02 KIMIA 11A 2013.pdf

download 02 KIMIA 11A 2013.pdf

of 96

Transcript of 02 KIMIA 11A 2013.pdf

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    1/96

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    2/96

    1Kimia Kelas XI

    1. Memahami struktur atom

    untuk meramalkan sifat-

    sifat periodik unsur,

    struktur molekul, dan

    sifat-sifat senyawa.

    Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator

    1.1 Menje laskan teori

    atom Bohr dan meka-

    nika kuantum untuk

    menuliskan konfi-

    gurasi elektron dan

    diagram orbital serta

    menentukan letak

    unsur dalam tabelperiodik.

    Kreatif

    Gemar

    membaca

    Berpikir kreatif dengan membuat peraga secara

    konkret untuk mempermudah mempelajari materi.

    Mengembangkan sikap gemar membaca buku

    pelajaran dan artikel-artikel di internet mengenai

    struktur atom dan sistem periodik unsur sehingga

    menguasai materi.

    Pada bab ini akan dipelajari:

    1. Perkembangan Teori Atom Modern2. Sistem Periodik Unsur Modern

    Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter

    Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur

    Siswa dapat menjelaskan teori atom Bohr dan mekanika kuantum untuk

    menuliskan konfigurasi elektron dan diagram orbital serta menentukan letak

    unsur dalam tabel periodik

    Menjelaskan perkembangan teori atom modern

    Siswa mampu menjelaskan perkembangan teori atom

    modern, serta menuliskan konfigurasi elektron,

    diagram orbital, dan bilangan kuantum

    Menjelaskan sistem periodik unsur modern

    Siswa mampu menentukan letak suatu unsur dalam

    sistem periodik unsur berdasarkan penjabaran

    konfigurasi elektron

    Menghubungkan konfigurasi elektron suatu unsur

    dengan letaknya dalam sistem periodik

    Menjelaskan teori atom Bohr dan mekanika

    kuantum

    Menjelaskan pengertian bilangan kuantum

    Menentukan bilangan kuantum (kemungkinan

    elektron berada)

    Menjelaskan kulit dan subkulit serta hubungannya

    dengan bilangan kuantum

    Menggambarkan bentuk-bentuk orbital

    Menggunakan prinsip Aufbau, aturan Hund, dan

    asas larangan Pauli untuk menuliskan konfigurasi

    elektron dan diagram orbital

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    3/96

    2 Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur

    hj hj hj hj hj hj hj hj hj hj

    A. Pilihan Ganda

    1. Jawaban: a

    Neils Bohr berhasil mengungkapkan teori kuantum

    melalui eksperimen dan pengamatan padaspektrum unsur hidrogen. Eksperimen ini diguna-

    kan untuk menggambarkan struktur elektron.

    2. Jawaban: e

    Bilangan kuantum adalah suatu bilangan yang

    digunakan untuk menyatakan kedudukan elektron

    dalam atom, meliputi orbital, subkulit, dan kulit.

    3. Jawaban: e

    Elektron tidak jatuh ke dalam inti karena hal ini

    berhubungan dengan teori model atom menurut

    Niels Bohr bahwa elektron-elektron bergerak

    mengelilingi intinya pada lintasan dan jarak tertentu

    dan elektron ini mempunyai tingkat energi tertentupula sehingga tidak akan jatuh ke inti. Elektron bisa

    berpindah dari lintasannya ke lintasan elektron yang

    lain dengan melepaskan atau menyerap energi,

    tetapi tidak berpindah ke inti.

    4. Jawaban: c

    Demokritus dan Leukipus mengemukakan bahwa

    penyusun materi bersifat diskontinu. Sementara

    materi bersifat kontinu dikemukakan oleh

    Aristoteles.

    5. Jawaban: a

    Elektron yang menempati bilangan kuantum utama(n) = 1, berarti elektron tersebut berada di kulit K.

    Sementara itu, elektron berada di kulit L jika elektron

    menempati bilangan kuantum (n) = 2. Elektron

    berada dikulit M jika elektron menempati bilangan

    kuantum (n) = 3. Elektron berada di kulit N jika

    elektron menempati bilangan kuantum (n) = 4, dan

    elektron berada di kulit O jika elektron menempati

    bilangan kuantum (n) = 5.

    6. Jawaban: b

    Kulit L merupakan kulit ke-2. Jumlah orbital dihitung

    dengan n2. Dengan demikian, jumlah orbital pada

    kulit L adalah 22= 4.

    7. Jawaban: a

    Hund menyatakan bahwa pengisian elektron ke

    dalam satu subkulit, pada awalnya elektron

    menempati seluruh orbital dengan spin sama, baru

    kemudian berpasangan (penuh). Aufbau

    menyatakan aturan pengisian elektron. Urutan

    pengisian elektron dalam subkulit dimulai dari

    subkulit dengan energi yang lebih rendah. Jika

    elektron pada subkulit tersebut telah penuh,

    elektron baru mengisi subkulit yang energinya lebih

    tinggi. Pauli menyatakan bahwa dalam satu atom

    tidak boleh ada dua elektron yang mempunyai

    empat bilangan kuantum yang sama.

    8. Jawaban: e

    Bilangan kuantum spin (s) menyatakan arahputaran elektron terhadap sumbunya sewaktu

    elektron berputar mengelilingi inti atom.

    9. Jawaban: b

    Subkulit d mempunyai harga = 2. Dengan

    demikian harga m untuk tiap-tiap orbitalnya adalah

    2, 1, 0, +1, +2 atau berkisar dari 2 sampai +2.

    10. Jawaban: b

    27X: 1s22s2 2p6 3s2 3p6 4s2

    1 orbital di kulit K 4 orbital di kulit M

    4 orbital di kulit L 1 orbital di kulit N

    Jumlah orbital di semua kulit = 10.

    11. Jawaban: d

    Menurut Aufbau, pengisian elektron ke dalam

    orbital selalu dimulai dari orbital dengan tingkat

    energi rendah ke yang lebih tinggi. Sementara

    menurut Hund, jika terdapat orbital-orbital dengan

    energi yang sama maka orbital akan terisi

    sebuah elektron dengan spin sama, baru

    kemudian berpasangan. Pengisian elektron yang

    sesuai dengan aturan-aturan tersebut yaitu unsur

    III dan V. Seharusnya, pengisian elektron unsur I :

    1s

    2

    2s

    2

    2p

    4

    , unsur II : 1s

    2

    2s

    2

    2p

    3

    , unsur IV : 1s

    2

    2s22p63s23p6.

    12. Jawaban: c

    2351V = 1s22s22p63s23p63d34s2

    K L M N

    Jumlah elektron di kulit M = 2 + 6 + 3 = 11.

    13. Jawaban: b

    22Ti = 1s22s22p63s23p64s23d2

    Ti3+ = kehilangan 3 elektron, nomor atomnya

    menjadi 19.

    Konfigurasi elektron Ti3+: 1s22s22p63s23p64s03d1

    Diagram orbital elektron terakhir:

    4s0 3d1

    Ada satu elektron tidak berpasangan.

    14. Jawaban: d

    Konfigurasi elektron:

    X3+ = 1s22s22p6

    X = 1s22s22p63s23p1

    Bilangan kuantum elektron terakhir atom X

    = 3p1

    n = 3 = 1 m = 1 s = +

    h

    h

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    4/96

    3Kimia Kelas XI

    15. Jawaban: b

    Dalam penulisan konfigurasi elektron perlu

    diperhatikan bahwa atom lebih stabil jika kulit atau

    subkulit terisi penuh atau setengah penuh.

    4d9 5s2 4d10 5s1

    Atom akan lebih stabil jika kulit atau subkulit terisi

    penuh atau setengah penuh. Elektron pada subkulit

    5s tereksitasi ke 4d sehingga konfigurasi 4d

    menjadi penuh 4d10.

    B. Uraian

    1. a.21

    Sc : 1s22s22p63s23p64s23d1

    atau [Ne] 3s1

    b. 29Cu : 1s22s22p63s23p64s13d10

    atau [Ar] 4s13d10

    c.16

    S2 : Jumlah elektron dalam ion S2= 18

    : 1s22s22p63s23p6

    2. Ion35

    Xmempunyai elektron sebanyak 35 + 1 =

    36.

    Konfigurasi elektron35

    X:1s22s22p63s23p64s2

    3d104p6.

    Kulit terluar35

    Xadalah 4s2dan 4p6, diisi oleh

    2 dan 6 elektron. Dengan demikian, jumlah

    elektron valensi35

    Xadalah 8 elektron.

    3. n = 2, = 1, m = 1, dan s =

    Konfigurasi elektron terakhir :Konfigurasi elektron lengkapnya: 1s22s22p5

    Karena s =

    , elektron tersebut merupakan

    elektron ke-8.

    4. a. 20Ca : 1s22s22p63s23p64s2

    Kulit terbesar = 4, terisi 2 elektron

    Elektron valensi20

    Ca = 2

    b.13Al : 1s22s22p63s23p1

    Kulit terbesar = 3, terisi 3 elektron

    Elektron valensi = 3

    c. 35Br : 1s22s22p63s23p64s23d104p5

    Kulit terbesar = 4, terisi 7 elektron

    Elektron valensi = 7

    5. a.22

    Ti : 1s22s22p63s23p64s23d2

    Elektron valensi terletak pada subkulit

    4s2dan 3d2, tiap-tiap subkulit berisi 2

    dan 2 elektron.

    Diagram orbitalnya:

    4s2 3d2

    Ada 2 elektron tidak berpasangan.

    b. 29Cu : 1s22s22p63s23p64s13d10Elektron valensi terletak pada subkulit 4s1

    dan 3d10, berisi 1 dan 10 elektron (aturan

    penuh)

    Diagram orbitalnya:

    4s1 3d10

    Ada 1 elektron tidak berpasangan

    c.42

    Mo : 1s22s22p63s23p64s23d104p65s14d5

    Elektron valensi terletak pada subkulit

    5s1dan 4d5, berisi 1 dan 5 elektron

    (aturan

    penuh).Diagram orbitalnya:

    5s1 4d5

    Ada 6 elektron tidak berpasangan.

    hj hj h hjhj hj hj hj hj hhj hj

    hj hj h

    h hhj

    hj hj hj hj hjh

    h h h hh h

    A. Pilihan Ganda

    1. Jawaban: ePeriode 1 dan 3 merupakan periode pendek, periode

    4 merupakan periode panjang, periode 6 merupakan

    periode sangat panjang, dan periode 7 merupakan

    periode belum lengkap.

    2. Jawaban: a

    Blok s dalam sistem periodik ditempati oleh unsur-

    unsur golongan IA, IIA, dan helium. Sementara

    itu, unsur IIIA sampai VIIIA dalam sistem periodik

    menempati blok p.

    3. Jawaban: d

    Unsur-unsur dalam satu golongan mempunyai

    elektron valensi sama. Unsur-unsur denganelektron valensi sama, mempunyai kemiripan sifat-

    sifat kimia.

    4. Jawaban: e

    Susunan elektron stabil dimiliki oleh unsur-unsur

    pada golongan gas mulia. Unsur golongan gas

    mulia menempati golongan VIIIA.

    5. Jawaban: b

    Nomor atom X = 16

    Konfigurasi elektron = 1s22s22p63s23p4

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    5/96

    4 Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur

    Jumlah elektron valensi = 6, terletak di subkulit

    s dan p gol VIAKulit terbesar = 3 periode 3Jadi, unsur X terletak pada golongan VIA, periode 3.

    6. Jawaban: b

    Jumlah elektron valensi = 6, menempati subkulit

    s dan p, berarti Y golongan VIA. Kulit terbesar = 4.Jadi, unsur Y dalam sistem periodik terletak di

    periode 4, golongan VIA.

    7. Jawaban: c

    Unsur yang terletak pada periode dua berarti kulit

    elektron valensi unsur tersebut = 2, kulit no 2

    mempunyai dua subkulit, yaitu s dan p. Unsur yang

    terletak pada golongan VIIA, mempunyai elektron

    valensi 7. Konfigurasi unsur tersebut adalah

    1s2 2s2 2p5. Jumlah elektron = 9. Jadi, unsur

    tersebut adalah9F.

    8. Jawaban: d

    Konfigurasi elektron L3+= 1s22s22p63s23p6

    Konfigurasi elektron L= 1s22s22p63s23p64s23d1

    n terbesar: 4 periode 4Jumlah elektron pada subkulit s dan d = 2 + 1 = 3

    (golongan III), blok d unsur transisi (golongan B).Jadi, unsur L terletak pada periode 4 golongan IIIB.

    Unsur yang terletak pada periode 3 dan golongan

    IIIA mempunyai konfigurasi elektron 1s22s22p6

    3s23p1. Unsur yang terletak pada periode 3 dan

    golongan IVA mempunyai konfigurasi elektron 1s2

    2s22p63s23p2. Unsur yang terletak pada periode

    4 dan golongan IIB mempunyai konfigurasi elektron

    1s22s22p63s23p64s23d10. Unsur yang terletakpada periode 4 golongan VIIIA mempunyai

    konfigurasi elektron 1s22s22p63s23p64s23d10

    4p6.

    9. Jawaban: b

    Konfigurasi elektron Y: 1s22s22p63s23p64s2

    n terbesar = 4 periode 4Jumlah elektron valensi pada subkulit s = 2

    (golongan II), blok s (golongan A).

    Jadi, unsur Y terletak pada periode 4 golongan IIA.

    10. Jawaban: e

    Kulit terbesar = 5. Berarti unsur tersebut berada

    pada periode 5. Elektron valensi terletak pada 4d7

    5s2. Jumlah elektron valensi 9 terletak pada

    subkulit s dan d sehingga termasuk golongan B.

    Unsur tersebut terletak pada golongan VIIIB. Jadi

    dalam SPU unsur tersebut terletak pada golongan

    VIIIB dan periode 5.

    11. Jawaban: b

    Nomor atom unsur X = 34. Konfigurasi elektron,

    1s22s22p63s23p64s24p43d10. Jumlah elektron

    valensi unsur X = 6 berada disubkulit s dan p.

    Kulit terbesar = 4, berarti unsur X terletak pada

    golongan VIA dan periode 4. Golongan VIA disebut

    juga golongan oksigen atau khalkogen.

    12. Jawaban: e

    Nomor atom ion A2+= 10, berarti nomor atom unsur

    A = 12. Konfigurasi unsur A = 1s22s22p63s2.

    Nomor atom ion B2+= 18, berarti nomor atom unsur B= 20. Konfigurasi unsur B = 1s22s22p63s2 3p64s2.

    Nomor atom ion C3+= 18, berarti nomor atom unsur

    C = 21. Konfigurasi unsur C = 1s22s22p63s23p6

    4s23d1.

    Nomor atom ion D3+= 22, berarti nomor atom unsur

    D = 25. Konfigurasi unsur D = 1s22s22p63s23p64s2

    3d5.

    Unsur yang terletak dalam satu blok adalah C dan

    D, terletak di blok d, atau A dan B, terletak di blok s.

    13. Jawaban: a

    Konfigurasi X: 1s22s22p63s23p5

    n terbesar: 3 periode 3Jumlah elektron valensi pada subkulit s dan

    p = 2 + 5 = 7 (golongan VII), blok p (golongan A).

    Jadi, unsur X terletak pada golongan VIIA dan

    periode 3.

    14. Jawaban: a

    Bilangan kuantum:

    n = 3 = 0 m = 0 s = +

    3s1:

    n terbesar: 3 periode 3Elektron valensi terletak pada subkulit s= 1 (golong-

    an I), pada blok s (golongan A).

    Jadi, unsur X terletak pada golongan IA (golonganalkali) dan periode 3.

    15. Jawaban: c

    Konfigurasi elektron tiap-tiap unsur tersebut adalah:

    19A : [Ar] 4s1 periode 4 golongan IA

    20B : [Ar] 4s2 periode 4 golongan IIA

    31C : [Ar] 4s23d104p1 periode 4 golongan IIIA

    15D : [Ne] 3s23p3 periode 3 golongan VA

    17E : [Ne] 3s23p5 periode 3 golongan VIIA

    B. Uraian

    1. Blok p adalah jenis orbital dalam sistem periodiktempat unsur-unsur dengan elektron pada tingkat

    energi tertinggi berada pada orbital p atau

    konfigurasi elektron berakhir di orbital p.

    2. a.12

    Mg : [Ne] 3s2

    Elektron pada tingkat energi tertinggi berada

    pada orbital s sehingga unsur12

    Mg termasuk

    blok s.

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    6/96

    5Kimia Kelas XI

    hj hj hj hj hj

    hj hj hj h j hj hj hj h j h j hj

    hj

    hj hj hj h h

    hj hj hj

    b. 17Cl : [Ne] 3s23p5

    Elektron pada tingkat energi tertinggi berada

    pada orbital p sehingga unsur17

    Cl termasuk

    blok p.

    c.19

    K : [Ar] 4s1

    Elektron pada tingkat energi tertinggi berada

    pada orbital s sehingga unsur 19K termasukblok s.

    3. a.27

    X: [Ar] 4s2 3d7 elektron valensi 2 + 7= 9, subkulit elektron

    terakhir: s dan d.

    Kulit (n) terbesar = 4.

    Jadi, unsur27

    X terletak pada golongan VIIIB

    periode 4.

    b.51

    Y: [Kr] 5s24d105p3 elektron valensi2 + 3 = 5, subkulit

    elektron terakhir:

    s dan p.

    Kulit (n) terbesar = 5.Jadi, unsur

    51Y terletak pada golongan VA

    periode 5.

    c.64

    Z: [Xe] 6s24f8 subkulit elektronterakhir: f.

    Kulit (n) terbesar = 6.

    Jadi, unsur64

    Z terletak pada golongan

    lantanida periode 6.

    4. a. Unsur A terletak pada periode 5, berarti

    elektron terakhir pada konfigurasi elektronnya

    berada pada kulit ke-5.

    Golongan IVA, berarti elektron valensinya

    = 4, berada pada subkulit s dan p.Konfigurasi elektronnya:

    1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p2

    Elektron valensi: 4, subkulit s, p golonganIVA

    n terbesar = 5 periode 5.

    nomor atom = jumlah elektron

    = 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 10 + 6

    + 2 + 10 + 2 = 50

    Jadi, unsur A yang terletak pada golongan IIIA

    dan periode 6 mempunyai nomor atom

    sebesar 81.

    b. Unsur B terletak pada periode 4, berartielektron terakhir pada konfigurasi elektronnya

    berada pada kulit ke-4.

    Golongan VIB berarti elektron valensinya =

    6, berada pada subkulit terakhir d dan s

    terdekat subkulit d.

    Konfigurasi elektronnya:

    1s22s22p63s23p64s13d5

    Elektron valensi: 1 + 5 = 6

    subkulit d dan s golongan VIBn terbesar = 4 periode 4.nomor atom = jumlah elektron

    = 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 1 + 5 = 24

    Jadi, unsur B yang terletak pada golongan

    VIB dan periode 4 mempunyai nomor atom

    sebesar 24.

    5. Orbital yang ditempati elektron Z sebagai berikut.

    1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

    3d10 4p6 5s2

    4d8

    a. Elektron terakhir pada subkulit s, d

    b. Jumlah elektron valensi = 2 + 8 =10

    sehingga unsur Z berada pada golongan VIIIB

    c. n terbesar = 5 sehingga unsur Z berada pada

    periode 5.

    Jadi, unsur Z dalam sistem periodik terletak pada

    golongan VIIIB periode 5.

    A. Pilihan Ganda

    1. Jawaban: d

    Menurut Aufbau, pengisian elektron ke dalam

    orbital selalu dimulai dari orbital dengan tingkat

    energi rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi.

    Apabila terdapat 2 subkulit dengan harga n +

    sama, elektron akan mengisi subkulit yang harga

    n-nya lebih kecil terlebih dahulu sehingga suatu

    atom selalu berada pada tingkat energi minimum.

    2. Jawaban: dBilangan kuantum utama (n) = 4, berarti elektron

    menempati kulit N. Kulit K, n = 1; kulit L, n = 2;

    kulit M, n = 3; dan kulit O, n = 5.

    3. Jawaban: d

    Elektron dengan bilangan azimut = 3, berarti

    elektron tersebut berada pada subkulit f.

    Sementara itu, untuk subkulit s, = 0; untuk

    subkulit p, = 1; untuk subkulit d, = 2; dan

    untuk subkulit g, = 5.

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    7/96

    6 Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur

    h hhj hj h

    h h h

    hj hj hj hj hj

    h h h h

    hj hj hj h h

    hj h h h h

    hj

    4. Jawaban: a

    Jika n = 2, tidak mungkin = 2 karena tidak ada

    subkulit d pada kulit kedua.

    Jika n = 3, tidak mungkin = 3 karena tidak ada

    subkulit f pada kulit ketiga.

    Jika = 0, tidak mungkin m = +1.

    5. Jawaban: c

    Konfigurasi elektron X+ : 1s22s22p6

    Konfigurasi elektron X: 1s22s22p63s1

    Bilangan kuantum elektron valensi:

    3s1: n = 3, = 0, m = 0, s = +

    6. Jawaban: b

    Sesuai aturan Hund, saat elektron mengisi orbital

    dalam suatu subkulit, elektron-elektron tidak

    berpasangan terlebih dahulu, tetapi mengisi

    semua subkulit hingga penuh baru kemudian

    berpasangan.

    7. Jawaban: b

    Jumlah elektron di subkulit 3d = 8.

    Konfigurasi elektron unsur keseluruhan elektron:

    1s22s22p63s23p64s23d8. Jumlah total elektron

    unsur tersebut adalah 28.

    8. Jawaban: a

    Orbital dyz

    ditunjukkan oleh gambar a. Sementara

    itu, gambar b= dxz

    ; c= dxy

    ; d= dz

    2; e= dx

    2 y

    2.

    9. Jawaban: a

    24Cr3+ :

    18[Ar] 4s03d3

    30Zn2+ :

    18[Ar] 4s03d10

    26Fe2+ :

    18[Ar] 4s03d6

    28Ni2+ :

    18[Ar] 4s03d8

    27Co3+ :

    18[Ar] 4s03d6

    10. Jawaban: b

    Nomor atom T = 7. Konfigurasi elektron7T = 1s2

    2s22p3= [He] 2s2sp3.

    11. Jawaban: d

    Nomor atom = massa atom jumlah neutron= 56 30 = 26

    Konfigurasi elektron26

    A = [Ar] 4s23d6

    A3+ = kehilangan 3 elektron, nomor atomnya

    menjadi 23.

    Jadi, konfigurasi elektron A3+= [Ar] 3d5.

    12. Jawaban: c

    Konfigurasi elektron ion-ion sebagai berikut.

    a.20

    Ca = [Ne] 3s23p64s2

    20Ca2+ = [Ne] 3s23p6

    b.22

    Ti = [Ar] 4s2 3d2

    22Ti2+ = [Ar] 3d2

    c.24

    Cr = [Ar] 4s13d5

    24Cr2+ = [Ar] 3d4

    d.25

    Mn = [Ar] 4s23d5

    25Mn2+= [Ar] 3d5

    e. 26Fe = [Ar] 4s23d6

    26Fe2+ = [Ar] 3d6

    13. Jawaban: d

    Aturan Hund menyatakan bahwa pengisian elektron

    pada orbital tidak berpasangan terlebih dahulu

    sebelum semua orbital terisi penuh dari kiri ke

    kanan dengan arah ke atas. Sementara itu, prinsip

    Aufbau menyatakan bahwa pengisian elektron

    harus dimulai dari tingkat energi terendah ke tingkat

    energi yang lebih tinggi, 4s 3d, seperti ditunjuk-kan oleh pengisian elektron no 2) dan 4).

    14. Jawaban: cKonfigurasi elektron ion Co2+: [Ar] 3d7

    Pengisian elektron valensi pada orbitalnya:

    [Ar] 3d7 :

    Pada orbital tersebut ada 3 elektron yang tidak

    berpasangan dan 2 elektron berpasangan.

    15. Jawaban: e

    Konfigurasi elektron25

    X : [18Ar] 3d54s2

    Pengisian elektron ke orbitalnya :

    [Ar]

    3d 4s

    16. Jawaban: bDalam penulisan konfigurasi elektron perlu

    diperhatikan bahwa atom lebih stabil jika kulit

    atau subkulit terisi penuh atau setengah penuh.

    Jadi, konfigurasi elektron29

    X = [Ne] 3s23p64s1

    3d10.

    17. Jawaban: c

    Konfigurasi elektron dengan nomor atom 25

    = 1s22s22p63s23p64s23d5

    1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5

    Jumlah orbital yang terisi elektron penuh adalah 10.18. Jawaban: c

    Konfigurasi elektron38

    Rb = [Kr] 5s2

    Pengisian elektron dalam orbitalnya:

    5s2 :

    Dengan demikian, bilangan kuantum yang dimiliki

    oleh elektron valensi38

    Rb adalah n = 5, = 0,

    m = 0, s =

    h

    hj hj hj hj hj hj hj hj hj hj h h h h h

    h h h hjh h

    hj

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    8/96

    7Kimia Kelas XI

    19. Jawaban: e

    Konfigurasi elektron A : 1s22s22p63s23p64s2

    3d4. Jumlah elektron valensi unsur A = 6 terdapat

    pada subkulit 4s dan 3d sehingga A berada pada

    golongan VIB. Kulit terbesar dari elektron valensi

    = 4. Dengan demikian A berada pada periode 4.

    20. Jawaban: b

    Bilangan kuantum unsur X : n = 3, = 2, m = 2,

    s =

    3d

    2 1 0 +1 +2

    3d6

    Konfigurasi elektron unsur

    X = 1s22s22p63s23p64s23d6

    X3+ terjadi karena X kehilangan 3 elektron.

    Konfigurasi elektron unsur

    X3+= 1s22s22p63s23p63d5

    21. Jawaban: c

    Ion Y terjadi karena Y menangkap 1 elektron

    sehingga jumlah elektron pada ion Y menjadi 18.

    Konfigurasi ion 17Y: 1s22s22p63s23p6. Atom

    unsur Y terbentuk jika elektron yang ditangkap

    tersebut dilepaskan, sehingga jumlah elektronnya

    menjadi 17. Konfigurasi elektronnya17

    Y : 1s22s2

    2p63s23p5. Jumlah elektron valensi = 7, menempati

    subkulit 3s dan 3p sehingga unsur Y terletak pada

    golongan VIIA. Kulit terbesar dari elektron valensi

    Y = 3 sehingga Y yang terletak pada periode 3.

    Jadi unsur Y, dalam sistem periodik terletak pada

    golongan VIIA dan periode 3.

    22. Jawaban: e

    Konfigurasi elektron unsur X: 1s22s22p63s23p4

    n terbesar = 3 periode 3Jumlah elektron valensi pada subkulit s dan

    p = 2 + 4 = 6 (golongan VI), blok p (golongan A).

    Jadi, unsur X terletak pada golongan VIA,

    periode 3.

    23. Jawaban: e

    Bilangan kuantum X2+ : n = 3, = 2, m = +2,

    s = +

    3d

    2 1 0 +1 +2

    3d5

    Unsur X terbentuk dari ion X2+yang menangkap

    2 elektron 3d7

    Konfigurasi elektron

    X = 1s2 2s2 2p63s2 3p6 4s2 3d7

    n = 4 periode 4Elektron valensi terletak pada subkulit s dan d =

    2 + 7 = 9 (golongan VIII), pada blok d (golongan B).

    Jadi, unsur X terletak pada periode 4 golongan

    VIIIB.

    24. Jawaban: d

    Bilangan kuantum elektron terluar atom X:

    3p1:

    n = 3, = 1, m = 1, s = +

    25. Jawaban: d

    Konfigurasi elektron X2+= 1s22s22p2

    X = 1s22s22p4

    Bilangan kuantum elektron terakhir atom X

    = 2p4

    n = 2, = 1, m = 1, s =

    26. Jawaban: b

    19A, konfigurasi elektron: [Ar] 4s1periode 4

    12B, konfigurasi elektron: [Ne] 3s2periode 3

    35C, konfigurasi elektron: [Ar] 4s2 3d10 4p5

    periode 4

    7D, konfigurasi elektron: 1s22s22p3periode 2

    38E, konfigurasi elektron: [Kr] 5s2periode 5Jadi, unsur-unsur yang berada dalam satu periodepada sistem periodik adalah unsur A dan C.

    27. Jawaban: a

    Jumlah elektron pada unsur X = 27. Ion X+terbentuk

    jika unsur X melepas 1 elektron sehingga jumlah

    elektron X+menjadi 26. Konfigurasi elektron ion

    27X+: 1s22s22p63s23p64s23d6. Jumlah elektron

    valensi ion X+= 2.

    28. Jawaban: a

    Konfigurasi unsur X berdasarkan tabel pengisian

    elektron pada orbital : 1s22s22p63s23p64s1 3d5.

    Jumlah elektron valensi unsur X = 6, terletak padasubkulit 3d dan 4s. Dengan demikian, X terletak

    pada golongan VIB. Kulit terbesar elektron valensi

    = 4 sehingga X terletak pada periode 4. Jadi, unsur

    X dalam sistem periodik terletak pada golongan

    VIB, periode 4.

    29. Jawaban: d

    Konfigurasi elektron ion Cl : [Ne] 3s23p6

    Konfigurasi elektron ion S2 : [Ne] 3s23p6

    Konfigurasi elektron ion Ca2+ : [Ne] 3s23p6

    Konfigurasi elektron unsur Ar : [Ne] 3s23p6

    Konfigurasi elektron unsur Kr : [Ne] 3d104s24p6

    Konfigurasi elektron ion K+ : [Ne] 3s23p6Jadi, yang tidak sesuai dengan konfigurasi elektron

    ion Cladalah konfigurasi elektron unsur Kr.

    30. Jawaban: e

    P periode 3, golongan IA, termasuk unsurlogam

    Q periode 3, golongan IIA, termasuk unsurlogam

    R periode 3, golongan VIIA, termasuk unsurnonlogam

    h h h h h

    hj h h

    h

    hj h h h h

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    9/96

    8 Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur

    hj hj hjS periode 4, golongan VB, termasuk golonganunsur transisi

    T periode 4, golongan VIIIB, termasukgolongan unsur transisi

    B. Uraian

    1. Kulit ke n mempunyai subkulit sebanyak n.a. Kulit L, kulit ke-2, memiliki subkulit sebanyak

    2, dengan jumlah orbital 22= 4.

    b. Kulit M, kulit ke-3, memiliki subkulit sebanyak

    3, dengan jumlah orbital 32= 9.

    c. Kulit O, kulit ke-5, memiliki subkulit sebanyak

    5, dengan jumlah orbital 52= 25.

    d. Kulit K, kulit ke-1, memiliki subkulit sebanyak

    1, dengan jumlah orbital 12= 1.

    e. Kulit P, kulit ke-6, memiliki subkulit sebanyak

    6, dengan jumlah orbital 62= 36.

    2. a.13Al : 1s2 2s2 2p63s2 3p1

    b.23

    V : 1s22s22p63s23p64s23d3

    c.12

    Mg2+ :1s22s22p6

    d.26

    Fe2+ : 1s22s22p63s23p64s23d4

    3. a. Konfigurasi [Ne] 3s2 3p2, jumlah elektron

    = 14. Elektron valensi berjumlah 4, berada

    pada subkulit 3s dan 3p, berarti golongan

    IVA. Kulit terbesar = 3, berarti periode 3.

    Unsur yang memiliki jumlah elektron 14 dan

    berada pada golongan IVA periode 3 adalah

    unsur Si.

    b. Konfigurasi [Ar] 4s23d5, jumlah elektron =

    25. Elektron valensi berjumlah 7, berada padasubkulit 4s dan 3d, berarti golongan VIIB.

    Kulit terbesar 4, berarti periode 4. Unsur yang

    memiliki jumlah elektron 25 dan berada pada

    golongan VIIB periode 4 adalah unsur Mn.

    c. Konfigurasi [Ar] 4s23d10, jumlah elektron = 30.

    Elektron valensi berjumlah 12, berada pada

    subkulit 4s dan 3d, berarti golongan IIB. Kulit

    terbesar 4, berarti periode 4. Unsur yang

    memiliki jumlah elektron 30 dan berada pada

    golongan IIB periode 4 adalah unsur Zn.

    d. Konfigurasi [Ar] 4s23d104p6, jumlah elektron

    = 36. Elektron valensi berjumlah 8, berada

    pada subkulit 4s dan 4p, berarti golonganVIIIA. Kulit terbesar 4, berarti periode 4.

    Unsur yang memiliki jumlah elektron 36 dan

    berada pada golongan VIIIA periode 4 adalah

    unsur Kr.

    4. Konfigurasi elektron X = 1s22s22p63s23p3

    n terbesar = 3 periode 3Elektron valensi terletak pada subkulit s2 p3 =

    golongan VA.

    Jadi, unsur X dalam sistem periodik unsur terletak

    pada periode tiga dan golongan VA.

    5. a.12

    Mg2+ : [He] 2s2 2p6

    2p6

    3 elektron berpasangan

    b.29

    Cu2+ : [Ar] 4s03d9 3d9

    4 elektron berpasanganc.

    19K+ : [Ne] 3s23p6

    3p6

    3 elektron berpasangan

    d.22

    Ti4+ : [Ne] 3s23p6 3p6

    3 elektron berpasangan

    e. 30Zn2+ : [Ar] 3d10

    3d10

    5 elektron berpasangan

    6. Atom Cr akan berada dalam keadaan yang lebih

    stabil apabila subkulit 4s dan 3d keduanya terisielektron setengah penuh daripada subkulit 4s terisi

    elektron penuh dan subkulit 3d terisi empat

    elektron.

    7. Periode dapat ditentukan dari konfigurasi elektron

    unsur yang bersangkutan. Kulit terbesar yang

    ditempati elektron terakhir menyatakan periode.

    Konfigurasi elektron unsur-unsur tersebut sebagai

    berikut.

    a.9R : 1s22s22p5 periode 2

    b.12

    X : 1s22s22p63s2 periode 3c.

    18Y : 1s22s22p63s23p6 periode 3

    d. 20Z : 1s22s22p63s23p64s2 periode 4Unsur yang terletak dalam satu periode adalah

    X dan Y.

    8. a. Konfigurasi elektron32

    G : 1s2 2s2 2p6 3s2

    3p64s23d104p2

    Pengisian elektron valensi pada orbital:

    4p2

    Jumlah elektron tidak berpasangan = 2,

    orbital kosong = 1

    b. Konfigurasi elektron45

    Y : [Kr] 5s14d8

    Pengisian elektron valensi pada orbital:

    4d8 5s1

    Jumlah elektron tidak berpasangan = 3,

    orbital kosong = 0

    9. a. n = 2, kulit terbesar = 2

    = 0; m = 0, orbital s.

    s = +

    , elektron menghadap ke atas. Berarti,

    elektron valensi disubkulit 2s1.

    hj hj hhj hj

    hj hj hj

    hj hj hj

    hj hj hj hj hj

    h h

    hj hj hj h h h

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    10/96

    9Kimia Kelas XI

    Konfigurasi elektron : 1s22s1atau [He] 2s1.

    Nomor atomnya 3.

    b. n = 3, kulit terbesar = 3

    = 1; m = +1, orbital p.

    s =

    , elektron menghadap ke bawah.

    Berarti, elektron valensi disubkulit 3p6.

    Konfigurasi elektron : 1s22s22p63s23p6atau

    [Ne] 3s23p6. Nomor atomnya 18.

    c. n = 3, kulit terbesar = 3

    = 2; m = 0, orbital d.

    s =

    , elektron menghadap ke bawah. Berarti,

    elektron valensi disubkulit 3d8.

    Konfigurasi elektron : 1s22s22p63s23p64s2

    3d8atau [Ar] 3d84s2. Nomor atomnya 28.

    10. a.1939K :

    1s 2s 2p 3s

    3p 4s

    b. 4521

    Sc :

    1s 2s 2p 3s 3p

    3d 4s

    c. 5928

    Ni :

    1s 2s 2p 3s 3p

    3d 4s

    hj hj hj hj hj hj hj hj hj

    h hj

    hj hj hj hj hj hj hj hj hj

    hj hj hhj h hj

    hj hj hj h

    hj hj hj hj hj hj

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    11/96

    10 Bentuk Molekul dan Gaya Antarmolekul

    Bentuk Molekul dan Gaya Antarmolekul

    Menjelaskan tentang bentuk

    molekul

    Menjelaskan tentang gaya

    antarmolekul

    Menjelaskan tentang teori do-

    main elektron.

    Men je laskan t en tang t eo ri

    hibridisasi.

    M emb ua t b en tu k mo le ku l

    suatu senyawa.

    Menjelaskan tentang gaya Van

    der Waals.

    Menje laskan tentang ikatan

    hidrogen.

    Siswa mampu menerapkan teori domain elektron untuk

    meramalkan bentuk molekul dan menjelaskan hubungan

    antarmolekul dengan sifatnya.

    1. M e nd e sk r ip s ik a n

    struktur atom dan sifat-

    sifat periodik unsur

    serta struktur molekul

    dan sifat-sifatnya.

    Standar Kompetensi

    1.2 Menerapkan teori do-

    main elektron dan teori

    hibridisasi untuk me-

    ramalkan bentuk

    molekul.

    1.3 Menjelaskan interaksi

    antarmolekul (gayaantarmolekul) dengan

    sifatnya.

    Rasa ingin

    tahu

    Mengembangkan rasa ingin tahu tentang bentuk

    orbital hibrida suatu senyawa.

    Pada bab ini akan dipelajari:

    1. Berbagai Bentuk Molekul2. Gaya Antarmolekul

    Kompetensi Dasar Indikator Nilai

    Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter

    Siswa mampu menjelaskan teori

    domain elektron dan teori

    hibridisasi untuk meramalkan

    bentuk molekul

    Siswa mampu menjelaskan

    tentang hubungan gaya

    antarmolekul dengan sifatnya

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    12/96

    11Kimia Kelas XI

    A. Pilihan Ganda

    1. Jawaban: b

    Molekul yang mempunyai bentuk T mempunyai

    rumus AX3E2. X merupakan pasangan elektronikatan, sedangkan E merupakan pasangan

    elektron bebas. Dengan demikian, jumlah

    pasangan elektron ikatan dan pasangan elektron

    bebas berturut-turut 3 dan 2. Jika PEI = 4 dan

    PEB = 0 maka rumusnya AX4(tetrahedral). Jika

    PEI = 2 dan PEB = 2 maka rumusnya AX2E2(bentuk V). Jika PEI = 4 dan PEB = 1 maka

    rumusnya AX4E (bentuk timbangan/tetrahedral

    terdispersi). Jika PEI = 5 dan PEB = 1, rumusnya

    AX5E (piramida segi empat).

    2. Jawaban: d

    Gambar tersebut menunjukkan molekul yang

    mempunyai bentuk T.

    H2Te

    Pasangan elektron =

    = 4

    PEI = 3 1 = 2

    Pasangan pusat = 4 (3 0) = 4

    PEB = 4 2 = 2

    Jadi, rumusnya AX2E2(bentuk V).

    CHCl3

    Pasangan elektron =

    = 13

    PEI = 5 1 = 4

    Pasangan pusat = 13 (3 3) = 4

    PEB = 4 4 = 0Jadi, rumusnya AX4(tetrahedral).

    IF3

    Pasangan elektron =

    = 14

    PEI = 4 1 = 3

    Pasangan pusat = 14 (3 3) = 5

    PEB = 5 3 = 2

    Jadi, rumusnya AX3E2(bentuk T).

    CCl4

    Pasangan elektron =

    = 16

    PEI = 5 1 = 4

    Pasangan pusat = 16 (3 4) = 4

    PEB = 4 4 = 0

    Jadi, rumusnya AX4(tetrahedral).

    AlCl3

    Pasangan elektron =

    = 12

    PEI = 4 1 = 3

    Pasangan pusat = 12 (3 3) = 3

    PEB = 3 3 = 0

    Jadi, rumusnya AX3(segitiga datar).

    Oleh karena bentuk molekul tersebut adalah tetra-

    hedral, senyawanya adalah CCl4.

    3. Jawaban: e

    NO3

    Pasangan elektron

    =

    =

    = 12

    PEI = jumlah atom 1 = 4 1 = 3

    Pasangan pusat = pasangan elektron (3 jumlah

    atom ujung kecuali H)

    = 12 (3 3) = 12 9 = 3

    PEB = pasangan pusat PEI = 3 3 = 0

    Jadi, notasinya AX3= segitiga datar.

    4. Jawaban: b

    Pasangan elektron =

    = 20

    PEI = 6 1 = 5Pasangan pusat = 20 (3 5) = 5

    PEB = 5 5 = 0

    Jadi, notasi VSEPRnya AX5(trigonal bipiramida).

    5. Jawaban: a

    Berdasarkan hasil percobaan menunjukkan bahwa

    sudut ikatan HOH dalam air sebesar 104,5,

    sedikit lebih kecil daripada sudut tetrahedral

    (109,5). Hal ini terjadi karena adanya desakan

    pasangan elektron bebas. Dengan demikian, gaya

    tolak PEB lebih besar daripada PEI.

    6. Jawaban: e

    Pasangan elektron = = 20

    PEI = 6 1 = 5

    Pasangan pusat = 20 (3 5) = 5

    PEB = 5 5 = 0

    Jadi, AX5= trigonal bipiramida

    7. Jawaban: e

    16S : [Ne] 3s23p4

    16S : [Ne] 3s23p43d0

    x = elektron atom F

    hj hj h h

    promosi

    hx hx hx hx hx hx

    s p3 d2

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    13/96

    12 Bentuk Molekul dan Gaya Antarmolekul

    8. Jawaban: a

    a. BF4 5B : [He] 2s22p1

    ion B : [He] 2s22p2

    Atom B (dalam BF4)

    x = elektron atom F

    b. BCl3 5B : [He] 2s22p1

    Atom B (dalam BCl3)

    x = elektron atom Cl

    c. HCl 17Cl : [Ne] 3s23p5

    atom Cl (dalam HCl)

    x = elektron atom H

    d. SF6 16S : [Ne] 3s23p4

    Atom S (dalam SF6)

    x = elektron atom F

    e. PCl5 15P = [Ne] 3s2

    3p3

    Atom P (dalam PCl5)

    x = elektron atom Cl

    9. Jawaban: d

    Atom pusat dalam molekul SCl4adalah S.

    16S : 1s22s22p63s23p4

    16S : 1s22s22p63s23p43d0

    = elektron atom Cl

    10. Jawaban: c

    15X : [Ne] 3s23p3

    x = elektron atom Y

    Orbital hibrida XY3adalah sp3.

    B. Uraian

    1. a. PO43

    Pasangan elektron =

    = 16

    PEI = 5 1 = 4

    Pasangan pusat = 16 (3 4)

    = 16 12 = 4

    PEB = 4 4 = 0

    Jadi, notasi VSEPR-nya AX4.

    hj hj h h

    promosi

    hj h h h h

    s p3 d

    hx hx hx hx

    sp3

    hj h

    hj h h

    promosi

    hj h h

    h h h hs p3

    promosi

    hj h

    hj h

    h h hs p2

    hx

    sp2

    hx hx

    hibridisasi

    hj hj hj h

    hj

    hj hj hx

    hj hj h h

    promosi

    h h h h h hs p3 d2

    hj h h h

    hj h h h

    promosi

    h h h h hs p3 d

    sp3d

    hx hx hx hx hx

    sp3d2

    hx hx hx hx hx hx

    hjp3

    hx hx hx

    s

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    14/96

    13Kimia Kelas XI

    adanya pasangan elektron bebas pada orbital

    hibrida atom pusat. Pada molekul air, pasangan

    elektron bebas atom O pada orbital 2s dan 2pxakan berdesakan dengan pasangan elektron ikatan

    pada orbital 2pydan 2pzsehingga sudut ikatannya

    menjadi lebih kecil dari 109,5. Hal ini juga terjadi

    pada molekul NH3, tetapi sudut ikatan molekul NH3lebih besar daripada H2O karena pasangan elektron

    bebasnya hanya satu yaitu hanya pada orbital 2s

    saja, sedangkan H2O memiliki dua pasang elektron

    bebas.

    5. a. BCl3

    5B = 1s22s22p1

    = elektron atom Cl

    Orbital hibrida = sp2

    Bentuk molekul: segitiga datar.

    Gambar molekulnya sebagai berikut.

    b. PF5

    15P = 1s22s22p63s23p3

    x = elektron atom F

    Orbital hibrida = sp3d

    Bentuk molekul: trigonal bipiramida.

    Gambar molekulnya sebagai berikut.

    b. I3

    Pasangan elektron =

    = 11

    PEI = 3 1 = 2

    Pasangan pusat = 11 (3 2)

    = 11 6 = 5

    PEB = 5 2 = 3Jadi, notasi VSEPR-nya AX2E3.

    c. AsF5

    Pasangan elektron =

    = 20

    PEI = 6 1 = 5

    Pasangan pusat = 20 (3 5)

    = 20 15 = 5

    PEB = 5 5 = 0

    Jadi, notasi VSEPR-nya AX5.

    d. NH3

    Pasangan elektron =

    = 4

    PEI = 4 1 = 3Pasangan pusat = 4 (3 0) = 4

    PEB = 4 3 = 1

    Jadi, notasi VSEPR-nya AX3E.

    2. a. Molekul yang mempunyai notasi VSEPR

    AX5E berbentuk piramida segi empat.

    Dalam notasi tersebut, pasangan elektron

    bebas (PEB) disimbolkan E, sedangkan

    pasangan elektron ikatan (PEI) disimbolkan

    X. Jadi, jumlah pasangan elektron bebas = 1,

    sedangkan jumlah pasangan elektron ikatan

    = 5.

    b. Jumlah pasangan elektron yang berada disekitar atom pusat = PEB + PEI = 1 + 5 = 6

    c. Contoh senyawanya adalah IF5dan BrF5.

    3. Bentuk molekul dipengaruhi oleh susunan ruang

    pasangan elektron ikatan dan pasangan elektron

    bebas atom pusat suatu molekul.

    SO2 PEI = 2 bentuk molekul: bentuk VPEB = 1

    BeCl2 PEI = 2 bentuk molekul: linearPEB = 0

    (tidak mempunyai PEB)

    4. Sudut ikatan orbital sp3

    pada umumnya sebesar109,5. Molekul H2O dan NH3memiliki orbital sp3.

    Namun, sudut ikatan H2O hanya 104,5,

    sedangkan NH3107. Hal ini disebabkan oleh

    hj h

    h h h

    s p2

    hj h h h

    hx hx hx hx hx

    s p3 d

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    15/96

    14 Bentuk Molekul dan Gaya Antarmolekul

    A. Pilihan Ganda

    1. Jawaban: d

    Ikatan hidrogen antarmolekul mengakibatkan titik

    didih senyawa relatif lebih tinggi dibandingkansenyawa lain yang mempunyai berat molekul

    sebanding. Oleh karena itu, titik didih alkohol yang

    memiliki ikatan hidrogen menjadi lebih tinggi

    daripada eter. Ikatan hidrogen sangat kuat sehingga

    dibutuhkan lebih banyak energi untuk memisahkan

    molekul-molekul alkohol. Alkohol pada suhu biasa

    berwujud cair yang mudah menguap, mudah

    terbakar, dan tidak berwarna. Metanol bersifat

    mudah menguap, berwujud cair, tidak berwarna,

    mudah terbakar, beracun dengan bau khas (berbau

    lebih ringan daripada etanol). Sebagian kecil alkohol

    larut dalam air karena gugus hidroksi pada alkohol

    dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekulair. Reaksi antara alkohol dan logam akan

    menghasilkan gas hidrogen dan larutan alkoksida.

    2. Jawaban: e

    Senyawa kovalen yang bersifat polar mempunyai

    harga momen dipol atau perbedaan keelektro-

    negatifan lebih besar dari nol. Sementara itu, senyawa

    kovalen yang bersifat nonpolar mempunyai keelektro-

    negatifan atau momen dipol sama dengan nol.

    H F = 4,1 2,1 = 2,0 HF polarO Cl = 3,5 2,8 = 0,7 OCl polarF Cl = 4,1 2,8 = 1,3 FCl polar

    Br Cl = 2,8 2,7 = 0,1 BrCl polarP H = 2,1 2,1 = 0 PH nonpolar

    3. Jawaban: a

    Jika unsur yang sama-sama diikat yaitu unsur H,

    perbedaan keelektronegatifan terbesar dimiliki oleh

    senyawa yang dibentuk dari unsur yang paling

    elektronegatif. Dalam sistem periodik, keelektro-

    negatifan unsur dari kiri ke kanan pada satu periode

    semakin besar dan dari bawah ke atas pada satu

    golongan juga semakin besar. Unsur O terletak pada

    periode paling kanan dan pada golongan paling atas

    dibanding unsur N, P, S, dan C. Oleh karena itu,

    unsur O merupakan unsur yang paling elektronegatifsehingga jika berikatan dengan H memiliki perbeda-

    an keelektronegatifan paling besar (paling polar).

    4. Jawaban: a

    Senyawa dengan Mr tinggi dan bentuk molekul

    panjang akan semakin mudah terpolarisasi

    sehingga gaya London yang dihasilkan semakin

    kuat. Dengan demikian, pada pilihan jawaban

    tersebut rantai yang mempunyai atom C paling

    banyak dan berbentuk lurus mempunyai gaya

    London paling kuat, yaitu n-heptana.

    5. Jawaban: a

    Gaya London merupakan gaya tarik yang sangat

    lemah. Gaya London umumnya terjadi di antara

    molekul-molekul kovalen nonpolar. Misal N2

    , H2

    ,

    atau CH4.

    6. Jawaban: a

    Air (H2O) yang keluar dari biuret dapat dibelokkan

    oleh batang bermuatan karena air bersifat polar.

    Senyawa polar terjadi jika pasangan elektron yang

    digunakan untuk membentuk ikatan kovalen

    tertarik lebih kuat pada salah satu atom. Pada

    senyawa polar, distribusi muatan terjadi tidak

    seimbang sehingga terbentuk suatu kutub (dipol)

    dalam molekul. Sebaliknya CCl4yang keluar dari

    biuret tidak dibelokkan oleh batang bermuatan

    karena CCl4bersifat nonpolar. Senyawa nonpolar

    terjadi jika pasangan elektron yang dipakai secarabersama-sama dalam ikatan kovalen tertarik sama

    kuat ke semua atom. Senyawa nonpolar meliputi

    senyawa yang beratom sejenis dan senyawa yang

    distribusi muatannya simetris.

    7. Jawaban: d

    Titik didih dan titik leleh H2O lebih tinggi daripada

    H2S meskipun MrH2O lebih kecil daripada H2S. Hal

    ini karena adanya ikatan hidrogen di dalam molekul

    H2O. Ikatan hidrogen bersifat sangat kuat serta

    terjadi antara atom hidrogen dan atom yang sangat

    elektronegatif (F, O, atau N).

    8. Jawaban: b

    Ikatan hidrogen jauh lebih kuat daripada gaya Van

    der Waals. Hal ini ditunjukkan oleh besarnya energi

    yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan. Energi

    untuk memutuskan ikatan hidrogen sekitar 1540

    kJ/mol, sedangkan energi untuk memutuskan

    gaya Van der Waals hanya sekitar 220 kJ/mol.

    9. Jawaban: b

    Polarisabilitas merupakan kemudahan suatu

    molekul menghasilkan dipol sesaat yang dapat

    mengimbas ke molekul di sekitarnya. Semakin

    besar massa molekul relatif dan semakin tinggititik didih serta titik lelehnya, molekul semakin

    mudah mengalami polarisasi. Bentuk molekul yang

    panjang (lonjong) juga mempermudah polarisasi.

    10. Jawaban: b

    Senyawa kovalen nonpolar terbentuk antara

    molekul-molekul unsur (atomnya sejenis) atau

    molekul-molekul senyawa yang simetris, yaitu

    molekul yang atom pusatnya tidak mempunyai

    pasangan elektron bebas (PEB).

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    16/96

    15Kimia Kelas XI

    lebih besar daripada gaya London sehingga energi

    yang diperlukan untuk memutuskan gaya tarik

    dipol pun lebih besar daripada gaya London.

    3. Gaya Van der Waals mengakibatkan sifat-sifat

    ketidaksempurnaan suatu gas. Pada suhu yang

    rendah, molekul-molekul gas tidak mempunyai

    energi untuk melepaskan diri dari gaya dipol sesaatdan gaya tarik dipol tetangganya. Dengan demikian,

    molekul-molekul gas akan mengumpul dan

    membentuk tetesan zat cair.

    4. Setiap organisme tersusun dari air dan DNA.

    Struktur DNA mengandung empat basa organik,

    yaitu adenin, guanin, timin, dan sitosin. Keempat

    basa ini saling berpasangan dalam ikatan hidrogen.

    Adenin berpasangan dengan timin membentuk dua

    ikatan hidrogen, sedangkan guanin dengan sitosin

    membentuk tiga ikatan hidrogen. Oleh karena itu,

    ikatan hidrogen sangat memengaruhi kehidupan

    organisme.

    5. Dalam keadaan padat (es), molekul-molekul air

    membentuk struktur ruang. Atom hidrogen

    dikelilingi oleh atom-atom oksigen. Dua atom

    hidrogen yang dekat dengan atom oksigen terikat

    secara ikatan kovalen. Sementara itu, dua atom

    hidrogen lain yang berjauhan terikat secara ikatan

    hidrogen. Terbentuknya struktur ruang dalam es

    tersebut mengakibatkan es mempunyai struktur

    terbuka dengan rongga kosong. Hal inilah yang

    mengakibatkan kerapatan es menjadi lebih kecil

    daripada air.

    6A : 1s22s22p2

    8B : 1s22s22p4

    11C : 1s22s22p63s1

    17D : 1s22s22p63s23p5

    19E : 1s22s22p63s23p64s1

    B. Uraian1. Gaya London yaitu gaya tarik-menarik antardipol

    sesaat. Gaya London terjadi pada molekul nonpo-

    lar. Dipol sesaat tersebut terbentuk saat elektron-

    elektron dalam atom saling bergerak sehingga

    sewaktu-waktu elektron berada lebih dekat ke salah

    satu atom. Meskipun dipol sesaat tidak bersifat

    permanen, namun mampu mengimbas ke molekul

    nonpolar di sekitarnya sehingga antardipol terimbas

    dapat menghasilkan gaya London. Gaya tarik dipol

    yaitu gaya yang terjadi karena kutub positif dari

    molekul satu akan tertarik oleh kutub negatif

    molekul yang berdekatan. Gaya tersebut terjadi padamolekul polar.

    2. Aseton atau propanon dengan rumus struktur:

    O ||

    CH3 C CH3mempunyai titik didih lebih tinggi

    daripada n-butana yang mempunyai rumus struktur:

    CH3 CH2 CH2 CH3. Hal ini karena aseton

    merupakan senyawa polar, sedangkan

    n-butana merupakan senyawa nonpolar. Senyawa

    polar saling berikatan dengan gaya tarik dipol.

    Sementara itu, senyawa nonpolar saling berikatan

    dengan gaya London. Kekuatan gaya tarik dipol

    D

    D A D

    D

    A. Pilihan Ganda

    1. Jawaban: c

    Struktur Lewis CH4:

    Di sekeliling atom pusat CH4terdapat 4 domain

    yang merupakan pasangan elektron ikatan

    sehingga bentuk geometri dasar dan molekulnya

    tetrahedral. BeCl2mempunyai bentuk geometri

    dasar linear. SO2mempunyai bentuk geometri

    dasar segitiga. PCl5mempunyai bentuk geometri

    dasar trigonal bipiramida. SF6mempunyai bentuk

    geometri dasar oktahedral.

    2. Jawaban: b

    15P = 1s22s22p63s2 3p3elektron valensi = 5

    9F = 1s22s22p5elektron valensi = 7

    Pasangan elektron

    =

    =

    = 13

    PEI = jumlah atom 1 = 4 1 = 3

    Pasangan pusat = pasangan elektron (3

    jumlah atom ujung (kecuali

    atom H))

    = 13 (3 3) = 4

    PEB = pasangan pusat PEI = 4 3 = 1

    Jadi, PEB pada atom pusat = 1.

    H

    H C H

    H

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    17/96

    16 Bentuk Molekul dan Gaya Antarmolekul

    hj h h

    h h h h

    s p3

    promosi

    hj hj h

    h

    h

    h

    s p3 d2

    promosi

    hj hj hj hj

    5s 5p 5d

    hj hj h h h h

    s p3 d2

    Bentuk molekul

    segi empat datar

    Y Y

    X

    Y Y

    3. Jawaban: c

    7N = [He] 2s22p3

    9F = [He] 2s22p5

    4. Jawaban: b

    Pasangan elektron =

    = 12

    PEI = 4 1 = 3

    Pasangan pusat = 12 (3 3) = 3

    PEB = 3 3 = 0

    Notasi VSEPR-nya adalah AX3(bentuk segitiga

    datar).

    Gambar molekulnya sebagai berikut.

    5. Jawaban: e

    Berdasarkan gambar molekul tersebut, notasi

    VSEPR-nya AX4E2.

    PEB = 2

    PEI = 4

    Pasangan pusat = PEB + PEI = 2 + 4 = 6

    Pasangan pusat = pasangan elektron (3

    jumlah atom ujung)

    6 = pasangan elektron (3 4)

    Pasangan elektron = 12 + 6 = 18

    Pasangan elektron

    =

    18 =

    36 = elektron valensi A + 28

    elektron valensi A = 8

    Jadi, unsur A dalam tabel periodik terletak pada

    golongan VIII.

    6. Jawaban: b

    1H = 1s1

    16S = [Ne] 3s23p4

    PEI = 2PEB = 2

    7. Jawaban: a

    PO43

    Pasangan elektron pada semua atom

    =

    = 16

    Pasangan elektron ikatan (PEI) = 5 1 = 4

    Pasangan pusat = 16 (3 4) = 4

    Pasangan elektron bebas

    (PEB) = 4 4 = 0 (tidak punya)

    Notasi VSEPR = AX4Bentuk molekulnya tetrahedral

    8. Jawaban: e

    Berdasarkan orbital hibrida, elektron terluar unsur

    tersebut harus berada pada kulit atom ke-3. Hal ini

    karena kulit atom tersebut mengandung orbital d

    yang akan digunakan sebagai tempat elektron yang

    dipromosikan dari orbital s dan orbital px. Dengan

    demikian, dua elektron tersebut akan menempatiorbital d dan terdapat 6 elektron tidak berpasangan

    dalam orbital sp3d2. Selanjutnya, unsur tersebut

    dapat mengikat 6 atom lain yang kekurangan satu

    elektron.

    9. Jawaban: b

    6C = 1s22s22p2

    x = elektron atom Cl

    Jadi, orbital hibrida CCl4adalah sp3.

    10. Jawaban: d

    54X = [Kr] 5s24d105p6

    = elektron dari atom Y

    54X = [Kr] 5s24d105p6

    9Y = 1s22s22p5

    X merupakan unsur gas mulia dengan elektron

    valensi 8 yang mengalami penyimpangan aturan

    oktet karena berikatan dengan Y membentuk XY4.

    PEI = 4

    PEB = 2

    bentuk molekul

    bentuk V

    H S H

    hj hj h h

    promosi

    h h h h h hs p3 d2

    hj hj3s 3p

    h h

    F N F

    F

    PEI = 3PEB = 1

    AX3E (trigonal piramida)

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    18/96

    17Kimia Kelas XI

    11. Jawaban: d

    8O = 1s22s22p4

    Jadi, orbital hibrida sp3 pada molekul H2O

    didukung oleh adanya 2 elektron tunggal pada

    orbital p atom oksigen. Setelah terisi elektron, akan

    ada dua buah orbital yang mempunyai pasangan

    elektron dan membentuk dua ikatan kovalen.

    Bentuk dasar tetrahedral akan berubah menjadi

    huruf V. Sudut ikatan H O H sebesar 104,31.

    12. Jawaban: b

    5Q = 1s22s22p1

    1P = 1s1

    Struktur Lewis

    Pada senyawa QP3terdapat 3 domain yang terdiri

    atas 3 PEI dan tidak ada PEB. Notasinya AX3.

    Bentuknya segitiga datar atau segitiga planar.

    13. Jawaban: e

    a. 50Sn = [Kr] 5s24d105p2

    = elektron dari atom Cl

    Molekul senyawa SnCl4mempunyai orbital

    hibrida sp3.

    b. 15P = [Ne] 3s23p3

    = elektron dari atom Cl

    Molekul senyawa PCl5 mempunyai orbital

    hibrida sp3d.

    c. 34Se = [Ar] 4s23d104p4

    x = elektron dari atom F

    Molekul senyawa SeF6mempunyai orbital

    hibrida sp3d3.

    d. 51Sb = [Kr] 5s24d105p3

    x = elektron dari atom Cl

    Molekul senyawa SbCl5mempunyai orbital

    hibrida sp3d.

    Jadi, senyawa yang pasangan elektronnya

    mempunyai orbital hibrida sp3d dengan bentuk

    molekul trigonal bipiramida adalah PCl5dan SbCl5.

    Sementara itu, SnCl4mempunyai orbital hibridasp3dengan bentuk molekul tetrahedral. SeF6mempunyai orbital hibrida sp3d2dengan bentukmolekul oktahedral.

    14. Jawaban: b

    Y dengan elektron terluar ns2np1.

    x = elektron dari atom X

    Jadi, hibridisasi yang terjadi adalah sp2

    15. Jawaban: c

    Pada hibridisasi senyawa kompleks, atom

    pusatnya (atom dari unsur transisi) harus

    menyediakan orbital kosong sejumlah ligan yang

    akan bergabung.

    P Q P

    P

    hj hj h h

    hj hj h h

    s p3

    hj h h

    h h h hs p3

    h h h h

    s p3

    promosi

    h h h h h

    s p3 d

    promosi

    hj h h h

    h h h h h

    s p3 d

    hx hx hx hx hx

    s p3 d

    promosi

    hj h h h

    h h h h h

    s p3 d

    hx hx hx hx hx hx

    s p3 d2

    promosi

    hj hj h h

    h h h h h h

    s p3 d2

    hj h

    h h hs p2

    hx hx hx

    s p2

    promosi

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    19/96

    18 Bentuk Molekul dan Gaya Antarmolekul

    [Zn(NH3]4]2+

    NH3= molekul netral

    Zn bermuatan +2

    30Zn = [Ar] 4s23d10

    Zn2+= [Ar] 4s03d10

    Ion Zn2+berhibridisasi dengan menyediakan empat

    ruang kosong untuk ditempati oleh NH3.

    Zn

    xx = NH3

    Jadi, jenis hibridisasi [Zn(NH3)4]2+adalah sp3.

    16. Jawaban: e

    Zat A merupakan zat yang mempunyai jenis ikatan

    kovalen polar karena titik didihnya rendah, tidakdapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk

    lelehannya, tetapi dapat menghantarkan arus listrik

    dalam bentuk larutannya. Zat B merupakan zat

    yang mempunyai jenis ikatan kovalen nonpolar

    karena titik didihnya rendah dan tidak dapat

    menghantarkan arus listrik baik dalam bentuk

    lelehan maupun larutannya. Senyawa yang

    berikatan ion mempunyai titik didih tinggi dan dapat

    menghantarkan arus listrik dalam bentuk lelehan

    maupun larutannya.

    17. Jawaban: c

    CO dan N2, keduanya mempunyai gaya Van derWaals, tetapi CO mengalami gaya tarik dipol,

    sedangkan N2 mengalami gaya London. CO

    merupakan senyawa polar sehingga gaya Van der

    Waals-nya (gaya tarik dipol) lebih kuat daripada

    gaya Van der Waals (gaya London) molekul N2yang

    bersifat nonpolar meskipun Mr-nya sama.

    18. Jawaban: b

    Molekul CH4 dan SiH4sama-sama berbentuk

    tetrahedral. Dalam molekul CH4terdapat 4 momen

    dipol yang sama besar dari atom C dan H yang

    saling menyudut sama besar sehingga resultan dari

    keempat momen dipol ini mendekati nol. Demikianpula dengan SiH4. Dengan demikian, molekul CH4dan SiH4sama-sama bersifat nonpolar. Perbedaan

    titik didih, yaitu titik didih senyawa CH4lebih rendah

    daripada SiH4karena massa molekul relatif CH4lebih kecil daripada SiH4.

    19. Jawaban: c

    Di sekeliling atom pusat molekul AlCl3terdapat 3

    domain elektron yang semuanya merupakan PEI.

    Dengan demikian, AlCl3mempunyai notasi VSEPR

    AX3. Bentuk molekulnya segitiga datar dan ketiga

    sudutnya membentuk sudut sebesar 120 terhadap

    atom pusat.

    20. Jawaban: e

    Gaya antarmolekul yang paling kuat adalah yang

    di dalamnya terdapat ikatan hidrogen. Ikatan

    hidrogen terbentuk dalam molekul HF dan

    CH3COOH.

    21. Jawaban: e

    n-butana mempunyai titik didih 0C yang lebih tinggi

    daripada 2-metil propana yang mempunyai titik

    didih 12C. Hal ini karena n-butana mempunyai

    rantai lurus, sedangkan rantai 2-metil propana

    bercabang. Rantai lurus lebih berdekatan daripada

    rantai cabang sehingga gaya tariknya lebih kuat.

    Pada rantai lurus, inti atom lebih mudah

    menginduksi awan elektron sehingga memiliki gaya

    tarik-menarik dipol sesaat yang lebih besar. Pada

    senyawa yang bercabang, inti atom sukar

    menginduksi awan elektron sehingga gaya Londonlebih lemah. Jadi, untuk massa molekul relatif yang

    sama, bentuk molekul yang tidak bercabang

    mempunyai titik didih yang lebih tinggi daripada

    bentuk molekul bercabang. Akibatnya, bentuk

    molekul lurus mempunyai gaya London yang lebih

    besar daripada bentuk molekul bercabang.

    22. Jawaban: b

    Kelompok senyawa yang memiliki ikatan hidrogen

    merupakan kelompok senyawa yang mengalami

    penyimpangan titik didih dalam grafik dari senyawa

    segolongannya. H2O, HF, dan NH3memiliki ikatan

    hidrogen karena titik didihnya paling tinggi di antarasenyawa segolongannya, padahal Mr-nya paling

    kecil. Hal ini karena ikatan hidrogen lebih kuat

    daripada ikatan Van der Waals sehingga untuk

    memutuskannya diperlukan energi yang lebih

    tinggi.

    23. Jawaban: b

    Molekul bersifat polar karena pasangan elektron

    yang digunakan untuk membentuk ikatan kovalen

    tertarik lebih kuat pada salah satu atom. Molekul

    polar bersifat tidak simetris dan mempunyai

    pasangan elektron bebas. Molekul yang mengikuti

    kaidah oktet artinya atom molekul tersebutdikelilingi 8 elektron sehingga bersifat stabil seperti

    gas mulia. Jadi, rumus molekul AB3 sebagai

    berikut.

    Pada molekul tersebut terdapat satu pasangan

    elektron bebas.

    B A B

    B

    3d10 4s0 4p0

    hj hj hj hj hj

    hj hj hj hj hj xx xx xx xx

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    20/96

    19Kimia Kelas XI

    24. Jawaban: b

    PCl3 mempunyai bentuk yang tidak simetris

    sehingga bersifat polar. Molekul-molekul polar

    cenderung saling mendekatkan kutub positifnya

    dengan kutub negatif molekul lain membentuk gaya

    tarik-menarik yang disebut gaya tarik dipol.

    25. Jawaban: cOksigen yang bersifat nonpolar atau merupakan

    molekul yang tidak mempunyai dipol dapat larut

    dalam air (molekul yang mempunyai dipol). Hal ini

    karena gas oksigen membentuk dipol sesaat dalam

    air. Dipol sesaat terbentuk ketika molekul yang

    tidak mempunyai dipol saling tarik-menarik dengan

    molekul yang mempunyai dipol. Interaksi tersebut

    terjadi secara induksi. Ujung molekul dipol yang

    bermuatan positif menginduksi awan elektron

    molekul yang tidak mempunyai dipol. Setelah

    terbentuk dipol sesaat, akan terjadi ikatan antara

    molekul dipol dan molekul dipol sesaat. Hal inilahyang mengakibatkan oksigen dapat larut dalam air.

    26. Jawaban: d

    Ikatan hidrogen terjadi oleh gaya tarik-menarik

    antara atom hidrogen dari molekul yang satu dengan

    atom molekul lain yang sangat elektronegatif (F,

    O, atau N) pada senyawa NH3, H2O, dan HF.

    27. Jawaban: d

    Ikatan hidrogen terbentuk antara atom hidrogen

    dan atom yang sangat elektronegatif (F, O, atau

    N). Adanya ikatan hidrogen mengakibatkan titik

    didih senyawa semakin tinggi. Oleh karena itu,

    senyawa yang mempunyai ikatan hidrogen palingkuat adalah HF. Ikatan hidrogen pada senyawa HF

    lebih kuat daripada ikatan hidrogen pada senyawa

    H2S. Sementara itu, pada senyawa HI, HBr, dan

    HCl terjadi gaya Van der Waals.

    28. Jawaban: b

    Dalam satu golongan dari atas ke bawah pada

    sistem periodik, massa atom relatif unsur semakin

    besar. Massa molekul relatif F2 < Cl2 < Br2.

    Semakin besar massa molekul relatif suatu

    molekul, semakin tinggi titik didihnya sehingga

    semakin kuat gaya Londonnya. Jadi, urutan

    kekuatan gaya London Br2> Cl2> F2.

    29. Jawaban: d

    Sudut ikatan H2O sebesar 104,5 karena adanya

    pasangan elektron bebas pada orbital hibrida atom

    pusat, yaitu pada orbital 2s dan 2px. Pasangan

    elektron bebas ini akan berdesakan dengan

    pasangan elektron ikatan pada orbital 2pydan 2pzsehingga sudut ikatannya mengecil.

    30. Jawaban: a

    Gaya London merupakan gaya yang relatif lemah

    dan terjadi pada sesama senyawa nonpolar. Zat

    yang molekulnya saling tarik-menarik hanya

    dengan gaya London akan mempunyai titik leleh

    dan titik didih yang rendah jika dibandingkan

    dengan zat lain yang massa molekul relatifnyasama. Jika molekul-molekulnya kecil, zat-zat

    tersebut biasanya berbentuk gas pada suhu kamar.

    Misal H2, N2, CH4, He, O2, Br2, dan I2.

    B. Uraian

    1. a. ClO4

    Pasangan elektron =

    = 16

    PEI = 5 1 = 4

    Pasangan pusat = 16 (3 4) = 4

    PEB = 4 4 = 0

    PEI = 4 dan PEB = 0.Notasi VSEPR: AX4.

    Jadi, bentuk molekul ion ClO4adalah tetra-

    hedral.

    b. NH4+

    Pasangan elektron =

    = 4

    PEI = 5 1 = 4

    Pasangan pusat = 4 (3 0) = 4

    PEB = 4 4 = 0

    PEI = 4 dan PEB = 0.

    Notasi VSEPR: AX4.

    Jadi, bentuk molekul ion NH4+adalah tetra-

    hedral.

    c. AlF63

    Pasangan elektron =

    = 24

    PEI = 7 1 = 6Pasangan pusat = 24 (3 6) = 6

    PEB = 6 6 = 0

    PEI = 6 dan PEB = 0.

    Notasi VSEPR: AX6.

    Jadi, bentuk molekul ion AlF63adalah okta-

    hedral.

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    21/96

    20 Bentuk Molekul dan Gaya Antarmolekul

    2. a. XeF2;

    Pasangan elektron =

    = 11

    PEI = 3 1 = 2

    Pasangan pusat = 11 (3 2) = 5

    PEB = 5 2 = 3

    Jadi, PEI = 2 dan PEB = 3b. XeF4;

    Pasangan elektron =

    = 18

    PEI = 5 1 = 4

    Pasangan pusat = 18 (3 4) = 6

    PEB = 6 4 = 2

    Jadi, PEI = 4 dan PEB = 2.

    c. XeO3;

    Pasangan elektron =

    = 13

    PEI = 4 1 = 3

    Pasangan pusat = 13 (3 3) = 4PEB = 4 3 = 1

    Jadi, PEI = 3 dan PEB = 1.

    3. PEI = 5

    PEB = 1

    Notasi VSEPR = AX5E

    Bentuk molekul = Piramida segi empat

    Contoh molekul = IF5Gambar molekulnya sebagai berikut.

    4. a. Molekul yang memiliki sudut ikat 180

    berbentuk linear. Linear yaitu bentuk molekul

    yang disusun oleh tiga atom yang berikatan

    dalam satu garis lurus dan sebuah atom

    sebagai pusatnya, contoh: ZnCl2dan BeCl2b. Molekul yang memiliki sudut ikat 109,5

    berbentuk tetrahedral. Tetrahedral yaitu

    bentuk molekul yang tersusun atas lima atom

    yang berikatan dengan empat pasang elektron

    ikatan, contoh: CH4dan CCl4.

    c. Molekul yang memil iki sudut ikat 90berbentuk oktahedral. Oktahedral yaitu bentuk

    molekul yang terdiri atas delapan bidang yang

    merupakan segitiga sama sisi, contoh: SF6.

    5. 15A = 1s22s22p63s23p3

    x = elektron dari atom B

    Orbital hibridanya sp3d. Bentuk molekulnya trigo-

    nal bipiramida.

    6. Ikatan bersifat nonpolar jika molekulnya dibentuk

    dari atom pusat yang terikat pada atom-atom lain

    yang sama sehingga dipol-dipol ikatan yang ada

    saling meniadakan, contoh CO2. Sebaliknya, jika

    atom pusat terikat pada atom lain yang tidak sama,molekul akan bersifat polar.

    7. Gaya London lebih lemah daripada gaya tarik dipol

    karena gaya London terjadi dalam molekul nonpolar.

    Sementara itu, gaya tarik dipol terjadi pada molekulpolar. Ikatan hidrogen paling kuat di antara ketiga

    ikatan tersebut.

    8. Senyawa yang terbentuk berupa HCl dan HI. HClakan lebih polar daripada HI. Hal ini karena dalam

    satu golongan, dari atas ke bawah elektro-

    negativitasnya semakin kecil sehingga elektro-negativitas Cl lebih besar daripada elektro-

    negativitas I. Akibatnya, HCl bersifat lebih polardaripada HI.

    9. Gaya Van der Waals menentukan kuat lemahnya

    gaya tarik-menarik molekul dalam senyawa non-polar ataupun polar. Hal ini berakibat pada tinggi

    rendahnya titik didih suatu senyawa. Jika gaya Van

    der Waals senyawa kuat maka titik didihnya juga

    tinggi. Titik didih ini menggambarkan energi yangdiperlukan untuk memutuskan ikatan dalam suatu

    molekul. Semakin banyak energi yang diperlukan,

    titik didihnya semakin tinggi.

    10. Titik didih senyawa sebanding sekaligus

    mencerminkan kekuatan gaya London. GayaLondon semakin besar jika distribusi elektron

    semakin besar, jumlah elektron semakin banyak,

    Mrsemakin besar, dan elektron terikat lemah olehinti. Jadi, urutan gas mulia dalam segolongan

    semakin ke bawah, titik didih semakin besar (He

    < Ne < Ar< Kr).

    hx hx hx hx hx

    s p3 d

    promosi

    hj h h h

    h h h h h

    s p3 d

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    22/96

    21Kimia Kelas XI

    2. Memahami perubahan

    energi dalam reaksi

    kimia dan cara peng-

    ukurannya.

    Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator

    2.1 M e nd e sk r ip s ik a n

    perubahan entalpi

    suatu reaksi, reaksi

    eksoterm, dan reaksi

    endoterm.

    2.2 Menentukan H reaksi

    berdasarkan perco-baan, hukum Hess,

    data perubahan entalpi

    pembentukan standar,

    dan data energi ikatan.

    Bekerja

    sama

    Bekerja sama dengan teman sesama anggota

    kelompok dalam melaksanakan praktikum.

    Pada bab ini akan dipelajari:

    1. Reaksi Termokimia dan Perubahan Entalpi2. Macam-Macam Perubahan Entalpi

    3. Penentuan Perubahan Entalpi Reaksi

    Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter

    Menjelaskan tentang reaksi

    termokimia dan perubahan entalpi

    1. Membedakan reaksi ekso-

    term dan reaksi endoterm

    2. Menul iskan persamaan

    termokimia

    Menjelaskan cara menentukan

    perubahan entalpi reaksi

    Menghitung perubahan entalpi

    reaksi (H) dengan:1. kalorimeter

    2. data entalpi pembentukan

    standar

    3. diagram siklus energi

    (hukum Hess)

    4. energi ikatan

    Menjelaskan macam-macam

    perubahan entalpi

    Menuliskan definisi dan contoh

    dari:

    1. Hf2. Hd3. Hc4. Hn5. Hv

    6. Hfus7. Hsub

    8. Hsol

    Termokimia

    Siswa mampu mendeskripsikan

    perubahan entalpi suatu reaksi, reaksi

    eksoterm, dan reaksi endoterm

    Siswa mampu mendeskripsikan

    perubahan entalpi suatu reaksi, reaksi

    eksoterm, dan reaksi endoterm

    Siswa mampu menentukan H reaksiberdasarkan percobaan, hukum Hess,

    data perubahan entalpi pembentukan

    standar, dan data energi ikatan

    Siswa dapat menjelaskan reaksi termokimia dan perubahan

    entalpinya, macam-macam perubahan entalpi, serta menentukan

    perubahan entalpi reaksi

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    23/96

    22 Termokimia

    A. Pilihan Ganda

    1. Jawaban: a

    Dalam percobaan tersebut, yang merupakan

    sistem adalah larutan HCl dan KOH. Tabung reaksimerupakan lingkungan.

    2. Jawaban: e

    Reaksi kimia yang ditunjukkan oleh diagram reaksi

    tersebut merupakan eraksi endoterm. Entalpi zat

    yang bereaksi lebih kecil daripada entalpi zat hasil

    reaksi. H berharga positif menunjukkan reaksiendoterm.

    3. Jawaban: e

    Pada reaksi eksoterm terjadi perpindahan kalor dari

    sistem ke lingkungan, perubahan entalpi negatif,

    reaksi melepas kalor, berlangsung spontan, dan

    terjadi kenaikan suhu.

    4. Jawaban: d

    CaCO3(s) CaO(s)+ CO

    2(g) H = +435 kJ

    Pernyataan yang tepat untuk persamaan

    termokimia tersebut yaitu:

    1) kalor penguraian 2 mol CaCO3sebesar 870 kJ;

    2) pada penguraian 1 mol CaCO3diperlukan

    kalor sebesar 435 kJ;

    3) dalam penguraian 1 mol CaCO3sebanyak

    435 kJ kalor mengalir dari lingkungan ke sistem.

    5. Jawaban: a

    Proses endoterm merupakan proses yang

    membutuhkan kalor sehingga terjadi perpindahan

    kalor dari lingkungan ke sistem. Suhu setelah

    reaksi lebih kecil daripada suhu sebelum reaksi.

    Proses endoterm ditunjukkan oleh gambar 1) dan

    2). Sebaliknya, gambar 3) dan 4) merupakan

    gambar proses eksoterm. Pada reaksi ini sistem

    melepaskan kalor ke lingkungan. Suhu setelah

    reaksi lebih besar daripada suhu sebelum reaksi.

    6. Jawaban: b

    Besarnya perubahan entalpi reaksi sama dengan

    kalor reaksinya dengan tanda berlawanan untuk

    reaksi endoterm, H = + kkal atau kalor reaksinya. Sebaliknya jika reaksi eksoterm, H = kkal

    atau kalor reaksinya .

    7. Jawaban: b

    Pada diagram entalpi tersebut, entalpi produk lebih

    kecil dari entalpi reaktan sehingga perubahan

    entalpinya berharga negatif. Dengan demikian

    diagram tersebut merupakan diagram reaksi

    eksoterm. Pada reaksi eksoterm kalor berpindah

    dari sistem ke lingkungan.

    8. Jawaban: a

    H2(g)+

    O

    2(g)H

    2O() H = 287,3 kJ

    Massa O2= 20 gram

    Mol O2=

    = 1,25 mol

    Mol H2O = 2 mol O

    2= 2 1,25 mol = 2,5 mol

    DH = 2,5 mol (287,3 kJ) = 718,25

    9. Jawaban: dReaksi endoterm menyerap kalor dari lingkungansehingga suhu lingkungan berkurang. Pada reaksiini suhu setelah reaksi lebih kecil dari sebelumreaksi. Jadi, peristiwa yang merupakan reaksiendoterm terjadi pada nomor 3) dan 4).

    10. Jawaban: e

    Pernyataan yang benar tentang reaksi tersebut

    adalah:1) merupakan reaksi eksoterm karena H

    berharga negatif;

    2) dilepaskan kalor ketika molekul HBr terbentuk;

    3) pada pembentukan 2 mol gas HBr dilepaskan

    kalor sebesar y kJ;

    4) diperlukan kalor untuk memutuskan ikatan

    hidrogen dan bromin.

    B. Uraian

    1. a. Sistem: CaC2(s), H

    2O(), Ca(OH)2(s), dan

    C2H

    2(g)

    b. Lingkungan: gelas beker dan udarac. Diagram tingkat energinya:

    d. Kalor berpindah dari lingkungan ke sistem

    (reaksi endoterm)

    2. Reaksi eksoterm adalah reaksi yang berlangsung

    spontan, mengalami perpindahan kalor dari sistemke lingkungan, mengalami kenaikan suhu, melepas-kan kalor, dan perubahan entalpinya berharga

    negatif (H < 0).Contoh:

    a. CH4(g)+ 2O

    2(g) CO

    2(g) + 2H

    2O()

    H = x kJ/molb. 4Fe(s)+ 3O

    2(g)+ 2xH

    2O()2Fe

    2O

    3 xH

    2O(s)

    H = y kJ/molc. H

    2SO

    4(aq)+ CuO(s)CuSO

    4(aq)+ H

    2O()

    H = z kJ/mol

    Ca(OH)2(s) + C

    2H

    2(g)

    CaC2(s) + 2H

    2O()

    H

    H > 0

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    24/96

    23Kimia Kelas XI

    3. Reaksi adan bmerupakan reaksi endoterm karena

    memerlukan kalor dan H berharga positif.Sementara itu, reaksi c, d, dan e merupakan

    reaksi eksoterm karena melepaskan kalor dan Hberharga negatif.

    4. Reaktan: CO2

    Produk: CO(g)+

    O

    2(g)

    Entalpi reaktan (awal) lebih kecil dari entalpi produk

    (akhir). Dengan demikian, perubahan entalpinya

    berharga positif (H > 0) dan reaksi tersebuttermasuk reaksi endoterm.

    5. a. Pada reaksi tersebut terjadi perpindahan kalor

    dari sistem ke lingkungan sehingga merupakan

    reaksi eksoterm.

    b. Persamaan termokimia dari reaksi tersebut:

    Ag(s)+

    Cl

    2(g)AgCl(s) H = 127 kJ/mol

    A. Pilihlah jawaban yang tepat!

    1. Jawaban: bDefinisi dari kalor pembakaran standar yaitu kalor

    yang dilepaskan atau diserap pada pembakaran

    1 mol senyawa pada kondisi standar, atau pada

    suhu 25C dan tekanan 1 atm.

    2. Jawaban: d

    Perubahan entalpi netralisasi standar (Hc) adalah

    perubahan entalpi yang dihasilkan atau diperlukan

    pada penetralan 1 mol zat basa oleh asam atau 1

    mol asam oleh basa pada suhu 25C dan tekanan

    1 atm seperti pada reaksi d. Sementara itu, reaksi

    c merupakan reaksi pembentukan, reaksi b

    merupakan reaksi fermentasi, reaksi amerupakanreaksi pembakaran, dan reaksi emerupakan reaksi

    hidrolisis.

    3. Jawaban: d

    Penguraian 1 mol AgNO3memerlukan energi

    sebesar 95 kJ. Dengan demikian, pada penguraian

    2 mol AgNO3diperlukan kalor sebesar 2 95 kJ

    = 190 kJ. Persamaan termokimianya:

    2AgNO32Ag + N

    2+ 3O

    2 H = +190 kJ

    Reaksi amerupakan reaksi ionisasi.

    Reaksi bmerupakan penguraian AgNO3, tetapi

    bukan ke unsur-unsur pembentuknya.

    Reaksi cbukan reaksi penguraian karena N dan Oseharusnya diatomik. Reaksi eseharusnya nilai

    H reaksi sebesar 95 kJ karena AgNO3 yang

    diuraikan sebesar 1 mol.

    4. Jawaban: d

    Pada reaksi 2NO(g) N2(g) + O

    2(g) H = +y kJ

    berarti:

    a. H pembentukan 2NO = y kJb. H pembakaran N

    2= y kJ

    c. H penguraian 2NO = +y kJd. pada pembentukan 2 mol NO dibebaskan kalor

    sebesar y kJ

    e. pada penguraian 14 gram N2diperlukan kalor

    sebesar:

    =

    mol

    mol y kJ =

    y kJ

    5. Jawaban: c

    Hfmerupakan perubahan entalpi pembentukan

    standar 1 mol senyawa. Reaksi pembentukan

    1 mol senyawa ditunjukkan oleh reaksi 1) dan 2).

    Hfadalah perubahan entalpi penguraian standar

    1 mol senyawa. Reaksi penguraian ditunjukkan

    oleh reaksi 3) dan 4). Hcadalah perubahan

    entalpi pembakaran standar 1 mol senyawa,

    ditunjukkan oleh reaksi 5). Oleh karena itu, reaksi

    H f, Hd, dan Hc secara berturut-turutditunjukkan oleh nomor 1), 3), dan 5).

    6. Jawaban: d

    mol bahan bakar =

    =

    = 0,05 mol

    Entalpi pembakaran yang dihasilkan

    = mol entalpi

    =

    5,460 kJ

    = 5,460 kJ

    7. Jawaban: b

    H =Hfproduk

    Hf reaktan

    ={(4 H CO2+ 2 H H

    2O) (2 H C

    2H

    2+

    5 H O2)}

    2.600 = {(4(395) + 2(285)) (2(H C2H

    2) + 5(0))}

    2.600 = {(2.150) 2(H C2H

    2)}

    2(H C2H

    2) = 450 kJ

    HfC

    2H

    2=

    = +225 kJ

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    25/96

    24 Termokimia

    8. Jawaban: d

    CH4(g)+ 2O

    2(g) CO

    2(g)+ 2H

    2O(g)

    H = 802 kJ/mol

    mol CH4=

    = 0,3 mol

    Kalor yang dibebaskan pada pembakaran 4,8 g

    CH4 = 0,3 mol 802 kJ.= 240,6 kJ

    9. Jawaban: c

    Reaksi pembakaran standar berarti jumlah gas

    metana yang dibakar sebanyak 1 mol.

    mol CH4pada 5 gram CH

    4:

    mol CH4

    =

    =

    = 0,3125 mol

    Kalor yang dibebaskan pada pembakaran 1 mol

    CH4=

    278 kJ = 889,6 kJ/mol

    Persamaan termokimia reaksi pembakaran standar

    CH4sebagai berikut.

    CH4(g)+ 2O

    2(g)CO

    2(g)+ 2H

    2O(g)H

    c= 889,6 kJ

    10. Jawaban: d

    4Li(s)+ O2(g) 2Li

    2O(s) H

    f= 598,8 kJ/mol

    2 mol Li2O = 598,8

    Kalor yang dilepas =

    H

    fLi

    2O

    150 =

    598,8

    mol Li2O = 0,5 mol

    mol Li = 2 mol Li2O = 1 mol

    massa Li = mol ArLi = 1 7 = 7 g

    B. Uraian

    1. Persamaan termokimia reaksi-reaksi pembentukan

    zat-zat tersebut sebagai berikut.

    a.

    H

    2(g)+

    N

    2(g)+

    O

    2(g) HNO

    3(g)

    Hf= 135 kJ mol1

    b. Na(s)+ P(s)+ 2O2(g)

    NaPO

    4(s)

    Hf= 1.917,4 kJ mol1

    c. C(s)+

    H

    2(g)+

    N

    2(g)+ O

    2(g) CH

    3NO

    2()

    Hf= 1.134 kJ mol1

    2. Reaksi:

    H2(g)+

    O

    2(g) H

    2O(g) H

    f= 241,8 kJ/mol

    mol H2=

    = 0,25 mol

    mol H2~ mol H

    2O ~ 0,25 mol

    H = mol H2O H

    fH

    2O

    = 0,25 mol (241,8) kJ/mol = 60,45 kJ

    3. Massa NaCl = 1 gram

    Mol NaCl =

    =

    = 0,017 mol

    Entalpi pembentukan standar ditentukan pada

    1 mol NaCl, sehingga massa NaCl yang diperlukan

    harus sebanyak 58,5 gram.

    a. Entalpi pembakaran pada 1 mol NaCl

    =

    7,024 kJ = 413,18 kJmol1

    b. Persamaan termokimia pembentukan standar

    NaCl

    Na(s)+

    Cl2(g)NaCl(s) Hc= 413,18 kJ/mol4. Diketahui:H

    fH

    2O(g)= 245 kJ

    HfH

    2O()= 287 kJ

    mol H2O =

    = 3,5 mol

    H2+

    O

    2H

    2O(g) H = 245 kJ

    H2O()H

    2+

    O

    2 H = +287 kJ

    +H

    2O()H

    2O(g) H = +42 kJ

    Persamaan termokimia: H2O()H

    2O(g)42 kJ.

    Untuk menguapkan 1 mol H2O diperlukan kalorsebesar 42 kJ. Dengan demikian, untuk

    menguapkan 3,5 mol H2O diperlukan kalor

    sebanyak 3,5 42 kJ = 147 kJ.

    Jadi, kalor yang diperlukan untuk menguapkan

    63 gram air sebanyak 147 kJ.

    5. Diketahui entalpi pembakaran isooktana yaitu

    5.460 kJ mol1dan massa jenis isooktan = 0,7 kg L1.

    Dengan demikian massa isooktan dalam 1 L bensin

    = 87% 1 L 0,7 kg L1

    = 0,609 kg = 609 gram

    mol isooktana =

    =

    = 5,34 mol

    Kalor yang dibebaskan pada pembakaran 1 L bensin

    =

    mol 5.460 kJ mol1

    = 29.156,4 kJ

    Jadi, kalor yang dibebaskan pada pembakaran

    1 L bensin sebesar 29.156,4 kJ.

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    26/96

    25Kimia Kelas XI

    A. Pilihlah jawaban yang tepat!

    1. Jawaban: d

    Hf NH

    3(g)= 46 kJ/mol

    Persamaan termokimia:

    N

    2(g)+

    H

    2(g)NH

    3(g) H = 46 kJ/mol

    Besarnya perubahan entalpi untuk reaksi:

    2NH3(g)N

    2(g)+ 3H

    2(g)yaitu 2 (46) = 92 kJ.

    Karena reaksi tersebut kebalikan dari reaksi pem-

    bentukan NH3, maka harga perubahan entalpinya

    juga kebalikan sehingga H = +92 kJ/mol.

    2. Jawaban: b

    HcCH

    4merupakan reaksi pembakaran metana:

    CH4(g)+ 2O

    2(g)CO

    2(g)+ 2H

    2O(g)

    H = 890 kJ/molH

    fCO

    2merupakan reaksi pembentukan CO

    2:

    C(s)+ O2(g)CO

    2(g) H = 393,5 kJ/mol

    HfH

    2O merupakan reaksi pembentukan air:

    H2(g)+

    O

    2(g) H

    2O(g) H = 285,8 kJ/mol

    Reaksi pembentukan gas metana:

    C(s)+ 2H2(g)CH

    4(g) H = . . . ?

    Perubahan entalpi pembentukan gas metana dapat

    diperoleh dari penjumlahan reaksi pembakaran

    metana, pembentukan CO2, dan pembentukan air.

    Pada penggabungan reaksi tersebut, reaksi

    pembakaran metana dibalik untuk mendapatkan

    gas metana di ruas kanan, sedangkan reaksi

    pembentukan air dikalikan dua. Penggabungan

    reaksi-reaksi tersebut sebagai berikut.

    CO2(g)+ 2H

    2O(g)CH

    4(g)+ 2O

    2(g)H = 890 kJ

    C(s)+ O2(g)CO

    2(g) H = 393,5 kJ

    2H2(g)+ O

    2(g)2H

    2O(g) H = 571,6 kJ

    +

    C(s)+ 2H2(g)CH

    4(g) H = 75,1 kJ

    3. Jawaban: c

    Reaksi pembakaran CH4:

    CH4(g)+ 2O2(g)CO2(g)+ 2H2O(g)H = 80 kJ/molmol CH

    4=

    =

    = 0,5 mol

    Jika kalor pembakaran 1 mol CH4sebesar 80 kJ/mol

    maka perubahan entalpi 0,25 mol CH4:

    (80 kJ/mol) = 40 kJ

    Jadi, perubahan entalpi pembakaran 8 gram CH4

    sebesar 40 kJ.

    4. Jawaban: b

    Reaksi yang diminta:

    2NO2(g)N

    2O

    4(g) H = . . . ?

    Untuk mendapatkan reaksi tersebut, persamaan

    reaksi 1) dibalik dikalikan dua, sedangkan reaksi

    2) tetap. Penggabungan kedua persamaan reaksi

    tersebut menjadi sebagai berikut.

    1) 2NO2(g)2NO(g)+ O

    2(g) H = 2a kJ

    2) 2NO(g)+ O2(g)N

    2O

    4(g) H = b kJ

    +2NO

    2(g) N

    2O

    4(g) H = 2a + b kJ

    Jadi, besarnya perubahan entalpi untuk reaksi

    2NO2(g) N

    2O

    4(g) adalah (2a + b) kJ.

    5. Jawaban: c

    H = m c T

    = (50 + 50) g 4,2 J g1

    C1

    6C= 25,2 J

    6. Jawaban: c

    Persamaan reaksi:

    2Al(s)+ Fe2O

    3(s)2Fe(s)+ AI

    2O

    3(s)

    diperoleh dari penggabungan kedua reaksi di atas,

    dengan cara membalik persamaan reaksi (1) dan

    menjumlahkannya dengan reaksi (2). Persamaan

    reaksinya menjadi sebagai berikut.

    1) Fe2O

    3(s)2Fe(s)+

    O

    2(g) H = +840 kJ

    2) 2Al(s)+

    O

    2(g)Al

    2O

    3(s) H = 1.680 kJ

    +2Al(s)+ Fe

    2O

    3(s)2Fe(s)+ Al2O3(s) H = 840 kJ

    Jadi, harga perubahan entalpi untuk reaksi

    2Al(s)+ Fe2O

    3(s)2Fe(s) + Al

    2O

    3(s)

    sebesar 840 kJ.

    7. Jawaban: a

    Massa larutan = volume massa jenis air

    = (2 1.000) ml 1 g/ml

    = 2.000 g

    T = (75-27)C = 48Cc = 4,2 J g1 C1

    q = m c T= 2.000 4,2 48

    = 403.200 J

    = 403,2 kJ

    Mol elpiji =

    =

    = 1 mol

    H =

    =

    = 403,2 kJ/mol

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    27/96

    26 Termokimia

    Energy/Energi

    C2H

    5OH()+ 3O

    2(g)

    2CO2(g)+ 3H

    2O()

    CaO(s) + H2O()

    H = 258 kJ

    Ca(OH)2(aq)

    H8. Jawaban: b

    Persamaan reaksi pembentukan Ca(OH)2(s)

    sebagai berikut.

    Ca(s)+ O2(g)+ H

    2(g)Ca(OH)

    2(s)

    Reaksi tersebut dapat diperoleh dengan meng-

    gabungkan ketiga reaksi di atas, yaitu reaksi 2)

    dan 3) dibagi dua sedangkan reaksi 1) tetap. Peng-gabungan ketiga reaksi tersebut sebagai berikut.1) CaO(s) + H

    2O() Ca(OH)

    2(s) H = 64 kJ

    2) H2(g)+

    O

    2(g)H

    2O() H = 285,5 kJ

    3) Ca(s) +

    O

    2(g) CaO(s) H = 634,5 kJ

    +Ca(s)+ H

    2(g)+ O

    2(g)Ca(OH)

    2(s) H = 984 kJ

    Jadi, harga H untuk reaksi pembentukanCa(OH)

    2(s)sebesar 984 kJ/mol.

    9. Jawaban: b

    Reaksi pembakaran (Hc) 2 mol C:

    2C + 2O22CO2, H = 790,4 kkalReaksi pembakaran (H

    c) 2 mol CO:

    2CO + O22CO

    2, H = 568,6 kkal

    Reaksi pembentukan (Hf) CO:

    2C + 2O22CO

    2 H = 790,4 kkal

    2CO22CO + O

    2 H = +568,6 kkal

    +2C + O

    22CO H = 221,8 kkal

    H untuk 1 mol CO =

    kkal = 110,9 kkal.

    10. Jawaban: e

    Perubahan entalpi pada pembakaran 1 mol propanasebesar 2.220 kJ. Persamaan reaksi:

    C3H

    8(g)+ 5O

    2(g)3CO

    2(g)+ 4H

    2O(g)

    mol CO2=

    =

    =

    mol

    Banyak kalor untuk 3 mol CO2=

    (2.220) kJ

    Banyak kalor untuk

    mol CO

    2:

    (2.220) kJ =

    (2.220) kJ

    11. Jawaban: a

    H1 =H2+ H3H

    2= H

    1 H

    3

    = 66 kJ (114 kJ)

    = 180 kJ

    12. Jawaban: d

    Reaksi pembentukan Ca(OH)2(aq):

    CaO(s)+ H2O() Ca(OH)

    2(aq) H = 258 kJ

    Oleh karena pada reaksi tersebut dibebaskan kalor,

    maka perubahan entalpinya berharga negatif.

    Dengan demikian, entalpi produk Ca(OH)2lebih

    kecil daripada entalpi reaktan (CaO(s) + H2O()).

    Diagram tingkat energinya sebagai berikut.

    13. Jawaban: c

    H ={(DC =C

    + 4(DC H

    ) + 2(DO H

    )) (DC C

    +

    5(DC H

    ) + DC O

    + DO H

    )}

    = {(607 + 4(410) + 2(460)) (343 + 5(410) +

    351 + 460)}

    = 37 kJ/mol

    14. Jawaban: e

    H4

    =H1

    +H2

    +H322,6 =H

    1 228,2 kJ 110,2 kJ

    H1

    = 22,6 kJ (228,2 kJ) (110,2 kJ)

    = 361 kJ

    15. Jawaban: c

    Reaksi pembakaran etanol merupakan reaksi

    eksoterm karena Hreaksi

    berharga negatif. Hreaksi diperoleh dari pengurangan H

    produkdengan

    Hreaktan

    . Karena Hreaksi

    berharga negatif maka

    Hproduk

    < Hreaktan

    .

    Jadi, grafik persamaan reaksi pembakaran etanol

    sebagai berikut.

    B. Uraian

    1. Persamaan termokimia pembakaran 2 mol gas

    etuna sebagai berikut.

    2C2H

    2(g)+ 5O

    2(g)4CO

    2(g)+ 2H

    2O(g)

    H = 2.372 kJmol C2H

    2pada kondisi standar (STP)

    =

    =

    = 0,125 mol

    Kalor yang dilepas pada STP

    =

    H

    =

    (2.372) kJ = 148,25 kJ

    Jadi, kalor yang dilepaskan pada pembakaran

    2,8 L C2H

    2sebanyak 148,25 kJ .

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    28/96

    27Kimia Kelas XI

    2. T1= 20C

    T2= 35C

    T = (35 20)C = 15a. Kalor reaksi total pada reaksi diperoleh dari

    penjumlahan kalor reaksi larutan dan kalor

    reaksi kalorimeter.

    1) Kalor reaksi larutan (H1)H

    1= m c T= (250 + 250) ml 1 kal/gramC 15C

    = 7.500 kal

    2) Kalor reaksi kalorimeter (H2)

    H2

    = C T= 120 kal/gramC 15C

    = 1.800 kal

    Kalor reaksi total = H1+ H

    2

    = (7.500 + 1.800) kal

    = 9.300 kal

    = 9,3 kkal

    1 kal = 4,2 jouleKalor reaksi total = 9,3 kkal 4,2 J

    = 39,06 kJ

    Jadi, jumlah kalor reaksi total yang di-

    perlukan pada reaksi tersebut sebesar

    39,06 kJ.

    b. Persamaan termokimia:

    HBr(aq)+ NaOH(aq)NaBr(aq)+ H2O(aq)

    H = 39,06 kJ/mol

    3. Cuplikan + O2

    2CO2+ 3H

    2O

    q = 7.464,77 kJ

    H = {(2 HfCO

    2+ 3 H

    fH

    2O) (H

    fcuplikan

    + HfO2)}= {(2(395,2) + 3(286,9)) (278,9 + 0)}

    = 1.372,2 kJ/mol

    mol =

    mol cuplikan =

    = 5,44 mol

    Mrcuplikan =

    = 46

    Jadi, Mrcuplikan yang dibakar 46 g/mol.4. Reaksi penguapan 2 mol air:

    2H2O()2H

    2O(g)

    H = HfH

    2O(g) H

    fH

    2O()

    = 484 kJ (570) kJ

    = +86 kJ

    Persamaan termokimia penguapan 2 mol air;

    2H2O()2H

    2O(g) H = +86 kJ

    Kalor yang dilepaskan/diserap pada proses

    penguapan 1 mol air adalah

    86 kJ = 43 kJ.

    Jadi, kalor yang diserap pada proses penguapan

    1 mol air sebesar 43 kJ.

    5. H2C = CH

    2+ Cl

    2 ClH

    2C CH

    2Cl

    Hreaksi

    = {(DC = C

    + 4 DC H

    + DCl Cl

    ) (DC C

    +

    2 DC Cl

    + 4 DC H

    )}

    = {(612 + 4(414) + 243) (347 + 2(331) +

    4(414))}

    = 154 kJ/mol

    A. Pilihan Ganda

    1. Jawaban: d

    Reaksi di atas merupakan reaksi penguraian

    1 mol CaCO3, dengan menyerap kalor sejumlahy kkal. Dengan demikian, y disebut sebagai kalor

    penguraian CaCO3.

    2. Jawaban: d

    Perubahan entalpi pembentukan standar gas HI

    berasal dari

    mol gas H

    2 dan

    mol gas I

    2

    membentuk 1 mol gas HI. Persamaan reaksinya

    dituliskan

    H

    2(g)+

    I2(g) HI(g).

    3. Jawaban: d

    Persamaan reaksi 2CO + O22CO

    2merupakan

    reaksi pembakaran 2 mol CO. Oleh karena itu,

    perubahan entalpinya merupakan kalor pembakar-

    an 2 mol CO, yaitu sebesar x kJ/mol, sedangkanuntuk pembakaran 1 mol CO kalor pembakarannya

    sebesar

    x kJ/mol = 0,5x kJ/mol.

    4. Jawaban: a

    Persamaan termokimia pembentukan CO:

    C(s)+

    O

    2(g)CO(g) H = x kkal/mol

    Persamaan termokimia pembakaran CO:

    CO(g)+

    O

    2(g)CO

    2(g) H = y kkal/mol

  • 7/18/2019 02 KIMIA 11A 2013.pdf

    29/96

    28 Termokimia

    Persamaan termokimia pembentukan CO2:

    C(s)+ O2(g)CO

    2(g) H = . . . kkal/mol

    Reaksi pembentukan CO2 dapat diperoleh dari

    penjumlahan reaksi pembentukan CO dan pem-

    bakaran CO dengan persamaan sebagai berikut.

    C(s)+

    O2

    (g)CO(g) H = x kkal/mol

    CO(g)+

    O

    2(g)CO

    2(g) H = y kkal/mol

    +C(s)+ O

    2(g)CO

    2(g) H = (x + y) kkal/mol

    Jadi, kalor pembentukan CO2 yang diserap

    (x + y) kkal/mol.

    5. Jawaban: c

    Reaksi penguraian NO:

    2NO(g) N2(g)+ O

    2(g) H = 43,2 kkal

    Untuk menguraikan 2 mol gas NO dilepaskan kalor

    43,2 kkal.

    mol NO =

    =

    = 1,5 mol

    kalor yang dilepas =

    43,2 kkal

    = 32,4 kkal

    Jadi, pada penguraian 45 g NO akan dilepaskan

    kalor sebesar 32,4 kkal.

    6. Jawaban: b

    Pada reaksi termokimia:

    2HBr(g) H2(g)+ Br

    2(g) H = +x kJ/mol

    1) diperlukan energi sebesar x untuk mengurai-kan 2 mol HBr;

    2) merupakan reaksi endoterm karena H positif;3) diperlukan panas untuk memutuskan ikatan

    molekul HBr.

    7. Jawaban: d

    Reaksi pembakaran gas etana:

    C2H

    6(g)+

    O

    2(g)2CO

    2(g)+ 3H

    2O(g)H = . . . ?

    Hr

    =Hproduk

    Hreaktan

    =(2 HfCO

    2+ 3 H

    fH

    2O) (H

    fC

    2H

    6

    +

    HfO2)= (2 (393,5) + (3 (285,8)) ((84,7) +0)

    = (787) + (857,4) + 84,7

    = 1.644,4 + 84,7

    = 1.559,7

    Jadi, banyaknya kalor yang dilepas pada pembakar-

    an gas etana tersebut sebesar 1.559,7 kJ/mol.

    8. Jawaban: e

    Reaksi penguapan air: H2O() H2O(g)

    Dengan demikian reaksi 1) pada soal dibalik.

    H2O() H2(g)+

    O

    2(g) H = 286 kJ/mol

    H2(g)+

    O2(g) H2O(g) H = 242 kJ/mol +H

    2O() H2O(g) H = 44 kJ/mol

    H > 0 berarti menyerap kalor.Jika massa air 2,25 gram, besarnya kalor yang

    diserap =

    44 kJ/mol = 5,5 kJ

    Jadi, besarnya kalor yang diserap pada proses peng-

    uapan 2,25 gram air dari tubuh kita adalah 5,5 kJ.

    9. Jawaban: d

    Persamaan termokimia penguraian natrium

    bikarbonat sebagai berikut.2NaHCO

    3(s)Na

    2CO

    3(s)+ H

    2O()+ CO

    2(g)

    H = . . . ?H

    reaksi= H

    produk H

    reaktan

    = (HfNa

    2CO

    3+ H

    fH

    2O + H

    fCO

    2)

    (2 HfNaHCO

    3)

    = (120 + 80 + 75) (2 95)

    = 275 190

    = 85

    Jadi, perubahan entalpi reaksi penguraian NaHCO3

    tersebut sebesar 85 kJ.

    10. Jawaban: a

    Persamaan termokimia dari pembakaran C, H, dan

    C2H

    5OH berturut-turut sebagai berikut.

    C + O2

    CO2

    H = 393 kJ

    H2+

    O

    2 H

    2O H = 286 kJ

    C2H

    5OH + 3O

    2 2CO

    2+ 3H

    2O H = 1.368 kJ

    Reaksi pembentukan etanol berdasarkan reaksi

    pembakaran tersebut sebagai berikut.

    2C + 2O22CO

    2 H = 786 kJ

    3H2+

    O23H2O H = 858 kJ2CO

    2+ 3H

    2O C

    2H

    5OH + 3O

    2H = +1.