A. Struktur Atom, Sistem Periodik Unsur, dan Ikatan Kimia

Transkripsi

1 A. Struktur Atom, Sistem Periodik Unsur, dan Ikatan Kimia 1. Sejumlah 19,5 gram logam M yang bervalensi 1 direaksikan dengan asam sulfat berlebih dan dihasilkan 5,6 liter gas H 2 pada keadaan standar. Jika dalam 1 atom M terdapat 20 neutron maka konfigurasi elektron yang tepat adalah ,2 gram suatu logam trivalen direaksikan dengan larutan HCl, dan menghasilkan 3,36 liter gas hidrogen (STP). Jika atom logam tersebut mengandung 28 neutron, maka bilangan kuantum elektron terakhir atom logam itu adalah Elektron terakhir dalam atom suatu unsur mempunyai bilangan kuantum n = 4 ; l = 2 ; m = -1 ; s =. Unsur tersebut dalam sistem periodik terletak pada Suatu atom netral mempunyai konfigurasi elektron 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6. Dapat dikatan bahwa atom ini Berada dalam keadaan tereksitasi. 2. Akan memancarkan energi radiasi jika susunan elektronnya berubah menjadi 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 4s Merupakan atom unsur gas mulia. 4. Termasuk unsur periode 4 sistem periodik. Pernyataan yang benar adalah Unsur x dengan konfigurasi elektron 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 dapat bereaksi dengan unsur Y, yang terletak pada golongan oksigen, membentuk senyawa Senyawa yang tidak dapat mengadakan ikatan hidrogen antarsesama molekulnya adalah Metanol 2. Dietil eter 3. Asam asetat 4. Asetaldehida 7. Nomor atom P adalah 15, sedangkan Br adalah 35. Bentuk molekul PBr 5 adalah Senyawa berikut ini yang mempunyai dipol permanen adalah CCl 4 2. BCl 3 3. BeCl 2 4. PCl 3 5. CH 4 B. Termokimia 1. Pembakaran sempurna gas metana ditunjukkan oleh persamaan reaksi berikut ; CH 4 2O 2 CO 2 H 2 O = -840 kj Jika seluruh kalor yang dihasilkan digunakan untuk mendidihkan air yang mulamula bersuhu 25 C maka volum air yang bisa didihkan menggunakan 24 gram metana adalah Pembakaran suatu contoh zat dalam sebuah kalorimeter bom menghasilkan kalor sebesar 25,2 kj. Air yang berada dalam kalorimeter adalah 1000 gr dan suhunya

2 naik 4. Jika kalor jenis air adalah 4,2 J.g -1.C -1, maka kapasitas kalor kalorimeter bom tersebut adalah Dalam suatu reaksi kimia dibebaskan 8,4 kj energi. Kalor ini digunakan untuk memanaskan 100 cm 3 air, maka kenaikan suhunya ialah...(kalor jenis air = 4,2 J. g Diketahui data energi ikatan rata-rata berikut: H-H = 104,2 kkal.mol -1 C-Cl = 57,8 kkal.mol- 1 H-Cl = 103,1 kkal.mol -1 Kalor yang diperlukan untuk menguraikan 146 gram HCl (Ar H = 1, Cl =35,5) menjadi unsur-unsurnya adalah Dari data : 2H 2 (g) O 2 (g) 2H 2 O(l) = -571 kj 2Ca(s) O 2 (g) 2CaO(s) = kj CaO(s) H 2 O(l) Ca(OH 2 )(s) = -64 kj Dapat dihitung entalpi pembentukan Ca(OH) 2 (s) sebesar Persamaan termokimia pembakaran gas etilena (C 2 H 4 ) adalah : C 2 H 4 (g) 3O 2 (g) 2CO 2 (g) 2H 2 O (l) = -310 kkal Dengan mengandaikan efisiensi 60%, maka massa air pada 20 yang dapat diubah menjadi uap pada 100 dengan membakar 1,12 m 3 (STP) gas C 2 H 4 adalah...(kalor jenis air = 1 kkal/kg. ; kalor uap air = 540 kkal/kg) 7. Diketahui kalor pembentukan siklopropana (CH 2 ) 3 (g) = -a kj/mol Kalor pembentukan CO 2 (g) = -b kj/mol Kalor pembentukan H 2 O (l) = -c kj/mol Maka kalor pembentukan siklopropana (dalam kj/mol) ialah Perhatikan diagram siklus berikut : = -790 kj 2S(s) 3O 2 (g) 2SO 3 (g) = -593 kj X 2SO 2 (g) O 2 (g) Data diagram tersebut di atas, harga x adalah... C. Laju Reaksi 1. Amonia dapat dibakar dengan persamaan reaksi : 4NH 3 (g) 5O 2 (g) 4NO(g) 6H 2 O(g) Jika pada waktu tertentu diketahui laju reaksi amonia sebesar 0,24 mol L -1 det -1, maka laju reaksi oksigen (O 2 ) dan laju reaksi pembentukan H 2 O berturut-turut adalah...

3 2. Data eksperimen untuk reaksi 2A(g) B(g) 2AB(g) terdapat dalam tabel berikut : Percobaan [A] [B] Laju Reaksi (mol.l -1 s -1 ) (mol/l) (mol/l) 1 0,1 0, ,1 0, ,1 0, ,2 0, ,3 0,1 54 Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa persamaan laju reaksinya adalah Diperoleh data percobaan untuk reaksi H 2 (g) I 2 (g) 2HI (g) Sebagai berikut : [H 2 ], M [I], M V (M.s -1 ) 0,1 0,1 0,16 0,1 0,2 0,32 0,2 0,2 0,64 0,3 0,3 X Harga x adalah Bila suhu suatu reaksi dinaikkan 10, maka laju reaksinya akan menjadi dua kali lipat. Kalau pada suhu t reaksi berlangsung selama 12 menit, maka pada suhu (t 30) reaksi akan berlangsung selama Jika pada suhu tertentu waktu paro reaksi orde pertama 2A 2B C adalah 3 jam, maka jumlah A yang terurai dalam waktu 9 jam adalah Setiap kenaikan 10 laju reaksi menjadi 2 kali lebih cepat. Suatu reaksi pada suhu 30 laju = a, bila suhu dinaikkan menjadi 100, maka laju reaksinya adalah Reaksi akan berlangsung 3 kali lebih cepat dari semula setiap kenaikan 20. Jika pada suhu 30 suatu reaksi berlangsung 3 menit maka pada suhu 70 reaksi akan berlangsung selama Untuk reaksi N 2 O 4 (g) 2NO 2 (g) diketahui data: = 54 kj Ea = 57,2 kj Energi aktivasi (Ea) untuk reaksi 2NO 2 (g) N 2 O 4 (g) adalah... D. Kesetimbangan Kimia 1. Pada pemanasan 1 mol gas SO 3 dalam ruang yang volumnya 5 liter diperoleh gas O 2 sebanyak 0,25 mol. Pada keadaan tersebut tetapan kesetimbangan Kc adalah Tetapan kesetimbangan untuk reaksi kesetimbangan : 2A(g) B(g) C(g) D(g) pada suhu tertentu adalah 4. Bila pada suhu tetap, volum diubah menjadi setengah volum asal, maka tetapan kesetimbangannya adalah Dalam suatu wadah gas N 2 O 4 terdisosiasi 50% menjadi gas NO 2, sehingga campuran gas menimbulkan tekanan total 6 atm. Harga Kp adalah Perhatikan reaksi :

4 2N 2 O(g) N 2 H 4 (g) 3N 2 (g) 2H 2 O(g). Jika 0,10 mol N 2 O dan 0,10 mol N 2 H 4 dicampurkan dalam volum 10 liter dan dibiarkan mencapai kesetimbangan, ternyata bahwa x mol N 2 O telah bereaksi. Jadi, konsentrasi N 2 dalam kesetimbangan adalah Tetapan kesetimbangan untuk reaksi PCl 5 (g) PCl 3 (g) Cl 2 (g) Pada suhu 760 K adalah 0,05. Jika konsentrasi awal PCl 5 0,1 mol.l -1, maka pada keadaan setimbang PCl 5 yang terurai adalah Suatu reaksi mempunyai tetapan laju reaksi ke kanan (reaksi maju) sebesar 2,3 x 10 6 s -1 dan tetapan kesetimbangan 4,0 x Tetapan laju reaksi ke kiri (reaksi balik) dari reaksi tersebut adalah Jika COCl 2 0,5 M dipanaskan pada suhu 450, zat itu akan terurai menurut reaksi COCl 2 (g) CO(g) Cl 2 (g) dan pada kesetimbangan tinggal 0,1 M. Berapakah konsentrasinya CO yang terjadi apabila COCl 2 0,225 M dipanaskan pada suhu yang sama? 8. Jika dipanaskan pada suhu tertentu, 50% N 2 O 4 mengalami disosiasi sesuai dengan reaksi N 2 O 4 (g) 2NO 2 (g). Dalam kesetimbangan perbandingan mol N 2 O 4 terhadap NO 2 adalah.

5 A. Struktur Atom, Sistem Periodik Unsur, dan Ikatan Kimia 1. Reaksi : 2M H 2 SO 4 M 2 SO 2 H 2 H2 = = 0,25 mol M = 0,25 = 0,5 Ar = = = 39 Z = Ar n = = 19 19M : [Ar] 4s 1 2. Reaksi : 2M 6HCl 2MCl 3 3H 2 H2 = mol = 0,15 mol M = 0,15 mol = 0,10 mol Ar = = 52 Z = Ar n = = 24 24M : [Ar] 4s 1 3d Bilangan kuantum elektron terakhirnya : n = 3 ; l = 2 ; m = 2 ; s = 3. 4d { { Jadi konfigurasi elektron selengkapnya adalah 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 2 atau jika disingkat [Kr] 5s 2 4d 2 sehingga termasuk golongan IV B, periode Pernyataan yang benar adalah nomor 2, 3, dan 4. Pada keadaan dasar, atom netral yang disebutkan pada soal mempunyai konfigurasi 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6. Jika atom tersebut menyerap energi maka satu elektron atau lebih dapat berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi misalnya menjadi 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 4s 1. Keadaan ini disebut keadaan tereksitasi. Jika energi yang diserap pada proses eksitasi maka elektron-elektron kembali ke keadaan dasar.

6 Golongan dan periode ditentukan dari konfigurasi elektron keadaan dasar 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6, yaitu golongan VIII A (gas mulia) danperiode a. X dengan elektron valensi 3s 2 cenderung melepas 2e. b. Y (golongan VI A) cenderung menangkap 2e. c. Senyawa yang terbentuk adalah XY 6. (1) CH3 OH (2) CH3CH2-O-CH2CH3 (3) CH3-COOH (4) CH3-C-H O Yang tidak dapat mengadakan ikatan hidrogen adalah (2) dan (4). 7. a. Pada molekul PBr 5, atom pusat P dikelilingi oleh elektron yang berasal dari : - elektron valensi P = 5 - elektron valensi Br = 5 jumlah elektron total = 10 jumlah pasangan e = 5 b. Kelima pasangan elektron ini mengambil orientasi trigonal bipiramida. 8. Yang mempunyai dipol permanen adalah 4. Dipol permanen terdapat pada molekul polar. Kepolaran ikatan terjadi bila atomatom yang berikatan mempunyai perbedaan keelektronegatifan dan membentuk molekul yang tidak simetris. Dan PCl 3 mempunyai bentuk yang tidak simetris sehingga bersifat polar. B. Termokimia 1. Penyelesaiannya : a. CH 4 = mol b. Kalor yang dihasilkan pada pembakaran 1,5 mol CH 4 = 1260 kj = J c. Kalor sebanyak ini dapat mendidihkan air q = m. c. m = ( ) = 4000 gram d. Karena air = 1 g/ml, maka volum air = 4000 ml atau 4 liter 2. Kalor yang dihasilkan oleh reaksi dalam kalorimeter bom sebagian diserap oleh air yang ada pada kalorimeter dan sebagian oleh kalorimeter.

7 q reaksi = q air q kalorimeter = m air c air C kalorimeter = C kal = 2100 J. -1 = 2,1 kj Penyelesaiannya : q = m. c. 8, = ,2. = Penyelesaiannya : HCl = = 4 mol 4H Cl (g) 2H-H (g) 2Cl-Cl (g) = reaktan - produk = [ ] [ ] = ( ) ( ) = 412,4 324 = 88,4 kj 5. Penyelesaiannya : Reaksi pembentukan Ca(OH) 2 adalah Ca O 2 H 2 Ca(OH) 2 Dengan menggunakan data di atas (2H 2 O 2 2H 2 O) (2Ca O 2 2CaO) CaO H 2 O Ca(OH) 2 Ca O 2 H 2 Ca(OH) 2 6. Penyelesaiannya : Pengubahan air (20 ) menjadi uap air (100 ) berlangsung dalam 2 tahap (1) Air (20 ) air (100 ) (2) Air (100 ) uap air (100 ) Jika massa air pada proses tersebut = x Kg, maka : q total = q 1 q 2 = = ( ) = 620x kkal Kalor sebesar ini disuplai oleh pembakaran 1,12 m 3 (STP) gas C 2 H 4 Mol C2H4 = =

8 = = 50 mol ( ) = kkal Dengan memperhatikan bahwa efisiensi perpindahan kalor adalah 60% maka : 0,6 ( ) X = 15 Kg 7. Penyelesaiannya : Reaksi pembakaran siklopropana : (CH 2 ) 3 O 2 3CO 2 3H 2 O [ ( ) ( )] ( ) (CH 2 ) 3 = a 3b 3c kj/mol 8. Penyelesaiannya : Menurut hukum Hess : 2S(s) 3O 2 (g) 2SO 2 (g) O2 kj 2SO 2 (g) O 2 2SO 3 (g) 2SO 2 (g) 3O 2 (g) Dengan demikian : -593 x = -790 X = SO 3 (g) C. Laju Reaksi 1. Penyelesaiannya : 4NH 3 5O 2 4NO 6H 2 O VNH 3 = 0,24 mol/l/s VO 2 = VH 2 O = 2. Penyelesaiannya : [B] naik 2x V = (B) V naik 2x 2 = (2) m m = 1 [A] naik 2x V = (B) n V naik 4x 4 = (2) n n = 2

9 Persamaan laju : V = k[a] 2 [B] 3. Penyelesaiannya : Persamaan laju reaksi secara umum : V = k[h 2 ]m[i 2 ]n Dari percobaan (1) dan (2) diperoleh : ( ) ( ) ( ) ( ) (0,5) n = 0,5 n = 1 Dari percobaan (2) dan (3) diperoleh : ( ) ( ) ( ) ( ) (0,5)m = 0,5 m = 1 Dari percobaan (1) dan (4) diperoleh : ( ) ( ) ( ) ( ) = X = 1,44 4. Penyelesaiannya : Setiap kenaikan suhu 10 semula) : maka laju reaksi = 2 kali lipat (waktu menjadi kali t 2 = t 1 ( ) t (t 30) = 12 menit t = 1,5 menit 5. Penyelesaiannya : Sisa = = 12,5 % Jadi, yang terurai adalah 87,5 %. 6. Penyelesaiannya : Jika setiap kenaikan suhu 10 maka : V 2 = V 1 ( ) V100 = a ( ) = 128a mengakibatkan laju reaksi menjadi 2 x semula

10 7. Penyelesaiannya : Jika pada setiap kenaikan 20 reaksi menjadi kali waktu awal. t 2 = t 1 t 70 = 3 menit ( ) laju meningkat 3 kali lebih cepat, maka waktu 8. = menit Diagram energi untuk reaksi : N 2 O 4 2NO 2 dapat dilihat pada gambar di atas. Dari diagram terlihat bahwa : Ea = Ea Dengan Ea = energi aktivsi untuk N 2 O 4 2NO 2 Ea = energi aktivasi untuk 2NO 2 N 2 O 4 Dengan demikian diperoleh.. 57,2 = Ea 54, 0 Ea = 3,2 kj D. Kesetimbangan Kimia 1. Penyelesaiannya : 2O 3 2SO 2 O 2 Awal : Reaksi: 0,50 0,50 0,25 Stb : 0,50 0,50 0,25 Pada kesetimbangan : [SO3] = 0,50 mol/5l L = 0,10 M [SO2] = 0,50 mol/5l L= 0,10 M [O2] = 0,25 mol/5l L= 0,05 M

11 [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] = 0,5 2. Penyelesaiannya : Tetapan keseimbangan hanya dipengaruhi oleh suhu. Oleh karena suhu tetap maka tetapan kesetimbangan juga tetap, yaitu Penyelesaiannya : Jika mol N 2 O 4 awal = a; maka N 2 O 4 yang bereaksi = 0,5 N 2 O 4 2NO 2 Awal : a - Reaksi : 0,5a a Setimbang : 0,5a a PN 2 O 4 = PNO 2 = = 4 atm a Kp = 4. Penyelesaiannya : 2NO 2 (g) N 2 H 4 (g) 3N 2 (g) 2H 2 O(g) Awal : 0,10 0, Reaksi: x 0,5x 1,5x x Stb: 0,10-x 0,10-0,5x 1,5x x Pada kesetimbangan: [N2] = 5. Penyelesaiannya : PCl 5 (g) PCl 3 (g) Cl 2 (g) Awal : 0,1 - - Reaksi : x x x Stb : 0,1 x x x Kc = [ ] [ ] 0,05 = X2 0,05x 0,005 = 0

12 (x 0,1) (x 0,05) = 0 X = 0,05 mol.l-1 PCl 5 yang terurai = 6. Penyelesaiannya : 2X 2Y 4Z ; Kc = 0,04 X Y 2Z ; Kc = ( ) = 0,2 2Z X Y ; Kc = = 5 7. Penyelesaiannya : COCl 2 CO Cl 2 Awal : 0,5 - - Reaksi : 0,4 0,4 0,4 Stb : 0,1 0,4 0,4 Kc = ( )( ) ( ) = 1,6 COCl 2 CO Cl 2 0, X x x 0,255-x x ( )( ) Kc = ( ) X2 1,6x 0,36 = 0 (x 1,8)(x 0,2) = 0 X1 = -1,8 (tidak memenuhi) X2 = 0,2 x 8. Penyelesaiannya : N 2 O 4 2NO 2 Awal : a - Reaksi : 0,5 a a Stb : 0,5a a (N 2 O 4 ) : (NO 2 ) = 0,5a : a = 1 : 2

13 A. Atomic structure, Periodic System of Elements, and Chemical Association 1. A number of 19.5 grams of a metal M that has valence 1 is reacted with sulfuric acid and the resulting excess of 5.6 liters of H 2 gas at standard conditions. If in an atom M there are 20 neutrons then the appropriate electron configuration is grams of a trivalent metal is reacted with a solution of HCl, and produces 3.36 liters of hydrogen gas (STP). If the atom of the metal contain 28 neutrons, the final electron quantum numbers of metal atoms is The last electron in an atom of an element has the quantum number n = 4; l = 2, m = -1; s = 1 / 2. Elements in the periodic system lies in the An atom has a neutral electron configuration 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6. These atoms can be... Being in an excited state. Will emit radiation energy if the arrangement of electrons 1s2 2s2 turned into 3s2 2p6 4s1 3p5. Is an element of the noble gas atom. Including elements of the periodic system of period 4. The correct statement is Element x with the electron configuration 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 can be react with elements of Y, which is in group oxygen, What compound does the elements can form Compounds that can not bond with hydrogen bond is... Methanol Diethyl ether Acetic acid Acetaldehyde 7. P atomic number is 15, while Br is 35. PBr 5 molecular shape is The following compounds that have a permanent dipole is... CCl 4 BCl 3 BeCl 2 PCl 3 CH 4 B. Thermochemical 1. Complete combustion of methane is shown by the following equation; CH 4 2O 2 CO 2 H 2 O ΔH = -840 kj If all the heat generated is used to boil water which temperature is 25 C then the volume of water that can boiled using 24 grams of methane is Combustion of a sample substance in a bomb calorimeter produce 25.2 kj calor. The Water that is in the calorimeter is 1000 g and the temperature rose 4. If the heat of water is 4.2 J.g -1. C -1, then the calor capacity of the bomb calorimeter is In a chemical reaction, 8.4 kj of energy released.the heat is used to heat the 100 cm 3 of water, then the temperature is rising... (heat of water = 4.2 J g Known bond energy data the following average: H-H = kkal.mol-1

14 C-Cl = 57.8 kkal.mol-1 H-Cl = kkal.mol-1 Heat required to decompose 146 grams of HCl (Ar H = 1, Cl = 35.5) into its elements is... From the data: 2H2 (g) O2 (g) 2H2O (l) ΔH = -571 kj 2Ca (s) O2 (g) 2CaO (s) ΔH = kj CaO (s) H2O (l) Ca (OH2) (s) ΔH = -64 kj The formation enthalpy of Ca (OH) 2 (s) is Thermochemical equation of combustion gases ethylene (C2H4) is: C 2 H 4 (g) 3O 2 (g) 2CO 2 (g) 2H 2 O (l) ΔH = -310 kcal Assuming 60% efficiency, then the mass of water at 20 which can be converted into steam at 100 by burning 1.12 m 3 (STP) of gas C 2 H 4 is... (heat of water = 1 kcal / kg. ; heat of water vapor = 540 kcal / kg) 6. Known to heat the formation of cyclopropane (CH 2 ) 3 (g) =-a kj / mol Heat of formation of CO 2 (g) = -b kj / mol Heat of formation of H 2 O (l) = -c kj / mol Then heat the formation of cyclopropane (in kj / mol) is Consider the following diagram of the cycle: 2S(s) 3O 2 (g) ΔH = -790 kj 2SO 3 (g) ΔH = -593 kj 2SO 2 (g) O 2 (g) X Data above diagram, the price of x is... C. The Rate of Reaction 1. Ammonia can be burned by the equation: 4NH3 (g) 5O2 (g) 4NO (g) 6H2O (g) If at a certain time is known rate of reaction of ammonia for 0.24 mol L-1 s- 1, then the reaction rate of oxygen (O2) and the rate of reaction of formation of H2O in a row is Experimental data for the reaction 2A (g) B (g) 2AB (g) contained in the following table: Percobaan [A] (mol/l) [B] (mol/l) Laju Reaksi (mol.l -1 s -1 ) 1 0,1 0, ,1 0, ,1 0, ,2 0, ,3 0,1 54 From these data it can be concluded that the reaction rate equation is...

15 3. Experimental data obtained for the reaction H2 (g) I2 (g) 2HI (g) As follows: [H 2 ], M [I], M V (M.s -1 ) 0,1 0,1 0,16 0,1 0,2 0,32 0,2 0,2 0,64 0,3 0,3 X Price of x is When a reaction temperature is raised 10, the reaction rate will be doubled. If the temperature of the reaction t for 12 minutes, then at a temperature (t 30) reaction will happen during If at a certain temperature when half of the first order reaction 2A 2B C is 3 hours, then the amount of A that biodegrade within 9 hours is Each increase of 10 the reaction rate to 2 times faster. A reaction at a temperature of 30 rate = a, when the temperature is raised to 100, the rate of reaction is The reaction will three times faster than the original any increase in 20. If at a reaction temperature of 30 lasted 3 minutes then at 70 the reaction will happen during For the reaction N 2 O 4 (g) 2NO 2 (g) known data: ΔH = 54 kj Ea = 57.2 kj The activation energy (Ea) for the reaction 2NO 2 (g) N 2 O 4 (g) is... D. Chemical Equilibrium 1. On heating 1 mole of SO 3 in the gas space volumnya 5 liters of O 2 gas obtained as much as 0.25 mol. In such circumstances the equilibrium constant Kc is Equilibrium constant for the reaction equilibrium: 2A (g) B (g) C (g) D (g) at a given temperature is 4. When the temperature is fixed, the volume is converted into a half volume of origin, then the equilibrium constant is In a gas container 50% N 2 O 4 dissociates into gas NO 2, there by causing the gas mixture total pressure 6 atm. The value of Kp is Consider the reaction: 2N 2 O (g) N 2 H 4 (g) 3N 2 (g) 2H 2 O (g). If 0.10 mol of N 2 O and 0.10 mol of N 2 H 4 mixed in a volume of 10 liters and allowed to reach equilibrium, it turns out that x moles of N 2 O has reacted. Thus, the concentration of N 2 in equilibrium is Equilibrium constant for the reaction PCl 5 (g) PCl 3 (g) Cl 2 (g) At a temperature of 760 K is If the initial concentration of PCl 5 is 0.1 mol.l -1, then the equilibrium state which decomposes PCl 5 is A reaction has a reaction rate constant to the right (forward reaction) of 2.3 x 106 s-1 and the equilibrium constant of 4.0 x 108.Reaction rate constant to the left (reverse reaction) of the reaction is If COCl M heated at a temperature of 450, this compound would decompose according to reaction COCl 2 (g) CO (g) Cl2 (g) and at

16 equilibrium left 0,1 M. What happens if the CO concentration is M COCl 2 heated at the same temperature? 8. When heated at a certain temperature, 50% of dissociating N 2 O 4 in accordance with the reaction of N 2 O 4 (g) 2NO 2 (g). In the equilibrium mole ratio of N 2 O 4 to NO 2 is...

17 A. Atomic structure, Periodic System of Elements, and Chemical Association 1. Reaction: H 2 SO 4 2M H 2 M 2 SO 2 H 2 = 5.6 / 22.4 = 0.25 mol M = 2 / = 0.5 Ar = g / mol = 19.5 / 0.5 = 39 Z = Ar - n = = 19 19m: [Ar] 4s 1 2. Reaction : 2M 6HCl 2MCl 3 3H 2 H 2 = mol = 0,15 mol M = 0,15 mol = 0,10 mol Ar = = 52 Z = Ar n = = 24 24M : [Ar] 4s 1 3d The last quantum number is: 3. 4d { n = 3 ; l = 2 ; m = 2 ; s = So the complete electron configuration 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 2 and the abreviation is [Kr] 5s 2 4d 2 so it lies on group IV B and 5 period. 4. Correct statement is number 2, 3, and 4. (1) In the ground state, neutral atoms have mentioned the matter of configuration 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6. (2)If the atom absorbs energy then one or more electrons can move to higher energy levels such as 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 4s 1 3p 5. A condition called excited states. (3)If the energy is absorbed in the process of excitation of the electrons return to ground state. (4)Groups and periods determined from the electron configuration 1s 2 2s 2 2p 6 ground state 3s 2 3p 6, lie in group VIII A (noble gases) and 3 period. {

18 5. a. X with 3s 2 valence electrons tend to remove 2e. b. Y (type VI A) tend to capture 2e. c. The compound formed is XY 6. (1) CH3 - OH (2)-O-CH2CH3 CH3CH2 (3) CH3-COOH (4) CH3-C-H O Who can not hold a hydrogen bond is (2) and (4). 7. a. At the molecular PBr 5, the central P atom is surrounded by electrons originating from: valence electrons P = 5 Br = 5 valence electrons total number of electrons = 10 number of pairs electrons = 5 b. The five pairs of electrons are taken bipiramida trigonal orientation. Which have permanent dipole is 4. Permanent dipoles contained in polar molecules. Polar bond occurs when atoms have different electronegativity and bond to form molecules that are not symmetrical. And PCl 3 has an asymmetrical shape that are polar. B. Thermochemical 1. The Solution: a. CH 4 = 24/36 = 1.5 mol b. Heat generated in the combustion of 1.5 moles of CH 4 q = kj = 1260 kj = A c. This much heat can boil water q = m. c. Δt m = ( ) = 4000 grams d. Because water = 1 g / ml, the volume of water = 4000 ml or 4 liters 2. Heat generated by the reaction in a bomb calorimeter partially absorbed by the water present in the calorimeter and in part by the calorimeter. q reaction = q water q calorimeter = m water c water C calorimeter =

19 C kal = 2100 J. = 2,1 kj The Solution: q = m. c. Δt = Δt Δt = The Solution: HCl = = 4 mol 4H Cl (g) 2H-H (g) 2Cl-Cl (g) = reactan - product = [ ] [ ] = ( ) ( ) = 412,4 324 = 88,4 kj 5. The Solution: Formation reaction of Ca(OH) 2 is a Ca O 2 H 2 Ca(OH) 2 By using the above data (2H 2 O 2 2H 2 O) (2Ca O 2 2CaO) CaO H 2 O Ca(OH) 2 Ca O 2 H 2 Ca(OH) 2 6. The Solution: The conversion of water (20 ) into water vapor (100 ) takes place in two stages Water (20 ) Water(100 ) Water (100 ) Water vapor (100 ) If the water mass is = x Kg, maka : q total = q 1 q 2 = = ( ) = 620x kkal Heat is supplied by the combustion of 1.12 m 3 (STP) of gas C 2 H 4 Mol C 2 H 4 = = =

20 = 50 mol ( ) = kkal The eficiency of the heat movement is 60%, so : 0,6 ( ) X = 15 Kg 7. The Solution: Combustion reaction of cyclopropane: (CH 2 ) 3 O 2 3CO 2 3H 2 O [ ( ) ( )] ( ) (CH 2 ) 3 = a 3b 3c kj/mol 8. The Solution: According to Hess's law: 2S(s) 3O 2 (g) 2SO 2 (g) O2 kj 2SO 2 (g) O 2 2SO 3 (g) 2SO 2 (g) 3O 2 (g) So that: -593 x = -790 X = SO 3 (g) C. The Rate of Reaction 1. The Solution: 4NH 3 5O 2 4NO 6H 2 O V NH 3 = 0,24 mol/l/s V O 2 = V H 2 O = 2. The Solution : [B] naik 2x V = (B) V naik 2x 2 = (2) m m = 1 [A] naik 2x V = (B) n V naik 4x 4 = (2) n n = 2

21 The rate equation : V = k[a] 2 [B] 3. The solution : The general rate equation : V = k[h 2 ]m[i 2 ]n From experiment (1) and (2) : ( ) ( ) ( ) ( ) (0,5) n = 0,5 n = 1 From experiment (2) and (3) : ( ) ( ) ( ) ( ) (0,5)m = 0,5 m = 1 From experiment (1) and (4) : ( ) ( ) ( ) ( ) = X = 1,44 4. The Solution: Any increase in temperature of 10 the reaction rate = 2 times (time to 1 / 2 the original): t 2 = t 1 ( ) t (t 30) = 12 minutes t = 1,5 minutes 5. The solution : Excess = = 12,5 % So, which is 87,5 % degradable. 6. The Solution: If any increase in temperature of 10 resulted in the reaction rate becomes 2 x original then: V 2 = V 1 ( ) V100 = a ( ) = 128a

22 7. The Solution: If at any increase in the rate of 20 increased 3 times faster, then the reaction time becomes 1 / 3 times the initial time. t 2 = t 1 t 70 = 3 minutes ( ) 8. = minutes ΔH = kj Energy diagram for the reaction: 2NO 2 N 2 O 4 can be seen in the picture above. From the diagram shows that: Ea = Ea ' ΔH With Ea = energy aktivsi N 2 O 4 2NO 2 Ea '= activation energy for 2NO 2 N 2 O 4 Thus obtained.. Ea = 57.2 ' 54, 0 Ea '= 3.2 kj D. Chemical Equilibrium 1. The Solution: 2O 3 2SO 2 O 2 First : Reaction: 0,50 0,50 0,25 Eql : 0,50 0,50 0,25 In equilibrium : [SO3] = 0,50 mol/5l L = 0,10 M [SO2] = 0,50 mol/5l L= 0,10 M [O2] = 0,25 mol/5l L= 0,05 M

23 [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] = 0,5 2. The Solution: Equilibrium constant is only affected by temperature. Therefore, the temperature remains the equilibrium constant is also fixed, which is The Solution: If the first mol N 2 O 4 = a; so N 2 O 4 that react = 0,5 N 2 O 4 2NO 2 Awal : a - Reaksi : 0,5a a Setimbang : 0,5a a PN 2 O 4 = PNO 2 = = 4 atm a Kp = 4. The Solution: 2NO 2 (g) N 2 H 4 (g) 3N 2 (g) 2H 2 O(g) First : 0,10 0, Reaction: x 0,5x 1,5x x Eql : 0,10-x 0,10-0,5x 1,5x x [N2] = 5. The Solution: PCL5 (g) PCL3 (g) Cl2 (g) Awal : 0,1 - - Reaksi : x x x Stb : 0,1 x x x Kc = [ ] [ ] 0,05 = X2 0,05x 0,005 = 0 (x 0,1) (x 0,05) = 0 X = 0,05 mol.l-1

24 PCl 5 that decompose = 6. The Solution: 2X 2Y 4Z ; Kc = 0,04 X Y 2Z ; Kc = ( ) = 0,2 2Z X Y ; Kc = = 5 7. The Solution: COCl 2 CO Cl 2 Firstl : 0,5 - - Reaction : 0,4 0,4 0,4 Eql : 0,1 0,4 0,4 Kc = ( )( ) ( ) = 1,6 COCl 2 CO Cl 2 0, X x x 0,255-x x x ( )( ) Kc = ( ) X2 1,6x 0,36 = 0 (x 1,8)(x 0,2) = 0 X1 = -1,8 (it s not qualified) X2 = 0,2 8. The Solution: N2O4 2NO2 First : a - Reaction : 0,5 a a Eql : 0,5a a (N 2 O 4 ) : (NO 2 ) = 0,5a : a = 1 : 2