO NO2 = 0 (1 × BO N) + (2 × BO O) = 0 BO N + (2 × (–2)) = 0 BO N – 4 = 0 BO N = +4
5)
N2O4 (2 × BO N) + (4 × BO O) = 0 (2 × BO N) + (4 × (–2)) = 0 (2 × BO N) – 8 = 0 2 × BO N = +8 BO N = +4 Jadi, nitrogen yang memiliki bilangan oksidasi +2 terdapat pada senyawa NO. 3. Jawaban: c 1) BO NO = 0 (1 × BO N) + (1 × BO O) = 0 BO N + (1 × (–2)) = 0 BO N – 2 = 0 BO N = +2 2) BO CO2 = 0 (1 × BO C) + (2 × BO O) = 0 BO C + (2 × (–2)) = 0 BO C – 4 = 0 BO C = +4 3) BO Cl2O = 0 (2 × BO Cl) + (1 × BO O) = 0 (2 × BO Cl) + (1 × (–2)) = 0 (2 × BO Cl) – 2 = 0 2 × BO Cl = +2 BO Cl = +1 Jadi, biloks unsur nitrogen, karbon, dan klor secara berurutan adalah +2, +4, dan +1. 4. Jawaban: a 1) BO Cr(OH)4– = –1 (1 × BO Cr) + (4 × BO OH–) = –1 BO Cr + (4 x (–1)) = –1 BO Cr – 4 = –1 BO Cr = –1 + 4 BO Cr = +3 2) BO VCl3 = 0 (1 × BO V) + (3 × BO Cl) = 0 BO V + (3 × (–1)) = 0 BO V – 3 = 0 BO V = +3 3) BO TiO2 = 0 (1 × BO Ti) + (2 × BO O) = 0 BO Ti + (2 × (–2)) = 0 BO Ti – 4 = 0 BO Ti = +4 4) BO BaCl2 = 0 (1 × BO Ba) + (2 × BO Cl) = 0 BO Ba + (2 × (–1)) = 0 BO Ba – 2 = 0 BO Ba = +2
Kimia Kelas X
11
BO FeSO4 = 0 (1 × BO Fe) + (1 × BO SO4) = 0 BO Fe + (1 × (–2)) = 0 BO Fe – 2 = 0 BO Fe = +2 6) BO MnO2 = 0 (1 × BO Mn) + (2 × BO O) = 0 (1 × BO Mn) + (2 × (–2)) = 0 BO Mn – 4 = 0 BO Mn = +4 Jadi, unsur Cr dalam Cr(OH) 4– memiliki bilangan oksidasi sama dengan unsur V dalam VCl 3 yaitu +3.
7. Jawaban: e BO NaNO3 = 0 (1 × BO Na) + (1 × BO N) + (3 × BO O) = 0 (1 × (+1)) + BO N + (3 × (–2)) = 0 1 + BO N – 6 = 0 BO N = +5 Jadi, bilangan oksidasi atom nitrogen dalam NaNO 3 adalah +5.
5. Jawaban: b 1) BO SO2 = 0 (1 × BO S) + (2 × BO O) = 0 BO S + (2 x (–2)) = 0 BO S – 4 = 0 BO S = +4 2) SO3 (1 × BO S) + (3 × BO O) = 0 BO S + (3 × (–2)) = 0 BO S – 6 = 0 BO S = +6 3) BO K2S = 0 (2 × BO K) + (1 × BO S) = 0 (2 × (+1)) + BO S = 0 2 + BO S = 0 BO S = –2 4) BO Na2SO4 = 0 (2 × BO Na) + (1 × BO S) + (4 × BO O) = 0 (2 × (+1)) + BO S + (4 × (–2)) = 0 2 + BO S – 8 = 0 BO S = 8 – 2 BO S = +6 5) BO H2SO3 = 0 (2 × BO H) + (1 × BO S) + (3 × BO O) = 0 (2 × (+1)) + BO S + (3 × (–2)) = 0 2 + BO S – 6 = 0 BO S = 6 – 2 BO S = +4 Jadi, pasangan senyawa yang mengandung unsur S dengan bilangan oksidasi sama ditunjukkan oleh nomor 1) dan 5) (SO 2 dan H2SO3).
Jadi, perubahan bilangan oksidasi atom Cr dalam reaksi tersebut adalah 3.
5)
6. Jawaban: a 3K2MnO4 + 4HCl → MnO2 + 2KMnO4 + 4KCl + 2H2O +1 +6 –2
+1 –1
+4 –2
+1 +7 –2
+1 –1
+1 –2
Bilangan oksidasi atom mangan berubah dari +6 menjadi +4 dan +7.
12
Reaksi Reduksi Oksidasi (Redoks)
8. Jawaban: c K2Cr2O7(s) + 14HCl (aq) → 2KCl(aq) + 2CrCl3(aq) + 3Cl2 (g) + 7H2O() +1+6–2
+1 –1
+1–1
+3–1
0
+1 –2
9. Jawaban: d 1) BO Na2O = 0 (2 × BO Na) + (1 × BO O) = 0 (2 × (+1)) + BO O = 0 BO O = –2 2) BO H2O2 = 0 (2 × BO H) + (2 × BO O) = 0 (2 × (+1)) + (2 × BO O) = 0 2 x BO O = –2 BO O = –1 3) BO BaO = 0 (1 × BO Ba) + (1 × BO O) = 0 (1 × (+2)) + BO O = 0 BO O = –2 4) BO KO2 = 0 (1 × BO K) + (2 × BO O) = 0 (1 × (+1)) + (2 × BO O) = 0 2 x BO O = –1 BO O = – 5)
1 2
Bilangan oksidasi O dalam O2 = 0
Jadi, senyawa yang mengandung oksigen dengan bilangan oksidasi –
1 adalah KO 2. 2
10. Jawaban: a Zat hasil reaksi berupa Cu(NO 3)2, NO2, dan H2O. 1)
Cu(NO3)2 → Cu2+ + 2NO3–
BO NO3– = –1 (1 × BO N) + (3 × BO O) = –1 BO N + (3 × (–2)) = –1 BO N = +5 2) BO NO2 = 0 (1 × BO N) + (2 × BO O) = 0 BO N + (2 × (–2)) = 0 BO N = +4 Jadi, bilangan oksidasi atom nitrogen dalam zatzat hasil reaksi adalah +5 dan +4.
B. Uraian
1. a.
b.
H2 O 2
b.
Bilangan oksidasi H 2O2 = 0 (2 × BO H) + (2 × BO O) = 0 (2 × (+1)) + (2 × BO O) = 0 2 + (2 × BO O) = 0 2 × BO O = –2 BO O = –1 Ca(OCl)2
c.
Bilangan oksidasi Ca(OCl) 2 = 0 (1 × BO Ca) + (2 × BO O) + (2 × BO Cl) = 0 (1 × (+2)) + (2 × (–2)) + (2 × BO Cl) = 0 2 – 4 + (2 × BO Cl) = 0 2 × BO Cl = +2 BO Cl = +1 c. MnO2 Bilangan oksidasi MnO 2 = 0 (1 × BO Mn) + (2 × BO O) = 0 BO Mn + (2 × (–2)) = 0 BO Mn – 4 = 0 BO Mn = +4 d.
e.
+1 –2
+1 +5 –2
+1 –2
–2 +1
+5 –2
–1
BO S2O32– = –2 (2 × BO S) + (3 × BO O) = –2 (2 × BO S) + (3 × (–2)) = –2 2 × BO S = +4 BO S = +2
4)
BO NO2– = –1 (1 × BO N) + (2 × BO O) = –1 BO N + (2 × (–2)) = –1 BO N – 4 = –1 BO N = –1 + 4 BO N = +3
5)
BO PCl5 = 0 (1 × BO P) + (5 × BO Cl) = 0 BO P + (5 × (–1)) = 0 BO P = +5
6)
BO Al2O3 = 0 (2 × BO Al) + (3 × BO O) = 0 (2 × BO Al) + (3 × (–2)) = 0 (2 × BO Al) – 6 = 0 2 × BO Al = +6 BO Al = +3
7)
BO BF3 = 0
+1 –2
Atom Bi mengalami perubahan bilangan oksidasi dari +3 menjadi +5 dan atom Cl mengalami perubahan bilangan oksidasi dari +1 menjadi –1. Adapun atom O dan H tidak mengalami perubahan bilangan oksidasi. 3. a.
3)
Bi2O3 + 2ClO– + 2OH– → 2BiO3– + 2Cl– + H2O +3 –2
Bilangan oksidasi BO 2– = –1 (1 × BO B) + (2 × BO O) = –1 BO B + (2 × (–2)) = –1 BO B – 4 = –1
BO K3N = 0 (3 × BO K) + (1 × BO N) = 0 (3 × (+1)) + BO N = 0 3 + BO N = 0 BO N = –3 BO NaIO3 = 0 (1 × BO Na) + (1 × BO I) + (3 × BO O) = 0 (1 × (+1)) + BO I + (3 × (–2)) = 0 1 + BO I – 6 = 0 BO = 6 – 1 BO I = +5
+1 –1
Atom Cl mengalami perubahan bilangan oksidasi dari +4 menjadi +5 dan –1. Adapun atom O dan H tidak mengalami perubahan bilangan oksidasi.
13 4
2)
6ClO2 + 3H2O → 5HClO3 + HCl +4 –2
b.
4. 1)
OF2 Bilangan oksidasi OF 2 = 0 (1 × BO O) + (2 × BO F) = 0 BO O + (2 x (–1)) = 0 BO O = +2
2. a.
BO B = +
H2 S O3 Bilangan oksidasi H 2SO3 = 0 (2 × BO H) + (1 × BO S) + (3 × BO O)= 0 (2 × (+1)) + BO S + (3 × (–2)) = 0 2 + BO S – 6 = 0 BO = +4
BO B = –1 + 4 BO B = +3 Bilangan oksidasi BO33– = –3 (1 × BO B) + (3 × BO O) = –3 BO B + (3 x (–2)) = –3 BO B – 6 = –3 BO B = –3 + 6 BO B = +3 Bilangan oksidasi B4O7– = –1 (4 × BO B) + (7 × BO O) = –1 (4 × BO B) + (7 × (–2)) = –1 (4 × BO B) – 14 = –1 4 × BO B = –1 + 14 4 × BO B = +13
(1 × BO B) + (3 × BO F) = 0 BO B + (3 × (–1)) = 0
Kimia Kelas X
13
BO B – 3 = 0 BO B = +3 Jadi, kelompok zat yang memiliki atom bergaris bawah dengan bilangan oksidasi sama yaitu NaIO 3 dengan PCl5 serta Al2O3 dengan BF3, dan NO2–. 5. •
(1 × (+1)) + BO N + (3 × (–2)) = 0 1 + BO N – 6 = 0 BO N = 6 –1 BO N = +5 •
BO NH3 = 0
(1 × BO H) + (1 × BO N) + (2 × BO O) = 0 (1 × (+1)) + BO N + (2 × (–2)) = 0 1 + BO N – 4 = 0 BO N = 4 – 1 BO N = +3
(1 x BO N) + (3 x BO H) = 0 BO N + (3 x (+1)) = 0 BO N + 3 = 0 BO N = –3 •
•
BO NO = 0 (1 × BO N) + (1 × BO O) = 0 BO N + (1 × (–2)) = 0 BO N – 2 = 0 BO N = +2
•
BO KNO3 = 0
Jadi, urutan senyawa yang mengandung unsur nitrogen dengan bilangan oksidasi dari yang terendah yaitu NH 3, N2, NO, HNO2, NO2, dan KNO3.
(1 × BO K) + (1 × BO N) + (3 × BO O) = 0
A. Pilihan Ganda
1. Jawaban: d Zat yang teroksidasi (pereduksi) berperan sebagai reduktor (mereduksi atom lain). Reaksi oksidasi terjadi pada atom yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi, menerima oksigen, melepas hidrogen, atau melepaskan elektron dalam reaksi. Zat yang tereduksi (pengoksidasi) berperan sebagai oksidator (mengoksidasi atom lain). Reaksi reduksi terjadi pada atom yang mengalami penurunan bilangan oksidasi, melepas oksigen, menerima hidrogen, atau menangkap elektron dalam reaksi. 2. Jawaban: e Reaksi yang melibatkan penggabungan oksigen merupakan reaksi oksidasi. 1) PbO + C ⎯→ Pb + CO PbO melepaskan oksigen membentuk Pb. 2) CuO + H2 ⎯→ Cu + H2O CuO melepaskan oksigen membentuk Cu. 3)
BO HNO2 = 0
Cr2O3 + 2Al ⎯→ Al2O3 + 2Cr
BO NO2 = 0 (1 × BO N) + (2 × BO O) = 0 BO N + (2 × (–2)) = 0 BO N = +4
•
Bilangan oksidasi N dalam N 2 adalah 0.
Reaksi pada pilihan jawaban a, b, c, dan d merupakan reaksi reduksi (kehilangan oksigen), sedangkan reaksi e merupakan reaksi oksidasi. 3. Jawaban: d Reaksi reduksi terjadi pada atom yang mengalami penurunan bilangan oksidasi, melepas oksigen, menangkap hidrogen, atau menangkap elektron. 1)
Cu (s) → Cu2+ (aq) + 2e–, atom Cu mengalami reaksi oksidasi karena melepaskan elektron.
2)
2H2 O (g) → 2H2 (g) + O2 (g) +1 –2
Cr2O3 + 2Al
⎯→
3)
2 Mg (s) + O2 (g) → 2MgO (s) 0
4)
4)
Fe2O3 + 3CO
⎯→
5)
CH4 + 2O2
⎯→
CO2 + 2H2O
CH4 mengikat oksigen membentuk CO 2. 14
Reaksi Reduksi Oksidasi (Redoks)
oksidasi
5)
+2 –2
Fe2 O3 (s) + 2Al (s) → 2Fe (s) + Al2O3 (s) 0
0
+3 –2
reduksi
Ba (s) + 2HCl (aq) → BaCl2 (s) + H2 (g) 0
2Fe + 3CO2
Fe2O3 melepaskan oksigen membentuk Fe.
0
+3 –2
Al2O3 + 2Cr
Cr2O3 melepaskan oksigen membentuk Cr.
0
oksidasi
Cr2O3 melepaskan oksigen membentuk Cr. 3)
0
+1 –1
+2 –1
0
oksidasi
Jadi, atom bergaris bawah yang mengalami reaksi reduksi ditunjukkan oleh persamaan reaksi d.
4. Jawaban: c MnO2 + 2H2SO4 + 2NaI → MnSO4 + Na2SO4 + 2H2O + I2 +4 –2
+1 +6 –2
+1 –1
+2 +6 –2
+1 +6 –2
+1 –2 0
reduksi
oksidasi
+1 +6 –2
Reduktor merupakan zat yang mengalami reaksi oksidasi, yaitu NaI. Oksidator merupakan zat yang mengalami reaksi reduksi, yaitu MnO 2. MnSO4 merupakan hasil reduksi, sedangkan I 2 merupakan hasil oksidasi. Bilangan oksidasi atom I mengalami kenaikan dari –1 menjadi 0. 5. Jawaban: e 2NiO (s) + C (s) → 2Ni (s) + CO2 (g) +2 –2
8. Jawaban: b Reaksi redoks ditandai dengan adanya perubahan bilangan oksidasi. 1) H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
0
0
2)
0
+2 +6 –2
reduksi
AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3 +1 +5 –2
+1 –1
5)
NH3 + HCl → NH4Cl
+1 –1
Jadi, salah contoh reaksi redoks adalah 2Cr + 3CuSO4 → Cr2(SO4)3 + 3Cu 9. Jawaban: a
Fe 3+ + 3e– → Fe
1)
+1 +6 –2
+4 –2
C + O2 → CO2 0
+4 –2
oksidasi
Mg
3)
Mg2+ + 2e-
→
0
+2
oksidasi
Br2 + SO2 + 2H2O 0
reduksi
0
4) →
0
2)
Oksidator merupakan zat yang mengalami reaksi reduksi (mengalami penurunan bilangan oksidasi). Dengan demikian, zat yang berperan sebagai oksidator adalah Br 2. NaCrO2 merupakan reduktor, Na2CrO4 merupakan hasil oksidasi, dan NaBr merupakan hasil reduksi.
+1 +6 –2
Reaksi tersebut bukan reaksi redoks.
+1 –2
reduksi
+1–1
+1 –2
+3
oksidasi
7. Jawaban: e 2HBr + H2SO4
–3 +1 –1
SO3 + H2O → H2SO4 +6 –2
2NaCrO2(aq) + 8NaOH(aq) + 3Br2(g) → 2Na2CrO4(aq) + 6NaBr(aq) + 4H2O( )
+1 +5 –2
Reaksi tersebut bukan reaksi redoks.
6. Jawaban: e
+1 –1
Reaksi tersebut bukan reaksi redoks. 4)
+1 +6 –2
0
Reaksi tersebut merupakan reaksi redoks.
+4 –2
Spesi yang mengalami reaksi oksidasi pada umumnya melepas elektron, melepaskan hidrogen, menangkap oksigen, atau mengalami kenaikan bilangan oksidasi. Pada persamaan reaksi tersebut atom C mengalami reaksi oksidasi karena bilangan oksidasi atom C mengalami kenaikan dari 0 menjadi +4. Sementara itu, NiO mengalami reaksi reduksi karena bilangan oksidasi atom N mengalami penurunan dari +2 menjadi 0.
0
+3 +6 –2
oksidasi
–3 +1 +1 –1
+1 –2 +1
+1 –2
2Cr + 3CuSO4 → Cr2(SO4)3 + 3Cu
3)
oksidasi
+1 +3 –2
+1 +6 –2
Reaksi tersebut bukan reaksi redoks.
reduksi
+1–2 +1
2 Na + 2H2O → 2NaOH + H 2
+1 –2
0
+1 –2
+1–2 +1
0
oksidasi
oksidasi reduksi
Pada persamaan reaksi tersebut, HBr mengalami reaksi oksidasi karena atom Br mengalami kenaikan bilangan oksidasi dari –1 menjadi 0. Sementara itu, H 2SO4 mengalami reaksi reduksi karena atom S mengalami penurunan bilangan oksidasi dari +6 menjadi +4.
10. Jawaban: d H2S + 2H2O + 3Cl2 → SO2 + 6HCl +1 –2
+1 –2
0
+4 –2
+1 –1
oksidasi reduksi
Oksidator adalah zat yang mengalami reaksi reduksi yaitu Cl 2. Reduktor adalah zat yang mengalami reaksi oksidasi yaitu H 2S. Hasil oksidasi berupa SO 2 dan hasil reduksi berupa HCl.
Kimia Kelas X
15
11. Jawaban: d Reaksi autoredoks merupakan reaksi redoks dengan oksidator dan reduktor berupa zat yang sama. 1) Br2 + I– → I2 + Br – 0
–1 0 reduksi
+4 –2
+1–2
Reaksi tersebut bukan reaksi autoredoks. 3)
0
+7 –2
1)
–1
–2 +1
reduksi
–1
+5–2
2)
+1 –2
+1 –2
0
3)
reduksi
Reaksi tersebut bukan reaksi autoredoks. 12. Jawaban: d Atom yang mengalami reaksi reaksi oksidasi umumnya mengalami kenaikan bilangan oksidasi, melepaskan elektron, mengikat oksigen, atau melepaskan hidrogen. +2 +6 –2
+2 –2
+2 +5 –2
4)
0
0
+2 +5 –2
3)
+1 –2 +1
+2 –2 +1
Atom tembaga tidak mengalami perubahan bilangan oksidasi.
Reaksi Reduksi Oksidasi (Redoks)
+1 –1
+1 –1
2K2SO4 + I2 + 2CuI
→
+1 +6 –2
0
+1 –1
reduksi
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O +4 –2
+1 +6 –2
0
CuSO4 merupakan oksidator karena atom Cu mengalami penurunan bilangan oksidasi (reaksi reduksi).
oksidasi
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4 +2 +6 –2
16
2 CuSO4 + 4KI
5)
Atom tembaga mengalami kenaikan bilangan oksidasi (reaksi oksidasi).
+2 –1
reduksi
+2 +6 –2
+1 –2
reduksi
2FeCl2 + S + 2HCl
FeCl3 merupakan oksidator karena atom Fe mengalami penurunan bilangan oksidasi (reaksi reduksi).
Zn(NO3)2 + Cu → Zn + Cu(NO3)2
+1 –1
→
+3 –1
Atom tembaga tidak mengalami perubahan bilangan oksidasi. 2)
H2S + 2 FeCl3
3CuS + 8HNO3 → 3CuSO4 + 8NO + 4H2O +1+5 –2
+4 –1
oksidasi
+1 –2
Jadi, reaksi d merupakan reaksi autoredoks.
+2 –2
+2 –1
SnCl2 merupakan reduktor karena atom Sn mengalami kenaikan bilangan oksidasi (reaksi oksidasi).
Ca(ClO)2 + H2O + CO2 → CaCO3 + H2O + Cl2 +2 +4 –2
0
SnCl2 + 2HgCl2 → SnCl4 + Hg2Cl2
Reaksi tersebut merupakan reaksi autoredoks.
+1 –2 +4 –2
+3 –2 reduksi
+2 –1
oksidasi
+2 +1 –2
+3 –2
Fe2O3 merupakan oksidator karena atom Fe mengalami penurunan bilangan oksidasi (reaksi reduksi).
Cl2 + OH– → Cl– + ClO3– + H2O 0
Al2O3 + 2Fe
→
reduksi
1)
2Al + Fe2O3 0
Reaksi tersebut bukan reaksi autoredoks.
5)
reduksi
Atom tembaga mengalami kenaikan bilangan oksidasi (reaksi oksidasi).
oksidasi
4)
0
oksidasi
MnO42– + I2 → MnO4– + 2I– +6 –2
+2 +5 –2
13. Jawaban: b Reduktor merupakan zat yang mengalami reaksi oksidasi (kenaikan bilangan oksidasi).
CO32– + H+ → CO2 + H2O +1
+1 +5 –2
Jadi, pada reaksi 2) dan 4) atom tembaga mengalami reaksi oksidasi.
oksidasi
+4 –2
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag 0
–1
Reaksi tersebut bukan reaksi autoredoks. 2)
4)
+1 –1
+2 –1
0
+1 –2
reduksi
MnO2 merupakan oksidator karena atom Mn mengalami penurunan bilangan oksidasi (reaksi reduksi).
14. Jawaban: a Oksidator merupakan zat yang mengalami reaksi reduksi (penurunan bilangan oksidasi).
a.
2HNO3 + 3H2S → 2NO + 3S + 4H 2O +1 +5 –2
+1 –2
+2 –2
0
b.
+1 –2
Atom C dan atom H menangkap oksigen atau mengalami reaksi oksidasi, sedangkan O 2 mengalami reaksi reduksi karena menyumbang oksigen.
reduksi
oksidasi
Jadi, zat yang berperan sebagai oksidator mengalami perubahan bilangan oksidasi –3. 15. Jawaban: b Oksidator merupakan zat yang mengalami reaksi reduksi atau penurunan bilangan oksidasi. Zat yang tidak dapat digunakan sebagai oksidator adalah zat yang memiliki bilangan oksidasi minimum. 1) Bilangan oksidasi atom I dalam I 2 adalah 0. Atom I dalam I 2 dapat mengalami penurunan bilangan oksidasi. 2)
3)
4)
2. Reduktor adalah zat yang mengalami reaksi oksidasi, sedangkan oksidator adalah zat yang mengalami reaksi reduksi. a. 2MnO + 5PbO2 + 10HNO3 → 2HMnO4 + 5Pb(NO3)2 + 4H2O +2 –2
KIO3 (1 × BO K) + (1 × BO I) + (3 × BO O) = 0 (1 × (+1)) + BO I + (3 × (–2)) = 0 BO I = 6 – 1 = +5 Atom I dalam KIO 3 dapat mengalami penurunan bilangan oksidasi. Jadi, KI tidak dapat digunakan sebagai oksidator karena atom I memiliki bilangan oksidasi minimum. B. Uraian
1. Berdasarkan konsep pengikatan dan pelepasan oksigen, reaksi reduksi didefinisikan sebagai reaksi pelepasan oksigen dan reaksi oksidasi sebagai reaksi pengikatan oksigen.
+1+5 –2
+1 +7 –2
+2+5 –2
+1 –2
oksidasi
reduksi
Reduktor berupa MnO, sedangkan oksidator berupa PbO2. b.
4H+ + 2NO3– + Cu +1
+5 –2
2NO2 + 4H 2O + Cu2+
→
0
+4 –2
+1 –2
+2
reduksi
oksidasi
Reduktor berupa Cu, sedangkan oksidator berupa NO3–.
BO KIO = 0 (1 × BO K) + (1 × BO I) + (1 × BO O) = 0 (1 × (+1)) + BO I + (1 × (–2)) = 0 BO I = 2 – 1 = +1 Atom I dalam KIO dapat mengalami penurunan bilangan oksidasi.
5)
+4 –2
BO KI = 0 (1 × BO K) + (1 × BO I) = 0 (1 × (+1)) + BO I = 0 BO I = –1 Atom I dalam KI tidak dapat mengalami penurunan bilangan oksidasi (memiliki bilangan oksidasi minimum).
BO KIO2 = 0 (1 × BO K) + (1 × BO I) + (2 × BO O) = 0 (1 × (+1)) + BO I + (2 × (–2)) = 0 BO I = 4 – 1 = +3 Atom I dalam KIO 2 dapat mengalami penurunan bilangan oksidasi.
C(s) + O2(g) → CO2(g) Atom C mengalami reaksi oksidasi karena menangkap oksigen, sedangkan O 2 mengalami reduksi karena menyumbang oksigen. 2C2H2(g) + 5O2(g) → 4CO2(g) + 2H2O(g)
c.
Mg + 6HNO3 + 7H2 0
+1+5 –2
Mg(NO3)2 + 2NH4NO3 + 6H2O
→
0
+2 +5 –2
–3 +1 +5 –2
+1 –2
oksidasi
reduksi
Reduktor berupa Mg, sedangkan oksidator berupa HNO3. 3.
a.
oksidasi
2Fe3+(aq) + 2I–(aq) → 2Fe2+(aq) + I2(aq) +3
–1 reduksi
+2
0
Reaksi tersebut termasuk reaksi redoks. b.
2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g) +1 +5 –2
+1 –1
0
reduksi
oksidasi
Reaksi tersebut termasuk reaksi redoks. c.
CaCO 3(s) → CaO (s) + CO 2(g) +2 +4 –2
+2 –2
+4 –2
Reaksi tidak melibatkan perubahan bilangan oksidasi sehingga tidak termasuk reaksi redoks. d.
Ca(s) + S(s) → CaS(s) 0
0
+2 –2
oksidasi
reduksi
Reaksi tersebut termasuk reaksi redoks. Kimia Kelas X
17
4. 4Ag(s) + O2(g) + 2H2S(g) ⎯→ 2Ag2S(s) + 2H2O( ) 0
0
+1 –2
+1 –2 Reduksi
+1 –2 +1
+1 –1
+1 +5 –2
+1 –2
reduksi oksidasi
Reaksi tersebut termasuk reaksi autoredoks.
18
+1 –2 +1
Reaksi Reduksi Oksidasi (Redoks)
+1 –2
+1 +3 –2
0
oksidasi
5. Reaksi autoredoks merupakan reaksi redoks dengan oksidator dan reduktor berupa zat yang sama. a. 6Br2 + 12NaOH → 10NaBr + 2NaBrO3 + 6H2O
0
Reaksi terbentuknya noda pada perhiasan perak tersebut merupakan reaksi redoks karena pada reaksi tersebut Ag mengalami kenaikan bilangan oksidasi (oksidasi), sedangkan O 2 mengalami penurunan bilangan oksidasi (reduksi).
0
2Al + 2KOH + 2H2O → 2KAlO2 + 3H2
+1 –2
Oksidasi
b.
reduksi
Reaksi tersebut bukan reaksi autoredoks. c.
4HCl + 2S2O32– → 2S + 2SO2 + 2H2O + 4Cl– +1 –1
+2 –2
0
+4 –2
+1 –2
–1
reduksi
oksidasi
Reaksi tersebut termasuk reaksi autoredoks. d.
2Fe + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2 0
+1 –1
+3 –1
0
oksidasi reduksi
Reaksi tersebut bukan reaksi autoredoks.
n n a e g d i s n k a o s a n p a e g l e n u p b p a e g s g n n o e K p
i s a d i s n k n a n o a d n a n d n o d a n e n r a t n g a g s k a n s o r e i a l k l a a i p e a i p d e n n b l e h l e a e n e n a p a k a p t p i p a m p n e r e u r e k i s e s u s g n n n n n n o e o e o e K p K p K p
r o t k u d e r
n a d r o t a d i s k O
s n i s k a k o d a d e e r R o R i t m s a a l k d a i a e s d R k r O o s p t e k k a u o s t n r d d o e e e K s R R
i s a d i ) i s s s k k k O o a i d e s e R k R u ( d e R
i s a d i s k O n a g n a l i B
s a b e b r u s n u i s a d i s k o n a g n a l i B
m o t a o n o m n o i i s a d i s k o n a g n a l i B
a m a t u n a g n o l o g m a g o l n o I
i s m i a s g n o a l r t n o m n a n g o o I l n o I
m o t a i l o p n o i i s a d i s k o n a g n a l i B
a w a y n e s i s a d i s k o n a g n a l i B
Kimia Kelas X
19
A. Pilihan Ganda
1. Jawaban: e Reaksi oksidasi dapat diketahui dengan ciri menangkap oksigen, melepas elektron, melepas hidrogen, atau kenaikan bilangan oksidasi. 1) NaNO3 → NaNO2 +1 +5 –2
2)
+1 +3 –2
reduksi
Cr2O72– → CrO42– +6 –2
+6 –2
Tidak terjadi perubahan bilangan oksidasi 3)
Fe2O3 → FeO +3 –2
4)
+2 –2
reduksi
PbO2 → Pb +4 –2
5)
3. Jawaban: a H2S + 2H2O + 3Cl2 → SO2 + 6HCl +1 –2
+2 –2
1)
1)
CH4(aq) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O( ) Atom C dalam CH 4 mengalami reaksi penggabungan oksigen (reaksi oksidasi) membentuk CO2.
4)
2KClO3(aq) → 2KCl(aq) + 3O2(g)
2H2(g) + O2(g) → 2H2O( ) Atom H dalam H 2 mengalami reaksi penggabungan oksigen (reaksi oksidasi) membentuk H2O.
20
+2 –2
2)
+4 –2
Ba(s) + 2 H 2O( ) → Ba(OH)2(aq) + H2(g) +1 –2
3)
+2 –2 oksidasi
0
+2 –2 +1
0
reduksi
MnO2(s) + 4HCl(aq) → MnCl2(aq) + 2H2O( ) + Cl2(g)
+4 –2
4)
+1 –1
+2 –1
+1 –2
0
reduksi
Reaksi Reduksi Oksidasi (Redoks)
2 Mg (s) + O2(g) → 2MgO(s) 0
0
+2 –2
oksidasi
Jadi, pasangan atom bergaris bawah yang mengalami reaksi oksidasi terdapat pada persamaan reaksi 1) dan 4). 5. Jawaban: c Reaksi redoks ditandai dengan adanya perubahan bilangan oksidasi. 1) AgCl(s) + 2NH3(aq) → Ag(NH3)2Cl(aq) +1 –1
Reaksi ini termasuk reaksi reduksi karena KClO3 melepas oksigen menjadi KCl. 5)
2Fe2O3( ) + 2 CO(g) → 4FeO( ) + 2CO2(g) +3 –2
CS2(aq) + 3O2(g) → CO2(g) + 2SO2(g) Atom S dalam CS 2 mengalami reaksi penggabungan oksigen (reaksi oksidasi) membentuk SO2.
3)
reduksi
2Fe2O3(aq) + 3C(s) → 4Fe(s) + 3CO2(g) Atom C mengalami penggabungan oksigen membentuk CO 2 (reaksi oksidasi).
2)
+1 –1
4. Jawaban: b Atom yang mengalami reaksi oksidasi pada umumnya mengikat oksigen, melepaskan elektron, melepaskan hidrogen, atau mengalami kenaikan bilangan oksidasi.
oksidasi
2. Jawaban: d Reaksi reduksi merupakan reaksi yang melepaskan oksigen.
+4 –2
Oksidator adalah spesi yang mengalami reaksi reduksi. Pada reaksi tersebut, spesi yang berperan sebagai oksidator adalah Cl 2 karena atom Cl mengalami penurunan bilangan oksidasi (reaksi reduksi). H 2S berperan sebagai reduktor, SO 2 merupakan hasil oksidasi, dan HCl merupakan hasil reduksi.
reduksi
0
0
oksidasi
0
Zn → ZnO
+1 –2
–3 +1
+1 –3 +1
–1
Reaksi tersebut bukan merupakan reaksi redoks. 2)
OH–(aq) + Al(OH)3(s) → AlO2–(aq) + 2H2O( ) –2+1
+3 –2 +1
+3 –2
+1 –2
Reaksi tersebut bukan merupakan reaksi redoks.
3)
Hg(NO3)2(aq) + Sn(s) → Hg(s) + Sn(NO3)2(aq) +2 +5 –2
0
0
+2 +5 –2
reduksi
oksidasi
Reaksi tersebut merupakan reaksi redoks. 4)
MnO42– → Mn2+
b.
MnO4– → MnO2
Reaksi tersebut bukan merupakan reaksi redoks.
c.
MnO4– → Mn2+
d.
CrO42– → Cr3+
NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O( )
e. IO3– → I– Jawaban: c
AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq ) +1 –1
+1 –2 +1
+1 –1
+1 –1
+1 –1
+1 +5 –2
+1 –2
Reaksi tersebut bukan merupakan reaksi redoks. 6. Jawaban: c 1) Bilangan oksidasi AlBr 3 = 0 BO Al + (3 × BO Br) = 0 3 + (3 × BO Br) = 0 3 × BO Br = –3 BO Br = –1 2)
3)
4)
8. Perubahan zat berikut yang melibatkan perpindahan elektron sebanyak lima terdapat pada . . . . a.
+1 +5 –2
5)
Atom Mn mengalami perubahan bilangan oksidasi dari +7 menjadi +2. Atom l mengalami perubahan bilangan oksidasi dari –1 menjadi 0.
1)
MnO42– → Mn2+ +6 –2
+2
Perubahan tersebut melibatkan perpindahan elektron sebanyak 4. 2)
MnO4– → MnO2 +7 –2
Bilangan oksidasi MgBr2 = 0 BO Mg + (2 × BO Br) = 0 2 + (2 × BO Br) = 0 2 × BO Br = –2 BO Br = –1
+4 –2
Perubahan tersebut melibatkan perpindahan elektron sebanyak 3. 3)
MnO4– → Mn2+ +7 –2
HBrO4 → H+ + BrO4– Bilangan oksidasi BrO 4– = –1 BO Br + (4 × BO O) = –1 BO Br + (4 × (–2)) = –1 BO Br – 8 = –1 BO Br = +7
+2
Perubahan tersebut melibatkan perpindahan elektron sebanyak 5. 4)
CrO42– → Cr3+ +6 –2
Ca(BrO)2 → Ca2+ + 2BrO– Bilangan oksidasi BrO – = –1 BO Br + BO O = –1 BO Br – 2 = –1 BO Br = +1
+3
Perubahan tersebut melibatkan perpindahan elektron sebanyak 3. 5)
IO3–
→
+5 –2
Fe(BrO2)3 → Fe3+ + 3BrO2– Bilangan oksidasi BrO 2– = –1 BO Br + (2 × BO O) = –1 BO Br + (2 × (–2)) = –1 BO Br – 4 = –1 BO Br = +3 Jadi, atom Br yang memiliki bilangan oksidasi paling tinggi terdapat pada senyawa HBrO 4.
I–
–1
5)
Perubahan tersebut melibatkan perpindahan elektron sebanyak 6. Jadi, perubahan zat yang melibatkan perpindahan elektron sebanyak 5 adalah MnO 4– → Mn2+. 9. Jawaban: c 1) Bilangan oksidasi Na2CO3 = 0 (2 × BO Na) + (1 × BO C) + (3 × BO O) = 0 (2 × (+1)) + BO C + (3 × (–2)) = 0 BO C = +4
7. Jawaban: b KMnO4(aq) + Kl(aq) + H2SO4(aq) → MnSO4(aq) + I2(aq) + K2SO4(aq) + H2O( ) +1 +7 –2
+1–1
+1+6–2
+2+6 –2
reduksi oksidasi
0
+1+6 –2
+1–2
2)
Bilangan oksidasi K 2S = 0 (2 × BO K) + (1 × BO S) = 0 (2 × (+1)) + BO S = 0 BO S = –2 Kimia Kelas X
21
3)
Bila Bi lang ngan an ok oksi sida dasi si VC VCll 3 = 0
e.
+2 +6 –2
(1 × BO V) + (3 × BO Cl) Cl) = 0 BO V + (3 × (–1) (–1))) = 0 BO V = +3 +3 4)
+7 –2
1)
3Cl2 + 6OH– → 5Cl– + ClO3– + 3H2O +1 –2
Reduksi
3)
Zat yang mengalami reaksi autoredoks adalah Cl 2 dengan perubahan bilangan oksidasi oksidas i dari 0 menjadi –1 dan +5. 11. Jawaban: b a. 2Al + Fe2O3 ⎯→ Al2O3 + 2Fe 0
+3 –2
+3 –2
0
Reduksi
+2 –1
+4 –1
+1 –1
Oksidasi
H2S + 2FeCl 3 ⎯→ 2FeCl2 + S + 2HCl +1–2
+3 –1
+2 –1
0
+1 –1
Reduksi
FeCl3 mengalami reduksi. d.
MnO2 + 4HCI ⎯→ MnCl2 + Cl2 + 2H 2H2O +4 –2
+1 –1
Reduksi
+2 –1
MnO2 mengalami reduksi.
22
Bila Bi lang ngan an ok oksi sida dasi si Mn MnCl Cl2 = 0
Bila Bi lan nga gan n oksi oksida das si K 2MnO4 = 0
(2 × BO K) + (1 × BO Mn) Mn) + (4 × BO O) O) = 0 (2 × (+1)) (+1)) + BO Mn + (4 × (–2)) (–2)) = 0 2 + BO BO Mn – 8 = 0 BO Mn = +6 +6 Jadi, bilangan oksidasi atom Mn dalam MnO 2, MnCl2, dan K2MnO4 secara berurutan yaitu +4, +2, dan +6.
3CuS(aq) 3CuS (aq) + + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + + 2NO(g) 2NO(g) + + 3S 3S(s) (s) + + 4H2O( ) +2 –2
+1 +5 –2
+2
–2
+2 –2
0
+1 –2
reduksi
SnCl2 mengalami oksidasi. c.
Bila Bi lang ngan an ok oksi sida dasi si Mn MnO O 2 = 0
oksidasi
SnCl2 + 2HgCl2 ⎯→ SnCl4 + Hg2Cl2 +2–1
+1 –2
14. Jawaban: b
Fe2O3 mengalami reduksi. b.
0
(1 × BO Mn) + (2 × BO Cl) = 0 BO Mn + (2 × (–1 (–1)) )) = 0 BO Mn Mn – 2 = 0 BO Mn = +2
Oksidasi
+2
(1 × BO Mn) Mn) + (2 × BO O) = 0 BO Mn + (2 × (–2 (–2)) )) = 0 BO Mn Mn – 4 = 0 BO Mn = +4 2)
+5 –2
+1
13. Jawaban: c
10. Jawaban: d
–1
–1
Pada reaksi tersebut bilangan oksidasi Mn berubah dari +7 menjadi +2.
(1 × BO H) + (1 × BO N) + (3 × BO O) = 0 (1 × (+1)) (+1)) + BO N + (3 × (–2)) (–2)) = 0 BO N = +5 +5 Jadi, atom C dalam Na 2CO3 memiliki bilangan oksidasi yang sama dengan atom Ti dalam TiO 2.
–2 +1
+1 –1
12. Jawaban: e 2MnO4– + 10Cl– + 16H+ → 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O
Bila Bi lang ngan an ok oksi sida dasi si HN HNO O 3 = 0
0
0
Jadi, senyawa digarisbawahi yang mengalami oksidasi adalah SnCl 2.
Bila Bi lang ngan an ok oksi sida dasi si Fe2O3 = 0
+1 +6 –2
CuSO4 mengalami reduksi.
Bila Bi lang ngan an ok oksi sida dasi si Ti TiO O 2 = 0
(2 × BO Fe) Fe) + (3 × BO O) = 0 (2 × BO Fe) Fe) + (3 × (–2)) = 0 BO Fe = +3 6)
+1–1
Reduksi
(1 × BO Ti) + (2 (2 × BO O) O) = 0 BO Ti + (2 × (–2) (–2))) = 0 BO Ti = +4 +4 5)
2CuSO4 + 4KI ⎯→ 2K2SO4 + I2 + 2CuI
Reaksi Reduksi Oksidasi (Redoks)
0
+1 –2
Atom S mengalami perubahan bilangan oksidasi dari –2 menjadi 0 (bilangan oksidasi naik). Dengan demikian S dalam CuS mengalami reaksi oksidasi dan CuS berperan sebagai reduktor. Atom N mengalami perubahan bilangan oksidasi dari +5 menjadi +2 (bilangan oksidasi turun). Atom N dalam HNO 3 mengalami reaksi reduksi dan HNO 3 berperan sebagai oksidator. 15. Jawaban: e Bilangan oksidasi unsur-unsur yang bergaris bawah pada senyawa-senyawa tersebut sebagai berikut. 1) Bi Bila lan nga gan n oks oksid idas asii H 2S = 0 (2 × BO H) + (1 × BO S)= 0 (2 × (+1)) (+1)) + (BO (BO S) = 0
2+B BO O S= 0 BO S = –2 Bilangan oksidasi SO 2 = 0 (1 × BO S) + (2 × BO O) = 0 (BO S) S) + (2 × (–2 (–2)) = 0 BO S – 4 = 0 BO S = +4 +4 2) Bi Bila lang ngan an ok oksi sida dasi si NH3 = 0 (1 × BO N) + (3 × BO H) = 0 (BO N) + 3 × (+1) (+1) = 0 BO N + 3 = 0 BO N = –3 –3 Bilangan oksidasi NO 2 = 0 (1 × BO N) + (2 × BO BO O) = 0 (BO N) N) + (2 × (–2)) (–2)) = 0 BO N – 4 = 0 BO N = +4 +4 3) Bi Bila lang ngan an ok oksi sida dasi si Cu CuCl Cl2 = 0 (1 × BO Cu) + (2 × BO Cl) Cl) = 0 2 + (2 (2 × BO BO Cl) Cl) = 0 2 × BO BO Cl = –2 –2 BO Cl = –1 –1 Bilangan oksidasi NaClO = 0 (1 × BO Na) + (1 × BO Cl) + (1 × BO O) = 0 (+1)) + (BO Cl) (+1 Cl) + (–2) (–2) = 0 BO Cl = +1 +1 4) Bi Bila lang ngan an ok oksi sida dasi si Mn MnO O 2 = 0 (1 × BO Mn) Mn) + (2 × BO O) = 0 (BO Mn) Mn) + 2 × (–2) (–2) = 0 BO Mn Mn – 4 = 0 BO Mn = +4 Bilangan oksidasi K 2Mn2O7 = 0 (2 × BO K) + (2 × BO Mn) Mn) + (7 × BO O) O) = 0 (2 × (+1)) + (2 × BO Mn) + (7 × (–2)) = 0 (+2) + (2 (2 × BO Mn) Mn) + (–14) (–14) = 0 2 × BO Mn Mn = +12 +12 BO Mn = +6 5) Bi Bila lang ngan an ok oks sid idas asii K 2CrO4 = 0 (2 × BO K) + (1 × BO Cr) + (4 × BO O) = 0 (2 × (+1)) + (1 (1 × BO Cr) + (4 × (–2)) (–2)) = 0 2 + BO Cr Cr – 8 = 0 BO Cr = +6 Bilangan oksidasi K 2Cr2O7 = 0 (2 × BO K) + (2 × BO Cr) + (7 × BO O) = 0 (2 × (+1)) + (2 (2 × BO Cr) + (7 × (–2)) (–2)) = 0 (+2) + (2 × BO Cr) + (–14) (–14) = 0 2 × BO BO Cr = +12 +12 BO Cr = +6 Jadi, pasangan unsur bergaris bawah dengan bilangan oksidasi +6 adalah K 2CrO 4 dengan K2Cr2O7.
16. Jawaban: d 1) Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 0
+1 –2
+2 –2 +1
0
oksidasi
Ca mengalami reaksi oksidasi sehingga berperan sebagai reduktor. 2)
2KClO3 + 3S → 2KCl + 3SO 3 +1 +5 –2
0
+1 –2
+4 –2
reduksi
KClO3 mengalami reaksi reduksi sehingga berperan sebagai oksidator. 3)
KMnO4 + 5FeCl2 + 8HCl → MnCl2 + 5FeCl3 + KCl + 4H2O +1 +7 –2
+2 –1
+1 –1
+2 –1
+3 –1
+1 –1
+1 –2
reduksi
KMnO4 mengalami reaksi reduksi sehingga berperan sebagai oksidator. 17. Jawaban: c 2+ Sr(s) Sr (s) + + 2H2O( ) → Sr (aq) + + 2OH–(aq) + + H2(g) 0 +1 –2 oksidasi
+2
–2 +1
reduksi
Hasil oksidasi berupa Sr 2+ , sedangkan hasil reduksi berupa H 2. 18. Jawaban: a 1) Cr dalam K2CrO4 Bilangan oksidasi K 2CrO4 = 0 (2 × BO BO K) + BO Cr + (4 × BO BO O) = 0 (2 × 1) 1) + BO Cr + (4 × (–2)) (–2)) = 0 2 + BO Cr – 8 = 0 BO Cr = +6 +6 2) Cr dalam Cr2O3 Bilangan oksidasi Cr 2O3 = 0 (2 × BO Cr) + (3 × BO O) = 0 (2 × BO BO Cr) + (3 × (–2)) (–2)) = 0 (2 × BO BO Cr) – 6 = 0 2 × BO Cr Cr = +6 BO Cr = +3 – 3) Cr dalam Cr Cr(O (OH) H)4 Bilangan oksidasi Cr(OH) 4– = –1 BO Cr + (4 × BO OH–) = –1 BO Cr Cr + (–4) (–4) = –1 BO Cr = +3 4) Cr dalam K2Cr2O7 Bilangan oksidasi K 2Cr2O7 = 0 (2 × BO K) + (2 × BO Cr) Cr) + (7 × BO O) = 0 (2 × 1) + 2 BO Cr + (7 × (–2)) = 0 2 + (2 × BO Cr) Cr) – 14 = 0 2 × BO Cr Cr = 12 12 BO Cr = +6 Jadi, kromium dengan bilangan oksidasi sama terdapat pada senyawa Cr(OH) 4– dan Cr2O3. Kimia Kelas X
23
19. Jawaban: c Reaksi konproporsionasi merupakan reaksi redoks dengan hasil reduksi dan hasil oksidasi berupa unsur yang sama. a.
0
+3 –2
Reduksi
Oksidasi
Reaksi tersebut bukan reaksi konproporsionasi karena unsur yang menjadi hasil reduksi dan hasil oksidasinya berbeda. b.
Zn + 2HCl ⎯→ ZnCl2 + H2 0
+1
+2 –1
0
Reduksi
2H2S + SO2 ⎯→ 2H2O + 3S +1 –2
+4 –2
+1 –2
0
Reduksi
Oksidasi
Reaksi tersebut termasuk reaksi konproporsionasi. Unsur S bertindak sebagai hasil reduksi sekaligus sebagai hasil oksidasi. d.
+1 –2
+1 +5 –2
Reduksi
Fe + 2AgNO3 ⎯→ 2Ag + Fe(NO3)2 0
+1+5 –2
0
+2 +5 –2
+1 +6 –2
+1 +6 –2
24
+1 –2
2)
Bilang Bila ngan an ok oksi sida dasi si HN HNO O 3 = 0 (1 × BO H) + (1 × BO N) N) + (3 × BO O) = 0 (1 × (+1)) (+1)) + BO N + (3 × (–2)) (–2)) = 0 1 + BO BO N – 6 = 0 BO N = +5 +5 +5 merupakan bilangan oksidasi maksimum atom N.
3)
Bilang Bila ngan an ok oksi sida dasi si HN HNO O 2 = 0 (1 × BO H) + (1 × BO N) N) + (2 × BO O) = 0 (1 × (+1)) (+1)) + BO N + (2 × (–2)) (–2)) = 0 1 + BO BO N – 4 = 0 BO N = +3 +3
4)
Bilang Bila ngan an ok oksi sida dasi si NH3 = 0 (1 × BO N) + (3 × BO H) = 0 BO N + (3 (3 × (+1)) (+1)) = 0 BO N + 3 = 0 BO N = –3 –3 –3 merupakan bilangan oksidasi minimum atom N.
5)
Bila Bi lang ngan an ok oksi sida dasi si NO2 = 0
Oksidasi Reduksi
Reaksi Reduksi Oksidasi (Redoks)
+4 –2
Bilang Bila ngan an ok oksi sida dasi si NO = 0 (1 × BO N) + (1 × BO O) = 0 BO N + (1 × (–2) (–2))) = 0 BO N – 2 = 0 BO N = +2 +2
0
Na mengalami reaksi oksidasi (berperan sebagai reduktor) dan H 2SO4 mengalami reaksi reduksi (berperan sebagai oksidator). Na 2SO4 merupakan hasil oksidasi dan H 2 merupakan hasil reduksi.
+3 –2
1)
Reaksi tersebut bukan reaksi konproporsionasi. 20. Jawaban: d 2Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2
+1+5–2
23. Jawaban: d Senyawa yang dapat mengalami reaksi autoredoks adalah senyawa yang tidak mengandung atom dengan bilangan oksidasi minimum maupun maksimum.
Oksidasi
0
+4 –2
Perubahan bilangan oksidasi atom Sn dalam reaksi tersebut adalah 3 yaitu dari 0 menjadi +3.
Reduksi
+1 +6 –2
Reduktor adalah zat yang mengalami reaksi oksidasi, yaitu mengalami kenaikan bilangan oksidasi. Dengan demikian, reduktor dalam reaksi tersebut adalah Mn 2O3 karena bilangan oksidasi Mn mengalami kenaikan dari +3 menjadi +6. Adapun NaNO 3 merupakan oksidator, NaNO 2 merupakan hasil reduksi, dan Na 2Mn MnO O4 merupakan hasil oksidasi.
Reaksi tersebut bukan reaksi konproporsionasi melainkan reaksi disproporsionasi. Unsur Cl bertindak sebagai oksidator sekaligus reduktor. e.
+1+3 –2
reduksi
+1 –1
Oksidasi
NaNO2 + Na2MnO4 + CO2
→
oksidasi
6ClO2 + 3H2O ⎯→ 5HClO3 + HCl +4 –2
+3 –2 +1 +4 –2
0
Reaksi tersebut bukan reaksi konproporsionasi. c.
+1+5 –2
22. Jawaban: c Sn + 4HNO3 → Sn SnO O2– + 4NO2 + 2H2O
Oksidasi
NaNO3 + Mn2O3 + Na2CO3
2N2 + 3O2 ⎯→ 2N2O3 0
21. Jawaban: b
(1 × BO N) + (2 × BO O) = 0 BO N + (2 × (–2)) (–2)) = 0 BO N – 4 = 0 BO N = +4 +4
6)
Bilangan oksidasi N 2O4 = 0 (2 × BO N) + (4 × BO O) = 0 (2 × BO N) + (4 × (–2)) = 0 (2 × BO N) – 8 = 0 2 × BO N = +8 BO N = +4
7)
Bilangan oksidasi NH4Cl
(1 × BO N) + (4 × BO H) + (1 × BO Cl) = 0 BO N + (4 × (+1)) + (1 × (–1)) = 0 BO N + 4 – 1 = 0 BO N = –3 –3 merupakan bilangan oksidasi minimum atom N. Jadi, pasangan senyawa yang dapat mengalami reaksi autoredoks adalah N 2O4 dan HNO2. 24. Jawaban: d 1) Bilangan oksidasi Na2O = 0 (2 × BO Na) + (1 × BO O) = 0 (2 × (+1)) + BO O = 0 2 + BO O = 0 BO O = –2 2)
Bilangan oksidasi atom Cl dalam Cl – = –1. Jadi, ion-ion yang tidak dapat mengalami reaksi disproporsionasi adalah Cl – dan ClO4–. 26. Jawaban: b Cl2 + IO3– + 2OH– → IO4– + 2Cl– + H2O 0
Bilangan oksidasi O dalam O 2 = 0
Jadi, bilangan oksidasi atom oksigen tertinggi terdapat pada senyawa OF 2. 25. Jawaban: d Reaksi disproporsionasi adalah reaksi redoks dengan reduktor dan oksidator berupa unsur yang sama. Dengan demikian, ion-ion yang dapat
+5 –2
–2 +1
reduksi
oksidasi
+7 –2
–1
+1 –2
Hasil oksidasi berupa IO 4–, sedangkan hasil oksidasi berupa Cl –. 27. Jawaban: e 1)
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 +5 –2
+1 –2
+1 +5 –2
Reaksi tersebut bukan reaksi redoks karena tidak terjadi perubahan bilangan oksidasi. 2)
2CrO42– + 2H+ → Cr2O72– + H2O +6 –2
+1
+6 –2
+1 –2
Reaksi tersebut bukan reaksi redoks karena tidak terjadi perubahan bilangan oksidasi. 3)
2S2O32– + I2 → S4O62– + 2I– +2 –2
Bilangan oksidasi OF2 = 0 (1 × BO O) + (2 × BO F) = 0 BO O + (2 × (–1)) = 0 BO O – 2 = 0 BO O = +2
5)
(1 × BO Cl) + (4 × BO O)= –1 BO Cl + (4 × (–2)) = –1 BO Cl – 8 = –1 BO Cl = +7
Bilangan oksidasi CaO = 0 (1 × BO Ca) + (1 × BO O) = 0 (1 × (+2)) + BO O = 0 2 + BO O = 0 BO O = –2
4)
Bilangan oksidasi ClO 4– = –1
Bilangan oksidasi H 2O2 = 0 (2 × BO H) + (2 × BO O) = 0 (2 × (+1)) + (2 × BO O) = 0 2 + (2 × BO O) = 0 2 × BO O = –2 BO O = –1
3)
(1 × BO Cl) + (1 × BO O) = –1 BO Cl + (1 × (–2)) = –1 BO Cl – 2 = –1 BO Cl = +1
Bilangan oksidasi NH4OH = 0 (1 × BO N) + (5 × BO H) + (1 × BO O) = 0 BO N + (5 × (+1)) + (1 × (–2)) = 0 BO N + 5 – 2 = 0 BO N = –3 –3 merupakan bilangan oksidasi minimum atom N.
8)
mengalami reaksi disproporsionasi dapat mengalami kenaikan atau penurunan bilangan oksidasi. Bilangan oksidasi ClO – = –1
0
+2,5 –2
–1
oksidasi reduksi
Reaksi tersebut merupakan reaksi redoks. 4)
Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu 0
+2 +6 –2
+2 +6 –2
0
oksidasi reduksi
Reaksi tersebut merupakan reaksi redoks. Jadi, reaksi redoks ditunjukkan oleh nomor 3) dan 4). 28. Jawaban: d 1) Bilangan oksidasi VO2 = 0 (1 × BO V) + (2 × BO O) = 0 BO V + (2 × (–2)) = 0 BO V – 4 = 0 BO V = +4 Kimia Kelas X
25
Bilangan oksidasi VCl 3 = 0 (1 × BO V) + (3 × BO Cl)= 0 BO V + (3 × (–1)) = 0 BO V – 3 = 0 BO V = +3 3) Bilangan oksidasi VCO 3 = 0 (1 × BO V) + (1 × BO C) + (3 × BO O)= 0 BO V + (1 × 4) + (3 × (–2)) = 0 BO V + 4 – 6 = 0 BO V = +2 4) Bilangan oksidasi VOSO4 = 0 (1 × BO V) + (1 × BO O) + (1 × BO SO4)= 0 BO V + (1 × (–2)) + (1 × (–2)) = 0 BO V – 2 – 2 = 0 BO V = +4 5) Bilangan oksidasi K 4V(CN)6 = 0 (4 × BO K) + (1 × BO V) + (6 × BO CN –) = 0 (4 × 1) + BO V + (6 × (–1)) = 0 4 + BO V – 6 = 0 BO V = +2 Jadi, vanadium yang mempunyai bilangan oksidasi +2 terdapat pada senyawa VCO 3 dan KaV(CN)6.
BO Cr + (2 × (–2)) = –1 BO Cr – 4 = –1 BO Cr = +3
2)
29. Jawaban: d Reaksi redoks merupakan reaksi yang melibatkan pelepasan dan penerimaan elektron, pelepasan dan pengikatan oksigen, atau kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi. Reaksi yang melibatkan pelepasan elektron, pengikatan oksigen, atau kenaikan bilangan oksidasi disebut reaksi oksidasi, sedangkan reaksi yang melibatkan penangkapan elektron, pelepasan oksigen, atau penurunan bilangan oksidasi disebut reaksi reduksi. Oksidator merupakan zat yang mengalami reaksi reduksi dan mengakibatkan zat lain teroksidasi. Sementara itu, reduktor merupakan zat yang mengalami reaksi oksidasi dan mengakibatkan zat lain tereduksi. 30. Jawaban: e Reaksi Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e– merupakan reaksi oksidasi. Pada reaksi tersebut tembaga dioksidasi menjadi Cu2+ dengan melepaskan 2 elektron pada kulit terluarnya. Tembaga berperan sebagai reduktor karena mengakibatkan zat lain tereduksi. Bilangan oksidasi ion tembaga (Cu 2+) adalah +2. Pada reaksi redoks, reaksi oksidasi dan reaksi reduksi berlangsung bersamaan redoks sehingga reaksi tersebut dapat berlangsung jika ada zat lain yang menerima elektron. B. Uraian
1. a.
26
Bilangan oksidasi CrO2– = –1 (1 × BO Cr) + (2 × BO O) = –1
Reaksi Reduksi Oksidasi (Redoks)
b.
c.
d.
e.
2. a.
Bilangan oksidasi H 3BO3 = 0 (3 × BO H) + (1 × BO B) + (3 × BO O) = 0 (3 × (+1)) + BO B + (3 × (–2)) = 0 3 + BO B – 6 = 0 BO B – 3 = 0 BO B = +3 Bilangan oksidasi ICl = 0 (1 × BO I) + (1 × BO Cl) = 0 BO I + (1 × (–1)) = 0 BO I – 1 = 0 BO I = +1 Bilangan oksidasi N 2H4 = 0 (2 × BO N) + (4 × BO H) = 0 (2 × BO N) + (4 × (+1)) = 0 (2 × BO N) + 4 = 0 2 × BO N = –4 BO N = –2 Bilangan oksidasi CO = 0 (1 × BO C) + (1 × BO O) = 0 BO C + (1 × (–2)) = 0 BO C – 2 = 0 BO C = +2 H2S(g) + 2FeCl3(aq) → 2FeCl2(aq) + 2HCl(aq) + S(s) +1 –2
+3 –1
+2 –1
oksidasi
reduksi
+1 –1
0
Reaksi tersebut termasuk reaksi redoks. b.
2KClO3(aq) + 3S(s) → 2KCl(aq) + 3SO2(g) +1 +5 –2
0
+1 –1
+4 –2
reduksi
oksidasi
Reaksi tersebut termasuk reaksi redoks. c.
CuCO 3 (aq) + H 2 SO 4 (aq) → CuSO 4 (aq) + H 2 O( ) + CO (aq) 2 +2 +4 –2
–1 +6 –2
+2 +6 –2
–1 –2
+4 –2
Reaksi tersebut bukan reaksi redoks karena tidak terjadi perubahan bilangan oksidasi. d.
5KI(aq) + KIO3(aq) + 3H2SO4(aq) → 3K2SO4(aq) + 3I2(g) + 3H2O( ) –1
+5
0
reduksi oksidasi
Reaksi tersebut termasuk reaksi redoks (konproporsionasi).
3. Reduktor adalah zat yang mengalami reaksi oksidasi, sedangkan oksidator adalah zat yang mengalami reaksi reduksi. a. KClO4 + 4KOH + 2Bi2O3 → KCl + 4KBiO3 + 2H2O +1+7–2
+1–2+1
+3 –2
+1–1
+1+5 –2
Reduktor : Bi2O3 Oksidator : KClO4 2NaCrO2 + 8NaOH + 3Br2 → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O
+1 –2 +1
0
+1 +6 –2
+1 –1
+1 –2
oksidasi
reduksi
4Ag ClO3 + 3Cl2 ⎯→ 4AgCl + 6ClO2 +1 +5 –2
+1 –2
+1 +5 –2
+1+3 –2
Atom N mengalami perubahan bilangan oksidasi dari +4 menjadi +5 dan +3, sedangkan atom H dan O tidak mengalami perubahan bilangan oksidasi. F2+ 2KI 0
+1–1
0
3H2O
+3 –2
+1 –2
c.
+3 –2
d.
–
–3 +1
+2 –2
0
+4 –2
+1 –2
Cl2 + I O3– + 2OH– ⎯→ I O4– + 2Cl– + H2O 0
+5 –2
–2 –1
–1
+1 –2
8. Reaksi autoredoks adalah reaksi redoks dengan oksidator dan reduktor berupa zat yang sama. a. 2PbSO4 + 2H2O → PbO2 + Pb + 2H2SO4 +2 +6 –2
reduksi
+1 –2
+4 –2
0
+1 +6 –2
oksidasi
reduksi
Reaksi tersebut termasuk reaksi autoredoks.
Bilangan oksidasi S dalam S 8 = 0 Bilangan oksidasi H 2S = 0 (2 × BO H) + (1 × BO S) = 0 (2 × (+1)) + BO S = 0 2 + BO S = 0 BO S = –2
b.
Bilangan oksidasi CaSO4 = 0
c.
(1 × BO Ca) + (1 × BO S) + (4 × BO O)= 0 (1 × (+2)) + BO S + (4 × (–2)) = 0 2 + BO S – 8 = 0 BO S = +6
+7 –2
Kenaikan bilangan oksidasi sebesar 2
Hasil oksidasi berupa N 2, sedangkan hasil reduksi berupa Cr2O3. 6. – –
–2 +1
Kenaikan bilangan oksidasi sebesar 8
oksidasi
0
C H4 + 2O2 ⎯→ C O2 + 2H2O
0
+1 –2
+4 –2
As2O3 + 6Zn +12OH– ⎯→ 2 AsH3 + 6ZnO22– +
–4 +1
5. (NH4)2Cr2O7 → N2 + 4H2O + Cr2O3 +6 –2
+1 –1
Penurunan bilangan oksidasi sebesar 6
2KF + I 2
Atom F mengalami perubahan bilangan oksidasi dari 0 menjadi –1, sedangkan atom I mengalami perubahan bilangan oksidasi dari –1 menjadi 0. Adapun atom K tidak mengalami perubahan bilangan oksidasi.
–3 +1
b.
→
+1–1
0
Penurunan bilangan oksidasi sebesar 6
2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2 +4 –2
b.
Bilangan oksidasi Na 2S2O3 = 0
(2 × BO Na) + (2 × BO S) + (3 × BO O)= 0 (2 × (+1)) + (2 × BO S) + (3 × (–2)) = 0 2 + (2 × BO S) – 6 = 0 2 × BO S = +4 BO S = +2 Jadi, urutan senyawa yang mengandung unsur belerang dengan bilangan oksidasi dari yang tertinggi yaitu CaSO4, K2SO3, Na2S2O3, S8, dan H2S. 7. a.
Reduktor: NaCrO2 Oksidator: Br 2 4. a.
(2 × BO K) + (1 × BO S) + (3 × BO O) = 0 (2 × (+1)) + BO S + (3 × (–2)) = 0 2 + BO S – 6 = 0 BO S = +4 –
oksidasi
+1 +3 –2
Bilangan oksidasi K 2SO3 = 0
+1 –2
reduksi
b.
–
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 0
+1 –1
+2 –1
0
oksidasi
reduksi
Reaksi tersebut bukan reaksi autoredoks. 3K2MnO4 + 4HCl → MnO2 + 2KMnO4 + 4KCl + 2H2O +1 +6 –2
+1 –1
reduksi
oksidasi
+4 –2
+1 +7 –2
+1 –1
+1 –2
Reaksi tersebut termasuk reaksi autoredoks.
Kimia Kelas X
27
d.
FeO + CO → Fe + CO2 +2 –2 +2 –2
0
+4 –2
reduksi
oksidasi
Reaksi tersebut bukan reaksi autoredoks. e.
2TiBr3 → TiBr2 + TiBr4 +3 –1
+2 –1
+4 –1
reduksi oksidasi
Reaksi tersebut termasuk reaksi autoredoks.
28
Reaksi Reduksi Oksidasi (Redoks)
9. Reaksi Cu2+ + 2e– → Cu merupakan proses reduksi karena melibatkan penangkapan elektron, sedangkan reaksi 2Cl – → Cl 2 + 2e – merupakan proses oksidasi karena melibatkan pelepasan elektron. 10. 2FeCl2 + Cl2 ⎯→ 2FeCl3 +2
0
+3 –1 Oksidasi Reduksi
Reaksi tersebut tidak dapat dikategorikan reaksi konproporsionasi meskipun hasil oksidasi dan reduksinya sama yaitu FeCl 3. Hal ini karena hasil oksidasi berupa unsur Fe dalam senyawa FeCl 3, sedangkan hasil reduksi berupa unsur Cl dalam senyawa FeCl 3. Jadi, meskipun senyawa hasil oksidasi dan hasil reduksi sama, tetapi unsurnya berbeda.
A.
Pilihan Ganda
1.
Jawaban: c
Larutan HCOOH termasuk elektrolit lemah karena HCOOH hanya terionisasi sebagian dalam air, sedangkan CO(NH2)2 dan C2H5OH termasuk zat nonelektrolit karena tidak terionisasi dalam air. Adapun NaOH dan KI termasuk elektrolit kuat karena terionisasi sempurna dalam air. 2.
6.
7.
Jawaban: a
Larutan nonelektrolit ditandai dengan lampu padam dan tidak ada gelembung gas pada elektrode ketika diuji menggunakan alat uji elektrolit, seperti larutan nomor 1). Sementara itu, larutan elektrolit lemah ditandai dengan lampu menyala redup atau padam dan terdapat sedikit atau banyak gelembung gas pada elektrode ketika diuji menggunakan alat uji elektrolit, seperti larutan nomor 2), 3), dan 4). Adapun larutan nomor 5) termasuk elektrolit kuat karena lampu menyala terang dan terdapat banyak gelembung gas pada elektrode ketika diuji menggunakan alat uji elektrolit. 5.
Jawaban: d
Senyawa ion merupakan senyawa yang dapat menghantarkan arus listrik dalam wujud lelehan dan larutan. Hal ini karena dalam keadaan lelehan dan larutan senyawa ion dapat terurai menjadi
Jawaban: c
Larutan elektrolit kuat ditandai dengan lampu menyala terang dan terdapat banyak gelembung gas pada elektrode ketika diuji menggunakan alat uji elektrolit, seperti larutan nomor 2) dan 3). Sementara itu, larutan elektrolit lemah ditandai dengan lampu menyala redup atau padam dan terdapat sedikit atau banyak gelembung gas pada elektrode ketika diuji menggunakan alat uji elektrolit, seperti larutan nomor 1) dan 5). Adapun larutan nomor 4) termasuk nonelektrolit karena lampu padam dan tidak terdapat gelembung gas pada elektrode ketika diuji menggunakan alat uji elektrolit.
Jawaban: b
Asam cuka termasuk zat elektrolit lemah karena asam cuka hanya terionisasi sebagian dalam air (0 < α < 1). Dalam larutan asam cuka terdapat ion CH3COO–, ion H+, dan molekul CH 3COOH. 4.
Jawaban: d
Larutan yang diharapkan dapat menghantarkan arus listrik paling baik adalah larutan elektrolit kuat, seperti larutan natrium klorida (NaCl). Semakin besar konsentrasi suatu larutan elektrolit, jumlah ion yang bergerak bebas semakin banyak sehingga larutan natrium klorida 1 M merupakan larutan yang dapat menghantarkan listrik paling baik. Larutan glukosa (C 6H12 O6) merupakan larutan nonelektrolit, sedangkan larutan asam cuka (CH3COOH) merupakan larutan elektrolit lemah.
Jawaban: c
Natrium klorida (NaCl) merupakan senyawa ion yang terionisasi sempurna ( α = 1) dalam air menghasilkan ion Na + dan ion Cl – sehingga dapat menghantarkan arus listrik. Larutan natrium klorida termasuk elektrolit kuat. Ketika diuji menggunakan alat uji elektrolit, lampu akan menyala terang dan pada elektrode terdapat banyak gelembung gas. 3.
ion positif dan ion negatif yang bergerak bebas sehingga dapat menghantarkan arus listrik. Dalam keadaan padat atau kristal, ion-ion dalam senyawa ion tidak dapat bergerak bebas sehingga tidak dapat menghantarkan arus listrik.
8.
Jawaban: e
Jumlah mol zat mula-mula = 0,6 mol Jumlah mol zat yang terionisasi = 0,3 mol =
α
mol zat yang terionisasi mol zat mula-mula
=
0,3 mol 0,6 mol
= 0,5
Larutan AB merupakan elektrolit lemah karena mempunyai derajat ionisasi 0 < α < 1. Jika diuji menggunakan alat uji daya hantar listrik, lampu akan menyala redup atau padam dan terdapat banyak atau sedikit gelembung gas pada kedua elektrode.
Kimia Kelas X
29
9. Jawaban: c Air laut, air sungai, dan air hujan mengandung partikel-partikel zat terlarut yang dapat mengalami ionisasi sehingga ketiga jenis air tersebut dapat menghantarkan arus listrik. Ketiga jenis air tersebut termasuk larutan elektrolit. Hal ini dibuktikan dengan menyalanya lampu pada alat uji elektrolit. 10. Jawaban: a HCl merupakan senyawa kovalen polar. Senyawa kovalen polar tidak dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk murni karena tidak terdapat ion-ion yang bergerak bebas. Ketika HCl murni diuji menggunakan alat uji elektrolit, lampu tidak menyala dan tidak terdapat gelembung gas pada kedua elektrode. Dalam bentuk larutan, HCl dapat terionisasi sehingga mampu menghantarkan arus listrik. Adapun NaCl merupakan senyawa ion. Senyawa ion dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk lelehan maupun larutan. Ketika lelehan NaCl diuji menggunakan alat uji elektrolit, lampu menyala terang dan terdapat banyak gelembung gas pada kedua elektrode. 11. Jawaban: e Gula pasir (C 12 H 22 O 11 ) merupakan zat nonelektrolit. Hal ini disebabkan gula pasir tidak mengalami ionisasi jika dilarutkan dalam air. Jika diuji menggunakan alat uji elektrolit, lampu tidak menyala dan tidak terdapat gelembung gas pada kedua elektrode. 12. Jawaban: d Larutan asam format termasuk larutan elektrolit lemah karena asam format terionisasi sebagian dalam air (mempunyai derajat ionisasi 0 < α < 1), sedangkan larutan kalium klorida termasuk larutan elektrolit kuat karena terionisasi sempurna dalam air (mempunyai derajat ionisasi α = 1). Ketika terionisasi dalam air, jumlah ion dalam larutan kalium klorida lebih banyak daripada jumlah ion dalam larutan asam format dengan konsentrasi yang sama. Dengan demikian, daya hantar larutan kalium klorida 0,1 M lebih baik daripada larutan asam format 0,1 M. 13. Jawaban: c Air limbah yang dapat menghantarkan arus listrik paling baik ditandai dengan nyala lampu terang, banyak terdapat gelembung gas pada kedua elektrode, serta mempunyai derajat ionisasi sama dengan 1 (α = 1) seperti air limbah L dan N. 14. Jawaban: d Saat arus listrik melalui lelehan kalsium klorida, akan terjadi proses elektrolisis. Kalsium klorida akan terionisasi menjadi ion kalsium (Ca 2+) dan
30
Ulangan Tengah Semester
ion klorida (Cl -). Ion kalsium akan bergerak menuju elektrode negatif (katode) dan menangkap elektron dari katode. Sementara itu, ion klorida akan bergerak menuju elektrode positif (anode) dan melepas elektron ke anode. 15. Jawaban: e Zat yang dapat menghantarkan arus listrik adalah lelehan garam dapur. Hal ini disebabkan garam dapur termasuk senyawa ion dan dalam bentuk lelehan terdapat ion-ion yang bergerak bebas. Adapun larutan urea, etanol murni, larutan amilum, dan cairan asam sulfat termasuk zat nonelektrolit karena tidak mengandung ion-ion yang bergerak bebas. 16. Jawaban: b 1) Bilangan oksidasi VN = 0 (1 × BO V) + (1 × BO N) = 0 (1 × BO V) + (1 × (–3)) = 0 BO V – 3 = 0 BO V = +3 2)
Bilangan oksidasi VF5 = 0 (1 × BO V) + (5 × BO F) = 0 (1 × BO V) + (5 × (–1)) = 0 BO V – 5 = 0 BO V = +5
3)
Bilangan oksidasi VCl 3 = 0 (1 × BO V) + (3 × BO Cl) = 0 (1 × BO V) + (3 × (–1)) = 0 BO V – 3 = 0 BO V = +3
4)
Bilangan oksidasi VSO 4 = 0 (1 × BO V) + (1 × BO S) + (4 × BO O) = 0 (1 × BO V) + (1 × 6) + (4 × (–2)) = 0 BO V + 6 – 8 = 0 BO V = +2
5)
Bilangan oksidasi VOSO4 = 0 (1 × BO V) + (1 × BO O) + (1 × BO S) + (4 × BO O) = 0 (1 × BO V) + (1 × (–2)) + (1 × 6) + (4 × (–2)) = 0 BO V – 2 + 6 – 8 = 0 BO V = +4 Jadi, bilangan oksidasi vanadium paling tinggi terdapat dalam senyawa VF 5. 17. Jawaban: c 1) Bilangan oksidasi H 2S2O7 = 0 (2 × BO H) + (2 × BO S) + (7 × BO O) = 0 (2 × (+1)) + (2 × BO S) + (7 × (–2)) = 0 2 + (2 × BO S) – 14 = 0 2 × BO S = 12 BO S = +6
2)
Bilangan oksidasi CaS = 0 (1 × BO Ca) + (1 × BO S) = 0 (1 × (+2)) + BO S = 0 2 + BO S = 0 BO S = –2
Jadi, bilangan oksidasi atom mangan pada senyawa KMnO 4, Na2MnO4, Mn2O3, dan MnO2 secara berurutan yaitu +7, +6, +3, dan +4.
3)
Bilangan oksidasi H 2SO3 = 0 (2 × BO H) + (1 × BO S) + (3 × BO O) = 0 (2 × (+1)) + BO S + (3 × (–2)) = 0 2 + BO S – 6 = 0 BO S = +4
4)
Bilangan oksidasi S dalam S 8 = 0
5)
Bilangan oksidasi Na2S2O3 = 0 (2 × BO Na) + (2 × BO S) + (3 × BO O) = 0 (2 × (+1)) + (2 × BO S) + (3 × (–2)) = 0 2 + (2 × BO S) – 6 = 0 2 × BO S = +4 BO S = +2 Jadi, senyawa yang mengandung atom belerang dengan bilangan oksidasi +4 adalah H 2SO3. 18. Jawaban: e SnCl2 + 2HCl + 2HNO3 +2 –1
+1 –1
+1 +5 –2
→
SnCl4 + 2H2O + 2NO2 +4 –1
+1 –2
+4 –2 ▲
20. Jawaban: d Bilangan oksidasi ClO 3– (1 × BO Cl) + (3 × BO O) = –1 BO Cl + (3 × (–2)) = –1 BO Cl – 6 = –1 BO Cl = +5 Jadi, bilangan oksidasi atom Cl dalam ClO 3– adalah +5. 21. Jawaban: b Reaksi redoks merupakan reaksi pelepasan dan penangkapan elektron atau transfer elektron sehingga dalam reaksi redoks berlangsung reaksi reduksi dan oksidasi. Pada reaksi redoks melibatkan penurunan dan kenaikan bilangan oksidasi. Reaksi redoks juga dapat melibatkan peristiwa pengikatan dan pelepasan oksigen. 22. Jawaban: e Reaksi oksidasi merupakan reaksi yang ditandai dengan kenaikan bilangan oksidasi, pelepasan elektron, atau pengikatan oksigen. 1)
2)
Bilangan oksidasi Na2MnO4 = 0 (2 × BO Na) + (1 × BO Mn) + (4 × BO O) = 0 (2 × (+1)) + BO Mn + (4 × (–2)) = 0 2 + BO Mn – 8 = 0 BO Mn = +6
3)
Bilangan oksidasi Mn2O3 = 0 (2 × BO Mn) + (3 × BO O) = 0 (2 × BO Mn) + (3 × (–2)) = 0 (2 × BO Mn) – 6 = 0 2 × BO Mn = +6 BO Mn = +3
4)
Bilangan oksidasi MnO 2 = 0 (1 × BO Mn) + (2 × BO O) = 0 BO Mn + (2 × (–2)) = 0 BO Mn – 4 = 0 BO Mn = +4
Mn2+
→
+4 –2
Jadi, bilangan oksidasi atom nitrogen berubah dari +5 menjadi +4. 19. Jawaban: a 1) Bilangan oksidasi KMnO4 = 0 (1 × BO K) + (1 × BO Mn) + (4 × BO O) = 0 (1 × (+1)) + BO Mn + (4 × (–2)) = 0 1 + BO Mn – 8 = 0 BO Mn = +7
MnO2
2)
+2 ▲
reduksi
SO42–
SO2
→
+6 –2
3)
+4 –2
2Br –
Br2
→
–1
4)
▲
reduksi
0
oksidasi
Cd 0
→
▲
Cd2+ + 2e – +2 ▲
oksidasi
Jadi, pasangan reaksi oksidasi ditunjukkan oleh nomor 3) dan 4). 23. Jawaban: c Besi yang tidak dapat dioksidasi lagi artinya besi mempunyai bilangan oksidasi tertinggi sehingga tidak dapat mengalami kenaikan bilangan oksidasi lagi. Berdasarkan harga bilangan oksidasi yang dimiliki besi, besi yang tidak dapat dioksidasi lagi adalah besi yang mempunyai bilangan oksidasi +3. Besi dalam bentuk unsur bebas mempunyai bilangan oksidasi 0 (nol), sedangkan dalam bentuk senyawa besi mempunyai bilangan oksidasi +2 dan +3. Bilangan oksidasi Fe dalam Fe = 0 Bilangan oksidasi Fe dalam FeCl 2 = +2
Kimia Kelas X
31
Bilangan oksidasi Fe dalam Fe 2O3 = +3 Bilangan oksidasi Fe dalam FeSO 4 = +2 Bilangan oksidasi Fe dalam Fe(NO 3)2 = +2 Jadi, besi yang tidak dapat dioksidasi lagi terdapat dalam senyawa Fe 2O3. 24. Jawaban: a Reaksi redoks ditandai dengan adanya perubahan bilangan oksidasi. 1) 2HCl(aq) + Mg(s) → MgCl2(aq) + H 2(g) +1 –1
0
+2 –1
0
▲
▲
Reduksi
Na2O(s) + H 2O( ) → 2NaOH(aq) +1 –2
+1 –2 +1
Tidak terjadi perubahan bilangan oksidasi (bukan reaksi redoks). 3)
CO2(g) + H 2O( ) → H2CO3(aq) +4–2
+1–2
+1+4–2
Tidak terjadi perubahan bilangan oksidasi (bukan reaksi redoks). 4)
CaO(s) + SO3(g) → CaSO4(s) +2–2
+6–2
27. Jawaban:
–3+1
–3+1–1
+4–2 +1–1 reduksi
▲
0
+1–2
2)
0 ▲
oksidasi
Pb3O4 + 8HCl 8/3 –2
+1–2
▲
3PbCl2 + 4H2O + Cl2
→
+1–1
+2–1
+1–2
▲
reduksi
0 ▲
oksidasi
3)
K2Cr2O7 + 14HCl → 2KCl + 2CrCl3 + 7H2O + 3Cl2 +1–1 reduksi
+1–1
+3–1
+1–2
0
▲
▲
oksidasi
+1+6–2
▲
reduksi
Reaksi autoredoks merupakan reaksi redoks dengan oksidator dan reduktor berupa zat yang sama. Zat yang mengalami reaksi autoredoks adalah Pb dengan perubahan bilangan oksidasi dari +2 menjadi +4 dan 0. 26. Jawaban: c Reaksi disproporsionasi merupakan reaksi redoks dengan oksidator dan reduktor berupa zat yang sama, artinya atom yang mengalami reaksi oksidasi dan reduksi adalah atom yang sama. Dengan demikian, atom N yang mengalami reaksi disproporsionasi tidak boleh mempunyai bilangan oksidasi minimum (–3) atau maksimum (+5). 1) BO N dalam N2 = 0 → N2 dapat mengalami reaksi disproporsionasi
Ulangan Tengah Semester
–3+1
▲
+2–1
+1+6–2
+4 –2
+3 –2
reduksi
PbO2 + Pb + H 2SO4
+2
▲
28. Jawaban: b Pereduksi artinya zat yang mengalami oksidasi 1) MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2
+2+6–2 +1 –2 oksidasi
+4 –2
Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O
→
Oksidator merupakan zat yang mengalami reaksi reduksi, yaitu MnO 2. Adapun hasil reduksinya adalah Mn2O3.
+1–1
→
e
oksidasi
–3 +1
25. Jawaban: a PbSO4 + 2H2O
32
Jadi, NO 3– tidak dapat mengalami reaksi disproporsionasi.
NH3(g) + HCl(aq) → NH4Cl(s) Tidak terjadi perubahan bilangan oksidasi (bukan reaksi redoks).
5)
+2 +6–2
Tidak terjadi perubahan bilangan oksidasi (bukan reaksi redoks). 5)
4)
0
Reaksi tersebut merupakan reaksi reduksi oksidasi (redoks). +1 –2
3)
BO N dalam NO 2 = +4 → NO 2 dapat mengalami reaksi disproporsionasi BO N dalam NO3– = +5 → NO–3 tidak dapat mengalami reaksi disproporsionasi BO N dalam N 2O 3 = +3 → N 2O 3 dapat mengalami reaksi disproporsionasi BO N dalam N 2O 4 = +4 → N 2O 4 dapat mengalami reaksi disproporsionasi
Zn + 2MnO2 + 2NH4+
Oksidasi
2)
2)
4)
SnCl2 + 2HCl + 2HNO3 → SnCl4 + 2H2O + 2NO2 +2 –1
+1 –1
+1+5–2
+4–1
+1–2
▲
oksidasi
+4 –2 ▲
reduksi
HCl tidak mengalami perubahan bilangan oksidasi. Jadi, asam klorida yang bersifat sebagai pereduksi terdapat pada reaksi 1), 2), dan 3). 29. Jawaban:
e
Zn + Ag2O + H2O 0
+1 –2
+1 –2
oksidasi
→
Zn(OH)2 + 2Ag +2 –2 +1 ▲
0
▲
reduksi
Oksidator merupakan zat yang mengalami reaksi reduksi atau penurunan bilangan oksidasi seperti Ag2O. Pada reaksi tersebut, bilangan oksidasi Ag
mengalami penurunan dari +1 menjadi 0. Sementara itu, reduktor merupakan zat yang mengalami reaksi oksidasi seperti Zn. Zn(OH) 2 merupakan hasil oksidasi, sedangkan Ag merupakan hasil reduksi. 30. Jawaban:
a
4KClO3 + 3N2H4 +1 +5 –2
→
–2 +1
4KCl + 6H2O + 6NO +1 –1
+1 –2
5.
Ketika alat uji elektrolit dicelupkan ke dalam HCl murni, lampu tidak menyala dan tidak timbul gelembung gas pada kedua elektrode. Hal ini disebabkan HCl murni tidak mengandung ion-ion yang bergerak bebas. Sementara itu, ketika alat uji elektrolit dicelupkan ke dalam larutan HCl, lampu menyala terang dan timbul banyak gelembung gas pada kedua elektrode. Hal ini disebabkan larutan HCl mengandung ion-ion yang bergerak bebas.
6.
a.
Bilangan oksidasi S2O32– = –2 (2 × BO S) + (3 × BO O) = –2 (2 × BO S) + (3 × (–2)) = –2 (2 × BO S) – 6 = –2 2 × BO S = +4 BO S = +2
b.
Bilangan oksidasi MnCl2 = 0 (1 × BO Mn) + (2 × BO Cl) = 0 BO Mn + (2 × (–1)) = 0 BO Mn – 2 = 0 BO Mn = +2
c.
Bilangan oksidasi KO 2 = 0 (1 × BO K) + (2 × BO O) = 0 (1 × (+1)) + (2 × BO O) = 0 1 + (2 × BO O) = 0 2 × BO O = –1
oksidasi
B.
Uraian
1.
Ketika alat uji dicelupkan dalam larutan X, lampu menyala terang dan terdapat banyak gelembung gas pada kedua elektrodenya. Hal ini menunjukkan bahwa larutan X bersifat elektrolit kuat. Contoh elektrolit kuat adalah larutan HCl. Adapun ketika alat uji dicelupkan dalam larutan Y, lampu tidak menyala dan tidak terbentuk gelembung gas pada kedua elektrode. Hal ini menunjukkan bahwa larutan Y bersifat nonelektrolit. Contoh larutan nonelektrolit adalah larutan urea.
3.
Berdasarkan daya hantar listriknya, zat dibedakan menjadi nonelektrolit dan elektrolit. Zat nonelektrolit adalah zat yang tidak dapat menghantarkan arus listrik karena tidak mengandung ion-ion yang bergerak bebas. Contoh zat yang bersifat nonelektrolit, adalah larutan CO(NH2)2, H2SO4 murni, kristal NaCl, dan C2H5OH 70%. Sementara itu, zat elektrolit adalah zat yang dapat menghantarkan arus listrik karena mengandung ion-ion yang bergerak bebas. Contoh zat elektrolit adalah lelehan KCl, larutan CaCl2, larutan NH 4OH, dan larutan HCOOH.
+2 –2
Spesi yang mengalami reaksi reduksi umumnya mengikat elektron, melepaskan oksigen, atau mengalami penurunan bilangan oksidasi. Pada reaksi tersebut, KClO 3 mengalami reaksi reduksi karena bilangan oksidasi atom Cl mengalami penurunan dari +5 menjadi –1. Sementara itu, N 2 H 4 mengalami oksidasi karena bilangan oksidasi atom N mengalami kenaikan dari –2 menjadi +2.
2.
4.
▲
▲
reduksi
Semakin banyak jumlah ion yang terkandung dalam suatu larutan, daya hantar listriknya semakin baik. Jadi, urutan kekuatan daya hantar listrik dari yang paling baik yaitu larutan NaCl 0,2 M, larutan H2SO4 0,1 M, larutan NH 4OH 0,1 M, dan larutan glukosa 2 M.
Senyawa ion dalam bentuk padatan memiliki susunan sangat rapat sehingga ion-ionnya tidak dapat bergerak bebas. Hal ini mengakibatkan padatan senyawa ion tidak dapat menghantarkan arus listrik. a.
Larutan glukosa 2 M merupakan larutan nonelektrolit.
b.
Larutan H2SO4 0,1 M H2SO4(aq) → 2H+(aq) + SO 42–(aq) 0,1 M
0,2 M
0,1 M
Larutan H 2SO4 0,1 M merupakan larutan elektrolit kuat yang mengandung 0,3 M ion. c.
d.
NH4OH 0,1 M merupakan larutan elektrolit lemah. NH4OH(aq) NH4+(aq) + Cl–(aq)
BO O = – d.
Bilangan oksidasi CaCrO 4 = 0 (1 × BO Ca) + (1 × BO Cr) + (4 × BO O) = 0 (1 × (+2)) + BO Cr + (4 × (–2)) = 0 2 + BO Cr – 8 = 0 BO Cr = +6
e.
Bilangan oksidasi atom P dalam P 4 = 0
Larutan NaCl 0,2 M NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl –(aq) 0,2 M
0,2 M
0,2 M
Larutan NaCl 0,2 M merupakan larutan elektrolit kuat yang mengandung 0,4 M ion.
1 2
Kimia Kelas X
33
7. a.
Zn + 2HCl 0
ZnCl2 + H2
+1 –1
b.
→
+2 –1
oksidasi
2Al + 3H2SO4 0
0
▲
▲
+2 +4 –2
CaCl2 + CO2 + H2O +2 –1
+4–2
2TiCl3 → TiCl4 + TiCl2 +3 –1
+1–2
Tidak terjadi perubahan bilangan oksidasi (bukan reaksi redoks). c.
+1–2+1
+1–1 +1+5–2 ▲
▲
reduksi
+4–1
oksidasi
3I2 + 6KOH → 5KI + KIO 3 + 3H2O 0
d.
▲
reduksi
Br2 + 2NaOH → NaBr + NaBrO + H2O 0
+1–2+1
+2+6–2
2CuI + I2 + 2K2SO4 +1–1
0
▲
Reaksi tersebut autoredoks.
+1+6–2
▲
e. oksidasi
+3 –1
AlCl3 + Cr
→
0
+3–1
oksidasi
reduksi
+1 +1–2
+1–2
▲
merupakan
reaksi
AgCl + NaNO3
→
+1 –1
+1 –1
+1 +5 –2
Reaksi tersebut bukan reaksi autoredoks. 10. a.
0
▲
AgNO3 + NaCl +1+5–2
Reaksi tersebut merupakan reaksi redoks. CrCl3 + Al
▲
oksidasi
→
+1–1
reduksi
e.
+1 –1
reduksi
Reaksi tersebut merupakan reaksi redoks. 2CuSO4 + 4KI
+2–1
▲
Reaksi tersebut merupakan reaksi autoredoks.
+1–2
oksidasi
d.
▲
Reaksi tersebut bukan reaksi autoredoks. c.
→
+1 –1
0
▲
reduksi
Reaksi tersebut merupakan reaksi redoks. CaCO3 + 2HCl
+3 +6–2
oksidasi
reduksi
b.
Al2(SO4)3 + 3H2
→
+1+6–2
3Br2 + 6OH– 0
▲
→
–2 +1
oksidasi
reduksi
BrO3– + 5Br – + 3H2O +5 –2
–1
▲
+1 –2
▲
Reaksi tersebut merupakan reaksi redoks. 8. Ca3(PO4)2 + SiO2 + C +2
+5 –2 +4 –2 reduksi
+2 +4 –2
+2–2
0
▲
▲
oksidasi
Oksidator Reduktor Hasil oksidasi Hasil reduksi +1–2+1
+1–1
NaCl + H2O +1–2
Reaksi tersebut bukan reaksi autoredoks.
34
Ulangan Tengah Semester
2HCl + H2SO4
→
+1–1
b.
+1 –1
: Ca3(PO4)2 :C : CO : P4
NaOH + HCl
Br 2 merupakan oksidator dan reduktor karena mengalami kenaikan sekaligus penurunan bilangan oksidasi dari 0 menjadi +5 dan –1.
CaSiO3 + CO + P4
0
9. a.
→
→
+1 +6 –2 oksidasi
Cl2 + SO2 + 2H2O 0 ▲
+4 –2 ▲
+1 –2
reduksi
H2SO4 merupakan oksidator karena atom S mengalami penurunan bilangan oksidasi dari +6 menjadi +4, sedangkan HCl merupakan reduktor karena atom Cl mengalami kenaikan bilangan oksidasi dari –1 menjadi 0.
Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu: 1. menjelaskan tata nama senyawa anorganik dan organik sederhana menurut aturan IUPAC; 2. memberi nama senyawa dengan menerapkan aturan IUPAC; 3. menjelaskan cara menyetarakan persamaan reaksi sederhana. Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai peserta didik: 1. mensyukuri keberadaan berbagai ciptaan Tuhan; 2. bertanggung jawab, memiliki rasa ingin tahu tinggi, cermat, dan teliti dalam setiap kegiatan.
Senyawa Biner Senyawa Poliatom Tata Nama Senyawa
Senyawa Asam Senyawa Basa
Latihan 1
Senyawa Oksida Latihan 2
Soal-Soal
Materi
Ulangan Harian
Senyawa Hidrat Persamaan Reaksi Kimia Sedehana
Persamaan Reaksi Kimia Penyetaraan Reaksi Kimia
Persamaan
Tata Nama Senyawa dan Persamaan Reaksi Kimia Sederhana
Senyawa dalam Kehidupan Sehari-hari Jons Jakob Berzelius
Tugas
Bagaimana Cara Membuktikan Pelapukan Kapur? Bagaimana Reaksi Natrium Hipoklorit?
Informasi
Pembuatan Es Kering (Dry Ice )
Kegiatan
Selancar Internet
Tata Nama dan Persamaan Reaksi
Kimia Kelas X
35
A. Pilihan Ganda
1. Jawaban: b CaCl2 merupakan senyawa biner yang tersusun atas ion kalsium (Ca 2+) dan ion klorida (Cl –). Jadi, nama yang tepat untuk senyawa CaCl 2 adalah kalsium klorida. Kalium klorida memiliki rumus KCI, kalsium iodida memiliki rumus CaI 2, kalium bromida memiliki rumus KBr, dan kalsium bromida memiliki rumus CaBr2. 2. Jawaban: a Natrium nitrat terbentuk dari ion natrium (Na +) dan ion nitrat (NO 3–). Jadi, rumus kimia natrium nitrat adalah NaNO3. Sementara itu, NaNO2 merupakan senyawa natrium nitrit. Adapun senyawa Ni(NO 3)2 merupakan senyawa nikel(II) nitrat, Ni(NO 2)2 merupakan senyawa nikel(II) nitrit, dan NaMnO 4 merupakan senyawa natrium permanganat. 3. Jawaban: d Berdasarkan pernyataan dalam soal, karbit bereaksi dengan air menghasilkan gas yang mudah terbakar. Hal ini berarti rumus kimia karbit adalah CaC2. Senyawa CaC 2 tersusun atas ion kalsium (Ca2+) dan ion karbida (C –). Dengan demikian, nama kimia CaC 2 adalah kalsium karbida. 4. Jawaban: c N o.
1) 2) 3) 4) 5)
R um us K im ia
N ama Se ny aw a
KMnO4 NaNO 2 CaCO 3 K2SO 4 Na 2S2O3
kalium permanganat natrium nitrit kalsium karbonat kalium sulfat natrium tiosulfat
5. Jawaban: d Rumus kimia yang dapat terbentuk dari ion-ion tersebut yaitu Mg 3(PO4)2, MgSO4, Mg(ClO4)2, Cr3(PO4)2, CrSO4, dan Cr(ClO4)2. 6. Jawaban: a Senyawa pereaksi berupa PbO 2 (timbal(IV) oksida), Pb (timbal), dan H 2SO4 (asam sulfat). Senyawa hasil reaksi berupa PbSO 4 (timbal(II) sulfat) dan H 2O (air). 7. Jawaban: b Senyawa NaBrO3 merupakan senyawa poliatom yang terbentuk dari kation natrium (Na +) dan anion unsur golongan VIIA yang mengandung oksigen. Penamaaan anionnya tergantung jumlah oksigennya, BrO – dinamakan hipobromit, BrO 2– dinamakan bromit, BrO 3– dinamakan bromat, sedangkan BrO4– dinamakan perbromat. Jadi, nama senyawa yang tepat adalah natrium bromat. 36
8. Jawaban: e Penamaan senyawa biner yang terdiri atas nonlogam dan nonlogam ditandai dengan awalan Yunani dan unsur yang di belakang diakhiri dengan akhiran -ida. Penamaan senyawa di atas yang tepat sebagai berikut. 1) PCl3 = fosfor triklorida 2) CCl4 = karbon tetraklorida 3) P2O5 = difosfor pentaoksida 4) CO = karbon monoksida 5) N2O5 = dinitrogen pentaoksida Jadi, penamaan senyawa yang tidak tepat adalah opsi e. 9. Jawaban: b No.
1) 2) 3) 4) 5)
Kation
Anion
Rumus Molekul
Ba2+ Al3+ H+ Cu2+ Mn2+
OH– CO32– ClO– NO–3 PO33–
Ba(OH)2 Al2(CO3)3 HClO Cu(NO3)2 Mn3(PO3)2
Nama
Barium hidroksida Aluminium karbonat Asam hipoklorit Tembaga(II) nitrat Mangan(II) fospit
10. Jawaban: a Senyawa asam adalah senyawa yang mengandung ion H +. Asam karbonat terdiri atas ion H+ dan ion karbonat (CO 32–) sehingga rumus molekulnya H2CO3. Asam nitrat terdiri atas ion H + dan ion nitrat (NO 3–) sehingga rumus molekulnya HNO3. Asam sulfida terdiri atas ion H + dan ion sulfida (S2–) sehingga rumus molekunya H 2S. Jadi opsi yang benar dari rumus dari asam karbonat, asam nitrat, dan asam sulfida berturut-turut adalah opsi a. Sementara itu, H 3PO4 merupakan rumus asam fosfat, H 2SO3 merupakan rumus asam sulfit, dan HNO2 merupakan rumus asam nitrit. 11. Jawaban: d Kobal(I) sulfida terbentuk dari ion kobal yang memiliki muatan +1 (Co +) dan ion sulfida(S 2–). Jadi, rumus kimia kobal(I) sulfida adalah Co 2S. Senyawa CoS memiliki nama kobal(II) sulfida. Senyawa CuS memiliki nama tembaga(II) sulfida. Senyawa AuS memiliki nama emas(II) sulfida, dan senyawa Au 2S memiliki nama emas(I) sulfida. 12. Jawaban: c Senyawa hidrat merupakan senyawa yang berwujud kristal yang mampu mengikat air dari udara atau bersifat higroskopis. Garam inggris merupakan garam magnesium sulfat yang mengikat tujuh molekul air. Jadi, rumus kimia garam inggris adalah MgSO 4 . 7H2O (magnesium sulfat heptahidrat). Sementara itu, CaSO 4.2H2O
Tata Nama Senyawa dan Persamaan Reaksi Kimia Sederhana
merupakan senyawa kalsium sulfat dihidrat. BaSO4.7H2O merupakan senyawa barium sulfat heptahidrat. Na 2SO4.7H2O merupakan senyawa natrium sulfat heptahidrat. Na 2CO 3.10H 2O merupakan senyawa natrium karbonat dekahidrat. 13. Jawaban: d Senyawa poliatom merupakan gabungan dari ionion poliatomi (ion-ion yang terdiri atas dua atau lebih atom-atom yang terikat dengan ikatan kovalen). Misalnya asam sulfat (H 2SO4) dan amonium nitrat (NH 4 NO 3). Timah(II) oksida memiliki rumus SnO, kalium klorida memiliki rumus KCl, dan difosfor pentaoksida memiliki rumus P 2O 5. Ketiga senyawa tersebut merupakan senyawa biner karena terdiri atas dua unsur. 14. Jawaban: d FeS (besi(II) sulfida) merupakan senyawa biner yang tersusun atas unsur logam dan nonlogam. HCl (asam klorida) merupakan senyawa asam yang tersusun atas unsur nonlogam dan nonlogam. FeCl2 (bes(II) klorida) merupakan senyawa biner yang tersusun atas unsur logam dan nonlogam. H2S (asam sulfida) merupakan senyawa asam anorganik. Asam sitrat mempunyai rumus kimia C6H8O7. 15. Jawaban: b Senyawa magnesium hidroksida dan aluminium hidroksida secara berturut-turut mengandung ion Mg2+ dan Al3+. Nama hidroksida merupakan ciri senyawa basa, yaitu mengandung ion OH –. Jadi, rumus kimia senyawa magnesium hidroksida dan aluminium hidroksida berturut-turut adalah Mg(OH) 2 dan Al(OH)3. Adapun rumus kimia Ca(OH) 2 memiliki nama kalsium hidroksida dan Mn(OH) 2 memiliki nama mangan(II) hidroksida.
3) 4) 5)
Fe3(PO4)2 = besi(II) fosfat H2C2O4 = asam oksalat LiOH = litium hidroksida NaClO2 : Na+ + ClO2– MnCr2O7 : Mn2+ + Cr2O72– Mg(CN)2 : Mg2+ + CN– BaCO3 : Ba2+ + CO32– CH3COOH : CH3COO– + H+
2. a. b. c. d. e. 3.
Senyawa Biner
Senyawa Poliatom
Magnesium nitrida (Mg 3N2 )
Tembaga(II) hidroksida (Cu(OH)2 )
Asam sianida (HCN)
Kalsium sulfat (CaSO4 )
Seng klorida (ZnCl 2)
Kobal(III) fosfat (CoPO4 )
Karbon tetraklorida (CCl4 )
4. CaSO4 . 2H2O merupakan senyawa kalsium sulfat dihidrat atau dikenal dengan nama gips atau gipsum. Gips digunakan untuk membuat benda-benda keramik, hiasan, patung, tepung pembalut untuk patah tulang, penambal gigi, adukan plesteran, dan perekat dalam pembuatan kapur tulis. 5.
Anion Cl–
SO42–
PO43–
K
KCl (kalium klorida)
K2SO4 (kalium sulfat)
K3PO4 (kalium fosfat)
Sr2+
SrCl2 (stronsium klorida)
SrSO4 (stronsium sulfat)
Sr3(PO4) 2 (stronsium fosfat)
Al3+
AlCl3 (aluminium klorida)
Al2(SO4)3 (aluminium sulfat)
AlPO4 (aluminium fosfat)
NH4+
NH4Cl (amonium klorida)
(NH4)2SO4 (amonium sulfat)
(NH4)3PO 4 (amonium fosfat)
Kation +
B. Uraian
1. Nama senyawa- senyawa di atas sebagai berikut. 1) BaS = barium sulfida 2) Cl2O7 = dikloro heptaoksida
A. Pilihan Ganda
1. Jawaban: d Misal prasamaan reaksi: aCa(OH)2(aq) + bHCl(aq) → cCaCl2(aq) + dH2O( ) a=1 Ca : a = c c =1 Cl : b = 2c b = 2(1) = 2
O : 2a = d 2(1) = d d =2 H : 2a + b = 2d 2(1) + 2 = 2d 4 = 2d d=2 Jadi, persamaan reaksi setaranya sebagai berikut. Ca(OH)2(aq) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + 2H2O( ) a = 1, b = 2, c = 1, d = 2
Kimia Kelas X
37
2. Jawaban: b aAl(s) + bH2SO4(aq) → cAl2(SO4)3(aq) + dH2(g) Misal: a = 1 Al : a = 2c
H :
Jadi, hasil reaksi berupa amonium nitrat dan air. Oksigen memiliki rumus O 2. Hidrogen memiliki rumus H2. Gas karbon dioksida memiliki rumus CO2. Amonium(I) nitrat merupakan penamaan yang tidak tepat karena amonium bukan merupakan logam transisi tetapi ion poliatom yang memiliki muatan +1.
2b = 2d 3
1 = 2c
2( 2 ) = 2d
1
c = 2 S : b = 3c
3 = 2d 3
d= 2 1
3
b = 3( 2 ) = 2 Jadi, persamaan reaksi setaranya sebagai berikut. 3
1
3
a = 1, b = 2 , c = 2 , d = 2 3
1
7. Produk merupakan zat hasil reaksi. Zat yang merupakan produk adalah timbal(II) sianida (Pb(CN)2) dan kalium sulfat (K 2SO4). Sementara itu, timbal(II) sulfat (PbSO 4) dan kalium sianida (KCN) merupakan zat pereaksi atau reaktan. 8. 1)
3
Al(s) + 2 H2SO4(aq) → 2 Al2(SO4)3(aq) + 2 H2(g) –––––––––––––––––––––––––––––––––––––– × 2 2Al(s) + 3H2SO4(aq) → Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g) Jadi, koefisien reaksi secara berturut-turut a = 2, b = 3, c = 1, d = 3. 3. Jawaban: b Reaksi antara 2 molekul asam bromida (2HBr) dengan 1 molekul natrium oksida (Na 2O) menghasilkan 2 molekul natrium bromida (2NaBr) dan air (H2O). Persamaan di atas dapat ditulis sebagai berikut. 2HBr(aq) + Na2O(s) → 2NaBr(aq) + H2O( ) 4. Jawaban: a Berdasarkan gambar tersebut, dapat diketahui bahwa zat reaktan berupa dua jenis molekul unsur dan zat hasil reaksi berupa satu jenis molekul senyawa. Unsur yang bereaksi dapat dimisalkan unsur X2 dan Y2. Unsur X2 sebanyak 1 dan unsur Y2 sebanyak 2 ketika direaksikan menghasilkan senyawa XY 2 sebanyak 2. Persamaan reaksi dapat dituliskan sebagai berikut. X2 + 2Y2 → 2XY2
2)
5. Jawaban: d Persamaan reaksi:
5
b= 2
Na2B4O7(s) + xH2O( ) + 2HCl(aq) → 4H3BO3(aq) + yNaCl(aq)
Na :
2=y y=2 H : 2x + 2 = 12 2x = 10 x=5 Jadi, persamaan reaksi lengkapnya sebagai berikut. Na2B4O7(s) + 5H2O( ) + 2HCl(aq) → 4H3BO3(aq) + 2NaCl(aq)
Perbandingan x : y = 5 : 2. 6. Jawaban: a Larutan amonium hidroksida (NH 4OH) jika direaksikan dengan larutan asam nitrat (HNO 3) akan membentuk persamaan reaksi sebagai berikut. NH4OH(aq) + HNO3(aq) → NH4NO3(aq) +H2O( )
38
Tata Nama Senyawa dan Persamaan Reaksi Kimia Sederhana
aCH4(g) + bO2(g) → cCO2(g) + dH2O(g) a=1 C: a =c c =1 H : 4a = 2d 4(1) = 2d 4 = 2d d=2 O : 2b = 2c + d 2b = 2(1) + 2 2b = 4 b=2 CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) Pembakaran senyawa CH 4 menghasilkan 1 molekul CO 2 dan 2 molekul H 2O. aC2H6(g) + bO2(g) → cCO2(g) + dH2O( ) a=1 C : 2a = c 2(1) = c c=2 H : 6a = 2d 6(1) = 2d d=3 O : 2b = 2c + d 2b = 2(1) + 3 2b = 5
5
3)
C2H6(g) + 2 O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O( ) ––––––––––––––––––––––––––––––––– × 2 2C2H6(g) + 5O2(g) → 4CO2(g) + 6H2O( ) Pembakaran senyawa C 2H6 menghasilkan 4 molekul CO 2 dan 6 molekul H 2O. aC3H8(g) + bO2(g) → cCO2(g) + dH2O( ) a=1 C : 3a = c 3(1) = c c=3 H : 8a = 2d 8(1) = 2d d=4
O:
4)
2b = 2c + d 2b = 2(3) + 4 2b = 10 b=5 C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O( ) Pembakaran senyawa C 3H8 menghasilkan 3 molekul CO 2 dan 4 molekul H 2O. aC4H10(g) + bO2(g) → cCO2(g) + dH2O( ) a=1 C : 4a = c 4(1) = c c=4 H : 10a = 2d 10(1) = 2d 2d = 10 d=5 O: 2b = 2c + d 2b = 2(4) + 5 2b = 8 + 5 2b = 13 13
b= 2 13
C4H10(g) + 2 O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O( ) –––––––––––––––––––––––––––––––––– × 2 2C4H10(g) + 13O2(g) → 8CO2(g) + 10H2O( ) Pembakaran senyawa C 4H10 menghasilkan 8 molekul CO 2 dan 10 molekul H 2O. 5)
aC5H12(g) + bO2(g) → cCO2(g) + dH2O( ) a=1 C : 5a = c 5(1) = c c=5 H : 12a = 2d 12(1)= 2d 2d = 12 d=6 O : 2b = 2c + d 2b = 2(5) + 3 2b = 16 b=8 C5H12(g) + 8O2(g) → 5CO2(g) + 6H2O( ) Pembakaran senyawa C 5H12 menghasilkan 5 molekul CO 2 dan 6 molekul H 2O.
9. Jawaban: d Air sadah sementara mengandung Ca(HCO 3)2 atau Mg(HCO3)2. Cara menghilangkannya dengan pemanasan sehingga terbentuk padatan CaCO 3, gas CO2, dan uap air (H 2O). Persamaan reaksinya sebagai berikut. Ca(HCO3)2(aq) → CaCO3(s) + CO2(g) + H2O( )
Air sadah yang mengandung CaSO 4, MgSO4, CaCl2, atau MgCl2 merupakan air sadah tetap. Air sadah tetap dapat dihilangkan dengan penambahan Na2CO3. 10. Jawaban: c Reaksi antara logam tembaga (Cu) dengan larutan perak nitrat (AgNO 3) menghasilkan logam perak (Ag) dan tembaga(II) nitrat (Cu(NO 3)2). Persamaan reaksinya sebagai berikut. aCu(s) + bAgNO3(aq) → cAg(s) + dCu(NO3)2(aq) a=1 Cu : a = d d=1 N : b = 2d b = 2(1) b=2 O : 3b = 6d 3(2) = 6d d=1 Ag: b = c c=2 Jadi, persamaan reaksi yang setara sebagai berikut. a = 1, b = 2, c = 2, d = 1 Cu(s) + 2AgNO3(aq) → 2Ag(s) + Cu(NO3)2(aq) B. Uraian
1. Syarat-syarat persamaan reaksi setara sebagai berikut. a. Pereaksi dan hasil reaksi dinyatakan dengan rumus kimia yang benar. b. Memenuhi hukum kekekalan massa yang ditunjukkan oleh jumlah atom-atom sebelum reaksi (di sebelah kiri tanda panah) harus sama dengan jumlah atom-atom sesudah reaksi (di sebelah kanan tanda panah). c. Wujud zat-zat yang terlibat reaksi (padat (s) , cair ( ), ) harus dinyata larutan (aq) , dan gas (g) kan dalam tanda kurung setelah rumus kimia. 2. a.
aC6H12 + bO2 → cCO2 + dH2O Misal a = 1 C: 6a = c 6(1) = c c=6 H: 12a = 2d 12(1) = 2d d=6 O: 2b = 2c + d 2b = 2(6) + 6 2b = 18 b=9 Persamaan reaksi yang setara sebagai berikut. a = 1, b = 9, c = 6, d = 6 C6H12 + 9O2 → 6CO2 + 6H2O
Kimia Kelas X
39
b.
aCl2 + bKOH → cKCl + dKClO 2 + eH2O Cl : 2a = c + d . . . (1) K :b=c+d . . . (2) O : b = 2d + e . . . (3) H : b = 2e . . . (4) Misal a = 1 Dari peramaan (1) dan (2) 2a = c + d 2(1) = c + d 2= c+ d b= c+ d b=2 Dari persamaan (4) b = 2e 2 = 2e e=1 Dari persamaan (3) b = 2d + e 2 = 2d + 1 2d = 1 1
d= 2 Dari persamaan (2) b=c+d 1
2=c+ 2 3
c= 2 Persamaan reaksi yang setara sebagai berikut. 3
1
a = 1, b = 2, c = 2 , d = 2 , e = 1 3
O :
1
4 +1 = 4+ 1 5=5 Persamaan reaksi yang setara sebagai berikut. 1
1
3. Belerang padat (s) dapat diperoleh dengan mereaksikan gas belerang dioksida (SO 2) dengan asam sulfida (H 2S). Persamaan reaksi lengkapnya sebagai berikut. aSO2(g) + bH2S(g) → cS(s) + dH2O( ) S :a+b=c O : 2a = d H : 2b = 2d Misal a = 1 O : 2(1) = d d=2 H : 2b = 2(2) b=2 S :1+2=c c=3 Jadi, persamaan reaksi setara sebagai berikut. a = 1, b = 2, c = 3, dan d = 2 SO2(g) + 2H2S(g) → 3S(s) + 2H2O( ) 4. a.
1
a = 3c
Persamaan reaksi pertama dimisalkan sebagai berikut. aNH3(g) + bO2(g) → cNO(g) + dH2O(g) Misal: a = 1 N: a= c 1=c c=1 H : 3a = 2d 3(1) = 2d 3 = 2d 3
1
O:
c= 3 2b = 2c
3
1
2
2b = 3 1 b= 3
40
d= 2 2b = c + d 2b = 1 + 2
2b = 2( 3 )
H :
1
H2SO4 + 3 Al2O3 → 3 Al2(SO4)3 + H2O –––––––––––––––––––––––––––––––– × 3 3H2SO4 + Al2O3 → Al2(SO4)3 + 3H2O
1 = 3c
Al :
1
a = 1, b = 3 , c = 3 , d = 1
aH2SO4 + bAl2O3 → cAl2(SO4)3 + dH2O Misal a = 1 S :
1
4(1) + 3( 3 ) = 12( 3 ) + 1
Cl2 + 2KOH → 2 KCl + 2 KClO2 + H2O ––––––––––––––––––––––––––––––––– × 2 2Cl2 + 4KOH → 3KCl + 2KClO 2 + 2H2O c.
4a + 3b = 12c + d
2a = 2d 2(1) = 2d d=1
Tata Nama Senyawa dan Persamaan Reaksi Kimia Sederhana
5
2b = 2 5
b= 4 Persamaan reaksi setara sebagai berikut. 5
3
NH3(g) + 4 O2(g) → NO(g) + 2 H2O(g) Jika dikalikan 4, persamaan reaksi menjadi: 4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(g)
b.
Persamaan reaksi kedua dimisalkan sebagai berikut. aNO(g) + bO2(g) → cNO2(g)
2
1= d=
NO(g) +
d.
Persamaan reaksi ketiga dimisalkan sebagai berikut. aNO2(g) + bH2O( ) → cHNO3(aq) + dNO (g) Misal: a = 1 N: a = c + d 1= c + d . . . (persamaan 1) O : 2a + b = 3c + d 2(1) + b = 3c + d 2 + b = 3c + d . . . (persamaan 2) H: 2b = c 1
b= 2c . . . (persamaan 3) Persamaan (2) dan persamaan (3) 2 + b = 3c + d
5
2= 2c+d ––––––––– – –1 =
3 –2
c
=
2 6
=
1 3
2
1
Persamaan reaksi keempat dimisalkan sebagai berikut. aHNO3(aq) + bNH3(g) → cNH4NO3(aq) Misal: a = 1 H : a + 3b = 4c 1 + 3b = 4c . . . (persamaan 1) N : a + b = 2c 1 + b = 2c . . . (persamaan 2) O: 3a = 3c 3(1) = 3c 3 = 3c c=1 Persamaan (1) 1 + 3b = 4c 1 + 3b = 4(1) 3b = 3 b=1 Persamaan reaksi setara sebagai berikut. HNO3(aq) + NH3(g) → NH4NO3(aq) Jadi, x, y, dan z secara berturut-turut adalah 4, 2, dan 1.
1
2 + 2 c = 3c + d 5
d
1
O2(g) → NO2(g)
2= 2c+d . . . (persamaan 4) Persamaan (1) dan persamaan (4) 1= c+ d
2 + 3 1 3
NO2(g) + 3 H2O( ) HNO3(aq) + 3 NO(g) → 3 Jika dikalikan 3, persamaan reaksi menjadi 3NO2(g) + H2O( ) → 2HNO3(aq) + NO(g)
Jika dikalikan 2, persamaan reaksi menjadi 2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) c.
1 2
= 2(3)
Persamaan reaksi setara sebagai berikut.
1
1 2
b= 2c
1=c+d
Misal: a = 1 N: a = c 1=c c=1 O: a + 2b = 2c 1 + 2b = 2(1) 2b = 1 b= 2 Persamaan reaksi setara sebagai berikut.
1
c= 3
5. a.
Asam iodida + kalium hidroksida HI + KOH → KI + H2O kalium iodida
b.
air
Natrium bromida + asam klorida NaBr + HCl → NaCl + HBr natrium asam bromida klorida
c.
Timbal(II) klorida + perak hidroksida PbCl2 + 2AgOH → Pb(OH)2 + 2AgCl timbal(II) hidroksida
perak klroida
Kimia Kelas X
41
1) Natrium arsenat = Na 3AsO4 2) Kalsium sianida = Ca(CN) 2 3) Aluminium fosfat = AlPO4 4) Barium sulfida = BaS 5) Kalium arsenit = K 3AsO3 Senyawa belerang memilik lambang S. Jadi, senyawa yang mengandung belerang (S) adalah barium sulfida.
A. Pilihan Ganda
1. Jawaban: d Senyawa Cu2S adalah senyawa biner yang terdiri atas ion tembaga (Cu +) dan ion sulfida (S 2–). Unsur tembaga merupakan logam yang memiliki beberapa bilangan oksidasi sehingga muatan kationnya ditulis dengan angka Romawi dalam tanda kurung. Dalam senyawa netral jumlah muatan total adalah nol. Oleh karena muatan ion sulfida –2 maka muatan Cu adalah +2 : 2 = +1. Jadi, penamaan yang tepat adalah tembaga(I) sulfida. Sementara itu, tembaga(I) sulfit memiliki rumus Cu2SO3, timbal(II) sulfida memiliki rumus PbS. Adapun timbal sulfida dan dikromium monosulfida adalah penamaaan yang tidak tepat. 2. Jawaban: c Senyawa asam adalah senyawa yang mengandung ion H+. Asam klorit terdiri atas ion H + dan ion klorit (ClO2–). Asam arsenat terdiri atas ion H + dan ion arsenat (AsO 43–). Asam sulfit terdiri atas ion H + dan ion sulfit (SO 32–). Jadi, opsi yang benar dari rumus asam klorit, asam arsenat, dan asam sulfit berturut-turut adalah opsi c. Sementara itu, HClO merupakan asam hipoklorit, H 2SiO3 merupakan asam silikat, H 3PO4 merupakan asam fosfat, H2CrO4 merupakan asam kromat, dan H 2SO4 merupakan asam sulfat.
7. Jawaban: e Penamaan senyawa yang menggunakan angka Romawi dalam tanda kurung mengandung logam transisi atau golongan B (memiliki lebih dari satu bilangan oksidasi). Misalnya Fe, Co, Ti, Mn, Cr, dan Ni. Sementara itu, logam Rb atau rubidium merupakan logam golongan IA sehingga tidak menggunakan angka Romawi. 8. Jawaban: d SCl6 mempunyai nama belerang heksaklorida Al2O3 mempunyai nama aluminium oksida K2Cr2O7 mempunyai nama kalium dikromat (NH4)3PO4 mempunyai nama amonium fosfat Ca(NO3)2 mempunyai nama kalsium nitrat 9. Jawaban: c Rumus kimia yang dapat terbentuk dari ion-ion Li +, Sn2+, Fe3+ dan O 2–, OH–, NO2– dapat dilihat dalam tabel berikut.
3. Jawaban: d Nama ion-ion dari CN –, OCN–, dan SCN– berturutturut adalah sianida, sianat, dan tiosianat.
Anion O2–
OH –
NO2–
Li+
Li2O
LiOH
LiNO2
Sn2+
SnO
Sn(OH)2
Sn(NO2) 2
Fe3+
Fe 2O3
Fe(OH)3
Fe(NO2) 3
Kation
4. Jawaban: c Penamaan yang sesuai aturan IUPAC sebagai berikut. 1) Amonium kromat = (NH4)2CrO4 2) Bromin trifluorida = BrF 3 3) Emas(III) oksida = Au2O3 4) Tembaga(II) karbonat = CuCO3 5) Barium fosfit = Ba3(PO3)2 6) Diklorin monoksida = Cl2O Jadi, yang benar adalah opsi c.
10. Jawaban: d Dalam senyawa netral jumlah muatan total sama dengan nol. Ion nitrat memiliki muatan –1 (NO 3–). Oleh karena terdapat 2 ion NO 3– maka muatan Cd adalah +2.
5. Jawaban: e Senyawa CaCN 2 dinamakan kalsium sianida. CaCN2 terbentuk dari ion kalsium (Ca 2+) dan ion sianida (CN –). Kalsium hanya memiliki satu muatan yaitu +2.
11. Jawaban: d Logam Cu direaksikan dengan larutan asam akan menghasilkan gas hidrogen (H 2) sesuai persamaan reaksi berikut. Cu(s) + H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + H2(g)
Jadi, rumus kimia yang benar adalah opsi c.
6. Jawaban: d Rumus kimia untuk tiap-tiap senyawa di atas sebagai berikut.
42
Tata Nama Senyawa dan Persamaan Reaksi Kimia Sederhana
tembaga
asam sulfat
tembaga(II) sulfat hidrogen
Jadi, nama zat hasil reaksi berupa tembaga(II) sulfat.
Tembaga(I) sulfat mempunyai rumus Cu 2SO4. Tembaga(III) sulfat mempunyai rumus Cu 2(SO4)3. Timbal(II) sulfat mempunyai rumus PbSO 4. Timbal(IV) sulfat mempunyai rumus Pb(SO 4)2. 12. Jawaban: b Atom logam terdapat pada golongan IA kecuali hidrogen, golongan IIA, dan golongan transisi. Senyawa Li 2O terbentuk dari logam litium (golongan IA) dan unsur nonlogam, yaitu oksigen. Sementara itu, senyawa BCl 3, NH 3, HI, dan CO adalah senyawa biner yang terbentuk dari unsur nonlogam dan nonlogam. 13. Jawaban: e Senyawa FeO merupakan senyawa biner yang tersusun atas unsur logam dan nonlogam. Unsur besi (Fe) mempunyai bilangan oksidasi lebih dari satu. Dalam senyawa netral muatan total adalah nol dan jika oksigen memiliki muatan –2 maka unsur besi memiliki muatan +2. Jadi, nama senyawa FeO adalah besi(II) oksida atau fero oksida. Sementara itu, nama feri oksida digunakan jika besi memiliki muatan yang +3, misalnya pada senyawa Fe 2O3. 14. Jawaban: e Senyawa BaCO 3 .5 H 2 O (barium karbonat pentahidrat) mengandung 1 atom Ba, 1 atom C, (3 + 5 = 8) atom O, dan (5 × 2 = 10) atom H. 15. Jawaban: d Kation yang dapat membentuk senyawa poliatom dengan Cr2O72– yang memiliki perbandingan jumlah ion 1 : 1 adalah kation yang mempunyai muatan +2, yaitu magnesium (Mg 2+). Senyawa yang terbentuk adalah MgCr 2O7. Sementara itu, kation rubidium, kalium, dan hidrogen akan membentuk senyawa poliatom dengan perbandingan jumlah ion 2 : 1. Senyawa yang terbentuk berturut-turut adalah Rb2Cr2O7, K2Cr2O7, dan H2Cr2O7. Adapun dengan kation aluminium akan memiliki perbandingan jumlah ion 2 : 3. Senyawa yang terbentuk adalah Al2(Cr2O7)3. 16. Jawaban: d Aluminium sulfat memiliki rumus senyawa Al2(SO4)3. Senyawa tersebut mengandung atom oksigen sebanyak 3 × 4 = 12, 2 atom aluminium, dan 3 atom belerang. 17. Jawaban: e Titanium pada senyawa titanium(II) oksida (TiO) memliki muatan +2. Adapun muatan ion logam pada tiap-tiap senyawa sebagai berikut. 1) Natrium oksida → Na2O → +1 2) Sesium klorida → CsCl→ +1 3) Aluminium bromida → AlBr3 → +3
4) Kalium fluorida → KF → +1 5) Magnesium nitrida → Mg3N2 → +2 Jadi, ion logam yang mempunyai muatan sama dengan titanium(II) oksida adalah magnesium nitrida. 18. Jawaban: b Reaksi aluminium (Al) dengan uap air panas (H 2O) membentuk aluminium oksida (Al 2O3) dan gas hidrogen (H2). Persamaan reaksi yang belum setara sebagai berikut. aAl(s) + bH2O(g) → cAl2O3(s) + dH2(g) Misal: a = 1 Al : a = 2c 1 = 2c c= O:
1 2
b = 3c 1
b= 3· 2 3 b= 2 H : 2b = 2d b=d 3 2
=d 3
d= 2 Persamaan reaksi setara sebagai berikut. 3
1
3
Al(s) + 2 H2O(g) → 2 Al2O3(s) + 2 H2(g) Jika dikalikan 2, persamaan reaksi menjadi: 2Al(s) + 3H2O(g) → Al2O3(s) + 3H2(g) 19. Jawaban: c Persamaan reaksi setara artinya jumlah atom sebelum reaksi (di sebelah kiri tanda panah) sama dengan jumlah atom setelah reaksi (di sebelah kanan tanda panah). 1) P4 + 5O2 → 2P2O5 Jumlah P kiri : jumlah P kanan = 4 : 4 Jumlah O kiri : jumlah O kanan = 10 : 10 Jadi, reaksi setara. 2)
Ca + 2HCl → CaCl2 + H2 Jumlah Ca kiri : jumlah Ca kanan = 1 : 1 Jumlah H kiri : jumlah H kanan = 2 : 2 Jumlah Cl kiri : jumlah Cl kanan = 2 : 2 Jadi, reaksi setara.
3)
C3H6 + 5O2 → 3CO2 + H2O Jumlah C kiri : jumlah C kanan = 3 : 3 Jumlah H kiri : jumlah H kanan = 6 : 2 Jumlah O kiri : jumlah O kanan = 10 : 7 Jadi, reaksi belum setara.
4)
Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O Jumlah Al kiri : jumlah Al kanan = 2 : 2 Jumlah O kiri : jumlah O kanan = 15 : 15
Kimia Kelas X
43
Jumlah H kiri : jumlah H kanan = 6 : 6 Jumlah S kiri : jumlah S kanan = 3 : 3 Jadi, reaksi setara. 5)
22. Jawaban: e Pada reaksi: NaHCO3 + KHC4H4O6 → NaKC4H4O6 + H2O + CO2
(NH4)2SO4 + 2KOH → 2NH3 + 2H2O + K2SO4 Jumlah N kiri : jumlah N kanan = 2 : 2 Jumlah H kiri : jumlah H kanan = 10 : 10 Jumlah S kiri : jumlah S kanan = 1 : 1 Jumlah O kiri : jumlah O kanan = 6 : 6 Jumlah K kiri : jumlah K kanan = 2 : 2 Jadi, reaksi setara.
20. Jawaban: a Setarakan atom selain H dan O terlebih dahulu. Atom
Ruas Kiri
Ruas Kanan
Cl Na H O
2 1 1 1
1+1 1 +1 2 1 +1
Atom Cl sudah setara, sehingga dilihat pada atom Na, di ruas kiri hanya terdapat 1 atom Na sehingga harus ditambahkan 2 koefisien pada senyawa NaOH. Persamaan reaksinya menjadi: 1Cl2(g) + 2NaOH(aq) → NaCl(aq) + NaClO(aq) + H2O( ) Persamaan reaksi di atas, sudah setara sehingga tidak perlu lagi mengubah koefisiean reaksi atom yang lain. Jadi persamaan reaksinya: Cl2(g) + 2NaOH(aq) → NaCl(aq) + NaClO(aq) + H2O( ) Harga a, b, c, d, dan e berturut-turut adalah 1, 2, 1, 1, dan 1. 21. Jawaban: b aAl(s) + bHNO3(aq) → cAl(NO3)3(aq) + dH2(g) Misal: a = 1 Al : a= c c=1 N : b = 3c b=3 H : b = 2d 3 = 2d 3
d= 2 O : 3b = 9c 3(3) = 9(1) 9=9 Persamaan reaksi setara sebagai berikut. Al(s) + 3HNO3(aq) → Al(NO3)3(aq) +
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–. 23. Jawaban: e Misal persamaan reaksi: aC4H8 + bO2 → cCO2 + dH2O a=1 C : 4a = c 4(1) = c c=4 H : 8a = 2d 8(1) = 2d d=4 O : 2b = 2c + d 2b = 2(4) + 4 2b = 12 b=6 Jadi, persamaan reaksi setara sebagai berikut. C4H8 + 6O2 → 4CO2 + 4H2O a = 1, b = 6, c = 4, dan d = 4. Perbandingan molekul CO 2 : H2O adalah 4 : 4 24. Jawaban: d Logam besi (Fe) apabila bereaksi dengan oksigen (O 2 ) akan mengalami peristiwa korosi dan membentuk besi(III) oksida. Besi(III) oksida adalah besi yang mempunyai muatan +3. Muatan total senyawa netral adalah nol. Jika muatan oksigen sama dengan –2, muatan besi dapat diketahui sebagai berikut. Fe2O3 → muatan Fe = + 3 FeO2 → muatan Fe = +4 FeO → muatan Fe = +2 Jadi, reaksi yang dimaksud adalah Fe + O 2 → Fe2O3. Reaksi tersebut belum setara. Cara menyetarakannya adalah dengan berpatokan pada Fe 2O3. Karena jumlah atom Fe ada 2 dan atom O ada 3 maka Fe pada ruas kiri dikalikan 2 dan pada O 2
3 H (g) 2 2
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(NO 3)3 dengan koefisien 2.
44
Tata Nama Senyawa dan Persamaan Reaksi Kimia Sederhana
3
dikalikan 2 . 3
2Fe + 2 O2 → Fe2O3 ––––––––––––––––– × 2 4Fe + 3O 2 → 2Fe2O3 Jadi, persamaan reaksi pada persamaan korosi ditunjukkan oleh opsi d.
25. Jawaban: b Persamaan reaksi: aNaOH(aq) + bCl 2(g) + cNH3(aq) → dN2H4(aq) + eNaCl(aq) + fH2O( ) Misal: a = 1 Na : a = e H : a + 3c = 4d + 2f 1=e 1 + 3c = 4d + 2(1) e=1 1 + 3c = 4d + 2 O : a= f 3c – 4d = 1 . . . (1) 1= f
Cl :
f=1
27. Jawaban: a Persamaan reaksi: aCS2 + bNaOH → cNa2CS3 + dNa 2CO3 + eH2O Misal: a = 1 C: a=c+d 1=c+d . . . (1) S : 2a = 3c 2(1) = 3c 2 = 3c 2
2b = e 2b = 1 b=
N: Dari persamaan (1) dan (2) 3c – 4d= 1 3(2d) – 4d = 1 6d – 4d = 1 2d = 1
1 2
c= 3 b = 2c + 2d
Na:
2
b = 2( 3 ) + 2d
c = 2d . . . (2)
4
b = 3 + 2d O : b = 3d + e H : b = 2e Persamaan (3) dan (4) b = 3d + e 2e= 3d + e e = 3d Persamaan (1) 1= c+ d
1
d= 2
c = 2d 1
c = 2( 2 )
. . . (2) . . . (3) . . . (4)
. . . (5)
2
c=1 Persamaan reaksi setara sebagai berikut. 1
1
NaOH(aq) + 2 Cl2(g) + NH3(aq) → 2 N2H4(aq) + NaCl(aq) + H2O( ) Jika dikalikan 2, persamaan reaksi menjadi: 2NaOH(aq) + Cl 2(g) + 2NH 3(aq) + 2NaCl(aq) + 2H2O( )
→
N2H4(aq)
Jadi, a = 2, b = 1, c = 2, d = 1, e = 2, dan f = 2. 26. Jawaban: b Logam kalium (K) dimasukkan ke dalam air (H 2O) akan membentuk kalium hidroksida (KOH) dan gas hidrogen (H2). K + H2O → KOH + H2 Semua atom sudah setara kecuali atom H. Jumlah atom H di ruas kiri ada 2 sedangkan di ruas kanan ada 3. Agar tidak mengubah jumlah atom yang lain, jumlah atom H yang tidak terikat dengan atom lain, yaitu H 2 dikalikan 1
1 . 2
K + H2O → KOH + 2 H2 Selanjutnya, semua koefisien dikalikan dengan 2 supaya tidak ada koefisien pecahan. 2K + 2H 2O → 2KOH + H2 Jadi, persamaan reaksi yang tepat dan setara adalah opsi b.
1 = 3 + d 1
d= 3 Persamaan (5) e = 3d 1 3
e = 3( ) e=1 Persamaan (4) b = 2e b = 2(1) b=2 Persamaan reaksi setara sebagai berikut. 2
1
CS2 + 2NaOH → 3 Na2CS3 + 3 Na2CO3 + H2O Jika dikalikan 3, persamaan reaksi menjadi: 3CS2 + 6NaOH → 2Na2CS3 + Na2CO3 + 3H2O 3
1
Jadi, a = 2 c, b = 3d + e, c = 2d, d = 3 e , dan 1
e = 2 b. 28. Jawaban: d Soda kue terdiri atas NaHCO 3 dan asam (H +). Apabila dipanaskan akan menghasilkan air (H 2O) dan gas karbon dioksida (CO 2). Air yang dihasilkan akan mengaktifkan asam dan bereaksi dengan NaHCO3 membentuk Na +. Reaksinya sebagai berikut.
Kimia Kelas X
45
NaHCO3 + H+ → Na+ + H2O + CO2 Jadi, persamaan reaksi NaHCO 3 yang dimaksud adalah opsi d. 29. Jawaban: b Persamaan reaksi: aK 4Fe(CN)6 + bH 2SO 4 + cH 2O → dK 2SO 4 + eFeSO4 + f(NH4)2SO4 + gCO Misal: a = 1 K : 4a = 2d N: 6a = 2f 4(1) = 2d 6(1) = 2f 4 = 2d 6 = 2f d=2 f=3 Fe: a=e H :2b + 2c = 8f 1=e 2b + 2c = 8(3) e=1 2b + 2c = 24 . . . (1) C : 6a = g S: b = d + e + f 6(1) = g b=2+1+3 g=6 b=6 O : 4b + c = 4d + 4e + 4f + g 4b + c = 4(2) + 4(1) + 4f + 6 4b + c = 8 + 4 + 4f + 6 4b + c = 18 + 4f . . . (2) Persamaan (1) 2b + 2c = 24 2(6) + 2c = 24 12 + 2c = 24 2c = 12 c=6 Persamaan (2) 4b + c= 18 + 4f 4(6) + 6= 18 + 4(3) 30 = 30 Persamaan reaksi setara sebagai berikut. K4Fe(CN)6 + 6H2SO4 + 6H2O → 2K2SO4 + FeSO4 + 3(NH4)2SO4 + 6CO Jadi, a = 1, b = 6, c = 6, d = 2, e = 1, f = 3, dan g = 6. 30. Jawaban: e Reaksi antara ozon (O 3) dengan fenol (C 6H5OH) menghasilkan gas karbon dioksida (CO 2), air (H2O), dan oksigen (O 2). Persamaan reaksi dimisalkan sebagai berikut. aC6H5OH(aq) + bO3(g) → cCO2(g) + dH2O( ) + eO2(g) Misal: a = 1 C: 6a = c 6(1) = c c=6 H: 6a = 2d 6(1) = 2d 2d = 6 d=3
46
O: a + 3b = 2c + d + 2e 1 + 3b = 2(6) + 3 + 2e 1 + 3b = 12 + 3 + 2e 3b = 14 + 2e Oleh karena di ruas kiri dan ruas kanan terdapat molekul unsur O, persamaan yang diperoleh dapat dicoba-coba dengan beberapa angka sehingga setara. Dengan demikian, diperoleh: 3b = 14 + 2e 3(14) = 14 + 2(14) b = 14 e = 14 Persamaan reaksi setara sebagai berikut. C6H5OH(aq) + 14O3(g) → 6CO2(g) + 3H2O( ) + 14O2(g) Jadi, koefisien ozon (O 3) sebesar 14. B. Uraian
1. Senyawa biner terbentuk dari dua macam unsur saja, baik logam dan nonlogam atau nonlogam dan nonlogam. Contoh CO 2 (karbon dioksida), Al 2O3 (aluminium oksida), dan FeCl 3 (besi(III) klorida). Senyawa poliatom terbentuk dari ion-ion poliatom, yaitu ion yang terdiri atas dua atau lebih atomatom yang terikat bersama-sama membentuk ion berikatan kovalen. Contoh Ca 3(PO4)2, Na2SO4, dan KNO3. 2. a. Zn(NO3)2 = seng nitrat b. AuCl3 = emas(III) klorida c. K2SO4 = kalium sulfat d. NH4Br = amonium bromida e. H2SiO3 = asam silikat f. CuI2 = tembaga(II) iodida 3. a. b. c. d. e. 4. a. b. c. d.
e.
Logam dan nonlogam: NaCl, MgBr 2, dan BaF2. Nonlogam dan nonlogam: CCl 4, CO2, dan NH3. I on po li at om : B aS O 4 , Al 2 (C O 3 ) 3 , dan (NH4)2SO4. Senyawa asam: H 2SO4, HF, dan H 2S. Senyawa basa: KOH, Li(OH)2, dan Ca(OH) 2. P4O10 terdiri atas 4 atom fosfor dan 10 atom oksigen. Fe(NO3)3 terdiri atas 1 atom besi, 3 atom nitrogen, dan (3 × 3 = 9) atom oksigen. H3AsO4 terdiri atas 3 atom hidrogen, 1 atom arsen, dan 4 atom oksigen. Al2(Cr2O7)3 terdiri atas 2 atom aluminium, (2 × 3 = 6) atom kromium, dan (3 × 7 = 21) atom oksigen. C6H5COOH terdiri atas 7 atom karbon, 6 atom hidrogen, dan 2 atom oksigen.
5. Persamaan reaksi adalah persamaan yang menggambarkan terjadinya reaksi kimia, meliputi
Tata Nama Senyawa dan Persamaan Reaksi Kimia Sederhana
lambang dan rumus, serta tanda panah yang menunjukkan arah reaksi. Informasi yang didapat dari persamaan reaksi adalah zat-zat yang bereaksi (pereaksi/reaktan) dan zat-zat setelah reaksi (produksi), wujud/ keadaan zat-zat, serta jumlah atom yang terlibat dalam reaksi. 6. a.
b.
c.
7. a. b.
c.
d.
Polietilena glikol tereftalat atau (C 10H8O4)n digunakan sebagai busa pada peralatan rumah tangga, seperti bantal dan kasur. PVC (polivinil klorida) atau (– CH 2 – CH –) n | Cl digunakan untuk membuat pipa paralon, pembungkus kabel, dan tas plastik. Aseton (CH 3COCH3) digunakan sebagai pelarut pada industri selulosa asetat, serat fotografi film, cat, dan pernis. Pereaksi/reaktan: Cu dan HNO 3 Hasil reaksi/produk: Cu(NO 3)2, NO, dan H 2O Cu = tembaga HNO3 = asam nitrat Cu(NO3)2 = tembaga(II) nitrat NO = nitrogen monoksida H2O = air Cu(s) = padat (solid ) HNO3(aq) = larutan ( aqueous ) Cu(NO3)2(aq) = larutan (aqueous ) NO(g) = gas H2O( ) = cair ( liquid ) Persamaan reaksi: aCu (s) + bHNO 3(aq) → cCu(NO 3)2(aq) + dNO(g) + eH2O( ) misal : a = 1 Cu : a = c c=1 1Cu (s) + bHNO 3(aq) → 1Cu(NO3)2(aq) + dNO(g) + eH2O( ) Atom N → b = 2 + d . . . (1) Atom H → b = 2e . . . (2) Atom O → 3b = 6 + d + e . . . (3) Dari persamaan-persamaan di atas dapat diperoleh nilai d dan e sebagai berikut. Dari persamaan (1), b = 2 + d → d = b – 2 Dari persamaan (2), b = 2e → e = 0,5 b Substitusikan nilai d dan e ke dalam persamaan (3) 3b = 6 + d + e 3b = 6 + (b – 2) + (0,5b) 1,5b = 4 8
b= 3 Nilai b yang telah diperoleh di substitusikan ke persamaan (1) dan (2) untuk memperoleh nilai d dan e.
8
2
d = 3 – 2 = 3 1 8
4
e = 2 3 = 3 Persamaan reaksinya menjadi: 8
1Cu(s) + 3 HNO3(aq) → 1Cu(NO3)2(aq) + 2 3
4
NO(g) + 3 H2O( ) karena masih dalam bentuk pecahan maka dikalikan 3 agar diperoleh koefisien dalam bentuk bilangan bulat. 3Cu(s) + 8HNO 3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O( ) 8. a. b. c.
Senyawa hidrat adalah senyawa (padatan) yg terikat dengan satu/lebih molekul air. Natrium metaborat pentahidrat (boraks) Boraks banyak digunakan dalam berbagai industri kertas, gelas, pengawet kayu, dan keramik.
9. a.
Bahan bakar elpiji propana (C 3H8) 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 Persamaan reaksi setaranya: C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g)
b.
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 1
d= 2
Kimia Kelas X
47
O: b = c 1=1 Persamaan reaksi setaranya:
10. a.
1 2
Na(s) + C2H5OH(aq) → C2H5ONa(aq) + H2(g) Jika dikalikan 2, persamaan reaksi menjadi: 2Na(s) + 2C2H5OH(aq) → 2C2H5ONa(aq) + H2(g) c.
48
Logam tembaga direaksikan dengan larutan asam nitrat menghasilkan larutan tembaga(II) nitrat, air, dan gas nitrogen dioksida. Persamaan reaksinya: aCu (s) + bHNO 3(aq) → cCu(NO 3)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(NO3 ) 2(aq) + 2H2O( ) + 2NO2(g)
Tata Nama Senyawa dan Persamaan Reaksi Kimia Sederhana
b.
c.
Larutan natrium karbonat: Na + + CO32– → Na2CO3(aq) Larutan asam sulfat: H + + SO42– → H2SO4(aq) Larutan natrium sulfat: Na + + SO2– 4 → Na2SO4(aq) Gas karbon dioksida: CO 2(g) Air: H2O( ) Persamaan reaksinya sebagai berikut. Na2CO3(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + CO2(g) + H2O( ) (sudah setara) Besi: Fe(s) Larutan asam klorida: H + + Cl– → HCl(aq) Besi(II) klorida: Fe 2+ + Cl– → FeCl2(aq) Gas hidrogen: H 2(g) Persamaan reaksinya sebagai berikut. Fe(s) + HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2 (belum setara) Misal persamaan reaksi: aFe(s) + bHCl(aq) → cFeCl2(aq) + dH2(g) a=1 Fe : a = c c=1 Cl : b = 2c b = 2(1) =2 Jadi, persamaan reaksi setara sebagai berikut. Fe(s) + 2HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2(g) Difsforus pentaoksida padat: P 2O5(s) Larutan kalium hidroksida: K + + OH– → KOH(aq) Larutan kalium fosfat: K + + PO43– → K3PO4 Air: H2O( ) Persamaan reaksinya sebagai berikut. P2O5(s) + KOH(aq) → K3PO4 + H2O( ) (belum setara) Misal persamaan reaksi: aP2O5(s) + bKOH(aq) → cK3PO4 + dH2O( ) a=1 P : 2a = c 2(1) = c c=2 K : b = 3c b = 3(2) = 6 H : b = 2d 6 = 2d d=3 Jadi, persamaan reaksi setara sebagai berikut. P2O5(s) + 6KOH(aq) → 2K3PO4 + 3H2O( )
Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu: 1. menjelaskan hukum-hukum dasar kimia; 2. melakukan perhitungan kimia. Berdasarkan kemampuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik: 1. menyadari adanya keteraturan pada berbagai reaksi kimia dalam kehidupan sehari-hari sebagai wujud kebesaran Tuhan Yang Maha Esa; 2. mampu mengembangkan rasa ingin tahu, disiplin, jujur, kerja sama, dan peduli lingkungan dalam melakukan percobaan serta mampu menyajikan dan menganalisis data hasil percobaan; 3. menghargai kerja individu dan kelompok dalam mengerjakan tugas.
Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)
Hukum Dasar Kimia
Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton) Hukum Perbandingan (Hukum Gay Lussac)
Latihan 1 Latihan 2
Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)
Soal-Soal
Volume
Hukum Avogadro
Materi
Konsep Mol Ulangan Harian
Kadar Zat
Perhitungan Kimia
Penentuan Rumus Empiris dan Rumus Molekul Hidrat (Air Kristal) Perhitungan Kimia
Stoikiometri
Pereaksi Pembatas Percobaan Pertama Lavoisier Tugas Praktikum Informasi
Hukum Kekekalan Massa
Kegiatan Selancar Internet
Menentukan Rumus Empiris Senyawa Baru
Membuat Rancangan Percobaan Hukum Kekekalan Massa
Mari Bersahabat dengan Teknologi
Teori Avogadro Volume Molar Spektrometer Massa
Kimia Kelas X
49
A. Pilihan Ganda
1. Jawaban: b Persamaan reaksi yang terjadi sebagai berikut. 2Na(s) + O2(g) → Na2O(s) Menurut hukum Lavoisier, massa zat sebelum dan sesudah reaksi sama. Massa Na + massa O 2 = Massa Na 2O 2,45 gram + massa O 2 = 3,2 gram massa O2 = 3,2 – 2,45 = 0,75 gram. Jadi, massa oksigen yang bereaksi sebanyak 0,75 gram. 2. Jawaban: d Massa zat sebelum reaksi = massa zat sesudah reaksi massa Pb(NO3)2 + massa HCl = massa PbCl 2 + massa HNO3 16,5 gram + 8,4 gram = 13,2 gram + massa HNO 3 massa HNO3 = (16,5 gram + 8,4 gram) – 13,2 gram = 11,7 gram Jadi, massa HNO 3 yang dihasilkan sebanyak 11,7 gram. 3. 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 yaitu 5,5 gram dan gas yang terbentuk adalah gas CO 2 (karbon dioksida). 4. Jawaban: c Persamaan reaksi yang terjadi sebagai berikut. 3H2(g) + N2(g) → 2NH3(g) Massa H2 = 1 gram Massa N2 = 2,7 gram Massa NH3 = 3,4 gram Massa zat yang tidak bereaksi = massa zat sebelum bereaksi – massa zat bereaksi = (1 + 2,7) – 3,4 = 0,3 Jadi,massa zat yang bereaksi sebanyak gas amonia yang terbentuk yaitu 3,4 gram dan massa yang tidak bereaksi sebanyak 0,3 gram. 5. Jawaban: d Perbandingan Fe : S = 7:4 massa Fe = 4 gram, massa S = 2 gram
50 Stoikiometri
massa Fe yang bereaksi =
7 4
× 2 = 3,5
Jadi, massa Fe yang bereaksi sebanyak 3,5 gram dan tersisa 0,5 gram. Belerang habis bereaksi. Massa besi sulfida yang dihasilkan sebanyak (3,5 + 2) gram = 5,5 gram. 6. Jawaban: d Berdasarkan data percobaan keempat, diperoleh massa atom CO sebanyak 14 gram sesuai jumlah massa C dan O yang direaksikan, yaitu 6 dan 8 gram. Hal ini menunjukkan bahwa reaktan habis bereaksi. Perbandingan massa C dengan O = 6 : 8 = 3 : 4. Jadi, perbandingan massa C dan O dalam senyawa CO adalah 3 : 4. 7. Jawaban: e Percobaan 1 Massa tembaga yang bereaksi = (5 – 1) = 4 gram Perbandingan Cu : O = 4 : 1 Percobaan 2 Massa oksigen yang bereaksi = (4 – 1) = 3 gram Perbandingan Cu : O =12 : 3 = 4 : 1 Percobaan 3 Massa oksigen yang bereaksi = (7 – 2) = 5 gram Perbandingan Cu : O =20 : 5 = 4 : 1 Percobaan 4 Massa tembaga yang bereaksi = (30 – 2) = 28 gram Perbandingan Cu : O = 28 : 7 = 4 : 1 Jadi, perbandingan tembaga dan oksigen dalam senyawa tembaga oksida adalah 4 : 1. 8. Jawaban: b Perbandingan massa kalsium, massa belerang, dan massa kalsium sulfida sebagai berikut. Massa kalsium : massa belerang : massa kalsium sulfida = 0,75 : 0,60 : 1,35 = 5 : 4 : 9 Massa kalsium yang bereaksi = =
5 × massa belerang 4 5 × 0,3 gram 4
= 0,375 gram Massa kalsium mula-mula = massa kalsium yang bereaksi + massa kalsium sisa Massa kalsium mula-mula = (0,375 + 0,05)gram = 0,425 gram Jadi, massa kalsium mula-mula adalah 0,425 gram.
9. Jawaban: c % massa Y pada kedua senyawa A: (100 – 30,4) = 69,6% % massa Y pada kedua senyawa B: (100 – 46,7) = 53,3% Jika massa unsur X tetap pada kedua senyawa, misal massa X 100 gram, data massa X dan Y dapat ditulis sebagai berikut. Senyawa
Massa X (gram)
A
100
69,6 30,4
× 100 = 228,95
100
53,3 46,7
× 100 = 114,13
B
Massa Y (gram)
Perbandingan massa Y pada senyawa A dan senyawa B adalah 228,95 : 114,13 = 2 : 1. Jadi, perbandingan massa Y pada kedua senyawa merupakan bilangan bulat dan sederhana, yaitu 2 : 1. 10. Jawaban: d Senyawa pertama (M r = 74) mengikat satu oksigen (Ar = 16) Massa logam = 74 - massa oksigen = 74 – 16 = 58, senyawa ini paling tidak tersusun atas satu atom logam. Rumus molekul diperkirakan LO. Senyawa kedua (M r = 164) mengikat tiga oksigen (Ar = 16) Massa logam = 164 – massa oksigen = 164 – (3 ×16) = 116 Massa logam pada senyawa kedua dua kali massa logam pada senyawa pertama. Rumus molekul diperkirakan L 2O3. Perbandingan atom logam pada senyawa pertama dengan senyawa kedua jika oksigen 16 gram adalah (58/1) : (116/3) = 58: 38,66 = 1,5 : 1 = 3 : 2 11. Jawaban: e Perbandingan oksigen dalam NO dan NO 2 adalah 1 : 2. Sesuai hukum Dalton, jika dibutuhkan 1,15 gram oksigen untuk 1,00 gram nitrogen dalam NO maka untuk 1,00 gram nitrogen dalam NO 2 dibutuhkan 2 × 1,15 gram oksigen = 2,300 gram. Jadi dibutuhkan 2,300 gram oksigen untuk 1,00 gram nitrogen dalam NO 2. 12. Jawaban: d Pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas sama dengan perbandingan molnya. mol NO mol X
=
3 2
Misal massa NO = massa X = 1 gram massa NO Mr NO massa X Mr X
=
3 2
1 Mr NO 1 Mr X
=
3 2
Mr X Mr NO
=
3 2
Mr X 30
=
3 2
Mr X = 45 Jadi, Mr senyawa X adalah 45. 13. Jawaban: c CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O( ) C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O( ) Misal: volume CH4 = y L volume C3H8 = (10 – y) L Volume O2 pada reaksi pembakaran CH 4 2
= 1 × volume CH 4 =
2 × 1
yL
= 2y L Volume O2 pada reaksi pembakaran C 3H8 = =
5 × volume C 3H8 1 5 × (10 – y) L 1
= (50 – 5y) L Volume O2 yang habis bereaksi = 38 liter Sehingga: 2y + (50 – 5y) = 38 liter 3y = 12 liter y = 4 liter Jadi, volume CH 4 adalah 4 liter dan volume C 3H8 adalah 6 liter. 14. Jawaban: e Sesuai dengan hukum Gay-Lussac, pada temperatur dan tekanan yang sama volume gas dalam reaksi merupakan perbandingan bilangan bulat yang sederhana. Volume gas dalam reaksi sebanding dengan koefisien mol. Reaksi C3H8(g) + 5O 2(g) → 3CO2(g) + 4H 2O(g) , jika direaksikan 2 liter propana membutuhkan (5 × 2 = 10) liter oksigen. Reaksi menghasilkan (3 × 2 = 6) liter CO 2 dan (4 × 2 = 8) liter H 2O. 15. Jawaban: b Perbandingan volume = perbandingan koefisien NxO
+ S
→
SOy
+ N2
70 mL 35 mL 70 mL ––––––––––––––––––––––––––– : 35 2NxO + S → SOy + 2N2
Kimia Kelas X
51
Jumlah atom sebelum dan setelah reaksi adalah sama. N: 2x = 4, x = 2 O: y = 2 Jadi, persamaan reaksi yang tepat adalah 2N2O + S → SO2 + 2N2. B. Uraian
1. larutan NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3 massa reaktan = massa produk massa NaCl + massa AgNO 3 = massa AgCl + massa NaNO3 12,18 g + 32,42 g = 28,24 g + massa NaNO 3 massa NaNO3 = (12,18 g + 32,42 g) – 28,24 g = 16,36 g Jadi, massa natrium nitrat (NaNO 3)yang dihasilkan sebanyak 16,36 gram. 2. Perbandingan massa unsur-unsur penyusun senyawa sebagai berikut. massa Ca : massa H : massa C : massa O (1 × Ar Ca) : (2 × Ar H) : (2 × A r C) : (6 × A r O) (1 × 40) : (2 × 1) : (2 × A r 12) : (6 × 16) 40 : 2 : 24 : 96 20 : 1 : 12 : 48 Jadi, perbandingan Ca : H : C : O dalam senyawa adalah 20 : 1 : 12 : 48. 3. pada percobaan I, Massa Cu dalam CuO = 1,098 gram massa O dalam CuO = 1,375 - 1,098 = 0,277 gram Perbandingan massa Cu dan O dalam CuO = 1,098 : 0,277 = 3,96 : 1 pada percobaan II, massa Cu = 1,178 gram massa CuO = 1,476 gram massa oksigen dalam CuO = 1,476 – 1,178 = 0,298 gram
52 Stoikiometri
Perbandingan massa Cu dan O dalam CuO = 1,178 : 0,298 = 3,95 : 1 Perbandingan massa Cu dengan massa O pada kedua percobaan sama. Jadi, hal ini sesuai dengan hukum Perbandingan Tetap. 4. Sebanyak 2 liter (T,P) uap senyawa karbon dibakar dengan 13 liter (T,P) gas oksigen menghasilkan 8 liter (T,P) gas CO 2 dan 10 liter (T,P) uap air. Reaksi tersebut berlangsung sesuai persamaan: CxHy + O2 → CO2 + H2O (belum setara) Tentukan rumus molekul senyawa hidrokarbon tersebut! Jawaban: Pada keadaan (T,P), perbandingan koefisien sama dengan perbandingan volume. 2CxHy + 13O2 → 8CO2 + 10H2O CxHy +
13 2
O2 → 4CO2 + 5H2O
C:x=4 H: y = 10 Jadi, rumus molekul senyawa hidrokarbon tersebut adalah C4H10. 5. Massa He = 4 gram, Ar He = 4 4
mol He = 4 = 1 mol Berdasarkan hukum Avogadro: V1 n1
=
V2 n2
2,0 L 1
=
2,7 L n1
n1 = 1,35 perubahan mol = 1,35 mol – 1 mol = 0,35 mol massa yang ditambahkan sebanyak 0,35 mol × 4 = 1,4 gram Jadi, massa gas helium yang ditambahkan ke dalam tabung sebanyak 1,4 gram.
6. Jawaban: a
A. Pilihan Ganda
1. Jawaban: c massa atom relatif Cl =
mol gas =
35
=
(75, 53 × 34, 97) + (24, 47 × 36, 97) 100
=
2.641,28 + 904,65 100
= 35,46 Jadi massa atom relatif Cl adalah 35,46. 2. Jawaban: d Massa molekul relatif Al 2(SO4)3 = (2 × A r Al) + (3 × Ar S)+ (12 × Ar O) = (2 × 27) + (3 × 32) + (12 × 16) = 54 + 96 + 192 = 342 Jadi, massa molekul Al 2(SO4)3 sebesar 342 g/mol. 3. Jawaban: c jumlah partikel L 18 ⋅ 1020 6 ⋅ 10
23
3 1.000
=
massa XeFn Mr XeFn
=
0,564 (13 1+ 19n)
=
0,564 (13 1+ 19n)
1,75 mol
5. Jawaban: c jumlah partikel = 1,806 × 10 22 1, 806 × 10
= 0,03
mol = V × M 0,03 = 0,2 L × M M=
0,03 0,2
30
Jadi, massa molekul relatif gas hidrokarbon tersebut sebesar 30. 7. Jawaban: a Mr C12H22O11 = 342 Mol C12H22O11 = =
massa C12H22O11 Mr C12H 22O11
0,5 = 342
1,5 × 10 –3 mol
Jumlah atom karbon = 12 × mol C 12H22O11 × L = 12 × 1,5 · 10 –3 × 6,02 ·10 23 = 1,08 × 10 22 atom Jadi, jumlah atom karbon dalam gula tebu adalah 1,08 × 1022.
= 0,15
Jadi, konsentrasi larutan NaCl adalah 0,15 M.
massa C Ar C
:
62,07 12
10,34 1
:
massa H Ar H
:
:
massa O Ar O
27,59 16
= 5,17 : 10,34 : 1,7 =3:6:1 Jadi, rumus molekul senyawa tersebut (C 3H6O)n. Rumus molekul ditentukan dengan terlebih dahulu mencari Mr-nya. Massa gas = 1,45 g Volume gas = 743 mL = 0,743 liter 37
Tekanan Suhu PV
= 37 cmHg = 76 atm = 0,486 atm = 80°C = (80 + 273) K = 353 K = nRT =
22
6,02 × 1023
6 gram = 0,2 mol
=
=
Volume molar = n × 24 L ( 25°C dan 1 atm) = 1,75 × 24 L = 42 L Jadi, volume 3,5 gram gas hidrogen pada suhu 25°Cdan tekanan 1 atm adalah 42 L.
jumlah mol =
massa 24 L/mol
Mol C : H : O =
4. Jawaban: b massa gas hidrogen = 3,5 gram 3,5 = 2
Mr =
8. Jawaban: b Rumus empiris senyawa ditentukan berdasarkan perbandingan mol-nya.
393 + 57n = 564 57n = 564 – 393 57n = 171 n=3 Jadi, nilai n adalah 3.
mol gas hidrogen =
= 0,2 mol
massa gas = 6 gram
Cl + Σmassa 37Cl jumlah seluruh atom Cl
Σmassa
4,8 L 24 L/mol
Mr gas = =
massa gas Mr gas
× R × T
massa gas × R × T P×V 1, 45 × 0, 082 × 353 = 0, 48 6 × 0, 743
116
Rumus empiris = (C3H6O)n Mr senyawa = 116 Mr (C3H6O)n = 116
Kimia Kelas X
53
(36 + 6 + 16)n = 116 58n = 116 n=2 Jadi, rumus molekul senyawa yang mempunyai rumus empiris (C 3H6O)2 = C6H12O2. 9. Jawaban: b Massa MgSO4·xH2O = 13,52 gram massa MgSO 4 = 6,60 gram Mr MgSO4 = 120 mol MgSO4 =
13,52 120
massa air = 13,52 – 6,60 = 6,92 gram Mr H2O = 18 6,92 18
= 0,38 mol
Perbandingan mol MgSO 4 dengan mol H 2O = 0,11 : 0,38 ≈ 1: 3 Jadi, jumlah molekul air yang terikat pada senyawa hidrat magnesium sulfat ada 3. 10. Jawaban: c Persamaan reaksi: CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O( ) + CO2(g) massa CaCO3 = 20 gram Mr CaCO3 = 100 mol CaCO3 =
massa Mr
=
20 100
= 0,2 mol
mol CaCO3 : mol CO 2 = 1 : 1 = 0,2 mol : 0,2 mol Volume CO2 = mol × 22,4 L/mol = 0,2 × 22,4 L/mol = 4,48 L/mol Jadi, volume gas yang dihasilkan sebanyak 4,48 L. 11. Jawaban: d Massa produk Si 3N4 = 125 gram Persentase hasil = 95% Mr Si3N4 = 140 massa Si3N4 jika hasil reaksi 100%: 100% 95%
× 125 gram = 131,58 gram
mol Si3N4 =
131,58 gram 140 mol/g
= 0,94 mol
Persamaan reaksi yang terjadi sebagai berikut. 3Si + 2N2 → Si3N4 mol Si : mol Si 3N4 = 3 : 1 mol Si = 3 mol Si 3N4 = 3 × 0,94 mol = 2,82 mol massa Si yang bereaksi = mol × M r = 2,82 mol × 28 g/mol = 78,96 gram Jadi, massa Si yang bereaksi sebanyak 78,96 gram. 12. Jawaban: b Persamaan reaksi setara: Al2O3(s) + 3H2SO4(aq) → Al2(SO4)3(aq) + 3H2O( )
54 Stoikiometri
3,42 342
mol Al2(SO4)3 =
= 0,1 mol
mol Al2O3 = mol Al 2(SO4)3 = 0,1 mol massa Al2O3 = 0,1 mol × M r Al2O3 = 0,1 × 102 = 10,2 gram Jadi, massa bauksit yang direaksikan sebanyak 10,2 gram.
= 0,11
mol H2O dalam senyawa hidrat =
Perbandingan mol Al 2O3: H2SO4 : Al2(SO4)3 : H2O =1:3:1:3 massa Al2(SO4)3 = 3,42 gram Mr Al2(SO4)3 = 342
13. Jawaban: e massa Mg(OH) 2 = 12 gram mol Mg(OH)2 =
massa Mr
=
12 58
= 0,207 mol
massa HCl = 42 gram mol HCl =
massa Mr
=
42 36,5
= 1,151 mol
Mg(OH)2 + 2 HCl → MgCl2 + 2H2O awal : 0,207 1,151 – – reaksi : 0,207 0,414 0,207 0,414 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– setimbang : – 0,737 0,207 0,207 Pada akhir reaksi masih tersisa HCl sebanyak 0,737 mol. massa sisa HCl = 0,737 mol × M r = 0,737 mol × 36,5 = 26,9 gram Jadi, pada akhir reaksi masih tersisa 26,9 gram pereaksi HCl. 14. Jawaban: a massa nitrat dalam larutan = 400 g larutan ×
3, 5 × 10−6 g nitrat 1 g larutan
= 1,4 × 10–3 g = 1,4 mg Jadi, massa nitrat yang terlarut dalam larutan tersebut sebanyak 1,4 mg. 15. Jawaban: b massa cuplikan = 0,5 gram Volume larutan NaOH = 100 mL = 0,1 L Reaksi NaOH dengan HCl: NaOH + HCl → NaCl + H2O mmol NaOH yang bereaksi sama dengan mol HCl mmol HCl = Volume HCl × M HCl = 50 mL × 0,01 M = 0,5 mmol konsentrasi larutan NaOH dari cuplikan sama dengan konsentrasi larutan NaOH yang bereaksi dengan HCl. MNaOH =
0,5 mmol = 20 mL
2,5 × 10 –2 M
mol NaOH dalam larutan dari cuplikan = MNaOH × Volume total larutan = 2,5 × 10–2 M × 0,1 L = 2,5 × 10–3 mol Massa NaOH yang terlarut dalam larutan = mol × Mr NaOH = 2,5 × 10-3 mol × 40 g/mol = 0,1 gram kadar NaOH dalam cuplikan =
massa NaOH massa cuplikan
=
0,1 × 0,5
=
= 0,1 : 0,1 : 0,4 =1:1:4 Rumus empiris senyawa anhidrat adalah CuSO 4. mol CuSO4 =
100% = 20%
3.
1. Volume gas C xHy = 4 L massa karbon = 4,286 gram massa hidrogen = 0,716 gram massa hidrokarbon = 4,286 + 0,716 = 5 gram =
4,286 = 12
0,358
=
0,716 = 1
0,7
mol H =
massa C Ar C
mol H mol C
0,7 ≈ 2 0,358
=
Mr CxHy
5 gram Mr CxHy
= =
Mr CxHy =
mol Cl2 =
massa Cu Ar Cu
:
4L 22,4 L/mol
5 g × 22,4 L/mol 4L
:
massa O Ar O
9 18
= 0,5 mol
massa CHCl3 Mr CHCl3
=
25 g 119,5 g/mol
= 0,20 mol
massa Cl2 Mr Cl2
=
25 g 71 g/mol
= 0,20 mol
Dari reaksi setimbang seluruh mol kloroform (CHCl3) bereaksi dengan klorin menghasilkan produk, sedangkan klorin tersisa 0,15 mol. Dengan demikian, kloroform berperan sebagai pereaksi pembatas pada reaksi. Pada akhir reaksi, terdapat sisa Cl 2 serta produk CCl4 dan HCl. Massa tiap-tiap senyawa sebagai berikut. massa Cl 2 = mol Cl2 × Mr Cl2 = 0,15 mol × 71 mol/g = 10,65 g massa CCl 4 = mol CCl4 × Mr CCl4 = 0,20 mol × 154 mol/g = 30,8 g massa HCl = mol HCl × Mr HCl = 0,20 mol × 36,5 mol/g = 7,3 g Jadi, pada akhir reaksi terdapat 10,65 gram gas Cl2, 30,8 gram CCl 4, dan 7,3 gram HCl.
22,4 L/mol
massa S Ar S
=
Persamaan reaksi yang terjadi: CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl awal : 0,20 0,35 – – reaksi : 0,20 0,20 0,20 0,20 –––––––––––––––––––––––––––––––– sisa : – 0,15 0,20 0,20
Mr CxHy = 28 (Ar C + 2 Ar H)n = 28 (12 + 2)n = 28 14n = 28 n=2 Jadi, rumus molekul hidrokarbon tersebut adalah C2 H4.
=
= 0,1 mol
massa Cl 2 : 25 gram
volume CxHy
2. Massa senyawa hidrat = 25 gram massa air yang menguap = 9 gram massa senyawa anhidrat = 25 – 9 = 16 gram Perbandingan massa unsur = massa Cu : massa S : massa O = 6,4 : 3,2 : 6,4 Perbandingan mol unsur dalam senyawa
16 160
massa CHCl3 : 25 gram mol CHCl3 =
Rumus empiris hidrokarbon : CH 2 massa CxHy
=
Perbandingan senyawa anhidrat dengan air = 0,1 : 0,5 = 1 : 5 Jadi, rumus molekul hidrat tersebut adalah CuSO4·5H2O.
Jadi, kadar NaOH dalam cuplikan sebanyak 20%.
mol C =
massa air Mr air
mol air =
B. Uraian
massa CuSO 4 Mr CuSO 4
Massa air yang menguap = 9 gram Mr air (H2O) = 18
× 100%
massa C Ar C
6,4 3,2 6,4 : : 64 16 16
4.
kadar belerang dalam cuplikan = 64% massa SO3 = 8 gram massa belerang dalam SO 3 =
Ar S Mr SO 3
× Massa SO 3
Kimia Kelas X
55
=
32 80
× 8 gram = 3,2 gram
Massa belerang dalam cuplikan = 3,2 gram massa cuplikan = =
100 64
× massa belerang
100 64
× 3,2 gram = 5 gram
= (V · M)K2SO4 = 0,02 liter × 0,5 M = 0,01 mol
= (V · M)Pb(NO3)2 = 0,02 liter × 0,2 M = 0,004 mol K2SO4
Jadi, massa cuplikan yang dianalisis sebanyak 5 gram. 5. Mol K2SO4 mula-mula
Mol Pb(NO3)2 mula-mula
+ Pb(NO3)2
→
PbSO4
+ 2KNO3
Mula-mula : 0,01 mol 0,004 mol – – Reaksi : 0,004 mol 0,004 mol 0,004 mol 0,008 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Sisa : 0,006 mol – 0,004 mol 0,008 mol
a.
Zat sisa = K2SO4 sebesar 0,006 mol.
b.
Pereaksi pembatas = Pb(NO 3)2.
c.
Endapan yang terbentuk adalah PbSO 4 (karena wujud zatnya padat). Massa PbSO4 = 0,004 mol × M r PbSO4 = 0,004 mol × 303 g/mol = 1,212 gram
56 Stoikiometri
A. Pilihan Ganda
1. Jawaban: e Reaksi yang terjadi: C2H2(g) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 2H2O(g) perbandingan volume dalam reaksi = 3 liter : 9 liter : 6 liter : 6 liter = 1 : 3 : 2 : 2 Hal ini sesuai dengan hukum Perbandingan volume yang dikemukakan oleh Gay-Lussac, yaitu jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas yang bereaksi merupakan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Hukum Boyle menyatakan apabila suhu tetap, volume dalam ruangan tertutup berbanding terbalik dengan tekanannya. Hukum Dalton menyatakan apabila dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa dan massa salah satu unsur tersebut tetap (sama), perbandingan massa unsur yang lain dalam senyawa-senyawa tersebut merupakan bilangan bulat dan sederhana. Hukum Avogadro menyatakan pada suhu dan tekanan yang sama, volume suatu gas berbanding dengan jumlah molekul gas di dalamnya. 2. Jawaban: c Sesuai hukum Kekekalan Massa, massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama. Massa zat yang bereaksi adalah 100 gram sehingga massa zat yang dihasilkan juga 100 gram.
5. Jawaban: b massa (NH4)2SO4 = 33 gram Mr (NH4)2SO4 = 132 g/mol 33 g 132 g/mol
mol (NH4)2SO4 =
= 0,25 mol
Reaksi: (NH4)2SO4(aq) + 2KOH(aq) → 2NH3(g) + 2H2O( ) + K2SO4(aq) perbandingan mol (NH 4)2SO4 dengan mol NH 3 adalah 1 : 2, mol (NH 4)2SO4 0,25 mol sehingga mol NH3 sebesar 0,5 mol. Pada keadaan 0°C, 1 atm volume NH 3 yang dihasilkan : mol NH3 × 22,4 L/mol = 0,5 mol × 22,4 L/mol = 11,2 liter Jadi, volume gas NH 3 yang dihasilkan sebanyak 11,2 liter. 6. Jawaban: b a.
Massa CH4 = mol CH4 × Mr CH4
b.
= 0,1 × 16 = 1,6 gram Massa H 2O = mol H2O × Mr H2O
c.
= 0,1 × 18 = 1,8 gram Massa atom oksigen =
jumlah partikel O L 6,02 ⋅ 1022
=
6, 02 ⋅ 1023
× A r O
× 16 = 1,6 gram
Massa CO2 =
jumlah partikel CO2 L
3. Jawaban: e Reaksi: Fe + S → FeS sesuai hukum Kekekalan Massa, massa hasil reaksi sama dengan massa pereaksi. Jika belerang diasumsikan habis bereaksi, massa besi yang tidak bereaksi = massa reaktan - massa Hasil reaksi = (5,9 + 3,2) – 8,8 = 9,1 – 8,8 = 0,3 gram. Jadi, massa besi yang tidak bereaksi sebanyak 0,3 gram.
d.
4. Jawaban: e Reaksi : CaCO3 → CaO + CO2 Berdasarkan massa atomnya, perbandingan massa zat dalam reaksi sebagai berikut. CaCO3 : CaO : CO 2 = (40 + 12 + (3 × 16)) : (40 + 16) : (12 + (2 × 16)) = 100 : 56 : 44 = 50 : 28 : 22 Jika perbandingan tersebut diterapkan pada massa batu kapur yang bereaksi maka massa kalsium oksida dan karbon dioksida adalah 28 gram dan 22 gram.
Jadi, 0,1 mol H 2O memiliki massa terbesar.
=
1, 50 5 ⋅ 1022 6, 02 ⋅ 1023
× Mr CO2
× 44
= 1,1 gram e.
volume H2 22,4
Massa H2 =
11,2 22,4
=
× Mr H2
× 2
= 1,0 gram 7. Jawaban: b P1 = 2 atm V1 = 15 liter T1 = 27°C = 300°K P2 = 3 atm T2 =30°C = 303°K ⎛V ⎞
⎛V ⎞
⎝
⎝
1 2 P1 ⎜ T ⎟ = P 2 ⎜ T ⎟ 1
⎠
⎛ 15 ⎞ ⎝ ⎠
2
⎠
⎛ V ⎞ ⎝ ⎠
2 2 ⎜ 300 ⎟ = 3 ⎜ 303 ⎟
Kimia Kelas X
57
30 300
=
= 64 gram
3V2 303
Massa belerang dalam tembaga(II) belerang = 96 gram – 64 gram = 32 gram Reaksi tersebut mengikuti hukum Kekekalan Massa.
900V2 = 9.090 V2 = 10,1 Jadi, volume gas N 2 pada suhu 30°C dan tekanan 3 atm sebanyak 10,1 liter. 8. Jawaban: e a. besi + belerang 7 gram + 4 gram
e. → →
magnesium + nitrogen → magnesium nitrida 24 gram + 28 gram → 52 gram
besi(II) sulfida 11 gram
Massa magnesium dalam magnesium nitrida
Massa besi dalam besi(II) sulfida =
Ar Fe Mr FeS
=
56 88
× massa FeS
× 11 gram
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 =
2 × Ar H Mr H2O ×
massa H 2O
2
= 18 × 18 gram = 2 gram Massa oksigen dalam air = 18 gram – 2 gram = 16 gram Reaksi tersebut mengikuti hukum Kekekalan Massa. c.
tembaga + oksigen 8 gram + 2 gram
→ →
tembaga(II) oksida 10 gram
Massa tembaga dalam tembaga(II) oksida =
Ar Cu Mr CuO ×
=
64 80
massa CuO
× 10 gram = 8 gram
tembaga + belerang 64 gram + 32 gram
→ →
tembaga(II) sulfida 96 gram
Massa tembaga dalam tembaga(II) sulfida =
Ar Cu Mr CuS ×
=
64 96
massa CuS
× 96 gram
58 Stoikiometri
=
72 × 100
× massa Mg3N 2
52 gram
Massa nitrogen dalam magnesium nitrida = 52 gram – 37,44 gram = 14,56 gram Reaksi tersebut tidak mengikuti hukum Kekekalan Massa. 9. Jawaban: d Sesuai hukum Perbandingan Berganda oleh Dalton, jika dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa dan massa salah satu unsur tetap, perbandingan massa unsur yang lain dalam senyawa merupakan bilangan bulat dan sederhana. Jika massa N dalam kedua senyawa dibuat sama, yaitu 1.000 mg, perbandingan unsurunsurnya menjadi: Senyawa
%Massa N
% Massa Si
I II
33,28 39,94
66,72 60,06
Dari perhitungan terlihat apabila jumlah N dalam kedua senyawa sama, perbandingan massa Si dalam senyawa I dengan senyawa II adalah 2004,05 : 1503,76 = 4 : 3. Jika senyawa II adalah Si3N4, senyawa I adalah Si 4N4. 10. Jawaban: d
Massa oksigen dalam tembaga(II) oksida = 10 gram – 8 gram = 2 gram Reaksi tersebut mengikuti hukum Kekekalan Massa. d.
3 × Ar Mg Mr Mg3N2
= 37,44 gram
= 7 gram
b.
=
jumlah mol atom Se =
massa Se Ar Se
11. Jawaban: c mol C4H10 = mol O2 = V1 V2
=
n1 n2
V1 35
=
0,5 1,25
40 32
29 58
= 0,5 mol
= 1,25 mol
=
39,48 = 0,5 mol 78,96
V1 = 14 Jadi, volume gas C 4H10 sebanyak 14 liter. 12. Jawaban: e Jumlah molekul CO = =
massa CO Mr CO
2,8 28
14. Jawaban: b Misal massa paduan x gram, maka massa Al 0,9x gram dan massa Cu 0,1x gram. massa Al 0,9x Ar Al = 27
Mol Al =
× L
× 6,02 · 10 23
Mol Cu =
0,1x massa Cu Ar Cu = 63,5
Mol H2 =
volume H2 22,4 L/mol
=
6,72L 22,4 L/mol
22
= 6,02 · 10 molekul a.
massa N2 Mr N2
Jumlah molekul N2 =
1,4 28
=
× L
× 6,02 · 10 23
= 3,01 · 10 22 molekul b.
Jumlah molekul CO2 = =
massa CO2 Mr CO2
2,2 44
× L
× 6,02 · 10 23 22
= 3,01 · 10 molekul c.
Jumlah molekul H2 = =
massa H2 Mr H2
4,0 2
× L
× 6,02 · 10 23 24
= 1,204 · 10 molekul d.
Jumlah molekul O2 = =
massa O2 Mr O2
6,4 32
× L
× 6,02 · 10 23
= 1,204 · 10 23 molekul e.
Jumlah molekul Cl2 = =
massa Cl2 Mr Cl2
7,1 × 71
× L
6,02 · 10 23
= 6,02 · 10 22 molekul Jadi, 7,1 gram Cl 2 memiliki jumlah molekul sama dengan 2,8 gram CO. 13. Jawaban: e Misal massa senyawa Zn(NO 3)2·xH2O = 100 gram Massa yang berkurang adalah massa air = 36,54% × 100 gram = 36,54 massa Zn(NO3)2 = 100 – 36,54 = 63,46 Mr Zn(NO3)2 = 189 g/mol Mr H2O = 18 g/mol Perbandingan mol antara Zn(NO 3)2 dengan H 2O: =
massa Zn(NO 3 )2 Mr Zn(NO 3 )2
=
63,46 189
:
:
massa H2O Mr H2O
36,54 18
= 0,34 : 2,03 =1:6 Perbandingan mol antara Zn(NO 3)2 dengan H2O = 1 : 6. Jadi, rumus senyawa hidrat tersebut adalah Zn(NO3)2·6H2O.
= 0,033x mol = 0,00157x mol
= 0,3 mol Reaksi yang terjadi sebagai berikut. 2Al(s) + 6HCl(aq) → 2AlCl3(aq) + 3H2(g) 0,033x mol
0,0495x mol
≈
Cu(s) + 2HCl(aq) → CuCl2(aq) + H2(g) 0,00157x mol
0,00157x mol
≈
Mol H2 total = 0,3 mol 0,0495x + 0,00157x = 0,3 mol 0,05107x = 0,3 x = 5,874 gram ≈ 6 gram Jadi, massa paduan yang diperlukan sebanyak 6 gram. 15. Jawaban: a Massa Pb(C 2H3O2)2·xH 2O = 8,00 gram Massa air = 14,25% × 8,00 gram = 1,14 gram massa Pb(C 2H3O2)2 = 8,00 - 1,14 = 6,86 gram Mr Pb(C2H3O2)2 = 325 Mr H 2O = 18 perbandingan mol Pb(C 2H3O2)2 dengan H 2O: =
massa Pb(C2H3O 2 )2 Mr Pb(C2H3O 2 )2
=
6,86 325
:
:
massa H2O Mr H2O
1,14 18
= 0,021 : 0,063 =1:3 Jadi, jumlah molekul air yang diikat oleh senyawa hidrat Pb(C2H3O2)2·xH 2O ada 3. Rumus senyawa hidrat tersebut Pb(C 2H3O2)2·3H 2O 16. Jawaban: d kadar atom dalam senyawa 68,8% C, 5,0% H, dan 26,2% O Misal massa senyawa tersebut 100 gram. massa C = 68,8 mol C =
68,8 12
= 5,73 mol
massa H = 5,0
Kimia Kelas X
59
mol H =
5,0 1
massa yang dihasilkan sebenarnya:
= 5,0 mol
94% =
massa O = 26,2 mol O =
26,2 16
94 100
= 1,64 mol
mol C : mol H : mol O = 5,73 : 5,0 : 1,64 = 3,49 : 3,05 : 1 ≈ 3,5 : 3 : 1 Jadi, rumus molekul senyawa turunan benzena tersebut adalah C 3,5H3O1 atau C7H6O2. Biasa ditulis sebagai C 6H5COOH. 17. Jawaban: a Persamaan reaksi: Zn(s) + 2HNO3(aq) → Zn(NO3)2(aq) + H2(g) mol H2 (STP) yang dihasilkan =
volume gas 22,4 L/mol
=
6,72 L 22,4 L/mol
= 0,3 mol
Perbandingan mol Zn dengan H 2 = 1 : 1, mol Zn = 0,3 mol massa Zn yang bereaksi = 0,3 mol × 63 g/mol = 18,9 gram massa Zn yang tersisa dalam reaksi = 20 – 18,9 = 1,1 gram Jadi, massa seng yang tersisa sebanyak 1,1 gram.
P = 1.520 mmHg ×
1 atm 760 mmHg
= 2 atm
V = 250 mL = 0,25 liter T = 25°C + 273 = 298 K
0,082 · 298
Mr gas = 17 Mr tersebut dimiliki oleh gas NH 3. Jadi, gas yang dimaksud adalah NH 3. 19. Jawaban: e 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)
12 L
pada suhu 25°C, 1 atm, mol O 2 = 24 L = 0,5 mol Mol O2 : mol H2O = 1 : 2 mol H2O = 2 × mol O 2 = 2 × 0,5 mol = 1 mol jumlah molekul H 2O = 1 mol × 6,02 × 1023 molekul = 6,02 × 1023 molekul Jadi, jumlah molekul air yang dihasilkan sebanyak 6,02 × 1023 molekul. 20. Jawaban: d Reaksi: 2AgCl(s) → 2Ag(s) + Cl2(g) Mr AgCl = 143,5 mol AgCl yang bereaksi =
57,4 143,5
= 0,4 mol
mol Ag = mol AgCl = 0,4 mol Massa Ag yang dihasilkan sesuai teori = mol × M r = 0,4 × 108 = 43,2 gram
60 Stoikiometri
massa yang sebenarnya dihasilkan = 40,6 gram Jadi, massa perak yang dihasilkan dalam reaksi sebanyak 40,6 gram. 21. Jawaban: d misal massa senyawa 100 gram massa Cl dalam senyawa = 46,62% × 100 gram = 46,62 gram massa Q dalam senyawa = (100 – 46,62) gram = 53,38 gram Perbandingan mol Q dengan Cl = 1: 3 53,58 46,62 Ar Q : 35,5 =
1:3
Ar Q = 53,38 × 3(
35,5 ) 46,62
= 121,9 gram
Jadi, massa atom unsur Q adalah 121,9 gram. 22. Jawaban: b Mol Ca =
massa Ca Ar Ca
20
= 40 = 0,5 mol
massa HCl Mr HCl
=
18,25 36,5
= 0,5 mol
Jika Ca habis bereaksi, keadaan yang terjadi sebagai berikut. Ca(s) + 2HCl(aq) → CaCl 2 (aq) + H 2 (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
P·V=n·R·T 0,348 Mr ·
× 100%
massa yang dihasilkan sebenarnya 43,2 g
Mol HCl =
18. Jawaban: c
2 · 0,25 =
=
massa yang dihasilkan sebenarnya massa yang dihasilkan secara teori
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. Ca(s ) + 2HCl(aq) → CaCl2 (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
Keadaan tersebut mungkin terjadi karena jumlah Ca yang bereaksi lebih kecil daripada jumlah Ca mula-mula. Massa Ca yang tersisa = mol Ca × A r Ca = 0,25 mol × 40 gram/mol = 10 gram 23. Jawaban: b massa senyawa C xHyOz = 1,60 gram massa CO2 = 2,20 gram massa H2O = 1,80 gram massa oksigen dalam senyawa dicari dari selisih massa dalam reaksi
massa CO 2 Mr CO 2
mol CO2 =
=
2,20 44
= 0,05 mol
mol C = 0,05. dalam senyawa massa C = 0,05 × Ar C = 0,05 × 12 g/mol = 0,6 gram massa H2O Mr H2O
mol H2O =
=
1,80 18
= 0,10 mol
mol H = 0,10 × 2 = 0,20 dalam senyawa massa H = 0,2 × Ar H = 0,2 × 1 g/mol = 0,2 gram Massa O dalam senyawa = 1,60 – (massa C + massa H) = 1,60 – (0,6 + 0,2) = 0,8 gram mol O dalam senyawa =
massa O Mr O
=
0,8 = 0,05 mol 16
Perbandingan mol atom C : H : O = 0,05 : 0,20 : 0,05 = 1 : 4 : 1 Jadi, rumus empiris senyawa tersebut adalah CH4O. 24. Jawaban: e massa Fe(OH)2 = 3,2 gram mol Fe(OH)2 =
3,2 = 90
0,035 mol
massa H3PO4 = 2,5 gram mol H3PO4 =
2,5 = 98
0,025 mol
Persamaan reaksi setara: 3Fe(OH)2(aq) + 2H3PO4(aq) → Fe3(PO4)2(s) + 6H2O( ) Perbandingan koefisien Fe(OH) 2 dengan H3PO4 adalah 3 : 2 Jika Fe(OH)2 bereaksi semua, mol H 3PO4 yang dibutuhkan sebanyak
2 3
× 0,035 mol = 0,023 mol.
Mol H3PO4 akan tersisa. Jika H 3PO4 bereaksi semua, mol Fe(OH) 2 yang dibutuhkan untuk reaksi sebanyak
3 2
× 0,025 = 0,0375. Mol Fe(OH) 2 tidak
mencukupi untuk reaksi. Jadi, Fe(OH) 2 merupakan pereaksi pembatas karena jumlah molnya lebih sedikit. Reaksi yang terjadi sebagai berikut. 3Fe(OH) 2(aq) + 2H3PO4(aq) → Fe3(PO4)2(s) + 6H2O( ) awal : 0,035 0,025 – – reaksi : 0,035 0,023 0,012 0,07 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– setimbang : – 0,002 0,012 0,07
Pereaksi yang tersisa adalah H 3PO4 sebanyak 0,002 mol. Massa H 3PO4 yang tidak ikut bereaksi sebanyak 0,002 mol × 98 g/mol = 0,196 gram. Senyawa yang berperan sebagai pereaksi pembatas adalah Fe(OH) 2 dan massa yang tersisa adalah 0,196 gram H 3PO4.
25. Jawaban: b Misal: kelimpahan 378X = y% kelimpahan 383X = (100 – y)% Massa rata-rata unsur X =
(massa
378
X ⋅ kelimpahan
379,64 =
378
X) + (massa 100
383
((377, 99 ⋅ y) + (382, 98 ⋅ (100 100
X ⋅ kelimpahan
383
X)
− y )))
37964 = 377,99y + 38298 – 382,98y 4,99y = 334 y = 66,9 Jadi, kelimpahan isotop 383 X = 33,1%.
378
X = 66,9 % dan
26. Jawaban: d Reaksi: SO2( ) + PCl5( ) → SOCl2( ) + POCl3( ) mol SO2 =
0,6 = 64
0,01 mol
Jumlah mol PCl5 dianggap mencukupi dalam reaksi karena jumlahnya berlebih. Perbandingan mol SO 2 : PCl5 : SOCl2 : POCl3 = 1 :1:1:1 Mol SOCl2 yang dihasilkan sama dengan jumlah mol yang SO 2 yang bereaksi = 0,01 mol Massa SOCl2 yang dihasilkan sesuai teori = 0,01 mol × M r SOCl2 = 0,01 mol × 119 g/mol = 1,19 gram Massa yang diperoleh = 0,55 gram Rendemen massa yang dihasilkan =
massa yang diperoleh massa sesuai teori
=
0,55 g 1,19 g
× 100%
× 100%
= 46,2% Jadi, persentase hasil reaksi dibandingkan teori sebesar 46,2%. 27. Jawaban: c Misal: d1 = densitas pada STP d2 = densitas suhu 30°C dan tekanan 768 torr P1V1 T1
=
P2V2 T2
V2 V1
=
P1T2 P2T1
=
(760 torr)(303 K) = (768 torr)(273 K)
=
V2 V1
d1 d2
1,10
d1 = 1,10 · d2 d1 = (1,10)(1,35 kg/m 3) = 1,48 kg/m 3 Jadi, densitas gas tersebut pada STP sebesar 1,48 kg/m3.
Kimia Kelas X
61
28. Jawaban: e massa cuplikan = 2,4 gram volume SO2 = 1.008 mL (STP) =1,008 L mol SO2 =
1, 008 L 22,4 L/mol
= 0,045 mol
seluruh S yang ada dalam cuplikan berubah menjadi SO2. Reaksi : S(s) + O2(g) → SO2(g) mol S = mol SO2 = 0,045 mol massa S dalam cuplikan = 0,045 mol × 32 g/mol = 1,44 gram kadar S dalam cuplikan =
massa S massa cuplikan
=
1,44 g 2,4 g
30. Jawaban: b Misal massa total massa natrium massa belerang massa oksigen
Perbandingan mol = Na : S : O =
1. a.
massa CO2 = 13,2 gram massa H2O = 8,1 gram massa oksigen dalam senyawa dicari dari selisih massa dalam reaksi massa CO 2 Mr CO 2
=
13,2 44
= 0,3 mol
b.
mol C = 0,3 dalam senyawa massa C = 0,3 × Ar C = 0,3 × 12 g/mol = 3,6 gram massa H2O Mr H2O
=
8,1 = 18
0,45 mol
mol H = 0,45 × 2 = 0,9 dalam senyawa massa H = 0,9 × Ar H = 0,9 × 1 g/mol = 0,9 gram Massa O dalam senyawa = 6,9 – (massa C + massa H) = 6,9 – (3,6+0,9) = 2,4 gram mol O dalam senyawa massa O Ar O
=
2,4 = 16
1, 8 × 1024 6 × 10 23
= 3 mol Jadi, rumus molekul senyawa karbon tersebut = (C2H6O)n = (C2H6O)3 = C6H18O3.
62 Stoikiometri
:
30,36 16
Reaksi pertama: P 4 + 3O 2 → P4O6, oleh karena dapat terjadi reaksi lebih lanjut jika terdapat oksigen berlebih maka pereaksi pembatas pada reaksi ini adalah P 4. Reaksi kedua: P 4O6 + 2O2 ! P4O10, reaksi ini berlangsung selama ada P 4O6 dan oksigen berlebih, tetapi reaksi berhenti jika tidak ada oksigen. Jadi, pereaksi pembatas pada reaksi ini adalah oksigen. massa P 4 = 5,77 gram, mol P 4 = 0,04 mol massa O2 = 4,48 gram, mol O 2 = 0,14 mol Reaksi I: P4 + 3O2 → P4O6 awal : 0,04 0,14 – reaksi : 0,04 0,12 0,04 ––––––––––––––––––––––––––– sisa : – 0,02 0,04 Dari reaksi pertama, oksigen masih tersisa sehingga terjadi reaksi kedua: P4O6 + 2O2 → P4O10 awal : 0,04 0,02 – reaksi : 0,01 0,02 0,01 –––––––––––––––––––––––––––––– sisa : 0,03 – 0,01
0,15 mol
Perbandingan mol atom C : H : O = 0,3 : 0,9 : 0,15 =2:6:1 Rumus empiris senyawa tersebut adalah C 2H6O. Jumlah molekul senyawa = 1,8 × 10 23 molekul =
40,56 32
= 1,26 : 1,27 : 1,90 = 1 : 1 : 1,5 =2:2:3
29. Jawaban: d massa CxHyOz = 6,9 gram
=
:
B. Uraian
= 60% Jadi, kadar S dalam cuplikan sebanyak 60%.
mol H2O =
29,08 23
Jadi, rumus kimianya Na 2S2O3. Rumus molekul anion belerang dalam senyawa tersebut S 2O32–.
× 100%
× 100%
mol CO2 =
= 100 gram = 29,08 gram = 40,56 gram = 30,36 gram
c.
Mol P4O10 yang dihasilkan dari reaksi 0,01 mol. Massa P4O10 yang dihasilkan = mol × M r = 0,01 mol × 284 g/mol = 2,84 gram. Pereaksi yang tersisa dalam reaksi adalah P4O6 sebanyak 0,03 mol. Massa P4O6 = mol × M r = 0,03 mol × 220 = 6,6 gram.
2. misal massa kedua senyawa adalah 100 gram massa hidrogen pada senyawa pertama = 27,3 gram, massa oksigen= 100 - 27,3 = 72,7 gram massa hidrogen pada senyawa kedua = 42,9 gram, massa oksigen = 100 - 42,9 = 57,1 gram
Perbandingan oksigen pada senyawa I terhadap senyawa II per gram hidrogen = (72,7/27,3) : (57,1/ 42,9) = 2,66 : 1,33 Jadi, perbandingan oksigen senyawa I terhadap II adalah 2 : 1
6. massa senyawa hidrat NiSO 4·xH2O = 20 gram massa senyawa tanpa air = 10,37 gram massa air dalam senyawa = 20 – 10,37 = 9,63 gram
3. jumlah atom C dalam C 6H5NH2 ada 6 Ar C = 12 Mr C6H5NH2 = 93 Kadar C dalam C 6H5NH2: =
mol C mol C6H5NH2
=
6 1
×
12 93
×
Ar C Mr C6 H5NH2
= 0,067 mol mol H2O =
× 100%
=
× 100%
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%
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. 5. Misal massa senyawa yang dihasilkan 100 gram. Perbandingan massa senyawa yang dihasilkan sebagai berikut. Massa nitrogen : massa fosfor : massa hidrogen : massa oksigen = 28,2 : 20,8 : 8,1 : 42,9 Perbandingan mol unsur dalam senyawa = =
massa N Ar N
28,2 14
:
:
massa P Ar P
20,8 31
:
:
massa H Ar H
:
10,37 g 155 g/mol
=
= 77,42% Jadi, kadar karbon dalam senyawa C 6H5NH 2 sebanyak 77,42%. 4.
massa NiSO4 dalam senyawa hidrat Mr NiSO 4
mol NiSO4 =
massa O Ar O
8,1 42,9 : 1 16
= 2 : 0,67 : 8 : 2,68 (dibagi 0,67 sebagai angka bagi terkecil) = 3 : 1 : 12 : 4 Jadi, rumus empiris senyawa hasil reaksi adalah N3PO4H12 atau (NH4)3PO4.
massa H2O dalam senyawa hidrat Mr H2O 9,63 g 18 g/mol
= 0,535 mol Perbandingan mol air dengan NiSO 4: mol H2O mol NiSO 4
0,535 mol ≈ 8 0,067 mol
=
Jadi, rumus molekul senyawa hidrat tersebut adalah NiSO4·8H2O. 7. M + O2
→
Mol O2 =
MO2
massa O 2 Mr O 2
1,6
= 32 = 0,05 mol Mol M =
1 × 1
mol O 2
=
1 × 1
0,05 mol
= 0,05 mol Mol M =
massa M Ar M
0,05 mol =
=
2,75 Ar M
2,75 Ar M
Ar M = 55 Jadi, massa atom relatif unsur M tersebut adalah 55. 8. massa jenis etanol = 0,816 g/mL massa jenis air = 1,00 g/mL volume etanol + air = 1 L kadar etanol = 8,5% volume etanol = 8,5% × 1.000 mL = 85 mL massa etanol = volume × massa jenis = 85 mL × 0,816 g/mL = 69,36 gram mol alkohol =
69,36 g 46 g/mol
= 1,5 mol
massa asam asetat yang terbentuk dalam 1 L = 0,028 g/mL × 1.000 mL = 28 gram mol asam asetat =
28 g 60 g/mol
= 0,47 mol
reaksi: C 2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O mol etanol : mol oksigen : mol asam asetat = 1 : 1 : 1.
Kimia Kelas X
63
oleh karena asam asetat yang terbentuk 0,47, maka mol etanol dan oksigen yang bereaksi masingmasing 0,47 mol. massa oksigen = mol oksigen × M r = 0,47 mol × 32 g/mol = 15,04 gram Jika jumlah oksigen mencukupi untuk mengubah seluruh etanol berubah menjadi asam asetat, mol asam asetat yang dihasilkan sebanyak 1,5 mol. massa asam asetat = mol × M r = 1,5 mol × 60 g/mol = 90 gram kadar asam asetat yang diperoleh =
28 g 90 g
× 100%
= 31,11% Jadi, persentase asam asetat yang terbentuk sebanyak 31,11%. 9. a.
Reaksi setara: Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g) Mol Mg = =
massa Mg Ar Mg
2,4 24
= 0,1 mol Mol HCl = =
massa HCl Mr HCl 3,65 36,5
= 0,1 mol Jika Mg habis bereaksi, maka keadaan reaksi sebagai berikut. Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g) Mula-mula : 0,1 mol 0,1 mol – – Reaksi : 0,1 mol 0,2 mol 0,5 mol 0,5 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Sisa : – –0,1 mol 0,5 mol 0,5 mol
b.
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. 10. Massa Ca3(PO4)2 = 800 mg Massa CaCO3 = 200 mg Massa CaF 2 = 5 mg Ar Ca = 40 g/mol Mr Ca3(PO4)2 = 310 gram/mol Mr CaCO3 = 100 gram/mol Mr CaF2 = 78 gram/mol Massa total kalsium ditentukan dari jumlah kalsium dalam tiap-tiap senyawa. Massa Ca dalam Ca 3(PO4)2: =
massa Ca Mr Ca 3 (PO 4 )2
=
mol Ca × Ar Ca Mr Ca 3 (PO 4 )2
=
3 × 40 g/mol 310 g/mol
Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g) Mula-mula : 0,1 mol 0,1 mol – – Reaksi : 0,05 mol 0,1 mol 0,05 mol 0,05 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Sisa : 0,05 mol – 0,05 mol 0,05 mol
Jadi, pereaksi pembatasnya berupa HCl.
64 Stoikiometri
× massa Ca 3(PO4)2 × massa Ca 3(PO4)2
× 800 mg Ca 3(PO4)2
= 309,68 mg Massa Ca dalam CaCO 3: =
massa Ca Mr CaCO 3
=
mol Ca × Ar Ca Mr Ca CO 3
=
1× 40 g/mol 100 g/mol
× massa CaCO 3 × massa CaCO 3
× 800 mg CaCO3
= 80 mg Massa Ca dalam senyawa CaF 2 =
massa Ca Mr CaF2
=
mol Ca × Ar Ca Mr CaF2
=
1× 40 g/mol 780 g/mol
Keadaan tersebut tidak mungkin terjadi. Jika HCl habis bereaksi, keadaan reaksi sebagai berikut.
Volume H2 sebagai berikut.
× massa CaF 2 × massa CaF 2
× 800 mg CaF 2
= 2,56 mg Massa total Ca = 309,68 mg + 80 mg + 2,56 mg = 392,34 mg Jadi, total kandungan kalsium dalam suplemen sebanyak 392,34 mg.
A. Pilihan Ganda
1. Jawaban: d Garam dapur merupakan senyawa ion yang termasuk elektrolit kuat. Dalam bentuk larutannya garam dapur terurai sempurna menjadi ion-ionnya sehingga mempunyai derajat ionisasi satu (α = 1). Oleh karena menghasilkan ion dalam air, garam dapur dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk larutannya. 2. Jawaban: b Larutan yang paling baik menghantarkan arus listrik adalah air aki. Air aki (H 2SO4) merupakan senyawa elektrolit kuat yang terurai sempurna menjadi ion-ionnya dalam air. Urea (CO(NH 2)2), gula pasir (C 12 H22O11), dan etanol (C 2H5OH) merupakan senyawa nonelektrolit sehingga tetap berbentuk molekul dalam larutannya. Asam cuka (CH 3COOH) merupakan senyawa elektrolit lemah sehingga hanya sebagian yang terurai menjadi ion-ionnya dalam larutannya. Berdasarkan jumlah ion yang dihasilkan dalam air, air aki menghantarkan arus listrik paling baik di antara zat lainnya. 3. Jawaban: c Elektrolit lemah adalah zat yang mampu menghantarkan arus listrik dengan lemah. Elektrolit lemah ditandai dengan nyala lampu redup atau tidak nyala disertai timbulnya gelembung gas saat diuji dengan alat uji elektrolit. Zat elektrolit lemah sebagian terurai menjadi ionionnya sehingga derajat ionisasinya 0 < α < 1. Elektrolit lemah ditunjukkan oleh sumber air Q dan R. Sumber air P bersifat elektrolit kuat yang mampu menghantarkan arus listrik dengan baik karena terurai sempurna menjadi ion-ionya dalam air. Derajat ionisasinya ( α) = 1. Elektrolit kuat menyalakan lampu dengan terang dan menghasilkan banyak gelembung gas saat diuji dengan alat uji elektrolit. Sumber air S bersifat nonelektrolit karena tidak menyalakan lampu dan tidak menghasilkan gelembung gas saat diuji dengan alat uji elektrolit. Oleh karena tidak terurai menjadi ion-ionnya dalam air, derajat ionisasinya (α) = 0.
4. Jawaban: e Senyawa yang dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk lelehan dan larutannya adalah senyawa ion. Senyawa mempunyai ikatan ion dan susunan yang mampat. Dalam bentuk kristal tidak menghantarkan listrik karena ion-ionnya tidak dapat bergerak bebas. Dalam bentuk lelehan dan larutannya dapat menghantarkan listrik karena ion-ionya bergerak bebas. Contoh senyawa ion adalah Ca(OH) 2. Senyawa HClO 4, HCOOH, dan NH 4OH merupakan senyawa kovalen polar. Senyawa ini berikatan kovalen dan tidak dapat menghantarkan listrik dalam bentuk murninya. Senyawa kovalen dapat menghantarkan listrik dalam bentuk larutannya karena terurai menjadi ion-ionnya. Senyawa CH 3OH merupakan senyawa kovalen nonpolar yang tidak dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk murni, lelehan, maupun larutannya karena berikatan kuat dan tidak terurai menjadi ionionnya. 5. Jawaban: c Larutan elektrolit kuat tersusun atas semua jenis senyawa ion dan sebagian senyawa kovalen yang dapat terurai seluruhnya menjadi ion-ionnya dalam air. Elektrolit kuat tersusun dari senyawa asam kuat, basa kuat, dan seluruh garam. Contoh senyawa elektrolit kuat adalah HClO 4, NaNO3, MgBr2, HBr, HCl, Ba(OH) 2, NH 4Cl, dan Sr(OH)2. Senyawa H 3PO 4, HF, C 5H 5N, dan H2CO3 merupakan senyawa elektrolit lemah yang terurai sebagian menjadi ion-ionnya dalam air. Senyawa C5H12, C 2H5OH merupakan senyawa nonelektrolit. 6. Jawaban: b 2NaCl + 2H2O +1 –1
+1 –2
→ 2H2
0
+ Cl2 + 2NaOH 0
+1 –2 +1
Atom H pada H2O mengalami penurunan bilangan oksidasi dari +1 menjadi 0 sehingga H 2 O mengalami reduksi dan bertindak sebagai oksidator. DItinjau dari konsep pelepasan dan pengikatan oksigen, H 2O bertindak sebagai oksidator karena melepas oksigen menjadi H 2.
Kimia Kelas X
65
Atom Cl pada NaCl mengalami kenaikan bilangan oksidasi dari –1 menjadi 0 sehingga mengalami oksidasi. NaCl bertindak sebagai reduktor. Berdasarkan konsep pelepasan dan pengikatan oksigen, NaCl sebagai reduktor karena mengikat oksigen. 7. Jawaban: b Bilangan oksidasi NH 4+ = +1 (1 × BO N) + (4 × BO H)= +1 BO N + (4 × (+1)) = +1 BO N = –3 Bilangan oksidasi NO 2– = –1 (1 × BO N) + (2 × BO O)= –1 BO N + (2 × (–2)) = –1 BO N = +3 Bilangan oksidasi NO 3– = –1 (1 × BO N) + (3 × BO O)= –1 BO N + (3 × (–2)) = –1 BO N = +5 Bilangan oksidasi N dalam N 2 = 0 Jadi, urutan bilangan oksidasi nitrogen dalam NH4+, NO2–, NO3–, dan N2 adalah –3, +3, +5, dan 0. 8. Jawaban: b Reaksi: Ca → Ca 2+ + 2e– 0
+2
+5
→
IO4–
b.
Oksidasi
Reaksi: Zn2+ + 2e–
2Al + Fe2O3 0
→ Al 2O3 +
2Fe
+3 +3 Oksidasi
0
Reduksi
Al bertindak sebagai reduktor. c.
2FeCl3 + H2S +3
→ 2FeCl2 +
–2
2HCl + S
+2
0
Reduksi
Oksidasi
H2S bertindak sebagai reduktor. d.
6CuSO4 + 12KI +2
→ 6K2SO4 +
6CuI + 3I 2
–1
+1
0
Reduksi
Oksidasi
KI bertindak sebagai reduktor. e.
MnO2 + 4HCl +4 Reduksi
–1
→ MnCl2 +
2H2O + Cl2
+2
0
Oksidasi
HCl bertindak sebagai reduktor. Jadi, zat yang digarisbawahi dalam reaksi tersebut yang bertindak sebagai oksidator adalah O2. Cu2O(s) + H2SO4(aq) → Cu(s) + CuSO4(aq) + H2O( ) +1
+7
merupakan reaksi oksidasi karena I mengalami kenaikan bilangan oksidasi dari +5 pada IO 3– menjadi +7 pada IO 4–. → Zn
+2
0 Reduksi
merupakan reaksi reduksi karena menerima elektron. Jadi, reaksi yang merupakan reaksi oksidasi adalah reaksi 1) dan 3).
66
O2 bertindak sebagai oksidator.
10. Jawaban: e
Reduksi
Reaksi: IO3–
+4 –2
Reduksi
merupakan reaksi reduksi karena N mengalami penurunan bilangan oksidasi dari +5 pada NO 3– menjadi +2 pada NO.
Oksidasi
+5
0 0 Oksidasi
+2
merupakan reaksi oksidasi karena reaksi melepas elektron. Reaksi: NO3– → NO
9. Jawaban: a Oksidator adalah zat yang mengalami reduksi. a. S + O2 → SO 2
Ulangan Akhir Semester
0
+2
Reduksi Oksidasi
Reaksi autoredoks disproporsionasi merupakan reaksi yang melibatkan satu unsur yang berperan sebagai oksidator sekaligus reduktor. Pada reaksi tersebut, tembaga berperan sebagai oksidator dan reduktor. Bilangan oksidasi Cu berubah dari +1 menjadi 0 dan +2. 11. Jawaban: c Unsur mangan (Mn) mempunyai beberapa bilangan oksidasi sehingga penamaan senyawanya harus mencantumkan bilangan oksidasi yang dimiliki. Dalam senyawa MnC 2O4, unsur mangan berada pada keadaan bilangan
oksidasi +2 dan mengikat ion oksalat (C 2O42–) sehingga nama senyawanya adalah mangan(II) oksalat. Mangan(IV) oksalat mempunyai rumus molekul Mn(C 2 O 4 ) 2 . Mangan(II) karbonat mempunyai rumus molekul MnCO 3. Penamaan yang lain merupakan penamaan yang tidak tepat. 12. Jawaban: e Senyawa yang tersusun atas kation Pb 2+ dan anion SbO33– harus mempunyai muatan netral. Tiga kation Pb 2+ berikatan dengan dua anion SbO33– membentuk Pb 3(SbO3)2. 3Pb2+ + 2SbO33– → Pb3(SbO3)2 Jadi, rumus molekul yang dibentuk oleh kation Pb2+ dan anion SbO 33– mempunyai rumus molekul Pb3(SbO3)2. 13. Jawaban: c Senyawa Na3AsO4 tersusun atas Na + dan AsO43–. Oleh karena Na+ mempunyai muatan –1 maka perlu tiga kation Na + untuk berikatan dengan anion AsO43– membentuk senyawa Na 3AsO4. 14. Jawaban: b No. 1) 2) 3) 4) 5)
Kation
Anion
Rumus Molekul
Nama Kimia
K+ Al3+ Mg2+ Fe3+ Ba2+
SO42– OH– NO–3 Cl– PO43–
K2SO4 Al(OH)3 Mg(NO3)2 FeCl3 Ba3(PO4)2
Kalium sulfat Aluminium hidroksida Magnesium nitrat Besi(III) klorida Barium fosfat
15. Jawaban: d Nama yang tepat sesuai rumus molekulnya sebagai berikut. 1) FeCl3 = besi(III) klorida 2) KClO3 = kalium klorat 3) Na2SO4 = natrium sulfat 4) MgS = magnesium sulfida 5) CuCl2 = tembaga(II) klorida 16. Jawaban: b Senyawa hasil reaksi tersebut sebagai berikut. Ca3(PO4)2: kalsium fosfat NaCl: natrium klorida 17. Jawaban: c Pb(s) + aPbO 2(s) + bH2SO4(aq) → 2PbSO4(s) + cH2O( ) Pb: 1 + a = 2, a = 1 S: b = 2 O: 2a + 4b = 8 + c 2(1) + 4(2) = 8 + c 2+8=8+c 10 = 8 + c c=2
H:
2b = 2c b=c c=2 Jadi , koefisien a, b, dan c berturut-turut adalah 1, 2, dan 2. 18. Jawaban: c Alumina mempunyai rumus molekul Al 2 O 3 . Reaksi pembentukannya melibatkan logam aluminium (Al) dan oksigen (O 2). Reaksi yang tepat antara keduanya adalah 4Al (s) +3O2(g) → 2Al2O3(s) . Dari reaksi terlihat jumlah logam Al di sebelah kiri sama dengan di sebelah kanan, yaitu 4. Begitu juga oksigen, yaitu berjumlah 6. 19. Jawaban: d Persamaan reaksi yang sudah setara adalah 2FeBr3(aq) + 3H 2SO4(aq) → Fe2(SO4)3(aq) + 6HBr(aq) . Jumlah zat di sebelah kiri (pereaksi) harus sama dengan jumlah zat di sebelah kanan (hasil reaksi). Jumlah: Fe = 2, Br = 6, H = 6, S = 3, O =12 20. Jawaban: d Sesuai hukum Kekekalan Massa, jumlah massa zat sebelum reaksi sama dengan jumlah massa zat sesudah reaksi. Jumlah natrium dan oksigen yang bereaksi adalah 34,5 gram + 12 gram = 46,5 gram. Jumlah natrium oksida yang dihasilkan sama dengan jumlah natrium dan oksigen, yaitu 46,5 gram. 21. Jawaban: d Berdasarkan data ketiga diketahui massa N + massa O = massa NO 14 gram + 24 gram = 38 gram perbandingan N : O = 14 : 24 = 7 : 12 Dengan demikian, terdapat sisa unsur yang direaksikan sebagai berikut. Massa N2 (gram)
Massa O2 (gram)
Massa Oksida Nitrogen (gram)
15 12 24 24
19 19 38 38
7 9 14 28
Sisa Pereaksi (gram) 3 gram oksigen 2 gram nitrogen Tidak sisa 14 gram nitrogen
22. Jawaban: d Senyawa I II
Massa P (gram)
Massa O (gram)
15,5 15,5
12 20
Perbandingan massa oksigen dalam senyawa I : senyawa II = 12 : 20 = 3 : 5.
Kimia Kelas X
67
27. Jawaban: c 1) NH4NO3
23. Jawaban: a Ar H = 1 Ar H 2O =18 Massa H dalam H 2O =
2 ×1 × 18
%N=
27 gram = 3 gram
Jadi, massa H dalam H 2O adalah 3 gram.
Mol Mg =
24
gram mol
2)
= 0,125 mol
Mol HCl = 10 mL × 2 M = 20 mmol = 0,02 mol H2(g) – 0,01 0,01
= 3)
HCl menjadi pereaksi pembatas. Mol H2 yang dihasilkan = 0,01 mol Volume H2 (STP) = 0,01 mol × 22,4 L = 0,224 liter Jadi, volume gas H 2 yang dihasilkan dalam keadaan standar sebanyak 0,224 liter. 25. Jawaban: e Massa C6H12O6 = 18 gram Mr C 6H12O6 = 180 g/mol mol C6H12O6 =
massa Mr
=
18 gram 180 g/mol
= 0,1 mol
Ar N Mr NaNO 3
14 85
2 × Ar N Mr CO(NH2 )2
2 × 14 60
=
28 60
massa Mr
=
38,4 gram 32 g/mol
= 1,2 mol
C 6 H 12 O 6(s) + 6O 2 (g) → 6CO 2 (g) + 6H 2 O(g) Awal: 0,1 mol 1,2 mol Reaksi: 0,1 mol 0,6 mol 0,6 mol 0,6 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang: 0,6 mol 0,6 mol 0,6 mol
Reaksi menghasilkan 0,6 mol CO 2 dan 0,6 mol H2O, serta menyisakan 0,6 mol O 2. Pada keadaan standar, volume gas CO 2 yang dihasilkan = mol × 22,4 liter = 0,6 mol × 22,4 liter = 13,44 liter. Jadi, volume gas karbon dioksida yang dihasilkan sebanyak 13,44 liter. 26. Jawaban: b Perbandingan massa N : H = 82 : 18 Massa hidrogen yang bereaksi =
18 82
× massa nitrogen
=
18 82
× 12 gram = 2,63 gram
Jadi, massa amonia yang terbentuk sebanyak 12 gram + 2,63 gram = 14,63 gram.
68
Ulangan Akhir Semester
5)
× 100%
× 100%
× 100%
= 46,7% (NH4)2SO 4 2 × Ar N Mr (NH4 )2 SO 4
Massa O2= 38,4 gram
mol O2 =
× 100%
× 100%
=
%N=
Mr O 2 = 32 g/mol
× 100%
= 16,5% CO(NH2)2 %N=
4)
× 100%
= 35% NaNO3 %N=
Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + Awal: 0,125 0,02 – Reaksi: 0,01 0,02 0,01 Setimbang: 0,115 – 0,01
28 80
=
24. Jawaban: a Massa Mg = 3 gram 3 gram
2 ⋅ Ar N Mr NH4NO 3
=
2 × 14 132
=
28 132
× 100%
× 100%
× 100%
= 21,2% (NH4)3PO 4 %N=
3 × Ar N Mr (NH4 )3PO 4
=
3 × 14 150
=
42 150
× 100%
× 100%
× 100%
= 28,0% Jadi, persentase nitrogen paling tinggi terdapat dalam senyawa CO(NH 2)2. 28. Jawaban: b Massa air = massa senyawa sebelum dipanaskan – massa senyawa sesudah dipanaskan. = 4,72 gram – 3,56 gram = 1,18 gram Mol CaCl2 =
3,56 gram 111
gram mol
= 0,0321 mol
Mol H2O =
1,16 gram 18
gram mol
NaBr merupakan senyawa ion sehingga lelehannya dapat menghantarkan arus listrik. NaBr termasuk senyawa elektrolit kuat sehingga pengujian akan menyalakan lampu dengan terang dan timbul banyak gelembung gas.
= 0,0644 mol
Perbandingan mol CaCl 2 : H2O = 0,0321 : 0,0644 =1:2 Jadi, rumus molekul senyawa hidrat CaCl 2 . 2H2O. 29. Jawaban: c Misal:volume CH 4 = y L volume C3H8 = (10 – y) L Persamaan reaksi setara sebagai berikut. CH4(g) + 2O 2(g) → CO2(g) + 2H2O( ) yL
2y L
yL
2. a.
+3
5(10–y) L
4(10–y) L
Volume oksigen yang diperlukan = 32 L 2y + 5(10 – y) = 32 2y + 50 – 5y = 32 –3y = –18 y=6 Jadi, volume CH 4 6 L dan volume C 3H8 4 L.
b.
6 liter = n1 6 liter = n1
6 gram 30 gram/mol
massa mol
=
c.
0
Reduksi
Oksidasi
Oksidator: MnO 2 Reduktor: HCl Hasil oksidasi: Cl 2 Hasil reduksi: MnCl 2
–1
× 0,6 mol = 0,4 mol 22,4 gram 0,4 mol
= 112
B. Uraian
b.
+2
+1
Reduksi
Jadi, massa unsur X adalah 56.
1. a.
–1
0
Mol H2 = 0,6 mol
Ar X =
MnO2(s) + 4HCl(aq) → MnCl2(aq) + 2H2O( ) + Cl2(g)
Cl2(g) + NaOH(aq) → 2NaCl(aq) + NaClO(aq) + H2O( )
2 liter 0,2 mol
Mol unsur X =
Oksidasi
3. Reaksi disproporsionasi merupakan reaksi redoks yang melibatkan satu senyawa yang bertindak sebagai oksidator sekaligus reduktor. Contoh reaksi diproporsionasi:
2 liter
2 3
+4
Reduksi
+4
30. Jawaban: c 2X + 6HCl → 2XCl3 + 3H2 V V1 = 2 n2 n1
+2
Oksidator: Fe 2O3 Reduktor: CO Hasil oksidasi: CO 2 Hasil reduksi: FeO
2y L
3(10–y) L
+2
C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O( ) (10–y) L
2Fe2O3( ) + 2CO(g) → 4FeO( ) + 2CO2(g)
Lelehan NH 4Cl NH4Cl merupakan senyawa kovalen polar sehingga lelehannya tidak dapat menghantarkan arus listrik. Hasil pengujiannya tidak akan menyalakan lampu dan tidak menghasilkan gas. Larutan HCOOH HCOOH merupakan senyawa kovalen polar sehingga larutannya dapat menghantarkan arus listrik. HCOOH termasuk elektrolit lemah yang terurai sebagian di dalam air menjadi ion-ionnya. Hasil pengujian larutan HCOOH akan menyalakan lampu dengan redup dan menghasilkan gelembung gas. Lelehan NaBr
Oksidasi
Cl 2 berperan sebagai oksidator karena mengalami penurunan bilangan oksidasi (0 menjadi –1), tetapi sekaligus sebagai reduktor karena mengalami kenaikan bilangan oksidasi (0 menjadi +1). Reaksi konproporsionasi merupakan reaksi redoks yang menghasilkan senyawa yang merupakan hasil oksidasi sekaligus hasil reduksi. Contoh reaksi konproporsionasi: 2H2S(g) + SO2(g) → 3S(s) + 2H 2O( ) –2
+4
0 Reduksi
Oksidasi
S merupakan hasil reaksi oksidasi sekaligus hasil reduksi. Bilangan oksidasi S dalam H 2S adalah –2 dan S dalam SO 2 adalah +4. Bilangan oksidasi S kemudian berubah menjadi 0. 4. a. b. c. d. e.
Ba(NO 3)2 : MgSO4 : CuCl2 : Fe3(PO4)2 : CaCrO4 :
barium nitrat magnesium sulfat tembaga(II) klorida besi(II) fosfat kalsium kromat Kimia Kelas X
69
5. a. b.
4Ag(s) + O2(g) + 2H 2S(g) → 2Ag 2S(s) + 2H2O( ) C3u(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 4H2O( ) + 2NO(g)
Massa NH3 = mol × M r NH3 = 0,05 mol × 17 gram/mol = 0,85 gram Jadi, massa NH 3 dalam 1,12 liter gas NH 3 (STP) sebanyak 0,85 gram.
6. Misalkan: massa oksida nitrogen = 100 gram 63,16 100
massa nitrogen =
× 100 gram
c.
PV = nRT 2 · 50 = n · 0,082 · 310
= 63,16 gram 36,84 × 100
massa oksigen =
100 gram
n=
= 36,84 gram
= =
63,16 14
:
= 4,51 : 2,3 =2:1 Rumus empiris = N 2O (Mr N2O)n = M r senyawa (2 × Ar N + 1 × A r O)n = M r senyawa (2 × 14 + 1 × 16) n = 44 (28 + 16)n = 44 44n = 44 n=1 Jadi, rumus molekul senyawa tersebut adalah N2O.
d.
Mol KMnO4 = M × V = 0,1 M × 0,5 L = 0,05 mol Mr KMnO4 = 158 gram/mol Massa KMnO 4 = mol × M r KMnO4 = 0,05 mol × 158 gram/mol = 7,9 gram Jadi, massa KMnO 4 dalam 500 mL larutan KMnO4 0,1 M sebanyak 7,9 gram.
e.
Mol CO2 =
7. Misal massa senyawa oksida = 100 gram Massa besi = 70% × 100 gram = 70 gram massa Ar
=
70 gram 56
gram mol
= 1,25 mol
Massa oksigen = (100 – 70) gram = 30 gram Mol oksigen =
massa Ar
=
30 gram 16
gram mol
= 1,875 mol
Perbandingan mol Fe dengan O = 1,25 : 1,875 = 2:3 Jadi, rumus molekul senyawa oksida besi tersebut adalah Fe2O3. 8. a.
b.
Mr H 2SO4 = 98 gram/mol Massa H2SO4 = mol × M r H 2SO4 = 1,5 mol × 98 gram/mol = 147 gram Jadi, massa H 2SO4 dalam 1,5 mol H 2SO4 sebanyak 147 gram. Mr NH3 = 17 gram/mol Mol NH3 =
70
volume 22,4
Ulangan Akhir Semester
=
1,12 22,4
= 3,9 mol
= 3,9 mol × 26 gram/mol = 101,4 gram Jadi, massa C 2H2 dalam 50 liter gasnya pada suhu 37°C dan tekanan 2 atm sebanyak 101,4 gram.
36,84 16
Mol besi =
2 ⋅ 50 0, 082 ⋅ 3 10
Massa C2H2 = mol × Mr C 2H2
Perbandingan mol N : mol O massa nitrogen massa oksigen : Ar N Ar O
Mr C 2H2 = 26
jumlah partikel L 6, 02 × 10 21
= 6,02 × 10 23
= 0,01 mol Mr CO2 = 44 gram/mol Massa CO 2 = mol × M r CO2 = 0,01 mol × 44 gram/mol = 0,44 gram Jadi, massa CO 2 dalam 6,02 × 10 21 molekul adalah 0,44 gram. 9. Massa larutan HCl = ρHCl × VHCl = 1,18 gram/mL × 129 mL = 152,22 gram Massa HCl =
35 100
× 152,22 gram
= 53,27 gram Mol HCl =
massa HCl 53,27 gram Mr HCl = 36,5 gram/mol
= 1,46 mol
Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H 2(g) Perbandingan koefisien : perbandingan mol
= 0,05 mol
