BAB 2 STRUKTUR DAN IKATAN KIMIA

(1)

1 By: Science Go (SG) Olympiad

BAB 2

STRUKTUR DAN IKATAN KIMIA

A. PILIHAN GANDA

NO SOAL PEMBAHASAN

1

Perak (nomor atomnya 47) suatu target yang atraktif untuk sintesis nanokristal, mempunyai dua isotop alami: perak-107 dan perak- 109. Kelimpahan relatif dari dua isotop ini adalah 51,84% atom untuk perak-107 dan 48,16% atom untuk perak 109. Jumlah proton, neutron dan elektron untuk kation ¹⁰⁹Ag²⁺yaitu:

Proton neutron elektron

A. 47 62 45

B. 47 61 46

C. 47 60 45

D. 47 62 47

E. 47 61 45

2

Suatu atom unsur X, oksidanya dapat berupa XO₂dan XO₃. Bila oksida tersebut dilarutkan dalam air akan terbentuk asam lemah H2XO3 dan asam kuat H2XO4. Bagaimanakah konfigurasi elektronik yang paling luar dari unsur X tersebut?

A. s²p² B. s²p³ C. s²p⁴ D. s²p⁵ E. s²p⁶

3

Berikut ini, manakah yang tepat mengenai deskripsi dot-elektron untuk sulfur dioksida, SO2?

(2)

2 By: Science Go (SG) Olympiad 4

Di antara pernyataan berikut yang benar adalah : A. ¹⁸O dan ¹⁹F mempunyai jumlah neutron sama.

B. ¹⁴C dan ¹⁴N adalah isotop karena nomor massanya sama . C. ¹⁸O^-2 mempunyai jumlah elektron yang sama dengan ²⁰Ne.

D. A dan B benar.

E. A dan C benar

5

1. Perhatikanlah unsur unsur dalam susunan berkala yang terdapat dalam perioda ke 2 dari blok-p. Energi ionisasi pertama dari unsur unsur ini adalah:

A. Naik dari B ke Ne B. Turun dari B ke Ne

C. Naik dari B ke O, turun untuk F, dan kemudian naik untuk Ne D. Turun dari B ke N dan naik beraturan dari N ke Ne

E. Naik dari B ke N, turun untuk O dan naik dari O ke Ne

6

2. Berikut ini mengenai radius ion, berturut turut: F^-, N^-3 , P^-3, S^-2. Urut urutan yang benar mengenai radius ion tersebut adalah:

A. Radius F^- > N^-3 > P^-3 > S⁼ B. Radius S^-2 > P^-3 > N^-3 >F^- C. Radius P^-3 > N^-3 > S^-2 > F^- D. Radius P^-3 > S^-2 >N^-3 > F^- E. Radius N^-3 >S^-2> F^- > P^-3-

7

Pasangan manakah di bawah ini yang memiliki jumlah netron yang sama…

A. ¹⁹₉F^ dan ₁₀²²Ne D. ₁₆³²S dan ₁₃²⁹Al B. ¹⁴₆C dan ¹⁴₇N E. ³₁T dan ₁²D C. ²³₁₁Na^dan ₁₂²³Mg^

8

Ge memiliki konfigurasi elektron [Ar] 3d¹⁰4s²4p². Sewaktu membentuk Ge⁴⁺ elekron akan dikeluarkan menurut urutan:

I II III IV A. 4p 4p 4s 4s B. 4p 4p 3d 3d C. 4s 4s 4p 4p D. 4s 4s 3d 3d E. 3d 4s 4p 3d

9 Dari kelompok senyawa berikut ini, manakah yang tidak mematuhi aturan oktet:

(3)

3 By: Science Go (SG) Olympiad A. NH3, PH3, SO3 D. NO2-

, SO32-

, SCN^- B. H2O, CH2Cl2, CO2 E. HOCl, Cl2CO, N2H4 C. BF3, SF4, ICl3-

10

Struktur molekul berikut ini:

Hibridisasi atom C₂ , O dan N berturut turut adalah:

A. sp², sp² dan sp³ D. sp, sp² dan sp³ B. sp³, sp³ dan sp³ E. sp², sp² dan sp² C. sp³, sp² dan sp

11

Berikut ini senyawa manakah yang mempunyai sudut ikatan sekitar 109,5º?

A. SO3 D. PCl3

B. NO3-

E. IF3 C. BF3

12

Pasangan berikut ini manakah yang merupakan isotop unsur:

A. ²²11X, ⁷⁹38X²⁺ D.¹¹⁶92X²⁺, ¹¹⁹92X B.⁹⁶45X, ¹¹⁶92X E. ²³³99X²⁺, ¹¹⁶92X⁴⁺

C.¹¹⁶92X²⁺, ¹²²89X²⁺

13

Atom unsur mempunyai konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3.

Senyawa yang paling mungkin terbentuk dengan Br adalah:

A. XBr D. XBr3 B. XBr2 E. X3Br2 C. X₂Br₃

14

15

Manakah spesi yang isolektronik dengan NO2+

? A. N2O D. NO

B. NO₂^– E NH₄⁺ C. NH₂^–

(4)

Berturut turut, bagaimana masing masing hibridisasi dari atom nomor 1 hingga nomor 4 berikut ini:

A. sp2 sp sp2 sp3 D. sp3 sp2 sp3 sp B. sp2 sp2 sp3 sp E. sp3 sp2 sp3 sp3 C. sp3 sp2 sp2 sp

17

Geometri molekul dari CH₂O adalah…

A. square planar D. octahedral

B. trigonal planar E. Jawaban A, B, C dan D salah C. tetrahedral

18

Berikut ini adalah konfigurasi unsur X dan Z:

X = 1s22s22p3 Z = 1s22s22p63s23p4

Mengenai X dan Z yang manakah pernyataan yang benar?

A. X dan Z keduanya mudah membentuk ion negative (anion) B. X membentuk anion dan Z hanya membentuk ion positif (kation)

C. X membentuk kation dan Z hanya membentuk anion D. X dan Z keduanya mudah membentuk kation

E. X dan Z keduanya tidak dapat membentuk anion atau kation

19

Anda sedang melakukan identifikasi Isotop unsur X. Unsur X tersebut ternyata mempunyai 2 jenis isotop yaitu 378X dengan massa 377,99 amu dan 383X dengan massa 382,98 amu.Bila massa rata rata unsur X adalah 379,64 amu, tentukanlah komposisi kelimpahan isotop unsur X tersebut.

A. 378X = 70,9 % ; dan 383X = 29,1%

B. 378X = 66,9 % ; dan 383X = 33,1%

C. 378X = 56,7 % ; dan 383X = 43,3 % D. 378X = 48,6 % ; dan 383X = 51,4%.

E. 378X = 39,4 % ; dan 383X = 60,6%

20

Bentuk geometri pasangan elektron untuk molekul yang atom pusatnya masing-masing mempunyai pasangan elektron ikatan dan pasangan elektron bebas (PEI dan PEB) berturut-turut sebanyak: (4

(5)

5 By: Science Go (SG) Olympiad dan 0) pasang, (3 dan 1) pasang dan (2 dan 2) pasang adalah…

a. Tetrahedral, trigonal planar, linier b. Tetrahedral, trigonal planar, bengkok c. Piramidal, trigonal planar, linier

d. Tetrahedral, trigonal piramidal, bengkok e. Tidak ada jawaban yang benar

21

Satu dari struktur resonansi ion SCN– yang digambarkan di bawah ini:

Muatan formal untuk setiap atom dalam struktur resonansi di atas adalah…

a. Atom S = –1, atom C atom = –1, dan atom N = +1 b. Atom S = 0, C atom = 0, dan atom N = 0

c. Atom S = 0, atom C = 0, dan atom N = –1 d. Atom S = –1, C atom = 0, dan atom N = 0 e. Atom S = +1, atom C = 0, dan atom N = –2

22

Dari senyawa berikut: CH4, AsH3, CH3NH2, H2Te, HF, senyawa yang menunjukkan adanya ikatan hidrogen adalah:

A. AsH₃, H₂Te B. AsH₃, CH₃NH₂ C. CH₄, AsH₃, H₂Te D. CH₃NH₂, HF E. HF dan H₂Te

23

Ion-ion berikut ini adalah isoelektronik. Di antara ion-ion berikut yang mempunyai radius paling kecil adalah:

a. Br b. Sr²⁺

c. Rb⁺ d. Se

e. Semua spesi tersebut mempunyai radius yang sama karena mempunyai jumlah elektron yang sama

24

Struktur Lewis untuk molekul hidrogen sianida (HCN) menunjukkan…

A. 2 ikatan rangkap dua dan 2 pasang elektron bebas pada atom N.

B. 1 ikatan C-H, 1 ikatan C=N, 1 pasang elektron bebas pada atom C dan 1 pasang elektron bebas pada atom N.

(6)

6 By: Science Go (SG) Olympiad C. 1 ikatan C-H, 1 ikatan C-N, 2 pasang elektron bebas pada atom C

dan 3 pasang elektron pada atom N.

D. 1 ikatan rangkap tiga antara C dan N, 1 ikatan N-H dan 2 pasang elektron bebas pada atom C.

E. 1 ikatan rangkap tiga antara C dan N, 1 ikatan C-H dan 1 pasang elektron bebas pada atom N.

25

Panjang ikatan O-O yang paling pendek terdapat dalam molekul…

A. O2 B. O3 C. H2O2 D. O2F2 E. H2S2O8

26

Berdasarkan teori VSEPR, pasangan molekul/ion yang memiliki geometri segiempat planar adalah…

a. NH₄⁺ dan S₂O₃^2- b. CCl₄ dan SiF₄ c. SO42-

dan BF4-

d. ICl4-

dan XeO4

e. POF₃ dan SF₄

27

Berikut ini, ion manakah yang mempunyai jumlah elektron lebih banyak dari proton dan jumlah proton lebih banyak dari jumlah neutron? [D = ₁H²]

A. D- B. D3O+

C. He+ D. OH-

E. OD-

28

Nilai perubahan entalpi untuk proses yang digambarkan oleh persamaan ini:

Na(s)  Na++ e- Adalah sama dengan:

A. Energi ionisasi pertama dari natrium B. Perubahan entalpi penguapan natrium

C. Jumlah energi ionisasi dan afinitas elektron dari natrium D. Jumlah perubahan entalpi atomisasi dan energi ionisasi pertama dari natrium

E. Jumlah perubahan entalpi atomisasi dan afinitas elektron dari natrium

(7)

Titanium mempunyai struktur elektronik 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2. Berikut ini, manakah senyawa yang keberadaannya tidak sesuai dengan sifat unsur titanium?

A. K2TiO4 B. TiO

C. K3TiO6 D. TiO2

E. TiCl3

30

Di antara molekul atau ion berikut: PO₃^3-, CO₃, NO3-

, BrO3-

, molekul atau ion yang isoelektronik adalah…

A. PO₃^3-, NO3-

, dan BrO³^- B. PO₃^3- dan BrO3-

C. PO₃^3- dan NO³^- D. CO₃ dan BrO3-

E. CO₃ dan NO3-

31

Suatu gas CO2 dalam air dan mengalami ionisasi secara tidak sempurna, interaksi antar pelarut dan zat terlarut yang tepat adalah..

a. Ikatan Hidrogen b. Gaya/interaksi ion-ion

c. Interaksi ion-dipole d. Interaksi dipole sesaat e. Gaya disperse London

32

Dari kelompok senyawa berikut ini, manakah yang tidak mematuhi aturan oktet?

A. PH3, NH3, SO3

B. NO2-

, SO32-

, SCN^- C. Cl₂O, CHFCl₂, CO₂ D. NaOCl, Cl₂CO, N₂H₄ E. GaF3, SF4, BrCl3-

33

Energi ionisasi dari beberapa unsur dinyatakan dalam tabel berikut.

Unsur (Energi Ionisasi (kJ/mol)

Pertama Kedua Ketiga Keempat Kelima Keenam

P 484 4.590 6.940 9.560 13.680 16.680

Q 736 1.440 7.740 10.590 13.660 18.080

R 1.090 2.350 4.610 6.228 37.890 47.700

S 1.490 2.890 4.570 7.480 9.470 53.200

T 1.870 2.010 3.150 3.970 5.020 54.900

Unsur yang dapat membentuk ion X^3- adalah...

A. P B. Q C. R D. S E. T

(8)

8 By: Science Go (SG) Olympiad B. ESSAY

1. Fosgen adalah gas beracun yang digunakan ketika perang dunia I. Senyawa ini dibuat dari campuran gas karbonmonoksida dan gas klorin dengan bantuan sinar matahari. Fosgen mengandung karbon sebanyak 12.14% , oksigen 16.17% , dan klor 71.69% massa. Massa molarnya 98.9 g/mol.

(a) Dari data tersebut tentukan rumus kimia fosgen (b) Tuliskan persamaan reaksi pembentukan fosgen

(c) Gambarkan tiga struktur Lewis dari fosgen yang mengikuti aturan Oktet (d) Nyatakan muatan formal masing-masing atom pada ketiga struktur tersebut

(e) Dengan dasar muatan formal, Tuliskan persamaan reaksi pembentukan fosgen dengan menggambarkan struktur Lewis semua pereaksi dan produknya

2. Perhatikan empat atom dengan konfigurasi elektron sebagai berikut:

Atom Konfigurasi elektron

A 1s² 2s² 2p³

B 1s² 2s² 2p⁵

C 1s² 2s² 2p⁶3s² D 1s² 2s² 2p⁶3s² 3p⁴

a. Atom manakah yang ukurannya paling besar? Jelaskan!

b. Atom manakah yang bersifat paramagnetik dan diamagnetik? Jelaskan!

c. Atom manakah yang memiliki energi ionisasi pertama paling besar? Jelaskan!

d. Atom manakah yang memiliki energi ionisasi paling kecil? Jelaskan!

e. Tuliskan rumus kimia senyawa yang dapat dihasilkan dari unsur-unsur yang ada pada data diatas!

3. Anda mempunyai senyawa SNF₃ dan SeF₄ (atom pusatnya ditandai dengan huruf tebal).

a. Apa orbital hibrida masing masing atom pusat pada SNF₃ dan SF₄ dan gambarkan sketsa bentuk geometri molekul masing masing.

b. Manakah dari kedua senyawa tersebut yang bersifat polar? Jelaskan.

c. Gaya antar molekul apa yang dominan pada padatan SNF3?

d. Seandainya atom pusat pada molekul SNF3 adalah S (NSF3):

i. Tentukan orbital hibrida atom S, dan sketsakan bentuk geometrinya.

ii. Struktur molekul manakah yang stabil antara SNF3 dan NSF3

4. Nitril fluorida adalah gas tak berwarna yang sangat reaktif, dan titik didihnya sangat rendah (-72

°C). Gas ini digunakan sebagai bahan oksidator pada pendorong roket dan agen fluorinasi.

(9)

9 By: Science Go (SG) Olympiad Komposisi molekulnya (% berat) mengandung 21,55% N, 49,23% O dan sisanya F.

Densitasnya pada 20oC dan tekanan 1,00 atm adalah 2,7 g/L.

a. Menurut anda, nitril fluorida apakah senyawa fluorida molekular atau ionik?

b. Tentukan rumus molekul nitril fluorida c. Gambarkan struktur Lewis nitril fluorida d. Jelaskan bentuk molekul nitril fluorida dan berapa besar sudut FNO e. Apakah nitril fluorida merupakan senyawa polar? jelaskan

5. Gambarkan struktur Lewis dan muatan formal senyawa/ion berikut, serta perkirakan bentuk molekulnya.

a. SF3-

b. NO₃^- c. O3

d. N2O e. F2IO2-

6. Untuk menghitung energi elektron pada atom hidrogen dan ion yang mirip hidrogen dengan persamaan energi En = dan diperoleh energi elektron atom hidrogen pada kulit pertama (n =1) sebesar – 13,6 eV.

a. Apa arti ion yang mirip hidrogen?

b. Jelaskan makna Z dan n dari persamaan di atas c. Dengan menggunakan persamaan tersebut, hitunglah nilai energi elektron (dalam

satuan eV) pada atom hidrogen di kulit keempat d. Hitung energi elektron (dalam satuan eV) pada ion N

6+

di kulit ke dua e. Berapa besar energi yang dipancarkan (dalam satuan eV) ketika elektron pada atom nitrogen tersebut berpindah dari kulit kedua ke kulit keempat?