Rangkuman materi contoh soal latihan soa 002

11. Jawaban: C

Reaksi: CrCl₃→ Cr3+ _{+ 3Cl}–

Mol Cr3+ _{= mol larutan CrCl}

3 = M × V = 1,0 × 1= 1 mol

Massa Cr yang mengendap di katoda = 1 mol × 52 gram/mol = 52 gram

e.i.t W e.F

96.500

Ar 52

e 17,33

Jumlah elektron 3 e.i.t

W

96.500 96.500.W t

i.e

96.500 52 5.018.000

t 48.250 detik

17,33 6 103,98

= =

= = =

=

=

×

= = =

× 12. Jawaban: B

Pada reaksi SO₂ → HSO₃- _{bilangan oksidasi S} tetap.

• Nilai S pada SO₂ S + 2(O) = 0 S + 2(–2) = 0 S – 4 = 0 S = + 4

• Nilai S pada HSO₃–

H + S + 3(O) = –1 1 + S + 3(–2) = –1 S – 5 = –1

S = +4

13. Jawaban: D Reaksi:

2 3 2

2 3 2 3

Fe O + 3CO 2Fe + 3CO 11,2

Mol Fe = = 0,2 mol 56

1

Mol Fe O 0,2 0,1 mol 2

Massa Fe O 0,1 160 16 kg

→

= × =

= × =

14. Jawaban: D

Gas SO₂ dan NO₂ adalah gas hasil dari industri yang dapat menyebabkan hujan asam, karena apabila SO₂ dan NO₂ bereaksi dengan air akan menghasilkan H₂SO₄ dan HNO₃ yang membuat pH air menjadi asam sekitar 3–4.

15. Jawaban: C

E° reduksi > E° oksidasi E° = Eo _{reduksi – E° oksidasi}

E° = (0,13 V) – (0, 25 V) = 0,13 V + 0, 25 V = +0,12 V

Larutan

BAB 9

Larutan Elektrolit dan Non-Elektrolit

A.

Larutan merupakan campuran homogen antara dua zat atau lebih. Berdasarkan daya hantarnya larutan terbagi 2 yaitu:

1. Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan listrik, karena di dalam larutan mengalami ionisasi. Larutan yang bersifat seperti ini adalah asam, basa, dan garam seperti NaCl, HCl, NaOH, dll. Berdasarkan kekuatan terionisasinya larutan elektrolit terbagi 2 yaitu elektrolit kuat dan elektrolit lemah. Berikut perbedaan dari elektrolit kuat dan elektrolit lemah:

No Elektrolit Kuat Elektrolit Lemah

1

Dalam air terionisasi sempurna (reaksi berkesudahan).

Dalam air terionisasi sebagian (reaksi setimbang), maka mem-punyai K_a atau K_b.

2 Daya hantar listrik kuat. Daya hantar listrik lemah. 3

Dalam alat uji elektrolit ditandai: Lampu menyala terang.

Gelembung gas banyak.

Dalam alat uji elektrolit ditandai: - Lampu redup/mati.

- Gelembung gas sedikit. 4 Derajat ionisasi (α = 1). Derajat ionisasi ( 0 < α < 1). 5

Contoh:

- Asamida (HCl, HBr, HI).

- Asam oksi (H₂SO₄, HNO₃, HClO₄, HClO₃). - Basa (NaOH, KOH, Ca(OH)₂, Ba(OH)₂) - Garam yang terlarut dalam air (sebagian

besar terlarut dalam air): NaCl, K₂SO₄.

Contoh:

- Sebagian asam, selain yang kuat: CH₃COOH, HCN

- Sebagian basa, selain yang kuat: NH₄OH, Al(OH)₃, Cu(OH)₂, dll.

- Sebagian kecil garam, seperti garam rangkap: K₂SO₄, Al₂(SO₄)₃ .24 H₂O (tawas)

2. Larutan Non-Elektrolit,

Jenis larutan yang tidak dapat menghantarkan listrik sehingga dalam larutannya tidak terjadi ionisasi. Contohnya larutan gula, urea, alkohol, dll.

Larutan Asam dan Basa

B.

Air yang merupakan larutan netral dapat menghantarkan arus listrik apabila diberi tegangan tinggi. Karena saat diberi tegangan tinggi, air akan mengalami ionisasi. Reaksi yang terjadi yaitu:

H₂O ↔ H+ _{+ OH}–

Reaksi ionisasi mempunyai tetapan kesetimbangan yang dilambangkan dengan K_w (1 × 10–14 _{pada suhu} 25o_{C) sehingga rumus dari reaksi diatas menjadi:}

K_w = [H+] [OH-_]

Pada air murni, [H+_{] = [OH}–_{], sehingga:} K_w = [H+_{] [OH}–_]

K_w = [H+_]2 _{atau K} w = [OH

–_]2 Contoh soal:

1. Berapakah konsentrasi ion OH– _{dalam suatu larutan yang mengandung konsentrasi ion H}+ _{0,05 M?} 2. Pada suhu tertentu harga K_w = 1 × 10–13_{. Tentukanlah:}

a. Konsentrasi ion H+ _{dalam air murni.}

b. Konsentrasi ion OH– _{jika konsentrasi H}+ _{0,02 M.} Jawab:

1. K_w = [H+_{] [OH}–_]

– w

+ -14

-2

K [OH ]

H 1 10

5 10

=    

× =

×

= 2 × 10–13 _M

2. a. K_w = [H+_]2

₊

w 13

12 6 –7

H K

1 10 0,1 10 0,316 10 3,16 10

−

−

−   =

 

= ×

= ×

= ×

= ×

b. K_w = [H+_{] [OH}–_]

– w

+

K OH

H

  =

 _{  }

  13

2 12

1 10

2 10 5 10 M

− −

− × =

× = ×

Indikator

C.

Indikator asam basa adalah zat warna yang mempunyai warna yang berbeda dalam larutan asam dan larutan basa. Ciri-ciri dari larutan asam, basa maupun netral yaitu:

No Larutan Asam Larutan Basa Larutan Netral

1 Rasanya asam. Rasanya pahit. Rasanya bervariasi. 2 Merubah lakmus biru menjadi

merah.

Merubah lakmus merah menjadi biru.

Tidak merubah warna kertas lakmus.

3 [H+_{] > [OH}–_{] [H}+_{] < [OH}–_{] [H}+_{] = [OH}–_]

4 Terurai menjadi ion H

+ _{dan ion}

negatif sisa asam.

Terurai menjadi ion positif logam dan ion OH–_.

Terurai menjadi [H+_{] dan [OH}–_].

5 Bersifat korosif. Contoh: cuka, air aki (H₂SO₄), HCl, HNO_3.

Bersifat melarutkan kulit (kaustik). Contoh: air sabun, air kapur, air abu.

Tidak bersifat korosif. Contoh: NaCl, alkohol, urea.

Kertas Lakmus

D.

Terdiri dari kertas lakmus merah dan kertas lakmus biru.

Kertas Lakmus Sifat Larutan

Asam Basa Netral

Merah Merah Biru Merah Biru Merah Biru Biru

Indikator Alami

E.

Berasal dari tumbuhan berwarna seperti kembang sepatu, mawar, bougenville, kulit manggis, bunga terompet, bunga kana, dan kunyit. Berikut beberapa hasil uji larutan dengan ekstrak bunga:

Bunga Air Cuka (Asam) Air Kapur (Basa) Air Suling (Netral)

Terompet Merah Hijau Ungu Kana Jingga Hijau muda Kuning Kembang sepatu Merah Hijau Merah

Kulit manggis Coklat kemerahan Biru kehitaman Ungu Kunyit Kuning cerah Jingga kecoklatan Kuning

Indikator Buatan

F.

Merupakan indikator yang digunakan dalam laboratorium, seperti:

Indikator Asam Basa Netral

Fenolftalein Tidak berwarna Merah Tak berwarna Metil Merah Merah Kuning Kuning Metil Jingga Merah Kuning Kuning Bromtimol Biru Kuning Biru Kuning

Sekilas Info Kimia!

Pada saat titrasi HCl dengan NaOH, titik ekuivalen akan terlihat dengan menggunakan indikator fenolf-talein. Indikator ini mempunyai trayek pH antara 8,3– 10,0 yang akan membentuk warna ketika pH mulai memasuki 8,3. Titik ekuivalen titrasi HCl dan NaOH adalah 7 sehingga tepat pada titik ekuivalen terse-but fenolftalein belum berubah warna. Namun, jika kelebihan 1 tetes pH akan langsung berubah men-jadi 10 dan ini menunjukkan bahwa batas kesalahan masih berada dalam batas yang sangat kecil

sehing-ga indikator fenolftalein dapat digunakan untuk menunjukkan titik ekuivalen pada titrasi asam kuat (HCl) dengan basa kuat (NaOH).

Teori Asam-Basa

G.

1. Lavoiser

Bahwa setiap asam mengandung unsur oksigen.

2. Humphrey Davy

Bahwa hidrogen merupakan unsur dasar dari setiap asam.

3. Gay Lussac

Asam adalah zat yang dapat menetralkan basa (alkali) dan kedua golongan senyawa itu (asam dan basa) hanya dapat dideinisikan dalam kaitan satu dengan yang lain.

4. Arrhenius

Asam adalah zat yang di dalam air dapat melepaskan ion H+ _{sedangkan basa melepaskan ion OH}-_. • Asam Arrhenius

Dirumuskan sebagai: H_xZ → x H+ _{+ Z}x– Contohnya:

HCl → H+ _{+ Cl}– H₂SO₄→ 2H+ _{+ SO}

4 2–

Jumlah ion yang dihasilkan oleh satu molekul asam disebut valensi asam dan ion negatifnya disebut sisa asam.

• Basa Arrhenius

Adalah hidroksi logam yang terionisasi menjadi: M(OH)_x→ M x+ _{+ x OH}– Contohnya:

NaOH → Na+ _{+ OH}–

Titik setara

Volume pada 0,1000 M NaOH, mL

0,0 2,0

5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 4,0

6,0 8,0 10,0 12,0 14,0

Selang pH, alizarin kuning R Selang pH, fenolftalein Selang pH, feno merah Selang pH, metil merah

Selang pH, metil jingga Selang pH, timol biru

Mg(OH)₂→ Mg2+ _{+ 2OH}–

Jumlah ion OH– _{yang dihasilkan oleh satu molekul basa disebut valensi basa dan ion positifnya disebut} sisa basa.

5. Bronsted-Lowry

Bronsted-Lowry menyusun pengertian asam dan basa yang baru setelah melihat kenyataan bahwa asam dan basa juga terdapat dalam larutan yang pelarutnya bukan air. Asam dan basa juga tidak selalu mengandung ion H+ _{atau OH}–_{, contohnya adalah pada reaksi antara natrium amida dengan} ammonium klorida dalam ammonia cair.

Menurut Bronsted dan Lowry, asam adalah semua zat baik dalam bentuk molekul atau ion yang dapat memberikan proton (donor proton). Sedangkan basa adalah semua zat baik dalam bentuk molekul maupun ion yang dapat menerima proton (akseptor proton).

Proton: H+

Asam → H+ _{+ basa konjugasi} Basa + H+→ _{asam konjugasi} Contohnya:

HCl + H₂O↔ H₃O+ _{+ Cl}–_{, bila diuraikan menjadi:} HCl → H+ _{+ Cl}–

Asam Basa H₂O + H+→ _H

3O +

Basa Asam

Jadi, pasangan asam-basa konjugasi adalah: • HCl dan Cl–

• H₂Odan H₃O+ Keterangan:

a. HCl lebih proton dibanding Cl– _{sehingga HCl disebut asam konjugasi, sebaliknya Cl}– _yang

kekurangan proton disebut basa konjugasi dari HCl. b. H₂Okekurangan proton dibanding H₃O+ _{sehingga H}

2O disebut basa konjugasi dari H3O

+ _sebaliknya

H₃O+ _{kelebihan proton dibanding H}

2Osehingga disebut asam konjugasi dari H2O.

Larutan Asam

H.

Berdasarkan kekuatan asamnya, larutan asam dibagi menjadi 2 yaitu:

1. Asam Kuat

Yaitu asam yang seluruh molekulnya terurai menjadi ion. Contoh:

H₂SO₄→ 2 H+ _{+ SO} 4

2–

[H+] = x . M

Keterangan:

M = konsentrasi asam x = valensi asam Contoh soal:

Hitunglah konsentrasi ion H+ _{dalam 200 ml larutan H}

2SO4 0,01 mol. Jawab:

H₂SO₄→ 2H+ _{+ SO} 4

2– M = mol/liter

= 0,01/0,2 = 0,05 M

[H+_{] = x.M} = 2 × 0,05 M = 0,1 M

2. Asam Lemah

Yaitu asam yang hanya sebagian molekulnya terurai menjadi ion. Contoh:

CH₃COOH → CH₃COO– _{+ H}+ HCN → H+ _{+ CN}–

a

H+ K .M

  =  

Rumus lainnya adalah: [H+_{] =} α _{× M} a

K M

mol zat terurai mol zat mula-mula α

α

=

= Keterangan:

α = derajat ionisasi K_a = tetapan ionisasi asam M = konsentrasi asam Contoh soal:

Hitunglah konsentrasi ion H+ _{larutan CH}

3COOH 0,001 M jika diketahui tetapan ionisasi asam 1 × 10–5_.

Jawab: +

a

H K M

  = ×

+ a

+ -5 3

4

H K M

H (1 10 ) (1 10 ) 1 10 8

1 10

−

−

−

  = ×

 

  = × × ×

 

= ×

= ×

Larutan Basa

I.

1. Basa Kuat

Contoh:

NaOH → Na+ _{+ OH}– Mg(OH)₂→ Mg2+_{+ 2OH}–

[OH–_{] = x . M}

Keterangan:

M = konsentrasi basa x = valensi basa Contoh soal:

Hitunglah konsentrasi ion OH– _{jika 4 gr NaOH (Mr = 40) dilarutkan dalam 500 ml air.} Jawab:

g 1000 M

Mr ml 4 1000

40 500 0,2 M

= ×

= ×

=

[OH–_{] = x.M}

= 1 × 0,2

= 0,2 M

2. Basa Lemah

Contoh:

NH₃→ NH₄+ _{+ OH}–

-b

H K .M

  =  

Rumus lainnya: [OH–_{] =} α_.M

mol zat terurai mol zat mula-mula α=

Keterangan:

α = derajat ionisasi K_b = tetapan ionisasi basa M = konsentrasi basa

Contoh soal

Hitunglah konsentrasi ion OH– _{dalam larutan NH}

3 0,01 M, jika Kb = 1 × 10 –5_. Jawab:

(

) (

)

b

5 2

6 4 4

OH K .M

1 10 1 10 0,1 10

0,316 10 3,16 10

−

− −

−

−

−   =

 

= × × ×

= ×

= ×

= ×

Derajat Keasaman (pH)

J.

Yang dimaksud dengan derajat keasaman atau pH adalah konsentrasi ion H+ _{dalam larutan. Istilah ini} diajukan oleh Sorensen, dengan p berasal dari kata ‘potenz’ artinya pangkat dan H menyatakan atom hidrogen.

pH = –log [H+_] pOH = –log [OH–_] pKw = pH + pOH 14 = pH + pOH pH = 14 – pOH pOH = 14 – pH

Larutan netral pH = pOH = 7 Larutan asam pH < 7

Larutan basa pH > 7

1. Pengukuran pH

Cara menentukan pH suatu larutan dapat dilakukan dengan cara: a. Menggunakan indikator

Indikator mempunyai trayek perubahan warna yang berbeda-beda. Dari uji larutan dengan beberapa indikator diperoleh daerah irisan pH larutan.

b. Menggunakan Indikator universal

Indikator universal merupakan gabungan dari beberapa indikator. Indikator universal yang biasa digunakan adalah metal jingga, metal merah, bromtimol biru dan fenolftalein.

c. Menggunakan pH-meter

Merupakan alat pengukur pH dengan ketelitian yang tinggi. pH-meter dapat menentukan pH larutan sampai 2 angka desimal.

2. pH Larutan Asam

a. Asam kuat pH = –log [H+_] [H+_{] = x.M}

Keterangan:

M = konsentrasi asam x = valensi asam Contoh soal:

Hitung pH larutan H₂SO₄ 100 ml jika dalam larutan tersebut terdapat 0,01 mol H₂SO₄! Jawab:

mol M

l 0, 01

0,1 l 0,1 M

=

= =

H₂SO₄→ 2H+ _{+ SO} 4

2– [H+_{] = x.M}

= 2 × 0,1 M = 0,2 M pH = –log [H+_] = –log [2 × 10-1_] = 1 – log 2 = 0,7 b. Asam lemah

+ +

a +

pH log[H ] [H ] K .M [H ] α.M

= − = = Keterangan:

α = derajat ionisasi K_a = tetapan ionisasi asam M = konsentrasi asam

Contoh soal:

Hitunglah pH larutanCH₃COOH0,01 M jika α = 0,1! Jawab:

[OH–_{] =} α_.M = 0,1 × 0,01 = 1 × 10–3 _M pH = –log [H+_] = –log [1×10–3_] = 3 – log 1 = 3

3. pH Larutan Basa

a. Basa Kuat [OH–] = x.M pOH = –log [OH– pH = 14 – pOH Keterangan:

M = konsentrasi basa x = valensi basa

Contoh soal:

Hitunglah pH larutan NaOH 0,1 M dalam air? Jawab:

[OH–_{] = x.M} = 1 × 0,1 = 0,1 M

pOH = –log [OH–_] = –log [1 × 10–1_]

= 1

pH = 14 – pOH = 14 – 1 = 13 b. Basa lemah

–

b

OH K M

  = ×

 

[OH–] = α .M pOH = –log [OH–] pH = 14 – pOH Contoh soal:

Hitung pH larutan NH₃ 0,1 M jika K_b = 1 × 10–5_. Jawab:

(

) (

)

b

-5 -1

-6 -3

OH K M

1 10 1 10 1 10

1 10

−

  = ×

 

= × × ×

= ×

= × pOH = –log [OH–_] = –log [1 × 10–3_] = 3 – log 1 = 3

pH = 14 – pOH = 14 – 3 = 11

Titrasi Asam-Basa

K.

Titrasi asam-basa dapat digunakan untuk menentukan kadar larutan, salah satunya melalui reaksi penetralan. Jika salah satu larutan diketahui molaritasnya maka molaritas larutan yang ditambahkan dapat diketahui dengan rumus pengenceran. Akhir dari titrasi asam-basa jika titik ekivalen sudah tercapai. Tercapainya titik ekivalen saat mol ion H+ _{sama dengan mol ion OH}–_{. Artinya terjadi perubahan warna} yang menandakan bahwa asam dan basa habis bereaksi.

Larutan Penyangga

L.

Merupakan larutan yang berfungsi untuk mempertahankan pH meskipun pH ditambahkan sedikit asam, basa ataupun pengenceran. Larutan penyangga (bufer) terdiri dari:

1. Buffer Asam

Yaitu campuran asam lemah dengan garam (basa konjugasi) yang berasal dari basa kuat.

[

]

[

]

[

]

[

]

+ a a

asam lemah H K .

garam asam lemah pH pK log

garam

  =  

= −

2. Buffer Basa

Yaitu campuran antara basa lemah dengan garam (asam konjugasi) yang berasal dari asam kuat.

[

]

[

]

[

]

[

]

– b b

basa lemah OH K .

garam basa lemah pOH pK log

garam

  =

 

= −

Fungsi larutan penyangga yaitu:

a. Di dalam tubuh berfungsi untuk menjaga pH darah agar sesuai dengan karateristik reaksi enzim. b. Dalam kehidupan sehari-hari digunakan untuk menjaga pH dalam makanan kaleng agar tidak mudah

dirusak oleh bakteri.

Hidrolisis Garam

M.

Adalah reaksi penguraian dalam air. Reaksi hidrolisis terjadi antara ion-ion garam (dalam air) dengan air sehingga ion positif dan ion negatif dari garam akan bereaksi dengan air membentuk asam dan basa asalnya.

1. Garam dari Asam Kuat + Basa Kuat

a. Tidak terhidrolisis. b. pH = 7

2. Garam dari Asam Kuat + Basa Lemah

a. Terhidrolisis sebagian, pH < 7. b. K_h = w

b

K K

c. [H+_{] =} w

[

]

b

K

. garam K

3. Garam dari Asam Lemah + Basa Kuat

a. Terhidrolisis sebagian, pH > 7. b. K_h = w

a

K K

c. [OH–_{] =} w

[

]

a

K

. garam K

4. Garam dari Asam Lemah + Basa Lemah

a. Terhidrolisis sempurna. b. K_h = w

a b

K K .K

c. [H+_{] =} w

[ ]

a b

K . K

K atau [OH

–_{] =} w

[ ]

_b a

K . K K

Rumus pH pada berbagai campuran ditampilkan dalam tabel berikut:

Campuran Mol

Habis Bereaksi Sisa Asam Sisa Basa

Asam kuat + basa kuat

Garam tidak terhidrolisis Larutan bersifat netral. pH = 7

Larutan bersifat asam kuat. pH = –log [H+_{] sisa}

Larutan bersifat basa kuat.

pOH = –log [OH–_{] sisa}

Asam kuat + basa lemah

Garam terhidrolisis sebagian. K_h = w

b

K K

[H+_{] =} w b

K

[garam] K

Larutan penyangga asam kuat.

pH = –log [H+_{] sisa}

Larutan penyangga basa [OH–_{] = K}

b. [Bs]

[G]

pOH= pK_b –log[Bs] [G]

Asam lemah + basa kuat

Garam terhidrolisis sebagian. [OH–_]= w

a

K [G] K

pOH= ) w a

1

(pK pK log[G]

2 + −

Larutan penyangga asam.

[H

+

_{] = K}

a

.

[As] [G]

pH = pK

_a

–

_log[A ]s

[G]

Larutan bersifat basa kuat.

Asam lemah + basa lemah

Garam terhidrolisis total

[H

+

_{] =}

w _a

b

K [K ] K

pH= w a b

1

(pK pK pK )

2 + −

Larutan penyangga asam [H+_{] = K}

a. [As]

[G]

pH = pK_a – log[As] [G]

Larutan penyangga basa [OH-_{] = K}

b .

s

[B ] [G]

pOH= pK_b – _log[B ]s

[G]

K

N.

_sp

Hasil kali kelarutan (K_sp) adalah hasil kali konsentrasi ion-ion dalam larutan jenuh garam yang sukar larut dalam air. Nilai K_sp untuk elektrolit sejenis semakin besar, menunjukkan semakin mudah larut.

Kelarutan (s) merupakan konsentrasi maksimum zat terlarut. Hubungan kelarutan dan hasil kali kelarutan sebagai berikut:

Ksp = (n–1)n–1 _Sn Keterangan:

s = kelarutan (mol/liter) n = jumlah ion dari elektrolit

Jika diketahui konsentrasinya, maka: A_xB_y ↔ xAy+ _{+ yB}x–

K_sp A_xB_y = [Ay+_]x _{+ [B}x–_]y Jika harga:

• [A+y_]x _[B-x_]y _{= K}

sp AxBy , larutan tepat jenuh (tidak terjadi pengendapan) • [A+y_]x _[B-x_]y _{< K}

sp AxBy , larutan belum jenuh (tidak terjadi pengendapan) • [A+y_]x _[B-x_]y _{> K}

sp AxBy , larutan lewat jenuh (terjadi pengendapan)

Adanya penambahan ion senama (sejenis) pada pelarut tersebut akan memperkecil kelarutan. Penamba-han tersebut menggeser kesetimbangan ke kiri (prinsip Le Chatelier).

Kelarutan suatu elektrolit juga dipengaruhi oleh pH larutan. Keberadaan ion H+ _{akan mengikat anion,} sehingga anion dalam larutan berkurang. Berkurangnya anion menyebabkan lebih banyak garam yang larut (sesuai prinsip Le Chatelier).

1. Dari 1 gram NaOH (Mr = 40) akan dihasilkan larutan 0,25 M sebanyak ….

A. 50 ml B. 100 ml C. 125 ml D. 150 ml E. 200 ml

2. Suatu asam lemah HA dengan konsentrasi 0,1 terionisasi sebanyak 1%. Tetapan kesetimban-gan asam lemah tersebut adalah …. A. 2,5 × 10–7

B. 5,0 × 10–7

C. 1,0 × 10–6

D. 1,0 × 10–5

E . 2,5 × 10–5

3. Untuk mengubah 40 ml larutan H₂SO₄ 6 M menjadi H₂SO₄ 5 M diperlukan tambahan air sebanyak …. A. 4 ml

B. 6 ml C. 7 ml D. 8 ml C. 9 ml

4. Diantara garam berikut ini yang akan mengalami hidrolisis sempurna jika dilarutkan dalam air adalah …. A. NaCN

B. NH₄CN C. (NH₄)₂SO₄ D. BaSO₄ E. KCl

Latihan

Soal

5. Bila 0,1 gram NaOH dilarutkan menjadi 250 ml, maka pH larutan adalah ….

A. 1 B. 2 C. 13 D. 12 E. 7

6. Asam konjugasi dari basa H₂PO₄– _…. A. H₃PO₄

B. H₂PO₄ C. HPO₄–2

D. PO₄–2

E. H₃O+

7. Pada pelarutan NH₃ terjadi kesetimbangan sebagai berikut.

NH_3(aq) + H₂O_(l)↔ NH₄+

(aq) + OH –

(aq)

Yang merupak an pasangan asam-basa konjugasi adalah ….

A. NH₃ dan H₂O B. NH₄+ _{dan OH}–

C. NH₃ dan OH–

D. H₂O dan NH₄+

E. H₂O dan OH–

8. Senyawa HClO₄ dapat bersifat asam maupun basa. Reaksi yang menunjukkan bahwa HClO₄ basa adalah ….

A. HClO₄ + NH₂–↔ _ClO 4

– _{+ NH} 3

B. HClO₄ + NH₃↔ ClO₄–_{+ NH} 4

+

C. HClO₄ + H₂O ↔ ClO₄–_{+ H} 3O

+

D. HClO₄ + OH–↔ _ClO 4

–_{+ H} 2O

E. HClO₄ + N₂H₅+↔ _H 2ClO4

–_{+ N} 2H4

9. Diantara oksida berikut yang dalam air dapat membirukan kertas lakmus adalah ….

A. CO₂ B. SO₂ C. NO₂ D. CaO E. P₂O₅

10. Berikut ini adalah hasil uji sifat asam/basa dari beberapa garam:

No Rumus Garam Uji Lakmus Merah Biru

1 NaCl Merah Biru 2 CH₃COOK Biru Biru 3 NH₄Cl Merah Merah 4 Na₂SO₄ Biru Biru 5 NaCN Biru Biru

Garam yang mengalami hidrolisis dan sesuai dengan hasil uji lakmusnya adalah ….

A. 1, 2 dan 3 B. 1, 2 dan 4 C. 2, 3 dan 4 D. 2, 3 dan 5 E. 3, 4 dan 5

11. Satu liter larutan yang mengandung 0,1 mol NH₃ (K_b = 10–5_{) dan 0,05 mol (NH}

4)2SO4 mempunyai pH yaitu ….

A. 5 B. 5 – log 2 C. 9 D. 9 – log 2 E. 9 + log 2

12. Berdasarkan reaksi ionisasi Ag₂CO₃, maka rumus K_sp Ag₂CO₃ yang tepat adalah ….

A. [Ag+_{] [CO} 3

2–_]

B. [Ag+_]2 _[CO 3

2–_]

C. [Ag2+_{] [CO} 3

–_]

D. [Ag+_{] [CO} 3

2–_]2

E. [Ag+_]2 _[CO 3

2–_]2

13. Perhatikan data percobaan uji larutan berikut:

Larutan Pengamatan pada Elektroda Lampu

1 Sedikit gelembung Padam 2 Tidak ada gelembung Padam 3 Sedikit gelembung Redup 4 Banyak gelembung Menyala 5 Tidak ada gelembung Redup

Pasangan senyawa yang merupakan larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah berturut-turut adalah larutan nomor ….

A. 1 dan 4 B. 2 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 dan 3 E. 5 dan 4

14. Dicampurkan sejumlah HNO₂ dengan larutan NaOH membentuk larutan penyangga. Setelah reaksi terdapat 0,02 mol NaNO₂, dan 0,47 gram HNO₂. pH larutan penyangga tersebut adalah …. (K_a HNO₂ = 4 × 10-4 _{Mr HNO}

2 = 47) A. 4 – log 2

B. 4 – log 4 C. 4 – log 8 D. 8 + log 2 E. 8 + log 2

15. Jika Ksp Ag₂CO₃ = 1 × 10–14_{, maka kelarutan} Ag₂CO₃ dalam AgCl 0,1 M adalah ….

A. 5 × 10–13 _mol/l

B. 1 × 10–12 _mol/l

C. 2 × 10–12 _mol/l

D. 5 × 10–9 _mol/l

1. Jawaban: B g 1000 M Mr ml 1000 ml

g Mr M 1000

1 40 0,25 100 ml = × = × × = × × = 2. Jawaban: D

Hubungan α, K_a dan M dirumuskan sebagai: K_a = α2_.M

= (1 × 10–2₎2 _{× (1 × 10}–1₎ = 1 × 10–5

3. Jawaban: D M₁.V₁ = M₂.V₂ 6 × 40 = 5 × V₂ V₂ = 240/5 ml V₂ = 48 ml

Tambahan air yang diperlukan = V₂ – V₁ = 48 ml – 40 ml

= 8 ml 4. Jawaban: B

Yang mengalami hidrolisis sempurna adalah garam dari asam lemah dan basa lemah. A. NaCN → hidrolisis sebagian karena

meru-pakan garam dari basa kuat dan asam lemah.

B. NH₄CN→hidrolisis sempurna karena merupakan garam dari basa lemah dan asam lemah.

C. (NH₄)₂SO₄→hidrolisis sebagian karena merupakan garam dari basa lemah dan asam kuat.

D. BaSO₄ → tidak terhidrolisis karena merupa-kan garam dari basa kuat dan asam kuat.

Pembahasan

E. KCl → tidak terhidrolisis karena merupakan garam dari basa kuat dan asam kuat. 5. Jawaban: D

g 1000 M Mr ml 0,1 1000 40 250 100 10000 0, 01 M

= ×

= ×

= = [OH–_{] = x.M}

= 1 × 0,01 = 0,01 M pOH = –log [OH–_]

= – log [1 × 10–2_] = 2 – log 1 = 2

pH = 14 – pOH = 14 – 2 = 12 6. Jawaban: A

• Untuk mencari asam konjugasi caranya: tambahkan satu H+ _{pada rumus}

• Untuk mencari basa konjugasi caranya: kurangkan satu H+ _{dari rumus.}

Asam konjugasi dari: H₂PO₄– _{= H}

2PO4 – _{+ H}+ _{= H}

3PO4 7. Jawaban: E

Menurut Bronsted Lowry: Asam → Pemberi proton Basa → Penerima proton

8. Jawaban: E

HCLO₄ bersifat basa jika menerima H+ _menjadi H₂ClO₄+

9. Jawaban: D

Lakmus merah berubah menjadi lakmus biru jika dalam larutan basa. Oksida yang bersifat basa jka dilarutkan dalam air adalah oksida logam (= oksida basa), yaitu oksida dari unsur logam.

10. Jawaban: D

Garam-garam yang mengalami hidrolisis berasal dari:

• asam lemah + basa kuat • asam kuat + basa lemah • asam lemah + basa lemah

Rumus Garam Asal Garam Keterangan Uji Lakmus Merah Biru

NaCl AK + BK Tidak

mengalami hidrolisis

Merah Biru

CH3COOK AL + BK Hidrolisis Biru Biru

NH4Cl AK + BL Hidrolisis Merah Merah

Na2SO4 AL + BK Tidak

mengalami hidrolisis

Biru Biru

NaCN AL + BK Hidrolisis Biru Biru

Maka pernyataan yang benar adalah nomor 2, 3, dan 5.

11. Jawaban: D

pH Bufer basa lemah + garam:

_– b basa lemah OH K garam     = _{×  }     – b basa lemah OH K garam     = _{×  }    

– –5 0,1

OH 10

0,05

 

  = ×

  _ _

= 2 × 10–5

pOH = –log(2 × 10–5₎

= 5 – log2

pH = 14 – (5 – log2) = 9 – log2 12. Jawaban: B

Reaksi ionisasi Ag₂CO₃: Ag₂CO₃ ↔ 2Ag+ _{+ CO}

3 2– K_sp = [Ag+_]2 _[CO

3 2–_] 13. Jawaban: D

Larutan Pengamatan pada Jenis larutan Elektroda Lampu 1 Sedikit gelembung

Padam Elektrolit lemah

2 Tidak ada

gelembung

Padam Nonelektrolit

3 Sedikit

gelembung

Redup Elektrolit lemah

4 Banyak

gelembung

Menyala Elektrolit kuat

5 Tidak ada

gelembung

Redup Nonelektrolit

14. Jawaban: A

HNO_2(aq)+ NaOH_(aq)→ NaNO_2(aq) + H₂O_(l) mula-mula : p mol q mol

reaksi : x mol x mol x mol x mol sisa : 0,47 gram q – x mol 0,02 mol x mol

mol HNO₂ = 0,47g 0, 01 mol 47 gram/mol=

x = 0,02 mol

Larutan penyangga yang terbentuk berupa larutan garam NaNO₂ dengan asam lemah HNO₂.

[

]

[

]

a

asamlemah PH 1PK log

garam = −

[

]

[

]

[ ]

[

]

a 4 asam lemak pH log k log

garam 0, 01 log 4 10 log

0, 02

−

= − −

[ ]

[

]

(

)

(

)

4

4 1

5

0, 01 pH log 4 10 log

0, 02 log 410 .5.10

log 20 .10

−

− −

−

 

= −_ × + _

 

= − = −

pH = –log2 _{× 10}–4

= 4– log2

15. Jawaban: B AgCl ↔ Ag+ _{+ Cl}– 0,1 0,1 0,1

Kelarutan Ag₂CO₃ dipengaruhi oleh ion Ag+_, sehingga:

Ag₂CO₃ ↔ 2Ag+ _{+ CO} 3

2– s 0,1 M s K_sp = (0,1)2_.s

1 × 10–14 _{= (0,1)}2_.s s = 1 × 10–12

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

BAB 10

Sifat Koligatif Larutan

A.

Sifat koligatif larutan merupakan sifat larutan yang hanya tergantung pada banyaknya mol zat terlarut dalam larutan, dan tidak tergantung jenis zat terlarut. Jumlah zat terlarut tersebut dinyatakan dengan konsentrasi larutan yang dinyatakan dalam bentuk molaritas/kemolalan, atau fraksi mol.

Kemolalan dan Fraksi Mol

B.

1. Kemolalan

Kemolalan adalah cara menyatakan jumlah mol (n) zat terlarut dalam 1 kg pelarut. Sehingga kemolalan dinyatakan dalam mol/kg. Rumus:

n m

p

=

Keterangan:

m = kemolalan larutan n = jumlah mol zat terlarut p = massa pelarut (kg)

2. Fraksi Mol (X)

Fraksi mol digunakan untuk menyatakan perbandingan jumlah mol zat terlarut atau pelarut terhadap jumlah mol larutan. Rumus:

A A

A B B B

B A A B

n X

n n n X

n n

X X 1

= + =

+

+ =

Keterangan:

X_B = fraksi mol terlarut n_A = jumlah mol pelarut n_B = jumlah mol terlarut

Penurunan Tekanan Uap

C.

• Tekanan uap merupakan tekanan yang ditimbulkan oleh uap jenuh suatu zat, dimana dalam keadaan jenuh proses penguapan dan pengembunan berlangsung disaat yang sama.

• Besarnya tekanan uap terkandung pada jenis zat dan suhu.

• Tekanan uap suatu zat akan bertambah jika suhu dinaikkan karena kenaikan suhu menyebabkan energi kinetik molekul-molekul cairan bertambah besar sehingga lebih banyak molekul yang naik ke permukaan cairan memasuki fase gas. Akibatnya konsentrasi uap semakin besar dan dengan demikian tekanan uap semakin besar.

• Menurut hukum Roult, jika zat terlarut sukar menguap maka larutan di permukaan terdiri atas uap zat pelarut saja.

P_larutan = P_pelarut = X_pelarut.P°_pelarut P_pelarut = X_pelarut.P°_pelarut

Tapi, ingat kalau fraksi mol pelarut < 1. Jadi, tekanan uap larutan akan lebih rendah dari tekanan uap pelarut murni. Zat terlarut yang sukar menguap akan menyebabkan penurunan tekanan uap pelarut, yang bisa dihitung dengan rumus:

∆P = X_ter . P° Keterangan:

∆P = penurunan tekanan uap X_ter = fraksi mol zat terlarut Po _{= tekanan uap murni}

Kenaikan Titik Didih dan Penurunan Titik Beku

D.

• Titik didih adalah suhu pada saat tekanan uap cairan sama dengan tekanan di permukaan sehingga titik didih bergantung pada tekanan di permukaan.

• Titik beku adalah suhu pada saat tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap padatannya (es). • Selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarutnya disebut kenaikan titik didih (∆T_b). • Selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan disebut penurunan titik beku (∆T_f).

• Besar kenaikan titik didih dan penurunan titik beku untuk suatu larutan dapat dihitung menggunakan rumus:

Rumus I

Keterangan:

T_b larutan = titik didih larutan T_b pelarut = titik didih pelarut

∆T_b = kenaikan titik didih

Rumus II

∆T_f = T_f larutan – T_f pelarut Keterangan:

T_f larutan = titik beku larutan T_f pelarut = titik beku pelarut

∆T_f = penurunan titik beku

• Kenaikan titik didih dan penurunan titik beku tergolong sifat koligatif, tidak bergantung pada jenis zat terlarut tetapi bergantung pada konsentrasi partikel dalam larutan. Besar kenaikan titik didih dan penurunan titik beku suatu larutan pun bisa dihitung dengan menggunakan rumus:

∆T_b = K_b × m

∆T_f = K_f × m Keterangan:

∆T_b = kenaikan titik didih

∆T_f = penurunan titik beku

K_b = tetapan kenaikan titik didih molal K_f = tetapan penurunan titik beku molal m = kemolalan larutan

Tekanan Osmotik Larutan

E.

Tekanan osmotik adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel (proses osmosis).

Menurut van’t Hoff, tekanan osmotik dihitung dengan rumus:

p = M.R.T

Keterangan:

p = tekanan osmotik M = kemolaran larutan

R = tetapan gas (0,082 L.atm/mol.K) T = suhu larutan (Kelvin)

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

F.

• Perbandingan antara harga sifat koligatif larutan elektrolit dengan harga sifat koligatif larutan nonelektrolit disebut faktor van’t Hoff yang dinyatakan dengan lambang i.

i = 1 + (n – 1) α Keterangan:

α = derajat ionisasi elektrolit (pada standarnya larutan elektrolit mempunyai harga 1) n = jumlah ion dalam senyawa elektrolit

• Pertambahan sifat koligatif larutan elektrolit sebanding dengan pertambahan jumlah partikel dalam larutan. Rumus sifat koligatif untuk larutan elektrolit:

larutan pelarut pelarut b b

f f

P X .P .i

T K .m.i T K .m.i

M.R.T.i i 1 1(n 1) π

α

° =

∆ = ∆ =

=

1. Jika tekanan osmotik dari 500 ml larutan fruktosa, C₆H₁₂O₆ pada suhu 32°C sebesar 2 atm, massa fruktosa yang terlarut sebanyak …. A. 7,2 gram

B. 9,0 gram C. 14,4 gram D. 18,0 gram E. 45,0 gram

2. Penambahan 5,4 g suatu zat nonelektrolit ke dalam 300 g air ternyata menurunkan titik beku sebesar 0,24°C. Jika K_f air = 1,86 °C/molal, maka Mr zat tersebut adalah ….

A. 8,04 B. 12,56 C. 60,96 D. 108,56 E. 139,50

3. Fraksi mol larutan urea dalam air 0,2. Tekanan uap jenuh air murni pada suhu 20°C sebesar 17,5 mmHg. Maka tekanan uap jenuh larutan pada suhu itu adalah ....

A. 16 mmHg B. 15 mmHg C. 14 mmHg D. 13 mmHg E. 12 mmHg

4. Untuk menaikkan titik didih 20 gram air menjadi 100,1°C pada tekanan 1 atm (K_b = 0,50), maka jumlah gula (Mr = 342) yang harus dilarutkan adalah ....

A. 16,3 gram B. 18,9 gram C. 17,1 gram D. 15,2 gram

Latihan

Soal

E. 20,5 gram

5. Suatu zat nonelektrolit (Mr = 40) sebanyak 30 gram dilarutkan dalam 900 gram air. Penurunan titik beku larutan ini adalah 1,550°C. Berapa gram dari zat tersebut harus dilarutkan ke dalam 1,2 kg air agar diperoleh larutan dengan penurunan titik beku yang setengahnya dari penurunan titik bekunya diatasnya!

A. 24 g B. 23 g C. 22 g D. 21 g E. 20 g

6. Tekanan osmotik dari 500 ml larutan yang mengandung 17,1 gram gula (Mr gula = 342) pada suhu 27°C adalah .... (R = 0,082 L.atm/ mol.K)

A. 3 atm B. 2,76 atm C. 2,46 atm D. 1, 69 atm E. 1 atm

7. Titik beku 0,1 molal NH₄Br = –0,3627 °C, K_f air = 1,86°C. Berapakah derajat ionisasi NH₄ …. A. 1

B. 0,95 C. 0,75 D. 0,55 E. 0,35

8. Berapakah tekanan osmotik 5,85 gram NaCl dalam 250 cm3 _{larutan pada suhu 27 °C ….} A. 7,51 atm

B. 8,97 atm C. 9,84 atm

D. 10,35 atm E. 11,21 atm

9. Larutan mengandung 3,24 gram zat yang tak mudah menguap juga nonelektrolit dan 200 gram air mendidih pada 100,130°C pada 1 at-mosfer. Berapakah berat molekul zat terlarut? (K_b molal air adalah 0,51)

A. 60,8 B. 61,8 C. 62,8 D. 63,8 E. 64, 8

10. Suatu data percobaan penurunan titik beku:

No

LARUTAN Zat terlarut Jumlah mol

zat

Titik beku larutan

1 CO(NH₂)₂ a –to_C

2 CO(NH₂)₂ 2a –2to_C

3 C₁₂H₂₂O₁₁ a –to_C

4 C₁₂H₂₂O₁₁ 2a –2to_C

5 NaCl a –2to_C

6 NaCl 2a –4to_C

Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan bahwa penurunan titik beku larutan tergantung pada ….

A. jumlah partikel zat terlarut B. jenis zat terlarut

C. jenis partikel zat terlarut D. konsentrasi molal larutan E. jenis pelarut

11. Larutan yang mengandung 20 gram zat non-elektrolit dalam 1l air (massa jenis air 1 g/ml) mendidih pada suhu 100,052°C. Jika K_b air = 0,52°C, maka Mr zat nonelektrolit tersebut ada-lah…

A. 20 B. 40 C. 100 D. 150 E. 200

12. Dalam 250 gram air dilarutkan 1,9 gram MgCl₂, ternyata larutan membeku pada –0,372°C. Jika tetapan titik beku molal air = 1,86°C/m, derajat ionisasi garam MgCl₂ adalah .... (Ar Mg = 24, Ar Cl = 35,5)

A. 0,43 B. 0,59 C. 0,75 D. 0,84 E. 0,96

13. Untuk menaikkan titik didih 250 ml air menjadi 100,1°C pada tekanan 1 atm (K_b = 0,50), maka jumlah gula (Mr = 342) yang harus dilarut-kan adalah ….

A. 86 g B. 171 g C. 342 g D. 17,1 g E. 684 g

14. Suatu larutan diperoleh dari melarutkan 6 gram urea (Mr = 60) dalam 1 liter air. Larutan yang lain diperoleh dari melarutkan 18 gram glukosa (Mr = 180) dalam 1 liter air. Pada suhu yang sama berapa tekanan osmotik larutan pertama dibandingkan terhadap larutan kedua? A. Sepertiga larutan kedua. B. Tiga kali larutan kedua.

C. Dua pertiga larutan kedua. D. Sama seperti larutan kedua. E. Tiga perdua kali larutan kedua.

15. Penambahan 5,4 gram suatu zat nonelektrolit ke dalam 300 gram air ternyata menurunkan titik beku sebesar 0,24°C. Jika K_f air = 1,86o_C maka Mr zat tersebut adalah ….

A. 139,5 B. 9,08 C. 68,98 D. 105,4 E. 171,1

Pembahasan

1. Jawaban: A

Misalkan x = fruktosa terlarut (gram)

M.R.T x 1.000

R T Mr ml

x 1.000

2 0,082 305

180 500 2 180 500 x

1.000 0, 082 305 180.000

x

25, 010 x 7,2 g π π = = × × × = × × × × × = × × = =

2. Jawaban: E

f f f T m.K g 1000 0,24 K Mr p 5,4 1000 0,24 1,86 Mr 300 5,4 1000 1,86 Mr 0,24 300 10.044 72 139,5 ∆ = = × × = × × × × = × = =

3. Jawaban: C urea air

air air

o larutan air air larutan

larutan

X X 1

0,2 X 1 X 0,8 P X .P

P 0,8.17,5 mmHg P 14 mmHg

+ = + = = = = = 4. Jawaban: C

Misalkan x = gula yang harus dilarutkan (gram)

Titik didih larutan = titik didih air + ∆ T_b 100,1°C = 100°C + ∆T_b

∆T_b= 0,1°C b b

T K .m

x 1.000 0,1 0,5 Mr p x 1.000 0,1 0,5 342 250 34,2 2x

x 17,1 g

∆ =

= × ×

= × ×

= =

5. Jawaban: E

• Untuk 30 gram zat nonelektrolit (Mr = 40) yang dilarutkan dalam 900 gram air, dengan penurunan titik 1,550ºC:

f1 f f1 f f f f o f

T K .m g 1000

T . .K

Mr P 30 1.000

1,550 K

40 900 1,550 40 900 K

30 1.000 55.800 K

30.000 K 1, 86 C/m

∆ = ∆ = = × × × × = × = =

• Banyak zat tersebut harus dilarutkan ke dalam 1,2 kg air agar diperoleh larutan dengan penurunan titik beku setengah dari 1,550o_C:

Misalkan x = zat yang perlu dilarutkan (gram)

f 2 f

x 1.000

T K

40 1.200 x 1.000

0,775 1, 86

40 1.200

∆ = × ×

0,775 40 1,200 x

1, 000 1, 86

× × = × 37,200 x 1, 860 x 20 gram

= = 6. Jawaban: C

M.R.T g 1,000

. .R.T Mr ml 17,1 1, 000

0, 082 300 342 500

420, 660 171, 000 2, 46 atm π π π π π = = = × × × = =

7. Jawaban: B

Titik beku larutan = titik beku air – ∆T_f –0,3627°C = 0°C – ∆T_f

∆T_f = 0,3627°C n NH₄Br

NH₄Br NH₄+ _{+ Br}–

n = 2

∆T_f = m.Kf{ 1 + (n– 1) α}

0,3627 = 0,1 × 1,86 × (1 + (2 – 1) α) 0,3627 = 0,186 + 0,186 α

0,186 α = 0,1767

α NH₄ Br = 0,95 8. Jawaban: C

M.R.T g 1, 000

. R.T Mr ml 5, 85 1, 000

0, 082 300 58,5 250

143, 910 14, 625 9, 84 atm π π π π π = = = × × × = =

9. Jawaban: E b b

T = K .m 0,13 = 0,51.m m = 0,25

0,25 = mol 1000/200 Mol = 0,25/5 = 0,05

Mr = gram/mol = 3,24/0,05 = 64,8

∆

×

10. Jawaban: A

• Penurunan titik beku adalah sifat koligatif larutan yang bergantung pada konsentrasi partikel dalam larutan dan tidak bergantung pada jenisnya (seperti atom, ion atau molekul).

• Larutan elektrolit pada konsentrasi yang sama mempunyai harga penurunan titik beku yang lebih besar dibandingkan larutan nonelektrolit karena jumlah partikelnya lebih banyak sehingga konsentrasinya lebih besar.

11. Jawaban: E Diketahui

∆T_b = titik didih larutan – titik didih pelarut murni

∆T_b = 100,052°C – 100°C

∆T_b = 0,052°C

∆T_b = K_b.m b b

g 1000 T K . .

Mr P 20 1000 0,052 0,52 Mr 1000 0,52 20 Mr 0, 052 10, 4 Mr 0, 052 Mr 200 ∆ = = × × × = = =

12. Jawaban: C

(

)

{

}

f f f f 2

T K .m .i g 1.000 T K . . .i

Mr P

1, 9 1.000

0,372 1, 86 i

250 24 35,5 2

1, 86 1, 9 1.000

0,372 i

95 250 3.534

0,372 i

23.750 0,372 23.750

i 2,5

3534 i 1 (n 1) n dari MgCl 3 2,5 1 (3 1)

0,75 α α α ∆ = ∆ = = × × × + × × × = × × = × × = = = + − = = + − =

13. Jawaban: D

b b b

o b

b b

b b

T T larutan T pelarut T 100,1 100 0,1 C

Misalkan x gula yang dilarutkan (gram) T K .m

g 1.000 T K . .

Mr P x 1.000 0,1 0,5

342 250 0,1 342 250 x

1.000 0,5 8.550 x

500 x 17,1 g

∆ = − ∆ = − = = ∆ = ∆ = = × × × × = × = =

14. Jawaban: D

urea urea glukosa glukosa M.R.T M .R.T M .R.T π π π = =

Karena suhu sama dan R merupakan ketetapan, maka: urea urea glukosa glukosa M M π π = urea glukosa urea glukosa g ₆ 0,1 1 60 Mr

g 18 0,1 1

180 Mr

: 1:1

Tekanan osmotik keduanya sama. π

π

π π

= = = =

=

15. Jawaban: A f f f f

T K .m g 1.000 T K . .

Mr P

5, 4 1.000 0,24 1, 86

Mr 300 33, 48 Mr 0,24 Mr 139,50 ∆ = ∆ = = × × = =

KIMIA UNSUR

BAB 11

S

eperti yang sudah kamu ketahui, dalam sistem periodik unsur-unsur disusun menurut kenaikan nomor atom dan konigurasi elektronnya. Unsur-unsur dengan susunan elektron terluar yang sama dikelompokan dalam satu golongan karena sifat kimianya yang sama. Unsur dengan jumlah kulit yang sama dimasukkan dalam satu periode. Jadi, dapat disimpulkan disini bahwa sifat-sifat unsur sangat ditentukan oleh konigurasi elektronnya.

Seperti apakah sifat-sifat unsur dalam satu golongan atau periode? Berikut ini adalah penjelasannya.

Golongan Alkali

A.

1. Anggota

Alkali merupakan unsur-unsur golongan IA kecuali hidrogen. Karena sangat reaktif, golongan ini di alam tidak dijumpai dalam keadaan bebas. Anggotanya meliputi:

3Li, 11Na, 19K, 37Rb, 55Cs

2. Sifat-Sifat

a. Mengkilat, lunak, dan dapat ditempa. b. Penghantar panas dan listrik yang baik.

c. Energi ionisasi logam alkali dari atas ke bawah makin rendah, sehingga dari litium sampai sesium semakin reaktif.

d. Dalam satu golongan dari atas ke bawah: titik didih, titik leleh dan energi ionisasinya makin berkurang sedangkan kereaktifannya semakin besar.

e. Harga potensial reduksi standar kecuali litium dari atas ke bawah semakin negatif.

f. Kereaktifan logam alkali dari atas ke bawah semakin bertambah, hal ini disebabkan energi ionisasinya dari atas ke bawah semakin rendah sehingga semakin mudah melepaskan elektron.

g. Logam alkali dapat bereaksi dengan oksigen membentuk oksidanya.

3. Kegunaan

b. Soda kue (NaHCO₃) digunakan dalam pembuatan roti, penghilang bau tengik pada mentega. c. Soda (Na₂CO₃) digunakan dalam industri kaca, kertas, detergen, proteksi logam.

d. Soda api (NaOH) merupakan bahan baku pembuatan sabun dan detergen. e. Aliasi Li/Pb dapat digunakan untuk membungkus kabel lunak.

Golongan Alkali Tanah

B.

1. Anggota

Alkali tanah berada di golongan IIA. Walaupun kurang reaktif dibanding golongan IA, golongan ini reaktif dan banyak dijumpai dalam bentuk senyawa di alam bebas. Anggota golongan ini adalah: 4Be, 12Mg, 20Ca, 38Sr, 56Ba

Ada beberapa yang menyebutkan bahwa Be tidak termasuk kedalam golongan alkali tanah karena ada beberapa sifat yang berbeda dengan kebanyakan anggota alkali tanah yang lain. Salah satunya adalah alkali tanah dapat bereaksi dengan hampir semua unsur nonlogam dengan ikatan ion, kecuali berilium yang membentuk ikatan kovalen.

2. Sifat-Sifat

a. Titik cair dan kekerasan melebihi logam alkali. b. Jari-jari lebih kecil daripada logam alkali se-periode.

c. Garam logam alkali tanah menghasilkan nyala dengan warna-warna tertentu, yaitu: berilium (putih), magnesium (putih), kalsium (jingga merah), stronsium (merah), dan barium (hijau).

d. Energi ionisasi pertama dan kedua, titik leleh, titik didih, dan potensial reduksi dari atas ke bawah secara beraturan bertambah kecil.

e. Logam alkali tanah kurang reaktif dibanding logam alkali seperiode. f. Reduktor yang baik.

3. Kegunaan

a. Senyawa magnesium dan stronsium banyak dipakai untuk campuran kembang api.

b. Gips (CaSO₄) digunakan untuk membuat kapur tulis, bahan warna cat, pembalut tulang patah. c. CaCO₃ digunakan dalam industri kertas, makanan dan gula. Campurannya dengan MgCO₃ dan

Mg(OH)₂ digunakan sebagai basa penetral asam lambung. d. Berilium digunakan dalam industri nuklir dan tabung sinar X.

Golongan Halogen

C.

1. Anggota

Merupakan golongan VIIA. Disebut halogen karena saat bereaksi dengan logam akan membentuk garam (dari bahasa Yunani halos = garam dan genes = pembentuk). Anggota golongan ini adalah: 9F, 17Cl, 35Br, 53I, 85At

2. Sifat-Sifat

a. Titik didih, titik cair dan jari-jari makin bertambah besar.

b. Dari atas ke bawah , energi ionisasi dan keelektronegatifan makin kecil.

c. Titik cair dan titik didih halogen meningkat dengan bertambahnya nomor atom. d. Dari atas ke bawah, kelarutan dalam air makin berkurang.

e. Berwujud molekul diatomik.

f. Semakin panjang jari-jari atom semakin lemah ikatan antaratom, sehingga semakin mudah diputuskan akibatnya energi ikatan makin rendah.

3. Kegunaan

a. Fluorin (F) biasa dimanfaatkan sebagai freon (pendingin pada kulkas/AC, pendorong spray), NaF sebagai pengawet kayu, telon (politetra luoro etana).

b. Bromin (Br) digunakan sebagai pembuat senyawa NaBr (obat penenang), AgBr (bahan pembuat negatif ilm), CH₃Br (bahan pemadam kebakaran).

c. Iodin (I) digunakan untuk membuat senyawa NaI yang bisa menghindarkan dari penyakit gondok, iodium tinctur untuk obat luka, CHI₃ untuk disinfektan.

d. Klorin (Cl) digunakan sebagai bahan baku masakan dan bahan baku industri kimia (NaCl), insektisida (DDT), bahan pembuat korek api dan mercon (KClO₃) , plastik (poly vinyl chloride = PVC).

Golongan Gas Mulia

D.

1. Anggota

Kelompok yang berada di golongan VIIIA ini merupakan satu-satunya gas yang berwujud atom tunggal dan bisa ditemukan di atmosfer bumi. Mereka adalah:

2He, 10Ne, 18Ar, 36Kr, 54Xe, 86Rn

2. Sifat-Sifat

a. Konigurasi elektron untuk gas mulia berakhiran 2 dan 8 yang merupakan bentuk konigurasi elektron yang stabil. Ini menyebabkan golongan ini stabil (sukar bereaksi dengan unsur lain).

b. Dari atas ke bawah potensial ionisasinya makin kecil, reaktiitasnya makin besar, titik didih dan titik leleh makin besar.

c. Tidak berasa, tidak berwarna, tidak berbau.

3. Kegunaan

a. Helium (He) yang ringan dan tidak dapat terbakar digunakan untuk pengisi balon udara, isi tabung udara bagi penyelam. Dalam bentuk cair He dapat digunakan sebagai pendingin (refrigerant). b. Neon dan Argon digunakan sebagai pengisi lampu listrik. Dalam bentuk cair, Ne digunakan sebagai

pendingin dalam reaktor nuklir, membuat indikator tekanan tinggi, penangkal petir dan tabung televisi.

c. Kripton (Kr) bersama Ar digunakan untuk mengisi lampu fluoresensi, spektrum atom Kr untuk menetapkan standar ukuran “satu meter”, lampu kilat fotograi berkecepatan tinggi.

d. Xenon (Xe) digunakan untuk membuat tabung elektron, pembiusan saat pembedahan. e. Radon (Rn) bisa digunakan dalam terapi radiasi kanker.

Golongan Unsur Transisi Periode Ke-3

E.

1. Anggota

Yang termasuk ke dalam golongan ini adalah: 11Na, 12Mg, 13A1, 14Si, 15P, 16C, 17C1, 18Ar

Unsur Na, Mg, Al merupakan logam, Si merupakan metaloid (semilogam), dan unsur P, S, Cl, Ar merupakan unsur nonlogam.

2. Sifat-Sifat

a. Energi ionisasi unsur periode ketiga dari kiri ke kanan meningkat. Akan tetapi energi ionisasi Al lebih rendah dari energi ionisasi Mg dan energi ionisasi S lebih rendah dari P.

b. Jari-jari atom unsur-unsur transisi periode keempat tidak teratur dari kiri ke kanan. c. Kekuatan sifat reduktor dan oksidator dapat dilihat dari harga potensial elektroda. d. Sifat logam unsur periode ketiga dari kiri ke kanan semakin berkurang.

e. Titik leleh dan titik didih unsur periode ketiga dari natrium ke kanan meningkat hingga puncaknya di silikon, kemudian menurun.

f. Unsur-unsur dan senyawa-senyawa dari logam transisi umumnya mempunyai elektron yang tidak berpasangan dalam orbital-orbital d.

g. Unsur-unsur transisi umumnya memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi karena ikatan antaratom logam pada unsur transisi lebih kuat.

h. Wujud unsur-unsur → natrium sampai belerang berwujud padat, sedangkan klor dan argon berwujud gas pada suhu biasa.

3. Kegunaan

a. Aluminium dapat digunakan sebagai bahan konstruksi, komponen pesawat terbang, pelapis alat dapur, aluminium foil.

b. Silikon digunakan sebagai bahan alat-alat elektronik, bahan transistor, chip komputer dan sel surya. c. Phospor digunakan dalam pembuatan korek api dan kembang api.

d. Sulfur dapat digunakan dalam pembuatan pupuk, obat pencahar (MgSO₄), bahan pembuat tinta (FeSO₄.7H₂O), elektrolit pada aki.

Golongan Unsur Transisi Periode Ke-4

F.

1. Anggota

Di alam golongan ini umumnya terdapat dalam bentuk senyawa oksida dan sulida. Golongan ini meliputi:

2. Sifat-Sifat

a. Sifat logam sangat keras, tahan panas, elektropositif dan penghantar listrik yang baik. Pengecualian untuk Cu merupakan logam yang lembut dan elastis.

b. Membentuk senyawa yang umumnya berwarna.

c. Dapat membentuk senyawa kompleks yang bersifat paramagnetik d. Mempunyai berbagai tingkat oksidasi.

e. Unsur transisi dan senyawanya dapat bertindak sebagai katalis.

3. Kegunaan

a. Skandium (Sc) digunakan untuk komponen pada lampu listrik yang berintensitas tinggi. b. Titanium (Ti) digunakan sebagai paduan logam yang keras dan tahan karat.

c. Vanadium (V) dapat digunakan sebagai katalis, bahan pembuat per mobil.

d. Krom (Cr) digunakan sebagai pigmen dan penyamak kulit, penyepuh peralatan logam. e. Mangan (Mn) digunakan dalam proses pembuatan baja

f. Besi (Fe) digunakan dalam pembuatan baja, perangkat elektronik, memori komputer.

g. Kobalt (Co) dan Nikel (Ni) merupakan paduan logam (alloy). Ni adalah bahan campuran stainless steel. Co juga bisa digunakan sebagai bahan sintesis vitamin B-12.

h. Tembaga (Cu) digunakan sebagai bahan pembuatan alat-alat elektronik.

i. Seng (Zn) sebagai logam pelapis antikarat, paduan logam, bahan pembuatan cat putih, antioksidan dalam pembuatan ban mobil.

Ion Kompleks

G.

Ion kompleks adalah ion yang terbentuk dari suatu kation tunggal (biasanya logam transisi) yang terikat langsung dengan beberapa ligan (bisa berupa anion atau molekul netral yang menyediakan pasangan elektron bebas).

Keterangan:

Bilangan koordinasi : jumlah ligan yang terikat

Muatan ion kompleks : muatan atom pusat + muatan ligan Aturan Tatanama Ion Kompleks

1. Nama ion kompleks terdiri dari dua bagian yang ditulis dalam satu kata. 2. Bagian pertama: jumlah ligan dan nama ligan.

3. Bagian kedua: nama logam pusat dan biloksnya. 4. Jumlah ligan dinyatakan dengan awalan Yunani

2 : di 3 : tri 4 : tetra 5 : penta 6 : heksa

5. Ligan yang bermuatan negatif (anion) berakhir “O”, misalnya CN– _{= siano.} 6. Nama logam pusat:

• Ion kompleks negatif: gunakan akhiran –at.

• Ion kompleks positif: gunakan nama bahasa Indonesia/nama biasa. Contoh:

Cr dalam ion kompleks negatif: kromat Cr dalam ion kompleks positif: krom Fe dalam ion kompleks negatif: ferat Fe dalam ion kompleks negatif: besi

7. Ligan yang lebih dari satu jenis diurutkan sesuai alfabet. Contoh:

• [Ag(NH₃)₂]+ _{= diaminperak (I)}

• K₂[Zn(CN)₂Br₂] = kalium dibromodisianozinkat (II) • Natrium diaquatetrahidroksoferat (III)

Natrium: Na Diaqua: (H₂O)₂ Tetrahidrokso: (OH–₎

4 ferat (III): Fe3+

Muatan ion kompleksnya = (2 × H₂O) + (4 × OH–_{) + Fe}+3 = (2 × 0) + (4 × (–1)) + (+3) = –1

Ion kompleks: [Fe(H₂O)₂(OH)₄]–

Senyawa kompleks: Na[Fe(H₂O)₂(OH)₄]

1. Diantara senyawa berikut ini yang dapat di-pakai sebagai obat pencuci perut adalah …. A. KNO₃

B. NaHCO₃ C. Na₂CO₃ D. MgSO₄.7H₂O E. CaSO₄.2H₂O

2. Mineral berikut yang merupakan mangan ada-lah ….

A. pirit B. pirolusit C. malachite D. ilmenit E. rutile

3. Senyawa yang dapat bereaksi dengan NaOH dan H₂SO₄ adalah ….

A. Cd(OH)₂ B. Fe(OH)₃ C. HNO₃ D. H₃PO₃ E. Al(OH)₃

4. Unsur gas mulia yang mempunyai energi ionisasi paling besar adalah ….

A. Helium B. Neon C. Argon D. Krypton E. Xenon

5. Kereaktifan gas mulia sangat rendah. Hal ini disebabkan karena semua gas mulia …. A. nomor atomnya genap

B. konigurasi elektronnya stabil

Latihan

Soal

C. energi ionisasinya rendah D. molekulnya monoatomik E. jumlah elektron terluarnya 8

6. Nama senyawa kompleks [Co(NH₃)₄Cl₂]Cl adalah ….

A. tetraminodiklorokobal (III) klorida B. tetraamindiklorokobalt (II) diklorida C. triklorotetraaminkobal (III)

D. diklorotetraaminkobaltat (III) klorida E. tetraminkobal (III) triklorida

7. Sifat -sifat berikut ini yang bukan merupakan sifat logam alkali adalah ….

A. merupakan unsur yang sangat reaktif B. terdapat di alam dalam keadaan bebas C. dibuat dengan cara elektrolisis leburan

garamnya

D. ionnya bermuatan satu

E. senyawa-senyawanya mudah larut 8. Reaksi yang tidak mungkin terjadi adalah ….

A. F_2(g) + Cl_(g)→ 2HF_(aq) + Cl_2(g) B. Cl_2(g) + 2KI_(aq)→ 2HCl_(aq) + I_2(g) C. Br_2(g) + 2HI_(aq)→ 2HBr_(aq) + I_2(g) D. I_2(g) + NaF_(aq)→ F_2(g) + 2NaI_(aq) E. 2NaBr_(g) + F_2(g)→ Br_2(g) + 2NaF_(aq)

9. Perhatikan unsur-unsur dengan nomor atom berikut:

11X, 15Y dan 17Z

Pernyataan yang tidak benar tentang sifat unsur-unsur tersebut adalah ….

A. unsur Z bersifat nonlogam

C. ketiga unsur tersebut memiliki jumlah elektron valensi yang sama

D. X dan Z dapat membentuk senyawa dengan rumus XZ

E. jari-jari atom unsur X > Y > Z

10. Di antara unsur-unsur golongan alkali tanah yang sifatnya mirip dengan aluminium adalah ….

A. Mg B. Be C. Ra D. Ca E. Sr

11. Kelompok unsur yang merupakan oksidator kuat golongan unsur ….

A. alkali B. alkali tanah C. halogen D. gas mulia E. aluminium

12. Logam yang paling kuat bereaksi dengan air adalah ….

A. Ba B. Sr C. Mg D. Ca E. Ra

13. Unsur-unsur dibawah ini berada dalam satu golongan dalam sistem periodik, kecuali …. A. arsen

B. nitrogen C. selenium D. fosfor E. bismut

14. Unsur-unsur periode ketiga terdiri atas Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, dan Ar. Atas dasar konigurasi elektronnya maka dapat dikatakan bahwa …. A. Na paling sukar bereaksi

B. P, S, dan Cl cenderung membentuk basa C. Si adalah logam

D. Na, Mg dan Al dapat berperan sebagai pengoksidasi

E. Energi ionisasi pertama Ar paling besar 15. Beberapa kegunaan unsur/senyawa berikut

ini:

1. bahan baku pupuk 2. peralatan masak

3. bahan baku semen Portland 4. menetralisir asam di lambung; dan 5. pembentukan tulang

Kegunaan unsur kalsium/senyawanya terdapat pada nomor ….

A. 1 dan 2 B. 1 dan 4 C. 2 dan 3 D. 3 dan 4 E. 3 dan 5

1. Jawaban: D

Obat pencuci perut: garam inggris (MgSO₄.7 H₂O)

• KNO₃ → digunakan dalam pembuatan korek api, bahan peledak, petasan.

• NaHCO₃ (soda kue) → digunakan dalam pembuatan roti, penghilang bau tengik dari mentega.

• Na₂CO₃ (soda) → digunak an untuk menurunkan sadah air, proteksi logam, pembuatan detergen, kaca, kertas. • CaSO₄.2H₂O (gipsum) → bahan penutup

langit-langit ruangan, penyekat atau partisi ruangan.

2. Jawaban: B

Mineral bijih besi → FeS₂ (pirit) Mineral mangan → MnO₂ (pirolusit)

Mineral tembaga → Cu(OH)₂CO₃ (malachite) Mineral titanium → TiO₂ (rutile)

Mineral titanium → FeTiO₃ (ilmenit) 3. Jawaban: C

Oksida Al₂O₃ dapat larut dalam larutan NaOH dan HCl karena Al₂O₃ merupakan oksida amfoter, yaitu zat yang dapat bersifat sebagai asam dalam lingkungan basa kuat dan sebagai basa dalam lingkungan asam kuat sehingga dapat bereaksi sebagai asam atau basa. 4. Jawaban: A

Dalam satu golongan (atas ke bawah) pada sistem periodik, jari-jari atom makin panjang sehingga makin mudah melepaskan elektron, energi ionisasinya makin kecil. Maka pada gas

Pembahasan

mulia yang memiliki energi ionisasi terbesar adalah helium.

5. Jawaban: B

Kereaktifan gas mulia sangat rendah karena konfigurasinya stabil. Ini dikarenakan kulit terluarnya 8e–_{, kecualiHe yang kulit terluarnya} 2e–_{, yang merupakan bentuk konfigurasi} elektron yang stabil.

6. Jawaban: A

Tatanama ion dan senyawa kompleks:

• Nama ion kompleks terdiri dari dua bagian yang ditulis dalam satu kata.

• Bagian pertama: jumlah ligan dan nama ligan.

• Bagian kedua: nama logam pusat dan biloksnya.

• Jumlah ligan dinyatakan dengan awalan Yunani.

• Ligan yang bermuatan negatif (anion) berakhir “O”, misalnya CN– _{= siano.}

• Nama logam pusat: ion kompleks negatif menggunak an ak hiran –at dan ion kompleks positif menggunakan nama bahasa Indonesia/nama biasa.

• Ligan yang lebih dari satu jenis diurutkan sesuai alfabet.

Jadi, nama senyawa kompleks [Co(NH₃)₄Cl₂]Cl adalah tetraminodiklorokobal (III) klorida. 7. Jawaban: B

Sifat Logam Alkali:

ditemukan dalam keadaan bebas di alam. • Dapat dibuat melalui proses elektrolisis

garamnya.

• Bersifat reduktor kuat sehingga mudah larut.

8. Jawaban: D

Gas halogen atas dapat mengoksidasi ion halida dibawahnya, sebaliknya gas halogen bawah tidak dapat mengoksidasi ion halida diatasnya.

9. Jawaban: C

Unsur X, Y, dan Z berada pada golongan yang berbeda sehingga jumlah elektron valensinya tidak sama.

10. Jawaban: B

Logam aluminium termasuk amfoter, unsur yang dapat bersifat asam maupun basa. Logam lainnya yang memiliki sifat yang sama adalah Be, seng, timah. Contoh zat amfoter yang lainnya adalah asam amino, protein, dan air. 11. Jawaban: D

Pada sistem periodik makin ke kanan maka oksidatornya semakin kuat. Oleh karena itu unsur yang merupakan okidator terkuat adalah golongan halogen.

12. Jawaban: C

Pada logam alkali tersebut yang paling mudah bereaksi dengan air adalah Magnesium. 13. Jawaban: C

Semua unsur yang tercantum termasuk golongan VA, kecuali selenium yang termasuk golongan VI.

14. Jawaban: E

Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, dan Ar adalah unsur-unsur pada perioda 3 dari kiri ke kanan. Pada suatu sistem periodik berlaku:

• Makin ke kiri makin mudah membentuk basa.

• Makin ke kiri makin bersifat reduktor sehingga paling mudah bereaksi dengan air.

• Na, Mg, Al merupakan unsur logam. Si unsur semi logam. P, S, dan Cl merupakan unsur nonlogam. Ar merupakan gas mulia. • Dari kiri ke kanan (dalam satu periode)

energi ionisasinya semakin besar. 15. Jawaban: E

Beberapa kegunaan unsur kalsium dan senyawanya adalah: sebagai cetakan, pembalut tulang patah, membuat kapur tulis, bahan baku dalam industri gula, pembuatan soda, dan pembuatan semen. Di tubuh, kalsium berguna untuk pembentukan tulang dan gigi.

SENYAWA KARBON

BAB 12

Definisi Senyawa Karbon

A.

Senyawa karbon adalah senyawa yang unsur penyusun utamanya unsur karbon (C). Berdasarkan sum-bernya, senyawa karbon dibedakan menjadi:

• Senyawa organik, senyawa karbon yang berasal dari makhluk hidup → karbohidrat, protein, lemak, dll.

• Senyawa anorganik, senyawa karbon yang tidak berasal dari makhluk hidup → CO₂, O₂, CO.

Karbon memiliki sifat khas, yaitu atom karbon mampu membentuk ikatan kovalen antar atom karbon sehingga terbentuk rantai karbon.

Kedudukan atom karbon berdasarkan jumlah atom karbon yang terikat pada atom karbon lain dibagi empat, yaitu:

• Atom karbon primer: atom C yang terikat dengan satu atom C lain. • Atom karbon sekunder: atom C yang terikat dengan dua atom C lain. • Atom karbon tersier: atom C yang terikat dengan tiga atom C lain. • Atom karbon kuartener: atom C yang terikat dengan empat atom C lain.

C C C C C C C

C

C C

Atom C Sekunder

Atom C Tersier

Gugus Fungsi Senyawa Karbon

B.

Yang dimaksud gugus fungsi adalah atom atau gugus yang menentukan struktur dan sifat dari golongan senyawa karbon. Berdasarkan gugus fungsinya, senyawa karbon dibagi ke dalam kelompok seperti pada tabel di bawah ini.

Senyawa Karbon Berdasarkan Gugus Fungsi

Golongan

Struktur

Contoh Senyawa

Rumus Umum

Alkanol (Alkohol) R–O–H

R–OH CH₃–OH

C_nH_2n+2O Alkoksi Alkana (Eter) R

–

O

–

R' R–O–R' CH₃–O–C₂H₅

Alkanal (Aldehid) R

–

CO

–

H

O R–C–H

O CH₃–C–H

C_nH_2nO Alkanon (Keton) R

–

CO

–

R'

O R–C–R'

O CH3–C–CH3

Asam Alkanoat (Asam Karboksilat) R

–

COO

–

H

O

R–C–OH

O CH₃–C–OH

C_nH_2nO₂ Alkil Alkanoat (Ester) CnR

–

COO

–

R'

O

R–C–O–R'

O

CH₃–C–O–CH₃

Alkil halida R

–

X R – X CH₃–CI –

Alkanol (Alkohol)

C.

1. Rumus Umum

C _nH_2n+2O

2. Struktur

R – OH atau R – O – H

3. Tata Nama

Cara menamakan alkohol ada dua, yaitu: • Alkanol, penamaan ini dilakukan dengan cara:

Pemberian nomor dari atom C yang terdekat dengan OH sehingga atom C yang dekat dengan OH memiliki nomor kecil, lalu menyebutkan nomor C yang mengikuti OH diikuti nama alkanolnya. Untuk alkohol bercabang, sebutkan nomor cabang, nama cabang, nomor C yang terikat OH diikuti nama alkoholnya (rantai terpanjang yang mengikat OH).

• Alkali Alkohol, penamaan ini dengan menyebutkan nama alkilnya lalu diikuti kata alkohol.

4. Isomer

5. Jenis-Jenis Alkohol

Berdasarkan letak gugus OH, alkohol dibagi menjadi tiga: • Alkohol primer, gugus OH terikat pada C primer.

• Alkohol sekunder, gugus OH terikat pada C sekunder. • Alkohol tersier, gugus OH terikat pada C tersier.

6. Sifat-Sifat

• Alkohol primer dan sekunder dapat mengalami reaksi oksidasi. • Berwujud cair, mudah larut dalam air, titik didihnya relatif tinggi. • Dapat beraksi dengan asam halide (HX) menghasilkan alkil halida (R–X). • Dapat bereaksi dengan asam karboksilat membentuk ester (reaksi esteriikasi).

• Dapat bereaksi dengan logam aktif (Mg, Na, K, Al) menghasilkan asam alkanoat dan gas hidrogen. • Dapat bereaksi dengan PX₃, PX₅, dan SOX₂ (X = F, Cl, Br, I) menghasilkan alkil halida.

• Dapat terbakar dengan mudah menghasilkan banyak energi sehingga alkohol banyak digunakan untuk bahan bakar.

• Jika alkohol dipanaskan bersama H₂SO₄ pekat, terjadi rekasi dehidrasi (pelepasan molekul air).

7. Kegunaan Alkohol

• Antiseptik • Bahan bakar • Bahan peledak • Bahan plastik • Kosmetik • Miras • Pelarut

Alkoksi Alkana (Eter)

D.

1. Rumus Umum

C_nH_2n+2O

2. Struktur

R–O–R'

3. Tata Nama

a. Sebagai alkoksi alkana (IUPAC) • R pendek sebagai alkoksi. • R panjang sebagai alkana.

b. Sebagai eter

Dengan menyebutkan nama alkil-alkilnya (sesuai urutan abjad) dan diikuti eter. Contoh: CH₃ – O – CH₃ (dimetil eter).

4. Isomer

Eter mempunyai isomer posisi dengan eter lain yang atom C nya sama, juga berisomer fungsi dengan alkohol yang rumus molekulnya C_nH_{2n + n}O. Misalnya C₄H₁₀O.

5. Sifat-Sifat

• Berwujud cair, berbau busuk, mudah menguap, dan uapnya mudah terbakar. • Sukar larut dalam air karena bersifat nonpolar.

• Untuk jumlah atom C yang sama, titik didih eter lebih rendah dari alkohol. • Tidak bereaksi dengan logam Na dan PX₃, tetapi bereaksi dengan HX.

6. Kegunaan Eter

• Pelarut senyawa karbon • Bahan disinfektan

• Bahan pembius (anestetika)

• MTBE menaikkan angka oktan pada bensin

Alkanal (Aldehid)

E.

1. Rumus Umum

C_nH_2nO

2. Struktur

R–CO–H

3. Tata Nama

• Alkanal yang tidak bercabang dengan menyebutkan awalan n (normal) diikuti nama alkanalnya (sesuai banyaknya atom C).

• Alkanal yang bercabang : tentukan rantai C terpanjang yang mengandung gugus fungsi dan beri nomor dimulai dari C gugus fungsi O

–C–H sebagai alkanalnya.

• Urutan pemberian nama: nomor cabang, nama cabang, nama alkanal.

4. Isomer

Isomer alkanal disebabkan oleh adanya cabang dan letak cabang. Misalnya C₄H₈O.

5. Sifat-Sifat

• Aldehid C₁– C₅ mudah larut dalam air.

• Dapat mengadisi HCN.

• Dapat mereduksi larutan fehling membentuk endapan merah dan mereduksi pereaksi tollens membentuk endapan perak Ag.

• Dioksidasi menghasilkan asam karboksilat.

6. Kegunaan Alkanal

• Larutan 40% formaldehid dalam air disebut formalin digunakan untuk mengawetkan benda-benda anatomi.

• Formaldehid digunakan untuk bahan baku damar buatan, plastik, dan insektisida.

• Etanal digunakan untuk bahan karet, damar buatan, zat pewarna, dan zat organik yang lain (asam astetat, aseton, etil asetat, dan 1 butanol).

Alkanon (Keton)

F.

1. Rumus Umum

C_nH_2nO

2. Struktur

R – CO – R'

3. Tata Nama

• Sebagai alkanon (IUPAC): menyebutkan nomor C yang mengikuti O diikuti nama alkanon (anon). Pemberian nomor dari atom C yang terdekat dengan O sehingga atom C yang dekat dengan O memiliki nomor kecil.

• Sebagai keton (nama trivial) dengan menyebutkan alkil-alkil yang mengapit gugus fungsi keton sesuai urutan abjad.

4. Isomer

Isomer alkanon (keton) disebabkan oleh cabang, letak gugus fungsi, dan isomer fungsional dengan aldehid. Contoh C₅H₁₀O.

5. Sifat-Sifat

• Anggota C₁– C₈ berupa zat cair tak berwarna dan larut dalam air. • Dapat direduksi H₂ menghasilkan alkohol sekunder.

• Dapat diadisi dengan HCN.

• Tidak dapat mereduksi fehling ataupun tollens.

6. Kegunaan Alkanon

• Aseton banyak digunakan untuk pelarut organik, misalnya pembersih kuku (kutek). • Dalam industri untuk pembuatan zat organik lain, misalnya kloroform (obat bius).

Asam Alkanoat (Asam Karboksilat)

G.

1. Rumus Umum

C_nH_2nO₂

2. Struktur

R – COO – H

3. Tata Nama

• Menurut sistem IUPAC : untuk alkanoat yang tidak bercabang diberi nama asam diawal dan diikuti nama asam alkanoatnya dengan ciri khas berakhiran –anoat (sesuai banyaknya atom C). Sedangkan untuk asam alkanoat yang bercabang dengan menentukan rantai C terpanjang yang mengandung gugus fungsi dan diberi nomor dimulai dari C gugus fungsi

O

–C–OH sebagai alkanoatnya. Urutan

pemberian nama: asam, nomor cabang, nama cabang, nama alkanoat.

• Sebagai asam alkana karboksilat: diberi nama dengan menyebutkan kata asam diikuti dengan nama alkananya (R) dan diakhiri dengan kata karboksilat.

4. Isomer

Asam alkanoat berisomer fungsi dengan ester. Isomer asam alkanoat disebabkan oleh keberadaan cabang dan letak cabang. Misal: C₅H₁₀O₂.

5. Sifat-Sifat

• Bereaksi dengan alkohol membentuk ester (esteriikasi). • Bereaksi dengan basa kuat membentuk garam.

• Dengan H₂SO₄ atau P₂O₅ membentuk anhidrit asam.

• Direduksi lemah menghasilkan aldehid dan reduksi kuat menghasilkan alkohol primer. • Empat anggota pertama larut dalam air.

• Titik didihnya lebih tinggi dari alkohol.

6. Kegunaan Asam alkanoat

• Asam formiat untuk menggumpalkan lateks (getah karet), menyamak kulit, membuat plastik, memusnahkan hama.

• Asam asetat untuk membuat makanan (acar, asinan), penahan warna agar tidak luntur. • Asam stearat untuk membuat ilm.

Alkil Alkanoat (Ester)

H.

1. Rumus Umum

C_nH_2nO₂

2. Struktur

3. Tata Nama

Ester diberi nama sesuai seperti penamaan asam alkanoat hanya saja kata asamnya dihilangkan.

4. Isomer

Isomer ester disebabkan oleh alkilnya dan gugus alkanoatnya. Selain itu ester juga berisomer fungsi dengan asam karboksilat. Misal C₄H₈O₂.

5. Sifat-Sifat

• Bersifat netral, tidak bereaksi dengan Na dan PCl₃.

• Ester dapat mengalami reduksi dengan H₂ menjadi alkohol. • Ester dapat terhidrolisis menjadi asam karboksilat dan alkohol. • Ester suku rendah berupa zat cair yang harum aromanya.

• Hidrolisis ester suku tinggi dengan NaOH atau KOH menghasilkan sabun dan gliserol (reaksi saponiikasi/penyabunan).

• Reduksi terhadap ester suku tinggi tak jenuh (minyak/lemak cair) menghasilkan mentega. • Titik didih dan titik beku yang lebih rendah dari asamnya.

6. Kegunaan Ester

• Untuk aroma buatan (esen)

 Etil asetat (CH₃COOC₂H₅) aroma pisang selai

 Amil asetat (CH₃COOC₅H₁₁) aroma nanas

 Oktil asetat (CH₃COOC₈H₁₇) aroma jeruk

 Etil butirat (C₃H₇COOC₂H₅) aroma strawberry

 Amil valerant (C₄H₉COOC₅H₁₁) aroma apel

 Amil butirat (C₃H₇COOC₅H₁₁) aroma jambu

 Propil butirat (C₃H₇COOC₄H₇) aroma mangga

• Amil asetat digunakan sebagai pelarut damar, pelarut pada pembuatan perekat, dan cat emulsi. • Poliester digunakan sebagai bahan pembuat kain.

Alkil Halida (Haloalkana)

I.

Alkil halida atau haloalkana adalah senyawa-senyawa yang dapat dianggap sebagai turunan dari alkana dimana satu atau lebih atom H diganti dengan atom halogen. Haloalkana dibagi menjadi dua:

• Monohalogen alkana: monohalogen alkana jika hanya atom H dari alkana yang diganti halogen. Contoh: Etil kloridam.

• Poli halogen alkana: polihalogen alkana jika lebih dari satu atom alkana diganti halogen. Contoh : 1,2 dibromo etana.

1. Tata nama

Haloalkana diberi nama dengan cara menyebutkan nomor letak halogen, awalan (mono-, di-, tri- tetra-) yang menunjukkan jumlah halogen, nama halogen, dan nama alkananya. Contoh:

CH₃Cl → kloro metana CH₂Cl₂ → di kloro metana CHCl₃ → tri kloro metana

2. Sifat-sifat

• Suku rendah berbentuk gas pada suhu kamar. • Suku lebih tinggi berbentuk cair pada suhu kamar. • Suku tinggi berbentuk padat pada suhu kamar. • Sukar larut dalam air.

3. Penggunaan alkil halida

• Freon (CFC = Chloro Fluoro Carbon) digunakan sebagai pendingin pada AC, dan kulkas, untuk pendorong pada aerosol.

• Carbon Tetra Chlorida (CCl₄) digunakan untuk pemadam kebakaran dan pelarut lemak. • Kloroform (CHCl₃) digunakan untuk obat bius sangat beracun dan merusak hati. • Iodoform (CHI₃) digunakan sebagai antiseptik.

• Halotan (CF₃CHClBr) digunakan untuk obat bius yang tidak beracun.

• Telon digunakan sebagai pelapis anti lengket, misalnya panci, wajan, dan setrika. • PVC digunakan untuk plastik pipa, bungkus kabel dan lain-lain.

• p–dikloro benzene digunakan sebagai insektisida.

1. Berapakah jumlah neutron dalam nuklida 23892U ….

A. 156 B. 146 C. 234 D. 137 E. 247

2. Suatu nuklida terdiri atas 6 proton dan 8 neutron. Bagaimanakah notasi atau lambang nuklida itu?

12 6 8 6 14

6 4 2 20 10

A. C B. He C. C D. He E. Ne

3. Suatu zat radioaktif mempunyai waktu paruh 20 tahun. 25 gram zat itu disimpan selama 60 tahun. Berapakah gram sisanya ….

A. 4,251 gram B. 2,165 gram C. 1,135 gram D. 3,211 gram E. 3,125 gram

4. Suatu zat radioaktif mula-mula menunjukkan keaktifan 2400 dps. Setelah 10 tahun keaktifan-nya menjadi 300 dps. Berapa waktu paruh zat radioaktif itu?

A. 5 tahun B. 2,5 tahun C. 7,45 tahun D. 3,33 tahun E. 50 tahun

Latihan

Soal

5. Proses peluruhan radioaktif umumnya mengi-kuti kinetika reaksi orde–1. Suatu isotop memi-liki waktu paruh 10 menit. Jumlah radioaktif yang tersisa setelah 40 menit adalah ….

A. 1/8 × semula B. 1/10 × semula C. 1/16 × semula D. 1/20 × semula E. 1/40 × semula

6. Waktu paruh suatu unsur radioaktif adalah 8 jam. Bila mula-mula terdapat 64 g unsur terse-but, sisa unsur setelah satu hari adalah ….

A. 32 gram B. 24 gram C. 16 gram D. 8 gram E. 4 gram

7. Isotop 14

6C adalah zat radioaktif yang menyi-narkan sinar beta. Setelah zat ini melepaskan sinar beta akan dihasilkan ….

12 6 14 7 16 8 13 6 14 6

A. isotop C B. isotop N C. isotop O D. isotop C E. isotop C

8. Bila 16 g isotop radioaktif disimpan selama 60 hari, sisa yang diperoleh adalah 2 g. Waktu paruh isotop radioaktif ini adalah ….

A. 7,5 hari B. 10 hari C. 20 hari

D. 30 hari E. 15 hari

9. Bila suatu unsur radioaktif Z sesudah 42 bulan masih tersisa 1/64 bagian dari berat semula, maka dapat dinyatakan bahwa waktu paruh unsur Z adalah ….

A. 5 bulan B. 6 bulan C. 7 bulan D. 8 bulan E. 10 bulan

10. Perhatikan persamaan reaksi inti berikut ini. 86Rn

222 → 84P

218 _{+ X}

Partikel X yang tepat adalah …. A. _–1e0

B. ₁P1

C. ₂α4

D. ₀n1

E. _–1e0

11. Setelah 6 tahap penguraian dengan memancar-kan sinar β dan 7 tahapan penguraian sinar α, isotop radioaktif 23490Th akhirnya menghasilkan isotop stabil (tidak radioaktif lagi), yaitu ….

208 82 210 83 210 83 206 83 206 82

A. Pb

B. Pb

C. Ti

D. Bi

E. Pb

12. Berikut beberapa contoh penggunaan radio-isotop:

1. Na –24 untuk menyelidiki kebocoran pipa miny– 60 untuk mensterilkan alat-alat kedokteran.

3. 1 – 131 untuk mengetahui letak tumor pada otak manusia.

4. P – 32 untuk memberantas hama tanaman.

Radio isotop di atas yang berfungsi sebagai perunut adalah ....

A. 1 dan 4 B. 2 dan 4 C. 1 dan 2 D. 3 dan 4 E. 1 dan 3

13. Isotop radioaktif92823Umengalami peluruhan menjadi 904

23Th dengan cara ....

A. menangkap sinar alfa B. memancarkan positron C. menangkap elektron D. memancarkan sinar alfa E. membebaskan elektron

14. Tipe peluruhan radioaktif meliputi, kecuali ….

A. alfa B. beta C. gamma D. positron E. neutron

15. Penggunaan isotop Co–60 dalam pengobatan penyakit kanker adalah karena zat ini meman-carkan ….

A. sinar beta B. sinar inframerah C. sinar gamma D. sinar ultraviolet E. sinar alfa

1. Jawaban: B A 238 zX 92U

Jumlah proton Z 92 A p n 238

n 238 p n 238 92 n 146 → = = = + = = − = − =

2. Jawaban: C

Tanda suatu atom nuklida bergantung pada nomor atomnya (Z). Atom dengan nomor atom Z = 6 adalah suatu karbon (C). Nuklida dengan 6 proton dan 8 neutron mempunyai nomor massa = 14

Jadi lambangnya 14 6C. 3. Jawaban: E

1 2 1 2 t t t o 1 2 t 3 t t t o t t N 1 N 2 t 60 3 t 20

N 1 N 1

N 2 25 2

N 1

25 8

25

N 3,125 gram

8   =  _{ } = =     =_{ } → =_{ }     = = =

Jadi, sisa setelah 60 tahun = 3,125 gram

4. Jawaban: D 1 2 t t t o N 1 N 2   =  _{ } 1 2 t t 300 1 2400 2   =  _{ }

Pembahasan

1 2 t t 1 2 1 2 1 2 1 1 8 2 t 3 t t t 3 10 t 3 3,33 tahun   =  _{ } = = = =

5. Jawaban: C 1 2 t t t o 40 10 t o 4 t o t o 1 N N 2 1 N N 2 1 N N 2 1 N N 16   =_{ } ×     =_{ } ×     =_{ } ×   =

6. Jawaban: D 1 2 t t t o 24 /8 t 3 t t t 1 N N 2 1 N 64 2 1 N 64 2 1 N 64 8

N 8 gram

  =_{ } ×     =_{ } ×     =_{ } ×   = × =

7. Jawaban: B

14 0 m

6 1 n

m 14 14

n 7 7

C X

Nomor massa:

14 0 m

m 14 Nomor atom:

6 1 n

n 7

Jadi, X X N

β − → + = + = = − + = = =

8. Jawaban: C 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 t t t o 60 t t o 60 t 60 t 60 t 60 3 t 1 2 1 2 1 N N 2 1 N N 2 1 2 16 2 2 1 16 2 1 1 8 2 1 1 2 2 60 3 t

t 20 hari

  =_{ } ×     =_{ } ×     =_{ } ×     =  _{ }   =  _{ }   ₌          = =

9. Jawaban: C 1 2 t t t o 1 N N 2   =_{ } ×   1 2 42 t o o 1 1 N N 64 2   × =_{ } ×   1 2 42 t 1 1 64 2   =  _{ } 1 2 42 6 t 1 2 1 2 1 1 2 2 42 6 t t 7   ₌          = =

10. Jawaban: C 86Rn

222 → 84P

218 _{+ X} 86Rn

222 → 84P

218 ₊ 2X

4

X adalah alpha (₂α4_). 11. Jawaban: E

234 0 4 m

90 1 2 n

m 206 206 n 82 82

Th 6 7 X

Nomor massa:

234 6(0) 7(4) m

234 0 28 m

234 28 m

234 28 m m 206 Nomor atom:

90 6( 1) 7(2) n

90 6 14 n

90 8 n

n 82

Jadi, X X Pb

β α − → + + = + + = + + = + − = = = − + + = − + + = + = = =

12. Jawaban: E

Isotop yang berperan sebagai perunut adalah: • Na–24 untuk menyelidiki kebocoran pipa

minyak dalam tanah.

• I–131 untuk mengetahui letak tumor pada otak manusia.

13. Jawaban: D

Reaksi peluruhan 23892Umenjadi 234

90Th adalah: 238 234 4

92U→ 90Th+2α

14. Jawaban: E

Neutron bukan merupakan salah satu tipe peluruhan radioaktif, yang termasuk reaksi peluruhan:

• peluruhan alfa • peluruhan beta

• peluruhan gama

• peluruhan nuklida buatan

15. Jawaban: C

Isotop Co–60 dalam pengobatan kanker memancarkan sinar gama.