Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator. Sifat Koligatif Larutan

Transkripsi

1

2 Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator 1. Menjelaskan sifat-sifat koligatif larutan nonelektrolit dan elektrolit. 1.1 Menjelaskan penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku larutan, dan tekanan osmosis termasuk sifat koligatif larutan. 1.2 Membandingkan antara sifat koligatif larutan nonelektrolit dengan sifat koligatif larutan elektrolit yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan. Kreatif Mengidentifikasi titik didih berbagai larutan. Pada bab ini akan dipelajari: 1. Pengertian, Jenis Sifat Koligatif, dan Satuan Konsentrasi 2. Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit 3. Sifat Koligatif Larutan Elektrolit Sifat Koligatif Larutan Menjelaskan pengertian, jenis sifat koligatif, dan satuan konsentrasi Menjelaskan sifat koligatif larutan nonelektrolit Menjelaskan sifat koligatif larutan elektrolit Menjelaskan satuan konsentrasi yang digunakan dalam perhitungan sifat koligatif Menjelaskan pengertian sifat koligatif larutan nonelektrolit Menjelaskan pengaruh zat terlarut yang sukar menguap terhadap tekanan uap pelarut Menghitung tekanan uap larutan nonelektrolit berdasarkan data percobaan Menjelaskan diagram P-T untuk menafsirkan penurunan tekanan uap, titik beku, dan kenaikan titik didih larutan Menjelaskan pengertian osmosis dan tekanan osmotik serta terapannya Menghitung tekanan osmotik larutan nonelektrolit Menghitung tekanan uap larutan elektrolit menggunakan faktorfaktor Van t off berdasarkan data percobaan Menghitung penurunan titik beku larutan elektrolit dan nonelektrolit Menentukan kenaikan titik didih suatu zat cair akibat penambahan zat terlarut melalui percobaan Menghitung kenaikan titik didih larutan elektrolit dan nonelektrolit Menghitung tekanan osmotik larutan elektrolit Menganalisis data percobaan untuk membandingkan sifat koligatif larutan elektrolit dan nonelektrolit Siswa mampu menghitung konsentrasi suatu larutan yang digunakan dalam sifat koligatif Siswa mampu menjelaskan sifat-sifat larutan nonelektrolit melalui grafik dan perhitungan Siswa mampu menjelaskan sifat-sifat larutan elektrolit melalui pengamatan dan perhitungan Siswa dapat menjelaskan dan menentukan nilai berbagai sifat koligatif larutan elektrolit dan nonelektrolit Kimia Kelas XII 1

3 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: e m 0,1 m 2. Jawaban: c x metanol + + 0,64 Berat metanol 0,64 100% 64% 3. Jawaban: c 1 molal artinya 1 mol zat terlarut dalam gram pelarut. 4. Jawaban: d Fraksi mol Na 0,05 Fraksi mol 2 1 0,05 0,95 M r air 18 Molalitas (m) 2,92 5. Jawaban: c 46% massa etanol berarti 46 gram etanol dan 54 gram air. m B. Uraian 18,52 molal 1. Larutan 6 gram urea dalam 200 gram air. Jumlah mol urea 0,1 mol Massa pelarut 200 gram 0,2 kg m 0,5 mol kg 1 2. M r 60 g/mol M r 2 18 g/mol n 3 0,25 mol n 1 n 2 5 mol n 2 x 3 0, x 2 1 0,05 0,95 3. Dalam 100 gram larutan urea 20% terdapat 20 gram urea dan 80 gram air. Jumlah mol air 4,44 mol Jumlah mol urea 0,33 mol x urea 0, Dalam 100 gram larutan glukosa 12% terdapat: glukosa 12% 100 g 12 gram air (pelarut) gram Jumlah mol glukosa Massa pelarut 88 gram 0,088 kg m 0,76 mol kg 1 0,067 mol 5. M r l 36,5 g/mol Massa larutan ml 1,1 gram/ml gram Massa l gram 200,75 gram Massa 2 ( ,75) gram 889,25 gram n l 5,50 mol n 2 49,96 mol x l 0, ,1 0,9 x 2 2 Sifat Koligatif Larutan

4 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: d T b 100, ,026 T b K b 0,026 0,52 M r 342 g/mol 2. Jawaban: d leh karena larutan isotonik, tekanan osmotik zat X sama dengan tekanan osmotik gula. π zat X π ,082 T 1 0,082 T 2 0,05 M r X M r X 180 g/mol 3. Jawaban: c T b mk b T b 0,48 K b K b K b 3,84 kg mol 1 Tetapan titik didih molal kloroform K b 3,84 kg mol Jawaban: d Adanya zat terlarut nonvolatil dalam suatu pelarut cair mengakibatkan penurunan tekanan uap jenuh. Semakin besar konsentrasi zat terlarut nonvolatil yang ditambahkan, semakin besar penurunan tekanan uap jenuh yang teramati atau semakin kecil tekanan uap jenuh. Jadi, urutan larutan yang mempunyai tekanan uap dari yang paling kecil hingga paling besar yaitu R, Q, T, P, dan S. 5. Jawaban: b Massa ρ volume 2,53 g/l 0,2 L 0,506 gram π 720 mmg 0,947 atm T K π M R T π 0,947 R T 0, M r alkana 71,8 72 Rumus alkana: n 2n + 2 n 2n n(a r ) + {(2n + 2)(A r )} 72 12n + {(2n + 2)(1)} 72 12n + 2n n 70 n 5 Jadi, rumus molekul gas alkana tersebut Jawaban: d π M R T π R T Larutan yang memiliki tekanan osmotik paling besar yaitu larutan yang perbandingan paling besar. Larutan 1; Larutan 2; Larutan 3; Larutan 4; Larutan 5; 0,1 0,5 0,1 0,25 0,2 0,67 0,2 0,8 0,2 0,4 Jadi, tekanan osmotik paling besar dimiliki oleh larutan Jawaban: e Besarnya kenaikan titik didih larutan sebanding dengan konsentrasi molal (m) sehingga dalam pelarut yang sama, semakin tinggi konsentrasi molalnya, maka titik didih larutan itu juga semakin tinggi. Dengan demikian, larutan sukrosa 0,5 m mempunyai titik didih paling tinggi. Kimia Kelas XII 3

5 8. Jawaban: a ρ air 1 g/ml Jika volume air 1 L, massa air gram T b Tekanan (atm) 1 atm Padat Titik beku larutan I K L Pelarut murni air K b 0,15 K b K b 0,22 /m Jadi, besarnya K b sukrosa 0,22 /m. 9. Jawaban: c T b 1,25 2,53 p ,53 4, K b benzena Gas atau 10. Jawaban: b Adanya zat terlarut pada suatu larutan memengaruhi titik didih larutan, yaitu mengakibatkan titik didih larutan lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya. 11. Jawaban: b T b T b larutan T b pelarut 102, ,08 T b K b 2,08 0,52 p 750 gram T 1 T Suhu ( ) Titik beku Titik Titik didih air didih air larutan E F Larutan Pelarut ditambah 250 gram p ( ) gram gram T b 0,52 1,56 T b larutan T b pelarut + T b ,56 101,56 Jika larutan ditambah pelarut, titik didih larutan mengalami penurunan. 12. Jawaban: b T b K b 1,8 T b titik beku pelarut titik beku larutan 0,36 0 titik beku larutan Jadi, titik beku larutan tersebut adalah 0, Jawaban: b 200 ml 0,2 liter dan K π R T (0,082)(300) 2,46 atm 14. Jawaban: b T f 0 ( 0,28) 0,28 T f K f 0,28 1,86 g 3 gram 15. Jawaban: c g (massa zat terlarut) 24 gram V (volume air) 250 ml 0,25 L T K π 32,8 atm R 0,082 L atm/mol K π M R T 32,8 R T 32,8 0, M r 72 4 Sifat Koligatif Larutan

6 B. Uraiant! 1. T b K b 0,52 0,42 T b larutan glukosa T b air + T b ( ,42) 100,42 2. n air n A 55 P x A P 0 17,37 + P 0 + n B 2 n B n zat X 2 18 M r T b (100,65 100) 0,65 Misal kadar gula dalam larutan a% dalam 100 gram larutan: Gula 100 gram a gram Air (100 a) gram T b K b 0,65 0,52 0, ,75 0,4275a a 1,4275a 42,75 a 29,95 30 Jadi, kadar gula dalam larutan 30%. 4. T b 101, ,3 T b K b 1,3 0,52 M r 180 Rumus molekul ( 2 ) n M r ( ) n n n 6 Rumus molekul senyawa tersebut n p (mol pelarut, 2 ) 5,56 mol n t (mol terlarut formamid) P P P x t P x t x t 1, mol Untuk larutan encer, harga n t sangat kecil dibandingkan n p. leh karena itu, harga n t + n p dapat dianggap sama dengan n p saja sehingga x t. 1, M r formamid 45,45 Berat molekul formamid 45,45 mol 1. Kimia Kelas XII 5

7 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: e T f terbesar terdapat dalam senyawa dengan jumlah ion terbanyak untuk Na 2 S 4 Al 2 (S 4 ) 3 n Jawaban: e Untuk larutan Nal (elektrolit) akan terurai menurut reaksi: Nal Na + + l (n 2) Penurunan titik beku: n 2, valensi 1, m 0,4 m T f m K f {1 + (n 1)α} 1,488 0,4 1,86 {1 + (2 1)α} α 1 3. Jawaban: a Elektrolit biner n 2 T b 100, ,75 T b {1 + (n 1)α} K b 0,75 {1 + (2 1)0,5} 0,5 0,75 1,5 0,75 M r Jawaban: b All 3 Al l (n 4) M r All (3 35,5) 133,5 T b K b {1 + (n 1)α} K b {1 + (4 1)0,8} 0,3536 0, Jawaban: d K 2 S 4 (aq) 2K + (aq) + S 2 4 (aq) n 3 K 2 S 4 terionisasi sempurna, berarti α 1. T b i(m K b ) {1 + (n 1)α}(m K b ) {1 + (3 1)1} 0,1 m 0,52 m 1 0,156 Titik didih larutan ( ,156) 100, Jawaban: d 17,4 gram K 2 S 4 dilarutkan ke dalam 250 gram air (K b air 0,52 /molal) Untuk larutan elektrolit berlaku rumus: T b m K b i i {1 + (n 1)α) m konsentrasi molal α derajat disosiasi i faktor Vant off K 2 S 4 termasuk elektrolit kuat (terionisasi sempurna, α 1), jadi: K 2 S 4 2K + S 2 4 jadi n 3 i {1 + (3 1)1} i 3 T b m K b i ( ) 0,52 3 0, Jawaban: a Isotonik π darah π Nal 7,626 0, {1 + (2 1)1} mol Nal 0,15 Massa Nal mol Nal M r Nal 0,15 58,5 8,775 gram Jadi, massa Nal yang harus dilarutkan sebesar 8,775 g. 8. Jawaban: b Urea merupakan nonelektrolit, sedangkan magnesium sulfat (MgS 4 ) elektrolit kuat (n 2). T b K b (mol urea + mol MgS4 i) 0,5 ( + 0,5 ( ) 20 1 T b ( ) 101 2) 9. Jawaban: e Dari rumus kenaikan titik didih terlihat bahwa jika i > 1, kenaikan titik didih untuk larutan elektrolit umumnya lebih besar daripada larutan nonelektrolit. Pada soal, yang merupakan larutan elektrolit adalah: 1) Mgl 2 (magnesium klorida) Mgl 2 dalam air terurai menjadi Mgl 2 Mg l n 3 6 Sifat Koligatif Larutan

8 2) Nal, dalam air terurai menjadi Nal Na + + l n 2 3) alkohol, dalam air terurai menjadi n 2 leh karena harga n paling besar dimiliki Mgl 2, kenaikan titik didihnya yang paling besar adalah larutan Mgl 2 (molalitas sama). 10. Jawaban: c Larutan isotonik adalah larutan yang memiliki tekanan osmotik sama. Larutan Nal larutan elektrolit kuat, α 1 dan terurai menjadi: π M R T i 0,3 RT(1 + (2 1) 1) 0,6RT 1) Larutan 0,1 M urea (nonelektrolit) π 0,1RT 2) Larutan KN 3, n 2 π 0,2 RT 0,2 0,4RT 3) Larutan 0,6 M glukosa (nonelektrolit) π 0,6RT 4) Larutan asam sulfat 2 S 4 n 3 π 0,4 RT 3 1,2RT 5) Larutan 0,3 M natrium sulfat Na 2 S 4 n 3 π 0,3 RT 3 0,9RT Jadi, larutan yang isotonik dengan Nal 0,3 M adalah larutan glukosa 0,6 M. 11. Jawaban: e Tekanan osmotik sama jika jumlah zat terlarut sama. Jumlah ion 0,1 mol Nal 500 ml 2 0,1 0,4 mol/l Jumlah mol urea 0,4 0,4 mol/l 12. Jawaban: b i Kl {1 + (2 1)1} 2 i al2 {1 + (3 1)1} 3 ρ air 1 g/ml massa air 500 gram T b { K b i Kl } + { K b i al2 } {(mol Kl i Kl ) + (mol al 2 i al2 )} K b T b + 0,5 2,5 Titik didih larutan ,5 102,5 13. Jawaban: d Untuk 100 gram larutan: Massa Na gram Massa air gram Na n 2 T f K f {1 + (n 1)α} 1,86 {1 + (2 1)1} 3,88 T f 0 3,88 3, Jawaban: c Nal Na + + l n 2 α 80% 0,8 g 12 gram M r Nal ,5 58,5 V 600 ml 0,6 L T K π {1 + (n 1)α} R T {1 + (2 1)0,8} 0, ,14 atm 15. Jawaban: b Na adalah elektrolit kuat (α 1) dengan jumlah ion n 2. Jadi, i n. T b K b {1 + (n 1)α} 100, ,5 2 0,2 0,5 4 x 4 gram B. Uraian 1. p 300 ml 1 g/ml 300 gram n 2 M r T f K f {1 + (2 1) α} 0 ( 7,03) 1,86 {1 + (2 1) α} 7,03 4,133 (1+ α) α 1 0,7 70% Kimia Kelas XII 7

9 2. K 2 S 4 2K + (aq) + S 2 4 (aq) n 3 K 2 S 4 terionisasi sempurna, berarti α 1. T b i(m K b ) {1 + (n 1) α}(m K b ) {1 + (3 1)1} 0,1 m 0,52 m 1 0,156 Titik didih larutan ( ,156) 100, Jumlah mol Mgl 2 0,011 mol Molalitas larutan 0,022 mol kg 1 Molaritas larutan juga dapat dianggap 0,022 mol/liter karena ρ air 1 kg/l. i 1 + (n 1) α 1 + (3 1) 0,9 2,8 1) T b K b m i 0,52 0,22 2,8 0,032 Titik didih larutan , ,032 2) T f K f m i 1,86 0,22 2,8 0,115 Titik beku larutan 0 0,115 0,115 3) Molaritas larutan juga dapat dianggap 0,022 mol/liter. π M R T i 0,22 0, ,8 1,51 atm 4. Nal Na + + l ; n 2 π {1 + (n 1)α} R T 17,28 {1 + (2 1)0,8} 0, ,28 (1,8) 2 24,6 g 11,4 gram Jadi, massa Nal yang dilarutkan sebanyak 11,4 gram. 5. T b {(i mol Kl) + (i mol al 2 ) {(2 ) + (3 )} 0,5 1,5 Titik didih larutan ,5 101,5. K b A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: b T d T d T d 100, ,65 T d K d 0,65 0,52 a 450 gram 2. Jawaban: c T b T b T b 0 ( 5) 5 T b K d 5 1,86 M r Jawaban: b Isotonik π 1 π 2 1 R 1 T 1 2 R 2 T 2 Jika T 1 T 2 maka 1 2. n 2 n 1 mol mol M r X Sifat Koligatif Larutan

10 4. Jawaban: c Untuk 100 gram larutan Nal, massa Nal 100 gram 10 gram. m 1,89 1,90 m 5. Jawaban: b Untuk 100 gram larutan etanol, massa etanol ( 2 5 ) 100 g 20 g. Massa pelarut (100 20) g 80 g m 6. Jawaban: d Nal Na + + l n 2; α 80% 0,8; g 12 g M r Nal ,5 58,5 V 600 ml 0,6 L T K π {1 + (n 1)α} 5,43 R T {1 + (2 1)0,8} 0, ,14 atm 7. Jawaban: a Besar penurunan titik beku sebanding dengan konsentrasi molal (m). Semakin kecil penurunan titik beku larutan, maka titik beku larutan tersebut semakin tinggi sehingga titik beku tertinggi dimiliki larutan dengan konsentrasi molal (m) terkecil, yaitu pada glukosa 0,05 M. 8. Jawaban: e T f 0 ( 3,1) 3,1 T f K f 3,1 1,86 M r Jawaban: d 35% massa etanol berarti 35 gram etanol dan 65 gram air. m 11,7 10. Jawaban: b K L: perubahan titik beku larutan K R: proses mencair larutan T M: proses menguap pelarut M N: perubahan titik uap larutan T R: perubahan titik tripel larutan 11. Jawaban: c M r glukosa 180 g/mol M r 2 18 g/mol n glukosa 0,1 mol n t n 2 5 mol n p x glukosa + + x 2 1 0,2 0,8 0,2 12. Jawaban: d Fungsi penambahan etilen glikol ke dalam radiator mobil adalah untuk menurunkan titik beku air dalam radiator. Proses desalinasi air laut adalah proses mengubah air laut menjadi air tawar dengan cara memisahkan garamnya. Proses desalinasi dapat dilakukan dengan teknik osmosis balik dengan tekanan tinggi. Proses ini menggunakan membran berskala molekul untuk memisahkan air dari pengotornya. 13. Jawaban: b T b (102,6 100) 2,6 M r a() 2 74 T b K b {1 + (n 1)α} 2,6 0,52 {1 + (3 1)α} 2,6 1,04 {1 + 2α} 2,6 1,04 + 2,08α α 0,75 %α 0,75 100% 75% Jadi, derajat ionisasi basa (a() 2 ) sebesar 75%. 14. Jawaban: b M 0,1 M ds 4 d 2+ + S 4 2 n α 0,75 T 27 ( ) 300 K R 0,082 π...? π M R T{1 + (n 1)α} 0,1 0, {1 + (2 1)0,75} 4,3 atm Kimia Kelas XII 9

11 15. Jawaban: e α 2 S 1 4 p 250 g K b 0,52 g 24,5 g M r 98 T b...? 2 S S2 4 n T b m K b {1 + (n 1)α} 0,52 {1 + (3 1) 1} 1, Jawaban: a mol urea 0,5 mol mol air 4,5 mol x urea 0, Jawaban: c Sifat koligatif larutan merupakan sifat fisik larutan yang bergantung dari banyaknya zat terlarut yang ada dalam larutan (molalitasnya), tetapi tidak bergantung pada jenis zat yang dilarutkan. 18. Jawaban: e Larutan tersebut diukur pada keadaan yang sama saat 6 gram zat X dilarutkan dalam 12 liter gas etana pada tekanan 38 cmg. Suhu etana: π M R T (etana) 38 cmg 380 mmg 0,5 atm 0,5 0,082 T T 365,85 K M r zat X: π M R T (zat X) 19 cmg 190 mmg 0,25 atm 0,25 0, ,85 M r zat x 95,9 96 Jadi, M r zat X adalah 96 gram/mol. 19. Jawaban: e T b m K b T b 0,68 0,68 K b K b K b K b 5,44 kg mol 1 Jadi, tetapan titik didih molal kloroform K b 5,44 kg mol Jawaban: d Tekanan osmotik (π) dihitung dengan rumus: π M R T Jika volume semua larutan sama, misal dianggap 1 liter dan suhu perhitungan adalah tetap, tekanan osmotik berbanding lurus dengan jumlah mol zat terlarut. Semakin besar mol zat terlarut, tekanan osmotik semakin besar. Jadi, tekanan osmotik yang paling rendah terdapat pada gambar larutan S. 21. Jawaban: a Untuk larutan gula dalam air: T b 105, ,2 T b m gula K b m gula 1 10 m 5,2 10 K b K b 0,52 (pelarut air) Untuk larutan alkohol dalam air, pelarutnya adalah air, K b 0,52. Kenaikan titik didih T b 5,2. Misalkan alkohol yang dilarutkan dalam 100 gram air x mol, maka: T b m alkohol K b 5,2 x 0,52 x 1 mol 22. Jawaban: d P 31,8 mmg x 0,056 mol Tekanan uap jenuh larutan tekanan uap pelarut P P x P P 0,056 31,8 1,7808 Tekanan uap larutan 31,8 1,78 30,02 mmg 23. Jawaban: b T b K b T b 1,8 T b titik beku pelarut titik beku larutan 0,36 0 titik beku larutan Titik beku larutan 0, Jawaban: d Tekanan uap larutan diperoleh dari rumus P P P. Semakin besar jumlah partikel zat terlarut dalam jumlah mol pelarut yang sama, tekanan uap larutannya semakin kecil. Di antara pilihan jawaban tersebut larutan yang memiliki 10 Sifat Koligatif Larutan

12 jumlah partikel zat terlarut terbanyak adalah gambar 1 sehingga tekanan uap larutan terkecil terdapat pada larutan nomor 1. Urutan tekanan uap larutan dari yang kecil ke yang besar yaitu 1 < 3 < 2 < 5 < 4. Jadi, tekanan uap larutan terbesar terdapat pada larutan nomor Jawaban: d Tekanan osmotik dirumuskan dengan π M R T, di mana M atau M, V dalam liter. Jika R 0,082 L atm mol 1 K 1 dan T tetap maka π a. π. 0,5 atm b. π 1 atm c. π 0,67 atm d. π 2 atm e. π 0,4 atm Jadi, tekanan osmotik terbesar terdapat pada larutan 4, yaitu sebesar 2 atm. 26. Jawaban: d Jika ke dalam suatu pelarut dilarutkan suatu zat terlarut, titik didih larutan yang terbentuk akan lebih tinggi daripada titik didih pelarut murni. al ini disebut kenaikan titik didih ( T b ). Untuk zat terlarut elektrolit besar kenaikan titik didih dapat dihitung sebagai berikut. T b K b m i K b di mana: i {1 + (n 1)α} n jumlah ion α derajat ionisasi Untuk Fe 2 (S 4 ) 3 : n 5, M r 400, dan α diketahui 0,8 T b 0,52 0,437 i {1 + (5 1)0,8} 27. Jawaban: a T b m K b Jadi, kenaikan titik didih larutan ( T b ) K b apabila m (molalitas larutan) 1 molal. 28. Jawaban: a Larutan 1) dan 2) mempunyai titik beku yang sama karena kedua larutan merupakan larutan elektrolit yang molalitasnya sama. 29. Jawaban: a i 1 + (n 1) α (n 1) 1 n 1 2 n 3 T b (101,5 100) 1,5 T b 1,5 K b i 0,52 3 M r 97,76 98 Jadi, senyawa tersebut mempunyai n 3 dan M r S 4 ; n 3 dan M r 98 N 3 ; n 2 dan M r 63 Na; n 2 dan M r 40 al 2 ; n 3 dan M r 111 Ba() 2 ; n 3 dan M r Jawaban: e Meskipun kedua larutan mempunyai molalitas yang sama, tetapi penurunan titik beku dan kenaikan titik didih larutan garam lebih besar daripada larutan gula. al ini karena larutan garam merupakan larutan elektrolit kuat yang dapat terionisasi menjadi ion Na + dan ion l. Nal(s) Na + (aq) + l (aq) Dengan demikian, dalam larutan garam terdapat 1 mol ion Na + dan 1 mol ion l atau 2 mol garam. Adapun dalam larutan gula (nonelektrolit) tidak dapat terionisasi (s) (aq) Dengan demikian, dalam larutan gula hanya terdapat 1 mol gula. B. Uraian 1. P 18 mmg n A 0,75 mol n B 0,25 mol P x B P + + P 18 mmg 4,5 mmg Jadi, penurunan tekanan uap jenuh larutan pada suhu 20 tersebut sebesar 4,5 mmg Kimia Kelas XII 11

13 2. T f m K f 0,372 m 1,86 m 0,2 molal T b m K b 0,2 0,52 0,104 Titik didih urea , , Massa larutan 100 ml 1,04 g/ml 104 gram T f K f 0 ( 3,44 ) 1,86 3, x ,6 206,4x 2.066,4x ,6 x 10,4 gram % massa (N 2 ) 2 100% 10% 4. T b 1 K b 1,22 /m K b K b 5. massa sukrosa 6,84 gram M r sukrosa 342 R 0,082 L atm mol 1 K 1 V larutan 2 L T larutan K π M R T R T 0, ,24 atm Jadi, tekanan osmotik larutan sukrosa sebesar 0,24 atm. 6. T b (100, ) 0,416 Misal: massa glukosa x gram massa urea (27 x) gram T b { K b } + { K b } 7. 0,416 {( ) + ( )} 0,52 + 0,416 2,08 74,88 4,16x + 168,48 4,16x 93,6 x 22,5 gram Massa glukosa x 22,5 gram Massa urea (27 x) 27 22,5 4,5 gram Jadi, perbandingan massa glukosa : urea 22,5 : 4,5 5 : 1. (100,26 100) T b m K b K b 0,26 0,52 M r 60 Jadi, massa molekul relatif zat itu a. 0,300 g urea mol Molalitas larutan 0,5 mol kg 1 T b m K b 0,5 mol kg 1 0,512 kg mol 1 0,256 Titik didih larutan titik didih pelarut murni ( 2 ) + T b 100,00 + 0, ,256 b. T f m K f 0,5 mol kg 1 1,86 kg mol 1 0,93 Titik beku larutan titik beku pelarut murni ( 2 ) T f 0,00 0,93 0,93 12 Sifat Koligatif Larutan

14 9. Larutan hipotonik merupakan larutan yang memiliki tekanan osmotik lebih rendah. Larutan 2 S 4 0,3 M π 0,3 R T i 0,3 R T {1 + (3 1)1} 0,9 R T Larutan hipotonik berarti larutan yang memiliki tekanan osmotik kurang dari 0,9 RT. a. Glukosa 0,9 M nonelektrolit π 0,9R T (isotonik) b. KN 3 0,6 M n 2 π 0,6 R T {1 + (2 1)1} 1,2R T (hipertonik) c. urea 0,3 M nonelektrolit π 0,3R T (hipotonik) d. Na 2 S 4 0,2 M n 3 π 0,2 R T {1 + (3 1)1} 0,6R T (hipotonik) Jadi, larutan yang bersifat hipotonik terhadap larutan 2 S 4 0,3 M yaitu urea 0,3 M dan Na 2 S 4 0,2 M. 10. ρ m ρ V 1 kg/l 12 L 12 kg g T f K f 1,86 12,5 Jadi, titik beku mengalami penurunan sebesar 12,5 atau titik bekunya menjadi 12,5. Jika zat yang ditambahkan berupa zerone (methyl alcohol, ), untuk menghasilkan produk yang titik bekunya sama dibutuhkan massa zerone sebagai berikut. T f K f 12,5 1,86 g 2.580,6 g 2,58 kg Jadi, massa zerone yang diperlukan sebanyak 2,58 kg. Kimia Kelas XII 13

15 Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator 2. Menerapkan konsep reaksi oksidasi-reduksi dan elektrokimia dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari. 2.1 Menerapkan konsep reaksi oksidasi-reduksi dalam sistem elektrokimia yang melibatkan energi listrik dan kegunaannya dalam mencegah korosi dan dalam industri. Peduli lingkungan Membuang baterai bekas ke tempat pembuangan sampah B 3. Pada bab ini akan dipelajari: 1. Persamaan Reaksi Redoks 2. Sel Elektrokimia Redoks dan Penerapannya Menjelaskan persamaan reaksi redoks Menjelaskan sel elektrokimia Menentukan bilangan oksidasi dan persamaan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi dan perubahan bilangan oksidasi Mengamati peristiwa reaksi redoks Menjelaskan terjadinya reaksi redoks spontan berdasarkan harga potensial reduksi Menggambarkan rangkaian sel Volta dan menuliskan notasi selnya Menuliskan lambang sel dan reaksireaksi yang terjadi pada sel Volta Menentukan potensial sel dari data potensial reduksinya Menjelaskan penerapan sel Volta dalam kehidupan Siswa mampu menjelaskan reaksi redoks Siswa mampu menjelaskan rangkaian sel Volta dan penerapannya Siswa dapat menuliskan persamaan reaksi oksidasi-reduksi dalam sistem elektrokimia dan menentukan harga potensial sel Volta berdasarkan harga potensial reduksinya 14 Redoks dan Penerapannya

16 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: d Reaksi redoks adalah reaksi yang disertai dengan perubahan bilangan oksidasi (terjadi peristiwa reduksi dan oksidasi). Fe Al Al Fe Reduksi ksidasi 2. Jawaban: a Mn 2 K 2 Mn Jawaban: b Ion tiosulfat merupakan ion poliatom, yaitu ion yang terdiri atas beberapa atom. Bilangan oksidasi untuk oksigen dalam ion poliatom seperti N 3, S 2 2 3, atau r 2 2 7, selalu Jawaban: a us + N 3 u 2+ + S + N Bilangan oksidasi N berubah dari +5 menjadi +2 sehingga perubahan bilangan oksidasi pada N sebesar Jawaban: b Mn 2 + 4l Mnl l Reduksi ksidasi Reduktor mengakibatkan terjadinya reaksi oksidasi. Jadi, yang bertindak sebagai reduktor adalah l. 6. Jawaban: c au(s) + bn 3 (aq) + c + (aq) du 2+ (aq) + en(g) + f 2 () Misal u 1, N 2 u: a d 1 N: b e 2 : 3b e + f 3(2) 2 + f f : c 2 f Jumlah muatan u di ruas kanan +2. Dengan demikian koefisien u di ruas kiri 3. Persamaan reaksi setaranya: 3u(s) + 2N 3 (aq) (aq) 3u 2+ (aq) + 2N(g) () Jadi, a 3, b 2, c 3, dan Jawaban: b Setengah reaksi reduksi: r e 2r Jadi, reaksi tersebut disertai dengan penangkapan 6 elektron. 8. Jawaban: d r l r l 2 Reduksi : r e 2r ksidasi: l l 2 + 2e 6 2r l 4r l 2 Persamaan reaksi disederhanakan: r l 2r l 2 9. Jawaban: a r As 3 3 r 3+ + As 4 3 Reduksi : r e 2r ksidasi: As As e 6 2r r As As r As r As3 4 r : As : 6 1 : Jawaban: b Mn 2, bilangan oksidasi Mn +2. KMn 4, bilangan oksidasi Mn +7 MnS 4, bilangan oksidasi Mn +2 K 2 Mn 4, bilangan oksidasi Mn +6 Mn 2 3, bilangan oksidasi Mn +3 Jadi, bilangan oksidasi tertinggi terdapat dalam KMn 4. B. Uraian 1. a. u + 2 u Bilangan oksidasi u berubah dari +2 menjadi 0. Bilangan oksidasi 2 berubah dari 0 menjadi +2. b. Zat yang bertindak sebagai reduktor adalah zat mengalami oksidasi atau kenaikan bilangan oksidasi, yaitu Penyetaraan reaksi redoks dengan metode setengah reaksi. a. Reduksi : Mn 4 Mn 2+ ksidasi : b. Penyetaraan jumlah atom dan jumlah muatan. Mn e Mn e 5 Kimia Kelas XII 15

17 c. Jumlah kedua setengah reaksi: 2Mn e 2Mn e 2Mn Mn Jadi, nilai a, c, e, dan f berturut-turut yaitu 2, 5, 8, dan Persamaan reaksi redoks: Fe 2+ + r Fe r Ion Fe 2+ menjadi Fe 3+ selisih 1 ion, sehingga dikalikan 6. Sementara itu, ion r menjadi r 3+ selisih 6 ion sehingga dikalikan 1. Persamaan reaksi setara: 6Fe 2+ + r Fe r 3+ Dengan demikian, banyaknya ion Fe 3+ yang dapat dioksidasi oleh 1 mol r sebanyak 6 mol. al ini sesuai perbandingan koefisien. 4. a. Persamaan setengah reaksi: ksidasi : P P3 4 Reduksi : N 3 N b. Menyetarakan jumlah muatan reaksi dengan menambahkan koefisien reaksi dan menjumlahkan kedua persamaan setengah reaksi. P P e 3 N e N c. Menyetarakan jumlah muatan reaksi dengan menambahkan koefisien reaksi dan menjumlahkan kedua persamaan setengah reaksi: 5.a. 3P P e 5N e 5N P + 5N P N d. leh karena suasana basa, ditambahkan pada setiap ruas sebanyak + yang ada. + dan membentuk 2. 3P + 5N P N e. Setarakan kembali persamaan. 3P + 5N 3 + 3P N ara bilangan oksidasi. r r Mengikat 3e Melepas 1e r r r r b. ara setengah reaksi atau cara ion elektron. ksidasi: e 3 Reduksi : r e 2r r r Masukkan kation dan anionnya hingga diperoleh persamaan reaksi akhir sebagai berikut K 2 r S r 2 (S 4 ) K 2 S 4 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: b Pada sel Galvani (sel Volta) terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik. 2. Jawaban: d arga potensial elektrode yang semakin positif, sifat oksidatornya semakin besar. Jadi, urutannya adalah Na, Mg, dan Al. 3. Jawaban: e ksidator yang lebih baik dari Ag berasal dari logam yang dalam deret Volta terletak di sebelah kanan Ag. Deret Volta merupakan deret reduksi, semakin ke kanan semakin mudah tereduksi, sifat oksidatornya semakin baik. Deret volta logam tersebut adalah Li K Ba Sr a Na La e Mg Lu Al Mn ( 2 ) Zn r Fe d o Ni Sn Pb Sb Bi u g Ag Pt Au. Jadi, oksidator yang lebih baik dari Ag adalah Pt. 4. Jawaban: d Dapat mendesak berarti logam tersebut mempunyai harga potensial reduksi lebih kecil. Jadi, urutan potensial reduksi B > > A. 5. Jawaban: e E Ag + Ag +0,80 volt E Zn 2+ Zn 0,76 volt Reaksi: Katode (reduksi) : Ag + + e Ag E +0,80 volt 16 Redoks dan Penerapannya

18 Anode (oksidasi): Zn Zn e E +0,76 volt Reaksi tersebut disetarakan agar muatannya sama. Katode (reduksi) : 2Ag + + 2e 2Ag E +0,80 volt Anode (oksidasi): Zn Zn e E +0,76 volt + Reaksi sel (redoks) : 2Ag + + Zn 2Ag + Zn 2+ E +1,56 volt Elektron mengalir dari anode (seng) ke katode (perak). Diagram sel dari reaksi tersebut yaitu Zn Zn 2+ Ag + Ag. 6. Jawaban: c E sel berharga (+) reaksi berlangsung E sel berharga ( ) reaksi tidak berlangsung E sel E reduksi E oksidasi a) E sel E Fe 3+ Fe 2+ E l2 l 0,77 1,36 0,59 V b) E sel E Fe 3+ Fe 2+ E F2 F 0,77 2,87 2,1 V c) E sel E Fe 3+ Fe 2+ E I2 I 0,77 0,54 +0,23 V d) E sel E Fe 3+ Fe 2+ E Br2 Br 0,77 1,07 0,30 V e) E sel E Fe 2+ Fe 3+ E l2 l 0,77 1,36 2,13 V 7. Jawaban: e Dalam deret Volta, logam Zn berada di sebelah kiri logam Ag. leh karena itu, Zn bertindak sebagai reduktor sehingga mengalami oksidasi di anode. Sementara itu, Ag berada di sebelah kanan Zn sehingga Ag bertindak sebagai oksidator sehingga mengalami reaksi reduksi. Reaksi yang terjadi di elektrode sebagai berikut. 2Ag + + 2e 2Ag E +0,80 Zn Zn e E +0,76 + Zn + 2Ag + Zn Ag E +1,56 V 8. Jawaban: b Reaksi: Katode (reduksi) : Ag + + e Ag E 0,80 volt 2 Anode (oksidasi) : Zn Zn e E 0,76 volt 1 + Reaksi sel (redoks): 2Ag + + Zn 2Ag + Zn 2+ E 1,56 volt Diagram sel: Zn Zn 2+ Ag + Ag 9. Jawaban: b E sel E reaksi: (Zn e Zn) (a e a) ( 0,76 ( 2,84) 2,08 volt 10. Jawaban: b Diagram (lambang) sel dituliskan berdasarkan notasi berikut. Anode ( ) ion anode ion katode katode (+) Dengan demikian diagram/lambang untuk sel Daniel/Galvani di atas adalah Zn(s) Zn 2+ (aq) u 2+ (aq) u(s) B. Uraian 1. E sel E + Ag Ag E 2+ Fe Fe 1,24 (0,80 V) (E Fe 2+ ) E Fe 2+ 0,80 V 1,24 V 0,44 V 2. Reduksi : 2Ag + (aq) + 2e 2Ag(s) E +0,79 V ksidasi : Mg(s) Mg 2+ (aq) + 2e E +2,34 V Reaksi sel: Mg(s) + 2Ag + (aq) Mg 2+ (aq) + 2Ag(s) E 3,13 V 3. Ni e Ni E 0,25 volt Pb e Pb E 0,13 volt Agar reaksi dapat berlangsung, maka potensial standar sel Volta (E sel ) harus berharga positif. leh karena itu, reaksi selnya menjadi seperti berikut. Ni Ni e E +0,25 volt Pb e Pb E 0,13 volt + Ni + Pb 2+ Ni 2+ + Pb E sel +0,12 V Jadi, harga potensial sel Volta untuk elektrode Ni dan Pb sebesar 0,12 V. 4. a. Ag Ag + Mn 2+ Mn Reaksi yang terjadi di elektrode: Ag Ag + + e E 0,80 V 2 Mn e Mn E 1,20 V 1 + 2Ag + Mn 2+ 2Ag + + Mn E 2,00 V b. In In 3+ Ag + Ag Reaksi yang terjadi di elektrode In In e E +0,34 V 1 Ag + + e Ag E +0,80 V 3 + In + 3Ag + In Ag E +1,14 V c. Mn Mn 2+ Mg 2+ Mg Reaksi yang terjadi di elektrode Mn Mn e E +1,20 V Mg e Mg E 2,37 V + Mn + Mg 2+ Mn 2+ + Mg E 1,17 V Kimia Kelas XII 17

19 d. Ag Ag + In 3+ In Reaksi yang terjadi di elektrode Ag Ag + + e E 0,80 V 3 In e In E 0,34 V 1 + 3Ag + In 3+ 3Ag + + In E 1,14 V e. Mg Mg 2+ Ag + Ag Reaksi yang terjadi di elektrode Mg Mg e E +2,37 V 1 Ag + + e Ag E +0,80 V 2 + Mg + 2Ag + Mg Ag E +3,17 V Jadi, diagram sel yang mempunyai perbedaan elektrode sebesar +1,14 adalah In In 3+ Ag + Ag. 5. Reaksi di anode mengalami oksidasi dan di katode mengalami reduksi. E sel E u E Zn +0,34 ( 0,76) +1,10 volt E sel bernilai positif sehingga reaksi berlangsung spontan. A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: e 1) Bilangan oksidasi minimal l 1, maka klor dengan biloks 1 tidak dapat direduksi lagi (biloks tidak bisa turun lagi). 2) Bilangan oksidasi maksimal l +7, maka klor dengan biloks +7 tidak dapat dioksidasi lagi (biloks tidak bisa naik lagi). 3) Suatu zat dapat mengalami autoredoks jika dapat mengalami reduksi sekaligus oksidasi, dengan demikian klor dengan biloks maksimal (+7) dan minimal ( 1) tidak akan dapat mengalami reaksi autoredoks. Pasangan spesi l (biloks minimal) dan Nal 4 (biloks maksimal) tidak dapat mengalami reaksi autoredoks. 2. Jawaban: d r l 2r l e 3 +3e 1 Reaksinya menjadi: r (aq) (aq) + 6l 2r 3+ (aq) () + 3l 2 (g) Jadi, a, b, dan c berturut-turut adalah 1, 14,d an Jawaban: b Reaksi redoks adalah reaksi yang mengalami kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi. Reaksi (b) tidak mengalami kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi sehingga bukan reaksi redoks. a. Zn + 2 S 4 ZnS ksidasi Reduksi b. S S 4 Tidak terjadi perubahan bilangan oksidasi. c. l 2 + 2Na Nal + Nal Reduksi ksidasi d. u + ul 2 2ul ksidasi e. l 2 + 2KBr 2Kl + Br Reduksi ksidasi 4. Jawaban: c u + 2 u ksidasi Reduksi Zat yang bertindak sebagai oksidator adalah yang mengalami reduksi, yaitu u atau u Jawaban: c r Kl 3 + K K 2 r 4 + Kl ksidasi Reduksi 6. Jawaban: d Jumlah bilangan oksidasi ion muatan ion (2 bilangan oksidasi ) + (2 bilangan oksidasi P) + (7 bilangan oksidasi ) 2 (2 1) + (2 P) + (7 ( 2)) P P P 10 P 5 18 Redoks dan Penerapannya

20 7. Jawaban: c N 3 2 N berkurang 2 8. Jawaban: a 2Nal l 2 + 2Na Reduksi ksidasi ksidator Reduktor : 2 : Nal 9. Jawaban: a Persamaan reaksi yang sudah setara: 2 S 4 + 8I 2 S + 4I Dengan demikian: Bila 2 S 4 1,5 mol, maka I yang dapat dioksidasi 1,5 12 mol. 10. Jawaban: a Persamaan reaksi pada soal adalah persamaan setengah reaksi dari Mn 4 Mn 2. Mn Mn Jumlah muatan di ruas kiri Jumlah muatan di ruas kanan 0 sehingga ditambah 3e di ruas kiri menjadi: Mn e Mn leh karena reaksinya dalam suasana basa, tambahkan pada kedua ruas ion sebanyak ion + 4. Mn e Mn Persamaan reaksi menjadi sebagai berikut. Mn e Mn Mn e Mn Jadi, a 2, n 3, dan b Jawaban: b Reduksi : Mn e Mn ksidasi : Fe 2+ Fe 3+ + e 5 Mn Fe 2+ Mn Fe 3+ Perbandingan mol perbandingan koefisien. Jadi, 5 mol + ~ 5 mol Fe 3+, 5 mol Fe 2+ ~ 4 mol 2, 1 mol Mn 4 ~ 1 mol Mn Jawaban: c Penyetaraan redoks dengan metode setengah reaksi. 1) Pisahkan reaksi paruh oksidasi dan reduksi. ksidasi: (jumlah atom disamakan) Reduksi: Mn 4 Mn 2+ (B Mn: +7 +2; kanan kurang 4 atom ) 2) Setarakan jumlah dan. ksidasi: (kanan ditambah 2 + ) Reduksi: Mn Mn (kanan ditambah 4 2, kiri ditambah 8 + ) 3) Setarakan muatan dengan menambahkan elektron. ksidasi: e Reduksi: Mn e Mn ) Samakan jumlah elektron pada kedua reaksi paruh. ksidasi: e Reduksi: 2Mn e 2Mn Redoks: 2Mn Mn Jadi, nilai a, c, e, dan f berturut-turut yaitu 2, 5, 8, dan Jawaban: e Reaksi yang terjadi pada penggunaan aki sebagai berikut. Katode : Pb 2 (s) (aq) + S2 4 (aq) + 2e PbS 4 (s) () Anode : Pb(s) + S2 4 (aq) PbS 4 (s) + 2e Jadi, Pb dan Pb 2 berubah menjadi PbS Jawaban: d E sel E reduksi E oksidasi Jika harga potensial sel bertanda positif, reaksi dapat berlangsung spontan, sedangkan jika harga potensial sel negatif, reaksi tidak dapat berlangsung. 1) Zn dioksidasi; Mn 2+ direduksi E sel 1,20 ( 0,76) 0,44 volt 2) Ag dioksidasi; In 3+ direduksi E sel 0,34 (0,80) 1,14 volt 3) In dioksidasi; Mn 2+ direduksi E sel 1,20 ( 0,34) 0,86 volt 4) Zn dioksidasi; In 3+ direduksi E sel 0,34 ( 0,76) +0,42 volt 5) Ag dioksidasi; Mn 2+ direduksi E sel 1,20 ( 0,80) 2 volt Jadi, reaksi yang dapat berlangsung spontan adalah 3Zn(s) + 2In 3+ (aq) 3Zn 2+ (aq) + 2In(s). Kimia Kelas XII 19

21 15. Jawaban: d Reaksi yang terjadi pada sel Volta: Katode : Al 3+ (aq) + 3e Al(s) 2 Anode : u(s) u 2+ (aq) + 2e 3 + 2Al 3+ (aq) + 3u(s) 2Al(s) + 3u 2+ Notasi sel : Anode ion ion katode : u(s) u 2+ (aq) Al 3+ (aq) Al(s) 16. Jawaban: b Pada gambar sel Volta tersebut terjadi reaksi: Katode : u 2+ (aq) + 2e u(s) Anode : Zn(s) Zn 2+ (aq) + 2e + u 2+ (aq) + Zn(s) u(s) + Zn 2+ (aq) Penulisan diagram sel: Zn(s) Zn 2+ (aq) u 2+ (aq) u(s) 17. Jawaban: b a. Katode berupa Ag 2 dan anode berupa Zn digunakan pada sel perak oksida. b. Katode berupa Pb 2 dan anode berupa Pb digunakan pada sel aki timbal asam. c. Katode berupa Mn 2 dan N 4 l serta anode berupa Zn digunakan pada sel kering karbon seng. d. Katode berupa Ni 2 dan anode berupa d digunakan pada sel nikel basa atau baterai nikad. e. Katode berupa 2 dan anode berupa 2 digunakan pada sel bahan bakar. 18. Jawaban: c Dalam sel volta: 1) Logam yang memiliki E lebih kecil (lebih negatif) berfungsi sebagai anode Zn sebagai anode dan Ag sebagai katode. 2) E sel E anode E katode +0,80 V ( 0,74 V) 1,54 V 3) Reaksinya: 2Ag + (aq) + Zn(s) Zn 2+ (aq) + 2Ag(s) 19. Jawaban: a Memberi perlindungan katodik artinya bahwa logam tersebut yang akan lebih dahulu teroksidasi, bukannya besi. Logam yang mudah teroksidasi berada di sebelah kiri Fe dalam deret Volta. Jadi, logam yang paling mudah teroksidasi adalah logam Mg. 20. Jawaban: a E sel E reduksi E oksidasi E F2 E I2 2,87 0,54 2,33 volt 21. Jawaban: d Zn Zn e E 0,76 V Fe e Fe E 0,44 V Zn + Fe 2+ Zn 2+ + Fe E +0,32 V Zn Zn 2+ Fe 2+ Fe E +0,32 V 22. Jawaban: e Reaksi berlangsung jika E (+). r e r E 0,71 V Al Al e E +1,66 V r 3+ + Al r + Al 3+ E +0,95 V 23. Jawaban: c Logam yang paling mudah tereduksi adalah logam dengan potensial reduksinya (E ) paling positif, yaitu Ag. 24. Jawaban: e arga potensial elektrode yang lebih rendah daripada harga potensial Fe 3+ sehingga Zn cenderung mengalami reaksi oksidasi dan Fe 3+ mengalami reduksi. ksidasi: Zn Zn e 1 Reduksi : Fe 3+ + e Fe Zn + 2Fe 3+ Zn Fe Jawaban: d Anode ( ) : Mg(s) Mg 2+ (aq) + 2e Katode (+) : u 2+ (aq) + 2e u(s) Mg(s) + u 2+ (aq) Mg 2+ (aq) + u(s) Diagram sel: Mg Mg 2+ u 2+ u 26. Jawaban: a Berdasarkan gambar sel Volta diperoleh data: Anode ( ): u u e 1 (oksidasi) Katode (+): Ag + + e Ag 2 (reduksi) u + 2Ag + u Ag E sel E reduksi E oksidasi +0,80 (+0,34) +0,46 V 27. Jawaban: c E sel E reduksi E oksidasi 1) E sel E Br E Fe +1,07 (+0,77) +0,3 volt 2) E sel E Fe E Br +0,77 (+1,07) 0,3 volt 3) E sel E Fe E I +0,77 (+0,54) +0,23 volt 4) E sel E Br E I +1,07 (+0,54) +0,53 volt 5) E sel E cu E Zn +0,34 ( 0,76) +1,10 volt Reaksi pada pilihan b menghasilkan E sel yang negatif. al ini berarti reaksi tidak berlangsung dan tidak menghasilkan potensial sel. Dengan demikian, reaksi yang menghasilkan potensial sel terkecil adalah reaksi pada pilihan c. 28. Jawaban: d Reaksi dapat berlangsung jika E sel berharga positif. Anode : Zn Zn e E +0,76 volt Katode: Pb e Pb E 0,13 volt + Zn + Pb 2+ Zn 2+ + Pb E sel +0,63 vol 20 Redoks dan Penerapannya

22 29. Jawaban: d Reaksi yang terjadi: Anode : Ni Ni e 1 Katode : Ag + + e Ag 2 + Ni + 2Ag + Ni Ag Diagram sel: Ni Ni 2+ Ag + Ag 30. Jawaban: a Anode ( ) : Al Al e 2 Katode (+) : Ni e Ni 3 Redoks : 2Al + 3Ni 2+ 2Al Ni Diagram sel : Al Al 3+ Ni 2+ Ni B. Uraian 1. Ruas kiri ruas kanan Jumlah atom 2a d... (1) Jumlah atom a d a 4 + d... (2) Jumlah atom l b 2c... (3) Persamaan (1) dan (2) 2a d 1 a 4 + d 2 Persamaan reaksi menjadi: 2a d 2a 8 + 2d 0 d + 8 2d d 8 2a d 2a 8 a 4 Jumlah muatan di kiri di kanan 8, sehingga b 6 b 2c 6 2c c 3 Jadi, a 4, b 6, c 3, dan d a. Menentukan reaksi oksidasi-reduksi. ksidasi : l l 2 Reduksi : Mn 4 Mn 2+ b. Menentukan bilangan oksidasi. Mn 4 + l Mn 2+ + l c. Menentukan unsur yang mengalami peristiwa reduksi dan oksidasi. Mn 4 + l Mn 2+ + l ksidasi (1) Reduksi (5) l dan l 2 dikalikan 5, sedangkan Mn 4 dan Mn 2+ dikalikan 1 sehingga reaksinya sebagai berikut. Mn 4 + 5l Mn l 2 d. Menyetarakan muatan dan jumlah atom. Jumlah muatan ruas kiri 6 Jumlah muatan ruas kanan +2 leh karena suasana asam, ruas kiri ditambah +. Mn 4 + 5l Mn l 2 Jumlah atom ruas kiri 8 Jumlah atom ruas kanan 0 leh karena jumlah atom belum setara, ruas kanan ditambah 2. Mn 4 + 5l Mn l a. Reduksi : KMn e Mn ksidasi: Fe 2+ Fe 3+ + e 5 Redoks : KMn 4 + 5Fe Mn Fe Reaksi akhir: 2KMn FeS S 4 2MnS 4 + 5Fe(S 4 ) K 2 S 4 b. ZnS + N 3 ZnS 4 + N e +5 +3e +2 Reaksi akhir: 3ZnS + 8N 3 3ZnS 4 + 8N E sel E Pb 2+ Pb E Ni 2+ Ni 0,13 V ( 0,25 V) 0,12 V 5. ksidasi : Zn Zn e E 0,763 V Reduksi : u e u E +0,337 V Reaksi sel: Zn + u 2+ Zn 2+ + u E sel E kanan E kiri +0,337 V ( 0,763 V) V 6. Reaksi di anode (mengalami oksidasi). Zn 2+ (aq) + 2e Zn(s) E 0,76 V Reaksi di katode (mengalami reduksi). u 2+ (aq) + 2e u(s) E +0,34 V E sel E u E Zn +0,34 ( 0,76) +0,34 + 0,76 +1,10 V E sel bernilai positif sehingga reaksi berlangsung spontan. Kimia Kelas XII 21

23 7. Pada sel Volta terjadi reaksi redoks, yaitu di katode (kutub +) terjadi reaksi reduksi, sedangkan di anode (kutub ) terjadi reaksi oksidasi. Logam Zn terletak di sebelah kiri logam Ag sehingga logam Zn mampu mereduksi ion Ag + menjadi Ag. Reaksi yang terjadi sebagai berikut. Katode (reduksi) : Ag + + e Ag 2 Anode (oksidasi) : Zn Zn e 1 + Redoks 2Ag + + Zn 2Ag + Zn 2+ Penulisan diagram sel berdasarkan reaksi reduksi oksidasi sebagai berikut. Zn(s) Zn 2+ (aq) Ag + (aq) Ag(s) 8. Diketahui: r e r E 0,91 volt Mn e Mn E 1,03 volt Reaksi selnya: Mn Mn e E +1,03 volt r e r E 0,91 volt Mn + r 2+ Mn 2+ + r E 0,12 volt Jadi, potensial sel standar 0,12 volt. 9. a. E sel (E 2Ag + 2e 2Ag ) (E Mg Mg e ) +0,79 ( 2,34) +0,79 + 2,34 +3,13 volt b. Reaksi selnya: Katode (reduksi) : 2Ag + (aq) + 2e 2Ag(s) E +0,79 volt Anode (oksidasi): Mg(s) Mg 2+ (aq) + 2e E +2,34 volt Mg(s) + 2Ag + (aq) Mg 2+ (aq) + 2Ag(s) E +3,13 volt 10. E sel 1,24 (0,80 V) ( ) 0,80 V (1,24 V) 0,44 V 22 Redoks dan Penerapannya

24 Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator 2. Menerapkan konsep reaksi oksidasi-reduksi dan elektrokimia dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari. 2.2 Menjelaskan reaksi oksidasi-reduksi dalam sel elektrolisis. 2.3 Menerapkan hukum Faraday untuk elektrolisis larutan elektrolit. Peduli lingkungan Mencegah korosi pada benda-benda logam. Dalam bab ini akan dipelajari: 1. Sel Elektrolisis dan Reaksi-Reaksi di Dalamnya 2. Korosi 3. ukum Faraday dan Penerapannya Elektrolisis Menjelaskan konsep elektrolisis Menjelaskan konsep korosi Menjelaskan hukum Faraday dan Penerapannya Menggambarkan susunan sel Volta Menjelaskan proses terjadinya listrik dari reaksi redoks dalam sel Volta Menuliskan lambang sel dan reaksireaksi yang terjadi pada sel Volta Menghitung potensial sel berdasarkan data potensial standar Menjelaskan prinsip kerja sel Volta yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari Melakukan percobaan untuk mengamati reaksi yang terjadi di anode dan katode pada reaksi elektrolisis Menuliskan reaksi yang terjadi di anode dan katode pada larutan dengan elektrode aktif ataupun elektrode inert Menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi terjadinya korosi melalui percobaan Menjelaskan beberapa cara mencegah terjadinya korosi Menjelaskan hukum Faraday dalam perhitungan sel elektrolisis Melakukan percobaan penyepuhan logam besi dengan tembaga Menuliskan reaksi elektrolisis pada penyepuhan dan pemurnian suatu logam Siswa mampu menggambarkan, menuliskan reaksi sel, dan menghitung potensial sel dalam sel Volta Siswa mampu menyebutkan faktorfaktor yang memengaruhi korosi dan cara pencegahannya Siswa mampu menjelaskan hukum Faraday melalui perhitungan sel elektrolisis Siswa dapat menjelaskan tentang elektrokimia, korosi, dan hukum Faraday serta penerapannya dalam kehidupan Kimia Kelas XII 23

25 A. Pilhan Ganda 1. Jawaban: d Anode (oksidasi) : Fe(s) Fe 2+ (aq) + 2e 1 Katode (reduksi) : Ag + (aq) + e Ag(s) 2 Fe(s) + 2Ag + (aq) Fe 2+ (aq) + 2Ag(s) Jadi, bagan sel elektrokimia tersebut adalah Fe(s) Fe 2+ (aq) Ag + Ag(s) 2. Jawaban: e Di antara bahan dan alat tersebut yang merupakan elektrolit adalah asam sulfat encer. Seng dan tembaga merupakan elektrode. Kabel dan baterai digunakan untuk menghantarkan dan memberikan arus listrik. 3. Jawaban: b Mg(N 3 ) 2 terionisasi menjadi Mg 2+, N 3 tidak tereduksi dan teroksidasi, yang tereduksi dan teroksidasi adalah air ( 2 ). Katode ( ) : e Anode (+) : (aq) + 2 (g) + 4e 4. Jawaban: c Logam natrium merupakan golongan IA, ion-ion logam golongan IA, IIA, Al 3+, dan Mn 2+ hanya mengalami reduksi menjadi logam jika dalam bentuk lelehan atau leburan garamnya tanpa ada air. 5. Jawaban: a Selama aki bekerja terjadi reaksi: Pb(s) + Pb 2 (s) + 2S 2 4 (aq) (aq) 2PbS 4 (s) Jawaban: b Elektrolisis larutan NiS 4 dengan elektrode Ag NiS 4 Ni 2+ + S 2 4 Katode : Ni e Ni Anode : Ag Ag + + e (elektrode Ag tidak inert sehingga akan mengalami oksidasi) 7. Jawaban: c AgN 3 Ag + + N 3 Katode : Ag + + e Ag Anode : e 8. Jawaban: c Na 2 S 4 2Na + + S 2 4 Katode : ( e ) 2 Anode : e Volume 2 : volume 2 2 : 1 9. Jawaban: d Elektrode inert merupakan elektrode yang tidak terlibat dalam reaksi (tidak aktif). Elektrode inert yang sering digunakan yaitu platina dan grafit. 10. Jawaban: a Elektrolisis larutan K 2 S 4 dengan elektrode Pt akan menghasilkan gas 2 pada katode dan gas 2 pada anode. Karena yang bereaksi adalah airnya ( 2 ). Reaksi: Katode ( ): e Anode (+) : e 11. Jawaban: d Pada elektrolisis larutan Nal, di katode diperoleh Na dan gas 2, sedangkan di anode diperoleh gas l Jawaban: b 1) Elektrolisis larutan Nal dengan elektrode Nal(aq) Na + (aq) + l (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) Anode : 2l (aq) l 2 (g) + 2e Gas hidrogen terbentuk di katode. 2) Elektrolisis larutan us 4 dengan elektrode u us 4 (aq) u 2+ (aq) + S2 4 (aq) Katode : u 2+ (aq) + 2e u(s) Anode : u(s) u 2+ (aq) + 2e Gas hidrogen tidak terbentuk. 3) Elektrolisis larutan Bal 2 dengan elektrode Pt Bal 2 (aq) Ba 2+ (aq) + 2l (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) Anode : 2l (aq) l 2 (g) + 2e Gas hidrogen terbentuk di katode. 4) Elektrolisis larutan AgN 3 dengan elektrode Ag AgN 3 (aq) Ag + (aq) + N 3 (aq) Katode : Ag + (aq) + e Ag(s) Anode : Ag(s) Ag + (aq) + e Gas hidrogen tidak terbentuk. Jadi, gas hidrogen dapat terbentuk pada sel elektrolisis 1) dan 3). 13. Jawaban: a Al 2 3 () 2Al 3+ () () Katode : Al 3+ () + 3e Al(s) Anode : 2 2 () 2 (g) + 4e X merupakan anode (kutub positif) sehingga reaksi yang terjadi berupa 2 2 () 2 (g) + 4e 24 Elektrolisis

26 14. Jawaban: e Di katode akan terjadi persaingan antara kation dengan pelarut (molekul air) untuk mengalami reduksi (menangkap elektron). leh karena kation pada Nal merupakan kation golongan IA, yang mengalami reduksi dari larutannya adalah 2. Nilai E untuk 2 adalah 0,83 volt. Sementara itu, di anode terjadi reaksi oksidasi ion l. 15. Jawaban: d Gambar 1 Nal() Na + () + l () Katode : Na + () + e Na() Anode : 2l () l 2 (g) + 2e Gas l 2 terbentuk di anode. Gambar 2 AgN 3 (aq) Ag + (aq) + N 3 (aq) Katode : Ag + (aq) + e Ag(s) Anode : 2 2 () 4 + (aq) + 2 (g) + 4e Gas 2 terbentuk di anode. Gambar 3 MgS 4 (aq) Mg 2+ (aq) + S 2 4 (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) Anode : 2 2 () 4 + (aq) + 2 (g) + 4e Gas 2 terbentuk di katode dan gas 2 terbentuk di anode. Gambar 4 us 4 (aq) u 2+ (aq) + S2 4 (aq) Katode : u 2+ (aq) + 2e u(s) Anode : u(s) u 2+ (aq) + 2e Gas tidak terbentuk di katode maupun anode. Gambar 5 KN 3 (aq) K + (aq) + N 3 (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) Anode : 2 2 () 4 + (aq) + 2 (g) + 4e Gas 2 terbentuk di katode dan gas 2 terbentuk di anode. Jadi, peristiwa elektrolisis yang menghasilkan gas pada suhu kamar di kedua elektrodenya yaitu gambar 3 dan 5. B. Uraian 1. Ba() 2 (aq) Ba 2+ (aq) + 2 (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) 2 Anode : 4 (aq) 2 2 () + 4e + 2 (g) 1 + Reaksi sel: 4 2 () + 4 (aq) 4 (aq) (g) () + 2 (g) : 2 2 () 2 2 (g) + 2 (g) Jadi, hasil reaksi elektrolisis tersebut berupa gas 2 dan Reaksi pengendapan unsur Y pada katode: Y n+ + ne Y mol e F mol unsur Y 0,1 mol 0,1 mol Perbandingan mol e dengan mol unsur Y n : 1 0,1 : 0,1 1 : 1 Jadi, ion dari unsur Y adalah Y Gambar rangkaian percobaan elektrolisis larutan Nil 2 dengan katode logam besi dan anode logam nikel sebagai berikut. Besi ( ) Katode Larutan Nil 2 Pada percobaan terjadi reaksi elektrolisis Nil 2. Di katode logam besi akan dihasilkan endapan Ni, sedangkan di anode logam nikel akan dihasilkan gas l 2. Reaksi elektrolisisnya dapat ditulis sebaga berikut. Katode : Ni 2+ (s) + 2e Ni(s) Anode : 2l (aq) l 2 (g) + 2e Ni l (s) Ni(s) + l 2 (g) 4. Elektrode Pt tidak dapat teroksidasi dalam sel elektrolisis ini. Zat-zat yang dapat mengalami redoks adalah u 2+ 3 (aq), S 4 (aq), dan 2. Ada dua kemungkinan reaksi yang terjadi di anode: a. 2S2 4 (aq) S (aq) + 2e E 2,00 V (E red S /S ,00 V) b e (+) Anode Nikel Karena E red S (aq)/s2 4 (aq) lebih positif dari +1,42 V maka S2 4 tidak teroksidasi menjadi S dalam air. Reaksi yang akan terjadi di anode adalah oksidasi 2 menjadi 2. Ada dua kemungkinan reaksi yang terjadi di katode: a. u 2+ (aq) + 2e u(s) E +0,34 V b. 2 2 () + 2e 2 (g) + 2 (aq) Kimia Kelas XII 25

27 Karena E u 2+ /u kurang negatif dari 0,82 V (bahkan positif), di katode akan terbentuk endapan u. Reaksi yang terjadi dalam sel tersebut adalah: Anode : 2 2 () 2 (g) (aq) + 4e Katode : u 2+ (aq) + 2e u(s) 2 2 () + 2u 2+ (aq) 2 (g) (aq) + u(s) 2 2 () + 2uS 4 (aq) 2 (g) S 4 (aq) + u(s) anode katode 5. a. Larutan l l(aq) + (aq) + l (aq) l merupakan asam, sehingga yang direduksi adalah +. Ion l merupakan ion halida sehingga akan dioksidasi menjadi gas l 2. Katode : 2 + (aq) + 2e 2 (g) Anode : 2l (aq) l 2 (g) + 2e 2l(aq) 2 (g) + l 2 (g) b. Larutan AgN 3 AgN 3 (aq) Ag + (aq) + N 3 (aq) Ion Ag mempunyai E > 0,83 sehingga akan direduksi menjadi logam-logamnya. Ion N 3 bukan merupakan ion halida sehingga yang akan dioksidasi adalah 2. Katode : Ag + (aq) + e Ag(s) 4 Anode : 2 2 () 4 + (aq) (aq) Ag () Ag(s) (aq) + 2 (s) A. Pilhan Ganda 1. Jawaban: e Faktor-faktor yang memengaruhi korosi dapat dibedakan menjadi dua yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. a. Faktor dari bahan meliputi: 1) kemurnian bahan, 2) struktur bahan, 3) bentuk kristal, 4) unsur-unsur penyusun bahan, dan 5) jenis bahan. b. Faktor dari lingkungan meliputi: 1) udara (gas oksigen), 2) suhu, 3) kelembapan (air), dan 4) keasaman zat-zat kimia. 2. Jawaban: e Korosi pada menara dapat dicegah dengan menghubungkan menara dengan lempeng magnesium. 3. Jawaban: b Mudah dan tidaknya logam berkarat tergantung pada keaktifan logam. Semakin aktif logam, semakin negatif harga potensial elektrodenya sehingga semakin mudah berkarat. Mudah dan tidaknya logam berkarat tidak tergantung pada banyaknya air, banyaknya oksigen, suhu lingkungan, maupun tingkat kebasaan. 4. Jawaban: a Proses korosi besi merupakan peristiwa elektrokimia yang menghasilkan karat besi (Fe 2 3. x 2 ) karena terjadi reaksi redoks. Reaksinya sebagai berikut. Anode (oksidasi) : Fe(s) Fe e Katode (reduksi) : e Jawaban: b Pada proses perkaratan besi, salah satu bagian permukaan besi akan bertindak sebagai anode atau mengalami oksidasi menurut reaksi: Fe(s) Fe 2+ (aq) + 2e Elektron akan mengalir ke bagian permukaan besi yang bertindak sebagai katode. 2 akan mengalami reduksi menurut reaksi: 2 (g) (aq) + 4e 2 2 () 2 (g) () + 4e 4 (aq) Dengan demikian, + (asam) atau 2 diperlukan dalam perkaratan untuk mereduksi 2 pada katode. 6. Jawaban: c Pada proses pelapisan besi dengan seng, besi (Fe) bertindak sebagai katode, sedangkan seng (Zn) bertindak sebagai anode. Zn akan mengalami oksidasi terlebih dahulu karena harga E nya lebih kecil daripada Fe. al ini dapat mencegah korosi elektrolistik. Jika larutan elektrolitnya berupa Znr 2 reaksinya sebagai berikut. Anode ( ) Zn(s) Zn 2+ (aq) + 2e Katode (+) Zn 2+ (aq) + 2e Zn(s) Dengan demikian, Fe tidak mengalami oksidasi karena terlindungi oleh Zn. 26 Elektrolisis

28 7. Jawaban: c Korosi besi dipengaruhi oleh uap air atau air, oksigen, larutan elektrolit, permukaan logam yang tidak rata, serta zat terlarut yang dapat membentuk asam. Uap air atau air saja dan oksigen saja tidak dapat mengakibatkan korosi. Pada percobaan pertama dan kedua terbentuk karat karena ada oksigen dan air. Pada percobaan kedua, karat dapat lebih cepat terbentuk karena adanya asam. Pada percobaan ketiga tidak terbentuk karat karena tidak ada uap air atau air (udara kering). Pada percobaan keempat tidak terbentuk karat karena air yang sudah dididihkan akan kehilangan oksigen terlarut (tidak ada oksigen). 8. Jawaban: b Besi akan berkarat jika teroksidasi. Agar besi tidak teroksidasi, besi dapat dilapisi dengan bahan yang lebih mudah teroksidasi daripada besi. Bahan yang dimaksud adalah Mg karena Mg memiliki potensial reduksi standar yang paling negatif sehingga paling mudah teroksidasi. 9. Jawaban: b Magnesium digunakan sebagai logam pelindung yang ditanam di dalam tanah untuk mencegah korosi pada pipa air, menara raksasa, dan balingbaling kapal laut. Sel Volta raksasa akan terbentuk dengan logam Mg sebagai anode. 10. Jawaban: b Logam yang dapat mencegah terjadinya korosi pada besi adalah logam yang harga E 0 < E 0 besi, karena logam tersebut potensial elektrodenya lebih negatif. Jadi, besi tetap terlindungi karena dijadikan katode. B. Uraian 1. Reaksi anodik : Fe Fe e Reaksi katodik : u e u Reaksi sel : Fe + u 2+ Fe 2+ + u 2. Aluminium yang berkarat akan membentuk aluminium oksida (Al 2 3 ) dengan cepat. Setelah terbentuk lapisan oksida yang tipis, perkaratan akan segera terhenti. Lapisan tersebut melekat kuat pada permukaan logam sehingga melindungi logam di bawahnya dari perkaratan lebih lanjut. 3. Logam yang melindungi besi dari korosi mempunyai harga potensial reduksi lebih kecil daripada harga potensial reduksi besi, yaitu logam Mg dan Zn. leh karena harga potensial reduksi kedua logam lebih kecil dari harga potensial reduksi besi, kedua logam akan teroksidasi terlebih dahulu sehingga besi terhindar dari korosi. 4. Aluminium merupakan bahan yang sangat baik untuk kemasan makanan. al ini karena aluminium tahan korosi. Aluminium dapat terhindar dari proses korosi lebih lanjut karena saat terjadi korosi dapat segera membentuk lapisan oksida di permukaannya. Lapisan oksida ini mampu menghentikan proses korosi lebih lanjut. 5. Paduan logam (aloi) adalah campuran logam yang terbentuk karena pelelehan bersama komponenkomponennya. ampuran logam tersebut dapat berupa larutan padat atau campuran tidak saling larut. ontoh stainless steel, yaitu campuran dari 18% nikel, 8% krom, dan sisanya besi. A. Pilhan Ganda 1. Jawaban: d ubungan seri, i t sama. Jumlah oulomb sama. W Ag 3,156 W u i t 2.819,94 0,93 gram 2. Jawaban: c Elektrolisis us 4 us 4 (aq) u 2+ (aq) + S 4 2 (aq) Katode u 2+ (aq) + 2e u(s) w u 3. Jawaban: c w Zn 3,05 t detik 30 menit 0 detik 4. Jawaban: c W 5,922 gram 10,8 gram Kimia Kelas XII 27

29 5. Jawaban: e mol e 0,01 mol Reaksi elektrolisis larutan Na Na(aq) Na + (aq) + (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) Anode : 4 (aq) 2 2 () + 4e + 2 (g) mol mol e 0,01 mol 0,01 mol [ ] 0,005 M M p log log 5 p 14 p 14 (3 log 5) 11 + log 5 6. Jawaban: a Ar Na e valensi i 15 A t 50 menit detik W e i t Jawaban: d W 0,225 g W gram 0,225 i t 2.412,5 8. Jawaban: b W mol A r mol 0,1 i 10 ampere 9. Jawaban: e e u 32 e Ni 29,5 W u 1,28 gram 10. Jawaban: a MS 4 (aq) M 2+ (aq) + S 4 2 (aq) Katode : M 2+ (aq) + 2e M(s) 2 Anode : 2 2 () 2 (g) (aq) + 4e 1 Reaksi sel : 2M 2+ (aq) () 2M(s) + 2 (g) (aq) mol M Pada proses penetralan: mol + mol mol + mol 0,01 mol mol M 0,005 mol A r M Jawaban: a Reaksi elektrolisis larutan 2 S 4 sebagai berikut. 2 S 4 (aq) 2 + (aq) + S2 4 (aq) Katode : 2 + (aq) + 2e 2 (g) Anode : 2 2 () 4 + (aq) + 4e + 2 (g) mol 2 mol 2 6, mol mol e mol 2 6, mol 2, mol mol e F mol e 2, t sekon 28 Elektrolisis

30 12. Jawaban: d Arus listrik yang dialirkan sama maka: W Ag : W u : W Au e Ag : e u : e Au (mol Ag A r Ag) : (mol u A r u) : (mol Au : A r Au) : : (mol Ag A r Ag) : (mol u A r u) : mol Ag 0,20 mol mol Au 0,067 mol Jadi, mol Ag 0,20 mol dan mol Au 0,067 mol. 13. Jawaban: d AgN 3 (aq) Ag + (aq) + N 3 (aq) Katode : Ag + (aq) + e Ag(aq) 4 Anode : 2 2 () 4 + (aq) + 2 (g) + 4e 1 + 4Ag + (aq) () 4Ag + (s) (aq) + 2 (g) W e F e 108 F 0,02 faraday W e F 108 0,02 2,16 gram 14. Jawaban: c W t detik 15. Jawaban: b Reaksi elektrolisis XS 4 dan Y 2 S 4 di katode sebagai berikut. XS 4 X 2+ + S2 4 Katode : X e X Y 2 S 4 2Y + + S2 4 Katode : Y + + e Y Misal: M r X x Massa X 1 gram M r Y y Massa Y 4 gram mol X mol mol e mol X mol mol mol Y mol e mol mol Jadi, perbandingan massa atom relatif X dan Y adalah 1 : 2. B. Uraian 1. Pada anode 350 ml 2 diubah menjadi mol 2 (gas) mol 2 massa 2 0,5 g W 32 g/mol 0,5 i 5,03 ampere Jumlah endapan di katode: W 6,75 gram 2. 2Nal 2Na + + 2l Katode 2Na + direduksi menjadi logam Na Anode 2l dioksidasi menjadi gas l 2 Jadi, banyaknya mol l 2 yang terjadi: 2Nal 2Na + l 2 l 2 l 2 mol Na mol 22,4 L 5,6 L (STP) 3. Kegunaan elektrolisis sebagai berikut. a. Penyepuhan logam, melapisi logam dengan logam lain supaya tahan karat. b. Pemurnian logam, misalnya campuran u, Ag, dan Au dengan cara pengaturan voltase listrik. Kimia Kelas XII 29

31 c. Pembuatan gas dalam laboratorium. d. Pembuatan logam reaktif dengan mengelektrolisis lelehan garamnya. 4. Volume Al 2 3 yang dihasilkan luas permukaan tebal 5, , cm 3 5, cm 3 massa Al 2 3 ρ V 4,0 5, gram mol 2 mol Al 2 3 mol 0,03 mol mol e mol 2 0,03 mol 0,12 mol 0,12 F oulomb F , , Gambar penyepuhan logam besi dengan perak sebagai berikut. Anode e + e Ag + Ag + N 3 + N 3 Logam Ag e Ag + Ag + Katode Logam besi Pada penyepuhan logam besi oleh perak, besi bertindak sebagai katode, sedangkan perak bertindak sebagai anode. Larutan elektrolit yang digunakan berupa larutan AgN 3. Prinsip kerja penyepuhan yaitu mengendapkan logam perak (Ag) pada besi dalam larutan AgN 3. Pada saat arus listrik searah (D) bertegangan rendah dialirkan ke sistem seperti gambar, logam perak akan melepaskan elektron dan mengalir melalui larutan AgN 3 menjadi ion Ag +. Ion Ag + ditarik ke katode dan mengikat elektron sehingga menjadi logam Ag. Logam Ag ini melapisi logam besi. Pada anode, ion N 3 tidak akan dioksidasi dan oksidasi air juga lebih sukar daripada oksidasi Ag. leh karenanya, pada anode terjadi oksidasi Ag. Reaksinya sebagai berikut. Anode (oksidasi) : Ag(s) Ag + (aq) + e Katode (reduksi) : Ag + (aq) + e Ag(s) + Reaksi sel : Ag(s) Ag(s) A. Pilhan Ganda 1. Jawaban: d Elektrolisis leburan PbI 2 PbI 2 () Pb 2+ () + 2I () Katode : Pb 2+ () + 2e Pb(s) Anode : 2I () I 2 (g) + 2e 2. Jawaban: b Katode : e Anode : 2l l 2 + 2e 3. Jawaban: c us 4 u 2+ + S 4 2 Katode ( ) u e u Anode (+) u 2+ u e 4. Jawaban: c Pada elektrolisis leburan Nal, di katode diperoleh logam Na dan di anode diperoleh gas l 2. Katode : Na + + e Na Anode : 2l l 2 + 2e 5. Jawaban: b Elektrolisis larutan klorida dari logam alkali dan alkali tanah menggunakan elektrode Pt tidak akan berhasil membentuk logam alkali dan alkali tanah. al ini karena zat yang mengalami reduksi yaitu 2. 2 akan mengalami reduksi menjadi 2 dan karena potensial reduksi 2 lebih besar daripada logam-logam tersebut. Elektrolisis akan berhasil jika logam alkali atau alkali tanah berbentuk lelehan, karena ion-ion logam tersebut akan mengalami reduksi sehingga pada anode terbentuk + dan gas Elektrolisis

32 6. Jawaban: b Sel 1 AgN 3 (aq) Ag + (aq) + N 3 (aq) Katode (B) : Ag + (aq) + e Ag(s) Anode (A) : 2 2 () 4 + (aq) + 4e + 2 (g) Sel 2 us 4 (aq) u 2+ (aq) + S2 4 (aq) Katode (D) : u 2+ (aq) + 2e u(s) Anode () : 2 2 () 4 + (aq) + 4e + 2 (g) Sel 3 NiS 4 (aq) Ni 2+ (aq) + S2 4 (aq) Katode (F) : Ni 2+ (aq) + 2e Ni(s) Anode (E) : 2 2 () 4 + (aq) + 4e + 2 (g) Jadi, elektrode logam inert yang menghasilkan gas adalah A,, dan E. 7. Jawaban: c Di katode yang direduksi bukan Na + melainkan 2 menghasilkan gas 2 sesuai reaksi berikut: e ,5 mol e 0,5 1 mol (lihat perbandingan koefisien) 1 mol e 1 F. 8. Jawaban: a e u Ar u valensi 63,5 2 i 2 A t 30 menit detik W e i t , , gram Jawaban: b Reaksi elektrolisis larutan Mgl 2 sebagai berikut. Mgl 2 (aq) Mg 2+ (aq) + 2l (aq) Katode : e 2 (aq) + 2 (g) Anode : 2l (aq) l 2 (g) + 2e Jadi, di katode dihasilkan ion hidroksida dan gas hidrogen, sedangkan di anode dihasilkan gas klorin. 10. Jawaban: c Leburan Kl dengan elektrode platina Kl() K + () + l () Katode : K + () + e K(s) 2 Anode : 2l () l 2 (g) + 2e 1 + Reaksi sel : 2K + () + 2l () 2K(s) + l 2 (g) Elektrolisis tersebut menghasilkan logam alkali kalium dan gas l Jawaban: a Larutan yang menghasilkan gas di anode dan katode yaitu KBr dan K 2 S 4. KBr(aq) K + (aq) + Br (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) Anode : 2Br (aq) Br 2 (g) + 2e Gas 2 dihasilkan di katode dan gas Br 2 dihasilkan di anode. K 2 S 4 (aq) 2K + (aq) + S2 4 (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (aq) Anode : 2 2 () 4 + (aq) + 2 (g) + 4e Gas 2 dihasilkan di katode dan gas 2 dihasilkan di anode. 12. Jawaban: a Katode : d e d Anode : e d mol e mol (lihat reaksi di katode) 2 mol (lihat reaksi di anode) e 22,4 0,2 liter 13. Jawaban: d Katode : L e L Anode : e Netral berarti: mol + mol 50 0, mmol (dari K) e 10 mmol (reaksi di anode) L 10 5 mmol (reaksi katode) A r L Jawaban: b Ni e Ni... (1) r e r... (2) Ni 0,3 mol e 2 0,3 mol 0,6 mol (lihat pers. 1) r 0,6 0,2 mol (lihat pers. 2) 0, ,4 gram 15. Jawaban: a MS 4 (aq) M 2+ (aq) + S2 4 (aq) Katode : M e M(s) M 1 V 1 M 1 V 1 mol 1 0,2 M 0,05 L 0,01 mol M r M 28 Kimia Kelas XII 31

33 16. Jawaban: e Korosi dapat terjadi karena adanya uap air atau air dengan oksigen. Adanya larutan elektrolit seperti larutan garam dapur akan lebih mempercepat korosi. 17. Jawaban: b Pada peristiwa korosi, logam akan mengalami oksidasi, sedangkan oksigen akan mengalami reduksi. Karat logam umumnya berupa oksida atau karbonat. Rumus karat besi adalah F 2 3 x Jawaban: d Perlindungan katodik adalah perlindungan dari perkaratan dengan cara besi dihubungkan dengan logam lain yang lebih aktif (lebih mudah teroksidasi), seperti logam magnesium. Logam pelindung yang mempunyai E lebih kecil akan bertindak sebagai anode, sedangkan besi akan bertindak sebagai katode. 19. Jawaban: e Korosi besi terjadi saat logam besi bereaksi dengan oksigen di udara dan uap air. Korosi besi mempunyai rumus kimia Fe 2 3 x Jawaban: e Korosi pada pipa pengalir minyak bumi yang ditanam dalam tanah dapat dicegah menggunakan perlindungan katodik. aranya dengan menghubungkan pipa dengan logam pelindung yang mempunyai E lebih kecil dari E pipa (besi). Pengecatan dilakukan untuk mencegah karat pada besi yang berada di udara terbuka, misal jembatan. Plastik digunakan untuk mencegah karat pada rak piring. Gemuk atau oli digunakan untuk mencegah karat pada mesin. 21. Jawaban: d Korosi besi dapat dicegah dengan menghubungkannya dengan logam yang lebih mudah teroksidasi, yaitu logam yang mempunyai E lebih kecil daripada E besi. 22. Jawaban: d i 865 ma 0,865 A t 5 menit 300 detik e 2 mol e 0,0027 mol mol 2 mol e 0,0027 mol 0,00135 mol 23. Jawaban: a Mgl 2 (aq) Mg 2+ (aq) + 2l (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) Anode : 2l l 2 + 2e Pada katode terdapat ion Mg 2+ golongan IIA sehingga yang mengalami reduksi berupa air menghasilkan gas 2. Reaksi berlangsung dalam suasana basa. 24. Jawaban: b Ketika larutan Al 2 3 dielektrolisis, gas oksigen dibebaskan di anode. Al 2 3 2Al Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) Anode : 6 2 (aq) 3 2 (g) + 12e Berdasarkan reaksi elektrolisis tersebut, ion oksida kehilangan elektron di anode. 25. Jawaban: e W Ag : W X e Ag : e X W Ag : W X : 0,54 : 0,1 : 5,4 A r X 40 Jadi, logam X adalah a yang mempunyai massa atom relatif Jawaban: c us 4 (aq) u 2+ (aq) + S2 4 (aq) Katode : u 2+ (aq) + 2e a(s) W u i kuat arus 10 ampere t waktu detik e mol ekuivalen W u 3,16 gram 27. Jawaban: e Gas oksigen dibebaskan di anode menurut reaksi: 2 2 () 4 + (aq) + 2 (g) + 4e Jumlah mol elektron mol 0,1 mol Jumlah mol oksigen 0,1 mol 0,025 mol Volume oksigen 0,025 22,4 0,56 liter 28. Jawaban: b Au 3+ (aq) + Fe(s) Au + (aq) + Fe 2+ (aq) Katode : Au 3+ (aq) + 2e Au + (aq) Anode : Fe(s) Fe 2+ (aq) + 2e Zat yang dihasilkan pada anode dengan arus 3 A selama 1 jam yaitu: 1 jam detik 32 Elektrolisis

34 W 3,13 gram 29. Jawaban: d SnS 4 Sn 2+ + S 2 4 Katode : Sn e Sn Anode : e mol mula-mula Sn 2+ 0,5 L 0,6 M 0,3 mol W mol 0,043 mol Sn e Sn mula-mula : 0,3 mol reaksi : 0,043 mol 0,086 mol 0,043 mol sisa : 0,257 mol 0,086 mol 0, 043 mol M Sn 2+ 0,514 M 30. Jawaban: d i 1,2 A t 20 menit detik W 0,179 gram W 0,179 0,179 Valensi 4 B. Uraian 1. Sel elektrolisis adalah sel yang menggunakan arus listrik untuk menghasilkan reaksi redoks yang diinginkan. Sel elektrolisis terdiri atas dua elektrode, yaitu elektrode negatif (katode) dan elektrode positif (anode). Di katode terjadi reaksi reduksi, sedangkan di anode terjadi reaksi oksidasi. 2. Elektrolitnya dapat berupa larutan asam, basa, atau garam, dapat pula leburan garam halida atau leburan oksida. Kombinasi antara elektrolit dan elektrode menghasilkan tiga kategori penting elektrolisis sebagai berikut. a. Elektrolisis larutan dengan elektrode inert. b. Elektrolisis larutan dengan elektrode aktif. c. Elektrolisis leburan dengan elektrode inert. 3. Perbedaan sel elektrolisis dengan sel Volta adalah pada sel elektrolisis, komponen voltmeter diganti dengan sumber arus (umumnya baterai). Larutan atau lelehan yang ingin dielektrolisis ditempatkan dalam suatu wadah. Selanjutnya, elektrode dicelupkan ke dalam larutan maupun lelehan elektrolit yang ingin dielektrolisis. Elektrode yang digunakan umumnya merupakan elektrode inert seperti grafit (), platina (Pt), dan emas (Au). Elektrode berperan sebagai tempat berlangsungnya reaksi. Reaksi reduksi berlangsung di katode, sedangkan reaksi oksidasi berlangsung di anode. Kutub negatif sumber arus mengarah pada katode (sebab memerlukan elektron) dan kutub positif sumber arus tentunya mengarah pada anode. Akibatnya, katode bermuatan negatif dan menarik kationkation yang akan tereduksi menjadi endapan logam. Sebaliknya, anode bermuatan positif dan menarik anion-anion yang akan teroksidasi menjadi gas. Terlihat jelas bahwa tujuan elektrolisis adalah untuk mendapatkan endapan logam di katode dan gas di anode. 4. Elektrolisis air Katode : 2 2 () + 2e 2 (g) + 2 (aq) 2 Anode : 2 2 () 2 (g) (aq) + 4e 1 + Reaksi sel : 6 2 () 2 2 (g) + 4 (aq) + 2 (g) (aq) Perbandingan 2 : 2 2 : 1 Elektrolisis larutan MgS 4 MgS 4 (aq) Mg 2+ (aq) + S 2 4 (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) 2 Anode : 2 2 () 4 + (aq) + 4e + 2 (g) 1 + Reaksi sel : 6 2 () 4 (aq) (g) (aq) + 2 (g) Perbandingan 2 : 2 2 : 1 Kedua elektrolisis tersebut menghasilkan zat yang sama. al ini karena pada elektrolisis MgS 4 yang dielektrolisis berupa larutannya, sehingga yang mengalami reduksi berupa air bukan ion Mg 2+. Sementara itu, ion S2 4 merupakan ion sisa asam oksi sehingga yang mengalami oksidasi berupa air ( 2 ). leh karena itu, reaksi elektrolisis air dan larutan MgS 4 menghasilkan zat yang sama. 5. Salah satu aplikasi sel elektrolisis adalah pada proses penyepuhan. Dalam proses penyepuhan, logam yang lebih mahal dilapiskan (diendapkan sebagai lapisan tipis) pada permukaan logam yang lebih murah dengan cara elektrolisis. Baterai, umumnya digunakan sebagai sumber listrik selama proses penyepuhan berlangsung. Logam yang ingin disepuh berfungsi sebagai katode dan lempeng perak (logam pelapis) yang merupakan logam penyepuh berfungsi sebagai anode. Larutan Kimia Kelas XII 33

35 elektrolit yang digunakan harus mengandung spesi ion logam yang sama dengan logam penyepuh (dalam hal ini ion perak). Pada proses elektrolisis, lempeng perak di anode akan teroksidasi dan larut menjadi ion perak. Ion perak tersebut kemudian akan diendapkan sebagai lapisan tipis pada permukaan katode. Metode ini relatif mudah dan murah sehingga banyak digunakan pada industri perabot rumah tangga dan peralatan dapur. 6. Satuan yang sering ditemukan dalam aspek kuantitatif sel elektrolisis adalah Faraday (F). Faraday didefinisikan sebagai muatan (dalam oulomb) mol elektron. Satu Faraday ekuivalen dengan satu mol elektron. Demikian halnya, setengah Faraday ekuivalen dengan setengah mol elektron. Sebagaimana yang telah kita ketahui, setiap satu mol partikel mengandung 6, partikel. Sementara setiap elektron mengemban muatan sebesar 1, Dengan demikian: 1 Faraday 1 mol elektron 6, partikel elektron /partikel elektron 1 Faraday ubungan antara satuan faraday dan satuan coulomb dapat dinyatakan dalam persamaan berikut. faraday coulomb/ coulomb faraday Prosedur kerja elektrolisis larutan garam dapur sebagai berikut. a. Memasukkan dua buah pensil ke dalam setiap lubang kertas karton. b. Memasukkan kedua pensil pada lubang kertas karton ke dalam larutan garam dapur. Dengan demikian, kertas karton menutup bibir gelas dan dapat menahan kedua pensil tetap tegak berdiri. Pensil-pensil tersebut tidak boleh saling bersentuhan. c. Memasang dua kabel listrik dengan ujung penjepit pada masing-masing pensil. Penjepit ditempelkan pada ujung-ujung pensil yang berupa grafit bukan pada bagian pensil yang berkayu. Sementara itu, ujung kabel listrik lainnya dihubungkan dengan baterai 9 volt. d. Setelah proses elektrolisis terjadi, akan terbentuk gelembung-gelembung di sekitar ujung-ujung pensil yang ada di dasar larutan garam dapur. Gelembung-gelembung hidrogen akan terbentuk pada elektrode negatif. Reaksinya sebagai berikut. 2Nal(aq) 2Na + (aq) + 2l (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) Anode : 2l (aq) l 2 (g) + e + Reaksi sel : 2 2 () + 2l (aq) 2 (aq) + 2 (g) + l 2 (g) asil reaksi berupa larutan Na, gas 2, dan gas l 2. Na terbentuk dari reaksi antara 2 dengan 2Na Reaksi elektrolisis larutanul dan rl 3 dengan elektrode inert. u 2+ (aq) + 2e u(s) r 3+ (aq) + 3e r(s) W u 0,64 gram e u 32 e r 14 W r 0,28 gram 9. F 0,03 F mol e F mol e 0,03 mol Reaksi elektrolisis NaN 3 dengan elektrode grafit. NaN 3 (aq) Na + (aq) + N 3 (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) Anode : 2 2 () 4 + (aq) + 4e + 2 (g) mol 2 mol e 0,03 mol 0,0075 mol massa 2 mol 2 M r 2 0,0075 mol 32 gram/mol 0,24 gram Jadi, massa gas 2 yang terbentuk di anode adalah 0,24 gram. 10. m 30 gram i 2,4 ampere e Sm t detik M n 3 Jadi, muatan Sm 3+ dan simbol Sm adalah Sm Elektrolisis

36 A. Pilhan Ganda 1. Jawaban: c 46% massa etanol berarti 46 gram etanol dan 54 gram air. m 18,52 m 2. Jawaban: c M r 60 g/mol M r 2 18 g/mol n 3 0,25 mol n t n 2 5 mol n p n 3 + 0,05 1 0,05 0,95 x 2 3. Jawaban: d Dalam 100 gram larutan glukosa 18% terdapat: Glukosa 18% 100 gram 18 gram Air gram 82 gram Jumlah mol glukosa 0,1 mol Jumlah mol air 4,55 mol x pel + P : x pel P o 760 mmg + 743,66 mmg 4. Jawaban: c T f T f air T f larutan (0 ( 0,11165)) 0,11165 nal 2 3 αal 2 1 massa air...? T f m K f i T f K f {1 + (3 1)1} 0, ,86 3 p 500 gram Jadi, massa air dalam larutan sebesar 500 g. 5. Jawaban: b Elektrolit terner mempunyai n 3. Jika terionisasi sempurna maka α 1. Penurunan tekanan uap larutan: P P X terlarut i P {1 + (3 1)1} P 3 p p 6. Jawaban: d P 105 mmg Na 10% 10 gram/100 gram larutan massa air (100 10) gram 90 gram P P x A i 105 (1 + (2 1) 1) mmg P P P (105 10) mmg 95 mmg 7. Jawaban: e Tekanan uap larutan paling besar diperoleh jika jumlah mol partikel zat terlarutnya paling kecil. Berdasarkan gambar di atas maka tekanan uap larutan paling besar terdapat pada larutan V karena memiliki jumlah mol partikel terlarut terkecil. 8. Jawaban: b T f 0 ( 2,43 ) 2, n 3, α 0,4 T f m K f i 2,43 1,8 {1 + (3 1)0,4} 2,43 1,25 1,8 1,8 Kimia Kelas XII 35

37 M r kristal X (2 A r ) + (2 A r ) + (4 A r ) + X{(2 A r ) + A r } 126 (2 1) + (2 12) + (4 16) + X{(2 1) + 16} 126 X(18) X 2 Jadi, rumus kristal asam oksalat: Jawaban: d Tekanan uap larutan (P) P P P (P x A ) Tekanan uap larutan dipengaruhi oleh jumlah mol zat terlarut nonvolatil. Semakin besar jumlah mol zat terlarut nonvolatil, maka tekanan uap larutan semakin kecil. Sebaliknya semakin kecil jumlah mol zat terlarut nonvolatil, maka tekanan uap larutan semakin besar. Jadi, larutan yang mempunyai tekanan uap paling besar adalah S. 10. Jawaban: d T b m K b ( ) m 0,5 1 m 0,5 m 2 molal 11. Jawaban: c T f K f 1,86 3,72 T f 0 T f 0 3,72 T f 3, Jawaban: c π M R T 0,0010 mol L 1 0,08205 L atm mol 1 K K 0,024 atm ( 18 mmg) 13. Jawaban: e T b m K b K b (100,26 100) 0,52 0,26 M r Jawaban: b T f K f 0 ( 3,44 ) 3,44 1, x ,6 206,4x 2.066,4 x ,6 x 10,4 gram % massa (N 2 ) 2 adalah 100% 10% 15. Jawaban: c M r l 36,5 g/mol massa larutan ml 1,1 gram/ml gram massa l gram 200,75 gram massa 2 ( ,75) gram 889,25 gram n l 5,50 mol n 2 49,96 mol x l 0,1 + x 2 1 0,1 0,9 16. Jawaban: e Larutan Nal (elektrolit) akan terurai menurut reaksi: Nal Na + + l (n 2) Penurunan titik beku: T f m K f {1 + (n 1) α} 1,488 0,4 1,86 {1 + (2 1) α} α Jawaban: b Kenaikan titik didih larutan dipengaruhi oleh konsentrasi molal larutan dan jenis larutan (elektrolit atau nonelektrolit). Semakin tinggi konsentrasi molalnya, titik didihnya semakin tinggi. Larutan elektrolit memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada larutan nonelektrolit. Glukosa merupakan larutan nonelektrolit sehingga glukosa mempunyai titik didih terendah. 18. Jawaban: e Sifat koligatif larutan merupakan sifat fisik larutan yang tergantung dari banyaknya zat terlarut yang ada dalam larutan (molalitasnya), tetapi tidak tergantung pada jenis zat yang dilarutkan. 19. Jawaban: d T f m K f T b m K b T b T b T f 0,372 0, Ulangan Tengah Semester 1

38 20. Jawaban: b T b K b {1 + (n 1) α} M r a() (16 + 1) 74 a() 2 a n 3 α 75% 0,75 T b 0,52 {1 + (3 1) 0,75} 2,6 T b ,6 102,6 21. Jawaban: d Mn 2 K 2 Mn bertambah Jawaban: b Reaksi setara: 2N 3 (aq) S(g) 3S(s) + 2N(g) mol hidrogen sulfida : mol asam nitrat 3 : 2 mol hidrogen sulfida mol asam nitrat 1 mol 1,5 mol 23. Jawaban: d r l 2r l e 3 3e 1 Jadi reaksinya menjadi r (aq) (aq) + 6l (aq) 2r 3+ (aq) () + 3l 2 (g) 24. Jawaban: a Pada reaksi tersebut: Al + 3Ag + Al Ag oksidasi reduksi a. atom Al mengalami oksidasi b. atom Al sebagai reduktor c. ion Ag + mengalami reduksi d. ion Ag + sebagai oksidator 25. Jawaban: a Snl 2 + 2gl 2 Snl gl reduksi oksidasi 26. Jawaban: a Jumlah atom S : d a + b... (1) : b c... (2) : c 2a... (3) Misalkan a 1 maka c 2a 2... (3) b c 2... (2) d a + b 3... (1) persamaan reaksi menjadi: S 2 (g) S(g) 2 2 () + 3S(s) Jadi, nilai a 1, b 2, c 2, dan d Jawaban: b a. S S 3 (bukan redoks) b. S S S (reaksi reduksi) reduksi c. S 2 + 2Na Na 2 S (bukan redoks) d. 2S S 3 (bukan redoks) e. S 2 + S 3 (reaksi oksidasi) oksidasi Zat yang bertindak sebagai pengoksidasi juga disebut oksidator. ksidator mengakibatkan reaksi reduksi. Jadi, S 2 yang bertindak sebagai pengoksidasi terdapat pada reaksi b. 28. Jawaban: d Reaksi redoks adalah reaksi yang disertai dengan perubahan bilangan oksidasi (terjadi peristiwa reduksi dan oksidasi). Fe Al Al Fe +3 0 reduksi oksidasi Jawaban: d KBr + KMn S 4 Br 2 + MnS 4 + K 2 S Reduksi : Mn e Mn ksidasi : 2Br Br 2 + 2e 5 2Mn Br 2Mn Br 2 Persamaan reaksi setelah disetarakan: 10KBr + 2KMn S 4 5Br 2 + 2MnS 4 + 6K 2 S Jadi, harga a, b, c, dan d berturut-turut adalah 10, 8, 5, dan 6. Zat yang bertindak sebagai reduktor (yang mengalami oksidasi) adalah Snl 2. Kimia Kelas XII 37

39 30. Jawaban: b e u 31,75 i 5 ampere t 30 menit detik M u 2,96 gram 31. Jawaban: a Agar reaksi dapat berlangsung, potensial standar sel volta (E sel) harus berharga +. E sel E u 2+ u E Al 3+ Al 0,34 ( 1,66) volt +2,00 volt 32. Jawaban: c E sel E besar E kecil E Pb E Ni (0,13 ( 0,25) +0,12 volt 33. Jawaban: d Berdasarkan gambar rangkaian tersebut maka elektron mengalir dari Mg (anode) ke u (katode). Penulisan diagram sel dengan cara sebagai berikut. anode ion ion katode Jadi, diagram sel yang tepat untuk rangkaian tersebut: Mg Mg 2+ u 2+ u. 34. Jawaban: b arga E Fe < E Pb sehingga Fe cenderung mengalami oksidasi dan Pb 2+ cenderung mengalami reduksi. Reaksinya sebagai berikut. Katode (reduksi) : Pb 2+ (aq) + 2e Pb(s) Anode (oksidasi) : Fe(s) Fe 2+ (aq) + 2e + Reaksi sel : Pb 2+ (aq) + Fe(s) Pb(s) + Fe 2+ (aq) Jadi, reaksi menghasilkan Fe 2+ dan Pb. 35. Jawaban: c Elektrolisis air garam (larutan garam dapur) sebagai berikut. Nal(aq) Na + (aq) + l (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) Anode : 2l (aq) l 2 (g) + 2e Jadi, gas yang dihasilkan di katode adalah 2 (hidrogen), sedangkan di anode adalah l 2 (klorin). 36. Jawaban: b Elektrolisis larutan tembaga(ii) sulfat dengan elektrode karbon sebagai berikut. us 4 (aq) u 2+ (aq) + S 2 4 (aq) Katode : u 2+ (aq) + 2e u(s) Anode : 2 2 () 4 + (aq) + 4e + 2 (g) Tumpukan warna kemerahan yang terbentuk pada salah satu elektrode (katode) adalah tembaga(i) oksida (u 2 ). Tembaga(I) oksida terbentuk jika endapan tembaga telah teroksidasi. 37. Jawaban: e Reaksi elektrolisis leburan Znl 2 sebagai berikut. Znl 2 () Zn 2+ () + 2l () Katode (y) : Zn 2+ () + 2e Zn(s) Anode (x) : 2l () l 2 (g) + 2e Kation (ion positif) akan mengalami reaksi reduksi di katode dengan menangkap elektron, sedangkan anion (ion negatif) akan mengalami reaksi oksidasi di anode dengan melepaskan elektron. Kation akan bergerak menuju ke katode dan anion akan bergerak menuju ke anode. 38. Jawaban: c e 108 W 40,29 gram 39. Jawaban: a F 0,01 Faraday Reaksi elektrolisis: K 2 S 4 2K + + S2 4 Katode 2 + 2e Anode e di anode 0,01 mol 0,0025 mol Volume 2 (STP) 0, ,4 0,056 L 40. Jawaban: b Besi akan berkarat jika teroksidasi. Agar tidak teroksidasi, besi dapat dilapisi dengan bahan yang lebih mudah teroksidasi daripada besi. Bahan yang dimaksud adalah Mg. Mg memiliki potensial reduksi standar yang paling negatif sehingga paling mudah teroksidasi. B. Uraian 1. a 2,3 gram T f 0,9 p 50 gram K f 1,86 mol 1 T f n m K f 0 T f K f 0 ( 0,9) 1,86 0,9 45 M r M r Ulangan Tengah Semester 1

40 2. a 3 gram M r 60 p 100 ml 0,1 L g/l 100 gram K b 0,52 mol 1 T b n m K b 0,52 0,26 T b (T b 100) T b T b ,26 100,26 3. V 200 ml 0,2 liter T K 300 K π R T (0,082) (300) atm 2,46 atm 4. T f T fpelarut T flarutan (5,51 2,81) 2,7 T f m K f 2,7 m 5,12 m 0,527 molal Molalitas larutan merupakan penjumlahan molalitas tiap-tiap penyusunnya sehingga diperoleh: m m naftalena + m antrasena Misal: massa naftalena x gram massa antrasena (1,6 x) gram M r naftalena 128 M r antrasena 178 m + + 0,527 0,391x + (0,281(16 x)) 0,527 0,391x + 0,4496 0,281x 0,11x 0,0774 x 0,704 gram Massa naftalena x 0,704 gram Massa antrasena 1,6 0,704 0,896 gram % naptalena 100% 44% % antrasena (100 44)% 56% 5. Reduksi : r e 2r ksidasi : As As e 6 2r r As As r As r As 4 3 Perbandingan mol ion r : ion As 4 3 perbandingan koefisiennya 2 : 6 1 : Reaksi di anode oksidasi Zn 2+ (aq) + 2e Zn(s) E 0,76 V Reaksi di katode reduksi u 2+ (aq) + 2e u(s) E +0,34 V E sel E u E Zn +0,34 ( 0,76) +0,34 + 0,76 +1,10 volt E sel bernilai positif sehingga reaksi berlangsung spontan. 7. a. Notasi sel untuk reaksi redoks yang dapat berlangsung spontan adalah Pb Pb 2+ Ag + Ag. b. arga E sel (0,80 ( 0,13)) volt 0,93 volt. 8. Menurut hukum Farady II: apabila arus listrik yang sama dilewatkan pada beberapa sel elektrolisis, berat zat yang dihasilkan tiap-tiap sel berbanding lurus dengan berat ekivalen zat itu dan tanpa bergantung pada jenis zat yang terlibat dalam reaksi elektrolisis. u 2+ (aq) + 2e u(s) r 3+ (aq) + 3e r(s) W u 0,64 gram e u 32 e r 14 W r 0,28 gram 9. i 20 A t 2 jam detik e W 80,58 gram Jadi, massa perak yang digunakan untuk melapisi sendok sebanyak 80,58 g. Kimia Kelas XII 39

41 10. Misal: mol e 1 mol Reaksi sel I Na(aq) Na + (aq) + (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) Anode : 4 (aq) 2 2 () + 4e + 2 (g) mol 2 mol e mol Reaksi sel II Nal(aq) Na + (aq) + l (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) Anode : 2l (aq) l 2 (g) + 2e Reaksi sel III AgN 3 (aq) Ag + (aq) + N 3 (aq) Katode : Ag + (aq) + e Ag(s) Anode : 2 2 () 4 + (aq) + 4e + 2 (g) mol 2 mol e mol Jadi, perbandingan mol mol 2 (sel I) : mol l 2 (sel II) : mol 2 (sel III) : : 2 : 2 : 1 mol l 2 mol e mol 40 Ulangan Tengah Semester 1

42 Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator 3. Memahami karakteristik unsur-unsur penting, kegunaan dan bahayanya, serta terdapatnya di alam. 3.1 Mengidentifikasi kelimpahan unsur-unsur utama dan transisi di alam dan produk yang mengandung unsur tersebut. 3.2 Mendeskripsikan kecenderungan sifat fisik dan kimia unsur utama dan unsur transisi (titik didih, titik leleh, kekerasan, warna, kelarutan, kereaktifan, dan sifat khusus lainnya). 3.3 Menjelaskan manfaat, dampak, dan proses pembuatan unsur-unsur dan senyawanya dalam kehidupan sehari-hari. Peduli Lingkungan Mengajak masyarakat untuk menanam tumbuhan hijau. Dalam bab ini akan dipelajari: 1. Sifat-Sifat Unsur Golongan Utama 2. Kelimpahan, Manfaat, Dampak, dan Pembuatan Unsur Golongan Utama Unsur-Unsur Golongan Utama Menjelaskan Sifat-Sifat Unsur Golongan Utama Menjelaskan Kelimpahan, Manfaat, Dampak, dan Pembuatan Unsur Golongan Utama Menjelaskan sifat-sifat unsur utama yang meliputi titik didih, titik leleh, kekerasan, warna, kelarutan, dan sifat khusus lainnya Menjelaskan sifat-sifat kimia (kereaktifan, kelarutan) melalui percobaan Menjelaskan keberadaan unsur-unsur gas mulia, halogen, alkali, alkali tanah, aluminium, karbon, silikon, belerang, oksigen, dan nitrogen yang ada di alam terutama di Indonesia Mengidentifikasi produk-produk yang mengandung unsur-unsur golongan utama Menjelaskan manfaat dan dampak unsur-unsur golongan utama serta senyawanya dalam kehidupan sehari-hari Siswa mampu mengidentifikasi sifat-sifat unsur golongan utama Siswa mampu mengidentifikasi keberadaan unsurunsur golongan utama Siswa dapat menjelaskan karakteristik unsur-unsur golongan utama beserta bahaya dan kegunaannya dalam kehidupan sehari-hari Kimia Kelas XII 41

43 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: d Logam alkali dari litium ke sesium memiliki jarijari atom yang semakin besar. Jadi, yang memiliki jari-jari atom terbesar adalah sesium (s). 2. Jawaban: c Sifat basa logam alkali dari atas ke bawah semakin kuat sehingga urutan sifat basa dari yang kuat yaitu s, K, Na, dan Li. 3. Jawaban: b Sifat logam alkali dari litium ke sesium: 1) titik didih menurun; 2) energi ionisasi berkurang; 3) keelektronegatifan berkurang; 4) kereaktifan bertambah; 5) jari-jari atom bertambah. 4. Jawaban: c Logam alkali dari litium sampai sesium memiliki harga energi ionisasi yang semakin kecil. Jadi, logam kalium memiliki harga energi ionisasi dengan urutan ketiga yang terbesar. 5. Jawaban: d asil reaksi antara logam alkali dengan air berupa basa kuat dan gas hidrogen, basa kuat yang dimaksud adalah K. leh karena itu, persamaan reaksi antara logam kalium dengan air: 2K(s) () 2K(aq) + 2 (g) 6. Jawaban: d Logam golongan utama adalah logam dari golongan A, yaitu barium, natrium, magnesium, dan aluminium. Boron, hidrogen, dan argon berwujud gas, besi bukan golongan utama. 7. Jawaban: b Satu-satunya senyawa hidroksida dari logam alkali tanah yang dapat bereaksi dengan basa (Na) adalah Be() 2 karena bersifat amfoter. 8. Jawaban: e Urutan kekuatan basa dari logam alkali tanah dapat dilihat dari kelarutannya dalam air. Semakin mudah larut dalam air, berarti senyawa hidroksida tersebut semakin kuat sifat basanya. Senyawa hidroksida dari logam alkali yang memiliki sifat basa yang paling lemah bersifat amfoter. Jadi, urutan kekuatan basa logam alkali tanah tersebut 4), 2), 1), 5), dan 3). 9. Jawaban: e Warna nyala ion Na + kuning, K + ungu, Ba 2+ hijau, dan Sr 2+ merah. 10. Jawaban: b 1) Ba (alkali tanah) kurang reaktif dibanding s (alkali). 2) a (alkali tanah) lebih elektronegatif daripada K (alkali). 3) Jari-jari atom Na (alkali) lebih besar daripada Mg (alkali tanah). 4) Energi ionisasi Be (alkali tanah) lebih besar daripada Li (alkali). 5) Sifat reduktor Sr (alkali tanah) lebih kecil daripada Rb (Alkali). 11. Jawaban: a Sifat unsur golongan alkali di antaranya sebagai berikut. 1) Pada umumnya bereaksi hebat dengan air membentuk basa dan gas hidrogen. Persamaan reaksinya sebagai berikut. 2M(s) () 2M + (aq) + 2 (aq) + 2 (g) M logam alkali 2) Dapat bereaksi dengan gas hidrogen membentuk hidrida. Persamaan reaksinya sebagai berikut. 2M(s) + 2 (g) 2M(s) 3) Terbakar dengan oksigen membentuk oksida, peroksida, atau superoksida. Persamaan reaksinya sebagai berikut. 3M(s) + 2 (g) M 2 (s) + M 2 (s) M K, Rb, dan s 5M(s) + 2 (g) M 2 (s) + M 2 (s) + M 2 2 (s) M Li dan Na 4) Keelektronegatifannya kecil. 5) Energi ionisasinya kecil. 12. Jawaban: c Unsur halogen terletak pada golongan VIIA dalam sistem periodik yang mempunyai elektron valensi 7 buah pada s 2 p 5. Jadi, sifat halogen sesuai dengan 2), 3), dan 4). 13. Jawaban: c Titik didih F lebih tinggi daripada l. al ini disebabkan karena antara molekul-molekul F terdapat ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen lebih kuat daripada gaya Van der Waals. Zat yang mempunyai ikatan hidrogen mempunyai titik didih dan titik cair yang relatif tinggi karena untuk memutuskan ikatannya diperlukan energi yang besar. 42 Unsur-Unsur Golongan Utama

44 14. Jawaban: d Elektronegativitas unsur halogen berkurang dengan bertambahnya nomor atom. Titik leleh, titik didih, massa atom, dan jari-jari atom akan meningkat dari atas ke bawah. 15. Jawaban: c Unsur halogen mempunyai keelektronegatifan besar, mudah menangkap elektron sehingga mudah menjadi ion negatif, mudah berikatan dengan ion + membentuk asam kuat (khususnya l ), dan berupa unsur-unsur nonlogam. 16. Jawaban: d Kereaktifan unsur-unsur gas mulia rendah karena semua unsur gas mulia mempunyai konfigurasi elektron stabil yaitu konfigurasi elektron sesuai aturan oktet kecuali e. 17. Jawaban: b Senyawa superoksida merupakan senyawa yang mengandung oksigen dengan bilangan oksida. Pada senyawa K 2, bilangan oksida K +1 dan. 18. Jawaban: a Beberapa hal yang berhubungan dengan gas mulia. 1) arga energi ionisasi tinggi menunjukkan kestabilan gas mulia. 2) Unsur gas mulia mempunyai elektron valensi 8, kecuali e 2. 3) Titik didih unsur rendah, hanya beberapa derajat di atas titik cairnya. 4) Kr dan Xe sudah dapat disintesis senyawa. 5) Argon merupakan gas mulia terbanyak di atmosfer. 19. Jawaban: b Gas mulia yang paling banyak membentuk senyawa dengan unsur lain adalah xenon, karena memiliki energi ionisasi. 20. Jawaban: e Unsur-unsur gas mulia sangat sukar bereaksi karena golongan ini mempunyai konfigurasi elektron yang stabil. 21. Jawaban: e Densitas kerapatan. Dari data fisis diketahui bahwa kerapatan yang paling besar dimiliki oleh rodon (Rn). 22. Jawaban: c Unsur gas mulia sangat sukar bereaksi dengan unsur lain karena unsur gas mulia bersifat stabil. 23. Jawaban: b Reaksi aluminium oksida dengan asam sebagai berikut. Al 2 3 (s) (aq) 2Al 3+ (aq) () Jika aluminium oksida direaksikan dengan larutan l yaitu: Al 2 3 (s) + 6l(aq) 2All 3 (aq) () 24. Jawaban: c Karbon mempunyai dua alotrop utama, yaitu grafit dan intan. Intan merupakan senyawa yang sangat keras dan tidak diketahui bahan lain yang mempunyai kekerasan melebihi intan. Galena merupakan nama lain senyawa timbal(ii) sulfida (PbS). assitente merupakan nama lain senyawa timah(iv) oksida (Sn 2 ). Mika merupakan senyawa silikon yang mempunyai rumus molekul K 2.3Al 2 3.6Si Jawaban: b Reaksi pembakaran silikon yaitu: Si + 2 Si 2 (silikon dioksida) B. Uraian 1. a. K(s) () 2K(aq) + 2 (g) b. 2Na(s) + 2 (g) 2Na(g) c. 4Li(s) + 2 (g) 2Li 2 (s) d. 2Na(s) + 2 (g) Na 2 2 (s) e. 2K(s) + l 2 (g) 2Kl(s) 2. Sifat logam alkali berdasarkan kenaikan nomor atomnya: a. kereaktifan semakin bertambah; b. jari-jari atomnya semakin besar; c. energi ionisasinya semakin kecil; d. titik didihnya semakin rendah. 3. Logam alkali tanah memiliki harga potensial reduksi yang lebih negatif daripada air. leh karena itu, jika larutan garam alkali tanah dielektrolisis, yang akan tereduksi adalah air, bukannya logam alkali tanahnya. al ini bisa dihindari jika yang dielektrolisis adalah lelehan garamnya. 4. Molekul halogen bersifat nonpolar. Dengan demikian, gaya tarik-menarik antarmolekul halogen merupakan gaya dispersi (gaya London). Gaya dispersi bertambah besar sesuai dengan pertambahan massa molekul. Dengan demikian, titik cair dan titik didih halogen meningkat dari atas ke bawah. 5. Unsur halogen mempunyai 7 elektron valensi. Agar mempunyai konfigurasi elektron stabil, seperti yang dimiliki oleh golongan gas mulia, unsur-unsur halogen mudah sekali menangkap satu elektron. leh karena itu, di alam unsur-unsur halogen tidak ditemukan dalam keadaan bebas tetapi dalam bentuk molekul diatomik ataupun dalam bentuk senyawa. Kimia Kelas XII 43

45 6. Karena unsur-unsur halogen mudah menangkap elektron sehingga mudah mengalami reaksi reduksi dan mudah mengoksidasi unsur lain. 7. Unsur-unsur golongan halogen mudah bereaksi dengan unsur golongan alkali tanah karena unsurunsur halogen mudah menangkap satu elektron di kulit terluarnya sehingga unsur-unsur halogen berubah menjadi ion negatif satu. Sementara itu, unsur-unsur alkali tanah mudah melepas dua elektron di kulit terluarnya sehingga unsur-unsur alkali tanah berubah menjadi ion positif dua. Elektron dari unsur-unsur alkali tanah ditangkap oleh dua ion halogen sehingga terbentuk senyawa ionik dengan rumus molekul AX 2. A alkali tanah X halogen 8. Pertambahan jari-jari atom mengakibatkan daya tarik inti terhadap elektron kulit terluar berkurang sehingga elektronnya semakin mudah ditarik oleh atom lain. Unsur gas mulia hanya dapat berikatan dengan unsur yang sangat elektronegatif seperti fluorin dan oksigen. 9. Perbedaan sifat fosfor putih dan fosfor merah sebagai berikut. Fosfor Putih 1. Melebur pada suhu Terbakar dengan sendirinya pada titik leburnya 3. Bersinar di udara 4. Bersifat racun 5. Larut dalam S 2 Fosfor Merah 1. Melebur pada suhu Terbakar dengan sendirinya pada suhu di atas Tidak bersinar di udara 4. Tidak bersifat racun 5. Tidak larut dalam S Reaksi dekomposisi hidrogen peroksida dapat dipercepat dengan adanya cahaya, panas, atau katalis. leh karena itu, hidrogen peroksida dijual dalam wadah botol berwarna gelap agar tidak langsung menyerap cahaya. A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: a Soda kue merupakan nama dagang untuk senyawa natrium bikarbonat (Na 3 ). Na 2 3 : natrium karbonat, untuk melunakkan air Na : natrium hidroksida (soda api), untuk bahan baku detergen Nal : natrium klorida, untuk bumbu dapur Na 2 S 4 : natrium sulfat, digunakan di industri kertas 2. Jawaban: e Logam alkali dapat diperoleh dengan cara sintesis dengan reaksi tertentu atau elektrolisis leburan garam kloridanya. Misal Na diperoleh dari elektrolisis Nal cair pada suhu 600 dengan elektrode besi. Sementara itu, kalium diperoleh dengan cara mengalirkan uap natrium dalam lelehan Kl. Rb dan s diperoleh dengan prinsip sama seperti cara memperoleh kalium, dengan logam a sebagai agen pereduksi. 3. Jawaban: e ampuran logam litium, magnesium, dan aluminium digunakan untuk membuat komponen pesawat terbang. Sementara itu, elektrode dibuat dari logam litium, pembuatan pupuk dengan Kl dan K 2 S 4, pembuatan peralatan gelas menggunakan Li 3, sedangkan pembuatan mesiu menggunakan KN Jawaban: d Proses Down merupakan proses pembuatan klorin melalui elektrolisis leburan Nal. Reaksinya sebagai berikut. Katode : Na + + e Na Anode : 2l l 2 + 2e 5. Jawaban: d Pembuatan logam alkali secara elektrolisis terjadi reaksi sebagai berikut. Katode : M + () + e M() Anode : 2l () l 2 (g) + 2e Berdasarkan reaksi di atas: 1) logam alkali dibuat dari elektrolisis lelehan garam kloridanya; 2) terjadi reaksi reduksi pada ion logam alkali di katode; 3) logam alkali padat terbentuk di katode. 6. Jawaban: d Senyawa yang digunakan untuk membuat cetakan gigi dan pembalut patah tulang berupa gips (as ). Senyawa ini mengandung unsur kalsium. Ion yang dapat mengakibatkan air bersifat sadah berupa ion a 2+ dan Mg 2+. Jadi, unsur yang 44 Unsur-Unsur Golongan Utama

46 dimaksud berupa kalsium yang terdapat pula dalam as 4 (kalsium fosfat). 7. Jawaban: e Unsur silikon dihasilkan dari kuarsa atau pasir silika (Si 2 ) yang direduksi dengan cara mereaksikannya dengan coke (jelaga atau ) pada pemanas listrik atau tanur listrik pada suhu sekitar Reaksinya sebagai berikut. Si 2 () + 2(s) Si() + 2(g) 8. Jawaban: e Pernyataan yang benar mengenai magnesium sebagai berikut. 1) Magnesium tampak bercahaya ketika dibakar di udara. 2) Magnesium membentuk paduan logam dengan aluminium yang berguna sebagai bahan konstruksi pesawat terbang dan mobil. 3) Magnesium membentuk magnesium oksida ketika dibakar di udara. Reaksinya sebagai berikut. 2Mg(s) + 2 (g) 2Mg(s) 4) Magnesium membentuk ion positif Mg 2+ karena kehilangan dua elektron. 5) Magnesium menempati posisi golongan IIA (bukan IA) pada tabel periodik unsur. 9. Jawaban: b Argon digunakan sebagai pengisi lampu pijar karena tidak bereaksi dengan kawat wolfram. 10. Jawaban: b l merupakan senyawa klorin yang digunakan sebagai penetral pada proses basa. 11. Jawaban: e Gas mulia yang paling banyak terdapat di udara adalah argon dan yang paling sedikit di atmosfer adalah helium. 12. Jawaban: e Senyawa klorofluorokarbon (F) yang lebih dikenal dengan freon digunakan sebagai cairan pendingin (refrigerant). 13. Jawaban: c Unsur-unsur kimia: No Mineral Sendawa hili (NaN 3 ) ematit (Fe 2 3 ) Kuarsa (Si 2 ) Kalkopirit (ufes 2 ) Bauksit (Al 2 3 n 2 ) Unsur Na Fe Si u Al 14. Jawaban: a Proses all-erault digunakan untuk pengolahan logam aluminium. Proses Frasch digunakan untuk membuat belerang. Proses aber-bosh digunakan untuk membuat amonia. Proses swalt digunakan untuk membuat asam nitrat. Proses kontak digunakan untuk membuat asam sulfat dengan katalis V Jawaban: e Unsur Al dapat bersenyawa dengan senyawa sulfat membentuk tawas (Al K (S 4 ) ). Senyawa ini digunakan untuk mengendapkan kotoran pada proses penjernihan air. 16. Jawaban: c Garam fluorida pada pasta gigi atau air digunakan untuk mencegah kerusakan gigi. 17. Jawaban: d MgS digunakan sebagai obat pencahar yang dikenal dengan nama garam epsom atau garam inggris. 18. Jawaban: d F (chloro fluoro carbon) secara kimia tidak reaktif. Sifatnya yang lembam, F dapat naik ke stratosfer lalu melapuk dan melepaskan atom klorin. Atom klorin bereaksi dengan ozon menghasilkan sebuah molekul oksigen dan ion hipoklorit. Ion hipoklorit bereaksi dengan atom oksigen dan menghasilkan klorin bebas yang dapat bereaksi dan merusak molekul ozon lainnya. 19. Jawaban: b 1) Iodoform (l 3 ) digunakan sebagai desinfektan untuk mengobati borok. 2) Kloroform atau trikloro metana (l 3 ) digunakan sebagai pelarut dan obat bius pada pembedahan. 3) Asam fluorida (F) digunakan untuk mengukir (mengetsa) kaca karena dapat bereaksi dengan kaca. 4) Dibromo etana ( 2 4 Br 2 ) digunakan sebagai zat untuk memperbaiki mutu bensin, yaitu untuk menghindari pengendapan Pb pada silinder. 5) Natrium bromida (NaBr) digunakan sebagai obat penenang saraf. 20. Jawaban: d elium digunakan sebagai pengganti hidrogen dalam pengisian balon karena helium mempunyai kerapatan paling rendah setelah hidrogen dan tidak dapat terbakar. Kimia Kelas XII 45

47 B. Uraian 1. a. Kegunaan magnesium oksida (Mg) untuk membuat bata tahan panas/api yang dipakai untuk melapisi tanur dan tempat pembakaran semen. b. Kegunaan magnesium hidroksida (Mg() 2 ) untuk membuat obat mag karena dapat menetralkan kelebihan asam lambung (l) dan untuk membuat pasta gigi. c. Kegunaan kalsium sulfat (as 4 ) yang mengandung air (as ) disebut gips dan digunakan untuk membuat cetakan gigi dan pembalut patah tulang. 2. Logam alkali tanah memiliki harga potensial reduksi yang lebih negatif daripada air. leh karena itu, jika larutan garam alkali tanah dielektrolisis, yang akan tereduksi adalah air, bukan logam alkali tanahnya. al ini bisa dihindari jika yang dielektrolisis adalah lelehan garamnya. 3. Bahan yang digunakan dalam pembuatan kembang api adalah senyawa alkali tanah. Senyawa alkali tanah dapat memancarkan spektrum emisi jika dibakar pada nyala api. leh karena itu, kembang api dapat menghasilkan berbagai warna saat dibakar. 4. Dampak negatif unsur karbon yaitu mudah terbakar serta beracun jika terisap dalam bentuk debu atau serbuk halus. Dampak negatif senyawa karbon sebagai berikut. a. Karbon tetraklorida (l 4 ) mempunyai dampak beracun apabila tertelan, terisap, atau terserap kulit. l 4 juga memicu timbulnya kanker. b. Karbon disulfida (S 2 ) mempunyai dampak beracun apabila terserap kulit serta mudah terbakar dan meledak, terutama jika mengalami gesekan. 5. a. Reaksi elektrolisis pembuatan logam natrium: Nal() Na + () + l () Katode : Na + () + e Na(s) Anode : 2l () l 2 (g) + 2e b. Reaksi di katode: e Na 23 F 0,1 faraday w e f 23 0,1 2,3 gram Jadi, logam Na yang terbentuk adalah 2,3 g. A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c Na(s) + 2 () Na(aq) + 2 (g) Pada reaksi tersebut: 1) Menghasilkan larutan Na dan gas 2. 2) Adanya nyala dan letupan disebabkan logam Na bersifat reaktif. 3) Perubahan warna air menjadi merah disebabkan tetesan fenolftalein yang berfungsi sebagai indikator basa karena air berubah menjadi Na setelah bereaksi dengan Na. 2. Jawaban: b Logam alkali yang berwujud cair adalah sesium dan fransium. 3. Jawaban: b Sifat basa logam alkali dari litium ke sesium semakin kuat. Jadi, sifat basa yang paling lemah dimiliki oleh Li. 4. Jawaban: a Garam-garam alkali tanah dapat memancarkan spektrum emisi jika dibakar pada nyala api bunsen. Logam Sr apabila dibakar akan memberikan warna nyala merah tua. Sementara itu, logam Mg jika dibakar memberikan warna putih keperakan, logam Ba memberikan warna hijau, logam a memberikan warna merah oranye, sedangkan logam Be tidak memberikan warna. 5. Jawaban: e Unsur gas mulia elektron valensinya mengikuti kaidah duplet dan oktet sehingga semua elektronnya sudah berpasangan. leh karena itu, gas mulia bersifat inert (sukar bereaksi). 6. Jawaban: e Al 2 3 aluminium oksidasi Na 3 AlF 6 kriolit KAlSi 3 8 ortoklase Na 4 Al 3 Si 3 12 l sodalit K 2 S 4 Al 2 (S 4 ) tawas 7. Jawaban: c 1) Kaporit (a(l) 2 ) berfungsi untuk membunuh kuman dan zat pengelantang. 46 Unsur-Unsur Golongan Utama

48 2) Freon (F 2 F 2 ) berfungsi sebagai zat pendingin pada kulkas dan A. 3) Garam Inggris (MgS 4 ) berfungsi sebagai obat pencahar atau pencuci perut. 4) Antasida (Mg() 2 ) berfungsi sebagai obat mag (menetralkan asam lambung). 5) Natrium benzoat ( 6 5 Na) berfungsi sebagai pengawet. 6) Karbol (Fenol, 6 5 ) berfungsi sebagai pembersih. 8. Jawaban: d Unsur halogen yang berwujud cair pada suhu kamar adalah bromin. Bromin memiliki titik didih berharga positif dan titik leleh rendah (berharga negatif). Bromin ditunjukkan oleh huruf B. 9. Jawaban: c Bismut dihasilkan dari bijih bismutinit (Bi 2 S 3 ) dan bismit (Bi 2 3 ). Kedua jenis bijih tersebut banyak terdapat di Peru, Jepang, Bolivia, dan Kanada. 10. Jawaban: d Logam alkali tanah pada umumnya diperoleh dengan mengelektrolisis lelehan garam kloridanya. 11. Jawaban: e Urutan kekuatan basa dari logam alkali tanah dapat dilihat dari kelarutannya dalam air. Semakin mudah larut dalam air, berarti senyawa hidroksida tersebut semakin kuat sifat basanya. Senyawa hidroksida dari logam alkali yang memiliki sifat basa yang paling lemah bersifat amfoter. 12. Jawaban: c Jari-jari atom logam alkali tanah dari berilium ke barium semakin besar sehingga energi ionisasi dan keelektronegatifannya berkurang sehingga kereaktifannya meningkat. 13. Jawaban: d Nitrogen berwujud gas, sedangkan bismut, antimoni, arsenik, dan fosfor berwujud padat. 14. Jawaban: a Unsur halogen yang merupakan oksidator kuat (paling mudah tereduksi) adalah fluorin (F) karena memiliki harga elektronegatif paling besar. 15. Jawaban: e Golongan alkali tanah adalah golongan IIA. Golongan suatu unsur dapat diketahui dengan melihat elektron valensinya. Konfigurasi 12 Mg Stronsium 38 Sr Unsur Mg dan Sr mempunyai elektron valensi 2 sehingga termasuk golongan IIA. 16. Jawaban: d Kripton mempunyai konfigurasi elektron [Ar] 3d 10 4s 2 4p 6 Terlihat bahwa kripton memiliki empat kulit elektron. 17. Jawaban: b Sifat halogen: 1) daya oksidasi : F 2 > l 2 > Br 2 > I 2 ; 2) daya reduksi : I > Br > l > F ; 3) I reduktor terkuat; 4) F 2 oksidator paling kuat; dan 5) F 2 dapat mengoksidasi l menjadi l Jawaban: e Reaksi antara gas klor dengan larutan K panas sebagai berikut. 3l 2 (g) + 6K(aq) 5Kl(aq) + Kl 3 (aq) () Pada reaksi tersebut dihasilkan Kl, Kl 3, dan Jawaban: c ksigen secara sempurna dihidrolisis dalam air membentuk dan kelimpahannya di dalam air ±5%. Di dalam tabel periodik, oksigen terletak di sebelah kanan sehingga harga keelektronegatifannya besar. ksigen merupakan oksidator yang dapat mengoksidasi logam maupun nonlogam karena sifatnya sebagai pengoksidasi yang sangat baik. Gas oksigen merupakan gas yang tidak berbau, tidak berwarna (oksigen padat atau cair atau lapisan tebal oksigen berwarna biru muda), dan tidak berasa. 20. Jawaban: b Unsur golongan IVA yang bersifat toksik yaitu karbon (), germanium (Ge), dan timbal (Pb). Di antara unsur tersebut yang akan mengendap di mesin kendaraan bermotor sebagai sisa pembakaran yaitu timbal. Timbal ini berasal dari TEL (tetra ethyl lead) atau Pb( 2 5 ) 4 yang ditambahkan pada bensin. 21. Jawaban: b al 2 berfungsi untuk menurunkan titik cair atau titik leleh. 22. Jawaban: b Pembuatan logam alkali secara elektrolisis: Ml() M + () + l () Katoda : M + () + e M() Anoda : 2l () l 2 (g) + 2e Jadi, pernyataan yang tepat sebagai berikut. 1) Logam alkali dibuat dari elektrolisis lelehan atau leburan garam kloridanya. Kimia Kelas XII 47

49 2) Terjadi reaksi reduksi pada ion logam alkali di katode. 3) Logam alkali padat terbentuk di katode. 23. Jawaban: a idrogen fluorida (F) merupakan asam halida yang digunakan untuk mengukir kaca. 24. Jawaban: a Senyawa Mg() 2 yang bersifat basa digunakan dalam tablet obat mag untuk menetralkan kelebihan asam lambung (l). 25. Jawaban: b Senyawa hidrogen yang digunakan untuk obat bius dan pelarut adalah kloroform. Rumus kimia kloroform adalah l 3. Dengan demikian, kloroform mengandung unsur halogen l. 26. Jawaban: c Senyawa golongan IIIA yang mengandung unsur natrium yang berguna sebagai pengawet kayu serta sering disalahgunakan untuk campuran pembuatan bakso dan tahu yaitu boraks (Na 2 B ). Formalin atau formaldehid ( 2 ) berguna sebagai pengawet mayat. Karbit atau kalsium karbida (a 2 ) digunakan untuk pematangan buah. Kaporit (a(l) 2 ) digunakan sebagai desinfektan (pembunuh kuman) pada air PAM dan kolam renang. Tawas (K 2 S 4 Al 2 (S 4 ) ) digunakan untuk menjernihkan air. 27. Jawaban: b Etilen dibromida merupakan senyawa bromin yang ditambahkan dalam bensin bertimbal untuk mengikat timbal sehingga tidak melekat pada silinder. Sementara itu, TEL adalah zat aditif yang ditambahkan pada bensin untuk menaikkan bilangan oktan. Natrium iodida ditambahkan ke dalam garam dapur untuk mencegah penyakit gondok. Natrium bromida digunakan sebagai obat penenang di bidang kesehatan. Metil bromida digunakan sebagai pemadam kebakaran. 28. Jawaban: c Unsur yang dicampur dalam pembuatan pewter yaitu timah (Sn), tembaga (u), bismut (Bi), dan antimoni (Sb). Bismut dan antimoni merupakan unsur golongan VA. Timah merupakan unsur golongan IVA. Tembaga merupakan unsur golongan IB. 29. Jawaban: b Berdasarkan pengetahuan tentang sifat-sifat unsur halogen, dapat diramalkan bahwa astatin bersifat sebagai berikut. 1) Berwujud padat (At 2 ) seperti I 2, sedangkan F 2 dan l 2 berwujud gas, dan Br 2 berwujud cair. 2) Berbentuk molekul beratom dua. 3) At mempunyai keelektronegatifan terkecil dibanding unsur-unsur halogen lainnya. 4) At mempunyai jari-jari atom paling besar dibanding unsur-unsur halogen lainnya. 30. Jawaban: d Dalam satu golongan makin ke atas sifat oksidator makin besar (makin mudah direduksi) nilai E makin ke atas makin besar. 31. Jawaban: a ampuran 80% helium dan 20% oksigen digunakan sebagai pengganti udara untuk pernapasan penyelam. 32. Jawaban: b Unsur gas yang banyak disintesis sebagai senyawa dalam teknologi kimia adalah kripton dan xenon. 33. Jawaban: c Argon adalah komponen ketiga terbanyak di udara setelah nitrogen dan oksigen, yaitu sebanyak 0,934%. 34. Jawaban: a Fluorin banyak digunakan untuk membuat teflon (sejenis plastik yang tahan panas dan antilengket). 35. Jawaban: b Nal adalah zat aktif dalam pemutih yang lebih dikenal dengan nama clorox. 36. Jawaban: e Nitrogen merupakan unsur yang stabil dan sulit bereaksi dengan unsur atau senyawa lainnya. al ini karena diperlukan energi yang tinggi untuk memutuskan ikatan N 2. Potensial ionisasi atom nitrogen paling tinggi dibandingkan atom lainnya dalam satu golongan sehingga sulit melepas elektron. Keelektronegatifan nitrogen paling besar dibandingkan atom lainnya dalam satu golongan dan jari-jarinya paling kecil sehingga sulit untuk berikatan dengan unsur lain. Molekul nitrogen tidak mempunyai pasangan elektron bebas karena terdiri atas atom sejenis sehingga ikatan tidak bersifat polar (nonpolar). Pada suhu kamar, nitrogen berupa gas diatomik (N 2 ). 37. Jawaban: b XeF 2 + Xe + F + 2 (g) reduksi oksidasi Katode (reduksi) : Xe e Xe 2 Anode (oksidasi) : 4 2 (g) e 1 2Xe Xe + 2 (g) XeF Xe + 4F Unsur-Unsur Golongan Utama

50 Jadi, reaksi tersebut menjadi setara jika di sebelah kanan ditambah Jawaban: e Klorin digunakan untuk keperluan rumah tangga (garam dapur atau Nal), membuat DDT, dan PV (industri plastik). Kalsium digunakan dalam industri besi, baja, air minum, dan gula. Kalium digunakan sebagai pupuk dan pembuatan masker gas. Belerang digunakan untuk membuat asam sulfat, vulkanisasi karet, dan membasmi penyakit tanaman. Fosforus merah digunakan dalam pembuatan korek api. 39. Jawaban: d Larutan 1 : mengandung Sr 2+ (garam Srl 2 ) karena dengan karbonat mengendap, dengan Na tidak mengendap (larut), dengan sulfat sedikit mengendap, dengan oksalat mengendap, dan dengan kromat menjadi keruh. Larutan 2 : mengandung Mg 2+ (garam Mgl 2 ) karena dengan karbonat mengendap, dengan Na mengendap (Mg() 2 sukar larut), sedangkan dengan sulfat, oksalat, dan kromat larut. Larutan 3 : mengandung Ba 2+ (garam Bal 2 ) karena dengan karbonat mengendap, dengan Na (Ba() 2 ) larut, sedangkan dengan sulfat, oksalat, dan kromat mengendap. Larutan 4 : mengandung a 2+ (garam al 2 ) karena dengan karbonat mengendap, dengan Na (a() 2 ) larut, dengan sulfat dan kromat juga larut, sedangkan dengan oksalat mengendap. 40. Jawaban: c Warna nyala biru menunjukkan adanya kandungan kation cesium. Warna nyala merah oranye menunjukkan adanya kandungan kation kalsium. Natrium memberikan warna kuning. Kalium memberikan warna lembayung. Barium memberikan warna hijau. Stronsium memberikan warna merah tua. B. Uraian 1. a. Kegunaan logam natrium antara lain sebagai bahan pembuatan TEL yang digunakan untuk menaikkan angka oktan pada bensin, sebagai cairan pendingin pada reaktor atom, untuk pengolahan logam (Li, K, Zr), untuk membentuk senyawa (Na 2 2 ), dan untuk penerangan jalan raya. b. Kegunaan natrium klorida antara lain sebagai bahan baku pembuatan natrium, klorin, dan senyawa-senyawa natrium lain seperti Na dan Na 2 3. Selain itu, digunakan juga dalam industri susu, pengawetan ikan dan daging, sebagai bumbu dapur (garam), dan untuk mencairkan salju. c. Kegunaan natrium bikarbonat antara lain sebagai soda kue yang berfungsi untuk mengembangkan kue dan juga untuk pemadam kebakaran akibat 2 S Jari-jari atom pada golongan halogen dari atas ke bawah semakin besar, akibatnya afinitas elektron berkurang. Afinitas elektron adalah energi yang menyertai penyerapan satu elektron oleh suatu atom netral dalam wujud gas sehingga terbentuk ion bermuatan 1. Semakin negatif nilai afinitas, semakin besar kecenderungan menyerap elektron sehingga suatu unsur semakin reaktif. 3. Kereaktifan suatu unsur tergantung pada konfigurasi elektron yang dimilikinya. Unsur dengan elektron valensi sebanyak 8 akan menjadikan unsur tersebut stabil. Semua unsur gas mulia memiliki konfigurasi elektron yang membuat gas mulia menjadi unsur yang stabil. Unsur yang stabil sukar bereaksi. leh karena itu, gas mulia cenderung sukar untuk melepas dan menyerap elektron. Jadi, dapat disimpulkan bahwa gas mulia mempunyai kereaktifan yang sangat rendah. 4. a. Reaksi karbon dengan halogen: + 2F 2 F 4 b. Reaksi karbon dengan oksigen: Pembuatan asam sulfat dengan kamar timbal merupakan cara yang pertama kali dilakukan. Pada proses ini, campuran antara gas S 2 dan udara dialirkan ke dalam bilik yang dilapisi timbal (Pb) dengan menggunakan katalis N dan N 2. Pada campuran gas-gas ini dialirkan uap air. Reaksi yang terjadi sebagai berikut. 2S 2 (g) + 2 (g) + N(g) + N 2 (g) + 2 () 2NS 4 (aq) asam nitrosil 2NS 4 (aq) + 2 () 2 2 S 4 (aq) + N(g) + N 2 (g) Proses tersebut menghasilkan asam sulfat dengan kadar 80% berat. Kimia Kelas XII 49

51 6. a. Na 3 dibuat melalui proses Solvay. Selain itu, Na 3 dapat dibuat dengan mereaksikan larutan Na 2 3, 2, dan 2 sehingga menghasilkan Na 3. Reaksinya: Na Na 3 b. Na dibuat secara besar-besaran dalam industri dengan cara elektrolisis larutan garam dapur dengan diafragma. Katode yang digunakan berupa baja yang berlubanglubang. Anode yang digunakan berupa grafit. Reaksinya: 2Nal 2Na + + 2l K ( ) : e A (+) : 2l l 2 + 2e 2Nal Na l 2 Na yang terbentuk berada di sekitar katode, sedangkan gas klorin berada di sekitar anode. Diafragma berfungsi untuk memisahkan gas klorin yang terbentuk agar tidak bersinggungan dengan Na. Di dalam laboratorium, Na dapat dibuat dengan mereaksikan natrium karbonat dan kalsium hidroksida. Reaksinya: Na 2 3 (aq) + a() 2 (aq) 2Na(aq) + a 3 (s) 7. a. Magnesium: magnesit (Mg 3 ), dolomit (a 3.Mg 3 ), epsomit (MgS ), silikat, air laut, dan air asin. b. Kalsium: dolomit (a 3.Mg 3 ), arogonit marbel, batu kapur (a 3 ), dan silikat. 8. Gas oksigen lebih reaktif daripada gas nitrogen karena unsur oksigen lebih elektronegatif daripada unsur nitrogen (dalam tabel periodik unsur, oksigen terletak di sebelah kanan nitrogen). Selain itu, ikatan rangkap tiga pada gas nitrogen (N N) lebih kuat daripada ikatan rangkap dua pada gas oksigen ( ). 9. Xe 3 digunakan sebagai katalisator reaksi: XeF XeF 4 + 2F XeF Xe 2 F 2 + 4F XeF Xe 3 + 6F 10. Daya oksidasi halogen menurun dari fluorin ke iodin, halogen pada bagian atas dapat mengoksidasi halida yang ada di bawahnya, tetapi tidak sebaliknya. leh karena itu, halogen pada bagian atas dapat mendesak halogen pada bagian bawah. ontoh: l 2 (g) + 2NaBR(aq) 2Nal(aq) + Br 2 () Br 2 (l) + 2l (aq) (tidak dapat bereaksi) 50 Unsur-Unsur Golongan Utama

52 Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator 3. Memahami karakteristik unsur-unsur penting, kegunaan dan bahayanya, serta terdapatnya di alam. 3.1 Mengidentifikasi kelimpahan unsur-unsur utama dan transisi di alam dan produk yang mengandung unsur tersebut. 3.2 Mendeskripsikan kecenderungan sifat fisik dan kimia unsur utama dan unsur transisi (titik didih, titik leleh, kekerasan, warna, kelarutan, kereaktifan, dan sifat khusus lainnya). 3.3 Menjelaskan manfaat, dampak, dan proses pembuatan unsurunsur dan senyawanya dalam kehidupan sehari-hari. Religius Bersyukur kepada Tuhan Yang Kuasa karena telah menganugerahkan berbagai mineral unsur di bumi Indonesia. Dalam bab ini akan dipelajari: 1. Sifat-Sifat Unsur Golongan Transisi Periode Empat 2. Kelimpahan, Manfaat, Dampak, dan Proses Pembuatan Unsur-Unsur Golongan Transisi Periode Empat Unsur-Unsur Golongan Transisi Periode Empat Menjelaskan sifat-sifat unsur golongan transisi periode empat. Menjelaskan kelimpahan, manfaat, dampak, dan proses pembuatan unsur-unsur golongan transisi periode empat. Menjelaskan sifat-sifat fisik unsur transisi (titik didih, titik lebur, kekerasan, senyawa berwarna, sifat magnetik, dan ion kompleks). Menjelaskan sifat-sifat kimia (kereaktifan dan kelarutan) unsur transisi. Menjelaskan keberadaan unsur-unsur golongan transisi yang ada di alam terutama di Indonesia, seperti skandium, titanium, vanadium, krom, mangan, besi, kobalt, nikel, tembaga, dan seng Menjelaskan manfaat dan dampak unsur-unsur transisi dan senyawanya dalam kehidupan sehari-hari dan industri. Menjelaskan pembuatan unsur transisi dan senyawanya di industri. Siswa mampu menjelaskan sifat-sifat unsur golongan transisi periode empat. Siswa mampu menjelaskan kelimpahan, manfaat, dampak, dan proses pembuatan unsur-unsur golongan transisi periode empat. Siswa dapat menjelaskan sifat-sifat penting unsur-unsur golongan transisi periode empat dan kegunaannya Kimia Kelas XII 51

53 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: d Unsur transisi adalah unsur yang pengisian elektronnya berakhir pada subkulit d. Subkulit 4s diisi lebih dahulu daripada subkulit 3d. Pada unsur 1), 3), dan 5) pengisian elektron berakhir pada subkulit 3d (unsur transisi), sedangkan unsur 2) dan 4) pengisian elektron berakhir pada subkulit 4p (unsur utama). 2. Jawaban: c Sifat paramagnetik dimiliki oleh atom yang mempunyai elektron yang tidak berpasangan pada orbitalnya. Jadi, sifat paramagnetik ditentukan oleh jumlah elektron yang tidak berpasangan (elektron tunggal). Pada unsur transisi jumlah elektron tunggalnya dapat dilihat pada orbital d-nya. 3. Jawaban: c Ion Sc 3+ dan Ti 4+ tidak berwarna karena kedua ion tersebut tidak memiliki elektron pada subkulit 3d-nya. 4. Jawaban: d Sifat-sifat logam transisi periode keempat: 1) memiliki beberapa bilangan oksidasi; 2) mempunyai titik lebur tinggi; 3) paramagnetik; 4) membentuk ion kompleks; 5) senyawanya berwarna. 5. Jawaban: c Kromium [Ar] 4s 1 3d 5 nomor atomnya: Dilihat dari grafik untuk nomor atom 24, bilangan oksidasinya +2, +3, dan Jawaban: a Unsur seng (Zn) memiliki elektron-elektron yang semuanya berpasangan dalam orbitalnya. Akibatnya unsur tersebut tidak memiliki sifat-sifat yang dimiliki oleh unsur-unsur transisi periode empat yang lain. Perbedaan sifat unsur tersebut adalah memiliki titik leleh yang cukup rendah, tidak bersifat paramagnetik, dan tidak membentuk ion berwarna. Namun, seng masih memiliki sifat mampu membentuk ion-ion kompleks. 7. Jawaban: a Logam yang dapat ditarik oleh medan magnet (bersifat paramagnetik) contohnya Sc, Ti, V, r, dan Mn. 8. Jawaban: d Semakin banyak elektron yang tidak berpasangan dalam orbitalnya,berakibat semakin kuatnya ikatan logam yang terbentuk dan semakin tinggi titik leburnya. 9. Jawaban: c h j h j h j h h h 27 o : [Ar] 4s2 3d 7 Terdapatnya 3 elektron tidak berpasangan pada orbital 3d mengakibatkan unsur o bersifat feromagnetik (dapat ditarik oleh medan magnet dengan sangat kuat). Sementara itu, unsur yang lain hanya memiliki sedikit elektron tidak berpasangan dibanding unsur o. leh karena itu, sifat unsur yang lain bukan feromagnetik. h j h 21 Sc : [Ar] 4s2 3d 1 Sc hanya memiliki satu elektron tidak berpasangan pada orbital 3d sehingga bersifat paramagnetik (sedikit ditarik medan magnet). h j h h 22 Ti : [Ar] 4s2 3d 2 Ti hanya memiliki dua elektron tidak berpasangan pada orbital 3d sehingga bersifat paramagnetik. 29 u : [Ar] 4s1 3d 10 h h j h j h j h j h j u hanya memiliki satu elektron tidak berpasangan pada orbital 4s sehingga bersifat paramagnetik. h j h j h j h j h j h j 30 Zn : [Ar] 4s2 3d 10 Zn merupakan satu-satunya unsur transisi periode empat yang bersifat diamagnetik (menolak medan magnet). al ini karena seluruh elektron pada orbital unsur Zn telah berpasangan. 10. Jawaban: e Semua unsur transisi bersifat logam karena memiliki lebih banyak elektron yang tidak berpasangan. Akibatnya, elektron-elektronnya dapat bergerak bebas pada kisi kristalnya sehingga dapat membentuk ikatan logam yang kuat. 11. Jawaban: c Senyawa Nil 3, us 4, Na 2 r 2 7, FeP 4, dan o(n) 2 terbentuk dari ion Ni 3+, u 2+, r 6+, Fe 3+, dan o 2+ sehingga warna yang terjadi merah biru jingga jingga merah muda. 52 Unsur-Unsur Golongan Transisi Periode Empat

54 12. Jawaban: b 1) berwarna merah 2) berwarna kuning 3) berwarna cokelat-ungu 4) 2+ berwarna merah muda 5) Zn 2+ tidak berwarna 13. Jawaban: c Ion-ion berwarna terjadi jika subkulit 3d belum terisi penuh sehingga elektron-elektron pada subkulit 3d dapat menyerap energi cahaya. Akibatnya, saat elektron-elektron tersebut berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi dan kembali ke keadaan dasar akan memancarkan energi yang sesuai dengan panjang gelombang cahayanya. 14. Jawaban: d ara penulisan rumus senyawa kompleks atau ion kompleks: dimulai dari ion pusat, kemudian ligan netral diikuti dengan ligan yang bermuatan (ligan negatif). r 3+ ion pusat, biloks +3 2 ligan netral l ligan negatif [r( 2 ) 5 l]l Jawaban: c Senyawa kompleks [o(n 3 ) 4 l 2 ] l 1) Kompleks bermuatan positif sehingga atom pusat bernama kobalt. 2) Ligan-ligannya adalah amin sebanyak 4 (tetra) dan kloro sebanyak 2 (di). 3) Biloks atom pusat dapat dihitung sebagai berikut. o + 4N 3 + 2l + l 0 o + 4(0) + 2( 2) + ( 1) 0 o +3 Nama senyawa kompleks tersebut: tetraamin dikloro kobalt(iii) klorida B. Uraian 1. Sifat kemagnetannya unsur-unsur transisi sebagai berikut. a. Paramagnetik yaitu sedikit dapat ditarik oleh medan magnet. Sifat ini dimiliki oleh atom, molekul, atau ion yang memiliki elektron tidak berpasangan pada orbitalnya. Logam yang termasuk dalam sifat ini adalah Sc, Ti, V, r, dan Mn. b. Diamagnetik yaitu sifat tidak dapat ditarik oleh medan magnet. Sifat ini dimiliki oleh atom, molekul, atau ion yang tidak memiliki elektron yang tidak berpasangan. Logam yang termasuk dalam sifat ini adalah u dan Zn. c. Feromagnetik yaitu sifat dapat ditarik oleh benda magnet dan induksi magnet dari logam ini tidak ikut menghilang tetapi terkandung dalam logam. Logam yang termasuk dalam sifat ini adalah Fe, o, dan Ni. 2. Unsur transisi memiliki lebih banyak elektron tidak berpasangan yang bebas bergerak pada kisi kristalnya sehingga dapat membentuk ikatan logam yang lebih kuat dibandingkan dengan unsur utama. Semakin banyak elektron tidak berpasangan dalam orbital maka semakin kuat ikatan logam yang terbentuk dan semakin tinggi titik leburnya. 3. Warna pada beberapa senyawa unsur transisi periode empat disebabkan ion-ion unsur transisi periode empat mampu menimbulkan warna. al ini disebabkan tingkat energi elektron pada unsurunsur tersebut hampir sama sehingga elektronelektron dapat bergerak ke tingkat yang lebih tinggi dengan mengabsorpsi sinar tampak. Sc 3+ dan Ti 4+ tidak berwarna karena orbital d-nya kosong atau terisi penuh. 4. Unsur krom memiliki jumlah elektron tidak berpasangan yang banyak, sedangkan seng tidak memiliki elektron tidak berpasangan. Semakin banyak elektron yang tidak berpasangan dalam orbital, semakin kuat ikatan logamnya. al ini karena elektron-elektron tidak berpasangan dalam unsur krom akan bergerak bebas pada kisi kristalnya sehingga membentuk ikatan logam yang sangat kuat dibandingkan dengan unsur seng. Dengan demikian, semakin kuat ikatan logam, semakin tinggi titik lelehnya. 5. a. [Ni(N) 2 (N 2 ) 2 ] 2 ion dinitro disiano nikelat(ii) b. [Fe(N 3 ) 4 ( 2 )()] + ion tetraamino monoaquo hidroksi besi(i) c. [r(n 3 ) 4 l 2 ] + ion tetraamino dikloro krom (III) d. [Ag(N) 2 ] ion disiano argentat(i) Kimia Kelas XII 53

55 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: e Mineral pirit (FeS 2 ) mengandung besi (Fe). Unsur u terdapat dalam kalkosit (u 2 S), Ni terdapat dalam pentlandite (FeNi)S. 2. Jawaban: d Mineral yang mengandung mangan adalah pirolusit (Mn 2 ). Magnetit dan siderit mengandung Fe. Pirolusit mengandung Mn, smaltit mengandung o. 3. Jawaban: a Pada proses pengolahan besi digunakan kokas atau karbon () yang berfungsi sebagai reduktor. 4. Jawaban: a Tembaga (u) merupakan bahan untuk membuat kabel listrik. Fe digunakan untuk perangkat elektronik. o digunakan untuk pembuatan mesin jet. Ni digunakan sebagai pelapis logam. Zn digunakan sebagai pelapis besi. 5. Jawaban: b Mineral tembaga yang berupa senyawa u 2 S disebut dengan kalkosit. kalkopirit : ufes 2 garnerit : 2 (NiMg)Si kromit : Fer 2 4 limonit : Fe Jawaban: c Mineral yang mengandung besi adalah hematit, magnetit, limonit, siderit, dan pirit. Vanadit mengandung unsur V, kalkopirit dan kalkosit mengandung unsur u. 7. Jawaban: e Proses tersebut dikenal dengan sebutan proses tanur tinggi, karena dilakukan pada suatu tanur dengan suhu tinggi (sekitar ). Sementara itu, proses Frasch untuk memperoleh belerang, proses kontak adalah nama proses pembuatan asam sulfat, dan all-erault adalah nama proses pengolahan logam aluminium. 8. Jawaban: c Pengolahan bijih tembaga melalui urutan proses reduksi, pemekatan, pemanggangan, dan elektrolisis. 9. Jawaban: d Proses pemurnian logam mangan secara alumino thermi dilakukan dengan mereduksi bijih mangan dengan logam aluminium seperti pembuatan logam krom. Reaksi tahap keduanya: 3Mn 3 4 (g) + 8Al(s) 9Mn(s) + 4Al 2 3 (s) 10. Jawaban: a Pada bagian atas tanur Fe 2 3 direduksi menjadi Fe 3 4 pada suhu Fe 2 3 (s) + (g) 2Fe 3 4 (s) + 2 (g) 11. Jawaban: c Batu kapur (a 3 ) yang dapat terurai menjadi a akan bereaksi dengan pengotor sehingga pengotor dapat terpisah dari bijih besi. 12. Jawaban: a Proses elektrolisis pada pembuatan tembaga bertujuan untuk menghasilkan tembaga yang lebih murni. 13. Jawaban: c Nikrom (stainless steel) merupakan perpaduan dari 18% kromium (r), 8% nikel (Ni), dan 74% besi (Fe). 14. Jawaban: b Prinsip kerja pembuatan baja yaitu dengan pengurangan kadar karbon dalam besi tuang. Besi kasar diproduksi menggunakan dapur bijih besi yang berisi kokas pada lapisan paling bawah, lalu batu kapur, dan bijih besi. Kokas terbakar dan menghasilkan gas yang naik ke atas sambil mereduksi oksida besi. Besi yang telah tereduksi melebur dan terkumpul di bawah tanur menjadi besi kasar yang biasanya mengandung, Si, Mn, P, dan S. Leburan besi selanjutnya dipindahkan ke tungku lain (converter) dan diembuskan gas oksigen untuk mengurangi kandungan karbon. Dengan cara tersebut dapat dihasilkan baja dari besi kasar. 15. Jawaban: b Pembuatan logam seng dilakukan dengan pemanggangan seng sulfida (ZnS). 2ZnS(s) (g) 2Zn(s) + 2S 2 (g) Selanjutnya, seng oksida direduksi dengan karbon pijar. Zn(s) + (s) Zn(g) + (g) Senyawa Zn tidak dipanggang, tetapi direduksi. Senyawa yang dipanggang dalam proses pembuatan seng adalah senyawa ZnS. B. Uraian 1. Unsur transisi dalam bijihnya terdapat dalam bentuk oksida atau sulfida karena unsur-unsur tersebut memiliki afinitas yang cukup besar terhadap oksigen dan belerang. Di samping itu, oksigen dan belerang merupakan unsur yang sangat reaktif terhadap logam. 54 Unsur-Unsur Golongan Transisi Periode Empat

56 2. Bahan-bahan yang dimasukkan ke dalam tanur melalui puncak tanur sebagai berikut. a. Bahan utama terdiri atas bijih besi hematit (Fe 2 3 ) dicampur dengan pasir (Si 2 ) dan oksida-oksida asam lain. Bahan ini akan direduksi. b. Bahan pereduksi, yaitu kokas (karbon). c. Bahan tambahan, yaitu batu kapur (a 3 ) yang berfungsi untuk mengikat zat-zat pengotor. 3. Besi tuang bersifat keras dan rapuh. Kandungan karbonnya lebih besar daripada besi tempa. Besi tuang tidak dapat lunak jika dipanaskan sehingga sukar dibentuk. Sementara itu, besi tempa akan lunak terlebih dahulu sebelum mencair meskipun mempunyai titik lebur lebih tinggi daripada besi tuang. leh karena itu, besi tempa dapat dibentuk dalam keadaan pijar sehingga digunakan untuk membuat berbagai peralatan seperti cangkul. 4. Proses pembentukan besi dari bijih besi: 3Fe Fe (1) Fe Fe (2) Fe + Fe (3) Besi cair yang dihasilkan 80 g 1,43 kmol Fe yang dibutuhkan 1,43 1,43 kmol (reaksi 3) Fe 3 4 yang dibutuhkan 1,43 0,48 kmol (reaksi 2) Fe 2 3 yang dibutuhkan 0,48 0,72 kmol (reaksi 1) Berat Fe 2 3 yang dibutuhkan 0,72 ((2 56) + (3 16)) 115,1 kg Bijih besi yang dibutuhkan 115,2 kg 128 kg Jadi, bijih besi yang dibutuhkan sebesar 128 kg. 5. Proses pengolahan tembaga dimulai dari pemanggangan kalkopirit (ufes 2 ) atau bijih tembaga lainnya yang kemudian dioksidasi lebih lanjut dalam oksigen reaksi: a. 4uFeS 2 (s) (g) 2u 2 S(s) + 2Fe 2 3 (s) + 6S 2 b. 2u 2 S 2 (s) (g) 2u 2 (s) + 2S 2 (g) c. 2u 2 2 (s) + u 2 Sg) 6(s) + S 2 (g) Proses pemurnian tembaga dilakukan dengan cara elektrolisis secara flotasi. Proses elektrolisis tembaga sebagai berikut. Tembaga belum murni Anode (+) Katode ( ) us 4 Tembaga murni Proses elektrolisis dilakukan dengan jalan menempatkan tembaga yang akan dimurnikan di anode dengan menggunakan larutan elektrode us 4. Tembaga murni akan diperoleh di katode menurut reaksi: us 4 (aq) u 2+ (aq) + S2 4 (aq) Katode : u 2+ (aq) +2e u(s) Anode : u(s) u 2+ (aq) +2e A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c 28 Ni [Ar]3d8 4s 2 golongan VIIIB hj hj hj 3d 8 h h Jumlah elektron yang tidak berpasangan Jawaban: c Konfigurasi o 2+ [Ar]3d 7 hj h j h h h 3d 7 Jumlah elektron yang tidak berpasangan Jawaban: b Unsur transisi pada umumnya mempunyai elektron tidak berpasangan baik pada subkulit d atau s. Karena tidak berpasangan, elektron tersebut dapat bebas bergerak yang mengakibatkan sifat paramagnetik. Semakin banyak elektron yang tidak berpasangan, semakin kuat sifat paramagnetiknya. 4. Jawaban: a 1) ol 3 bilangan oksidasi o + 3 bilangan oksidasi l 0 bilangan oksidasi o + 3( 1) 0 bilangan oksidasi o +3 ol 3 berwarna biru Kimia Kelas XII 55

57 2) K 2 r bilangan oksidasi K + 2 bilangan oksidasi r + 7 bilangan oksidasi 0 2(+1) + 2 bilangan oksidasi r + 7( 2) bilangan oksidasi r bilangan oksidasi r +12 bilangan oksidasi r +6 K 2 r 2 7 berwarna jingga 3) K 2 Mn 4 2 bilangan oksidasi K + bilangan oksidasi Mn + 4 bilangan oksidasi 0 2(+1) + bilangan oksidasi Mn + 4( 2) 0 bilangan oksidasi Mn K 2 Mn 4 berwarna hijau 4) Fe 2 (S 4 ) 3 2 bilangan oksidasi Fe + 3 bilangan oksidasi (S 4 ) 0 2 bilangan oksidasi Fe + 3( 2) 0 2 bilangan oksidasi Fe +6 bilangan oksidasi Fe +3 Fe 2 (S 4 ) 3 berwarna kuning 5. Jawaban: d Kromium pada r 2 4 berwarna kuning. Penambahan asam membuat r2 4 menjadi r yang berwarna jingga. 6. Jawaban: d Komponen untuk lampu berintensitas tinggi menggunakan skandium, bukan vanadium. 7. Jawaban: c 21 Sc [Ar] 3d1 4s 2 Sc 3+ : [Ar] 22 Ti [Ar] 3d2 4s 2 Ti 4+ : [Ar] Warna senyawa dari unsur transisi berkaitan dengan adanya subkulit d yang terisi tidak penuh. Senyawa dari Sc 3+ dan Ti 4+ tidak berwarna karena subkulit 3d-nya kosong. 8. Jawaban: d Na 2 r 4 mengandung ion r2 4 yang memiliki konfigurasi 4s 0 3d 0 dan berwarna kuning. Sementara itu, Mn 2 4 dan V 2+ memiliki konfigurasi 4s 0 3d 1, sedangkan Ti 4+ memiliki konfigurasi 4s 0 3d 0 tetapi tidak berwarna. Zn 2+ mempunyai konfigurasi 4s 0 3d 10 sehingga tidak berwarna. 9. Jawaban: b Muatan ion kompleks {muatan atom pusat + 4 (muatan ligan)} Muatan ion kompleks {2 + 4(1 )} 2 Jadi, muatan ion kompleks yang terjadi 2 sehingga rumus ion kompleksnya [Ni(N) 4 ] Jawaban: b Senyawa kompleks dengan nama diamin tetrakloro kobaltat(iii) adalah [o(n 3 ) 2 l 4 ]. muatan ion muatan o + (2 muatan N 3 ) + (4 muatan l) 1 (+3) + (2 0) + (4 ( 1)) ( 1) sesuai/cocok 11. Jawaban: d amonium heptafluoro zirkonat(iv). zirkonat IV : atom pusat Zr 4+. heptofluoro : ligan F sebanyak 7. Karena nama senyawa kompleks tersebut berakhiran -at dan diakhiri angka Romawi berarti ion kompleks dalam senyawa tersebut bertindak sebagai anion yaitu [ZrF 7 ] 3. Muatan ion kompleks 3 diperoleh dari penambahan muatan atom pusat dengan muatan semua ligan. Muatan atom pusat 4+, sedangkan muatan ligan F sebanyak 1. [ZrF 7 ] (1 ) 7 3 Amonium bertindak sebagai kation N 4+. Dengan demikian, N+ 4 + [ZrF 7 ] 3 menjadi (N 4 ) 3 [ZrF 7 ]. 12. Jawaban: d Bilangan koordinasi r 3+ 2 biloks atom pusat Muatan ion kompleks biloks atom pusat + Σ muatan ligan. 13. Jawaban: e Senyawa kompleks jika dilarutkan dalam air maka ion kompleksnya akan tetap berupa satu spesies ion. Na 3 [r(n 2 ) 6 ] 3Na + dan [r(n 2 ) 6 ] Jawaban: c Jumlah ligan dari ion kompleks [r( 2 ) 5 l] 2+ adalah 5 (dari 2 ) + 1 (dari l) Jawaban: e Bilangan koordinat jumlah ligan Jawaban: d Atom pusat berupa logam transisi yaitu r: muatan r + 5 muatan N 3 + muatan S 4 +1 muatan r ( 2) +1 muatan r +3 Jadi, ion pusatnya r Jawaban: b Senyawa kompleks: [r(n 3 ) 6 ] 2 [ul 4 ] 3 namanya heksaaminkrom(iii) tetraklorokuprat(ii). 56 Unsur-Unsur Golongan Transisi Periode Empat

58 18. Jawaban: b Muatan ion kompleks muatan logam + ligan ( 1) 1 Jadi, rumusnya [Fe(N 4 )] 19. Jawaban: b Muatan ion kompleks muatan atom pusat + muatan ligan (+3) + (4 0) + (2 ( 1)) Jawaban: d Senyawa kompleks K[o(N 3 ) 4 (S 2 3 ) 2 ] 1) Kompleks bermuatan negatif, maka atom pusat bernama kobaltat. 2) Ligan-ligannya adalah amin sebanyak 4 (tetra) dan tiosulfato sebanyak 2 (di). 3) Biloks atom pusat dapat dihitung sebagai berikut. K + o + 4N 3 + 2S (+1) + o + 4(0) + 2( 2) 0 o +3 Nama senyawa kompleks tersebut: kalium tetraamin ditiosulfato kobaltat(iii). 21. Jawaban: a Senyawa seng memiliki subkulit 3d yang terisi elektron penuh. Dengan demikian, ion-ionnya tidak berwarna. Elektron-elektron pada subkulit 3d tidak dapat menyerap energi cahaya. Elektron-elektron yang telah terisi penuh tidak dapat mengalami eksitasi sehingga tidak memancarkan energi sesuai dengan panjang gelombang cahayanya. 22. Jawaban: e Mineral pirit (FeS 2 ) mengandung besi (Fe). 23. Jawaban: d Penyebab unsur transisi dalam bijihnya berbentuk oksida atau sulfida adalah besarnya afinitas logam transisi terhadap oksigen dan belerang. Selain itu, juga diakibatkan kereaktifan yang sangat besar dari oksigen dan belerang terhadap logam transisi itu sendiri. 24. Jawaban: a Reaksi yang terjadi pada pemurnian tembaga dalam proses elektrolisis sebagai berikut. us 4 (aq) u 2+ (aq) + S2 4 (aq) Katode: u 2+ (aq) + 2e u(s) Anode : u(s) u 2+ (aq) + 2e 25. Jawaban: e Reaksi dalam proses pembuatan besi murni sebagai berikut. 3Fe Fe (1) Fe Fe (2) Fe + Fe (3) Fe yang dihasilkan 10 kg 0,18 kmol Fe yang dibutuhkan 0,18 0,18 kmol (reaksi 3) Fe 3 4 yang dibutuhkan 0,18 0,06 kmol (reaksi 2) Fe 2 3 yang dibutuhkan 0,18 0,09 kmol (reaksi 1) Berat Fe 2 3 yang dibutuhkan 0,09 ((2 56) + (3 16)) 14,4 kg Bijih besi yang dibutuhkan 14,4 kg 16 kg 26. Jawaban: e 1) Skandium digunakan sebagai komponen pada lampu berintensitas tinggi. 2) Besi digunakan dalam industri perangkat elektronik. 3) Seng digunakan sebagai logam pelapis besi agar tahan karat. 4) Titanium digunakan dalam industri pesawat terbang. 5) Tembaga digunakan dalam paduan logam. 27. Jawaban: e Bubur bordeaux merupakan campuran u() 2 dan as 4. Bahan ini dibuat dari us 4 dan a() 2. a 3 merupakan gamping. as 4 berupa padatan putih digunakan untuk membuat cat, keramik, dan kertas. 28. Jawaban: e Reaksi dalam proses pembuatan besi murni sebagai berikut. 3Fe Fe (1) Fe Fe (2) Fe + Fe (3) 29. Jawaban: c Proses elektrolisis pada pembuatan tembaga dilakukan dengan menempatkan tembaga kokas di anode dan menggunakan us 4 sebagai larutan elektrolit sehingga diperoleh tembaga murni di katode. Jadi, proses elektrolisis tersebut bertujuan untuk menghasilkan tembaga yang lebih murni. 30. Jawaban: d Fungsi a 3 adalah untuk mengikat kotoran yang bersifat asam seperti Si 2, P 4 10, atau oksida amfoter seperti Al 2 3. B. Uraian 1. Senyawa kompleks terdiri atas ligan, atom pusat, dan bilangan koordinasi. Banyak ligan yang terikat oleh atom pusat sesuai dengan bilangan koor- Kimia Kelas XII 57

59 dinasi dari atom pusat. Jadi, senyawa kompleks dapat dikatakan sebagai senyawa koordinasi. 2. Keanekaragaman bilangan oksidasi unsur-unsur transisi disebabkan tingkat energi elektron pada subkulit 4s dan 3d hanya berbeda sedikit sehingga dapat digunakan bersama-sama. 3. Konfigurasi elektron unsur kromium (r) dan tembaga (u) elektronnya menyimpang dari asas Aufbau. Unsur kromium mempunyai konfigurasi elektron 3d 5 4s 1 (bukan 3d 4 4s 2 ) dan unsur tembaga mempunyai konfigurasi elektron 3d 10 4s 1 (bukan 3d 9 4s 2 ). al ini terjadi karena elektronelektron dalam orbital-orbital cenderung untuk berada dalam keadaan yang penuh atau setengah penuh karena orbital penuh atau setengah penuh lebih stabil. Namun, aturan ini hanya berlaku untuk unsur golongan transisi, sedangkan unsur-unsur golongan utama tidak berlaku. 4. Semua unsur transisi periode empat mempunyai sifat logam. Adanya sifat logam pada unsur transisi ini mengakibatkan unsur-unsur tersebut memiliki daya hantar listrik dan daya hantar panas yang baik. 5. a. [u( 2 ) 4 ]l 2 [u( 2 ) 4 ] l b. K 3 [o(n 2 ) 6 ] 3K + + [o(n 2 ) 6 ] 3 c. Na 2 [Ni(N) 4 ] 2Na + + [Ni(N) 4 ] 2 d. [o(n 3 ) 4 l 2 ]Br [o(n 3 ) 4 l 2 ] + + Br e. [rl 2 ( 2 ) 4 F [rl 2 ( 2 ) 4 ] + + F 6. a. [Fe(N) 6 ] 4 ; atom pusat : Fe 2+ ligan : N bilangan koordinasi : 6 bilangan oksidasi : 4 b. [Ni(N) 4 ] 2 ; atom pusat : Ni 2+ ligan : N bilangan koordinasi : 4 bilangan oksidasi : 2 c. [Zn(N 3 ) 4 ] 2+; atom pusat : Zn 2+ ligan : N 3 bilangan koordinasi : 4 bilangan oksidasi : a. Dikloro bis(etilendiamin) kobalt(ii) monohidrat bilangan oksidasi atom o 2+. b. Triamin monobromo platinum(ii) nitrit bilangan oksidasi atom Pt 2+. c. Kalium monokarbonil pentasiano ferrat (II) bilangan oksidasi atom Fe a. aluminat(iii) : atom pusat Al 3+ diakuo : 2 ligan 2 muatan 0 tetrahidrokso : 4 ligan muatan 4(1 ) muatan ion kompleks (1 ) 1 Rumus kimia: [Al( 2 ) 2 () 4 ] b. platinum(iv) : atom pusat Pt 4+ tetraamin : 4 ligan N 3 muatan 0 dikloro : 2 ligan l muatan 2(1 ) muatan ion kompleks (1 ) 2+ Rumus kimia: [Pt(N 3 ) 4 l 2 ] 2+ c. ferrat(iii) : atom pusat Fe 3+ heksasiano : 6 ligan N muatan 6(1 ) muatan ion kompleks 3 + 6(1 ) 3 Rumus kimia: [Fe(N) 6 ] 3 d. aurum(iii) : atom pusat Au 3+ tetrapiridin : 4 ligan py muatan 0 muatan ion kompleks Rumus kimia: [Au(py) 4 ] Langkah-langkah pengolahan besi dalam tanur tinggi sebagai berikut. a. Bahan-bahan berupa: 1) bijih besi (hematit (Fe 2 3 )) yang dicampur dengan pasir (Si 2 ) dan oksida-oksida asam lain (P 2 5 dan Al 2 3 ) yang akan direduksi; 2) kokas/karbon sebagai bahan pereduksi; 3) batu kapur (a 3 ) untuk menghilangkan zat pengotor dimasukkan ke dalam tanur melalui puncak tanur. b. Udara panas dimasukkan di bagian bawah tanur sehingga menyebabkan kokas terbakar. Reaksi ini sangat eksoterm sehingga menyebabkan kenaikan suhu bagian bawah tanur hingga mencapai Reaksinya: (s) + 2 (g) 2 (g) 394 kj c. Gas 2 yang terbentuk pada tahap b naik melalui lapisan kokas panas dan bereaksi dengannya lagi. 2 (g) + (s) kj d. Gas yang terjadi siap mereduksi bijih besi. Reaksi reduksi berlangsung dalam tiga tahap yaitu: 1) Fe 2 3 direduksi menjadi Fe 3 4 pada suhu 500 di bagian atas tanur 3Fe 2 3 (s) + (g) 2Fe 3 4 (s) + 2 (g) 2) Fe 3 4 yang telah terbentuk direduksi kembali menjadi Fe pada suhu 850 di bagian yang lebih rendah dari tanur. Fe 3 4 (s) + (g) 3Fe(s) + 2 (g) 3) Fe yang terbentuk direduksi menjadi besi cair di bagian bawah tanur pada suhu Unsur-Unsur Golongan Transisi Periode Empat

60 Fe(s) + (g) Fe() + 2 (g) Besi cair yang terbentuk mengalir di dasar tanur. e. Akibat tingginya suhu di bagian tengah tanur, batu kapur di dalam tanur terurai menurut reaksi: a 3 (s) a(s) + 2 (g) f. a yang terbentuk akan bereaksi dengan pengotor di dasar tanur. a(s) + Si 2 (s) asi 3 () 3a(s) + P 2 5 (g) a 3 (P 4 ) 2 () a(s) + Al 2 3 (g) a(al 2 ) 2 () 10. Ferovanadium dibuat dengan mereduksi V 2 5 dengan campuran silikon dan besi. Reaksinya: 2V 2 5 (s) + 5Si(s) + Fe(s) 4V(+Fe)(s) + 5Si 2 (s) ferovanadium Sementara itu, feromangan dibuat dengan mereduksi Mn 2 dengan campuran besi oksida dan karbon. Reaksinya: Mn 2 (s) + Fe 2 3 (s) + 5(s) 2Fe(s) + Mn(s) + 5(s) feromangan Kimia Kelas XII 59

61 Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator 3. Unsur-unsur penting, kegunaan dan bahayanya, serta terdapatnya di alam. 3.2 Mendeskripsikan kecenderungan sifat fisik dan kimia unsur utama dan unsur transisi (titik didih, titik leleh, kekerasan, warna, kelarutan, kereaktifan, dan sifat khusus lainnya). 3.3 Menjelaskan manfaat, dampak dan proses pembuatan unsur-unsur dan senyawanya dalam kehidupan sehari-hari. Religius Bersyukur kepada Tuhan atas kelimpahan unsurunsur periode tiga di alam Indonesia. Dalam bab ini akan dipelajari: Sifat-Sifat Unsur Periode Tiga dan Kelimpahan di Alam Unsur-Unsur Periode Tiga Menjelaskan unsur periode tiga dan kelimpahan di Alam Mengidentifikasi keteraturan sifat fisik dan kimia unsur-unsur periode tiga melalui percobaan Menganalisis sifat-sifat reduktor oksidator unsurunsur periode tiga Menjelaskan manfaat dan dampak unsur-unsur (seperti Al dan S) serta senyawanya dalam kehidupan sehari-hari dan industri Menjelaskan pembuatan unsur periode tiga dan senyawanya di laboratorium dan industri Menyebutkan kegunaan senyawa sulfat Siswa dapat menjelaskan karakteristik dan kelimpahan unsur-unsur periode tiga 60 Unsur-Unsur Periode Tiga

62 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: d Aluminium bersifat amfoter, yaitu dapat bereaksi dengan asam dan basa. Natrium dan belerang bersifat logam, belerang dan silikon bersifat nonlogam. 2. Jawaban: d Dengan bertambahnya nomor atom, jari-jari atom unsur periode tiga semakin kecil. 3. Jawaban: b Ketiga unsur tersebut (P, Q, dan R) sama-sama memiliki fase padat dan struktur molekul berbentuk kristal logam. leh karena itu, unsur-unsur yang paling mungkin berdasarkan kenaikan nomor atomnya dari data tersebut adalah Na, Mg, dan Al. Sifat lain yang harus dimiliki oleh unsur-unsur tersebut adalah bahwa jari-jari atomnya dari kiri ke kanan semakin besar (Na < Mg < Al) dan energi ionisasinya semakin kecil Na < Mg < Al. leh karena itu, urutan yang benar dari unsur-unsur tersebut adalah P, R, dan Q. 4. Jawaban: c Bauksit memiliki rumus kimia Al Jawaban: e Unsur yang terdapat bebas di alam adalah argon (Ar) dan belerang (S 8 ). 6. Jawaban: c Grafik antara titik didih unsur periode tiga dengan nomor atomnya digambarkan seperti grafik c. Sementara itu, grafik a menggambarkan jari-jari atom, grafik b menggambarkan titik leleh, grafik d menggambarkan daya hantar listrik unsur-unsur periode tiga, dan grafik e menggambarkan energi ionisasi unsur-unsur periode tiga. 7. Jawaban: b Pengolahan aluminium menggunakan katode Al dengan cara mengelektrolisis leburan aluminium seperti pada reaksi di atas dinamakan proses all- erault. Proses ini ditemukan oleh harles Martin all. 8. Jawaban: b Unsur Al dapat dipadukan dengan unsur Mg membentuk paduan logam magnalium, yaitu paduan logam yang terdiri atas 90% Al dan 10% Mg. Kegunaan paduan logam tersebut untuk membuat badan pesawat terbang karena bersifat kuat, keras, dan tahan karat. 9. Jawaban: e Senyawa di alam yang mengandung aluminium adalah bauksit (Al ), kriolit (Na 3 AlF 6 ), dan feldsfar (K 2 Al 2 3 3Si 2 ) 10. Jawaban: e Massa logam aluminium dalam zamrut (Al 2 F 2 Si 4 ) 920 gram 920 gram gram B. Uraian 1. a. Sumber alam yang mengandung aluminium: 1) Mineral utama adalah bauksit (Al ) 2) Mineral lain yaitu kriolit (Na 3 AlF 6 ), feldspar (K 2 Al 2 3 3Si 2 ), dan tanah liat (Al 2 Si ) b. ara pengolahan aluminium di industri dijalankan berdasarkan proses all, melalui dua tahap sebagai berikut. 1) Tahap pemurnian bauksit Bauksit kotor dicuci dengan larutan Na pekat untuk memisahkan Al 2 3 dari zat-zat lain yang ada dalam bauksit. Selanjutnya, larutan yang dihasilkan ditambahkan asam agar terbentuk endapan Al() 3. Selanjutnya, endapan Al() 3 dipanaskan agar terurai menjadi Al 2 3 murni. Persamaan reaksinya sebagai berikut. Al 2 3 (s) + 2Na(aq) 2NaAl 2 (aq) + 2 () NaAl 2 (aq) + l(aq) + 2 () Al() 3 (s) + Nal(aq) 2Al() 3 (s) Al 2 3 (s) (g) 2) Tahap elektrolisis Al 2 3 yang terbentuk pada tahap I dicampur dengan Na 3 AlF 6 (kriolit) kemudian dilelehkan. Fungsi kriolit disini adalah untuk menurunkan titik leleh Al 2 3 dari menjadi dan juga sebagai pelarut ketika campuran dilelehkan. Selanjutnya, larutan Al 2 3 dalam kriolit dielektrolisis dengan menggunakan bejana yang terbuat dari besi yang dilapisi karbon. Dinding bejana bertindak sebagai katode dan anodenya berupa batang karbon (grafit) yang dicelupkan dalam campuran. Kimia Kelas XII 61

63 Persamaan reaksinya sebagai berikut. Al 2 3 2Al anode: 3 2 (aq) 2 (g) + 6e katode: 2Al 3+ () + 6e 2Al() + 2Al 3+ () () (g) + 2Al() 2 Al Pengambilan belerang yang ada di bawah permukaan tanah dilakukan dengan cara Frasch yaitu dengan menyemprotkan air panas (±170 ) melalui pipa bor di bawah permukaan tanah. Embusan uap air panas ini akan menekan belerang cair ke atas melalui pipa pembor tersebut. 3. 2,55 kg bauksit gram bauksit mol bauksit (Al 2 3 ) + 25 mol mol aluminium yang dihasilkan 2 mol bauksit 2 25 mol 50 mol massa aluminium yang dihasilkan 50 mol 27 g/mol gram 1,35 kg 4. Titik didih dan titik lebur mulai dari Na naik terus sampai Si, kemudian turun secara drastis pada fosfor dan belerang karena perbedaan struktur kristal zat-zat tersebut. Pada unsur natrium, magnesium, dan aluminium, atom-atom saling berikatan dengan ikatan logam yang semakin kuat dengan bertambahnya jumlah elektron valensi. Unsur silikon tidak tersusun oleh ikatan logam, tetapi atom-atom silikon ini saling berikatan dengan menggunakan empat buah ikatan kovalen tunggal sehingga membentuk suatu struktur yang kukuh. Untuk memutuskan ikatan ini diperlukan energi yang cukup besar sehingga titik didih atau titik lebur mulai dari Na naik terus sampai Si. Unsur-unsur fosfor, belerang, dan klor merupakan unsur-unsur nonlogam yang sangat mudah menangkap elektron membentuk ion negatif. 5. Wohler mengenalkan metode untuk memperoleh fosfor putih, yaitu dengan cara mereduksi kalsium fosfat, pasir, dan batang karbon pada suhu dalam tungku listrik. Fosfor yang diperoleh dari proses ini kemudian didistilasi dan diembunkan dalam air agar terbentuk molekul P 4. Kristal fosfor putih murni dapat diperoleh jika uap molekul P 4 hasil distilasi dikondensasikan kembali. A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: d Sifat-sifat unsur-unsur periode tiga dari natrium ke klorin sebagai berikut. a. Sifat logam berkurang dan sifat bukan logam bertambah. b. Sifat basa berkurang dan sifat asam bertambah. c. Sifat reduktor berkurang dan sifat oksidator bertambah. d. Keelektronegatifan bertambah dan titik lebur cenderung bertambah sampai Si kemudian turun. e. Jari-jari atom berkurang dan energi ionisasi bertambah dengan sedikit pengecualian pada Al dan S. 2. Jawaban: e Sifat-sifat oksida unsur-unsur periode ke tiga: a. Na 2 dan Mg adalah oksida basa. b. Al 2 3 adalah oksida amfoter. c. Si 2, P 2 5, S 2, dan l 2 /l 2 3 adalah oksida asam. 3. Jawaban: a Dilihat dari besarnya titik didih dan titik lelehnya unsur periode tiga pada suhu kamar: a. Na, Mg, Al, Si, P, dan S berwujud padat b. l dan Ar berwujud gas 4. Jawaban: a Unsur-unsur periode tiga dari natrium ke klor memiliki sifat basa yang berkurang dan sifat asam yang bertambah. Dengan demikian, Mg() 2 bersifat basa yang lebih kuat daripada Al() Unsur-Unsur Periode Tiga

64 5. Jawaban: e Energi ionisasi unsur-unsur ditentukan oleh struktur elektron, selain ditentukan oleh jari-jari atom. Dalam hal ini energi ionisasi Mg lebih besar daripada Al, dan energi ionisasi P lebih besar daripada S. Penyimpangan ini disebabkan atom Mg memiliki orbital 3s penuh dan atom P memiliki orbital 3p setengah penuh sehingga Mg dan P sukar melepaskan elektron. 6. Jawaban: a Unsur silikon dengan fosfor memiliki perbedaan titik didih sangat besar karena atom-atom silikon terikat melalui 4 ikatan kovalen dan membentuk struktur kovalen raksasa. Sementara itu, unsur fosfor terbentuk dari 4 atom fosfor melalui ikatan Van der Waals. leh karena itu, titik didih silikon jauh lebih tinggi dibanding fosfor. 7. Jawaban: b Urutan logam berdasarkan kenaikan nomor atom adalah K M L. Unsur-unsur logam dari kiri ke kanan semakin naik nomor atomnya tetapi sifat logam berkurang, sifat basa berkurang, sifat asam bertambah, serta potensial reduksi dan keelektronegatifan juga bertambah. 8. Jawaban: a Proses di atas dikenal dengan sebutan proses all, karena proses pengolahan logam aluminium tersebut ditemukan oleh all erault. Proses kamar timbal dan proses kontak adalah nama proses pembuatan asam sulfat. aber-bosch adalah nama proses pembuatan amonia. Proses tanur tinggi adalah proses pembuatan atau pengolahan logam besi. 9. Jawaban: e Argon (Ar) merupakan unsur periode tiga yang termasuk dalam golongan gas mulia. Seperti halnya unsur gas mulia lainnya, argon juga memiliki sifat yang stabil sehingga sukar bereaksi membentuk senyawa. 10. Jawaban: a Berdasarkan data terlihat bahwa potensial reduksi dari Na ke Al semakin besar. al ini berarti bahwa unsur tersebut dari Na ke Al semakin mudah direduksi (daya pengoksidasinya makin kuat). al ini berarti pula bahwa daya pereduksinya makin lemah. 11. Jawaban: d Bentuk kristal dari unsur periode tiga: aluminium kristal logam, belerang kristal molekul sederhana, silikon kristal kovalen raksasa, dan argon monoatomik. 12. Jawaban: b Al 2 (S 4 ) 3 disebut juga dengan tawas yang dapat dipakai untuk menjernihkan air. (N 4 )S 4 digunakan sebagai pupuk, BaS 4 sebagai pigmen cat, as 4 sebagai penyambung tulang, sedangkan MgS 4 sebagai obat pencahar. 13. Jawaban: d Magnesium sulfat banyak dipakai dalam farmasi, misal sebagai obat pencuci perut yang dikenal dengan nama garam inggris (MgS ). Kl digunakan untuk pupuk. NaS 4 digunakan sebagai pembersih kamar mandi untuk melarutkan endapan dari air sadah. Na 2 3 digunakan untuk membuat Na, kaca, sabun, pulp, dan kertas. as (gips) digunakan untuk membuat cetakan gigi dan pembalut patah tulang. 14. Jawaban: a Unsur-unsur periode tiga meliputi: Na Mg Al Si P S l Ar. Sifat pereduksi (reduktor) semakin ke kiri semakin kuat. Dengan demikian, unsur periode tiga dengan sifat reduktor terkuat adalah natrium (Na). 15. Jawaban: d a. ara Frasch dilakukan untuk memperoleh belerang yang ada di bawah permukaan tanah. b. Proses all dilakukan untuk memperoleh aluminium. c. ara Sisilia dilakukan untuk memperoleh belerang yang ada di permukaan tanah. d. Proses Wohler dilakukan untuk membuat fosforus. e. ara reduksi digunakan untuk memperoleh Si dan Si Jawaban: b Pembuatan forsforus didasarkan atas proses Wohler. Proses Frasch digunakan untuk pengolahan aluminium, serta proses kontak dan bilik timbal untuk pengolahan asam sulfat. 17. Jawaban: b Mineral fosfat yang menjadi sumber fosforus yang terdapat pada batu karang fosfat adalah apatit. 18. Jawaban: e Dalam satu periode, unsur-unsur periode tiga (Na Mg Al Si P S l) harga potensial elektrode standarnya semakin bertambah (dari kiri ke kanan). Semakin mudah direduksi maka sifat oksidatornya semakin kuat dan daya pereduksinya semakin lemah. Jadi, urutan daya pereduksi unsur periode tiga dari yang lemah ke yang kuat adalah Al Mg Na. Kimia Kelas XII 63

65 19. Jawaban: b Aluminium mempunyai sifat mirip dengan berilium. Keduanya bersifat amfoter. 20. Jawaban: e Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan oleh suatu atom untuk melepaskan elektron. Semakin sulit melepaskan elektron maka semakin besar energi ionisasi yang dibutuhkan. Semakin mudah melepaskan elektron maka semakin kecil energi ionisasi yang dibutuhkan. Jadi, unsur yang harga energi ionisasinya paling kecil adalah yang paling mudah melepaskan elektron sehingga cenderung lebih elektropositif dan sifat logamnya semakin kuat. Unsur tersebut adalah T. 21. Jawaban: b Al dapat diperoleh dari Al 2 3 melalui elektrolisis lelehan (Al 2 3 cair) dalam Na 3 AlF 6 (kriolit) dengan elektrode grafit () yang disebut proses all. Reaksinya: 2Al 2 3 () 2Al 3+ () () Katode : 2Al 3+ () + 6e 2Al() Anode : 3 2 () (g) + 6e 2 Sel : 3 2 () + 2Al 3+ () 2Al() + 2 (g) Jadi, sebagai bahan utama: Al 2 3 cair, bahan tambahan: Na 3 AlF 6, dan elektrode: karbon. 22. Jawaban: c Alnico merupakan logam campuran yang terdiri atas Fe, Ni, Al, dan o dapat digunakan untuk membuat magnet yang sangat kuat. Sementara itu, duralumin merupakan logam campuran yang terdiri atas Al dan u merupakan logam yang sangat tahan karat, magnalium merupakan logam campuran yang terdiri atas Al dan Mg digunakan untuk membuat badan pesawat terbang, termit merupakan campuran antara serbuk aluminium dengan oksida besi digunakan untuk mengelas baja, dan kriolit merupakan mineral yang mengandung aluminium dan natrium. 23. Jawaban: c as disebut gips. Gips merupakan senyawa sulfat yang digunakan untuk menyambung tulang patah atau retak. Sementara itu, NaS 4 digunakan untuk bahan pembersih kamar mandi, Na 2 S 4 sebagai obat pencahar, FeS sebagai bahan pemutih tinta, dan us sebagai fungisida. 24. Jawaban: a Pada pembuatan asam sulfat melalui proses kontak terjadi kesetimbangan: 2S 2 (g) + 2 (g) 2S 3 (g) Produk S 3 akan cepat terbentuk apabila dalam kesetimbangan tersebut diberi katalis V 2 5 (vanadium(v) oksida). leh karena kesetimbangan cepat tercapai, produk juga cepat terbentuk. Sementara itu, pembuatan asam sulfat yang menggunakan uap nitrosa terjadi pada proses bilik timbal. 25. Jawaban: b a. Unsur A dengan air bereaksi menghasilkan gas hidrogen. Jadi, kemungkinan unsur A adalah Na atau Mg. b. ksida unsur B dalam air mempunyai p lebih kecil dari 7 atau bersifat asam sehingga kemungkinan unsur B adalah Si, P, S, atau l. c. Unsur dapat bereaksi dengan asam maupun basa sehingga kemungkinan unsur adalah Al. Jadi, susunan unsur-unsur tersebut dalam sistem periodik unsur dari kiri ke kanan adalah A,, dan B. 26. Jawaban: e Senyawa asam dapat dinetralkan oleh basa. Demikian juga sebaliknya, senyawa basa dapat dinetralkan oleh asam. Dengan demikian, kelebihan asam lambung dapat dinetralkan oleh magnesium hidroksida yang bersifat basa. 27. Jawaban: c Silikon (Si) merupakan unsur periode tiga yang bersifat semilogam. 28. Jawaban: b Asam sulfat dibuat dari belerang dioksida dengan katalis V 2 5 melalui proses kontak, menghasilkan belerang trioksida yang diabsorpsikan ke dalam 2 S 4. asil absorpsi ini berupa asam pirosulfat ( 2 S 2 7 ), yang jika dilarutkan dalam air menghasilkan 2 S Jawaban: e 2 S 4 merupakan bahan baku pembuatan pupuk superfosfat dan amonium sulfat. Pupuk ini dikenal dengan nama ZA (zwavelzuur ammonia). 30. Jawaban: e No. Mineral Kandungan Unsur 1. rtoklase Silikon 2. Karnalit Magnesium 3. Kriolit Aluminium 4. Apatit Fosfor 5. Pirit Belerang 64 Unsur-Unsur Periode Tiga

66 B. Uraian 1. M r kuarsa (Si 2 ) A r Si + 2 A r 28 + (2 16) kg g mol Si mol Persamaan reaksi: Si 2 (g) + 2(s) Si(s) + 2(g) mol Si : mol Si 2 1 : 1 mol Si mol Si mol massa Si gram 14 kg Jadi, massa silikon padat yang dihasilkan sebanyak 14 kg. 2. Pembuatan logam aluminium pada tahap elektrolisis merupakan kelanjutan dari tahap I yang menghasilkan Al 2 3. Pada tahap elektrolisis, Al 2 3 dicampur dengan Na 3 AlF 6 kemudian dilelehkan. Fungsi Na 3 AlF 6 adalah untuk menurunkan titik leleh Al 2 3 dan sebagai pelarut lelehan campuran. Selanjutnya, larutan Al 2 3 dalam kriolit dielektrolisis menggunakan bejana dari besi yang dilapisi karbon. Dinding bejana bertindak sebagai katode, sedangkan anodenya berupa batang karbon yag dicelupkan ke dalam campuran. Persamaan reaksinya sebagai berikut. Katode 2Al 3+ (aq) + 6e 2Al(s) Anode (aq) 2 (g) + 6e + Al 2 3 (aq) 2Al(s) + 2 (g) 3. Dari kiri ke kanan, sifat logam akan berkurang. Dalam unsur periode tiga, berdasarkan sifat logamnya dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu logam, semilogam, dan nonlogam. a. Natrium, magnesium, dan aluminium termasuk unsur logam. b. Silikon termasuk unsur semi logam. c. Fosfor, belerang, dan klorin termasuk unsur nonlogam. 4. arga energi ionisasi unsur-unsur periode tiga dari kiri ke kanan semakin besar. al ini berarti semakin ke kanan semakin sukar melepas elektron dan menyebabkan sifat reduktornya semakin berkurang dan sifat oksidatornya bertambah. 5. Grafik hubungan antara nomor atom unsur periode tiga dengan energi ionisasinya sebagai berikut. Energi Ionisasi Na Mg Al Si Nomor Atom Penyimpangan besarnya energi ionisasi unsurunsur periode tiga dapat dijelaskan berdasarkan konfigurasi elektron valensi yang dimiliki oleh tiaptiap unsur. Unsur yang memiliki elektron valensi yang mengisi orbital secara penuh atau setengah penuh akan bersifat lebih stabil (elektronnya lebih sukar dilepas) sehingga memiliki energi ionisasi yang lebih tinggi daripada unsur yang elektron valensinya mengisi orbital belum secara penuh atau setengah penuh. 6. Sifat basa unsur-unsur periode tiga dari natrium ke klor semakin berkurang dan sifat asamnya semakin bertambah. Senyawa-senyawa hidroksida dari unsur-unsur periode tiga sebagai berikut. Na natrium hidroksida Mg() 2 magnesium hidroksida Al() 3 aluminium hidroksida Al() 3 Al asam aluminat Si() 4 2 Si asam silikat P() 3 3 P 3 asam fosfit P() 5 3 P asam fosfat S() 4 2 S asam sulfit S() 6 2 S asam sulfat P S l Ar Kimia Kelas XII 65

67 l l asam hipoklorit l() 3 l asam klorit l() 5 l asam klorat 7. Mineral-mineral fosfat yang menjadi sumber fosfor adalah fosforit atau kalsium fosfat (a 3 (P 4 ) 2 ) yang banyak terdapat dalam tulang manusia atau hewan, dan apatit (af 2, a 3 (P 4 ) 2 ) yang terdapat dalam batu karang fosfat. ara ekstraksi fosfor dari senyawanya sebagai berikut. Pembuatan fosfor didasarkan pada proses Wohler yaitu dengan cara memanaskan campuran fosforit, pasir, dan karbon dalam tanur listrik (± ). Persamaan reaksinya: 2a 3 (P 4 ) 2 (s) + 6Si 2 (s) 6aSi 3 (s) + P 4 10 (s) P 4 10 (s) + 10(s) P 4 (g) + 10(g) Uap fosfor yang terbentuk kemudian didinginkan dalam alat pengembun. Selanjutnya, fosfor cair yang terbentuk disaring dan disimpan di dalam air karena fosfor jika berada di udara mudah terbakar (akan terbakar dengan sendirinya) pada titik leburnya (± 44 ). Dua bentuk alotropi dari fosfor yaitu fosfor merah dan fosfor putih. Perbedaan antara kedua jenis alotropi tersebut sebagai berikut. Fosfor Putih Fosfor Merah Mudah meleleh Sukar meleleh Bersinar dalam gelap Tidak bersinar Bersifat racun Tidak beracun Larut dalam S 2 Tidak larut dalam S 2 Reaktif Kurang reaktif Kerapatan 1,8 g/cm 3 Kerapatan 2,3 g/cm 3 8. a. Sumber alam yang mengandung silikon berupa senyawa-senyawa silikat seperti silikon dioksida (Si 2 ) atau yang dikenal sebagai pasir atau kuarsa, tanah liat (Al 2 Si ), asbes, dan mika. b. ara pengolahan silikon: Silikon dibuat dengan cara mereduksi Si 2 dengan karbon dalam tanur listrik. Reaksinya: Si 2 (s) + 2(s) Si(s) + 2(g) Silikon yang dihasilkan pada proses ini belum murni. Pemurnian dilakukan dengan menambahkan gas klorin. Reaksinya: Si(s) + 2l 2 (g) Sil 4 (g) Selanjutnya, gas hasil reaksi direduksi dengan gas hidrogen pada suhu tinggi sehingga diperoleh silikon yang benar-benar murni. Reaksinya: Sil 4 (g) (g) Si(s) + 4l(g) 9. Logam magnesium dapat diperoleh dengan cara mengelektrolisis lelehan Mgl 2 menggunakan elektrode karbon. Reaksi yang terjadi sebagai berikut. Mgl 2 () Mg 2+ (aq) + 2l (aq) Katode : Mg 2+ (aq) + 2e Mg(s) Anode : 2l (aq) l 2 (g) + Mgl 2 () Mg(s) + l 2 (g) 10. a. Al 2 (S 4 ) 3 dikenal dengan nama tawas yang digunakan untuk menjernihkan air. b. (N 4 ) 2 S 4 dikenal sebagai pupuk ZA (zwavelzuur amonium) digunakan sebagai pupuk tanaman. c. as 4 yang disebut dengan gips untuk menyambung tulang yang patah. 66 Unsur-Unsur Periode Tiga

68 Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai 3. Memahami karakteristik unsur-unsur penting, kegunaan dan bahayanya, serta terdapatnya di alam. 3.3 Menjelaskan manfaat, dampak, dan proses pembuatan unsur-unsur dan senyawanya dalam kehidupan sehari-hari. 3.4 Mendeskripsikan unsur-unsur radioaktif dari segi sifat-sifat fisik dan sifat-sifat kimia, kegunaannya, dan bahayanya. Peduli sosial Indikator Mengingatkan teman dan keluarga untuk berhati-hati saat menjalani terapi penyinaran dengan radioaktif. Pada bab ini akan dipelajari: 1. Zat Radioaktif dan Peluruhan Radioaktif 2. Kegunaan dan Dampak Negatif Radioisotop Unsur-Unsur Radioaktif Menjelaskan zat radioaktif dan peluruhan radioaktif Menjelaskan kegunaan dan dampak negatif radioisotop Mendeskripsikan penemuan sinar radioaktif Mengidentifikasi sifat-sifat sinar radioaktif Menyebutkan sifat-sifat sinar radioaktif Mengklasifikasikan suatu nuklida ke dalam isotop, isoton, dan isobar Menentukan pita kestabilan inti Menuliskan persamaan reaksi inti Mendeskripsikan kegunaan unsurunsur radioaktif Mendeskripsikan bahaya unsurunsur radioaktif Siswa mampu menjelaskan kegunaan dan bahaya unsur-unsur radioaktif Siswa mampu menjelaskan sifatsifat sinar radioaktif dan menuliskan reaksi inti Siswa dapat menjelaskan karakteristik unsur-unsur radioaktif beserta kegunaan dan dampak negatifnya Kimia Kelas XII 67

69 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: b Nuklida 13 N memiliki jumlah proton 7 dan jumlah 7 neutron Perbandingan n : p 6 : 7 0,85 : 1. Jadi, perbandingan n : p 1 : 1 sehingga nuklida tersebut terletak di bawah pita kestabilan (jumlah n < jumlah p). 2. Jawaban: a Th A Z X α β 1 Pada reaksi inti: jumlah nomor massa (A) ruas kiri jumlah nomor massa (A) ruas kanan, jumlah nomor atom (Z) ruas kiri jumlah nomor atom (Z) ruas kanan, Dengan demikian: 234 A + 7(4) + 6(0) A Z + 7(2) + 6( 1) Z 82 Maka isotop stabil tersebut adalah Pb. 3. Jawaban: d Pu α + X X β + Y Nilai X dihitung sebagai berikut. nomor massa Pu 8 (nomor massa α) + nomor massa X nomor massa X 241 8(4) 209 nomor atom X 94 8(2) 78 Jadi, unsur X adalah X X 5 0 β + Y 1 Nilai Y dihitung sebagai berikut. nomor massa Y nomor atom Y 78 5( 1) 83 Jadi, unsur terakhir yang terbentuk Y. Pada pilihan, unsur tersebut adalah Bi. 4. Jawaban: e Pada peluruhan o menjadi 55Fe, nomor atom 26 (Z) o berkurang satu, sedangkan nomor massa (A) tetap o Fe + 0 e +1 Jadi, partikel yang dipancarkan adalah positron. 5. Jawaban: c Sinar gamma mempunyai daya tembus terbesar dan daya pengion yang paling lemah di antara partikel-partikel yang dihasilkan oleh zat radioaktif. 6. Jawaban: b Reaksi pada bom hidrogen adalah reaksi fusi yaitu reaksi penggabungan inti ringan yang menghasilkan inti yang lebih berat disertai dengan sejumlah energi yang berat e n + energi 7. Jawaban: b β + b 1 a X b a 1 6 b 14 a X 14 7 N 8. Jawaban: d Jika dihasilkan inti helium maka bilangan massa berkurang 4 dan nomor atom berkurang 2 dengan unsur atom yang berbeda Th Ra e 9. Jawaban: a N N 0 N 0 25 gram t 20 tahun t 60 tahun N N , Jawaban: d N t 15,2 N 0 11, log t (0,3899)(5.715) 2.228,5 tahun B. Uraian a. 13 Al α a b X n a + 1 a b + 0 b 15 Jadi, a b X X (unsur P) 68 Unsur-Unsur Radioaktif

70 2 b a b X n + E a + 1 a b + 0 b 2 Jadi, a b X 4 2 X (alfa, 2 4 α) 230 c. 90 Th n Ra + 2a b X (1) a a (0) b b 1 Jadi, partikel tersebut adalah triton 3 1 X(3 1 e). 2. Isotop 12 6 Mempunyai jumlah neutron (N) dan jumlah proton (Z) 6. Sifat kestabilan: 1 (stabil) Isotop 14 6 Mempunyai jumlah neutron (N) dan jumlah proton (Z) 6. Sifat kestabilan: > 1 (tidak stabil) Jadi, isotop yang lebih stabil adalah a. Pemancaran α Partikel α tersusun dari 2 proton dan 2 neutron. Nuklida radioaktif yang melakukan peluruhan α akan kehilangan 2 proton dan 2 neutron, serta membentuk nuklida baru. b. Pemancaran β Partikel β tidak bermassa dan bermuatan 1. Nuklida radioaktif yang meluruh dengan memancarkan partikel β, nomor atom nuklida yang baru akan bertambah 1, sementara nomor massanya tetap. c. Pemancaran partikel γ Partikel γ tidak mempunyai massa dan tidak bermuatan. leh karena itu, nuklida radioaktif yang memancarkan partikel γ nomor massa dan nomor atomnya tidak berubah. 4. Reaksi inti adalah proses yang terjadi apabila partikel-partikel nuklir saling mengadakan kontak. Jenis-jenis reaksi inti sebagai berikut. a. Reaksi penembakan adalah perubahan inti atom suatu unsur menjadi inti atom unsur lain. ontoh: 14 7 N e P b. Reaksi fisi adalah reaksi pembelahan suatu inti menjadi dua nuklida baru yang massanya hampir sama. ontoh: U n Mo Sn n c. Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan beberapa inti ringan menjadi inti yang lebih berat disertai dengan pancaran energi. ontoh: e n + energi 5. a. N ta N 0A 5 5 t A 20 tahun b. t A t B 20 tahun B N tb N 0B A 4 2 tahun 10 Unsur B yang tersisa bagian sehingga unsur B yang meluruh sebanyak 1 bagian. Kimia Kelas XII 69

71 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: a P-32 untuk mendeteksi penyakit mata. Na-24 mempelajari kecepatan aliran air sungai atau untuk mendeteksi kebocoran pipa air. o-60 untuk terapi tumor atau kanker. I-131 untuk diagnosis fungsi kelenjar gondok. s-137 untuk sterilisasi alat-alat kedokteran. 2. Jawaban: a Radioisotop dapat digunakan untuk pembuatan unsur-unsur baru (transuran). Ilmuwan pertama yang berhasil membuat transuran adalah Ferunl yaitu dengan cara menembaki inti atom U. 3. Jawaban: d 1) Penggunaan radioisotop dalam bidang biologi: mengetahui ATP sebagai penyimpanan energi dalam tubuh. 2) Penggunaan radioisotop dalam bidang kimia: menentukan kadar suatu zat terlarut dalam suatu larutan dengan menambahkan larutan yang mengandung zat radioaktif. 3) Penggunaan radioisotop dalam bidang hidrologi: menyelidiki arah pergerakan sedimen. 4) Penggunaan radioisotop dalam bidang kedokteran: a) mengukur laju pembentukan sel darah merah; b) mendeteksi kerangka tulang manusia. 4. Jawaban: d Isotop yang digunakan dalam bidang kedokteran untuk pengobatan kanker adalah o-60. Isotop -14 digunakan dalam bidang hidrologi untuk menentukan unsur dan asal air tanah. Isotop Na-24 digunakan untuk mendeteksi adanya gangguan peredaran darah. Isotop I-131 digunakan untuk mendeteksi getah tiroid dalam kelenjar gondok. Isotop Xe-133 digunakan untuk mendeteksi penyakit paru-paru. 5. Jawaban: e Menentukan senyawa pencemar di perairan merupakan penggunaan radioaktif dalam bidang hidrologi. Vulkanisasi karet, pengisian kemasan detergen, detektor kebocoran pipa minyak, dan pengisian bahan-bahan pakaian sintetis merupakan penggunaan radioisotop dalam bidang industri. 6. Jawaban: d Untuk mempelajari kinerja kelenjar gondok digunakan radioisotop I Jawaban: d Radioisotop yang dihasilkan oleh reaktor trigamark antara lain 131 I, 99m Tc, 32 P, 42 K, 24 Na, 82 Br, dan 32 S. 8. Jawaban: b Radiasi yang dipancarkan oleh zat radioaktif selain menguntungkan ternyata juga mempunyai dampak negatif bagi kesehatan. Zat radioaktif bersifat racun sehingga dapat mengganggu metabolisme sel. 9. Jawaban: a Perunut adalah alat untuk menentukan jejak. Jadi, radioisotop yang digunakan sebagai perunut adalah isotop 24 Na dan 56 Fe. 10. Jawaban: e Kerontokan rambut kepala yang telah iradiasi termasuk dampak negatif radioisotop. Radiasi zat radioaktif dapat mengakibatkan kerusakan sel somatis berbentuk lokal. Sementara itu, pilihan a, b, c, dan d termasuk manfaat zat radioaktif. B. Uraian 1. Mekanisme reaksi oksidasi propena dengan menggunakan KMn 4 dalam suasana asam dan basa. Salah satu atom yang berikatan rangkap digunakan isotop 14 yang memancarkan sinar beta. Dengan penelusuran dapat diketahui isotop 14 berada pada atau pada 2. Reaksi: 3 * 2 + [] + * 2 (basa) + * 2 + [] + * 2 (asam) 2. a. Mempelajari efisiensi pemanfaatan pakan untuk produksi ternak. b. 32 P dan 35 S untuk pengukuran jumlah dan laju sintesis protein di dalam usus besar hewan ternak. c. 14 dan 3 untuk pengukuran produksi dan proporsi asam lemak mudah menguap di dalam usus besar hewan ternak. 3. a. Menentukan senyawa pencemar di perairan. b. Menentukan kebocoran pipa air bawah tanah. c. Menentukan kebocoran bendungan. d. 14 dan 13 untuk menentukan umur dan asal air tanah e. 192 Ir untuk menyelidiki arah pergerakan sedimen. f. 24 Na dan I untuk mengetahui debit air sungai. 70 Unsur-Unsur Radioaktif

72 g. 24 Na untuk mengetahui kecepatan gerak lumpur dalam sungai. 4. Radioisotop 60 o dapat memperbaiki kualitas penyamakan kulit karena dapat menghasilkan kulit dengan daya rentang yang lebih baik jika dibandingkan dengan kulit yang disamak dengan cara biasa. 5. a. Mutasi gen untuk pemuliaan tanaman. b. Pemberantasan hama dengan memandulkan serangga jantan. c. Pengawetan bahan makanan dengan menyinari telur atau larva. d. Menunda pertunasan pada bawang, kentang, dan umbi-umbian lain. A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: a Sifat-sifat sinar alfa antara lain seperti berikut. 1) Bermuatan positif. 2) Sama dengan inti helium yang bermuatan +2 dan bermassa 4 sma. 3) Partikel terberat di antara partikel-partikel yang dihasilkan oleh zat radioaktif. 4) Mempunyai daya tembus paling lemah. 2. Jawaban: c Sinar gamma mempunyai daya tembus terbesar dan daya pengion yang paling lemah di antara partikel-partikel yang dihasilkan oleh zat radioaktif. 3. Jawaban: b Sinar beta ( 0 1 β) mempunyai massa. leh karena sangat kecil, dianggap sinar beta tidak mempunyai massa. Sinar beta juga mempunyai muatan negatif dan memiliki daya tembus melebihi sinar alfa. 4. Jawaban: e Reaksi fisi adalah reaksi pembelahan suatu inti menjadi dua nuklida baru dengan massa hampir sama. Pada reaksi di atas nuklida yang dimaksud adalah barium (Ba) dan kripton (Kr). 5. Jawaban: b 18 8 dan 19 F mempunyai jumlah neutron yang sama, 9 yaitu 10 sehingga keduanya merupakan isoton. 6. Jawaban: d U + a X Kr + b Ba + 3 a b X a a a b b b 0 a b X 1 0 X Jadi, partikel X tersebut adalah neutron ( 1 0 n). 7. Jawaban: e Reaksi penembakan atau transmutasi inti adalah perubahan inti atom suatu unsur menjadi inti atom unsur lain U n 0 42 Mo Sn n merupakan reaksi fisi, yaitu pemecahan sebuah inti berat menjadi dua inti atau lebih yang lebih ringan. 8. Jawaban: d Na α 2 13 Al n 9. Jawaban: d N t N 0 N 0 N Jawaban: d N t 8 gram t tahun 870 tahun log 0, log 10 log 10 0,903 0,125 N 0 63,9 64 Kimia Kelas XII 71

73 11. Jawaban: b Dianggap massa awal radioaktif 100%. N t N 0 100% 100% 100% Jadi, sisa unsur radioaktif tersebut sebesar 0,0625 atau 6,25%. 12. Jawaban: d Persamaan reaksi transmutasi inti: Pu α y x Am p n y nomor massa reaktan nomor massa produk ( ) (1 + 2) 240 x nomor atom reaktan nomor atom produk (94 + 2) (1 + 0) 95 Notasi Am Am Jadi, harga y 240 dan harga x Jawaban: c N t N 0 N t 0,125 Jadi, % N t setelah 2 tahun sebesar 12,5%. 14. Jawaban: c P n P Inti P bertambah 1 neutron P S + 0 1β Bandingkan 15 P dengan P Pada P, proton 15 neutron 16 Pada S, proton 16 neutron 16 Jadi, proton bertambah satu. 15. Jawaban: b Th Pb + n 4 α + m β n 232 4n 24 n n m m 90 m 4 Jumlah partikel alfa dan beta yang dipancarkan 6α dan 4β. 16. Jawaban: a Isotop merupakan nuklida dengan jumlah proton (nomor atom) sama, tetapi jumlah neutron (nomor massa) berbeda. ontoh: 16 8, 17 8, Jawaban: d N t N hari 18. Jawaban: e Reaksi fisi adalah reaksi inti yang bersifat pemecahan sebuah inti berat menjadi dua atau lebih inti yang lebih ringan disertai pemancaran energi dan partikel elementer. 19. Jawaban: c Sisa unsur radioaktif 1 gram n 4 4 bagian semula 16 gram 4 t hari 20. Jawaban: e Penulisan persamaan reaksi inti secara singkat, inti yang ditembak ditulis di sebelah kiri tanda kurung. Inti yang dihasilkan ditulis di sebelah kanan tanda kurung. Partikel atomer penembak ditulis terlebih dahulu diikuti dengan partikel yang dipancarkan di dalam tanda kurung. 21. Jawaban: d n 8 Sisa unsur radioaktif bagian semula 72 Unsur-Unsur Radioaktif

74 40 gram 0,15625 gram 22. Jawaban: c Sisa unsur radioaktif 3,125 n 4 bagian semula 50 t 4 4x 23. Jawaban: d Perbedaan konsentrasi pancaran sinar radioaktif antara bagian hulu dan hilir sungai dapat digunakan untuk menentukan debit air. 24. Jawaban: a Menentukan mekanisme reaksi esterifikasi merupakan penggunaan radioaktif dalam bidang kimia. 25. Jawaban: d Radioisotop -18 digunakan untuk menentukan mekanisme reaksi esterifikasi. ksigen yang terdapat pada gugus dalam senyawa alkohol diberi tanda R * kemudian direaksikan dengan asam karboksilat. Jika hasil reaksi yang diperiksa merupakan ester yang bersifat radioaktif, berarti atom oksigen yang membentuk air berasal dari asam karboksilat. B + B R + R * R + 2 Z Z *R 26. Jawaban: c o-60 adalah sumber radiasi gamma sehingga dapat digunakan untuk terapi tumor dan kanker. al ini dikarenakan radiasi gamma mempunyai daya tembus sangat besar sehingga dapat membunuh sel-sel kanker. 27. Jawaban: d Sinar radiasi dapat digunakan sebagai sumber radiasi. Radiasi ini bersifat merusak sehingga dapat menimbulkan perubahan metabolisme sel. 28. Jawaban: a Radioisotop digunakan di bidang biologi untuk meneliti gerakan air di dalam batang, mengetahui ATP sebagai penyimpan energi dalam tubuh, dan menentukan kecepatan pembentukan senyawa pada proses fotosintesis. Sementara itu, salah satu kegunaan radioisotop dalam bidang pertanian yaitu untuk mengamati pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Salah satu kegunaan radioisotop dalam bidang Kimia yaitu untuk menentukan mekanisme reaksi esterifikasi. 29. Jawaban: d Kecepatan pembentukan senyawa pada proses fotosintesis dapat dirunut dengan 14. Sementara itu, 37 digunakan untuk mengetahui tempat pemupukan yang tepat, 45 a dan 35 S digunakan untuk mengamati pertumbuhan dan perkembangan tanaman, sedangkan 3 digunakan untuk mengukur produksi asam lemak dalam usus besar. 30. Jawaban: c Radioisotop yang dihasilkan oleh reaktor Triga Mark antara lain 131 I, 99m Tc, 32 P, 42 K, 24 Na, 82 Br, dan 32 S. B. Uraian 1. a. Uranium U Molibdenum Mo Neutron 1 0 n Timah putih Sn 235 b. 92 U n Mo Sn n c. Jenis reaksi adalah reaksi fisi, yaitu pembelahan inti atom menjadi dua inti baru. 2. Reaksi penembakan dengan partikel ringan dilakukan menggunakan partikel alfa, proton, neutron, dan deutron. ontoh: Al e 15 P n Reaksi penembakan dengan partikel berat dilakukan menggunakan karbon -12 ( 12 ), nitrogen- 14 ( 14 N), dan oksigen-16 ( 16 ). ontoh: Au At n 3. Pita kestabilan adalah tempat kedudukan isotopisotop stabil dalam peta isotop. ara isotop radioaktif berikut ini menuju ke pita kestabilan: a. isotop radioaktif yang terletak di tepi atas kanan pita kestabilan mencapai keadaan stabil dengan memancarkan sinar alfa; Kimia Kelas XII 73

75 b. isotop radioaktif yang terletak di atas pita kestabilan (mempunyai harga lebih besar dari isotop stabilnya) mencapai keadaan stabil dengan memancarkan sinar beta; serta c. isotop radioaktif yang terletak di bawah pita kestabilan (mempunyai harga lebih kecil dari isotop stabilnya) mencapai keadaan stabil dengan memancarkan positron. 4. a. Isotop 21 F mempunyai 9 proton dan 12 neutron F X + 0 β F Ne + 0 1β b. Isotop 20 Na mempunyai 11 proton dan 11 9 neutron Na 16 9 X + 4 α Na 16 9 F + 4 2α c. Isotop 55 o mempunyai 27 proton dan elektron e 55 o 26 X o 26 Fe e 5. Deret peluruhan radioaktif terbagi atas 4 macam sebagai berikut. a. Deret Torium Deret ini diawali dari 232 Th dan berakhir 90 dengan 208 Pb. Kelipatan nomor massa unsur 82 yang terbentuk A 4n. b. Deret Uranium Deret tersebut dimulai dari 238 U dan berakhir 92 dengan 206 Pb. Kelipatan nomor massa unsur 82 yang terbentuk A 4n + 2. c. Deret Aktinium Deret ini diawali dari 235 Ac dan berakhir 92 dengan 207 Pb. Kelipatan nomor massa unsur 82 yang terbentuk A 4n + 3. d. Deret Neptunium Deret ini diawali dari 237 Np dan berakhir 93 dengan 209 Bi. Kelipatan nomor massa unsur 83 yang terbentuk A 4n λ 6, s Dalam satuan tahun menjadi 2, tahun. 7. t n 20 tahun 80 tahun 4 Banyak zat sisa dapat dihitung dengan persamaan: N t N gram Jadi, sisa zat itu setelah 80 tahun adalah 2 gram. 8. Teknik gauging merupakan pemanfaatan radiasi untuk memantau kualitas produk industri secara terus-menerus, cepat, dan tepat. Teknik ini diterapkan untuk mendeteksi isi cairan dalam kemasan kaleng minuman. Melalui teknik ini diperoleh volume kaleng yang seragam pada setiap kemasan secara tepat, akurat, dan cepat sehingga tidak terjadi pemborosan. 9. N t 2 gram N 0 32 gram N t N n 4 Waktu paruh isotop radioaktif dapat dihitung dengan persamaan: n 4 74 Unsur-Unsur Radioaktif

76 50 hari Jadi, waktu paruh isotop radioaktif tersebut adalah 50 hari. 10. Zat radioaktif dapat mengakibatkan dampak negatif sebagai berikut. a. Umur manusia menjadi lebih pendek karena rusaknya jaringan sel tubuh dan menurunnya kekebalan tubuh. b. Penyakit leukemia karena mengakibatkan pembelahan sel darah putih. c. Kemandulan dan mutasi genetik pada keturunannya apabila mengenai kelenjar kelamin. d. Kerusakan somatis berbentuk lokal dengan tanda kerusakan kulit, kerusakan sel pembentuk sel darah, kerusakan sistem saraf, ataupun kerontokan rambut. Kimia Kelas XII 75

77 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c T f 0 ( 0,74) 0,74 p 2,5 L ml K f 1,86 g gula... (M r gula 342) T f m K f 1,86 g 340 gram 2. Jawaban: c π M R T π R T π M r π Jawaban: a Larutan 1) dan 2) mempunyai titik beku yang sama, karena kedua larutan merupakan larutan elektrolit yang molalitasnya sama. 4. Jawaban: c X glukosa + + ( ) ( ) + ( ) + P X t P 0 30,6 0,6 P larutan P 0 P 30,6 0,6 30 mmg 5. Jawaban: b Mula-mula dicari titik didih larutan. T b 100, ,026 T b K b 0,026 0,52 M r 342 J/mol 6. Jawaban: e Mgl 2 ; n 3 T f (0 ( 0,558)) 0,558 T f K f i 0, α 1,2 2α 0,2 α 0,1 7. Jawaban: c T b 100, ,13 T b m K b 0,13 m 0,52 m 0,25 m 1,86 {1 + (3 1)α} T f m K f 0,25 1,86 0,46 Jadi, larutan tersebut membeku pada suhu (0 0,46) 0, Jawaban: b Ketika seng dioksidasi, seng akan melepaskan dua elektron. Seng yang dioksidasi akan mengalami kenaikan bilangan oksidasi dari 0 menjadi Jawaban: d Reduksi terjadi pada Zn 2+ (aq) Zn(s). Zn 2+ mengalami penurunan bilangan oksidasi dari +2 menjadi 0. Jadi, Zn 2+ mengalami reduksi. 10. Jawaban: c Ketika gas klorin dimasukkan ke dalam larutan KI maka akan dibebaskan gas iodin berwarna cokelat, KI mengalami oksidasi dan klorin mengalami reduksi sehingga bertindak sebagai oksidator. 76 Ulangan Akhir Semester 1

78 Reaksi yang terjadi sebagai berikut. 2KI(aq) + l 2 (g) 2Kl(aq) + I 2 (g) oksidasi reduksi 11. Jawaban: b Reaksi tersebut terbentuk dari persamaan redoks berikut. Mg Mg e e 2 + Mg Mg Berdasarkan persamaan reaksi tersebut, Mg mengalami oksidasi karena melepaskan dua elektron. 12. Jawaban: e E sel berharga + reaksi berlangsung Fe(s) + Ag + (aq) Fe 2+ (aq) + Ag(s) E sel + 0,44 + 0,80 +1,24 volt 13. Jawaban: d Dalam sel kering: a. Zn di katode mengalami oksidasi menjadi ion Zn 2+ dengan melepas 2 elektron. Reaksinya: Zn(s) Zn 2+ (aq) + 2e b. Amonium klorida tereduksi menjadi amonia dan air di katode. Reaksi yang terjadi: 2Mn 2 (s) + 2N + 4 (aq) + 2e Mn 2 3 (s) + 2N 3 (aq) + 2 () 14. Jawaban: c Reaksi elektrolisis larutan KN 3 dengan elektrode karbon sebagai berikut. KN 3 (aq) K + (aq) + N 3 (aq) Katode : 2 2 () + 2e 2 (aq) + 2 (g) Anode : 2 2 () 4 + (aq) + 4e + 2 (g) Jadi, pada katode terbentuk gas hidrogen dan pada anode terbentuk gas oksigen. 15. Jawaban: b Misal rumus garam: Mn x y Reaksi elektrolisis Mn x y menghasilkan mangan di katode sehingga ion mangan tidak mungkin Mn 2+. al ini karena reaksi elektrolisis larutan yang mengandung Mn 2+ pada katode yang mengalami reduksi berupa air e Jadi, garam mangan tidak mungkin Mnl 2 atau Mn. Mn y (aq) xmn y+ (aq) + y x (aq) Katode: Mn y+ (aq) + ye Mn(s) 0,06 mol 0,02 mol Perbandingan mol e : mol Mn 0,06 : 0,02 3 : 1 Jadi, y 3(Mn 3+ ) Garam yang mengandung Mn 3+ adalah Mnl 3. Garam Mn 2 mengandung ion Mn 4+, sedangkan KMn 4 mengandung ion Mn Jawaban: b Reduksi : Mn e Mn ksidasi : Fe 2+ Fe 3+ + e 5 Mn Fe 2+ Mn Fe Jawaban: c AgN 3 Ag + + N 3 Katode : Ag + + e Ag Anode : e 18. Jawaban: d F 0,1 Faraday Reaksi elektrolisis: AgN 3 Ag + + N 3 Katode : Ag + + e Ag Anode : e ,1 mol 0,1 mol [ + ] 0,1 M p log [ + ] log Jawaban: c e Ag 108 W 10,8 gram 20. Jawaban: e Agar besi tidak cepat berkarat (mengalami korosi), perlu dijaga agar besi tidak mudah mengalami oksidasi. al ini dapat dilakukan dengan cara menghubungkan besi dengan logam yang lebih mudah mengalami oksidasi (E -nya negatif). Dari logam di atas yang paling mudah mengalami oksidasi adalah logam Mg (E paling negatif). 21. Jawaban: d us 4 u 2+ + S2+ 4 Katode ( ) : u e + u Anode (+) : u u e 22. Jawaban: c Dalam sel volta: 1) Logam yang memiliki E lebih kecil (lebih negatif) berfungsi sebagai anode Zn sebagai anode dan Ag sebagai katode. 2) E sel E katode E anode +0,80 ( 0,74) 1,54 volt Kimia Kelas XII 77

79 3) Reaksinya: 2Ag + (aq) + Zn(s) Zn 2+ (aq) + 2Ag(s) 23. Jawaban: d Logam alkali dari litium ke sesium memiliki jarijari atom yang semakin besar. Jadi, logam alkali yang memiliki jari-jari atom terbesar adalah sesium (s). 24. Jawaban: d Reaksi logam Na dengan air sebagai berikut. Na(s) + 2 () Na(aq) + 2 (g) Reaksi di atas menghasilkan larutan Na. 1) Gas yang ditimbulkan adalah gas 2. 2) Adanya nyala dan letupan disebabkan logam Na bersifat reaktif. 3) Perubahan warna air menjadi merah disebabkan tetesan phenolphtalein yang berfungsi sebagai indikator. 25. Jawaban: d MgS digunakan sebagai obat pencahar yang dikenal dengan nama garam epsom atau garam inggris. 26. Jawaban: e Bilangan oksidasi (x) halogen dalam senyawasenyawa berikut. l 4 (+1) + (x) + 4( 2) 0 x +7 Br 3 (+1) + (x) + 3( 2) 0 x +5 l 2 (+1) + (x) + 2( 2) 0 x Jawaban: b Pembuatan logam alkali secara elektrolisis: Ml() M + () + l () Katode : M + () + e M() Anode : 2l () l 2 (g) + 2e Jadi, pernyataan yang tepat sebagai berikut. 1) Logam alkali dibuat dari elektrolisis lelehan atau leburan garam kloridanya. 2) Terjadi reaksi reduksi pada ion logam alkali di katode. 3) Logam alkali padat terbentuk di katode. 28. Jawaban: a Unsur-unsur dalam golongan IA dari atas ke bawah semakin reaktif dengan air, jari-jari atom semakin besar, keelektronegatifan semakin kecil, dan titik leleh semakin rendah. Logam Li hingga Rb berwujud padat, sedangkan s berwujud cair, tetapi massa jenisnya dari atas ke bawah semakin besar. 29. Jawaban: c Sifat paramagnetik dimiliki oleh atom yang mempunyai elektron yang tidak berpasangan pada orbitalnya. Jadi, sifat paramagnetik ditentukan oleh jumlah elektron yang tidak berpasangan (elektron tunggal). Pada unsur transisi jumlah elektron tunggalnya dapat dilihat pada orbital d-nya. 30. Jawaban: c Sifat-sifat unsur dalam golongan halogen sebagai berikut. 1) Semua senyawa garamnya larut dalam air. 2) Semua unsurnya berwujud gas. 3) Dari atas ke bawah titik leleh dan titik didihnya semakin besar. 4) Bereaksi dengan hidrogen menghasilkan larutan bersifat asam atau p < 7. 5) Reaksi klorin dengan serat besi menghasilkan besi(ii) klorida l 2 + Fe Fel 2 6) Dari atas ke bawah sifat oksidator semakin lemah. 31. Jawaban: a 1) Al + 3K K 3 Al ) 2Al + Fe 2 3 Al Fe 3) 2Al + 3l 2 2All Jawaban: b Alotrop adalah perubahan bentuk kristal terhadap suhu atau tekanan. 33. Jawaban: d Sifat unsur periode ketiga dari kiri ke kanan yaitu jari-jari atom semakin kecil, energi ionisasi semakin besar, elektronegativitas semakin besar, titik leleh dan titik didih tidak menunjukkan keteraturan. 34. Jawaban: c Pengolahan bijih bauksit menjadi logam aluminium terdiri atas dua tahap yaitu pemurnian Al 2 3 dan elektrolisis leburan Al Jawaban: b Muatan ion kompleks muatan atom pusat + muatan ligan (+3) + (4 0) + (2 ( 1)) Jawaban: e Senyawa kompleks jika dilarutkan dalam air, ion kompleks akan tetap berupa satu spesies ion. Na 3 [r(n 2 ) 6 ] 3Na + + [r(n 2 ) 6 ] Jawaban: d Jumlah proton menunjukkan nomor atom. Unsurunsur F, G, menggambarkan unsur-unsur dalam periode 3, karena nomor atomnya 11, 13, dan 16. Unsur-unsur dalam periode mempunyai sifat-sifat sebagai berikut. 1) Jari-jari atom menurun dari F, G, ke. 2) Keelektronegatifan meningkat dari F, G, ke. 3) Massa jenis meningkat dari F ke G, kemudian ke menurun. 4) Titik didih G > F >. 78 Ulangan Akhir Semester 1

80 5) ksida bersifat asam, oksida G bersifat amfoter, dan oksida F bersifat asam. 38. Jawaban: d Logam transisi dapat membentuk senyawa berwarna, bertindak sebagai katalis, mempunyai biloks lebih dari satu, dan membentuk ion-ion kompleks. 39. Jawaban: b Warna ion-ion logam transisi sebagai berikut. Fe 2+ : hijau r : jingga Mn 4 : ungu o 2+ : merah muda 40. Jawaban: a Unsur X memiliki dua jenis bilangan oksidasi yaitu +1 dan +2. Unsur X dengan bilangan oksidasi +1 terdapat dalam senyawa X 2, sedangkan unsur X dengan bilangan oksidasi +2 terdapat dalam senyawa X. Unsur-unsur yang memiliki jenis bilangan oksidasi lebih dari satu merupakan salah satu ciri unsur transisi. Dengan demikian unsur X termasuk unsur transisi. B. Uraian 1. Na adalah elektrolit kuat (α 1) dengan jumlah ion n 2, jadi i n. T b K b (1 + α(n 1)) 100, ,5 2 0,2 0,5 4 x 4 gram 2. a 2 gram p 100 gram T b 100,312 K b 0,52 mol 1 asam berbasa dua 2 X 2 X X 2 n 3 Tb {1 + (n 1)α}m K b (T b 100) {1 + (3 1) 1} (100, ) ,52 0,52 0,312 M r 31,2 M r 100 Jadi, berat molekul asam tersebut adalah r e r E 0,6 V u e u E +0,34V Reaksi redoks yang terjadi dalam sel: 2r 2r e E +0,6 V 2u e 3u E +0,34 V 2r + 3u 2+ 2r u E +0,94 V 4. Penyetaraan redoks dengan metode setengah reaksi. 1) ksidasi: (jumlah atom disamakan) Reduksi: Mn 4 Mn 2+ (kanan kurang 4 atom ) 2) ksidasi: (kanan ditambah 2 + ) Reduksi: Mn Mn (kanan ditambah 4 2, kiri ditambah 8 + ) 3) ksidasi: e (muatan disamakan) Reduksi: Mn e Mn ) ksidasi: e (elektron disamakan) Reduksi: 2Mn e 2Mn Redoks: 2Mn Mn Nilai a, b, c, d, e, dan f berturut-turut yaitu 2, 6, 5, 2, 8, dan u e u Ag + + 1e Ag Berat ekivalen u 32 Berat ekivalen Ag 108 Karena kondisi percobaan sama, berlaku:... di mana: w berat zat yang diendapakan e berat ekuivalen sehingga: w Ag 8,4 gram Jadi, berat perak yang diendapkan adalah 8,4 gram. Kimia Kelas XII 79

81 6. Reaksi I : Al + Ni 2+ Al 3+ + Ni Katode (reduksi) : Ni e Ni E x V 3 Anode (oksidasi) : Al Al e E y V 2 + Reaksi sel : 3Ni Al 3Ni + 2Al 3+ E +1,41 V Persamaan I x + y 1,41 Reaksi II : Ni + Br 2 Ni 2+ + Br Katode (reduksi) : Br 2 + 2e 2Br E z V Anode (oksidasi) : Ni Ni e E x V + Reaksi sel : Br 2 + Ni 2Br + Ni 2+ E +1,32 V Persamaan II z x 1,32 Reaksi III : Al + Br 2 Al 3+ + Br Katode (reduksi) : Br 2 + 2e 2Br E z V 3 Anode (oksidasi) : Al Al e E y V 2 + Reaksi sel : 3Br 2 + 2Al 6Br + 2Al 3+ E (z + y) V Persamaan I x + z 1,41 y 1,41 x Persamaan II z x 1,32 z 1,32 + x z + y (1, 32 + x) + (1,41 x) 1,32 + 1,41 2,73 volt Jadi, potensial elektrode untuk rangkaian Al Al 3+ Br 2 Br yaitu 2,73 volt. 7. a. [Ni(N) 2 (N 2 ) 2 ] 2 Ion dinitro disiano nikelat(ii) b. [Fe(N 3 ) 4 ( 2 )()] + Ion tetraamina monoaquo hidrokso besi(i) c. [r(n 3 ) 4 l 2 ] + Ion tetraamin dikloro krom(iii) 8. Sifat-sifat fisika pada halogen sebagai berikut. a. Struktur halogen alogen terdapat sebagai molekul diatomik. Kestabilan molekul akan berkurang dari F 2 ke I 2. Pada pemanasan, molekul halogen akan mengalami disosiasi menjadi atomatomnya. b. Wujud halogen Molekul halogen bersifat nonpolar. Pada suhu kamar, fluorin dan klorin berupa gas, bromin berupa zat cair yang mudah menguap, dan iodin berupa zat padat yang mudah menyublim. c. Kelarutan Kelarutan halogen dalam air berkurang dari fluorin ke iodin. alogen lebih mudah larut dalam pelarut nonpolar seperti l 4 dan l 3. d. Warna dan bau Fluorin berwarna kuning muda, klorin berwarna hijau, bromin berwarna merah tua, iodin padat berwarna hitam, dan uap iodin berwarna ungu. Semua halogen berbau rangsang dan menusuk. 9. Sifat-sifat keperiodikan unsur-unsur periode tiga sebagai berikut. a. Jari-jari atom, dari kiri ke kanan semakin kecil, meskipun kulit elektron sama-sama tiga. b. Energi ionisasi, dari kiri ke kanan semakin besar. c. Keelektronegatifan, dari kiri ke kanan semakin besar. d. Titik didih dan titik leleh silikon paling tinggi di antara unsur-unsur pada periode tiga karena atom-atom Si mampu membentuk jaringan tiga dimensi menggunakan empat buah ikatan kovalen. Titik leleh fosfor paling rendah karena atomatom P tersusun secara molekular. 10. Sterilisasi dingin adalah sterilisasi dengan cara radiasi. Sterilisasi dengan cara ini tidak mengakibatkan perubahan suhu yang berarti. Beberapa keuntungan sterilisasi dingin sebagai berikut. a. Pelaksanaan dan pengawasannya mudah. b. emat energi. c. Alat atau bahan yang peka terhadap pemanasan dapat disterilkan dengan aman. d. Alat atau bahan dalam kemasan dapat disterilkan tanpa membuka kemasan. e. Alat atau bahan tidak terkontaminasi dengan zat-zat radioaktif. 80 Ulangan Akhir Semester 1

82 Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter Standar Kompetensi 4. Memahami senyawa organik dan reaksinya, benzena dan turunannya, dan makromolekul. Kompetensi Dasar Nilai Indikator 4.3 Mendeskripsikan struktur, cara penulisan, tata nama, sifat, kegunaan, dan identifikasi senyawa karbon (haloalkana, alkanol, alkoksi alkana, alkanal, alkanon, alkanoat, dan alkil alkanoat). Komunikatif Mengingatkan orang-orang sekitar agar tidak mengonsumsi minuman beralkohol. Pada bab ini akan dipelajari: Karakteristik dan Kegunaan Senyawa Turunan Alkana Senyawa Turunan Alkana Menjelaskan karakteristik senyawa turunan alkana dan kegunaannya Mengidentifikasi gugus fungsi senyawa turunan alkana Menuliskan struktur dan nama senyawa turunan alkana berdasarkan gugus fungsinya Menentukan isomer-isomer senyawa turunan alkana Menjelaskan sifat-sifat fisik senyawa turunan alkana Mendeskripsikan kegunaan senyawa turunan alkana Siswa mampu menjelaskan berbagai ciri-ciri yang menjadi karakteristik senyawa turunan alkana berikut kegunaannya Kimia Kelas XII 81

83 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: e Butanal merupakan senyawa karbon dengan gugus fungsi aldehida. Rumus molekul butanal adalah 3 7. Gugus fungsi aldehid adalah // 2. Jawaban: c Senyawa amida mempunyai gugus fungsi: // \ N2 Rumus struktur yang memenuhi: // 2 \ N2 3. Jawaban: e Alkohol sekunder adalah alkohol yang gugus nya terletak pada atom sekunder. ontoh senyawa alkohol sekunder yaitu 2- p e n t a n o l, 3-pentanol, 2-metil-5-pentanol, dan 3-metil-2- pentanol. Senyawa 3-metil-3-pentanol termasuk alkohol tersier, karena gugus terletak pada atom tersier. 2 2 (3-metil-3-pentanol) 4. Jawaban: b Senyawa tersebut merupakan alkohol yang mempunyai gugus fungsi. Sifat-sifat alkohol sebagai berikut. 1) Alkohol mempunyai titik didih relatif tinggi dan lebih tinggi daripada eter karena adanya ikatan hidrogen. 2) Alkohol bereaksi dengan logam natrium menghasilkan natrium alkanolat dan gas 2. 3) Alkohol mudah larut dalam air dalam semua perbandingan. 4) Alkohol bereaksi dengan hidrogen halida, seperti Br dan menghasilkan senyawa haloalkana (mengandung halogen, misal brom) dan air. 5) Pada reaksi oksidasi alkohol primer akan terbentuk aldehid dan selanjutnya terbentuk asam karboksilat. 5. Jawaban: c 1-butanol: alkohol mengandung gugus fungsi. Gugus berisomer fungsi dengan eter ( ). Isomer yang mungkin: 2 2 atau dietil eter. 6. Jawaban: b 2 Nama struktur di atas adalah 2-etoksi-propana (IUPA) atau etil isopropil eter (Trivial) karena rantai induk mengandung gugus sehingga merupakan senyawa eter (alkoksi alkana). Pada senyawa tersebut terdapat dua jenis alkana, yaitu etana dan propana. Etana mengikat gugus di atom nomor 2 sehingga dinamakan 2-etoksi. Jadi, nama struktur tersebut 2-etoksi propana. 7. Jawaban: a leh karena semua pilihan mempunyai 3 atom maka dicari yang mempunyai gugus keton: 8. Jawaban: b Asam propionat merupakan asam alkanoat, sedangkan etanol merupakan senyawa alkohol/ alkanol. Reaksi antara senyawa alkanoat dengan senyawa alkanol akan menghasilkan senyawa ester atau alkil alkanoat. Persamaan reaksinya dapat ditulis sebagai berikut Asam propionat Etanol Ester adalah senyawa ester yang bernama etil propanoat. 9. Jawaban: e Senyawa tersebut termasuk alkanal. Rantai terpanjang terdiri atas 4 atom karbon (butanal). Terdapat dua gugus (metil) pada atom 82 Senyawa Turunan Alkana

84 nomor 2 dan 3. Dengan demikian, nama senyawa tersebut adalah 2,3-dimetil butanal. 10. Jawaban: d Struktur 1), 2), dan 3) berisomer posisi. Demikian pula struktur 4) dan 5). Sementara itu, struktur 1), 2), dan 3) dengan struktur 4) dan 5) berisomer kerangka. Jadi, yang menunjukkan isomer kerangka adalah nomor 3) dan 4). B. Uraian 1. a. Gugus fungsi yang dapat bereaksi dengan I adalah eter dalam reaksi substitusi. Gugus fungsi alkoksialkana atau eter: b. Gugus fungsi yang bereaksi dengan haloform adalah keton dalam reaksi halogenasi. // Gugus fungsi Alkanon: c. Gugus fungsi yang bereaksi dengan Benedict adalah aldehid dalam reaksi oksidasi. // Gugus fungsi alkanal/aldehida: \ d. Gugus fungsi yang bereaksi dengan Na adalah alkohol. Gugus fungsi Alkohol/alkanol: 2. a. eter atau alkoksi alkana b. ester c. amida d. alkahol atau alkanol 3. a etil-5-metil-4-heptanol b etoksi-5-metil heksana V c. B isopropil pentanal d ,4-dimetil-3-heksanon e. 2 2-hidroksi-3-metil pentanoat f. 2 2 metil butanoat propanol propanal 3 2-propanol propanon 3 tidak bereaksi 2-metil-2-propanol 5. Senyawa keton yang paling penting adalah aseton yang berwujud cair, tidak berwarna, berbau harum, dan dapat larut sempurna dalam air. Kegunaan aseton sebagai berikut. a. Pelarut senyawa-senyawa organik. b. Bahan baku pembuatan senyawa organik lain. c. Bahan antiledakan pada penyimpanan gas asetilen. Kimia Kelas XII 83

85 V V A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: e Rumus umum senyawa ester adalah R- R. Dengan demikian, rumus senyawa ester adalah 2. Strukturnya digambarkan sebagai berikut. // 2 \ 2. Jawaban: d Senyawa yang tidak mempunyai struktur // 4 9 adalah 2-metil propanoat. Asam 2-metil propanoat merupakan isomer struktur dari asam butanoat dengan struktur 3 7. // 3. Jawaban: a Pada suhu kamar keton suku pertama sampai kelima berwujud cair sedangkan suku-suku yang lebih tinggi berwujud zat padat. leh karena itu, propanon berwujud cair pada suhu kamar. 4. Jawaban: b Keduanya mempunyai rumus molekul yang sama, tetapi letak gugus berlainan sehingga termasuk isomer posisi. 5. Jawaban: e Alkohol merupakan isomer eter (alkoksi alkana) karena antara eter dan alkohol mempunyak rumus molekul sama namun rumus strukturnya berbeda. Di samping itu, alkohol dan eter mempunyai gugus fungsional yang berbeda sehingga dikatakan alkohol berisomer fungsi dengan eter. 6. Jawaban: c Golongan yang mempunyai rumus molekul sama berarti merupakan pasangan isomer fungsi, yaitu alkanol dan alkoksialkana. 7. Jawaban: c Rumus struktur 2-etoksi propana sebagai berikut. 3 2 Sementara itu, struktur a bernama 2-etoksi butana, struktur b bernama 2-etoksi isobutana, struktur d bernama 2-etoksi butana, dan struktur e bernama 2-etoksi etana. 8. Jawaban: b a propanol 2-propanol B b. 2 2 butanal V 2 butanon Isomer fungsi dengan rumus senyawa 4 8 ll c. propanon B 2 asam propanoat d. 2 metoksi etana ll metil etanoat isomer posisi bukan isomer bukan isomer B e. 2 2 asam butanoat V B asam 2-metil propanoat l isomer kerangka 9. Jawaban: b Isomer posisi adalah isomer zat-zat yang segolongan, tetapi letak gugus fungsinya berbeda. Isomer posisi dari 1-butanol adalah 2-butanol. Rumus strukturnya sebagai berikut butanol 84 Senyawa Turunan Alkana

86 menjadi 2 2-butanol 10. Jawaban: c R + Na RNa + 2 mol Na volume Na M Na L 0,50 M 0,05 mol mol R mol Na mol R 0,05 mol M r R 74 Asam tersebut adalah asam propanoat ( ). M r asam asetat ( ) 60 M r asam butanoat ( ) 88 M r asam pentanoat ( ) 102 M r asam heksanoat ( ) Jawaban: b Pentanal mempunyai empat isomer. Keempat isomer tersebut sebagai berikut. a. n-pentanal b. 2-metil butanal c. 3-metil butanal d. 2,2-dimetil propanal 12. Jawaban: b Isomer ester yang tidak memiliki 4 atom adalah etil metanoat. Etil metanoat merupakan ester dengan 3 atom. // Jawaban: e Senyawa 3 7 merupakan senyawa alkohol. Alkohol berisomer fungsi dengan eter. Salah satu isomer fungsi 3 7 adalah 2 5 yang mempunyai nama etil metil eter. 14. Jawaban: c Eter majemuk adalah suatu eter yang mempunyai gugus R tidak sama dengan R. Senyawa yang tidak termasuk eter majemuk adalah Jawaban: b Alkohol yang dapat menghasilkan keton saat dioksidasi adalah alkohol sekunder. Alkohol sekunder adalah alkohol yang mengikat gugus pada atom 5 sekunder, misal () Jawaban: a Polialkohol yang dihasilkan pada pembuatan sabun adalah gliserol. Persamaan reaksi pada proses penyabunan sebagai berikut. // 2 R 2 // // R + 3 Na + 3R Na // 2 2 R Lemak Gliserol Sabun 17. Jawaban: c Isopropil etanoat merupakan senyawa ester sehingga gugus fungsinya. 18. Jawaban: d l a. l 3 7 b. 2 l 3 l c. l d. l 2 e. 3 l Pada sek-butil alkohol, gugus fungsi terikat pada atom sekunder, yaitu atom yang mengikat dua atom lain. Pada posisi ini, kedudukan atom sekunder menjadi optis aktif (kiral) karena mengikat empat gugus atau atom yang berbeda. l 3 l Jawaban: e atom asimetris l l merupakan senyawa yang mempunyai isomer optis karena mempunyai atom asimetris. Atom asimetris adalah atom yang mengikat empat gugus yang berbeda. Atom primer adalah atom Kimia Kelas XII 85

87 V V V yang mengikat satu atom lainnya. Atom sekunder adalah atom yang mengikat dua atom lainnya. Atom tersier adalah atom yang mengikat tiga atom lainnya. Atom kuarterner adalah atom yang mengikat empat atom lainnya. Atom primer, sekunder, tersier, dan kuarterner belum tentu empat gugus yang diikatnya berbeda-beda. 20. Jawaban: c Diagram tersebut menunjukkan perubahan glukosa menjadi senyawa X dan kemudian menjadi senyawa Y. Pasangan senyawa yang mungkin untuk senyawa X dan senyawa Y adalah etanol dan asam etanoat. Glukosa jika difermentasi akan berubah menjadi etanol menurut reaksi berikut (aq) (aq) (g) Glukosa Etanol Etanol yang berupa alkohol primer jika dioksidasi akan menghasilkan aldehid dan asam karboksilat. ll 2 Etanol Etanal ll Asam etanoat Ragi berfungsi membantu proses fermentasi. 21. Jawaban: d Isomer geometris meliputi dua bentuk, yaitu cis dan trans. Senyawa yang mempunyai unsur cis-trans adalah senyawa yang mempunyai ikatan rangkap pada atom -nya. Senyawa tersebut adalah 1,2-dikloro etena. l l isomer geometrisnya: l l l G G l l l cis 1,2-dikloro trans 1,2-dikloro etena etena 22. Jawaban: d Reaksi antara eter dengan asam klorida pada suhu tinggi akan menghasilkan alkohol dan alkil klorida. Persamaan reaksinya sebagai berikut. R R + l R + R l Eter Alkohol Alkil klorida 23. Jawaban: d Reaksi adisi keton dengan 2 menggunakan katalis Ni atau Pt menghasilkan alkohol sekunder. Reaksinya sebagai berikut. R R + 2 R R Keton Aslkohol sekunder 24. Jawaban: e Senyawa tersebut merupakan alkohol primer. Alkohol primer apabila dioksidasi akan menghasilkan aldehid Jawaban: b Pada pembuatan eter dengan eliminasi alkohol, campuran alkohol dan sulfat pekat dipanaskan hingga suhu Jawaban: b Rumus molekul: 5 10 Aldehid a. B V Nama: pentanal b. B 2 l Nama: 2-metil butanal c. B 2 l Nama: 3-metil butanal d. l B l Nama: 2,2-dimetil propanal Jumlah isomer aldehid 4. Keton a. ll 2 2 Nama: 3-pentanon 86 Senyawa Turunan Alkana

88 V V b. ll 2 2 Nama: 2-pentanon ll c. l 3 Nama: 3-metil-2-butanon Jumlah isomer keton Jawaban: a Senyawa dengan rumus 3 8 dapat berupa alkohol atau eter. Dari hasil reaksinya dengan suatu asam karboksilat yang menghasilkan senyawa ester (suatu senyawa beraroma buahbuahan), maka dapat disimpulkan bahwa senyawa tersebut adalah alkohol. Reaksi yang terjadi dikenal dengan reaksi esterifikasi. 28. Jawaban: c Reaksi antara amil alkohol dengan asam etanoat memakai katalis + termasuk reaksi esterifikasi. B B R + R R R + 2 ( 2 ) 4 + amil alkohol asam asetat ( 2 ) Jawaban: b K 2 r 2 7 merupakan senyawa pengoksidasi. Jadi, reaksi dengan K 2 r 2 7 merupakan reaksi oksidasi. 2-butanol merupakan alkohol sekunder jika dioksidasi akan menghasilkan metil etil keton. 30. Jawaban: a Reaksi antara asam etanoat dengan metanol menghasilkan ester dan air. leh karenanya reaksi tersebut merupakan reaksi esterifikasi. 31. Jawaban: e Esterifikasi antara asam etanoat dengan metanol persamaan reaksinya: ll ll metil etanoat 32. Jawaban: c Senyawa yang dihasilkan dari oksidasi etena dengan oksigen dan dilanjutkan hidrolisis dengan katalisator adalah etilen glikol. Persamaan reaksi pada pembuatan etilen glikol etena etilen glikol 33. Jawaban: c MTBE (metil tersier butil eter atau 2-metil 2-metoksi propana) digunakan sebagai pengganti tetra etil lead (TEL) untuk menaikkan angka oktan pada bensin. 34. Jawaban: d Reaksi propil ester dengan pereaksi Grignard akan menghasilkan alkohol tersier Mgl Mgl 35. Jawaban: e Senyawa 2-pentanon termasuk golongan keton. Apabila keton direaksikan dengan NaS 3 akan menghasilkan kristal kuning. S 3 Na R R + NaS 3 R R kristal kuning 36. Jawaban: b Reaksi antara asam butanoat dengan etanol dalam 2 S 4 menghasilkan etil butirat yang dapat digunakan sebagai pemberi aroma buah stroberi. 37. Jawaban: c Adanya aldehid atau alkanal dapat diidentifikasi dengan uji Tollens membentuk cermin perak (endapan Ag) menurut persamaan reaksi: R + 2Ag(N 3 ) 2 R + 2Ag(s) + 4N Jawaban: b Asam karboksilat teridentifikasi dengan membentuk ester jika direaksikan dengan alkohol. R + R R R Jawaban: a Rumus struktur dietil eter atau etoksi etana adalah sebagai berikut. atau 2 2 Dietil eter mempunyai gugus fungsi. Kimia Kelas XII 87

89 V V V 40. Jawaban: c Endapan iodoform (I 3 ) akan terbentuk jika I 2 dan Na ditambahkan ke dalam senyawa yang mempunyai gugus (keton) atau (alkohol). Keton dengan pereaksi Fehling tidak bereaksi (tidak terbentuk endapan u 2 ), sedangkan aldehid dengan pereaksi Fehling menghasilkan endapan merah u 2. Jadi, zat tersebut adalah propanon (keton). Etanal dan propanal merupakan aldehid. Asam propanoat merupakan asam karboksilat. Metil etanoat merupakan ester. B. Uraian 1. a. Rumus struktur senyawa: // 2 2 V nama: butanal b. Rumus struktur salah satu isomernya: // 2 l 3 nama: 2-metil propanal c. Persamaan reaksi hidrogenasi sebagai berikut. // V l 2 2 l 2. Senyawa yang dihasilkan berupa garam natrium propanoat. Reaksinya sebagai berikut. // 2 + Na propanoat. Reaksinya sebagai berikut. B Na 3. a. Reaksi tersebut merupakan hidrolisis ester dengan basa yang menghasilkan garam dan alkohol. Nama reaksinya adalah reaksi penyabunan. Nama zat yang direaksikan adalah etil etanoat atau etil asetat. b. Rumus senyawa etil asetat: 2 5 mol 2 5 0,1 mol mol Na mol 2 5 0,1 mol 0,1 mol Massa Na mol Na M r Na 0,1 mol ((2 A r ) + (3 A r ) + (2 A r ) + (1 A r Na)) gram/mol 0,1 mol ((2 12) + (3 1) + (2 16) + (1 23)) gram/mol 0,1 mol 82 gram/mol 8,2 gram Jadi, massa garam natrium asetat yang dihasilkan adalah 8,2 gram. 4. Senyawa yang mempunyai rumus molekul tersebut sebagai berikut. a. alkohol dan eter b. aldehid dan keton c. asam karboksilat dan ester 5. ara pembuatan eter sebagai berikut. a. Dengan cara eliminasi alkohol. ampuran alkohol dan asam sulfat pekat dipanaskan hingga suhu 140 sehingga terbentuk alkoksi alkana menurut persamaan reaksi berikut. 2R R R + 2 ontoh: (etanol) (etoksi etana) b. Dengan cara sintesis Williamson. Alkil halida direaksikan dengan natrium alkoholat sehingga terbentuk alkoksi alkana dan natrium halida menurut persamaan reaksi: 88 Senyawa Turunan Alkana

90 R X + R Na R R + NaX ontoh: l Na Nal metil klorida natrium etanolat metoksi etana 6. Pereaksi Fehling merupakan larutan kompleks yang terdiri atas Fehling A dan Fehling B. Larutan Fehling A merupakan larutan us 4, sedangkan larutan Fehling B adalah kalium natrium tartrat dalam Na. Pereaksi Fehling digunakan untuk menguji aldehid. Uji positif ditandai dengan terbentuknya endapan merah bata dari u Etanol (alkohol) dan metoksi metana (eter) mempunyai rumus molekul yang sama, yaitu 2 6. ara membedakannya yaitu dengan mereaksikannya dengan logam natrium dan fosfor pentaklorida (Pl 5 ). a. Reaksi dengan logam natrium 2 + Na 2 Na + 2 (g) + Na / Jadi, reaksi dengan logam natrium dapat membedakan etanol dengan metoksi metana. Pada etanol terbentuk gelembung gas, sedangkan pada eter tidak terjadi perubahan. b. Reaksi dengan Pl Pl 5 menghasilkan gas l + Pl 5 tidak menghasilkan gas l Jadi, reaksi dengan fosfor pentaklorida dapat membedakan etanol dengan metoksi metana. Pada etanol terbentuk gelembung gas, sedangkan pada eter tidak terbentuk gelembung gas. Selain itu, kelarutan etanol dalam air lebih besar daripada metoksi metana. 8. Kegunaan senyawa asam karboksilat di antaranya sebagai berikut. a. Asam metanoat berguna untuk menggumpalkan lateks, penyamakan kulit, dan bahan industri kosmetik. b. Asam etanoat berguna untuk pembuatan rayon, parfum, cat, obat-obatan, dan fotografi. c. Asam stearat berguna untuk pembuatan lilin. 9. // a \ 3 Metil propanoat Propanol Metanol // b. + 2 \ 2 Etil etanoat // \ Asam asetat + 2 Etanol // c. + Na \ 2 Etil propanoat // \ Na Natrium propanoat Etanol 10. a. Reaksi adisi propanon dengan propanol b. Reaksi adisi butanon dengan butanol c. Reaksi adisi 3-pentanon dengan pentanol Kimia Kelas XII 89

91 Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator 4. Memahami senyawa organik dan reaksinya, benzena dan turunannya, dan makromolekul. 4.2 Mendeskripsikan struktur, cara penulisan, tata nama, sifat, dan kegunaan benzena dan turunannya. Rasa ingin tahu Mengembangkan rasa ingin tahu mengenai benzena dan senyawa turunannya dengan mencari informasi melalui buku pelajaran dan artikel di internet. Dalam bab ini akan dipelajari: Karakteristik Benzena dan Senyawa Turunannya Benzena dan Senyawa Turunannya Mendeskripsikan Karakteristik Benzena dan Senyawa Turunannya Menuliskan struktur dan nama senyawa benzena dan turunannya Menjelaskan reaksi substitusi atom pada cincin benzena Menjelaskan pengertian orto, meta,dan para Menjelaskan sifat fisik dan sifat kimia benzena dan turunannya Menyebutkan kegunaan dan bahaya senyawa benzena dan turunannya dalam kehidupan sehari-hari, seperti fenol, anilin, butil hidroksi toluena (BA), TNT, aspirin, dan zat warna (azo) Siswa mampu mendeskripsikan struktur, cara penulisan, tata nama, sifat, kegunaan, dan dampak negatif benzena dan senyawa turunannya 90 Benzena dan Senyawa Turunannya

92 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c Kestabilan struktur cincin benzena disebabkan oleh delokalisasi pasangan-pasangan elektron pada ikatan rangkap. 2. Jawaban: a Benzena tidak dapat diadisi oleh l 2. Benzena bersifat toksik. Jika dibakar sempurna (reaksi oksidasi), benzena dapat menghasilkan gas 2 dan 2. Senyawa turunan benzena, seperti toluena dapat dioksidasi dengan oksidator kuat, seperti KMn 4. Reaksi halogenasi dapat mensubstitusi salah satu atom dengan gas klor membentuk senyawa kloro benzena. 3. Jawaban: d Atom-atom pada molekul benzena mudah disubstitusi oleh atom lain sehingga benzena dapat diubah menjadi berbagai senyawa turunan benzena. 4. Jawaban: c Senyawa polibenzena merupakan senyawa turunan benzena dari gabungan cincin benzena. ontoh pirena: 5. Jawaban: e Anilin merupakan nama trivial dari fenilamina. Fenilamina terbentuk ketika gugus amina menggantikan satu atom pada benzena. Dengan demikian, rumus struktur anilin adalah N Jawaban: d Senyawa turunan benzena dengan satu substituen mempunyai nama fenol atau sering pula disebut sebagai karbol yang digunakan sebagai zat antiseptik (pembunuh kuman). 7. Jawaban: b adalah metil benzena atau toluena. Toluena digunakan sebagai bahan dasar pembuatan bahan peledak, bahan peningkat bilangan oktan pada bahan bakar pesawat terbang, bahan dasar pembuatan asam benzoat, dan pelarut senyawa- senyawa karbon. Sementara itu, pembunuh kuman atau desinfektan menggunakan fenol ( ). 8. Jawaban: b Toluena dapat diperoleh melalui sintesis Friedel- rafts, reaksi Fittig, dan distilasi ter batu bara. Reduksi nitrobenzena, hidrolisis senyawa diazonium, dan pemanasan campuran benzena sulfonat dengan Na merupakan cara memperoleh fenol. Pengaliran gas klorin ke dalam toluena mendidih merupakan cara memperoleh asam benzoat. 9. Jawaban: e Trinitro toluena (TNT) dibuat dari toluena dengan mengganti pada inti benzena secara bertahap dan digunakan sebagai bahan peledak. N N 2 2 N 2 Bahan pembuatan zat warna merupakan fungsi fenol dan asam tereftalat. Bahan pembuatan karbol merupakan fungsi fenol. Bahan antijamur merupakan fungsi asam salisilat. Bahan pengawet makanan merupakan fungsi asam benzoat. 10. Jawaban: a adalah asam benzoat, digunakan sebagai pengawet makanan. Sementara itu, desinfektan menggunakan --- fenol, antioksidan menggunakan vitamin, obat-obatan menggunakan asam salisilat, dan minyak wangi menggunakan senyawa ester. B. Uraian 1. Sifat-sifat kimia benzena sebagai berikut. a. Mudah terbakar di udara menghasilkan gas 2 dan 2. b. Tidak dapat dioksidasi oleh Br 2, 2, dan KMn 4. c. Dapat diadisi oleh 2 dan l 2 dengan katalis Ni atau sinar matahari. d. Mudah disubstitusi dengan atom lain. Kimia Kelas XII 91

93 2. Reaksi-reaksi yang dapat digunakan untuk membuat benzena beserta persamaan reaksinya sebagai berikut. a. Pemanasan kalsium benzoat dengan kalsium hidroksida. Persamaan reaksi: a( 6 5 ) 2 + a() a 3 b. Pemanasan etuna dalam pipa pijar dengan katalis nikel. Persamaan reaksi: c. idrolisis benzena sulfonat dengan katalis l, melalui pemanasan. Persamaan reaksi: S Rumus molekul benzena: 6 6 Rumus struktur benzena: atau + 2 S 4 Senyawa ini cukup stabil karena adanya delokalisasi dari muatan elektron pada ikatan rangkapnya. Delokalisasi yang dimaksud adalah resonansi yang terus-menerus. e e e 4. a. Asam tereftalat: e e e Asam tereftalat digunakan sebagai bahan untuk membuat indikator fenolftalein, zat warna, obat-obatan, zat pewangi, dan bahan serat sintetik poliester. b. Asam salisilat: 1) Dengan metanol menghasilkan metil salisilat untuk bahan minyak gondopuro. 2) Dengan asam asetat menghasilkan asetil salisilat (aspirin atau asetosal) untuk obat bius. 3) Larutan asam salisilat dalam alkohol disebut salisil spiritus untuk obat panu. c. Asam benzena sulfonat. 1) Benzena sulfonamid: S 2 N 2 banyak digunakan dalam pembuatan obat-obatan sulfat, misalnya sulfaguanidin (SG), sulfadiazin (SD), dan sulfanilamid. 2) Sakarin: S 2 Banyak digunakan sebagai pengganti gula pada penderita diabetes. 5. a. toluena b. nitro benzena c. asam benzoat d. stirena e. naftalena N A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c Persamaan reaksi antara benzena dengan asam nitrat sebagai berikut. + N 3 N Jawaban: d Toluena diperoleh dari reaksi Fittig senyawa kloro benzena dengan natrium dan metil klorida. Reaksi yang terjadi: l + 2Na + l + 2Nal Reaksi tersebut menghasilkan senyawa nitro benzena. 92 Benzena dan Senyawa Turunannya

94 3. Jawaban: b 8. Jawaban: e Fenol apabila mengikat dua atom klorin Senyawa turunan benzena 3 l berantai induk fenol. Fenol mengikat dua gugus pada atom nomor 3 dan 5, serta gugus l pada atom nomor 4. leh karena itu, senyawa turunan benzena ini dinamakan 4-kloro- 3,5-dimetil fenol. 4. Jawaban: b Benzena bersifat toksik (beracun) dan dapat memicu kanker (karsinogenik) sehingga penggunaannya dibatasi. 5. Jawaban: d 3-bromo toluena mempunyai rumus struktur Br. Brom terikat pada atom nomor 3 sehingga menempati posisi meta. 6. Jawaban: b Asam benzoat dengan monosubstituen mempunyai rumus struktur merupakan rumus struktur anilin. rumus struktur fenol.. N 2 merupakan merupakan rumus dengan kedudukan l diberi nomor lebih tinggi daripada gugus. Gugus diberi nomor 1 sehingga penamaannya 3,5-dikloro fenol. 9. Jawaban: c Rumus struktur dengan: 3 l maka atom l dapat dituliskan Pada struktur tersebut diketahui jumlah atom 12 dan jumlah atom 12. Jadi, rumus molekul senyawa tersebut Jawaban: c Ikatan rangkap pada benzena selalu berputar sehingga benzena sukar mengalami reaksi adisi. Reaksi-reaksi pada benzena umumnya adalah substitusi terhadap atom-atom tanpa mengganggu cincin aromatik. Substitusi atom pada benzena oleh gugus alkil disebut sebagai reaksi alkilasi. 11. Jawaban: c Para nitro toluena adalah senyawa turunan benzena dengan dua gugus substituen nitro dan metil pada posisi para.. struktur toluena. merupakan rumus struktur asam salisilat. 7. Jawaban: e Senyawa trinitrotoluena (TNT) adalah senyawa turunan benzena dengan satu substituen dan tiga substituen N 2. Ketiga substituen nitro terletak pada nomor 2, 4, dan 6 (posisi nomor 1 ditempati oleh substituen metil). TNT digunakan sebagai bahan peledak dinamit. N Jawaban: a Frederich August Kekule pada tahun 1865 adalah seorang ilmuwan yang mengusulkan struktur molekul benzena. Kimia Kelas XII 93

95 13. Jawaban: e Benzena mempunyai rumus molekul 6 6. Banyak senyawa turunan benzena yang berguna baik dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam industri. Beberapa di antaranya sebagai berikut. 1) 6 5 (fenol) digunakan sebagai bahan antiseptik yang disebut karbol. 2) 6 5 (toluena) sebagai bahan dasar asam benzoat dalam industri. 3) 6 5 N 2 (anilina) sebagai bahan dasar untuk pembuatan zat-zat warna. 4) 6 5 (benzaldehid) untuk minyak angin dan bahan farmasi, serta pelarut resin dan turunan selulosa. 5) 6 5 (asam benzoat) untuk bahan pengawet makanan. 14. Jawaban: b Senyawa dengan rumus adalah fenol. Fenol banyak digunakan dalam pembuatan pewarna, resin, bahan antiseptik, terutama sebagai desinfektan. 15. Jawaban: d adalah metil salisilat. Metil salisilat merupakan senyawa turunan asam salisilat. Senyawa ini berfungsi sebagai analgesik, yaitu penghilang atau pereda rasa sakit. 16. Jawaban: b Senyawa benzena yang bersifat asam adalah fenol, dengan rumus molekul. Sementara itu, reduksi nitro benzena, hidrolisis senyawa diazonium, penyulingan bertingkat ter batu bara, dan pemanasan campuran benzena sulfonat dengan Na kering merupakan reaksi yang digunakan untuk memperoleh fenol. 18. Jawaban: b Senyawa yang mempunyai ciri-ciri tersebut adalah fenol. Fenol adalah nama lain dari fenil alkohol. 19. Jawaban: c Asam nitro benzoat adalah senyawa turunan benzena dengan dua gugus substituen. Jika benzena dengan dua gugus substituen tersebut disubstitusi akan mempunyai 3 isomer yaitu orto (o), meta (m), dan para (p). N 2 Asam orto nitro benzoat 20. Jawaban: c Senyawa nitrofenol adalah senyawa turunan benzena dengan dua substituen, yaitu dan N 2. Senyawa para-nitrofenol merupakan senyawa nitrofenol dengan letak substituen dan N 2 berselang dua atom karbon. 21. Jawaban: d iri khas senyawa aromatik atau benzena, di antaranya sebagai berikut. 1) Memiliki ikatan rangkap yang sulit untuk diadisi. 2) Sudut antar--nya sebesar ) Atom yang menempel pada rantai karbon dapat disubstitusi dengan gugus lain. Dari pilihan senyawa-senyawa di atas, sikloheksana tidak memiliki ciri khas senyawa aromatik. 22. Jawaban: b Keasaman fenol merupakan asam lemah. Rumus struktur a merupakan rumus struktur toluena, c merupakan rumus struktur nitro benzena, d merupakan rumus struktur anilin, dan e merupakan rumus struktur benzaldehid. Fenantrena berstruktur, sedangkan 17. Jawaban: d Metil salisilat diperoleh dengan cara esterifikasi asam salisilat dengan alkohol. Persamaan reaksi yang terjadi sebagai berikut. pirena berstruktur. Sementara itu, merupakan struktur dari naftalena, dan antrasena. merupakan struktur dari 94 Benzena dan Senyawa Turunannya

96 23. Jawaban: a asil reaksi pada persamaan reaksi: + l berupa alkil benzena. Karena alkil halida yang direaksikan berupa metil klorida, alkil benzena yang dihasilkan adalah metil benzena (toluena) dengan rumus struktur dan senyawa asam klorida (l). 24. Jawaban: e Asam asetil salisilat merupakan turunan benzena yang diperoleh dari reaksi antara asam salisilat dengan asam asetat. Asam asetil salisilat yang mempunyai struktur berfungsi sebagai penghilang rasa sakit dan penurun panas (antipiretik). Senyawa ini dikenal dengan nama aspirin. 25. Jawaban: e Aspirin mempunyai rumus molekul Nama yang sesuai IUPA adalah asam 2-asetil benzoat. Jadi, rumus strukturnya sebagai berikut. 26. Jawaban: b Senyawa anisol atau metoksi benzena mempunyai rumus struktur. Rumus struktur a merupakan toluena. Rumus struktur c merupakan benzaldehid. Rumus struktur d merupakan asam benzoat. Rumus struktur e merupakan nitro benzena. 27. Jawaban: c Turunan benzena yang dapat bereaksi dengan basa membentuk garam adalah fenol. Reaksi yang terjadi: + Na Na (fenol) (garam) + 2 Fenol terbentuk saat atom pada inti benzena tersubstitusi oleh gugus. leh karena itu, fenol disebut juga fenil alkohol. 28. Jawaban: a Zat yang dapat mengawetkan makanan yaitu asam benzoat,. Asam benzoat diperoleh dengan cara mengoksidasi toluena dengan oksidator KMn 4 dalam suasana asam + 2Mn Mn Jawaban: b Nitro benzena mempunyai bau harum buahbuahan sehingga nitro benzena digunakan sebagai pengharum sabun. 30. Jawaban: e Alkena jika direaksikan dengan bromin akan mengalami reaksi adisi membentuk alkana. 2 2 Misal: Br 2 Br Br Etena Dikloro etana Sementara itu, benzena jika direaksikan dengan bromin akan tersubstitusi. B. Uraian + Br 2 Br + Br 1. Apabila inti benzena mengikat tiga substituen, akan terbentuk tiga macam isomer atau tiga posisi substituen. Ketiga substituen tersebut sebagai berikut. x x x x x x x visinal (v) asimetri (a) simetri (s) 2. a. Adisi benzena oleh klorin: l l l + 3l 2 l l l eksakloro sikloheksana b. Sulfonasi pada benzena: + 2 S 4 x S Benzena sulfonat x + 2 Kimia Kelas XII 95

97 3. a. c. Alkilasi pada benzena: + l Metil benzena + l 2-fenil propana b. 2 Br 1-bromo-1,2-difenil etana c. fenil asetat 4. Senyawa benzena tidak dapat diadisi oleh larutan bromin karena bersifat stabil. Kestabilan tersebut karena adanya delokalisasi dari muatan elektron pada ikatan rangkapnya. Ikatan rangkap selalu berpindah tempat sehingga tidak dapat diadisi oleh larutan bromin. 5. a. Naftalena b. Antrasena b. Toluena digunakan sebagai pelarut dan sebagai bahan dasar untuk membuat trinitro toluena. c. Trinitro toluena digunakan sebagai bahan peledak (dinamit). d. Asam benzoat atau garam natriumnya digunakan sebagai pengawet pada berbagai makanan olahan. 7. a. rto-dimetil benzena atau orto-xilena b. 1,3,5-triamina benzena atau simetri-triamina benzena c. Asam benzena sulfonat d. Asam asetil salisilat 8. ara membedakan fenol dengan alkohol adalah dengan mereaksikan keduanya dengan Na. Jika tidak terjadi reaksi berarti larutan tersebut adalah alkohol. Namun, jika terjadi reaksi maka larutan tersebut adalah fenol. 9. Jika ikatan-ikatan terdelokalisasi akan terjadi 4 isomer, tetapi isomer yang sebenarnya hanya ada 3. l l l l Isomer a dan b adalah identik. 10. Senyawa turunan benzena tersebut adalah asam tereftalat. Asam tereftalat dibuat dengan cara oksidasi orto-xilena. Reaksinya seperti di bawah ini. l l l l a b c d c. Pirena 6. a. Fenol digunakan sebagai antiseptik karena dapat membunuh bakteri. o-xilena Asam tereftalat 96 Benzena dan Senyawa Turunannya

98 Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator 4. Memahami senyawa organik dan reaksinya, benzena dan turunannya, dan makromolekul. 4.3 Mendeskripsikan struktur, tata nama, penggolongan, sifat, dan kegunaan makromolekul (polimer, karbohidrat, dan protein). Peduli sosial Mengingatkan keluarga dari teman-teman mengenai bahaya polimer plastik sebagai pengemas makanan dan minuman. Dalam bab ini akan dipelajari: Penggolongan, Sifat, Reaksi, Kegunaan, dan Dampak Penggunaan Polimer Polimer Mendeskripsikan penggolongan, sifat, reaksi, kegunaan, dan dampak penggunaan polimer Mengindentifikasi polimer alam dan polimer sintetis (karet, karbohidrat, protein, plastik) Menjelaskan sifat fisik dan sifat kimia polimer. Menuliskan reaksi pembentukan polimer (adisi dan kondensasi) dari monomernya Mendeskripsikan kegunaan polimer dan mewaspadai dampaknya terhadap lingkungan Siswa mampu mendeskripsikan struktur, tata nama, penggolongan, sifat, dan kegunaan makromolekul (polimer, karbohidrat, dan protein) Kimia Kelas XII 97

99 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: e Data polimer yang benar sebagai berikut. No. 1) 2) 3) 4) 5) Polimer Karet alam Protein PV Selulosa Polistirena Monomer Isoprena Asam amino Vinil klorida Glukosa Stirena Polimerisasi Adisi Kondensasi Adisi Kondensasi Adisi 2. Jawaban: d Karet alam merupakan polimer yang terbentuk dari monomer isoprena atau 2-metil-1,3-butadiena. n 2 2 ( 2 2 ) n Isoprena Poliisoprena (2-metil-1,3-butadiena) (karet alam) 3. Jawaban: d Polimer yang terbentuk dari polimerisasi adisi sintetis di antaranya polifenil etena dari stirena. Sementara itu, selulosa dan amilum dari glukosa serta protein dari asam amino terbentuk melalui polimerisasi kondensasi alami. Bakelit terbentuk dari fenol dan metanal melalui polimerisasi kondensasi sintetis. 4. Jawaban: c Selulosa dan poliisoprena merupakan polimer alam. Polivinil klorida, polietena, dan polivinil asetat merupakan polimer sintetis. 5. Jawaban: c Seluloid merupakan polimer yang dapat dicetak ulang dengan cara dipanaskan. Polimer ini digolongkan sebagai polimer termoplastik. Kebalikannya adalah polimer termoseting, yaitu polimer yang tidak dapat dilunakkan kembali meskipun dengan pemanasan. ontoh poliester, formika, epoksi, dan uretana. 6. Jawaban: d merupakan monomer dari polistirena. Monomer tersebut dapat membentuk polimer melalui polimerisasi adisi sebagai berikut. n 7. Jawaban: a Akrilat merupakan suatu polimer adisi, monomernya mirip dengan satuan ulangan tetapi mempunyai suatu ikatan rangkap. 8. Jawaban: e Sifat kimia polimer meliputi tahan terhadap korosi (tidak mudah teroksidasi) dan tahan terhadap kerusakan akibat kondisi lingkungan yang ekstrim. psi a, b, c, dan d merupakan sifat fisik polimer. 9. Jawaban: a Polikondensasi meliputi protein, polisakarida (amilum, selulosa), poliester, dan poliamida. 10. Jawaban: d Polimerisasi kondensasi terbentuk jika dua lebih monomer sejenis atau berbeda jenis bergabung membentuk molekul besar dengan melepaskan air. Berdasarkan reaksi kondensasi amida maka reaksi pembentukan poliamida terbentuk dari dua monomer yang berbeda dengan melepaskan air ( 2 ). Dengan demikian, kedua monomer yang dapat membentuk poliamida seperti gambar tersebut yaitu: \\ // \ / dan N N / \ / \ // Gugus dari berikatan dengan 1 atom \ dari gugus amino N 2 membentuk 1 molekul air, ( 2 ) sehingga terjadi reaksi polimerisasi sebagai berikut. ll ll ll ll N N N N l l l l n + 2 B. Uraian 1. Polimer adalah senyawa besar yang terbentuk dari hasil penggabungan sejumlah unit molekul kecil (monomer). a. Polimer alam adalah polimer yang terdapat di alam dan berasal dari makhluk hidup, contoh pati, selulosa, protein, karet alam, dan asam nukleat. 98 Polimer

100 b. Polimer sintetis atau polimer buatan adalah polimer yang tidak terdapat di alam dan harus dibuat manusia, contoh pipa PV, teflon, dan nilon. 2. Polietilena dibentuk oleh monomer-monomer etena. Pembentukan polimer ini dapat digambarkan sebagai berikut molekul monomer Dimer ( 2 2 )n Polimer 3. Sifat-sifat fisik polimer ditentukan oleh hal-hal berikut. a. Panjang rantai polimer Semakin panjang rantai polimer, titik leleh polimer semakin tinggi. b. Percabangan rantai polimer Rantai polimer dengan banyak cabang lebih mudah meleleh karena daya tegangnya rendah. c. Sifat kristalinitas rantai polimer Polimer dengan struktur tidak teratur akan memiliki kristalinitas rendah dan bersifat amorf. d. Ikatan silang antarrantai polimer Adanya ikatan silang antarrantai polimer mengakibatkan terbentuknya jaringan yang kaku dan membentuk bahan yang keras. 4. Pada polimer adisi, polimer dibentuk melalui reaksi adisi pada ikatan rangkap monomer-monomernya sehingga banyak atom yang terikat tidak berkurang. Jadi, rumus molekul monomer sama dengan rumus empiris molekul tersebut. Pada polimer kondensasi, monomer bergabung membentuk suatu polimer dan melepaskan molekul sederhana, misalnya air. Jadi, banyak atom yang terikat berkurang. leh karena itu, rumus molekul monomer tidak sama dengan rumus molekul polimer. 5. ( 2 ) n 2 Rangkaian molekul polipropilena: n A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: a Reaksi kondensasi adalah reaksi penggabungan rantai karbon untuk membentuk rantai yang lebih panjang. ontoh dari polimerisasi kondensasi di antaranya nilon dan dakron (poliester/polietilena tereftatlat). 2. Jawaban: b Poliisoprena (karet alam), polisakarida, protein, dan DNA termasuk polimer alami. 3. Jawaban: a Glukosa merupakan monomer dari selulosa dan amilum. leh karena itu, molekul glukosa tidak berupa molekul raksasa. Sementara karet, PV, teflon, dan nilon merupakan polimer yang terbentuk melalui reaksi polimerisasi sehingga berupa molekul raksasa. 4. Jawaban: d Polimer sintetis: polimer yang dibuat di pabrik dan tidak terdapat di alam, contoh: polistirena, PV, nilon, polistirena, dan poliester. DNA, amilum dan selulosa merupakan polimer alam. 5. Jawaban: a Monomer dari karet alam adalah isoprena, sedangkan monomer dari selulosa adalah glukosa. Sementara itu, asam amino merupakan monomer dari protein. 6. Jawaban: a Polimerisasi adisi yaitu reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer yang berikatan rangkap menjadi ikatan tunggal. n [ 2 2 ] [ 2 2 ] n etena polietena 7. Jawaban: b Pembentukan protein dari asam amino dan amilum dari glukosa melalui proses polimerisasi kondensasi. Sementara itu, pembentukan PV dari vinilklorida, teflon dari tetrafluoroetena, dan karet alam dari isoprena melalui proses polimerisasi adisi. 8. Jawaban: a ontoh polimer jenis kopolimer yaitu tetoron, nilon, bakelit, urea metanal, dan polietilena tereftalat. Sementara itu, karet alam, selulosa, PV, dan protein termasuk polimer jenis homopolimer. Kimia Kelas XII 99

101 9. Jawaban: c Polimerisasi adisi terjadi pada senyawa yang monomernya mempunyai ikatan rangkap pada atom rantai induk, seperti pada struktur pilihan jawaban c. Sementara itu, pada pilihan jawaban a, dan e, ikatan rangkap terjadi pada gugus, sehingga tidak mengalami polimerisasi adisi. Pilihan jawaban b, dan d tidak mempunyai ikatan rangkap sehingga tidak mengalami reaksi adisi. 10. Jawaban: b Proses adisi terjadi pada polimerisasi PV dari vinilklorida, polistirena dari stirena, dan polietilena dari etena. Sementara itu, polimerisasi protein dari asam amino dan amilum dari glukosa merupakan proses kondensasi. 11. Jawaban: b Protein merupakan polimer yang tersusun dari asam amino, sedangkan pati/amilum, selulosa, dan glikogen tersusun dari glukosa. 12. Jawaban: d Polimer yang dapat menjadi lunak jika dikenai panas dan menjadi keras kembali jika didinginkan merupakan polimer jenis termoplastik. Elastomer merupakan polimer yang elastik atau dapat mulur jika ditarik, tetapi kembali ke awal jika gaya tarik ditiadakan. Termosetting yaitu polimer yang bersifat kenyal atau liat jika dipanaskan dan dapat dibentuk menurut pola yang diinginkan. Kopolimer yaitu polimer yang tersusun dari monomer-monomer yang berlainan jenis. omopolimer adalah polimer yang tersusun dari monomer-monomer yang sama atau sejenis. 13. Jawaban: b Polimer termosetting adalah polimer yang tidak melunak jika dipanaskan. Polimer jenis ini tidak dapat dibentuk ulang, contoh bakelit. 14. Jawaban: b Monomer yang membentuk polistirena dengan rumus: l l l l l l l l l l l l n melalui reaksi polimerisasi adisi adalah 6 5 \ /. Monomer ini mengalami polimerisasi / \ adisi sehingga ikatan rangkap pada G berubah menjadi ikatan tunggal dengan mengikat monomer yang lain. 15. Jawaban: d Karet alam terbentuk dari isoprena melalui proses adisi, protein terbentuk dari asam amino melalui proses kondensasi, PV terbentuk dari vinil klorida melalui proses adisi, polistirena terbentuk dari stirena melalui proses adisi, dan selulosa terbentuk dari glukosa melalui proses kondensasi. 16. Jawaban: c PV (polivinil klorida) merupakan polimer yang terbentuk dari monomer vinilklorida ( 2 l). 17. Jawaban: d Polimer dengan gugus ulang: ( 2 l 2 2 ) dapat terbentuk dari monomer 2 l dan Jawaban: d 1) Pada polimerisasi adisi monomer-monomernya harus mempunyai ikatan rangkap. ontoh polimer adisi sebagai berikut. a) PV dengan monomernya vinilklorida (kloroetena). b) Karet alam dengan monomernya isoprena (2-metil-1,3-butadiena). c) Teflon dengan monomernya tetrafluoroetena. d) Polietena dengan monomernya etena. 2) Pada polimerisasi kondensasi monomermonomernya harus mempunyai gugus fungsi, misalnya, N 2, atau. ontoh polimer kondensasi antara lain selulosa, asam amino, nilon, dan tetoron. 19. Jawaban: e Etilen glikol dapat berpolimerisasi kondensasi dengan asam tereftalat membentuk poli (etilena tereftalat) Etilen glikol Asam tereftalat ( 2 2 )n + 2 Poli (etilena tereftalat) 20. Jawaban: c Polimer yang terbentuk melalui reaksi polimerisasi kondensasi yaitu amilum, nilon, protein, dan selulosa. Sementara itu, teflon terbentuk melalui polimerisasi adisi. 100 Polimer

102 21. Jawaban: e Nilon merupakan polimer. Jika rumus struktur nilon ll ll ll ll N N N N l l l l maka rumus struktur sederhana (monomer) nilon adalah ll ll N N l l 22. Jawaban: c Monomer berikatan tunggal dapat membentuk polimer melalui reaksi polimerisasi kondensasi. Pada proses ini, akan dihasilkan senyawasenyawa kecil seperti 2. leh karena itu, 1 atom dari monomer akan berikatan dengan 1 gugus dari monomer lain sehingga pada rumus struktur polimernya tidak lagi mengandung gugus. Sementara itu, monomer berikatan rangkap dapat membentuk polimer melalui reaksi adisi sehingga struktur polimernya tidak lagi mengandung ikatan rangkap. Jadi, pasangan monomer dengan polimer yang tepat adalah l l l l l l l dan l l l l l l l l l l l 23. Jawaban: d No. Polimer Monomer Proses Pembentukan 1) Protein Asam amino Kondensasi 2) Karet alam Isoprena Adisi 3) Selulosa Glukosa Kondensasi 4) PV Vinil klorida Adisi 5) Nilon Asam adipat Kondensasi dan heksametilendiamin 24. Jawaban: b Polimerisasi adisi terjadi pada monomer yang mempunyai ikatan rangkap. 25. Jawaban: e 2 merupakan monomer dari polistirena. 26. Jawaban: d Apabila struktur suatu polimer tidak teratur, kemampuannya untuk bergabung rendah sehingga tidak kuat dan tidak tahan terhadap bahan-bahan kimia. 27. Jawaban: c Nilon, polistirena, polietilen, dan PV termasuk polimer sintetis. 28. Jawaban: c Styrofoam atau plastik busa bersifat tahan terhadap tekanan tinggi sehingga biasa digunakan sebagai pengemas makanan. Styrofoam terbuat dari polimer polistirena atau polifenil etena. 29. Jawaban: e Rayon viskosa dihasilkan dari melarutkan selulosa ke dalam natrium hidroksida (Na). 30. Jawaban: d ontoh polimer dan kegunaannya yang berhubungan dengan tepat sebagai berikut. No. ontoh Polimer Kegunaan pada Industri 1) 2) 3) 4) 5) 6) B. Uraian Protein Selulosa Polietilena Polivinil klorida Polistirena Karet Sutra, wol Kayu Kantong plastik Pipa plastik Stirofoam Ban mobil 1. a. Monomer teflon F 2 F 2 b. Monomer polistirena 2 2. Nilon-66 terbentuk melalui reaksi kondensasi dari dua jenis monomer, yaitu asam adipat (asam 1,6-heksanadiot) dan heksametilen-diamina (1,6-diamino heksana). Kondensasi terjadi dengan melepas molekul air yang berasal dari atom dari gugus amino dan gugus karboksilat. N n ( 2 ) 4 + n N ( 2 ) 6 N Asam adipat eksa metilen-diamina N ( ( 2 ) 4 N ( 2 ) 6 N ) n + n 2 Nilon Polimer kopolimer yaitu polimer yang tersusun dari monomer-monomer yang berlainan jenis, tersusun secara bergantian, blok, bercabang, dan tidak beraturan. ontoh kopolimer bergantian: M 1 M 2 M 1 M 2 M 1 ontoh kopolimer blok: M 1 M 1 M 2 M 2 M 1 M 1 M 2 M 2 Kimia Kelas XII 101

103 ontoh kopolimer bercabang: M 1 M 1 M 1 M 1 M 1 M 1 l l l l l l M 2 M 2 M 2 M 2 M 2 M 2 l l l M 2 M 2 M 2 l M 2 ontoh kopolimer tidak beraturan: M 1 M 2 M 1 M 1 M 2 M 2 M 1 M 2 M 1 M 1 4. a. Dampak negatif penggunaan polimer adalah timbulnya masalah pencemaran lingkungan dan gangguan kesehatan. Kebanyakan jenis polimer tidak bisa diuraikan oleh mikroorganisme tanah sehingga dapat mencemari lingkungan. Selain itu, sebagian gugus atom pada polimer terlarut dalam makanan yang bersifat karsinogen akan masuk ke dalam tubuh manusia sehingga memicu timbulnya penyakit kanker. b. Upaya yang dapat dilakukan untuk mengurangi dampak negatif penggunaan polimer sebagai berikut. 1) Mengurangi pemakaian polimer plastik. 2) Tidak membuang plastik di sembarang tempat. 3) Mencari alternatif pemakaian alat-alat yang lebih mudah diuraikan. 4) Mengumpulkan plastik-plastik bekas untuk didaur ulang. 5. Macam-macam polimer berdasarkan bentuk susunan rantainya sebagai berikut. a. Polimer linear Polimer linear yaitu polimer yang tersusun dari unit ulang yang berikatan satu sama lainnya membentuk rantai polimer. b. Polimer bercabang Polimer bercabang yaitu polimer yang terbentuk jika beberapa unit ulang membentuk cabang pada rantai utama. c. Polimer berikatan silang Polimer berikatan silang yaitu polimer yang terbentuk karena beberapa rantai polimer saling berikatan satu sama lain pada rantai utamanya. 6. Protein terbentuk dari asam amino melalui reaksi polimerisasi kondensasi. Pada reaksi pembentukan protein ini dibebaskan molekul 2. Rumus struktur monomer protein: N 2 R Setelah mengalami reaksi polimerisasi terbentuk suatu protein dengan struktur sebagai berikut. N N + (n 1) 2 R R n 7. a. Polimer semikristal yaitu polimer yang mempunyai sifat kristal dan amorf, misalnya kaca. b. Polimer amorf yaitu polimer yang tidak mempunyai bentuk tertentu, misalnya polipropilena, karbohidrat, PV, protein, dan polietena. c. Polimer kristalin yaitu polimer yang mempunyai bentuk kristal tertentu, misalnya teflon. 8. Reaksi pembuatan tetoron adalah reaksi polimerisasi dari asam tereftalat dan 1,2-etanadiol. n + n[ 2 2 ] Asam tereftalat 1,2-etanadiol 2 2 n + (n 1) 2 Tetoron Tetoron digunakan untuk bahan tekstil. 9. Rayon dibedakan menjadi dua, yaitu rayon viskosa dan rayon kupromonium. Rayon viskosa dihasilkan dengan penambahan alkali seperti Na dan karbon disulfida pada selulosa. Rayon kupromonium dihasilkan dengan cara melarutkan selulosa ke dalam larutan senyawa kompleks u(n 3 ) 4 () Apabila diperhatikan keberulangan polimer di atas, polimer tersebut selalu mengulang senyawa: 2 berarti monomernya 2 l l 102 Polimer

104 A. Pilihlah jawaban yang tepat! 1. Jawaban: b Br l bromo-2-kloro-3-etil-2-metil pentana 2. Jawaban: d Senyawa yang dapat digunakan sebagai bahan pendingin pada freezer dan A adalah Freon-12 (l 2 F 2 ). Namun, penggunaan freon yang berlebihan dapat merusak lapisan ozon. I 3 (iodoform) digunakan sebagai antiseptik. l 4 (karbon tetraklorida) digunakan untuk menghilangkan noda-noda minyak atau lemak di pakaian. l 3 (kloroform) digunakan untuk obat bius. F 2 F 2 (tetrafluoro etana) digunakan untuk membuat teflon. 3. Jawaban: c Reaksi fermentasi glukosa dengan bantuan ragi akan menghasilkan etanol dan karbon dioksida. Persamaan reaksinya sebagai berikut. ragi (aq) (aq) (g) glukosa etanol karbon dioksida 4. Jawaban: d a. alkohol: R b. aldehid: R c. asam karboksilat: R d. eter: R R // e. keton: R R 5. Jawaban: e Alkohol sekunder adalah alkohol yang gugus nya terletak pada atom sekunder metil-3-pentanol merupakan alkohol tersier karena gugus terletak pada atom tersier. 6. Jawaban: d Senyawa tersebut merupakan ester. Ester dapat terbentuk melalui reaksi antara asam karboksilat dan alkohol. Reaksi pembentukan ester tersebut sebagai berikut. // + \ asam propanoat metanol Jawaban: c asil oksidasi alkohol primer adalah alkanal/aldehid. Pada reaksi di atas aldehid yang dihasilkan adalah propanal. Propanal (aldehid) berisomer fungsional dengan 2-propanon (keton). 8. Jawaban: e Aldehid lebih reaktif dibanding keton. Pada aldehid terdapat atom yang terikat pada gugus karbonil, sehingga aldehid mempunyai sifat reduktif terhadap pereaksi dan dapat berpolimerisasi. Sementara itu, pada keton tidak terdapat atom yang terikat pada gugus karbonil, sehingga keton tidak mempunyai sifat reduktif terhadap pereaksi dan tidak dapat berpolimerisasi. 9. Jawaban: b // metil-2-pentanon Kimia Kelas XII 103

105 10. Jawaban: c Asam karboksilat yang mempunyai dua gugus disebut asam alkanadioat asam 1,4-butanadioat 11. Jawaban: c Asam karboksilat teridentifikasi dengan membentuk ester apabila direaksikan dengan alkohol. R + R R R Jawaban: d Rumus umum asam karboksilat adalah n 2n 2. Misal n 2 maka rumus asam karboksilat menjadi Rumus yang sama dengan rumus tersebut dapat ditentukan dengan cara berikut. a b c d e Jawaban: c Rumus struktur senyawa: // 2 2 \ Nama: 3,7-dimetil-2,6-oktadienal 14. Jawaban: b Rumus struktur asam propanoat sebagai berikut. 2 Asam propanoat merupakan asam karboksilat yang akan berisomer fungsi dengan ester. Rumus struktur ester yang berisomer fungsi dengan asam propanoat sebagai berikut. 3 nama: metil etanoat 2 dipropanol etil etanoat hidroksi propanal propanon 15. Jawaban: b [] Alkohol sekunder alkanon + 2 [] + 2 propanon 16. Jawaban: d Eter berisomer fungsi dengan alkohol karena keduanya mempunyai rumus molekul sama, tetapi gugus fungsinya berbeda. Rumus struktur yang termasuk alkohol adalah: 17. Jawaban: a Reaksi sintesis Williamson sebagai berikut. R X + R Na R R + NaX 18. Jawaban: c Aldehid memiliki rumus molekul yang sama dengan keton yaitu n 2n. 19. Jawaban: b Persamaan reaksi: Pt/Ni R + 2 R 2 Jadi, aldehid dapat membentuk alkohol primer jika bereaksi dengan 2 (hidrogen). 20. Jawaban: e Formaldehid merupakan bahan pembuatan formalin, yaitu bahan yang digunakan untuk mengawetkan preparat biologi. 21. Jawaban: c Alkohol yang dapat menghasilkan keton jika dioksidasi adalah alkohol sekunder (atom yang mengikat gugus, mengikat 2 atom lainnya). Misal 2-propanol propanadiol (alkohol primer 1,3-propanadiol 104 Ulangan Tengah Semester 2

106 2-metil-2-propanol (alkohol tersier) fenol (senyawa turunan benzena) 22. Jawaban: c zon ( 3 ) dapat bereaksi dengan atom klorin, yang berasal dari penguraian freon (l 2 F 2 ). Semakin banyak penggunaan freon, semakin banyak pula atom klorin yang akan bereaksi dengan ozon. 23. Jawaban: c Rumus struktur butil etanoat sebagai berikut. 4 9 M r 4 9 (6 A r ) + (12 A r ) + (2 A r ) (6 12) + (12 1) + )2 16) g/mol I. Massa butil etanoat mol butil etanoat M r butil etanoat 0,05 mol 116 g/mol 5,8 gram II. Rumus molekul Rumus empiris (dibagi 2) menjadi 3 6. III. Butil etanoat merupakan ester. Ester dapat diperoleh melalui reaksi antara asam karboksilat dan alkohol. // // \ \ 4 9 Butil etanoat dibuat dari reaksi antara asam etanoat dengan butanol. IV. Jumlah molekul butil etanoat mol butil etanoat L L mol 1 1, Jadi, pernyataan yang benar adalah I, II, dan IV saja. 24. Jawaban: b Reaksi antara senyawa alkanoat dengan senyawa alkanol akan menghasilkan senyawa ester atau alkil alkanoat Asam propionat Etanol Ester Jawaban: b Etil metanoat merupakan isomer dari metil etanoat karena memiliki rumus molekul yang sama yaitu Jawaban: d Asam asetat dan metanol bereaksi membentuk metil asetat asam asetat metanol metil asetat 27. Jawaban: c Ester mudah terhidrolisis oleh air dalam suasana asam menjadi asam karboksilat dan alkohol menurut reaksi kesetimbangan berikut. 2 S 4 R + 2 R + R R ester asam karboksilat alkohol 28. Jawaban: e Anilin memiliki rumus struktur N 2. N 2 adalah rumus struktur nitrobenzena. adalah rumus struktur toluena. l adalah rumus struktur anil klorida. adalah rumus struktur fenol. 29. Jawaban: a Anilin digunakan untuk industri zat warna, sedangkan fenol digunakan sebagai antiseptik. 30. Jawaban: c Senyawa pada soal mempunyai nama dikloro difenil trikloro etana (DDT). DDT digunakan sebagai insektisida atau pembasmi serangga. Namun, saat ini penggunaan DDT dilarang karena DDT tidak dapat diuraikan sehingga dapat terakumulasi dalam tubuh. 31. Jawaban: b Anggota senyawa yang paling sering digunakan sebagai bahan pemberi aroma adalah ester. al ini karena pada suhu kamar, ester berupa zat cair yang Kimia Kelas XII 105

107 mudah menguap dan mempunyai aroma yang sedap. Ester juga merupakan senyawa yang menghasilkan aroma khas pada buah-buahan. Sementara itu, eter, keton, alkohol, dan asam karboksilat tidak menghasilkan aroma sedap. 32. Jawaban: b Benzena mengikat dua substituen yaitu nitro (N 2 ) dan bromo (Br). Atom benzena yang mengikat nitro diberi nomor 1 sedangkan atom yang mengikat substituen bromo diberi nomor 3 atau kedua substituen menempati posisi meta. Dengan demikian nama senyawa tersebut adalah meta bromo nitro benzena. 33. Jawaban: c Asam benzoat dibuat dengan cara mengoksidasi toluena atau dengan oksidator KMn 4 dalam suasana asam. + 2Mn Mn Jawaban: a Karbol terbentuk dari fenol ( 6 5 ). 35. Jawaban: d merupakan rumus dari fenol yang banyak dipakai sebagai desinfektan atau antiseptik. 36. Jawaban: c Posisi berseberangan antargugus disebut p-(para). Gugus lebih prioritas sehingga nama utamanya fenol. Jadi, nama dari struktur senyawa tersebut adalah p-metil fenol. 37. Jawaban: a naftalena antrasena fenantrena pirena 38. Jawaban: c Rumus struktur aspirin atau asam asetil salisilat adalah: Jadi, X adalah dan Y adalah. 39. Jawaban: e PV adalah polivinil klorida yaitu polimer dari vinil klorida ( 2 l). Protein merupakan polimer dari asam amino. 40. Jawaban: d Polimer sintesis (buatan) adalah polimer yang tidak terdapat di alam tetapi disintesis dari monomermonomernya. ontoh nilon dan PV. 41. Jawaban: b Monomer dari polietena adalah etena ( 2 2 ). Etana mempunyai rumus struktur. Etanol mempunyai rumus struktur 2. Propana mempunyai rumus struktur 2. Etana, etanol, dan propana tidak digunakan untuk pembentukan polimer. Propena atau propilena mempunyai rumus struktur 2 dan digunakan untuk membuat polimer polipropilena. 42. Jawaban: a n monomer 1 polimer + (n 1) 2 n alanin 1 polipeptida + (n 1) 2 n (n 1)18 89n 18n n n 16 Jadi, ada 16 monomer alanin yang berkondensasi menjadi polimer. 43. Jawaban: e Polimerisasi kondensasi adalah reaksi pembentukan polimer dari dua atau lebih monomer sejenis atau berbeda bergabung membentuk molekul besar sambil melepaskan molekul sederhana. ontoh pembentukan dakron, nilon, tetoron, protein,selulosa, dan amilum. 44. Jawaban: c Polietena untuk pembungkus makanan, teflon untuk pelapis permukaan penggorengan, nilon untuk membuat parasut dan layar perahu, PV untuk penyekat kabel listrik, sedangkan bakelit untuk membuat sakelar. 45. Jawaban: e Nilon-6,6 terbentuk dari reaksi polimerisasi kondensasi antara 1,6 heksanadiamin dengan asam 1,6-heksanadioat Reaksinya sebagai berikut. n N ( 2 ) 6 N + n ( 2 ) 4 1,6-heksanadiamin asam 1,6-heksanadioat ( N ( 2 ) 6 N ( 2 ) 4 ) n + n 2 nilon-6,6 106 Ulangan Tengah Semester 2

108 Jadi, senyawa yang digunakan untuk membentuk nilon-6,6 selain 1,6-heksanadiamin adalah asam 1,6-heksanadioat dengan struktur: ( 2 ) Jawaban: e Serat sintetis yang diproduksi dari polimerisasi kondensasi adalah poliester. Poliester terbentuk dari monomer asam 1,4-benzena dikarbosilat dan 1,2-etanadiol. Reaksinya sebagai berikut. n n ( 2 2 ) n + n 2 Jadi, senyawa yang dimaksud adalah 1,2-etanadiol atau ( 2 ) Jawaban: c Polimer kondensasi terbentuk dari monomer-monomer sejenis atau berbeda jenis yang bergabung membentuk molekul besar dengan melepas molekul kecil seperti 2. Misal seperti reaksi berikut. ( 2 ) N( 2 ) 5 N 2 (asam dikarboksilat) (diamina) ( ( 2 ) 5 N ( 2 ) 5 N ) n + 2 poliamida 48. Jawaban: d Pasangan polimer dan unit pengulangannya yang benar sebagai berikut. a. b. c. d. e. Polimer polipropena polistirena nilon-6,6 poliester polikloroetena (PV) Unit Pengulangan N ( 2 ) 6 ( 2 ) l 49. Jawaban: c Polimer dengan struktur 2 ( ) 2 2 ( ) 2 2 ( ) 2 terbentuk melalui polimerisasi adisi sehingga monomernya mempunyai ikatan rangkap. Monomer dari polimer tersebut: ( ) 2 2 atau Jawaban: d Karet sintetis dengan monomer 2 (l) 2 mempunyai rumus struktur polimer: [ 2 2 ] n atau l [ 2 l 2 ] n B. Uraiant! 1. a butanon b a. 5-metil-3-propil-2-heptanon 2 1 c. 3 2-metoksi propana etil-3,4,4-trimetil pentanal b metil-2-butanon c metil propil metil propil keton 3. a (asam etanoat) Kimia Kelas XII 107

109 b. 2 + Mgl Mgl Mgl (asam etanoat) c. 2 5 l + KN 2 5 N + Kl 2 5 N N 3 (asam propanoat) 4. Isomer ruang merupakan keadaan senyawa yang mempunyai rumus molekul sama, urutan sama, tetapi menunjukkan ruang yang berbeda. Isomer ruang dibedakan menjadi dua, yaitu cis dan trans. Isomer cis terjadi apabila gugus yang diikat atom berada pada ruang sama. Sementara isomer trans gugus yang diikat berbeda ruang. ontoh: 2 2 Br 2. Br \ / \ / / \ / \ Br Br Br cis 1,2-dibromo etena trans1,2-dibromo etena 5. ara membedakan propanol dengan propanon sebagai berikut. Jika propanol dan propanon ditambahkan secara terpisah dengan 2,4-dinitrofenilhidrazin pada suhu ruang, propanon akan memberikan endapan kuningoranye sedangkan propanol tidak menunjukkan perubahan yang tampak. 2 N + 2 N N N 2 \ 2 N N N N / 2,4-dinitrofenilhidrazin digunakan untuk membuktikan adanya aldehid dan keton. 6. ara untuk membuat metil etanoat dari metanol sebagai berikut. a. Esterifikasi menggunakan asam etanoat dan metanol. Reaksinya sebagai berikut. e e Br N 2 Br N 2 N2 N 2 I I e I e 2 S 4 pekat refluks b. Asilasi menggunakan etanoil klorida. Reaksinya sebagai berikut. l + + l 7. a. N 2 b. l c. 2 d. e. f. g. 8. Benzena sulit diadisi karena kumpulan elektron pada ikatan rangkapnya dapat berpindah (beresonansi) ke ikatan tunggal sehingga ikatan tunggalnya berubah menjadi ikatan rangkap dan hal ini berlangsung secara terus-menerus. e e 108 Ulangan Tengah Semester 2

110 9. Polimer komersial merupakan polimer yang disintesis dengan biaya murah dan diproduksi secara besar-besaran. ontoh polietilena dan polipropilena. Sebaliknya, polimer teknik merupakan polimer yang mempunyai sifat unggul dan harganya mahal. ontoh poliamida dan polikarbonat. 10. Karet sintesis digunakan sebagai bahan pembuatan ban mobil karena bersifat keras dan kuat. Proses yang digunakan dalam pembuatan ban mobil tersebut berupa proses vulkanisir yaitu terbentuknya ikatan silang antara rantai polimer SBR (stirena dan 1,3-butadiena) dengan atom belerang. Kimia Kelas XII 109

111 Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator 4. Memahami senyawa organik dan reaksinya, benzena dan turunannya, dan makromolekul. 4.3 Mendeskripsikan struktur, tata nama, penggolongan, sifat dan kegunaan makromolekul (polimer, karbohidrat, dan protein). Kreatif Menguji kandungan karbohidrat dalam berbagai jenis makanan yang ada di sekitarnya. Dalam bab ini akan dipelajari: Penggolongan, Sifat, dan Uji Karbohidrat Karbohidrat Menjelaskan penggolongan, sifat, dan uji karbohidrat Mengelompokkan karbohidrat. Menyebutkan sifat-sifat karbohidrat. Menyebutkan macam-macam uji karbohidrat. Mengidentifikasi karbohidrat dengan uji cermin perak (Tollens). Siswa dapat menyebutkan golongan karbohidrat, sifat-sifat karbohidrat, dan uji karbohidrat 110 Karbohidrat

112 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: e Jenis monosakarida meliputi glukosa, fruktosa, galaktosa, dan pentosa. Sementara itu, maltosa, laktosa, dan sukrosa tergolong oligosakarida. Selulosa termasuk polisakarida. 2. Jawaban: e Karbohidrat yang tidak mengalami hidrolisis adalah golongan monosakarida yang meliputi glukosa, galaktosa, dan fruktosa. 3. Jawaban: a Ribosa merupakan monosakarida dengan lima atom karbon. Ribosa memiliki rumus molekul: // 2 D-ribosa 4. Jawaban: a Maltosa mudah larut dalam air dan mempunyai rasa lebih manis daripada laktosa, tetapi kurang manis daripada sukrosa. Maltosa terdapat secara alami di dalam tepung terigu (pati). Buah-buahan dan tebu mengandung banyak sukrosa. Susu mengandung laktosa. Adapun telur mengandung protein dan lemak. 5. Jawaban: c Suatu karbohidrat akan mengalami dehidrasi atau kehilangan air jika dipirolisis dengan panas atau dengan asam sehingga terbentuk arang atau karbon dan uap air. 6. Jawaban: d idrolisis sempurna maltosa menghasilkan glukosa dan glukosa (2 molekul glukosa). 7. Jawaban: e Pereaksi Seliwanoff merupakan campuran antara 1,3-dihidroksi benzena (resorsinol) dengan l encer. Uji ini memberikan hasil positif jika warna campuran berubah menjadi merah. Uji ini digunakan untuk mengidentifikasi adanya fruktosa. 8. Jawaban: b Glukosa merupakan suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kanan. Glukosa merupakan gula pereduksi. 9. Jawaban: a Jenis Makanan a. b. c. d. e. Jenis Karbohidrat Galaktosa Laktosa Glukosa Sukrosa Amilum asil Identifikasi asil uji Fehling menghasilkan u 2 asil uji Molisch menghasilkan warna merah ungu asil uji Molisch menghasilkan warna merah ungu Tidak terjadi perubahan saat diuji dengan pereaksi Fehling Terjadi perubahan warna biru saat direaksikan dengan iodin 10. Jawaban: e Dari kelima pilihan karbohidrat, yang memberikan endapan merah bata dengan pereaksi Fehling adalah maltosa (glukosa glukosa) dan laktosa (glukosa galaktosa). Jika dihidrolisis akan menghasilkan karbohidrat (monosakarida) yang berlainan. Dengan demikian, karbohidrat (disakarida) tersebut adalah laktosa karena terbentuk dari glukosa dan galaktosa. B. Uraian 1. Aldosa yaitu suatu monosakarida yang mempunyai gugus fungsi aldehid, misalnya glukosa dan galaktosa. Adapun ketosa yaitu suatu monosakarida yang mempunyai gugus fungsi keton, misalnya fruktosa. 2. Sifat-sifat glikogen sebagai berikut. a. Mudah larut dalam air panas. b. Larutannya dapat mereduksi larutan Fehling. c. Bersifat optis aktif ke kanan. d. idrolisis dengan asam-asam encer menghasilkan glukosa. e. idrolisis dengan amilosa menghasilkan maltosa. 3. a. Reaksi hidrolisis amilum 2( ) n + n 2 n maltosa Reaksi ini berlanjut ke reaksi berikutnya, sebagai berikut glukosa Kimia Kelas XII 111

113 b. Reaksi hidrolisis sukrosa Reaksi ini berlangsung dalam suasana asam encer glukosa fruktosa 4. Pembentukan osazon digunakan untuk mengidentifikasi karbohidrat karena gugus aldehid atau keton pada karbohidrat akan membentuk osazon jika dipanaskan bersama fenilhidrazin terlebih dahulu. Selain itu, pembentukan osazon juga digunakan untuk membedakan beberapa monosakarida. Misal, glukosa dan galaktosa yang terdapat dalam urine wanita yang sedang menyusui. Reaksi antara glukosa dengan fenilhidrazin akan membentuk D-glukosa fenilhidrazon dan berlanjut membentuk D-glukosazon. NN NN 2 + NN 6 5 NN NN N 2 + N Uji Molisch merupakan cara paling umum untuk menunjukkan adanya senyawa karbohidrat dalam suatu sampel. incin berwarna ungu menunjukkan bahwa sampel larutan mengandung karbohidrat. Pereaksi Fehling digunakan untuk menguji sifat karbohidrat sebagai gula pereduksi. Uji ini positif jika terbentuk endapan merah bata. leh karena itu, kemungkinan sampel larutan mengandung monosakarida (glukosa, fruktosa, atau galaktosa), maltosa, dan laktosa. Pereaksi Seliwanoff merupakan uji khusus fruktosa. Pengujian yang dilakukan terhadap sampel larutan menghasilkan warna merah. al ini menunjukkan bahwa sampel tersebut merupakan fruktosa. 2 D-glukosa 2 D-glukosafenilhidrazon A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: e idrolisis laktosa dilakukan dengan bantuan asam atau enzim. idrolisis sempurna dari laktosa menghasilkan glukosa dan galaktosa. 2. Jawaban: b Menurut rumus aworth, struktur karbohidrat dituliskan dalam bentuk cincin furan atau piran. Jika senyawa berbentuk α, posisi gugus pada atom nomor 1 mengarah ke bawah. Dengan demikian, penulisan struktur α-d-glukosa sebagai berikut. 2 mengarah ke bawah 3. Jawaban: a Sifat-sifat fisik karbohidrat sebagai berikut. 1) Pada suhu kamar, karbohidrat dapat berupa zat padat, hablur tidak berwarna (misal sukrosa dan glukosa), zat padat amorf (misal pati), dan basa serat (misal selulosa). 2) Sebagian besar karbohidrat bersifat dapat memutar bidang polarisasi cahaya. 4. Jawaban: b Ketosa adalah monosakarida yang mempunyai gugus fungsi keton, contoh fruktosa. 5. Jawaban: b Semua karbohidrat yang dikonsumsi manusia akan dihidrolisis dan diubah menjadi glukosa. Apabila kadar glukosa dalam darah meningkat, glukosa akan diubah menjadi glikogen. Sebaliknya, apabila kadar glukosa dalam darah menurun, glikogen akan diuraikan kembali menjadi glukosa. 112 Karbohidrat

114 6. Jawaban: b Disakarida yang terbentuk dari glukosa dan fruktosa yaitu sukrosa. Jika dihidrolisis, sukrosa akan terpecah dan menghasilkan glukosa dan fruktosa. Laktosa terbentuk dari galaktosa dan glukosa. Selulosa merupakan polisakarida. Maltosa terbentuk dari dua molekul glukosa. Galaktosa merupakan monosakarida. 7. Jawaban: d Glukosa tergolong gula yang mengandung gugus // aldehid ( ). Adanya gugus aldehid ini, meng- \ akibatkan glukosa dapat mereduksi dan menghasilkan warna merah bata dari u 2 // // + 2u + u 2 \ \ 8. Jawaban: d Larutan iodin (I 2 ) digunakan untuk menguji polisakarida dalam suatu sampel, misal amilum. Amilum terdapat dalam pati. Molekul amilum terdiri atas dua komponen, yaitu amilosa dan amilopektin. Penambahan iodin ke dalam amilum mengakibatkan terbentuknya senyawa kompleks dengan amilosa (bagian dari amilum yang larut dalam air) sehingga terbentuk warna biru. 9. Jawaban: c Polisakarida digolongkan menjadi dua jenis, yaitu homopolisakarida dan heteropolisakarida. omopolisakarida mengandung satu jenis monomer, contohnya adalah pati (amilum), glikogen, dan selulosa. Adapun heteropolisakarida mengandung dua jenis atau lebih monomer, contohnya kitin. 10. Jawaban: e Suatu senyawa membentuk endapan cermin perak saat bereaksi dengan pereaksi Tollens, artinya senyawa tersebut mungkin monosakarida (glukosa, fruktosa, dan galaktosa), maltosa, dan laktosa. Jika dihidrolisis, senyawa tersebut menghasilkan dua macam karbohidrat yang berlainan. Jadi, senyawa tersebut merupakan disakarida yaitu laktosa. 11. Jawaban: b Struktur galaktosa mirip dengan glukosa. Perbedaan keduanya terdapat pada letak gugus pada atom karbon nomor 4. Gugus senyawa galaktosa terletak di sebelah kiri, sedangkan gugus senyawa glukosa terletak di sebelah kanan. 12. Jawaban: c idrolisis maltosa menghasilkan dua molekul glukosa. Uji maltosa dengan larutan Fehling menghasilkan endapan merah bata, sedangkan uji dengan larutan iodin tidak menghasilkan warna biru. 13. Jawaban: c Sukrosa merupakan disakarida yang terbentuk dari glukosa dan fruktosa. Dengan demikian, apabila mengalami hidrolisis akan membentuk kembali monosakarida-monosakarida pembentuknya. 14. Jawaban: d // Fruktosa tidak memiliki gugus sehingga tidak \ dapat mereduksi Fehling. leh karena itu, fruktosa tidak menghasilkan endapan merah bata u 2 dan tidak dapat dihidrolisis. 15. Jawaban: a Pada atom asimetris nomor 2, gugus berada di posisi kanan dan gugus berada di posisi kiri. Dengan demikian, senyawa tersebut berbentuk D dengan nama D-gliseraldehid L-gliseraldehid D-eritrosa L-eritrosa D-treosa Kimia Kelas XII 113

115 16. Jawaban: b Sifat-sifat glikogen sebagai berikut. 1) Dalam larutannya dapat mereduksi Fehling. 2) Pada hidrolisis dengan asam encer, glikogen membentuk glukosa. 3) Mudah larut dalam air panas. 17. Jawaban: c Laktosa dihidrolisis menghasilkan glukosa + galaktosa. 18. Jawaban: c Amilum mengandung dua senyawa yang merupakan polimer dari glukosa, yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa dapat larut di dalam air panas, sedangkan amilopektin tidak larut di dalam air panas. leh karenanya, tepung yang dicampur dengan air panas akan membentuk koloid. 19. Jawaban: b Belalang memiliki rangka luar berupa heteropolisakarida yaitu kitin. 20. Jawaban: d Di dalam tubuh, karbohidrat akan dihidrolisis menjadi glukosa. Kelebihan glukosa dalam tubuh diubah menjadi glikogen. ormon insulin sangat diperlukan untuk mengubah kelebihan glukosa dalam tubuh menjadi glikogen. Pada penderita penyakit diabetes, jumlah hormon insulin sangatlah kurang sehingga kadar glukosa dalam darah akan berlebihan karena tidak diubah menjadi glikogen. B. Uraianut! 1. Glukosa sering disebut sebagai dekstrosa karena di dalam air, glukosa akan memutar bidang polarisasi ke arah kanan. 2. Reaksi peragian pati sebagai berikut. 2( ) + n 2 n maltosa maltosa glukosa glukosa etanol Senyawa yang dihasilkan dari peragian tersebut adalah etanol D-fruktosa D-fruktosa dalam struktur aworth diperoleh dengan bentuk cincin segi lima yang disebut furan. Karbohidrat yang membentuk struktur cincin segi lima disebut furanosa β-d-fruktofuranosa (posisi ke atas) α-d-fruktofuranosa (posisi ke bawah) rantai terbuka (D-fruktosa) Mutarotasi yaitu perubahan rotasi atau putaran. Jika kristal glukosa murni dilarutkan ke dalam air, larutannya akan memutar cahaya terpolarisasi ke arah kanan. Namun, jika larutan itu dibiarkan beberapa waktu dan diamati putarannya, sudut putarannya berubah menjadi semakin kecil dan akhirnya menjadi stabil. 5. Sifat-sifat laktosa sebagai berikut. a. Bersifat optis aktif putar kanan. b. Apabila dihidrolisis menghasilkan glukosa dan galaktosa. c. Tidak mengalami fermentasi. d. Dapat mereduksi larutan Fehling. 114 Karbohidrat

116 6. Struktur pentosa 2 2 dan 2 Reaksi positif terhadap Tollens dan Fehling Ag/Tollens Ag(s) endapan perak + Struktur lingkar 6 dari pentosa 2 u/fehling u 2 (s) endapan merah bata 2 7. Perbedaan amilosa dan amilopektin sebagai berikut. No Amilosa Kurang larut dalam alkohol Larut dalam air panas Dengan iodin berwarna biru Terdiri atas unit glukosa Antarglukosa terikat dengan ikatan α 1,4- glikosidik rantai lurus Amilopektin Larut dalam alkohol Tidak larut dalam air panas Dengan iodin berwarna ungu atau merah lembayung Terdiri atas lebih dari unit glukosa Antarglukosa terikat dengan ikatan α 1,4 glikosidik dan sebagian ikatan α 1,6 glikosidik rantai bercabang 8. Sifat-sifat pati sebagai berikut. a. Sedikit larut dalam air dingin. b. Daya reduksinya sangat kecil. c. Mudah dihidrolisis dengan asam-asam encer. d. Dengan larutan iodin akan memberikan warna biru. 9. Apabila dalam urine terdapat asam urat atau kreatinin, kedua senyawa ini dapat mereduksi pereaksi Fehling, tetapi tidak dapat mereduksi pereaksi Benedict. Apabila urine seseorang membentuk endapan merah bata setelah ditetesi pereaksi Benedict, disimpulkan bahwa di dalam urine tersebut terkandung glukosa. al ini mengindikasikan bahwa orang tersebut mengidap penyakit diabetes melitus. 10. Kegunaan selulosa sebagai berikut. a. Pembuatan kain katun. b. Pembuatan kertas saring. c. Pembuatan kertas pembungkus rokok. Kimia Kelas XII 115

117 Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator 4. Memahami senyawa organik dan reaksinya, benzena dan turunannya, dan makromolekul. 4.3 Mendeskripsikan struktur, tata nama, penggolongan, sifat dan kegunaan makromolekul (polimer, karbohidrat, dan protein). Peduli Sosial Mengingatkan keluarga dan teman-teman mengenai bahaya bakteri Salmonella sp. jika mengonsumsi telur mentah atau setengah matang. Dalam bab ini akan dipelajari: 1. Asam Amino 2. Protein Protein Mendeskripsikan mengenai asam amino Mendeskripsikan mengenai protein Menuliskan rumus struktur asam amino esensial dan asam amino nonesensial Menentukan gugus peptida pada protein Mengidentifikasi protein dalam makanan Siswa mampu menuliskan struktur serta menyebutkan sifat dan pengelompokan asam amino esensial dan nonesensial Siswa mampu menyebutkan sifat, pengelompokan, gugus peptida, identifikasi, dan proses denaturasi protein Siswa dapat menjelaskan struktur, sifat dan pengelompokan asam amino dan protein sehingga mampu mengidentifikasi adanya gugus peptida yang menunjukkan adanya kandungan protein dalam sampel makanan. 116 Protein

118 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: b Asam amino dapat membentuk ion bermuatan ganda karena terjadi pelepasan proton pada gugus yang sekaligus ditangkap oleh molekul bebas pada gugus amina. Ion bermuatan ganda tersebut dikenal dengan ion zwitter. 2. Jawaban: b Asam amino esensial merupakan asam amino yang tidak dapat disintesis di dalam tubuh sehingga harus disuplai dari makanan. Sebaliknya, asam amino nonesensial adalah asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh. 3. Jawaban: a Lisin merupakan asam amino yang bersifat basa. ontoh asam amino yang bersifat asam adalah asam glutamat. ontoh asam amino yang bersifat netral karena tidak bermuatan adalah sistein dan serin. ontoh asam amino yang bersifat hidrofob adalah glisin dan alanin. Asam amino asimetris terdapat pada asam amino optis aktif yaitu asam amino yang mempunyai atom -α. 4. Jawaban: d Rumus struktur asam amino treonin adalah: Sistein: 5. Jawaban: a Asam amino esensial yang tidak terkandung dalam protein beras adalah lisin dan treonin. Lisin: 3 N 2 S 2 Treonin: 2 N N 2 N 2 N 2 fenilalanin N 2 Serin: N 2 valin N 2 Glisin: leusin N 2 N 2 Alanin: 2 N 2 isoleusin N 2 6. Jawaban: b Glisin adalah satu-satunya asam amino yang tidak bersifat optis aktif karena tidak memiliki atom asimetris. Kimia Kelas XII 117

119 7. Jawaban: d Asam amino yang merupakan asam amino nonesensial yaitu alanin, asparagin, asam aspartat, sistein, asam glutamat, glutamin, glisin, prolin, serin, dan tirosin. Asam amino yang merupakan asam amino esensial di antaranya arginin, histidin, isoleusin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan, lisin, dan valin. 8. Jawaban: c 2 2 N 2 N 2 Fenilalanin Tirosin Kedua asam amino tersebut mengandung rantai benzena. 9. Jawaban: b Pada saat asam amino-asam amino berkondensasi untuk membentuk ikatan peptida, akan dilepaskan molekul air ( 2 ). Reaksinya sebagai berikut. + 3 N 2 Glisin (asam amino) 10. Jawaban: c Asam amino esensial ada 8, yaitu fenilalanin, valin, lisin, isoleusin, metionin, treonin, triptofan, dan lisin. Bagi bayi, asam amino esensial ada 10, yaitu asam amino tersebut ditambah arginin dan histidin. B. Uraian 2 N N Glisin-alanin (senyawa dipeptida) N 2 α-alanin (asam amino) Sifat-sifat asam amino sebagai berikut. a. Asam amino bersifat amfoter yaitu dapat bersifat asam dan juga bersifat basa. al ini karena asam amino mempunyai gugus karboksil yang bersifat asam dan juga gugus amina yang bersifat basa. Air b. Asam amino dapat membentuk zwitter ion yaitu ion yang bermuatan ganda. al ini karena pada asam amino terjadi pelepasan + yang sekaligus ditangkap oleh molekul bebas pada gugus amina. Adanya zwitter ion mengakibatkan asam amino memiliki kepolaran yang tinggi, dapat larut dengan baik dalam air, dan tidak mudah menguap. c. Asam amino bersifat optis aktif karena mempunyai atom asimetris atau atom kiral, yaitu atom yang mengikat empat buah gugus yang berbeda (,, N 2, dan R), kecuali glisin. 2. R merupakan alkil yaitu gugus pembeda antara asam amino yang satu dengan asam amino yang lainnya. 3. Reaksi-reaksi yang memperlihatkan sifat amfoter asam amino sebagai berikut. a. Sifat amfoter dapat membentuk ester apabila direaksikan dengan alkohol. R N 2 R N 2 + R + 3 N p 4 (kation) + 2 R 2 N N 2 R N R b. Asam amino dengan air melepaskan p 6 (zwitter ion) + 4. Asam amino esensial tidak disintesis dalam tubuh. Sebaliknya, asam amino nonesensial dapat disintesis dalam tubuh. ontoh asam amino esensial yaitu arginin, histidin, isoleusin, leusin, lisin, metionin, dan fenilalanin. Sementara itu, contoh asam amino nonesensial yaitu alanin, asparagin, sistein, serin, dan glisin. 5. Spesi asam amino bergantung pada p larutan: p TIE netral (sebagai ion zwitter) p < TIE bermuatan positif (sebagai kation) p > TIE bermuatan negatif (sebagai anion) + 3 N p 8 (anion) 118 Protein

120 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: a Ikatan peptida adalah ikatan yang mengaitkan dua molekul asam amino. Ikatan ini terjadi dengan melepaskan molekul air ( ). 2. Jawaban: d Protein merupakan suatu makromolekul yang tersusun dari beberapa jenis asam amino. 3. Jawaban: d Sifat-sifat protein: 1) ada yang larut dan ada yang tidak larut dalam air; 2) mengalami kerusakan struktur pada suhu tinggi; 3) memiliki viskositas yang lebih besar daripada air sebagai pelarutnya; 4) mengkristal jika ditambah amonium sulfat; 5) pengocokan dapat mengakibatkan denaturasi protein. 4. Jawaban: d Protein yang berfungsi sebagai pengatur reaksi dalam tubuh adalah hormon. Enzim merupakan protein yang berfungsi sebagai biokatalis. Protein kontraktil adalah protein yang berfungsi menggerakkan otot. Protein transpor adalah protein yang berfungsi mengangkut 2 ke sel. Protein struktural adalah protein yang berfungsi melindungi jaringan di bawahnya. 5. Jawaban: b α-keratin termasuk protein yang terdapat pada tanduk, rambut, dan kulit. β-keratin termasuk protein yang terdapat pada kepompong ulat sutra, jaring laba-laba, paruh burung atau unggas, dan kuku. Kolagen termasuk protein pada kulit, urat, tulang, dan jaringan penghubung. Tripsin termasuk enzim, sedangkan provitamin termasuk protein globular. 6. Jawaban: e Uji Biuret digunakan untuk mengetahui ada atau tidaknya ikatan peptida dalam suatu senyawa. aranya protein ditambah beberapa tetes us 4 dan Na sehingga dihasilkan warna merah dan ungu. Uji Tollen dan Fehling digunakan untuk membedakan aldehid dan keton pada karbohidrat. Uji iodin juga digunakan untuk menguji adanya polisakarida pada karbohidrat. Uji Bayer digunakan untuk menunjukkan kereaktifan heksana, benzena, dan sikloheksana terhadap oksidator KMn 4 yang merupakan katalis. 7. Jawaban: d Sampel makanan positif mengandung protein jika diuji dengan reaksi Biuret menghasilkan warna ungu. Uji xantoproteat adalah uji terhadap protein yang mengandung gugus fenil (cincin benzena). Apabila protein yang mengandung cincin benzena dipanaskan dengan asam nitrat pekat akan terbentuk warna kuning. Warna kuning berubah menjadi jingga apabila sampel dibuat alkalis (basa) dengan ditetesi larutan Na. Bahan yang mengandung inti benzena adalah ikan dan putih telur. 8. Jawaban: e Kegunaan protein sebagai berikut. 1) Biokatalis (enzim). 2) Mengangkut oksigen ke sel (protein transpor). 3) adangan makanan (protein cadangan). 4) Menggerakkan otot (protein kontraksil). 5) Melindungi jaringan di bawahnya (protein struktural). 6) Pelindung terhadap mikroorganisme patogen (protein pelindung). 7) Mengatur reaksi dalam tubuh (hormon). Sumber energi utama bagi tubuh berupa karbohidrat. adangan energi bagi tubuh berasal dari lemak. Antibodi terhadap racun yang masuk ke dalam tubuh berasal dari antioksidan seperti vitamin. 9. Jawaban: d Protein mempunyai sifat-sifat: 1) tidak tahan pada suhu tinggi; 2) tidak tahan pada perubahan p yang ekstrem; 3) memiliki ion zwitter; 4) tersusun dari beberapa asam amino. 10. Jawaban: b Denaturasi protein disebabkan oleh: 1) suhu tinggi; 2) radiasi sinar ultraviolet; 3) perubahan p yang sangat ekstrem; 4) pelarut organik; 5) zat kimia tertentu; 6) gerakan mekanik; 7) ion logam berat. B. Uraian 1. Para ahli biokimia menggunakan singkatan untuk menuliskan struktur polipeptida. Setiap asam amino diberi lambang dengan tiga huruf. ontoh polipeptida yang terdiri atas 10 asam amino dituliskan sebagai berikut. Gly Phe ys Ser Ala Gly Asp Ala Lys Asp Kimia Kelas XII 119

121 Keterangan: Gly glisin Phe fenilalanin ys sistein Ser serin Ala alanin Asp asam aspartat Lys lisin Dalam penulisan rangkaian asam amino tersebut, ujung amino (asam amino dengan gugus amino bebas) ditempatkan di sebelah kiri. Sementara itu, ujung karboksil di sebelah kanan. Glisin mempunyai gugus N 2 bebas, sedangkan asam aspartat (Asp) mempunyai gugus bebas. 2. a. Adanya ikatan peptida dapat diketahui dengan melakukan uji Biuret yaitu dengan menetesi sampel dengan larutan Na, kemudian larutan tembaga(ii) sulfat encer sehingga terbentuk warna ungu. b. Adanya cincin benzena dapat diketahui dengan menggunakan uji Xantoproteat yaitu dengan memanaskan sampel dengan asam nitrat pekat sehingga terbentuk warna kuning kemudian menjadi jingga. c. Adanya belerang dapat diketahui dengan memanaskan larutan protein dengan larutan Na pekat dan diberi beberapa tetes larutan timbal asetat sehingga terbentuk endapan hitam. 3. Berdasarkan fungsinya, protein dibedakan menjadi: a. enzim yang berfungsi sebagai biokatalis, misal tripsin, b. protein transpor berfungsi untuk mengangkut 2 ke sel, contoh hemoglobin, c. protein cadangan berfungsi sebagai makanan cadangan, contoh ovalbumin, d. protein kontraktil berfungsi untuk menggerakkan otot, contoh aktin, e. protein struktural berfungsi untuk melindungi jaringan di bawahnya, contoh keratin, f. protein pelindung berfungsi sebagai pelindung terhadap mikroorganisme patogen, contoh antibodi dan trombin, dan g. protein pengatur berfungsi mengatur reaksi dalam tubuh, contoh insulin. 4. Denaturasi protein dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut. a. Pemanasan Pemanasan protein mengakibatkan terjadinya koagulasi yang hebat dan koagulasi ini tidak dapat balik, artinya terjadi kerusakan permanen pada strukturnya. b. Pendinginan Pendinginan mengakibatkan protein mengalami koagulasi sementara, artinya reaksinya dapat balik. c. Perlakuan mekanik Perlakuan mekanik seperti irisan pisau, pengocokan, atau pengadukan merupakan perlakuan mekanik yang merusak protein hingga terjadi denaturasi. d. Tekanan hidrostatik Tekanan hidrostatik biasa dilakukan untuk mengawetkan makanan. Tekanan ini dapat mengakibatkan rusaknya protein dengan terjadinya denaturasi. e. Radiasi Makanan yang mengalami radiasi untuk kebutuhan sterilisasi, kandungan proteinnya akan rusak karena dampak radiasi yang ditimbulkan. 5. Adanya protein suatu sampel dapat diidentifikasi dengan pereaksi Biuret. Protein ditambah beberapa tetes us 4 dan Na akan berwarna merah atau ungu. Uji ini dilakukan untuk mengetahui adanya ikatan peptida. Adanya ikatan peptida menunjukkan bahwa sampel tersebut mengandung protein. Selanjutnya, identifikasi adanya gugus indol dalam protein dilakukan dengan uji opkins-ole. Protein dicampur dengan pereaksi opkins-ole kemudian ditambahkan asam sulfat perlahan-lahan. ampuran tersebut akan membentuk lapisan di bawah larutan protein sehingga terbentuk cincin di antara kedua lapisan. incin tersebut menunjukkan adanya gugus indol. 120 Protein

122 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: d Rumus struktur asam amino tersebut sebagai berikut. serin 2 N 2 glisin N 2 prolin N sistein S 2 N 2 tirosin 2 N 2 Jadi, asam amino yang mengandung cincin aromatik adalah tirosin. Tirosin mengandung cincin benzena. 2. Jawaban: a istidin merupakan asam amino esensial. Sementara itu, alanin, sistein, glisin, dan prolin merupakan asam amino nonesensial. 3. Jawaban: a Rumus struktur yang merupakan gugus ulang dari suatu protein adalah: R R N N 4. Jawaban: d Antarmolekul asam amino yang saling berikatan membentuk protein terdapat ikatan kovalen yang disebut sebagai ikatan peptida. Ikatan peptida ini terjadi antara atom dari gugus karboksil ( ) dengan atom N dari gugus amina ( N 2 ). 5. Jawaban: c Protein merupakan suatu polimer alam (biopolimer) dengan asam amino sebagai monomer yang dihubungkan dengan ikatan peptida. 6. Jawaban: c Adanya protein dalam makanan dapat diuji dengan reaksi Biuret. asil positif jika sampel berwarna ungu. Makanan berprotein yang mengandung inti benzena jika diuji dengan Xantoprotein akan berwarna kuning (jingga). Protein yang mengandung unsur belerang jika diuji dengan timbal(ii) asetat akan berwarna cokelat kehitaman. Bahan makanan tersebut dijumpai pada bahan makanan K dan M. 7. Jawaban: d Ikatan peptida terjadi antara atom dari gugus karboksil ( ) dengan atom N dari gugus amina ( N 2 ) yaitu: 8. Jawaban: b Protein berperan sebagai biokatalis untuk reaksireaksi kimia dalam sistem makhluk hidup. Protein dapat mengendalikan jalur dan waktu metabolisme yang kompleks untuk menjaga kelangsungan hidup organisme. Sistem metabolisme akan terganggu jika biokatalis yang berperan di dalamnya mengalami kerusakan. 9. Jawaban: e Asam amino mempunyai dua gugus fungsional, yaitu gugus amina ( N 2 ) dan gugus karboksil ( ). 10. Jawaban: d Denaturasi protein adalah hilangnya sifat-sifat alamiah protein karena rusaknya struktur-struktur protein selain struktur utama. Proses denaturasi protein dapat terjadi akibat penambahan alkohol dan larutan garam, serta pemanasan. 11. Jawaban: b Enzim merupakan senyawa yang termasuk golongan protein. ontoh enzim amilase, hidrolase, dan urease. 12. Jawaban: d Mukoprotein merupakan contoh gabungan molekul protein dengan karbohidrat. ontoh gabungan molekul protein dengan senyawa bukan protein lainnya yaitu lipoprotein (protein dengan lemak) dan nukleoprotein (protein dengan asam nukleat). N Kimia Kelas XII 121

123 13. Jawaban: e Prolamin merupakan protein tunggal Lipoprotein asam amino + lipid Glikoprotein asam amino + karbohidrat Fosfoprotein asam amino + fosfor Kromoprotein asam amino + zat warna 14. Jawaban: b Protein yang pertama kali berhasil ditentukan struktur primernya adalah insulin. Insulin merupakan hormon yang berfungsi mengatur kadar gula darah. Insulin digunakan untuk terapi bagi orang yang menderita kekurangan insulin (diabetes melitus). Miosin berperan dalam sistem kontraksi otot kerangka. Fibroin merupakan komponen utama dalam serat sutra dan jaring laba-laba. Trombin merupakan protein penggumpal darah jika sistem pembuluh terluka. Ribonuklease merupakan protein yang berfungsi sebagai biokatalisator (enzim). 15. Jawaban: d Uji keberadaan protein (ikatan peptida) dilakukan dengan cara mereaksikannya dengan pereaksi Biuret. asil positif jika memberikan warna ungu. Pada tabel tersebut, bahan makanan yang mengandung protein adalah K, M, dan. 16. Jawaban: d Kelebihan asam amino di dalam tubuh akan diubah menjadi asam piruvat dan digunakan sebagai sumber energi. Enzim merupakan protein. Arginin dan asam aspartat merupakan asam amino. 17. Jawaban: c Protein baru: ABDEF, BDEFG, DEFG, DEFGI, dan EFGIJ. 18. Jawaban: b Uji Biuret dilakukan untuk mengetahui adanya protein. Jadi, dari data percobaan di atas makanan yang mengandung protein adalah A,, dan E. 19. Jawaban: b Albumin dalam putih telur disebut ovalbumin. Foxalbumin: albumin dalam biji jarak. Laktalbumin: albumin dalam susu. Glutein: protein dalam tumbuh-tumbuhan dan memiliki sifat globulin. voglobulin: globulin dalam putih telur. 20. Jawaban: d Adanya protein dalam sampel makanan dapat diuji dengan uji Biuret. Uji positif jika memberikan warna ungu. Adanya belerang dalam protein, dapat diuji dengan reaksi Pb(II) asetat. Uji positif jika memberikan warna hitam. Jadi, protein yang mengandung belerang adalah susu dan putih telur. 21. Jawaban: e 2 N 2 N 3 2 Alanin Leusin Keduanya mengandung gugus R berupa rantai karbon alifatik. 22. Jawaban: e Semua asam amino bersifat optis aktif, kecuali glisin. al ini karena glisin tidak mempunyai atom asimetris. 23. Jawaban: b Fenilalanin, triptofan, dan tirosin mengandung benzena. 24. Jawaban: a Rumus struktur prolin, histidin, dan triptofan sebagai berikut. Prolin: N istidin: 2 N N N 2 Triptofan: 2 N N 2 Ketiganya mengandung gugus R heterosiklik. 25. Jawaban: a Kristalisasi protein dilakukan dengan penambahan garam amonium sulfat atau natrium klorida. Penambahan tersebut bertujuan untuk menurunkan kelarutan protein. Pada titik isoelektrik, kelarutan protein paling kecil sehingga mudah dikristalkan. 26. Jawaban: c Jika suatu larutan protein, misal albumin telur, dipanaskan secara perlahan-lahan hingga suhu mencapai 60 70, lama-kelamaan larutan tersebut akan menjadi keruh dan akhirnya mengalami koagulasi (penggumpalan). Protein tersebut tidak dapat larut kembali pada proses 122 Protein

124 pendinginan. Peristiwa tersebut dinamakan denaturasi protein. Adsorpsi merupakan penyerapan ion atau mikroorganisme oleh permukaan partikel koloid. Dialisis adalah pemurnian medium pendispersi dari ion-ion yang dapat menggumpalkan partikel koloid. Elektroforesis adalah pergerakan partikel koloid dalam medan listrik. Gerak Brown adalah gerakan acak dari partikel koloid akibat tabrakan dengan partikel medium pendispersinya. 27. Jawaban: a Protein kontraktil merupakan kelompok protein yang berfungsi menggerakkan otot. Protein pengatur merupakan hormon yang berfungsi mengatur reaksi dalam tubuh. Protein struktural berfungsi melindungi jaringan di bawahnya. Protein transpor berfungsi mengangkut 2 ke sel. Enzim merupakan protein yang berfungsi sebagai biokatalis. 28. Jawaban: a Fungsi protein adalah nomor 1) dan 3). Sementara itu, nomor 2) merupakan fungsi karbohidrat. Nomor 4) merupakan fungsi lemak. Nomor 5) merupakan fungsi DNA. 29. Jawaban: b Asam amino merupakan senyawa amfoter sehingga bersifat basa dalam suasana asam kuat dan bersifat asam dalam suasana basa kuat. 30. Jawaban: e Sistein merupakan asam amino nonesensial. Sementara itu, isoleusin, metionin, triptofan, dan histidin merupakan asam amino esensial. B. Uraian 1. Pengelompokan asam amino berdasarkan struktur gugus R yang dikandung. a. Asam amino yang gugus R-nya alifatik. ontoh glisin dan alanin. b. Asam amino yang gugus R-nya mengandung gugus hidroksil. ontoh serin dan trionin. c. Asam amino yang gugus R-nya mengandung rantai benzena. ontoh tirosin dan fenilalanin. d. Asam amino dengan dua gugus karboksilat. ontoh asam aspartat dan asam glutamat. e. Asam amino yang mengandung belerang. ontoh sistein dan metionin. f. Asam amino dengan rantai heterosiklik. ontoh triptofan dan histidin. 2. a. Fenilalanin (Phe): b. Lisin (Lys): c. Sistein (ys): 3. Dua molekul asam amino dapat membentuk dua jenis dipeptida tergantung pada gugus yang digunakan pada kondensasi. Misal glisin dan alanin dapat membentuk dua dipeptida sebagai berikut. 2 N + 2 N atau: alanin 4. Asam amino nonesensial yang bersifat netral-polar yaitu asparagin, glisin, sistein, glutamin, serin, dan tirosin. Di antara asam-asam amino tersebut yang mengandung gugus fenil yaitu tirosin. Rumus strukturnya: 2 N 2 S glisin 2 N N N N N 2 2 N N 2 2 N 2 Kimia Kelas XII 123

125 5. Protein yang ditambahkan enzim protease akan mengalami hidrolisis menjadi beberapa asam aminonya. Enzim protease terdiri atas enzim proteinase dan enzim peptidase. Enzim proteinase akan memecah protein menjadi molekul yang lebih kecil. Pemecahan protein ini dibantu enzim peptidase yang memecahkan polipeptidapolipeptida. 6. ontoh protein yang bersifat racun. a. Protein yang bersifat racun dari lostridium botulinum dapat mengakibatkan keracunan makanan. b. Protein yang bersifat racun dari ular, merupakan protein enzim. Protein ini dapat mengakibatkan terhidrolisisnya fosfogliserida yang terdapat dalam membran sel. c. Risin, yaitu protein dari beras yang dapat menimbulkan keracunan. 7. Uji ninhidrin adalah uji umum untuk protein dan asam amino. Ninhidrin dapat mengubah asam amino menjadi suatu aldehida. Uji ini dilakukan dengan menambahkan beberapa tetes larutan ninhidrin yang tidak berwarna ke dalam sampel, kemudian dipanaskan beberapa menit. Adanya protein atau asam amino ditunjukkan oleh terbentuknya warna ungu. Uji Biuret adalah uji umum untuk protein (ikatan peptida), tetapi tidak dapat menunjukkan asam amino bebas. Zat yang akan diselidiki mula-mula ditetesi larutan Na, kemudian larutan tembaga(ii) sulfat yang encer. Jika terbentuk warna ungu berarti zat tersebut mengandung protein. 8. Protein yang mudah larut dalam air memiliki banyak asam amino dengan gugus hidrofil. Sebaliknya, protein yang sulit larut dalam air mengandung banyak asam amino dengan gugus hidrofob. 9. asil hidrolisis protein tersebut sebagai berikut. a. Fosfoprotein asam amino + fosfor b. Kromoprotein asam amino + zat warna c. Lipoprotein asam amino + lipid d. Glikoprotein asam amino + karbohidrat 10. Penggolongan protein berdasarkan fungsi biologisnya. a. Enzim: protein yang berfungsi sebagai biokatalis. ontoh berbagai reaksi senyawa organik dalam sel dikatalisis oleh enzim. b. Protein transpor: protein yang mengikat dan memindahkan molekul atau ion spesifik. ontoh hemoglobin dan lipoprotein. c. Protein nutrien: protein yang berfungsi sebagai makanan cadangan. ontoh ovalbumin dan kasein. d. Protein kontraktil: protein yang memberikan kemampuan pada sel dan organisme untuk mengubah bentuk atau bergerak. ontoh aktin dan miosin. e. Protein struktural: protein yang berperan sebagai penyangga untuk memberikan struktur biologi kekuatan atau perlindungan. ontoh kolagen, keratin, dan fibroin. f. Protein pertahanan (antibodi): protein yang melindungi organisme terhadap serangan organisme lain (penyakit). ontoh imunoglobin, fibrinogen, dan trombin. g. Protein pengatur: protein yang berfungsi mengatur aktivitas seluler atau fisiologis. ontoh hormon. 124 Protein

126 Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator 4. Memahami senyawa organik dan reaksinya, benzena dan turunannya, dan makromolekul. 4.3 Mendeskripsikan struktur, tata nama, penggolongan, sifat, dan kegunaan lemak. Rasa ingin tahu Mencari tahu lebih lanjut struktur, nama, dan kegunaan contoh-contoh jenis lipid yang ada di alam. Dalam bab ini akan dipelajari: Penggolongan Lipid Lipid Menjelaskan penggolongan lipid Menjelaskan asam lemak Menjelaskan lemak Menjelaskan fosfolipid Menjelaskan sfingolipid Menjelaskan lilin Menjelaskan terpen Menjelaskan steroid Menjelaskan lipid kompleks Siswa mampu mendeskripsikan struktur, tata nama, penggolongan, sifat, dan kegunaan lipid Kimia Kelas XII 125

127 A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c Sumber energi dalam tubuh diurutkan dari yang pertama kali digunakan adalah karbohidrat, protein, dan lipid (lemak). 2. Jawaban: e Asam oleat merupakan asam lemak tidak jenuh dengan rumus strukturnya sebagai berikut. ( 2 ) 7 ( 2 ) 7 3. Jawaban: d Kolesterol merupakan steroid yang berperan dalam proses pengangkutan lemak dalam tubuh dan merupakan bahan baku pembuatan empedu. Dehidrokolesterol dan ergosterol berfungsi sebagai provitamin D. Estrogen merupakan hormon kelamin perempuan. Testosteron merupakan hormon kelamin laki-laki. 4. Jawaban: a ksidasi asam lemak tidak jenuh akan menghasilkan peroksida dan pada reaksi lebih lanjut menghasilkan aldehid. Reaksi ini mengakibatkan bau dan rasa yang tidak enak atau tengik. 5. Jawaban: e Fosfolipid merupakan gliserida yang mengandung fosfor dalam bentuk ester asam fosfat. Sifat amfipatik dari fosfolipid berarti bahwa senyawa tersebut sebagian molekulnya polar dan sebagian lagi nonpolar. 6. Jawaban: a Lipid berfungsi sebagai komponen struktural membran sel, bahan bakar (sumber energi), lapisan pelindung, vitamin, dan hormon. Selain itu, lipid juga berfungsi sebagai insulator listrik serta membantu melarutkan dan mentranspor senyawasenyawa tertentu dalam aliran darah. 7. Jawaban: c Gabungan dari 3 cincin sikloheksana (A, B, dan ) (fenantrena) dengan cincin siklopentana (D) membentuk struktur dasar steroid derivat perhidrosiklopentanofenantrena A B inti steroid D Jawaban: b Karoten termasuk terpen yang memiliki struktur dasar isoprena. 9. Jawaban: b Lesitin memiliki nama lain fosfatidil kolin. asil hidrolisis lesitin berupa asam lemak, gliserol, fosfat, dan kolin. 10. Jawaban: a Dalam tubuh terdapat berbagai jenis lipid, seperti lemak, fosfolipid, dan steroid. Lemak dalam tubuh berfungsi sebagai sumber energi dan cadangan makanan. 11. Jawaban: e asam asetat ( 2 ) 16 asam stearat ( 2 ) 2 asam butirat ( 2 ) 4 asam kaproat ( 2 ) 6 asam kaprilat 12. Jawaban: e Kolesterol dehidrokolesterol Senyawa 7-dehidrokolesterol memiliki ikatan rangkap dua antara atom nomor 7 dan 8. Sementara itu, kolesterol tidak memilikinya. 13. Jawaban: e Lemak dan minyak dapat mengalami hidrolisis karena pengaruh asam kuat atau enzim lipase membentuk gliserol dan asam karboksilat. Misalnya hidrolisis gliseril tristearat akan menghasilkan gliserol dan asam stearat. 126 Lipid

128 14. Jawaban: c Etanolamin dalam fosfatidil etanolamin terikat pada senyawa fosfat. Rumus struktur senyawa etanolamin sebagai berikut. 2 2 N Jawaban: e Lesitin dalam susu berfungsi sebagai zat pengemulsi (emulgator). B. Uraian 1. Lemak dan minyak adalah suatu trigliserida. Pada suhu kamar lemak berbentuk padat, sedangkan minyak berbentuk cair. Lipid adalah senyawa yang merupakan ester dari asam lemak dengan gliserol yang kadang-kadang mengandung gugus lain. Lipid tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik, seperti suatu hidrokarbon atau dietil eter. 2. Saat seseorang digigit ular kobra, enzim lesitinase yang terdapat dalam cairan bisa akan menguraikan lesitin dalam sel darah merah menjadi lisolesitin. Asam lemak yang terikat pada atom karbon nomor 2 dari senyawa lesitin akan terlepas, sesuai reaksi: R 2 Lesitin R 1 P N + R P 2 2 N + Lisolesitin Adanya lisolesitin akan mengubah hemoglobin dalam sel darah merah menjadi bilirubin yang terkumpul dalam darah sehingga menimbulkan warna kuning pada kulit. Akibatnya, seseorang yang digigit ular kobra akan menderita anemia (kekurangan sel darah merah). 3. Pembuatan margarin dapat dilakukan melalui proses hidrogenasi. Dalam proses ini asam lemak tidak jenuh pada minyak diubah menjadi asam lemak jenuh. Proses ini dapat terjadi dengan adanya katalis Ni dan gas hidrogen. Reaksinya sebagai berikut. 4. Jika di dalam darah terdapat kolesterol dengan konsentrasi tinggi maka kolesterol tersebut akan mengendap di pembuluh darah. Adanya endapan kolesterol mengakibatkan penyempitan pembuluh darah sehingga aliran darah terganggu. Akibatnya, jantung bekerja lebih keras untuk memompa darah. Jika hal ini berlangsung terus-menerus dapat mengakibatkan penyakit jantung. 5. Pengambilan minyak makanan dari bahan dasarnya dapat dilakukan melalui tiga cara berikut. a. Rindering, merupakan suatu proses pengambilan lemak atau minyak dari jaringan menggunakan panas. b. Pressing, proses pengambilan minyak atau lemak pada jaringan yang mengandung minyak atau lemak sehingga jaringannya pecah dan minyak atau lemaknya akan keluar. c. Ekstraksi, merupakan pemisahan minyak atau lemak dari bahan atau jaringan menggunakan pelarut. A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: e Berdasarkan kemiripan struktur kimia yang dimilikinya, lipid digolongkan menjadi trigliserida, fosfolipid, steroid, dan lipoprotein. 2. Jawaban: a Lilin merupakan gabungan ester asam lemak dengan alkohol. Kedua bagian tersebut memiliki rantai panjang. Misal, mirisil palmitat terbentuk dari ester asam palmitat dengan mirisil alkohol. ( 2 ) 14 2 ( 2 ) 28 Mirisil palmitat ( 2 ) 28 R Ester dari asam palmitat ( 2 ) 28 2 Mirisil alkohol Kimia Kelas XII 127

129 3. Jawaban: d N 2 ( 2 ) 12 2 Sfingosin ( 2 ) 12 2 R N Seramida ( 2 ) P Setilpalmitat ( 2 ) 14 Ergosterol ( 2 ) 14 ( 2 ) 7 Fosfatidil kolin (lesitin) ( 2 ) 5 ( 2 ) 2 N + 4. Jawaban: c Lilin yang berasal dari kepala paus atau lumbalumba adalah setilpalmitat dengan rumus struktur sebagai berikut. ( 2 ) 14 2 ( 2 ) 14 Rumus struktur a adalah seramida. Rumus struktur b adalah sfingosin. Rumus struktur c adalah mirisil palmitat. Rumus struktur e adalah isoprena. 5. Jawaban: a Fitol merupakan hasil hidrolisis klorofil dan termasuk senyawa terpen. 6. Jawaban: d Lipopolisakarida merupakan gabungan antara lipid dengan polisakarida (karbohidrat). Berbeda dengan lipoprotein yang terdapat dalam plasma darah manusia, lipopolisakarida terdapat dalam dinding sel beberapa bakteri. Manusia dan hewan tidak memiliki dinding sel. Sementara itu, dinding sel tumbuhan tersusun dari selulosa dan dinding sel jamur tersusun dari kitin. 7. Jawaban: e Proses hidrogenasi yang digunakan untuk pembuatan margarin dapat terjadi dengan bantuan katalis Ni dan gas hidrogen. 8. Jawaban: b Titik lebur asam stearat lebih tinggi daripada titik lebur asam oleat. al ini terjadi karena asam stearat termasuk asam lemak jenuh, sedangkan asam oleat termasuk asam lemak tidak jenuh. Meskipun jumlah rantai karbon kedua senyawa sama (18), tetapi ikatan rangkap dua pada asam lemak tidak jenuh mengakibatkan titik lebur menjadi lebih rendah. 9. Jawaban: c Titik lebur paling tinggi dimiliki oleh asam lemak jenuh dengan jumlah karbon paling banyak. Jumlah karbon paling banyak dimiliki oleh asam arakidat dengan jumlah 20. Asam arakidat juga termasuk asam lemak jenuh. leh karena itu, asam arakidat memiliki titik lebur paling tinggi dibanding beberapa asam lemak lain dalam tabel di atas. 10. Jawaban: a ormon kelamin perempuan yang tergolong steroid adalah estrogen dan progesteron. Testosteron dan andosteron merupakan hormon kelamin lakilaki. Ergosterol berfungsi sebagai provitamin D. Kolesterol merupakan komponen utama empedu. 11. Jawaban: c Rumus struktur tersebut memiliki nama skualen. Senyawa tersebut diperoleh dari minyak ikan hiu. 12. Jawaban: e Fungsi lipid sebagai berikut. 1) Sebagai sumber energi. 2) Sebagai unsur pembangun membran sel. 3) Sebagai pelindung organ-organ penting. 4) Untuk menjaga tubuh dari pengaruh luar. 5) Sebagai insulator listrik. 6) Membantu melarutkan vitamin dalam darah. 128 Lipid

130 13. Jawaban: d Sifat fisika asam lemak di antaranya memiliki kelarutan dalam air yang semakin berkurang seiring dengan bertambahnya rantai karbon. Asam lemak dengan rantai karbon sangat panjang tidak larut dalam air. Asam lemak tidak jenuh dengan jumlah ikatan rangkap dua yang semakin banyak memiliki titik lebur yang semakin rendah. Asam lemak jenuh dengan rantai karbon pendek mempunyai titik lebur rendah. Salah satu sifat kimia asam lemak yaitu dalam air akan terionisasi sebagian dan melepaskan ion Jawaban: b idrolisis fosfatidil kolin akan menghasilkan asam lemak, gliserol, fosfat, dan kolin. 15. Jawaban: c Rumus struktur dari kolesterol digambarkan pada pilihan jawaban c. Pilihan jawaban a merupakan rumus struktur dehidrokolesterol. Pilihan jawaban b merupakan rumus struktur estrogen. Pilihan jawaban d merupakan rumus struktur ergosterol. Pilihan jawaban e merupakan rumus struktur asam deoksikolat. 16. Jawaban: b Testosteron merupakan hormon kelamin laki-laki. Estrogen adalah steroid yang terdapat pada hormon kelamin wanita. Dehidrokolesterol dan ergosterol berfungsi sebagai provitamin D. Kolesterol merupakan komponen utama empedu. 17. Jawaban: e Terpen adalah salah satu jenis lipid, sama halnya dengan steroid. Beberapa jenis steroid di antaranya: 1) kolesterol; 2) 7-dehidrokolesterol; 3) ergosterol; 4) hormon kelamin; 5) asam-asam empedu. 18. Jawaban: e Reaksi oksidasi asam lemak tidak jenuh mengakibatkan terbentuknya gugus dan terputusnya ikatan rangkap dua. 19. Jawaban: d Gliserol termasuk alkohol. Gliserol memiliki gugus trihidroksi alkohol pada ketiga atom karbonnya. Rumus strukturnya: Jawaban: b Asam laurat merupakan salah satu asam lemak jenuh. Asam lemak ini tidak mengandung ikatan rangkap dua pada rantai karbonnya. Sementara itu, asam palmitoleat, asam linolenat, asam oleat, dan asam linoleat merupakan asam lemak yang mengandung ikatan rangkap dua pada rantai karbonnya. B. Uraian 1. Lipid berfungsi sebagai sumber energi (bahan bakar), merupakan komponen struktural penyusun membran, dan sebagai lapisan pelindung vitamin serta hormon. 2. Asam linoleat memiliki 2 ikatan rangkap dua sedangkan asam linolenat memiliki 3 ikatan rangkap dua. Dengan demikian, titik lebur asam linolenat lebih rendah daripada asam linoleat. ( 2 ) 3 ( 2 ) 2 ( 2 ) 7 asam linoleat ( 2 ) 3 ( 2 ) 7 asam linolenat 3. a. Trigliserida adalah ester yang terbentuk dari gliserol dan asam lemak. Ester biasa disebut dengan lemak atau minyak. b. Fosfolipid adalah trigliserida yang satu asam lemaknya digantikan oleh gugus fosfat yang mengikat gugus alkohol yang mengandung nitrogen. Rumus umumnya sebagai berikut. 2 R 1 R 2 2 P dapat disubstitusi oleh gas tertentu c. Steroid adalah lipid yang bukan turunan ester dan tidak memiliki gugus asam lemak. Steroid merupakan molekul organik kompleks yang larut dalam lemak dan merupakan komponen utama jaringan sel. d. Lipoprotein adalah lipid yang terbentuk dari lipid dan asam amino. 4. Proses penyabunan terjadi apabila lemak direaksikan dengan Na atau K sehingga terbentuk gliserol dan sabun. Reaksinya sebagai berikut. 2 Kimia Kelas XII 129

131 2 2 R 2 R + 3Na R 2 + 3RNa Lemak Natrium Gliserol Sabun hidroksida (basa kuat) 5. Rumus struktur kolesterol: Rumus struktur ergosterol: Ergosterol Kolesterol Berdasarkan rumus struktur tersebut terlihat bahwa ergosterol memiliki ikatan rangkap antara atom nomor 7 dan 8 serta ikatan rangkap antara atom nomor 19 dan 20. Selain itu, ergosterol juga memiliki gugus metil pada atom nomor 21. Sementara itu, pada kolesterol tidak terdapat dua buah ikatan rangkap dua dan gugus metil pada atom nomor tersebut Makanan yang mengandung terlalu banyak lemak jenuh akan mengakibatkan timbunan asam lemak pada dinding saluran darah sehingga terjadi penyumbatan pembuluh darah. Akibat selanjutnya memicu tekanan darah tinggi, serangan jantung, dan strok. 7. Sifat-sifat lilin: a. termasuk ester dari asam lemak; b. larut dalam pelarut organik tetapi tidak larut dalam air; c. berfungsi sebagai pelindung atau penahan air; d. sulit terhidrolisis; e. tidak dapat diuraikan oleh enzim. 8. Senyawa lilin dalam lebah madu yaitu mirisilpalmitat. Rumus strukturnya: ( 2 ) 14 2 ( 2 ) Fosfolipid bersifat amfifilik karena dapat mengikat gugus nonpolar dan gugus polar sekaligus. 10. Dalam reaksi hidrogenasi pada lemak terjadi pemecahan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal. Reaksi ini memiliki arti penting karena mengubah asam lemak cair menjadi asam lemak padat, contoh hidrogenasi asam oleat menjadi asam stearat. Reaksi hidrogenasi melibatkan gas hidrogen atau Ni sebagai katalis. 2 ( 2 ) 7 ( 2 ) 7 ( 2 ) 7 ( 2 ) 7 2 ( 2 ) 7 ( 2 ) 7 2 ( 2 ) 16 ( 2 ) 16 2 ( 2 ) Lipid

132 1. Jawaban: c Konfigurasi elektron ion sama dengan konfigurasi elektron atom, tergantung pada elektron yang dilepas. Konfigurasi elektron: 16 X 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 X 2 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 2. Jawaban: b Diagram orbital unsur X sebagai berikut. X [Ne] h j Konfigurasi elektron unsur X sebagai berikut. X 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 Unsur tersebut terletak pada golongan IIA dan periode 3. Nomor atom unsur tersebut adalah 12. Unsur dengan nomor atom 11 mempunyai diagram orbital [Ne] h. Unsur dengan nomor atom 13 mempunyai diagram orbital [Ne] h j h. Unsur dengan nomor atom 15 mempunyai diagram orbital [Ne] h j h h h. Unsur dengan nomor atom 17 mempunyai diagram orbital [Ne] h j h j h j h. 3. Jawaban: c Diagram orbital unsur Y sebagai berikut. Y [e] h j h j h j h. Konfigurasi elektron unsur Y sebagai berikut. Y 1s 2 2s 2 2p 5 Unsur Y dapat membentuk konfigurasi stabil seperti gas mulia dengan menangkap 1 elektron menjadi ion Y. Konfigurasi elektron unsur 20 Z sebagai berikut. 20 Z : 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 Unsur Z dapat membentuk konfigurasi stabil seperti gas mulia dengan melepas 2 elektron menjadi ion Z 2+. Jadi, senyawa yang terbentuk dari kedua unsur tersebut adalah ZY 2. Ikatan yang terjadi berupa ikatan ion karena terbentuk antara ion positif dan ion negatif. Berdasarkan tabel sistem periodik unsur, senyawa tersebut terbentuk antara unsur logam (golongan IIA) dan unsur nonlogam (golongan VIIA). Ikatan kovalen terbentuk karena pemakaian bersama pasangan elektron. 4. Jawaban: a Konfigurasi elektron unsur-unsur tersebut sebagai berikut. 16 X : 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 8 Y : 1s2 2s 2 2p 4 Senyawa yang terbentuk adalah XY 2. Pasangan elektron 9 PEI jumlah atom Pasangan pusat pasangan elektron (3 jumlah atom ujung kecuali ). Pasangan pusat 9 (3 2) PEB pasangan pusat PEI Jadi, notasi VSEPR AX 2 E Bentuk molekulnya bentuk V dan bersifat polar karena asimetris (mempunyai PEB). 5. Jawaban: a Sifat-sifat senyawa kovalen nonpolar sebagai berikut. 1) Mudah larut dalam air. 2) Titik didih dan titik lelehnya tinggi. 3) Dapat menghantarkan listrik dalam fase cair. 6. Jawaban: e Senyawa pereaksi yang digunakan berupa 3 8 dan mempunyai nama propana, sedangkan 2 merupakan oksigen. Senyawa hasil reaksi berupa 2 dan 2. 2 merupakan air, sedangkan 2 merupakan karbon dioksida. Propuna mempunyai rumus kimia 3 4. Propena mempunyai rumus kimia 3 6. Kimia Kelas XII 131

133 7. Jawaban: b mol gas N 3 mol Volume N yang dihasilkan: mol N 3 22,4 6 L Jadi, volume N yang dihasilkan 6 liter. 8. Jawaban: c Misal persamaan reaksi: a 4 (g) + b 2 (g) c 2 2 (g) + d 2 (g) Misal: a 1 : a 2c : 2b d 1 2c 2b c : 4a 2c + 2d 4(1) 2( ) + 2d d 2d 3 d Persamaan reaksi setara: b 4 (g) + 2 (g) 2 2 (g) + 2 (g) Jika dikalikan 4, persamaan reaksi menjadi: 4 4 (g) (g) (g) (g) Menurut ukum Avogadro, pada temperatur dan tekanan yang sama, volume suatu gas sebanding dengan jumlah mol gas yang terdapat di dalamnya. Dengan demikian, perbandingan volume sama dengan perbandingan koefisien. Perbandingan volume 4 : : 2 2 : Jawaban: c Larutan yang bersifat elektrolit kuat ditunjukkan oleh hasil pengujian daya hantar listrik yang dapat menyalakan lampu secara terang dan terdapat gelembung gas (larutan 1 dan 2). Pada larutan 4 dan 5 termasuk elektrolit lemah karena lampu tidak menyala tetapi terbentuk banyak gelembung gas. Sementara itu, larutan 3 merupakan larutan nonelektrolit karena tidak menyalakan lampu dan tidak menimbulkan gelembung gas. 10. Jawaban: c Asam setelah melepas satu proton akan membentuk spesi yang disebut basa konjugasi dari asam tersebut. Sementara itu, basa yang telah menerima proton menjadi asam konjugasi dari basa tersebut. Pasangan asam-basa setelah terjadi serah terima proton dinamakan asam-basa konjugasi. Pasangan basa-asam konjugasi merupakan pasangan spesi antara basa dengan asam konjugasinya. 1) basa asam asam basa konjugasi konjugasi 2) l l 2 asam basa asam basa konjugasi konjugasi Jadi, spesi yang merupakan pasangan basa-asam konjugasi adalah 3 dengan 2 3 atau 2 dengan Jawaban: d Air limbah 1 Fenolftalein tidak berwarna p 8,3 Bromkresol hijau hijau 3,8 p 5,4 Bromtimol biru kuning p 6,0 Jadi, p air limbah 1 adalah 3,8 p 5,4. Air limbah 2 Fenolftalein tidak berwarna p 8,3 Bromkresol hijau biru p 5,4 Bromtimol biru hijau 6,0 p 7,6 Jadi, p air limbah 2 adalah 6,0 p 7, Jawaban: b Volume Na rata-rata ml V 1 M 1 valensi 1 V 2 M 2 valensi 2 20 M ,1 1 M 1 0,075 M Jadi, konsentrasi larutan l 0,075 M. 13. Jawaban: b Larutan yang mempunyai sifat penyangga adalah larutan yang mampu mempertahankan p-nya meskipun ditambah sedikit asam, sedikit basa, ataupun air (diencerkan). Jadi, larutan yang mempunyai sifat penyangga adalah larutan II dan III. 14. Jawaban: d Garam yang bersifat asam adalah garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah. ontoh: N 4 l dan Al 2 (S 4 ) Latihan Ujian Sekolah

134 15. Jawaban: c Semakin besar harga K sp,senyawa semakin mudah larut dalam air. Di antara larutan Ag 2 S, Ag 2 P 4, Ag 2 r 4, AgBr, dan Ag 2 S 4, larutan Ag 2 r 4 dan Ag 2 S 4 memiliki harga K sp terbesar sehingga kedua larutan tersebut mudah larut dalam air. 16. Jawaban: e Fungsi penambahan etilen glikol ke dalam radiator mobil untuk menurunkan titik beku air dalam radiator. Proses desalinasi air laut adalah proses mengubah air laut menjadi air tawar dengan cara memisahkan garamnya. Proses desalinasi dapat dilakukan dengan teknik osmosis balik dengan tekanan tinggi. Proses ini menggunakan membran berskala molekul untuk memisahkan air dari pengotornya. 17. Jawaban: d Proses pembuatan koloid dan cara pembuatannya yang tepat sebagai berikut. No. 1) 2) 3) 4) 5) Proses Pembuatan Koloid Mereduksi larutan Aul 3 dengan reduktor nonelektrolit dalam pembuatan sol emas Menambahkan larutan AgN 3 ke dalam larutan l dalam pembuatan sol Agl Mengalirkan gas 2 S ke dalam endapan ds dalam pembuatan sol belerang Mengalirkan larutan As 2 3 ke dalam gas 2 S dalam pembuatan sol belerang Menambahkan larutan Fel 3 ke dalam air mendidih ara Pembuatan Kondensasi Kondensasi Dispersi Kondensasi Kondensasi 18. Jawaban: b Pemanfaatan sifat adsorpsi koloid sebagai berikut. 1) Penyembuhan sakit perut yang disebabkan oleh bakteri patogen dengan serbuk karbon atau norit. 2) Penjernihan air keruh dengan tawas. 3) Pencelupan serat wol, kapas, atau sutera dalam larutan Al 2 (S 4 ) 3. 4) Adsorpsi gas oleh zat padat, misalnya pada masker gas. 5) Penjernihan air tebu pada pembuatan gula tebu/gula pasir dengan tanah diatomae dan arang tulang. Sementara itu, sorot lampu mobil pada saat kabut sifat efek tyndall. Pembentukan delta di muara sungai sifat koagulasi. Proses cuci darah sifat dialisis. Gelatin dalam es krim sifat koloid pelindung. 19. Jawaban: c 1) Reaksi (1) adalah reaksi substitusi pembentukan haloalkana. 2) Reaksi (2) adalah reaksi adisi alkena dengan asam halida. 20. Jawaban: d Isomer posisi adalah isomer zat-zat yang disebabkan oleh perbedaan letak gugus fungsi. 21. Jawaban: a Senyawa atau ( ) bernama asam etanoat/asam cuka. Senyawa ini, biasa ditambahkan ke dalam makanan sebagai penambah cita rasa. Asam etanoat merupakan senyawa asam karboksilat. Senyawa asam karboksilat dapat dibuat dari hasil oksidasi alkohol primer. Gugus fungsi senyawa tersebut adalah aldehida (R ) Reaksi: R R alkohol primer R + 2 R aldehid aldehid asam karboksilat Jawaban: e Senyawa eter banyak digunakan sebagai pelarut organik (nonpolar) dan obat bius (anestesi). 23. Jawaban: b Senyawa turunan benzena 3 l merupakan fenol karena mengikat gugus. Fenol mengikat gugus pada atom nomor 3 dan 5, serta gugus l pada atom nomor 4. leh karena itu, senyawa turunan benzena ini dinamakan 4-kloro-3,5-dimetil fenol. 24. Jawaban: a 1) Asam benzoat, untuk pengawet makanan. 2) Fenol, untuk desinfektan pada pembuatan karbol. Kimia Kelas XII 133

135 3) Toluena, untuk bahan dasar pembuatan asam benzoat dalam industri, bahan peledak, TNT, dan pelarut senyawa karbon. 4) N 2 Anilin, untuk zat warna diazo, obat-obatan, bahan bakar roket, dan peledak. 5) Trinitro toluena (TNT), untuk 2 N N 2 bahan peledak. 25. Jawaban: b No Polimer Teflon Amilum PV Karet alam Protein N 2 Monomer Tetra flouroetena Glukosa Vinil klorida 2-metil-1,3- butadiena Asam amino Proses Pembuatan Adisi Kondensasi Adisi Adisi Kondensasi Kegunaan Pelapis panci antilengket Lem Plastik pipa air Ban adangan makanan 26. Jawaban: c 1) Uji Biuret digunakan untuk mengetahui adanya ikatan peptida. Sampel yang mengandung ikatan peptida jika ditambah beberapa tetes us 4 dan Na akan berwarna merah dan ungu (sampel bahan makanan K, M, dan N). 2) Uji Xantoproteat digunakan untuk mengetahui adanya inti benzena di dalam protein. Sampel yang mengandung inti benzena jika ditambah asam nitrit pekat dan dipanaskan akan berwarna kuning. Jika ditambah basa akan berwarna jingga (sampel K dan M). 3) Uji timbal(ii) asetat digunakan untuk mengetahui adanya belerang di dalam protein. Sampel yang direaksikan dengan Na kemudian dipanaskan dan ditambah Pb( ) 2 atau Pb(N 3 ) 2 akan terbentuk endapan hitam yang berasal dari PbS (sampel K dan M). Jadi, bahan makanan yang berprotein dan mengandung inti benzena dan unsur belerang adalah K dan M. 27. Jawaban: d Pada peristiwa endoterm, sistem menyerap kalor dari lingkungan sehingga suhu setelah reaksi (T 2 ) menjadi lebih kecil dari suhu sebelum reaksi (T 1 ). Peristiwa endoterm terdapat pada reaksi 3 dan 4. Sementara itu, pada reaksi 1, 2, dan 5 sistem melepaskan kalor ke lingkungan, sehingga suhu setelah reaksi lebih besar dari suhu sebelum reaksi. Dengan demikian, reaksi 1, 2, dan 5 merupakan peristiwa eksoterm. 28. Jawaban: c 2S(s) (g) 2S 2 (g) + 2 (g) 593 kj 2S 2 (g) + 2 (g) 2S 3 (g) 197 kj 2S(s) (g) 2S 3 (g) 790 kj untuk 1 mol gas S kj 29. Jawaban: e rde reaksi terhadap [Q], [T] tetap, reaksi 1 dan 2. m 2 rde reaksi terhadap [T], [Q] tetap, reaksi 1 dan 3. m 3 Persamaan laju reaksi v k[q] 2 [T] 3 v 1 k[q 1 ] 2 [T 1 ] 3 k 1, Konsentrasi [Q] dan [T] masing-masing diubah menjadi 0,5 M sehingga harga laju (v) reaksi menjadi: v k[q] 2 [T] 3 1, (0,5) 2 (0,5) 3 1, ,25 0,125 39,0 30. Jawaban: e Percobaan yang laju reaksinya hanya dipengaruhi oleh konsentrasi larutan adalah gambar nomor 4 terhadap 5, karena pada reaksi tersebut, zat yang direaksikan sama-sama berbentuk batangan, yang berbeda hanya konsentrasi larutannya. 134 Latihan Ujian Sekolah

136 31. Jawaban: b 6N(g) + 4N 3 (g) 5N 2 (g) (g) x kj Jika suhu diturunkan pada volume tetap, kesetimbangan akan bergeser ke reaksi eksoterm (kanan) sehingga konsentrasi N 2 bertambah. 32. Jawaban: d Pada kesetimbangan heterogen yang menyangkut fase larutan, padat, dan cair, tetapan kesetimbangannya hanya ditentukan oleh komponen-komponen yang berfase larutan. Sedangkan komponenkomponen yang berfase padat atau cair dianggap tetap. Al 3+ (aq) () Al() 3 (s) (aq) + K c Jawaban: e amn 4 + b + + c Mn Reduksi Mn e Mn ksidasi e 5 2Mn Mn Jadi, a 2, b 16, c Jawaban: b Anoda (oksidasi) u u e Katoda (reduksi) Zn e Zn u + Zn 2+ u 2+ + Zn u u 2+ Zn 2+ Zn 35. Jawaban: c Reduksi : 2Ag + + 2e 2Ag ksidasi : Sn Sn e 2Ag + + Sn 2Ag + Sn 2+ E sel E reduksi E oksidasi 0,80 ( 0,14) 0,94 volt 36. Jawaban: a W 37. Jawaban: d Proses korosi terjadi jika ada uap air atau oksigen. Senyawa Fe 2 3 mudah membentuk kompleks dengan air menghasilkan karat besi. Rumus karat besi yaitu Fe 2 3 x 2. Jadi, proses korosi yang berlangsung paling lambat terjadi pada gambar (4), karena wadah dalam keadaan tertutup sehingga menghalangi kontak besi dengan udara. 38. Jawaban: a Proses pembentukan logam Al dapat dibuat melalui proses all-eroult. Metode ini dilakukan dengan cara mengubah Al 2 3 menjadi Al. 39. Jawaban: e Iodium/senyawanya digunakan untuk mencegah penyakit gondok dan antiseptik. Menjernihkan air menggunakan senyawa aluminium, yaitu tawas. Membuat pupuk menggunakan senyawa kalium, yaitu Kl dan K 2 S 4. Membuat detergen menggunakan senyawa natrium, yaitu Na. 40. Jawaban: d K + Z Ar γ Misal notasi inti Z a b Z a (40 + 0) 40; a 0 b (18 + 0) 19; b 1 a b Z 0 1 Z Jadi, Z adalah 0 1 β. Kimia Kelas XII 135

137 1. Jawaban: b Unsur Q terletak pada golongan VIA dan periode 3. al ini berarti unsur Q mempunyai elektron valensi 6 dan kulit atom 3 (subkulit 3). Konfigurasi elektron unsur Q adalah 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4. Nomor atom unsur Q adalah 16. Unsur dengan konfigurasi elektron 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 mempunyai elektron valensi 8 dan kulit atom 3 (golongan VIIIA dan periode 3). Unsur dengan konfigurasi elektron 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 mempunyai elektron valensi 7 dan kulit atom 3 (golongan VIIA dan periode 3). Unsur dengan konfigurasi elektron 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 mempunyai elektron valensi 2 dan kulit atom 4 (golongan IIA dan periode 4). Unsur dengan konfigurasi elektron 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 3d 2 merupakan konfigurasi elektron yang tidak tepat karena energi pada 3d lebih tinggi daripada 4s sehingga konfigurasi elektron seharusnya melewati 4s. 2. Jawaban: c Diagram orbital unsur X sebagai berikut. X [Ar] h j h Konfigurasi elektron unsur X sebagai berikut. X [Ar] 4s 2 3d 1 X 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 Nomor atom unsur X adalah 21. Unsur dengan nomor atom 17 mempunyai diagram orbital [Ne] h j h j h j h Unsur dengan nomor atom 18 mempunyai diagram orbital [Ne] h j h j h j h j atau [Ar]. Unsur dengan nomor atom 26 mempunyai diagram orbital [Ar] h jh jhhhh Unsur dengan nomor atom 30 mempunyai diagram orbital [Ar] h jh j h j h j h j h j 3. Jawaban: d Diagram orbital unsur Y sebagai berikut. Y [Ne] h j h j h j h Konfigurasi elektron unsur Y sebagai berikut. Y [Ne] 3s 2 3p 5 Y 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 Unsur Y mempunyai elektron valensi 7 dan kulit atom 3. Jadi, unsur Y terletak pada golongan VIIA dan periode 3. Unsur golongan IIIA dan periode 3 mempunyai diagram orbital [Ne] h j h Unsur golongan IIIB dan periode 4 mempunyai diagram orbital [Ar] h j h Unsur golongan VA dan periode 3 mempunyai diagram orbital [Ne] h j h h h j Unsur golongan VIIB dan periode 4 mempunyai diagram orbital [Ar] h j h h h h h 4. Jawaban: d Konfigurasi elektron sebagai berikut. 6 X 1s2 2s 2 2p 2 17 Y 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 Senyawa yang terbentuk adalah XY 4 karena X membutuhkan 4 elektron untuk membentuk konfigurasi stabil seperti golongan gas mulia (X menangkap 4 elektron dan Y menangkap 1 elektron). Pasangan elektron ± PEI jumlah atom Pasangan pusat pasangan elektron (3 jumlah atom ujung, kecuali ) 16 (3 4) 4 PEB pasangan pusat PEI Jadi, notasi VSEPR untuk molekul XY 4 adalah AX 4 dengan bentuk geometri atau molekul tetrahedral. Tetrahedral merupakan bentuk yang simetris karena tidak terdapat pasangan elektron bebas. Dengan demikian, senyawa tersebut bersifat nonpolar. 136 Latihan Ujian Nasional

138 5. Jawaban: c Senyawa X merupakan senyawa yang berikatan kovalen nonpolar. Senyawa yang berikatan kovalen nonpolar mempunyai titik leleh rendah dan tidak dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk lelehan maupun larutannya. Sementara itu, senyawa Z merupakan senyawa yang berikatan ion karena mempunyai titik leleh tinggi serta dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk lelehan maupun larutannya. Senyawa yang berikatan kovalen polar merupakan senyawa yang mempunyai titik leleh rendah, tidak dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk lelehannya, serta dapat menghantarkan arus listrik dalam bentuk larutannya. 6. Jawaban: b Persamaan reaksi pembuatan gas sebagai berikut. 8 4 (g) (g) (g) (g) Senyawa pereaksi berupa 4 dan 2. 4 mempunyai nama metana (alkana). 2 merupakan oksigen. Senyawa hasil reaksi berupa 2 2 dan mempunyai nama etuna (alkuna). 2 merupakan air. Butena mempunyai rumus kimia 4 8. Metena merupakan nama senyawa yang salah karena senyawa alkena yang paling sederhana adalah etena ( 2 4 ). Etana mempunyai rumus kimia 2 6. Etena mempunyai rumus kimia Jawaban: a mol Mg 0,167 mol mol l volume l M l L 2 M 0,02 mol Mg(s) + 2l(aq) Mgl 2 (aq) + 2 (g) Mula-mula : 0,167 mol 0,02 mol Reaksi : 0,01 mol 0,02 mol 0,01 mol 0,01 mol Setimbang: 0,157 mol 0,01 mol 0,01 mol mol 2 yang dihasilkan 0,01 mol Volume 2 yang dihasilkan dalam keadaan standar mol 2 22,4 L/mol 0,01 mol 22,4 L/mol 0,224 L 8. Jawaban: d Persamaan reaksi: 2 4 (g) (g) 2 2 (g) (g) Volume liter Volume 2 18 liter Volume liter leh karena koefisien 2 koefisien 2 maka volume 2 volume 2 6 liter. Volume yang dicari: volume yang diketahui Volume 2 4 yang bereaksi volume 2 6 liter 3 liter Volume 2 yang bereaksi volume 2 6 liter 9 liter Kenyataan tersebut sesuai hukum Avogadro yang berbunyi, pada temperatur dan tekanan yang sama, volume suatu gas sebanding dengan jumlah mol gas yang terdapat di dalamnya. ukum Gay Lussac menyatakan bahwa jika diukur pada tekanan dan temperatur yang sama, volume gas yang bereaksi dan volume gas hasil reaksi merupakan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. ukum Boyle menyatakan bahwa volume suatu gas berbanding terbalik dengan tekanan yang diterapkan padanya ketika suhu konstan. ukum Dalton menyatakan bahwa jika dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa, perbandingan massa dari suatu unsur yang bersenyawa dengan sejumlah tertentu unsur lain merupakan bilangan yang bulat dan sederhana. ukum Lavoisier menyatakan bahwa massa total suatu zat sesudah reaksi sama dengan massa total zat sebelum reaksi. 9. Jawaban: a Larutan elektrolit kuat dapat menghasilkan banyak gelembung gas dan dapat menyalakan lampu dengan terang saat diuji daya hantar arus listriknya. Larutan elektrolit kuat ditunjukkan oleh larutan nomor 1) dan 2). Larutan nomor 1) termasuk elektrolit kuat karena menghasilkan banyak gelembung gas meskipun lampu menyala redup. Larutan nomor 3) dan 5) merupakan larutan elektrolit lemah. Larutan elektrolit lemah menghasilkan sedikit gelembung gas dan menyalakan lampu dengan redup atau tidak dapat menyalakan lampu saat diuji daya hantar arus listriknya. Larutan nomor 4) merupakan larutan nonelektrolit. Larutan nonelektrolit tidak menghasilkan gelembung gas dan tidak dapat menyalakan lampu saat diuji daya hantar arus listriknya. Kimia Kelas XII 137

139 10. Jawaban: a Suatu asam setelah melepas satu proton akan membentuk spesi yang disebut basa konjugasi dari asam tersebut. Sementara itu, basa yang telah menerima proton menjadi asam konjugasi. Pasangan asam-basa setelah terjadi serah terima proton dinamakan asam basa konjugasi. 1) S 4 (aq) + 2 () 3 + (aq) + S 2 4 (aq) Asam Basa Asam Basa konjugasi konjugasi 2) 2 () + S 2 (aq) (aq) + S (aq) Asam Basa Basa Asam konjugasi konjugasi Jadi, spesi yang merupakan pasangan asam-basa konjugasi adalah S 4 dan S2 4 atau 2 dan. 11. Jawaban: e Air limbah 1 Metil merah merah p 4,2 Bromtimol biru kuning p 6,0 Fenolftalein tidak berwarna p 8,3 Jadi, p air limbah 1 4,2. Air limbah 2 Metil merah kuning p 6,3 Bromtimol biru biru p 7,6 Fenolftalein merah p 10,0 Jadi, p air limbah 2 10, Jawaban: a Grafik titrasi tersebut menunjukkan titrasi antara basa kuat (L) oleh asam kuat (X). V X 25 ml M X 0,1 M V L 10 ml V X M X n X V L M L n L 25 0, M L 1 M L 0,25 M Jadi, konsentrasi larutan basa L 0,25 M. 13. Jawaban: a Larutan penyangga dapat terbentuk antara asam lemah dengan garamnya atau basa lemah dengan garamnya. Larutan 1) dan 2) mol Na mol N L 0,1 M 0,0025 mol L 0,2 M 0,005 mol Na + N NaN + 2 Mula-mula : 0,0025 mol 0,005 mol Reaksi : 0,0025 mol 0,0025 mol 0,0025 mol 0,0025 mol Setimbang : 0,0025 mol 0,0025 mol 0,0025 mol Reaksi tersebut menghasilkan sisa berupa asam lemah dan garamnya sehingga merupakan larutan penyangga. Larutan 1) dan 3) mol Na mol L 0,1 M 0,0025 mol L 0,1 M 0,0025 mol Na + Na + 2 Mula-mula : 0,0025 mol 0,0025 mol Reaksi : 0,0025 mol 0,0025 mol 0,0025 mol 0,0025 mol Setimbang : 0,0025 mol 0,0025 mol Reaksi tersebut tidak menghasilkan sisa asam lemah, tetapi hanya menghasilkan garam sehingga termasuk hidrolisis. Larutan 2) dan 4) mol N mol N 4 L 0,2 M 0,005 mol L 0,2 M 0,005 mol N + N 4 N 4 N + 2 Mula-mula : 0,005 mol 0,005 mol Reaksi : 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol Setimbang : 0,005 mol 0,005 mol Reaksi tersebut tidak menghasilkan sisa asam lemah atau basa lemah, tetapi hanya menghasilkan garam sehingga termasuk hidrolisis. Larutan 3) dan 5) Pasangan tersebut tidak dapat bereaksi karena sama-sama bersifat asam. Larutan 4) dan 5) mol N 4 mol l L 0,2 M 0,005 mol L 0,2 M 0,005 mol N 4 + l N 4 l + 2 Mula-mula : 0,005 mol 0,005 mol Reaksi : 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol Setimbang : 0,005 mol 0,005 mol Reaksi tersebut tidak menghasilkan sisa basa lemah tetapi hanya menghasilkan garam sehingga termasuk hidrolisis. 14. Jawaban: a Garam bersifat netral merupakan garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa kuat (tidak terhidrolisis). KN 3 terbentuk dari basa kuat (K) dan asam kuat (N 3 ) sehingga bersifat netral. N 4 l terbentuk dari basa lemah (N 4 ) dan asam kuat (l) sehingga bersifat asam. Na 2 S 4 terbentuk dari basa kuat (Na) dan Kimia Kelas XII 138

140 asam kuat ( 2 S 4 ) sehingga bersifat netral. Na 2 3 terbentuk dari basa kuat (Na) dan asam lemah ( 2 3 ) sehingga bersifat basa. K terbentuk dari asam lemah ( ) dan basa kuat (K) sehingga bersifat basa. Jadi, pasangan garam yang bersifat netral ditunjukkan oleh nomor 1) dan 3). 15. Jawaban: c 1) u() 2, K sp 2, u() 2 u s s 2s K sp u() 2 [u 2+ ][ ] 2 2, s (2s) 2 2, s 3 s s 4, ) Fe() 2, K sp 8, Fe() 2 Fe s s 2s K sp Fe() 2 [Fe 2+ ][ ] 2 8, s (2s) 2 8, s 3 s 3 2, , s 0, , ) Pb() 2, K sp 1, Pb() 2 Pb s s 2s K sp Pb() 2 [Pb 2+ ][ ] 2 1, s (2s) 2 1, s 3 s 3 0, , s 1, ) Mg() 2, K sp 1, Mg() 2 Mg s s 2s K sp Mg() 2 [Mg 2+ ][ ] 2 1, s (2s) 2 1, s 3 s 3 0, , s 1, Jadi, urutan kelarutan senyawa dari yang kecil ke besar yaitu 3), 1), 2), dan 4). 16. Jawaban: d Larutan infus yang dimasukkan ke dalam pembuluh darah menerapkan sifat koligatif yaitu tekanan osmotik. Larutan infus bersifat isotonik dengan cairan intrasel agar tidak terjadi osmosis baik ke dalam ataupun ke luar sel darah, dengan demikian sel darah tidak mengalami kerusakan. Pemakaian glikol pada radiator kendaraan bermotor menerapkan sifat koligatif yaitu penurunan titik beku. Glikol mampu menurunkan suhu agar air radiator tidak mudah membeku sehingga mesin menjadi awet. 17. Jawaban: c a. b. c. d. e. Fase Terdispersi air air Padat Padat Gas 18. Jawaban: a a. b. c. d. e. f. Sifat-Sifat Koloid Adsorpsi Koagulasi Dialisis Efek Tyndall Gerak Brown Koloid pelindung Medium Terdispersi Gas air air Gas air 19. Jawaban: b Reaksi: + l + l Jenis Koloid Aerosol cair Emulsi Sol Aerosol padat Busa Penerapan dalam Kehidupan Sehari-hari Penggunaan norit, menghilangkan bau badan Penyaringan asap pabrik Proses cuci darah Sorot lampu di udara berkabut Gerakan partikel koloid Gelatin pada es krim asil reaksi berupa senyawa toluena dan asam klorida. Reaksi merupakan reaksi alkilasi karena senyawa benzena direaksikan dengan alkil halida sehingga satu atom pada benzena tersubstitusi oleh alkil (metil). 20. Jawaban: e Garam dari asam benzoat digunakan untuk bahan pengawet makanan dan pembasmi kuman. Bahan pembuat detergen dan bahan baku fenol adalah asam benzena sulfonat. Bahan baku plastik menggunakan stirena. 21. Jawaban: e Senyawa 1) mempunyai gugus fungsi B, berarti senyawa tersebut termasuk V aldehid. Nama IUPA senyawa 1) adalah 2-metil propanal. Senyawa 2) mempunyai gugus fungsi, berarti senyawa tersebut termasuk keton. Nama IUPA senyawa 2) adalah 2-butanon. B Propanal 2 V B Butanal 2 2 V 139 Latihan Ujian Nasional

141 2-metil propanol Butanon merupakan penamaan yang salah. 22. Jawaban: a Senyawa 2 (2-butanon) mempunyai isomer rantai apabila gugus fungsi dipindah dari atom semula ke atom yang lain. Gugus yang berada pada atom kedua dapat dipindah ke atom ketiga menjadi 2. Namun, nama senyawa ini tetap 2-butanon karena gugus tetap terikat pada atom nomor 2. Dengan demikian, isomer rantai 2-butanon hanya Jawaban: e Senyawa yang dihasilkan dari oksidasi senyawa alkohol dan tidak bereaksi dengan pereaksi Fehling maupun Tollens adalah senyawa keton. Senyawa keton mempunyai gugus fungsi. Senyawa keton sering digunakan sebagai pelarut cat kuku dan pelarut plastik. 24. Jawaban: a Senyawa 2 6 dapat berupa senyawa alkohol atau eter. Senyawa alkohol dengan rumus molekul 2 6 adalah etanol, digunakan sebagai antiseptik. Alkohol mempunyai gugus fungsi. Senyawa eter dengan rumus molekul 2 6 adalah dimetil eter, digunakan sebagai bahan bakar dan pelarut. Eter mempunyai gugus fungsi. 25. Jawaban: b a. b. c. d. e. Polimer Nilon Poliester Amilum Polistirena Polivinilklorida Kegunaan pada Industri Tekstil Tekstil Bahan makanan Plastik Pipa air 26. Jawaban: a Sukrosa bukan gula pereduksi sehingga tidak bereaksi dengan pereaksi Fehling. Selulosa merupakan polisakarida alam yang tidak dapat dihidrolisis, diperoleh dari bahan-bahan alam seperti kapas. Glukosa memberikan uji positif terhadap pereaksi Fehling, yaitu ditandai dengan terbentuknya endapan merah bata. Galaktosa memberikan uji positif dengan pereaksi Molisch, yaitu memberikan warna merah-ungu. Amilum menunjukkan uji positif dengan iodin, yaitu terbentuknya warna biru. 27. Jawaban: a Reaksi eksoterm membebaskan kalor ke lingkungan sehingga suhu lingkungan bertambah. Pada reaksi ini suhu setelah reaksi lebih besar dari sebelum reaksi. Jadi, gambar yang menunjukkan reaksi eksoterm adalah 1) dan 2). 28. Jawaban: e f merupakan perubahan entalpi pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsur penyusunnya, contoh 2 (g) + 2 (g) 2(g) kj mol 1 d merupakan perubahan entalpi penguraian 1 mol senyawa menjadi unsur-unsur penyusunnya, contoh Nal(s) Na(s) + l 2 (g) +kj mol 1 c merupakan perubahan entalpi pembakaran 1 mol senyawa karbon menghasilkan gas 2 dan uap air, contoh: 1) 3 8 (g) (g) 3 2 (g) () kj mol 1 2) () + 2 (g) 2 (g) () kj mol Jawaban: c rde reaksi N terhadap 2 ditentukan dari reaksi 3 dan 4. 4 (2) n (2) 2 (2) n n 2 rde reaksi 2 terhadap N ditentukan dari reaksi 1 dan 2. ( )m ( )1 ( )m m 1 rde total reaksi n + m Kimia Kelas XII 140

142 30. Jawaban: e Laju reaksi yang hanya dipengaruhi oleh konsentrasi terdapat pada gambar nomor 5) terhadap 1). Laju reaksi pada gambar 1) terhadap 2) dipengaruhi oleh luas permukaan. Laju reaksi pada gambar 2) terhadap 3) dipengaruhi oleh konsentrasi, luas permukaan, dan pengadukan. Laju reaksi pada gambar 3) terhadap 4) dipengaruhi pengadukan. Laju reaksi pada gambar 3) dan 5) dipengaruhi oleh pengadukan. 31. Jawaban: d Produk akan semakin banyak dihasilkan jika reaksi bergeser ke arah produk. Apabila pada reaksi kesetimbangan suhu dinaikkan, kesetimbangan akan bergeser ke arah endoterm. Jika dikehendaki produk berlimpah, reaksi ke arah produk harus bersifat endoterm, seperti pada reaksi 2) dan 3). Reaksi endoterm ditandai dengan positif. Reaksi 1) dan 4) merupakan reaksi eksoterm sehingga jika suhu dinaikkan, kesetimbangan akan bergeser ke reaktan. Kondisi ini mengakibatkan produk berkurang. 32. Jawaban: b Reaksi kesetimbangan: 2 (g) + I 2 (g) 2I(g) K c 0,5 K c Jika [ 2 ] P M dan [I] Q M maka: 0,5 [I 2 ] 33. Jawaban: c au(s) + bn 3 (aq) + c+ (aq) du 2+ (aq) + en(g) + f 2 () u : a d, misal a 1, d 1 N : b e, misal b 2, e 2 : b e 2 c 2f f + e, f b 2 e f; leh karena jumlah muatan u di ruas kanan adalah +2 maka jumlah u di ruas kiri harus 3. Jadi, a 3, d 3 3u(s) + 2N 3 (aq) u 2+ (aq) + 2N(g) () a 3, b 2, c 3, dan d Jawaban: a E sel dapat berlangsung apabila berharga positif. E sel E reduksi E oksidasi Notasi sel yang dapat berlangsung dituliskan dari reaksi oksidasi reaksi reduksi. Notasi sel: Mg Mg 2+ Al 3+ Al 35. Jawaban: c Anode : Mg Mg e 3 E +2,38 V Katode: Al e Al 2 E 1,66 V + 3Mg + 2Al 3+ 3Mg Al E +0,72 V Jadi, harga E sel persamaan reaksi tersebut +0,72 V. 36. Jawaban: a Larutan elektrolit us 4 mempunyai valensi 2. t 30 menit detik W e 37. Jawaban: b Terjadinya korosi pada setang sepeda dapat dicegah dengan cara melapisi setang dengan krom. Pencegahan korosi dengan menghubungkan ke magnesium diterapkan pada tower sutet (menara). Pencegahan korosi dengan mengoleskan oli/minyak goreng diterapkan pada rantai kendaraan atau sepeda. Proteksi katodik diterapkan pada kaleng minuman ringan. Pembuatan alloy atau paduan logam diterapkan pada stainlees steel. 38. Jawaban: c No. 1) 2) 3) 4) Unsur Besi Silikon Belerang Natrium 39. Jawaban: d Logam yang dihasilkan dari reaksi tersebut adalah aluminium. Sifat aluminium sebagai berikut. 1) Tahan karat. 2) Membentuk oksida amfoter. 3) Konduktor listrik yang baik. 4) Tidak dapat membentuk molekul diatomik, tetapi poliatomik. 40. Jawaban: b Pb Bi + X X 0 1 X X 0 1 e Nama Proses Tanur tinggi Reduksi Si 2 Frasch Down 141 Latihan Ujian Nasional

143 Pendidikan karakter (*) Kreatif Ekonomi kreatif ( ) Kreatif Kimia Kelas XII 441 Silabus Sekolah :.... Kelas/Semester : XII/1 Mata Pelajaran : Kimia Standar Kompetensi : 1. Menjelaskan sifat-sifat koligatif larutan nonelektrolit dan elektrolit. Kompetensi Dasar Materi Pokok/ Nilai dan Pembelajaran Materi yang Diintegrasikan Kegiatan Pembelajaran Indikator Pencapaian Kompetensi Teknik 1.1 Menjelaskan penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku larutan, dan tekanan osmosis termasuk sifat koligatif larutan. Pengertian dan Jenis Sifat Koligatif Mendeskripsikan satuan konsentrasi yang digunakan dalam perhitungan sifat koligatif. Menjelaskan satuan konsentrasi yang digunakan dalam perhitungan sifat koligatif. Tes tertulis 1.2 Membandingkan antara sifat koligatif l a r u t a n nonelektrolit dengan sifat koligatif larutan elektrolit yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan. Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit 1. Menentukan sifat koligatif larutan nonelektrolit berdasarkan hukum Raoult. Menjelaskan pengertian sifat koligatif larutan nonelektrolit (hukum Raoult). Tes tertulis Penilaian Bentuk Instrumen ontoh Instrumen Pilihan ganda 1 dalam gram dalam gram dalam gram dalam gram 1 mol zat terlarut pelarut terdapat e. dalam ml 1 mol zat terlarut larutan terdapat 1 mol zat terlarut pelarut terdapat gram zat terlarut pelarut terdapat gram zat terlarut pelarut terdapat molal apabila.... mempunyai konsentrasi Suatu larutan dikatakan d. c. b. a. Pilihan ganda Kenaikan titik didih molal bergantung pada.... a. jenis pelarut b. titik didih pelarut c. molalitas larutan d. molaritas larutan e. jenis zat terlarut Alokasi Waktu Alat dan Sumber Belajar 14 jp 1. Buku PG Kimia Kelas XII, Intan Pariwara, halaman Buku PR Kimia Kelas XII, Intan Pariwara, halaman Buku PG Kimia Kelas XII, Intan Pariwara, halaman Buku PR Kimia Kelas XII, Intan Pariwara, halaman Seperangkat alat dan bahan percobaan penurunan titik beku larutan

144 442 Silabus Kompetensi Dasar Materi Pokok/ Nilai dan Pembelajaran Materi yang Diintegrasikan Kegiatan Pembelajaran 2. Menentukan tekanan uap larutan berdasarkan zat yang terlarut di dalamnya. 3. Menentukan tekanan uap larutan nonelektrolit berdasarkan data percobaan. 4. Menganalisis diagram P T untuk menafsirkan penurunan tekanan uap, penurunan titik beku, dan kenaikan titik didih larutan. Indikator Pencapaian Kompetensi Menjelaskan pengaruh zat terlarut yang sukar menguap terhadap tekanan uap pelarut. Menghitung tekanan uap larutan nonelektrolit berdasarkan data percobaan. Menjelaskan diagram P T untuk menafsirkan penurunan tekanan uap, penurunan titik beku, dan kenaikan titik didih larutan. Teknik Tes tertulis Tes tertulis Tes tertulis Penilaian Bentuk Instrumen ontoh Instrumen Pilihan ganda Perhatikan gambar beberapa larutan di bawah ini! P Q R S T Keterangan: partikel zat terlarut Jika mol pelarut semua larutan tersebut dianggap sama, maka larutan yang mempunyai tekanan uap paling besar adalah.... a. P d. S b. Q e. T c. R Uraian Tekanan uap jenuh air pada suhu 20 adalah 18 mmg. Apabila ke dalam 0,75 mol air dilarutkan 0,25 mol glukosa, tentukan penurunan tekanan uap jenuh larutan pada suhu tersebut! Pilihan ganda Diagram berikut menyatakan diagram P T air, larutan urea 0,2 M. Titik didih larutan urea 0,2 M dinyatakan oleh titik.... a. E d. K b. F e. L c. Alokasi Waktu Alat dan Sumber Belajar 4. Seperangkat alat dan bahan percobaan kenaikan titik didih larutan

145 Kimia Kelas XII 443 Kompetensi Dasar Materi Pokok/ Pembelajaran Sifat Koligatif Larutan Elektrolit Nilai dan Materi yang Diintegrasikan Kegiatan Pembelajaran 5. Mengkaji literatur tentang pengertian osmosis dan tekanan osmotik serta terapannya. 6. Menghitung tekanan osmotik larutan nonelektrolit. 1. Melakukan perhitungan terhadap tekanan uap larutan elektrolit. 2. Melakukan percobaan untuk mengamati penurunan titik beku larutan elektrolit dan nonelektrolit. 3. Melakukan perhitungan T f larutan elektrolit dan nonelektrolit. ( ) Indikator Pencapaian Kompetensi Menjelaskan pengertian osmosis dan tekanan osmotik serta terapannya. Menghitung tekanan osmotik larutan nonelektrolit. Menghitung tekanan uap larutan elektrolit menggunakan faktor Van t off berdasarkan data percobaan. Mengamati penurunan titik beku suatu zat cair akibat penambahan zat terlarut melalui percobaan. Menghitung penurunan titik beku larutan elektrolit dan nonelektrolit. Teknik Tes tertulis Tes tertulis Tes tertulis Tes unjuk kerja Tes tertulis Penilaian Bentuk Instrumen ontoh Instrumen Uraian dengan larutan 2 S 0,3 M! a. glukosa 0,9 M b. KN 3 0,6 M c. urea 0,3 M d. Na 2 S 4 0,2 M berikut yang hipotonik Tentukan larutan-larutan Uraian Sebanyak 6,84 gram sukrosa dilarutkan ke dalam air hingga volumenya menjadi 2 L. Jika R 0,082, tentukanlah tekanan osmotik larutan sukrosa (M r 342) pada suhu 25! Pilihan ganda At a coastal area, the vapor pressure of x gram of Na solution in 500 gram of water is 1 atmosphere at If the constant boiling point of water (K b ) is 0.5 kg/mol, what is the value of x? (M r Na 40 g/mole) a. 2 gram d. 8 gram b. 4 gram e. 10 gram c. 6 gram Uji petik kerja prosedur Lakukan percobaan untuk mengamati penurunan titik beku larutan elektrolit dan nonelektrolit berupa akuades, cuka, dan urea dalam tabung reaksi yang dimasukkan ke dalam campuran es dan garam dapur! Pilihan ganda Jika diketahui K f air 1,86 /m, larutan Na 4% (M r 40) membeku pada suhu.... Alokasi Waktu Alat dan Sumber Belajar

146 444 Silabus Kompetensi Dasar Materi Pokok/ Pembelajaran Nilai dan Materi yang Diintegrasikan Kegiatan Pembelajaran 4. Melakukan percobaan untuk mengamati kenaikan titik didih larutan elektrolit dan nonelektrolit. (*) 5. Melakukan perhitungan T b larutan elektrolit dan nonelektrolit. 6. Melakukan perhitungan terhadap tekanan osmotik larutan elektrolit. Indikator Pencapaian Kompetensi Mengamati kenaikan titik didih suatu zat cair akibat penambahan zat terlarut melalui percobaan. Menghitung kenaikan titik didih larutan elektrolit dan nonelektrolit. Menghitung tekanan osmotik larutan elektrolit. Teknik Tes unjuk kerja Tes tertulis Tes tertulis Penilaian Bentuk Instrumen ontoh Instrumen a. 1,86 b. 1,96 c. 3,72 d. 3,88 e. 5,82 prosedur kerja Uji petik meter! atat suhu larutan! didih menggunakan termometer! setiap larutan saat mendidih bersamaan dan ukur suhu ketiga larutan secara gelas kimia! Didihkan masing-masing ke dalam an Nal, dan larutan urea Masukkan akuades, larutan Pilihan ganda Ke dalam 250 gram air dilarutkan 17,4 gram K2 S 4. Jika K b air 0,52 /molal, kenaikan titik didih larutan tersebut adalah.... (A r : K 39, S 32, 16) a. 0,208 b. 0,312 c. 0,416 d. 0,624 e. 0,832 Pilihan ganda Tekanan osmotik darah manusia pada suhu 37 sebesar 7,626 atm (R 0,082 L atm mol 1 K 1 ). Massa Nal yang harus dilarutkan dalam 1 L larutan sehingga pada suhu 37 isotonik dengan darah manusia yaitu... gram. (A r Na 23, A r l 35,5) a. 8,775 b. 11,70 c. 17,55 d. 35,10 e. 175,50 Alokasi Waktu Alat dan Sumber Belajar

147 Kimia Kelas XII 445 Kompetensi Dasar Materi Pokok/ Nilai dan Pembelajaran Materi yang Diintegrasikan Kegiatan Pembelajaran Indikator Pencapaian Kompetensi Teknik 7. Membandingkan sifat koligatif larutan elektrolit dan nonelektrolit berdasarkan data percobaan. Menganalisis data percobaan untuk membandingkan sifat koligatif larutan elektrolit dan nonelektrolit. Tes tertulis Penilaian Bentuk Instrumen ontoh Instrumen Pilihan ganda Tabel berikut menunjukkan data sejumlah zat terlarut yang dilarutkan dalam air. Larutan Mol Volume Zat Larutan Terlarut (ml) 1. 0, , , , ,1 250 Jika R 0,082 L atm mol 1 K 1 dan pengukuran dilakukan pada suhu tetap, larutan yang mempunyai tekanan osmotik paling besar adalah.... a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 e. 5 Alokasi Waktu Alat dan Sumber Belajar

148 Pendidikan karakter (*)Peduli Lingkungan Ekonomi kreatif ( ) Inovatif 446 Silabus Silabus Sekolah :.... Kelas/Semester : XII/1 Mata Pelajaran : Kimia Standar Kompetensi : 2. Menerapkan konsep reaksi oksidasi-reduksi dan elektrokimia dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari. Kompetensi Dasar Materi Pokok/ Nilai dan Pembelajaran Materi yang Diintegrasikan Kegiatan Pembelajaran Indikator Pencapaian Kompetensi Teknik Bentuk Instrumen Penilaian ontoh Instrumen Alokasi Waktu 2.1 Menerapkan konsep reaksi oksidasireduksi dalam sistem elektrokimia yang melibatkan energi listrik dan kegunaannya dalam mencegah korosi dan dalam industri. Persamaan Reaksi Redoks 1. Menuliskan persamaan reaksi redoks setara dengan cara setengah reaksi (ion elektron). 2. Menuliskan persamaan reaksi redoks setara dengan cara perubahan bilangan oksidasi (PB). Menyetarakan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi (ion elektron). Menyetarakan reaksi redoks dengan cara perubahan bilangan oksidasi (PB). Tes tertulis Tes tertulis Uraian Uraian Balance the equation of the following redox reaction: P(s) + N 3 (aq) P 3 4 (aq) + N(g) Selesaikan reaksi redoks berikut dengan cara bilangan oksidasi dan cara setengah reaksi! 10 jp 3. Merancang dan melakukan percobaan untuk mengamati ciri reaksi redoks yang berlangsung spontan. Menyimpulkan ciriciri reaksi redoks yang berlangsung secara spontan melalui percobaan. Tes unjuk kerja Uji petik kerja prosedur Tambahkan larutan Masukkan logam u Masukkan logam Zn ke dalam larutan yang telah diampelas dalam larutan AgN 3! Amati yang terjadi! telah diampelas ke berbentuk spiral yang I 2 sampai terjadi perubahan warna! Na 2 S 2 3 tetes demi tetes ke dalam larutan hingga terjadi perubahan warna! lalu teteskan larutan ampur larutan KMn 4 dengan 2 S 4! Panaskan hingga suhu 60 a. d. c. b. 2 S 4! Amati yang terjadi! Alat dan Sumber Belajar 1. Buku PG Kimia Kelas XII, Intan Pariwara, halaman Buku PR Kimia Kelas XII, Intan Pariwara, halaman Seperangkat alat dan bahan percobaan reaksi redoks 4. Seperangkat aat dan bahan percobaan reaksi redoks spontan

149 Kimia Kelas XII 447 Kompetensi Dasar Materi Pokok/ Pembelajaran Sel Elektrokimia Nilai dan Materi yang Diintegrasikan Kegiatan Pembelajaran 4. Menentukan jenis reaksi oksidasi atau reduksi serta zat yang bertindak sebagai oksidator dan reduktor. 5. Menganalisis gambar susunan sel Volta dan menyebutkan fungsi tiap bagiannya. ( ) 6. Menuliskan persamaan reaksi redoks spontan berdasarkan harga potensial reduksi. Indikator Pencapaian Kompetensi Mengidentifikasi jenis reaksi, oksidator, dan reduktor. Menggambarkan susunan sel Volta atau sel Galvani dan menjelaskan fungsi setiap bagiannya. Menjelaskan terjadinya reaksi redoks spontan berdasarkan harga potensial reduksi. Teknik Portofolio Tes tertulis Tes tertulis Penilaian Bentuk Instrumen ontoh Instrumen Dokumen pekerjaan Lengkapilah tabel berikut untuk menentukan jenis reaksi (oksidasi atau reduksi)! No. Reaksi Jenis Reaksi 1. S 2 4 S S S Fel 2 Fel r r KMn 4 Mn Pilihan ganda Perhatikan gambar berikut! Pasangan elektrode yang digunakan pada aki timbal asam seperti gambar adalah.... Katode Anode a. Ag 2 Zn b. Pb 2 Pb c. Mn 2 + Zn N 4 l d. Ni 2 d e. 2 2 Pilihan ganda Diketahui data potensial elektrode standar: Ag + (aq) + e Ag(s) E +0,80 volt Zn 2+ (aq) + 2e Zn(s) E 0,76 volt In 3+ (aq) + 3e In(s) E 0,34 volt Mn 2+ (aq) + 2e Mn(s) E 1,20 volt Alokasi Waktu Alat dan Sumber Belajar

150 448 Silabus Kompetensi Dasar Materi Pokok/ Nilai dan Pembelajaran Materi yang Diintegrasikan Kegiatan Pembelajaran Indikator Pencapaian Kompetensi Teknik 7. Menuliskan lambang sel atau diagram sel dan reaksi-reaksi yang terjadi pada sel Volta. Menuliskan lambang sel dan reaksi-reaksi yang terjadi pada sel Volta. Tes tertulis Penilaian Bentuk Instrumen ontoh Instrumen Reaksi redoks di bawah ini yang dapat berlangsung spontan adalah.... a. Zn(s) + Mn 2+ (aq) Mn(s) + Zn 2+ (aq) b. 3Ag(s) + In 3+ (aq) In(s) + 3Ag + (aq) c. 2In(s) + 3Mn 2+ (aq) 3Mn(s) + 2In 3+ (aq) d. 3Zn(s) + 2In 3+ (aq) 3Zn 2+ (aq) + 2In(s) e. 2Ag(s) + Mn 2+ (aq) Mn(s) + 2Ag + (aq) Pilihan ganda Suatu sel Volta disusun seperti pada gambar berikut. Diagram sel Volta yang benar adalah.... a. Al(s) Al 3+ (aq) u 2+ (aq) u(s) b. Al 3+ (aq) Al(s) u(s) u 2+ (aq) c. u 2+ (aq) u(s) Al(s) Al 3+ (aq) d. u(s) u 2+ (aq) Al 3+ (aq) Al(s) e. Al(s) u 2+ (aq) Al 3+ (aq) u(s) (Ujian Nasional 2009/2010) Alokasi Waktu Alat dan Sumber Belajar