LEMBAR KERJA MAHASISWA / KIMIA ANORGANIK II
HIDROGEN
Sub Materi: 1. KEDUDUKAN DALAM TABEL PERIODIK
Bacalah Buku Materi ajar Anda dan kerjakan pertanyaan berikut secara mandiri. Latihan 1. (waktu 5 menit)
1. Tuliskan Tuliskan rangkuman tentnag 5 alasan, sehingga hydrogen dapat diletakkan dalam tabel periodik pada golongan IA. Jawab
a. !itinjau dari si"at elektronik atau #alensi, karena hidrogen dapat membentuk senyawa positi" maupun senyawa negati", maka hidrogen dapat digolongkan dalam golongan IA
b. Bila Bila ditinj ditinjau au dari dari si"at si"at kesa kesamaa maan n elektr elektrone onegat gati#i i#itas tasnya nya,, hidro hidrogen gen dapat dapat digolo digolongk ngkan an menjadi satu golongan dengan unsure$unsur golongan I%, terutama karbon. &ulit terluar hidrogen diisi elektron hanya setengah dari kapasitasnya, sama seperti karbon sehingga kedua atom ini mampu membentuk ikatan ko#alen
c. 'enempatan hidrogen pada golongan pertama mungkinlah hanya sebuat penomoran dari suatu unsure.
d. 'enempatan hidrogen pada golongan logam alkali dikarenakan atom ini hanya memiliki satu elektron pada kulit terluar.
e. (idrogen merupakan unsure non logam, maka penempatan ini hanya dikarenakan "aktor satu elektron, tanpa mengindahkan konteks dari si"at kimia atom tersebut. (Sumber : Online (http://lisda-a.blogsp ot.co.id/!11/1!/1.html"m#1 ot.co.id/!11/1!/1.html"m#1)) $
Tuliskan rangkuman tentang 5 alasan, sehingga hydrogen dapat diletakkan dalam tabel 2. Tuliskan periodik golongan %II A. Jawab
a. )lektron hidrogen dapat oleh atom lain sehingga ion (* b. !apat berikatan dengan unsur halogen membentuk hidrogen halide c.
&arena hidrogen menerima satu elektron
d. +enderung membentuk ikatan ko#alen e.
+enderung berupa gas
Sumber : %uku &imia 'norganik: nsur-nsur olongan tama$ halaman *-+
3. !isku !iskusik sikan an tentan tentang g pernya pernyataa taan n tida tidak k ada tempat tempat yang yang pasti pasti tentan tentang g kedud keduduka ukan n hydrogen dalam tabel periodik Jawab (idroge (idrogen n tidak tidak termas termasuk uk kedalam edalam golong golongan an manapu manapun n dalam dalam tabel tabel period periodic ic unsur unsur.. 'en enem empa pata tan n hidr hidrog ogen en pada pada laju lajurr yang yang sama sama denga dengan n loga logam m alak alakal alii ha hany nya a un untu tuk k memudahkan karena hidrogen dan logam$logam alkali sama$sama punya satu elektron di kulit terluarnya. (al ini juga yang bikin hidrogen dan logam$logam alkali sangat reakti". elain itu halide dari logam alkali dan hidrogen terionisasi dalam cara yang sama dalam laru laruta tan n bera berair ir.. !iti !itinj njau au dari dari si"a si"att elek elektr tron onik ik atau atau #ale #alens nsi, i, kar karen ena a hidr hidrog ogen en dapa dapatt membentuk senyawa positi" /misalnya (+l0 maupun negati" /misalnya 1a(0, hidrogen dapat digolongk digolongkan an baik dalam golongan golongan I maupun golongan golongan %II. ebaliknya ebaliknya bila kita kita
meninjau dari si"at kesamaan elektronegati#itas, hidrogen dapat digolongkan menjadi satu golongan dengan unsur$unsur golongan I%, terutama karbon. &ulit terluar hidrogen diisi elektron hanya setengah dari kapasitasnya, sama seperti karbon, sehingga kedua atom ini mampu membentuk ikatan ko#alen. ehingga tidak ada tempat pasti tentang kedudukan hidrogen pada tabel periodik karena si"at yang dimiliki juga dimiliki oleh golongan lain pada tabel periodik.
LEMBAR KERJA MAHASISWA / KIMIA ANORGANIK II
HIDROGEN
Sub ,ateri: . S' S& 0' &,' Latihan . (2aktu 5 menit)
si"at 1. ebutkan hydrogen. Jawab
2sik
(3 bereaksi secara langsung dengan unsure$unsur oksidator lainnya. Ia bereaksi dengan spontan dan hebat pada kamar dengan klorin dan 4uorin, menghasilkan hydrogen halide berupa hydrogen klorida dan hydrogen 4uorida. !alam keadaan bebas berupa molekul gas di atom ( 3 dengan titik didih dan titik beku sangat rendah. Titik didihnya $356+. air mengandung 778 massa hydrogen karena molekulnya mengandung dua atom hydrogen satu oksigen. !alam sistem periodic (idrogen
terletak
pada
golongan
IA
karena
mempunyai
satu
elektron,
tapi
kecenderungannya sama dengan golongan %II A yaitu menerima satu elektron dan tidak seperti unsure I A lainnya yang cenderung melepas satu elektron. elain itu, elektron (idrogen dapat ditarik oleh atom lain sehingga menjadi ion (*. karena itu hydrogen tidak dapat dimasukkan golongan I A dan %II A. Sumber : %uku &imia 'norganik: nsur-nsur olongan tama$ halaman$*
2. ebutkan beberapa si"at kimia hidrogen Jawab (idrogen adalah gas teringan yang pernah dikenal, dan karena massa jenisnya yang rendah, hidrogen digunakan selain helium untuk mengisi bahan meteorology. i"atnya tidak berwarna, tidak berbau dan kebanyakan tidak larut dalam air. (idrogen membentuk molekul diatomic (3 , dan dua atom bergabung dengan ikatan ko#alen yang sangat kuat /energy ikat 95,: kJ;mol0. (idrogen tidak terlalu reakti" dibawah keadaan normal. &erakti"annya berdasarkan kinetic daripada termodinamikanya, dan berhubungan dengan kekuatan ikatan ($(. langkah esensial dalam mereaksikan (3 dengan unsure lain adalah memecahkan ikatan ($( untuk menghasilkan atom hidrogen. !ibutuhkan 95,: kJ;mol, sehingga terdapat energy akti#asi yang tinggi untuk mereaksikan semacam ini. (al ini menyebabkan banyak reaksi yang berjalan dengan lambat, atau membutuhkan suhu tinggi, atau katalis /biasanya logam transisi0. !apat dikatakan bahwa hidrogen dapat bereaksi langsung dengan kebanyakan unsure dibawah kondisi yang sesuai. (idrogen terbakar di udara atau oksigen, membentuk air, dan membebaskan sejumlah energi yang besar. (Sumber : %uku &imia 'norganik: nsur-nsur olongan tama$ halaman *-+
LEMBAR KERJA MAHASISWA / KIMIA ANORGANIK II
HIDROGEN
Sub ,ateri: 3. 40O6 OO 0' 7''
'erhatikan gambar 7 yang menyajikan ciri$ciri hydrogen ortho dan para. elanjutnya jawablah pertanhaan berikut secara mandiri. Latihan 3. (2aktu 1! menit)
1. Apakah yang membedakan molekul hydrogen ortho dengan hydrogen para. Jawab
58 bentuk ortho. (Sumber : Online (http:rahmadwioi.blogspot.co.id/!1/1!/hidrogen.html"m#1)
2. ?raikan tentang kestabilan kedua isotop molekul itu. Jawab
a. !alam keadaan yang normal, gas hidrogen merupakan campuran antara dua molekul yang dinamakan ortho dan para hidrogen, yang dibedakan berdasarkan spin elektron$ elektron dan nukleus.
b. (idrogen normal pada suhu ruangan terdiri dari 358 para hidrogen dan >58 ortho hidrogen.
c. Bentuk ortho tidak dapat dipersiapkan dalam bentuk murni. &arena kedua bentuk tersebut berada dalam energy, si"at$si"at kebendaannya pun juga berbeda. Titik$titik lebur dan didih para hidrogen sekitar =,7 6+ lebih rendah dari hidrogen normal.
3. Bagaimanakah mengubah molekul hydrogen para menjadi ortho@ ?raikan dan lengkapi dengan gambarnya. (Sumber : %uku &imia 'norganik: nsur-nsur olongan tama$
Jawab •
Molekul hidrogen para diubh menjadi ortho dengan cara menaikkan suhunya dan diberi katalis arang akti", logam e, 1i, pt dan
•
Memberikan katalis untuk perubahan ortho$para, seperti misalnya senyawa besi, sering digunakan selama pendinginan hidrogen •
Menambahkan hidrogen
satu
atom
(Sumber : %uku &imia 'norganik: nsur-nsur olongan tama$ halaman$
LEMBAR KERJA MAHASISWA / KIMIA ANORGANIK II
HIDROGEN
Sub ,ateri: 3.76,%'' 40O6
Cas hydrogen dapat dibuat dengan beberpa cara. ?ntuk mengetahuinya bacalah buku Materi ajar Anda dan buku teks lain untuk menyelesaikan latihan berikut. Latihan 8.(2aktu 1! menit )
1. 'pakah semua logam yang bereaksi dengan air dapat menghasilkan gas hydrogen@ Dogam$logam manakah yang paling cepat menghasilkan gas itu@ Jawab emua logam yang bereaksi dengan air menghasilkan gas hidrogen. Dogam$logam yang cepat menghasilkan gas hidrogen yaitu dengan bertambahnya nomor atom. Misalnya pada logam alkali dari Di ke +s. Sumber : %uku &imia 'norganik: nsur-nsur olongan tama$
3. Tuliskan contoh reaksi antara logam dengan asam non oksidator /tak beroksigen0 Jawab 2 HCl + 2Na 2 NaCl + H2
. tuliskan contoh reaksi antara logam dengan asam oksidator /mengandung oksigen0 encer. Jawab 3 Pb + 16 HNO 3 encer 3 Pb(NO3)4 + 4 NO + 8 H 2O
4. Tuliskan contoh reaksi antara logam dengan asam oksidator /mengandung oksigen0 kuat. Jawab n * E (1F pekat n/1F09 * 9 1F3 * 9 (3F 3 e * G ( 3F9 pekat e3/F90 * F * G (3F
4 LEMBAR KERJA MAHASISWA / KIMIA ANORGANIK II
HIDROGEN
Latihan 5. (2aktu 5)
!iskusikan dengan pasangan anda. Berikan beberapa contoh reaksi pembuatan gas hydrogen selain reaksi antara logam dengan asam. 'embuatan gas hydrogen melalui proses elektrolisis air dengan elektrode 't;+ dan katalisator elektrolit garam 1a3F9 yang akan menghasilkan gas hydrogen pada ruang katode dan oksigen pada ruang anode menurut persamaan reaksi berikut &atode 3 (3F/l0 * 3e → 3F($/aH0 * (3/g0 Anode 3F($/aH0 → (3F/l0 * F3/g0 * 3e (Sumber : buku 'norganik $ halam 1)
Sub ,ateri: 8.&6'' 490O6
Tuliskan 5 /lima0 kegunaan hydrogen yang anda ketahui
a. (ydrogen digunakan sebagai gas pengisi balon b. (ydrogen banyak digunakan untuk mengikat nitrogen dengan unsur lain dalam proses (aber /memproduksi amonia0
c. (ydrogen digunakan untuk proses hidrogenasi lemak dan minyak d. (ydrogen digunakan untuk memproduksi asam hidroklorida e. (ydrogen digunakan sebagai bahan bakar roket
f.
(Sumber : buku 'norganik $ halam !)
g.
Sub ,ateri: 5 400' Latihan *. (2aktu 5 menit)
1. Berikan alasan, bilamana senyawa hidrida ionic dapat terbentuk. !emikian pula untuk senyawa hidrida ko#alen. Berikan contoh. Jawab a. (idrida ionic (idrida ionik diperoleh dari reksi antara hydrogen dengan logam.Dogam$logam yang membentuk hidrida ionic dengan hydrogen adalah logam yang mempunyai harga energy ionisasi rendah /bersi"at sangat elektropositi"0 yaitu golongan alkali dan alkali tanah.ecara umum reaksi ditulis sebagai berikut D /s0 * ( 3 /g0 → D( /s0
/D golongan alkali 0
D /s0 *(3 /g0 → D(3 /s0
/D golongan alkali tanah0
+ontoh 1a /s0 * (3 /g0 → 31a( /s0 Mg /s0 * (3 /g0 → Mg(3 /s0 'embentuakn senyawa hidrida umumnya berlangsung pada suhu ==K+ L 9==K+ dan menggunakan katalis.
b. (idrida
ko#alen
(ydrogen membentuk senyawa hidrida ko#alen /ikatan ko#alen0 dengan unsure$unsur non logam dan dengan logam elektopositi" rendah pada golongan I%A, %A, %IA, dan %IIA /biloks (*70. +ontoh +(9,1(,(3F, dan (
5
LEMBAR KERJA MAHASISWA / KIMIA ANORGANIK II
HIDROGEN
2. Apa yang dimaksud dengan non$stoikhiometri dan hidrida yang kekurangan electron@ Berikan contoh. Jawab 1on stoikhiometri adalah reaksi yang dimana reaktannya tidak habis bereaksi dan hidrida kekurangan electron adalah senyawa hidrida yang telah membentuk senyawa kompleks molekuler yang dikoordinasikan oleh ligan penstabil. Sub materi *. '
Air terdapat dimana$mana, baik di dalam maupun permukaan tanah, dan di atmos"er kita. Adanya ikatan hydrogen dapat menyebabkan air menunjukkan anomaly. !i dalam kimia, air sangat banyak kegunaannya, baik sebagai pelarut maupun sebagai perekasi. Bacalah buku materi ajar Anda untuk menyelesaikan tugas$tugas berikut. Latihan +. (2aktu 1! menit)
7. Jelaskan dengan singkat bagaimana Anda dapat mengetahui bahwa air memiliki p( >. Jawab
a. !engan menggunakan alat p( meter
b. Menggunakan kertas lakmus c. Menggunakan indikator uni#ersal 2. Tuliskan beberapa reaksi air dengan oksida basa. Jawab 1a3F * (3F → 31aF( & 3F
* (3F → 3&F(
+aF
* (3F → +a/F(03
. Tuliskan beberapa reaksi antara air dengan oksida asam Jawab +F3
* (3F (3+F
F3
* (3F (3F
F
* (3F (3F9
'3F * (3F ('F '3F5 * (3F
('F9
13F * (3F
(1F3
13F5 * (3F
(1F
6 LEMBAR KERJA MAHASISWA / KIMIA ANORGANIK II
HIDROGEN
Latihan . waktu 5 menit
1. Apakah yang dimaksud dengan peristiwa hidrolis@ (idrolisis adalah jenis reaksi kimia yang terjadi antara air dan senyawa lain. elama reaksi, ikatan kimia akan rusak di kedua molekul, menyebabkan mereka menjadi pecah. Molekul air terpecah untuk membentuk ion hidrogen bermuatan positi" /( *0 dan hidroksida bermuatan negati" /F($0, dan molekul lainnya terbagi menjadi dua bagian sederhana, juga dengan muatan positi" dan negati".
2. Berikan contoh peristiwa hidrolisis garam a. Caram natrium stearat, +7>(5+FF1a /sabun cuci0 akan mengalami hidrolisis jika dilarutkan dalam air, menghasilkan asam stearat dan basanya 1aF(. eaksi +7>(5+FF1a * (3F → +7>(5+FF( * 1aF(
b. (+l * 1(9F( N 1(9* * +l$ * (3F 1(9* * (3F N 1( * (F*
Latihan ;. waktu 1! menit
1. Cambarkan struktur molekul air.
2. Cambarkan struktur molekul es.
>
LEMBAR KERJA MAHASISWA / KIMIA ANORGANIK II
3.
HIDROGEN
Apa yang menyebabkan es dapat mengapung di atas air@ ?raikan. 'ada saat air membeku, yaitu saat kalor turun dari 9O+$=O+, dia mengalami pertambahan #olume. (al ini bisa dibuktikan dengan anda membekukan air minum kemasan, contoh aHua gelas. Maka saat aHua itu membeku di "reePer, dia akan mengembung, hal ini menunjukkan bahwa #olumenya bertambah. 1amun, dalam keadaan #olumenya bertambah tersebut, massanya tetap sama. ehingga mengakibatkan massa jenisnya mengecil dari kondisi awalnya /saat berupa air0. (al ini disebabkan karena massa jenis merupakan massa benda dibagi #olumenya /Massa jenismassa;#olume0. !an sesuai hukum alam dan 2sika, bahwa benda dengan massa jenis besar akan cenderung berada di bawah, sedang benda bermassa$ jenis lebih kecil akan bergerak ke atas di atas benda bermassa jenis yang lebih besar
darinya. ehingga saat es di masukkan ke dalam air, dia akan bergerak ke atas, ke permukaan /mengapung0, karena massa jenis es lebih kecil dari pada air.
$$$$$$$$$ CFF! D?+& $$$$$$$$$$$
8
