Pililah satu jawaban yang paling benar. (skor tiap soal 1,5 benar semua skor 18)

15  23 

Teks penuh

(1)

wanibesak.wordpress.com 1 Nama : Laurensius E. Seran NIM : 607332411998

UNSUR-UNSUR TRANSISI PERIODE KE EMPAT : TEMBAGA

Jawablah soal-soal berikut dengan cara menjodohkan dengan jawaban-jawaban yang telah disiapkan dikolom pilihan. Setiap soal dapat memiliki jawaban lebih dari satu dan jawaban di kolom pilihan dapat digunakan beberapa kali untuk soal yang berbeda. (skor tiap soal 1 benar semua skor 12)

No Soal Pilihan

1 Senyawa yang terbentuk melibatkan pembentukan ikatan

kovalen koordinasi antara ion logam atau logam dengan ion nonlogam disebut.... (B)

2 Dalam senyawa koordinasi, logam atau ion logam

disebut....(I)

3 Atom yang memberikan elektronnya ke ion logam atau atom

logam dalam senyawa koordinasi disebut....(J)

4 Ion atau molekul netral yang atom-atomnya memiliki

elektron untuk diberikan pada logam atau ion logam dalam senyawa koordinasi disebut....(G)

5 Perhatikan gambar berikut

Cu

Cl Cl

NH3

NH3

Berdasarkan Gambar di atas Cu disebut sebagai....(I) N disebut sebagai....(J) NH3 disebut sebagai....(G)

Cl disebut sebagai....(G,I)

(2)

wanibesak.wordpress.com 2 Pililah satu jawaban yang paling benar. (skor tiap soal 1,5 benar semua skor 18)

1. Suatu unsur disimbolkan dengan . Jika dalam bentuk X2+ berapa jumlah proton, elektron dan neutron unsur tersebut berturut-turut adalah....

A. 29, 29. 36 B. 29, 27, 36 C. 65, 29, 36 D. 36, 65, 65 E. 36, 29, 29

2. Dari beberapa spesies berikut, spesi-spesi manakah yang menunjukan isoelektron.... A.

B. C. D. E.

3. Pernyataan berikut yang bukan menyatakan sifat unsur transisi ialah.... A. Sebagian besar mempunyai beberapa bilangan oksidasi

B. Semuanya berupa unsur logam

C. Dapat membentuk senyawa koordinasi D. Merupakan oksidator yang kuat E. Sebagian besar senyawanya berwarna

4. Berapa bilangan oksidasi Cu dalam CuSO4.5H2O dan CuCl.... A. 2 dan 1

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

5. Nomor atom unsur L dan M berturut-turut adalah 24 dan 29. Berapa jumlah elektron tidak berpasangan unsur L dan M....

(3)

wanibesak.wordpress.com 3 C. 2 dan 9

D. 0 dan 1 E. 5 dan 6

6. Perhatikan beberapa sifat unsur berikut Berwarna kuning

Penghantar panas dan listrik yang baik Padat pada suhu kamar dan mudah ditempa

Setelah diruncingkan digunakan sebagai penangkal petir yang dipasang di atas gedung

Unsur yang sesuai dengan sifat-sifat di atas adalah.... A. Besi

B. Emas C. Kobalt D. Tembaga E. Galium

7. Perhatikan konfigurasi elektron beberapa unsur berikut

P Q R

Berdasarkan Gambar di atas, unsur P, Q dan R terletak pada periode.... A. 1, 1 dan 4

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

8. Berdasarkan gambar pada soal nomor 4, energi ionisasi mulai dari terbesar ke terkecil adalah....

(4)

wanibesak.wordpress.com 4 B. Q, R dan P

C. R, P dan Q D. R, Q dan P E. P, R dan Q

9. CuCl, CuO dan CuF2 termasuk senyawa....

A. Senyawa kompleks karena ikatan kovalen koordinasi

B. Senyawa kovalen karena partikel terkecilnya berupa molekul

C. Senyawa ionik karena perbedaan keelektronegatifan atom-atom yang berikatan lebih kecil dari 1,7

D. Senyawa kovalen karena adanya pemakaian bersama pasangan elektron untuk mencapai konfigurasi oktet

E. Senyawa ionik karena disusun oleh unsur logam dan nonlogam

10.Unsur X memiliki nomor atom 29. Konfigurasi elektron dari X2+ sama dengan.... A. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9

B. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2 C. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 3d10 D. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 E. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9

11.Dari beberapa senyawaan tembaga berikut, senyawa yang tembaga memiliki bilangan oksidasi +3 adalah....

A. Cu(NO3)2.3H2O B. Cu2O

C. CuS

D. CuSO4.5H2O E. K3CuF6

12.Perhatikan tebel berikut (skor tiap soal 1 benar semua 3)

v x

(5)

wanibesak.wordpress.com 5 Isilah pernyataan-pernyataan berikut dengan tanda, = (sama dengan), > (lebih besar) atau < (lebih kecil).

Jika nomor atom unsur v lebih kecil x dan nomor atom y lebih besar nomor atom unsur v dan x. Maka

1. Energi ionisasai unsur v cenderung .. (<).. dari unsur x dan energi ionisasi unsur x ....(>) dari energi ionisasi unsur y.

2. Jari-jari unsur v cenderung ..(<).. dari unsur x dan jari-jari unsur x ..(<).. dari jari-jari unsur y

3. Afinitas elektron unsur v ..(>).. dari unsur x

ISILAH TEKA-TEKI SILANG BERIKUT (skor tiap soal 1 benar semua skor 12)

1 4

2 3

8

5 6 7

9

10 11

Pertanyaan

1. Sebutan untuk zat yang diperoleh dari reaksi antara suatu zat dengan oksigen 2. Nama mineral CuFeS2 yang merupakan sumber utama logam tembaga

3. Nama paduan tembaga 70% dengan seng 30% yang biasanya digunakan untuk membuat ornamen-ornamen atau perhiasan.

4. Apa warna kristal tembaga sulfat anhidrat yang telah menyerap sejumlah molekul air atau uap air?

5. NH3 dalam senyawa kompleks [Cu(NH3)4]2+ berlaku sebagai?

6. Sebutan untuk zat yang diperoleh dari reaksi antara suatu unsur dengan belerang 7. Tembaga adalah salah satu unsur yang mudah ditempa atau dibentuk. Apa istilah yang

digunakan untuk logam yang mudah ditempa atau dibentuk?

(6)

wanibesak.wordpress.com 6 11.Nama paduan tembaga 80% dengan timah putih 20% yang biasanya digunakan

sebagai medali dalam kejuaraan tertentu. Jawaban Teka-Teki Silang SKOR TIAP SOAL ESAI

No Skor

1 skor tiap zat 2 benar semua skor 6 2 Skor tiap nomor 2

Benar semua 8 3 Skor tiap nomor 1

Benar semua skor 4 4 Benar semua skor 4 5 Skor 2

6 Skor 5

7 Skor tiap nomor 1,5 Benar semua skor 5 8 Skor 4

9 Skor 5

10 Skor tiap nomor 2 Benar semua skor 8 11 Skor 4

1. Dalam suatu percobaan direaksikan tembaga(II) sulfat dengan NaOH dingin

menghasilkan endapan zat A yang berwarna biru. Endapan yang terbentuk bila telah disaring kemudian dipanaskan akan diperoleh zat B sebagai oksida tembaga yang berwarna yang berwarna coklat karena mengalami dehidrasi. Endapan coklat ini akan berubah menjadi zat C yang berwarna merah bata jika direaksikan dengan aldehit. Pertanyaan

Berdasarkan data-data di atas, tulislah rumus kimia zat A, B dan C. Jawab

(7)

wanibesak.wordpress.com 7 2. Perhatikan sifat-sifat unsur periode empat pada Tabel berikut.

Sifat Unsur Lambang Unsur

Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn

Nomor atom 21 22 23 24 25 26 27 28 23 30

Jari-jari atom (Å) 1,44 1,32 1,22 1,18 1,17 1,17 1,16 1.15 1,17 1,25 Jari-jari ion M2+ (Å) - 1,00 0,93 0,87 0,81 0,75 0,79 0,83 0,87 0,88 Titik leleh (°C) 1541 1660 1890 1857 1244 1235 1495 1453 1083 420 Titik didih (°C) 2831 3287 3380 2672 1962 1750 2870 2732 2567 907

Dengan memperhatikan Tabel di atas, jawablah beberapa pertanyaan berikut. 1. Mengapa jari-jari atom dari Sc sampai Ni cenderung semakin kecil? 2. Jelaskan hubungan antara jari-jari atom dengan energi ionisasi? 3. Mengapa jari-jari atom lebih besar dari jari-jari ion?

4. Berdasarkan konfigurasi elektron pada soal nomor 4, jelaskan kaitan antara jumlah elektron pada subkulit d dengan titik leleh dan titik didih?

Jawaban

1. Jari-jari atom cenderung semakin kecil karena dari Sc ke Ni terletak pada satu periode. Unsur-unsur yang terletak pada satu periode jari-jari atom semakin kecil seiring bertambah nomor atom. Hal ini disebabkan unsur-unsur yang terletak pada satu periode jumlah kulit tetap sedangkan muatan inti bertambah besar seiring bertambahnya nomor atom (jumlah proton), sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar (elektron valensi) semakin kuat, maka jari-jarinya semakin kecil. 2. Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan atom atau ion dalam keadaan gas untuk

melepaskan elektron yang terletak pada kulit terluar (elektron valensi). Energi yang dibutuhkan, digunakan untuk mengatasi gaya tarik inti terhadap elektron yang dilepaskan. Elektron valensi letaknya jauh dari inti sehingga lebih mudah dilepaskan. Oleh sebab itu makin besar jari-jari atom energi ionisasi makin kecil.

3. Jari-jari ion pada Tabel lebih kecil karena ion positif terbentuk karena atom netral melepaskan elektronnya, sehingga gaya tarik inti terhadap elektron pada kulit yang lebih dalam lebih besar.

(8)

wanibesak.wordpress.com 8

yang tidak berpasangan meningkat sampai dengan golongan VIB dan VIIB, setelah itu elektron pada orbital d mulai berpasangan sehingga titik didih dan titik leleh turun.

3. Berilah nama sistematik (IUPAC) dari senyawa-senyawa berikut a. CuO

b. Cu2O

c. CuSO4.5H2O d. Cu(NO3)2.3H2O

Jawab

a. Tembaga(II) oksida b. Tembaga(I) oksida

c. Tembaga(II) sulfat pentahidrat d. Tembaga(II) nitrat trihidrat

4. Perhatikan konfigurasi elektron unsur-unsur periode empat berikut:

21Sc = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2

22Ti = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2

23V = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s2

24Cr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 25Mn = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2

26Fe = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

27Co = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2

28Ni = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2

29Cu = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1

30Zn = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2

Berdasarkan konfigurasi elektron di atas tulislah unsur manakah yang bersifat

paramagnetik dan diamagnetik, jika ada beberapa yang bersifat paramagnetik urutkan mulai dari yang terkuat ke yang terlemah?

Jawab

(9)

wanibesak.wordpress.com 9 sifat magnetnya. Berdasarkan penjelasan tersebut unsur-unsur transisi periode

keempat yang bersifat :

Paramagnetik adalah: Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni dan Cu. Kekuatan magnet dari unsur transisi adalah: Cr Mn Fe V Co dan Sc = Cu.

Diamagnetik: Zn. Sc dan Cu dapat juga bersifat diamagnetik. Hal ini disebabkan, kedua logam tersebut hanya memiliki 1 elektron tidak berpasangan sehingga medan magnet yang timbul akibat rotasi elektron pada sumbu rotasinya sangat kecil.

5. Menurut azas Aufbau pengisian elektron ke dalam subkulit selalu dimulai dari subkulit yang mempunyai tingkat energi rendah ke subkulit yang mempunyai tingkat energi lebih tinggi. Jelakan mengapa konfigurasi elektron Cu dengan nomor atom 29 ditulis (Ar) 3d10 4s1 bukan (Ar) 3d9 4s2?

Jawab

Karena bersasarkan eksperimen subkulit d yang terisi penuh (d10) atau setengah penuh (d5) lebih stabil.

6. Perhatikan potensial reduksi dari beberapa logam berikut: Cu2+ + 2e Cu E0sel = +0,034 volt

Au3+ + 3e Au E0

sel = +1,50 volt Ag+ + e Ag E0

sel = +0,80 volt

Jelaskan ion apa yang mengendap terlebih dahulu, jika ion-ion di atas berada dalam satu larutan kemudian di elektrolisis menggunakan ekektoda karbon?

Jawab

Untuk mengetahui ion mana yang mengendap atau tereduksi terlebih dahulu dapat dilihat dari E0sel masing-masing ion. Semakin besar potensial reduksi, ion logam semakin mudah mengalami reaksi reduksi. Jadi ion logam yang mengendap terlebih dahulu adalah ion Au3+ kemudian diikuti ion Ag+ dan yang terakhir adalah ion Cu2+.

7. Perhatikan reaksi berikut:

Cu2O(s) + H2SO4(encer panas) Cu(s) + CuSO4(aq) + H2O(l) Pertanyaan

(10)

wanibesak.wordpress.com 10 b. Tentukan spesi yang bertindak sebagai reduktor dan oksidator pada reaksi di atas c. Sebutkan dan jelaskan tipe/jenis reaksi di atas

Jawab

a. Oksidator atau zat pengoksidasi atau oksidatif atau agen oksidasi adalah spesies yang dapat menyebabkan spesies lain mengalami reaksi oksidasi atau spesies yang mengalami reaksi reduksi, sedangkan reduktorataureduktif atau zat pereduksi atau agen reduksi adalah spesies yang menyebabkan spesies lain mengalami reaksi reduksi atau spesies yang mengalami reaksi oksidasi.

b. Spesi yang bertindak sebagai reduktor dan oksidator yaitu Cu.

c. Reaksi disproporsionasi yakni reaksi redoks yang oksidator dan reduktornya merupakan spesies yang sama. Jadi dalam reaksi disproporsionasi satu unsur yang awalnya hanya memiliki satu tingkat oksidasi mengalami oksidasi dan reduksi sekaligus. Bilangan oksidasi Cu pada reaktan (Cu2O) adalah 1, sedangkan bilangan oksidasi Cu produk adalah 0 untuk Cu dan 2 untuk CuSO4.

8. Tulislah langkah-langkah yang diperlukan untuk menyetarakan reaksi antara tembaga dan larutan asam nitrat berikut.

Cu(s) + HNO3(aq) Cu(NO3)2(aq) + NO(g) + H2O(l)

Jawab

Langkah-langkah penyetaraan:

1. Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.

Cu(s) + HNO3(aq) Cu(NO3)2(aq) + NO(g) + H2O(l)

2. Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya disetarakan huruf sebagai kofisien sementara.

Koefisien Cu(NO3)2 = 1, dan koefisien yang lain menggunakan huruf. Persamaan reaksi

menjadi:

aCu(s) + bHNO3(aq) 1Cu(NO3)2(aq) + cNO(g) + dH2O(l)

3. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1. Pada reaksi di atas, hanya Cu yang dapat langsung disetarakan yaitu a = 1. Untuk unsur yang lainnya walaupun terkait langsung dengan Cu(NO3)2 tetapi tidak dapat langsung

disetarakan karena terdapat di lebih dari dua zat yang belum mempunyai harga korfisien. Maka untuk menyetarakannya ikuti persamaan-persamaan berikut:

(11)

wanibesak.wordpress.com 11 Menyetarakan atom H → b = 2d ... (2)

Menyetarakan atom O → 3b = 6 + c + d ... (3)

Dari persamaan-persamaan di atas nyatakan nilai c dan d dalam b, sebagai berikut:

Dari persamaan (1), b = 2 + c → c = b – 2

Dari persamaan (2), b = 2d → d = 0,5 b Substitusikan nilai c dan d ke dalam persamaan (3)

3b = 6 + c + d

3b = 6 + (b – 2) + (0,5 b) 1,5b = 4

b =

4. Nilai b yang telah diperoleh di substitusikan ke persamaan (1) dan (2) untuk memperoleh nilai c dan d. Maka nilai c dan d berturut-turut adalah

5. Persamaan reaksinya menjadi:

1Cu(s) + HNO3(aq) 1Cu(NO3)2(aq) + NO(g) + H2O(l)

karena masih dalam bentuk pecahan maka dikalikan 3 agar diperoleh koefisien dalam bentuk bilangan bulat.

3Cu(s) + 8HNO3(aq) 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)

Jumlah atom di produk dan reaktan

Atom Reaktan Produk

Cu 3 3

H 8 8

N 8 8

O 24 24

9. Tembaga murni biasanya diperoleh dengan cara elektrolisis. Pada sel elektrolisis tembaga kotor digunakan sebagai anoda, tembaga murni sebagai katoda dan CuSO4 sebagai elektrolit. Jelaskan dan tulislah reaksi yang terjadi pada anoda dan katoda? Jawab

Selama proses elektrolisis berlangsung tembaga di anoda teroksidasi menjadi Cu2+ kemudian direduksi di katoda menjadi logam Cu di katoda.

Katoda : Cu2+(aq) + 2e ―→ Cu(s)

(12)

wanibesak.wordpress.com 12 Pada proses ini, massa anoda semakin berkurang karena larut dalam elektrolit yang digunakan sedangkan massa katoda (tembaga murni) makin bertambah. Pengotor-pengotor berupa Ag, Au, dan Pt mengendap sebagai lumpur di anoda.

10.Perhatikan notasi sel volta berikut:

Zn(s)│Zn2+ (1,00 M)

|| Cu2+(1,00 M)│Cu(s) Berdasarkan notasi sel tersebut:

a. Tunjukan letak anoda dan kotada

b. Berilah keterangan atau maksud dari setiap spesies yang ada pada notasi sel tersebut.

c. Tulislah reaksi-reaksi yang terjadi pada elektroda (anoda dan katoda). d. Jika diketahui potensial reduksi

Zn2+ + 2e Zn E0 = -0,76 volt Cu2+ + 2e Cu E0 = +0,34 volt

Ramalkan dan jelaskan apakah reaksi-reaksi redoks berikut dapat berlangsung secara spontan.

1. Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s)

2. Zn2+(aq) + Cu(s) Zn(s) + Cu2+(aq)

Jawab

a. Anoda dan kotoda

Zn(s) / Zn2+ (1,00 M) || Cu2+ (1,00 M) / Cu(s)

anoda katoda

(13)

wanibesak.wordpress.com 13

dan elektrolitnya elektrolitnya elektrodelogam

garis vertikal atau

miring pemisah elektroda dan elektrolitnya

dua garis vertikal atau miring yang memisahkan anoda dan katoda menyatakan jembatan garam

konsentrasi elektrolit

c. Reaksi yang terjadi di anoda dan katoda Anoda : Zn Zn2+ + 2e

Katoda : Cu2+ + 2e Cu

d. Reaksi redoks dapat berlangsung secara spontan bila potensial redoksnya bertanda positif. Potensial redoks merupakan penjumlahan antara potensial reduksi dan potensial oksidasi dari spesi-spesi yang mengalami reduksi dan spesi yang mengalami oksidasi.

Reaksi Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s)

pada reaksi di atas Zn mengalami reaksi oksidasi sedangkan Cu mengalami reaksi reduksi. Oleh sebab itu, Zn ditulis sebagai setengah reaksi oksidasi sedangkan Cu ditulis sebagai setengah reaksi reduksi, lalu jumlahkan potensial elektrodenya untuk memperoleh potensial sel (E°sel).

Oksidasi : Zn+ 2e Zn2+

Potensial sel dapat juga dihitung menggunakan rumus sebagai berikut. E°redoks = E°katoda - E°anoda

= E°Cu - E°Zn

= +0,34 volt – (-0,76 volt) = + 1,10 volt

Karena potensial sel (E°sel) atau potensial redoks (E°redoks) yang dihasilkan positif

(14)

wanibesak.wordpress.com 14

Reaksi Zn2+(aq) + Cu(s) Zn(s) + Cu2+(aq)

Pada reaksi di atas Zn mengalami reaksi reduksi sedangkan Cu mengalami reaksi oksidasi, sehingga E0sel yang dapat dihitung sebagai berikut.

Reduksi : Zn2+ + 2e Zn E°= -0,76 volt

Oksidasi : Cu Cu2+ + 2e E° = -0,34 volt

Redoks : Zn2+

(aq) + Cu(s) Zn(s) + Cu2+(aq) E°redoks = -1,1 volt

Reaksi redoks di atas tidak dapat berlangsung secara spontan karena potensial sel (E°sel) atau potensial redoks (E°redoks) yang dihasilkan bernilai negatif.

11.10 g senyawa CuSO4.xH2O dipanaskan sampai semua molekul air yang diikat menguap sehingga diperoleh 7 g CuSO4. Jika diketahui Ar.Cu = 40; O = 16, S = 32, dan H = 1, tentukan nilai x dari senyawa tersebut?

Jawab

Cara lain

(15)

wanibesak.wordpress.com 15 CuSO4.xH2O CuSO4 + H2O

mol CuSO4 sebelum dan setelah reaksi tetap = 0,05 mol

0,05 mol 0,05 mol 0,05x mol

0,05x = 3 g

18 g/mol

x = 3

18 x 0,05 mol

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...