KIMIA ANORGANIK ANORGANIK II LKM ANORGANIK II HIDROGEN
Nama Kelompok : 1. Ari Wiel Wieliyani iyani (1400 (1400!40! !40!"KA "KA14# 14# !. IGN IGN a$%n a$%n$ $
&'R'AN KIMIA )AK'L* )AK'L*A A MA*EMA*IKA MA*EMA*IKA DAN ILM' +ENGE*AH'AN +ENG E*AH'AN 'NI,ERI*A NEGERI 'RA-AA !01/
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 rangkuman tentnag 5 alasan, sehingga hydrogen dapat diletakkan dalam tabel periodik pada golongan IA. Jaab ! a. "itinjau dari si#at elektronik atau $alensi, karena hidrogen dapat membentuk senyaa positi# maupun senyaa negati#, maka hidrogen dapat digolongkan dalam golongan IA b. Bila ditinjau dari si#at kesamaan elektronegati$itasnya, hidrogen dapat digolongkan 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.blogspot.co.id/!11/1!/1.html"m#1) $ diakses pada Sabtu 1% &ei !1')
*. Tuliskan rangkuman tentang 5 alasan, sehingga hydrogen dapat diletakkan dalam tabel periodik golongan &II A. Jaab ! 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 '-$
. "iskusikan tentang pernyataan! /tidak ada tempat yang pasti tentang kedudukan hydrogen dalam tabel periodik0 Jaab ! )idrogen tidak termasuk kedalam golongan manapun dalam tabel periodic unsur. (enempatan hidrogen pada lajur yang sama dengan logam alakali hanya untuk 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 larutan berair. "itinjau dari si#at elektronik atau $alensi, karena hidrogen dapat membentuk senyaa positi# 2misalnya )-l3 maupun negati# 2misalnya 4a)3, hidrogen dapat digolongkan baik dalam golongan I maupun golongan &II. ebaliknya bila kita meninjau dari si#at kesamaan elektronegati$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$alen. ehingga tidak ada tempat pasti tentang kedudukan hidrogen pada tabel periodik karena si#at yang dimiliki juga dimiliki oleh golongan lain pada tabel periodik. Sumber : uku imia *norganik: +nsur-+nsur ,olongan +tama$ halaman$
LEMBAR KERJA MAHASISWA / KIMIA ANORGANIK II
HIDROGEN
Sub &ateri: . S*0 S *2 &* Latihan . (3aktu 5 menit)
1. ebutkan si#at sik hydrogen. Jaab ! )* bereaksi secara langsung dengan unsure%unsur oksidator lainnya. Ia bereaksi dengan spontan dan hebat pada kamar dengan klorin dan 6uorin, menghasilkan hydrogen halide berupa hydrogen klorida dan hydrogen 6uorida. "alam keadaan bebas berupa molekul gas di atom ) * dengan titik didih dan titik beku sangat rendah. Titik didihnya %*57-. air mengandung 118 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 '$
ebutkan beberapa si#at kimia hidrogen Jaab ! )idrogen adalah gas teringan yang pernah dikenal, dan karena massa jenisnya yang rendah, hidrogen digunakan selain helium untuk mengisi bahan meteorology. i#atnya tidak berarna, tidak berbau dan kebanyakan tidak larut dalam air. )idrogen membentuk molekul diatomic )* , dan dua atom bergabung dengan ikatan ko$alen yang sangat kuat 2energy ikat 95,: kJ;mol3. )idrogen tidak terlalu reakti# dibaah keadaan normal. 'erakti#annya berdasarkan kinetic daripada termodinamikanya, dan berhubungan dengan kekuatan ikatan )%). langkah esensial dalam mereaksikan )* dengan unsure lain adalah memecahkan ikatan )%) untuk menghasilkan atom hidrogen. "ibutuhkan 95,: kJ;mol, sehingga terdapat energy akti$asi yang tinggi untuk mereaksikan semacam ini. )al ini menyebabkan banyak reaksi yang berjalan dengan lambat, atau membutuhkan suhu tinggi, atau katalis 2biasanya logam transisi3. "apat dikatakan baha hidrogen dapat bereaksi langsung dengan kebanyakan unsure dibaah 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: 4. 6O,72 O60O *2 8*6*
(erhatikan gambar 1 yang menyajikan ciri%ciri hydrogen ortho dan para. elanjutnya jaablah pertanhaan berikut secara mandiri. Latihan 4. (3aktu 1! menit)
1. Apakah yang membedakan molekul hydrogen ortho dengan hydrogen para. Jaab !
58 bentuk ortho. (Sumber : Online (http:rahmadwioi.blogspot.co.id/!1/1!/hidrogen.html"m#1) $ diakses pada Sabtu 1% &ei !1')
*. ?raikan tentang kestabilan kedua isotop molekul itu. Jaab ! 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 *58 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 =,1 7- lebih rendah dari hidrogen normal. (Sumber : uku imia *norganik: +nsur-+nsur ,olongan +tama$ halaman$
Bagaimanakah mengubah molekul hydrogen para menjadi ortho@ ?raikan dan lengkapi dengan gambarnya. Jaab ! •
Molekul hidrogen para diubh menjadi ortho dengan cara menaikkan suhunya dan diberi katalis arang akti#, logam e, 4i, pt dan
•
Memberikan katalis untuk perubahan ortho%para, seperti misalnya senyaa besi, sering digunakan selama pendinginan hidrogen
•
Menambahkan satu atom hidrogen
(Sumber : uku imia *norganik: +nsur-+nsur ,olongan +tama$ halaman$
LEMBAR KERJA MAHASISWA / KIMIA ANORGANIK II
HIDROGEN
Sub &ateri: 4.87&+*0*2 6O,72
Cas hydrogen dapat dibuat dengan beberpa cara. ?ntuk mengetahuinya bacalah buku Materi ajar Anda dan buku teks lain untuk menyelesaikan latihan berikut. Latihan %.(3aktu 1! menit )
1. *pakah semua logam yang bereaksi dengan air dapat menghasilkan gas hydrogen@ Dogam%logam manakah yang paling cepat menghasilkan gas itu@ Jaab ! Tidak semua 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. -ontoh reaksi ! * ' 2s3 * )*E2l3
* 'E) 2aF3 )*2g3
Sumber : uku imia *norganik: +nsur-+nsur ,olongan +tama$ halaman$
1. Tuliskan contoh reaksi antara logam dengan asam non oksidator 2tak beroksigen3
Jaab ! * )-l2l3 * ' 2s3 * '-l2aF3 )*2g3 *. tuliskan contoh reaksi antara logam dengan asam oksidator 2mengandung
oksigen3 encer. Jaab ! Mg23 )*E92aF3 Gn23 )*E92aF3
MgE9 2aF3 )*2g3
GnE92aF3 )*2g3
?MB+H ! B?'? 'IMIA A4EHCA4I' * )AD *9 . Tuliskan contoh reaksi antara logam dengan asam oksidator 2mengandung
oksigen3 kuat. Jaab ! *)4E2l3 *' 2s3 *'4E2aF3 )*2g3 Latihan 5. (3aktu 5)
"iskusikan dengan pasangan anda. Berikan beberapa contoh reaksi pembuatan gas hydrogen selain reaksi antara logam dengan asam. Jaab ! %
Cas hidrogen dibuat dengan elektrolisis air dengan elektrolisis air dengan elektroda (t;- dan katalisator elektrolit garam 4a *E9 akan menghasilkan gas
hidrogn pada ruang katoda dan oksigen pada ruang anoda. (ersamaan reaksi !
%
*E)%2aF3 )*2g3
13 'atoda
! *)*E2l3 *e
*3 Anoda
! *E)%2aF3 )*E2l3 → E*2g3 *e
→
)idrogen dibuat dengan cara mereaksikan garam seperti hidrat dengan air. Di) )*E → DiE) )*
%
Mengalirkan uap air panas ke dalam gas metana dengan katalisator 4i pada temperatur tinggi ∼>5===-. -)92g3 )*E2l3 → -E2g3 )*2g3
?MB+H ! B?'? 'IMIA A4EHCA4I' * )AD *1 Sub &ateri: %.7,+2**2 96O,72
Tuliskan 5 2lima3 kegunaan hydrogen yang anda ketahui Jaab ! %
?ntuk mengikat nitrogen dengan unsur lain dalam proses )aber.
%
?ntuk proses hidrogenasi lemak dan minyak.
%
"igunakan
dalam
produksi
metanol,
dealkilasi
hidrogen,
katalis
hydrocracking, dan sul#onasi hidrogen. %
?ntuk bahan bakan roket.
%
?ntuk pengisi balon.
%
?ntuk pembuatan margarine.
?MB+H ! B?'? 'IMIA A4EHCA4I' * )AD 11
Sub &ateri: 5
6*
Latihan '. (3aktu 5 menit) 1. Berikan alasan, bilamana senyaa hidrida ionic dapat terbentuk. "emikian pula
untuk senyaa hidrida ko$alen. Berikan contoh. Jaab ! idrogen onik terbentuk hanya dengan logam yang sangat elektropositi#, yaitu
logam alkali dan alkali tanah kecuali Be dan Mg. )idrogen mempunyai satu elektron dan cenderung menerima satu elektron lain. Akibatnya, hidrogen dapat bereaksi dengan logam yang reakti# yaitu Di, 4a, ', Mg, -a membentuk senyaa hidrida ionik. -ontoh ! )*2g3 -a2s3 → -a)*2s3
'alium )ibrida
idrogen oalen dapat terbentuk dengan semua unsur non logam kecuali gas
mulia dan dengan logam elektropositi# rendah seperti galium 2Ca3 dan timah 2n3. -ontoh ! )* -l* → )-l
)idrogen 'lorida
?MB+H ! https!;;muhammadriky1>.ordpress.com;*=1*;=1;=1;logam%alkali% dan%alkali%tanah;
*. Apa yang dimaksud dengan non%stoikhiometri dan hidrida yang kekurangan
electron@ Berikan contoh. Jaab ! %
4on stoikiometri adalah reaksi yang dimana reaktannya tidak habis bereaksi karena adanya elektron bebas yang diduga memberikan si#at metalik yang tingginya hantaran jenis listrik senyaa yang bersangkutan. -ontoh ! hidrogen titanium rasio tertinggi dijumpai dalam senyaa dengan #ormula Ti) 1,: .
%
)idrida yang kekurangan electron adalah senyaa hidrida yang telah membentuk senyaa kompleks hidrida molekuler yang dikoordinasikan oleh ligan penstabil.
?MB+H ! B?'? 'IMIA A4EHCA4I' * )AD 15 Sub materi '. *6
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 . (3aktu 1! menit)
1. Jelaskan dengan singkat bagaimana Anda dapat mengetahui baha air memiliki
p)K >. Jaab ! Air bersi#at netral oleh karena itu memiliki p) K > "an air memiliki rasa yang tidak berasa atau netral. elain itu dapat dideteksi dengan p) meter. *. Tuliskan beberapa reaksi air dengan oksida basa.
Jaab ! *4aE)2l3 )*E2l3 → *4a2E)3* )* . Tuliskan beberapa reaksi antara air dengan oksida asam
Jaab ! )*E E → )*E9 )*E E → )*E )*E 4*E5 → )4E ?MB+H ! B?'? 'IMIA A4EHCA4I' * Latihan ;. waktu 5 menit
1. Apakah yang dimaksud dengan peristia hidrolis@
Jaab ! )idrolisis adalah reaksi kimia yang memecah molekul air 2) *E3 menjadi kation )idrogen 2)3 dan anion hidroksida 2E) %3. 2?MB+H ! ++4"+4, )AD ! L93
*. Berikan contoh peristia hidrolisis garam
Jaab ! 4)9 )*E
4) )*E
Latihan <. waktu 1! menit
1. Cambarkan struktur molekul air.
Jaab !
?MB+H ! -)+M"HA *" *. Cambarkan struktur molekul es.
Jaab !
. Apa yang menyebabkan es dapat mengapung di atas air@ ?raikan.
Jaab !
+s dapat mengapung di atas air karena massa jenis es lebih rendah daripada massa jenis air yang mengakibatkan melelehnya es menjadi cair. )al itu terjadi karena perbedaan posisi antar molekul di dalam air dan es. "ibanding air, posisi molekul es lebih berjarak atau lebih longgar, sehingga ada ruang di antara molekul%molekul dalam es. Huang yang ada di dalam es tersebut terisi udara, sehingga berat jenis es pun bercampur dengan berat jenis udara. "alam sika, kita diberitahu baha udara memiliki berat jenis yang jauh lebih kecil dibanding air. 'arenanya, ketika udara bercampur dengan es, maka berat jenis es pun lebih ringan dibanding berat jenis air. 'arena berat jenisnya lebih ringan, maka es pun mengapung di atas air. 2?MB+H ! .mediabelajaronline.html3
%%%%%%%%% CEE" D?-' %%%%%%%%%%%
