najamudin17.files.wordpress.com · kimia kelas xii 1 setelah mempelajari bab ini, peserta didik...

1Kimia Kelas XII

Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu:1. menjelaskan penyebab adanya fenomena sifat koligatif larutan pada penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan

titik beku, dan tekanan osmotik;2. membedakan sifat koligatif larutan elektorlit dan larutan nonelektrolit;3. terampil menyajikan hasil analisis beradasarkan data percobaan terkait penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan

titik beku dan tekanan osmosis;4. terampil mengolah dan menganalisis data percobaan untuk membandingkan sifat koligatif larutan elektrolit dengan sifat

koligatif larutan nonelektrolit yang konsentrasinya sama.

Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, siswa:1. menghargai dan mensyukuri karunia Tuhan Yang Maha Esa yang berupa sifat koligatif larutan dan manfaatnya dalam

mempermudah kebutuhan sehari-hari;2. berperilaku kerja sama dan kreatif dalam menyelesaikan tugas serta hemat dalam menggunakan bahan kimia.

• Mengamati perbedaan titik didih antara akuadesdengan larutan garam serta perubahan titik beku es.

• Mencari informasi tentang penggunaan garam untukmencairkan salju.

• Mendiskusikan jenis-jenis sifat koligatif larutan.• Mendiskusikan konsentrasi larutan yang meliputi fraksi

mol, molalitas, dan molaritas.• Membuat rancangan percobaan pengaruh zat terlarut

terhadap penurunan titik beku larutan.• Mengamati pengaruh zat terlarut terhadap penurunan

titik beku larutan melalui percobaan.

• Mengamati perbedaan titik didih larutan yang berbedakonsentrasi dari video.

• Mendiskusikan sifat koligatif larutan nonelektrolit.• Mengamati perbedaan kenaikan titik didih larutan

nonelektrolit dan larutan elektrolit melalui percobaan.• Mendiskusikan sifat koligatif larutan elektrolit yang

dipengaruhi oleh faktor Van’t Hoff.• Mendiskusikan penerapan sifat koligatif dalam

kehidupan sehari-hari.• Menerapkan sifat koligatif penurunan titik beku

membuat es puter dalam tugas proyek.

Sifat Koligatif Larutan dan Satuan Konsentrasi Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit dan Elektrolit

Koligatif Larutan

• Mensyukuri karunia Tuhan Yang Maha Esa berupa sifat koligatif yang bermanfaat dalam mempermudah kegiatan pemenuhankebutuhan sehari-hari.

• Mampu menerapkan sikap kerja sama dan kreatif dalam melaksanakan tugas kelompok.• Bersikap hemat dalam menggunakan bahan-bahan kimia demi menjaga lingkungan.• Bersikap teliti dalam pengamatan praktikum maupun mengerjakan soal.• Menjelaskan penyebab sifat koligatif larutan.• Menjelaskan pengaruh konsentrasi terhadap sifat koligatif larutan.• Mampu menyelesaikan perhitungan terkait sifat koligatif larutan.• Menjelaskan perbedaan sifat koligatif larutan nonelektrolit dan larutan elektrolit.• Menentukan sifat koligatif larutan elektrolit menggunakan faktor Van’t Hoff.• Menyajikan rancangan percobaan penurunan titik beku.• Menyajikan diagram P-T untuk menunjukkan sifat koligatif larutan.• Menyajikan laporan percobaan penurunan titik beku dan percobaan kenaikan titik didih.

2 Koligatif Larutan

A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: dSifat koligatif larutan merupakan sifat yang hanyabergantung pada banyaknya zat yang terlarut dalampelarut. Jumlah zat terlarut akan memengaruhi sifatkoligatif larutan, yaitu titik didih, titik beku, tekananuap, dan tekanan osmotik larutan. Jenis zat terlaruttidak memengaruhi sifat koligatif larutan. Begitujuga dengan jenis dan jumlah pelarut.

2. Jawaban: eDiagram P–T tersebut menunjukkan tekanan dansuhu pada saat air dan larutannya berubah wujud.Tekanan dan suhu yang menggambarkanperubahan wujud air menjadi uap ditunjukkan olehgaris E–F. Garis E–F membatasi bentuk larutandari cair ke gas.

3. Jawaban: dTekanan uap akan semakin turun jika jumlah zatterlarut semakin banyak. Jumlah zat terlarutdengan jumlah pelarut sama secara berurutan darilarutan I hingga ke V yaitu 6, 5, 7, 9, dan 8. Dengandemikian, jumlah zat terlarut paling banyak terdapatpada gambar IV (larutan D) sehingga tekananuapnya paling kecil.

4. Jawaban: cKonsentrasi 1 molal artinya terdapat 1 mol zatterlarut dalam 1.000 gram pelarut.

5. Jawaban: cMol NaOH = V × M

= 0,2 L × 2 mol/L= 0,4 mol

Massa NaOH = (n × Mr)NaOH

= 0,4 × 40= 16 gram

Massa larutan = V × ρ= 200 × 1,20 g/mL= 240 gram

m = n × 1.000

p

= n × 1.000

(240 16)−

= 0,4 × 1.000224

= 1,78 ≈ 1,8Jadi, kemolalan larutan NaOH sebesar 1,8 m.

6. Jawaban: bMr Cuka (CH3COOH) = 60 g/molMr H2O = 18 g/mol

nCH3COOH = r

mM =

15 gram60 = 0,25 mol

nH2O =

r

mM =

90 gram18 = 5 mol

XCH3COOH = 3

3 2

CH COOH

CH COOH H O

n

n n+ = 0,25

0,25 5+ = 0,05

Jadi, fraksi mol cuka dalam larutan sebesar 0,05.

7. Jawaban: c

Xmetanol = me tanol

metanol air

nn n+

0,5 = m

m a

nn n+

0,5(nm + na) = nm

0,5 nm + 0,5 na= nm

0,5 na = 0,5 nm

na = nmmisal na = nm = 1

% massa = m r

m r a r

n M(n M ) (n M )

×× + ×

% massa = r

r r

1 M(1 M ) (1 M )

×× + ×

% massa = 32

32 18+ × 100%

= 0,64 × 100%= 64%

Jadi, persen metanol dalam larutan sebesar 64%.

8. Jawaban: e

m = r

mM ×

1.000p

= 0,660 ×

1.000100

= 0,1 mJadi, larutan tersebut mempunyai konsentrasi 0,1molal.

9. Fraksi mol NaOH = 0,05Fraksi mol H2O = 1 – 0,05 = 0,95Mr air = 18

XNaOH = 2

mol NaOHmol NaOH mol H O+

0,5 = 2

mol NaOHmol NaOH mol H O+

0,05 mol NaOH + 0,5 mol H2O = mol NaOH0,95 mol NaOH = 0,05 mol H2O

mol naOH = 0,050,95 × mol H2O

3Kimia Kelas XII

Molalitas (m) = mol NaOH × 100

p

= (0,050,95 × mol H2O) ×

2 r 2

1.000mol H O M H O×

Molalitas (m) = 0,05 1.000

0,95 18××

= 2,92Jadi, kemolalan larutan NaOH sebesar 2,92 m.

10. 46% massa etanol berarti 46 gram etanol dan54 gram air.

m = r

mM ×

1.000p =

4646 ×

1.00054 = 18,52 molal

Jadi, molalitas larutan C2H5OH sebesar 18,52 m.

B. Uraian

1. Air laut mengandung banyak zat terlarut. Adanyazat terlarut memengaruhi tekanan uapnya. Zatterlarut volatil (mudah menguap) meningkatkantekanan uap air laut, sedangkan zat terlarutnonvolatil (tidak mudah menguap) menurunkantekanan uap air laut. Adanya garam yang terlarutdalam air laut, tekanan uap jenuh air laut menjadilebih rendah mengakibatkan dibandingkan airmurni.

2. Larutan 6 gram urea dalam 200 gram air.Mr urea = 60 g/mol

Jumlah mol urea = 16 g

60 g mol− = 0,1 mol

Massa pelarut = 200 gram = 0,2 kg

m = np =

0,1mol0,2 kg = 0,5 mol kg–1

Jadi, larutan urea tersebut mempunyai memolalan0,5 m.

3. Misal massa larutan 100 gram.Dalam 100 gram larutan urea 20% terdapat 20 gramurea dan 80 gram air.

Mr air = 18 g/molMr urea = 60 g/mol

Jumlah mol air = 180 g

18 g mol− = 4,44 mol

Jumlah mol urea = 120 g

60 g mol− = 0,33 mol

Xurea = 0,33 mol(4,44 0,33) mol+

= 0,069

Jadi, fraksi mol urea dalam larutan sebesar 0,069.

4. Dimisalkan massa larutan 100 gram.Dalam 100 gram larutan glukosa 12% terdapat:

glukosa 12% = 12

100 × 100 g = 12 gram

air (pelarut) = 100 – 12 = 88 gram

Jumlah mol glukosa = 112 g

180 g mol− = 0,067 mol

Massa pelarut = 88 gram = 0,088 kg

m = np =

0,067 mol0,088 kg = 0,76

Jadi, kemolalan larutan glukosa sebesar 0,76 m.

5. Mr HCl = 36,5 g/molMassa larutan = 1.000 mL × 1,1 gram/mL

= 1.100 gram

Massa HCl = 18,25100 × 1.100 gram

= 200,75 gramMassa H2O = (1.100 – 200,75) gram

= 899,25 gram

nHCl = 200,75

36,5 = 5,50 mol

nH2O = 899,25

18 = 49,96 mol

XHCl = 5,50

5,50 49,96+ = 0,1

XH2O = 1 – 0,1 = 0,9Jadi, fraksi mol larutan asam klorida sebesar 0,1dan fraksi mol air sebesar 0,9.

A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: cρair = 1 gram/mLJika volume air = 150 mL, berarti massa air= 150 gramp = 150 gramKb air = 0,52°C/mΔTb = m · Kb

ΔTb = r

massa sukrosaM sukrosa

× 1.000p

× Kb

= 3,42342 ×

1.000150 × 0,52

= 0,035°CJadi, larutan mengalami kenaikan titik didih 0,035°C.

4 Koligatif Larutan

2. Jawaban: d

ΔTf = r

massaM NaCl

× 1.000p

× Kf × {1 + (n – 1)α}

= 11758,5 ×

1.0001.500 × 1,86 × {1 + (2 – 1)1}

= 4,96°CJadi, besarnya penurunan titik beku larutan NaCladalah 4,96°C.

3. Jawaban: cΔTb = m · Kb

ΔTb = 1

r

massa zat terlarut (g)

M zat terlarut (g mol )

kg pelarut−

× Kb

0,48°C = 1

3,8 g

152 g mol

0,2 kg−

× Kb

Kb = 10,48 C 0,2 kg 152 g mol

3,8 g

−° × ×

= 3,84 °C kg mol–1

Jadi, tetapan titik didih molal kloroform Kb =3,84°C kg mol–1.

4. Jawaban: bmassa zat X = 5 gramMr zat X = 492Vlarutan = 500 mL = 0,5 LT = 27°C = 300 KR = 0,082 L atm mol–1K–1

π = M · R · T

= r

massaM

× 1V × R · T

= 5

492 × 1

0,5 × 0,082 × 300

= 0,5 atmJadi, tekanan osmotik larutan sebesar 0,5 atm.

5. Jawaban: dπ = M · R · T

π = mol

volume · R · T

Larutan yang memiliki tekanan osmotik paling

besar yaitu larutan yang perbandingan mol

volumepaling besar.

Larutan 1; mol

volume = 0,1 × 1.000200 = 0,5

Larutan 2; mol

volume = 0,1 × 1.000400 = 0,25

Larutan 3; mol

volume = 0,2 × 1.000300 = 0,67

Larutan 4; mol

volume = 0,2 × 1.000250 = 0,8

Larutan 5; mol

volume = 0,2 × 1.000500 = 0,4

Jadi, tekanan osmotik paling besar dimiliki olehlarutan 4).

6. Jawaban: eBesarnya kenaikan titik didih larutan sebandingdengan konsentrasi molal (m) sehingga dalampelarut yang sama, semakin tinggi konsentrasimolalnya, titik didih larutan itu juga semakin tinggi.Dengan demikian, larutan sukrosa 0,5 m mem-punyai titik didih paling tinggi.

7. Jawaban: bAdanya zat terlarut pada suatu larutan memengaruhititik didih larutan, yaitu mengakibatkan titik didihlarutan lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya.

8. Jawaban: c

ΔTb = r

massa sampelM sampel

× 1.000p

× Kb benzena

1,25 = 4,5135 × 1.000

p × 2,53

p = 4,5135 × 1.000 × 2,53 ×

11,25 atau

= 4,5 × 103 × 2,53135 ×

11,25

Jadi, massa sampel yang dilarutkan sebanyak

4,5 × 103 × 2,53135 ×

11,25 .

9. Jawaban: b200 mL = 0,2 liter dan 27°C = 300 K

π = r

mM V × R × T =

3,6180 0,2× × (0,082)(300)

= 2,46 atmJadi, tekanan osmotik larutan glukosa sebesar2,46 atm.

10. Jawaban: cm (massa zat terlarut) = 24 gramV (volume air) = 250 mL = 0,25 LT = 27 + 273 = 300 K

Suhu(°C)

Teka

nan

(atm

)

K

L

I HE F

Larutan

Pelarut murni

Gas

Padat

Cair

1 atm

0°C 100°CTitik bekularutan

Titik bekuair

Titikdidih air

Titik didihlarutan

ΔT1 ΔT2

5Kimia Kelas XII

π = 32,8 atmR = 0,082 L atm/mol K

π = M · R · T

32,8 = r

mM

× 1V × R × T

32,8 = r

24M

× 1

0,25 × 0,082 × 300

Mr = 72Jadi, Mr zat nonelektrolit adalah 72 gram/mol.

11. Jawaban: dK2SO4(aq) → 2K+(aq) + SO4

2–(aq)n = 3K2SO4 terionisasi sempurna, berarti α = 1.ΔTb = (m · Kb) i

= (m · Kb) {1 + (n – 1)α}= 0,1 m × 0,52°C m–1 × {1 + (3 – 1)1}= 0,156°C

Titik didih larutan = (100 + 0,156)°C = 100,156°CJadi, larutan mendidih pada suhu 100,156°C.

12. Jawaban: cLarutan isotonik adalah larutan yang memilikitekanan osmotik sama. Larutan NaCl = larutanelektrolit kuat, α = 1. Tekanan osmotiknya sebagaiberikut.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 KNO3, n = 2π = 0,2 · RT · 0,2 = 0,4RT

3) Larutan 0,6 M glukosa (nonelektrolit)π = 0,6RT

4) Larutan asam sulfatH2SO4 → n = 3π = 0,4 · RT · 3 = 1,2RT

5) Larutan 0,3 M natrium sulfatNa2SO4 → n = 3π = 0,3 · RT · 3 = 0,9RT

Jadi, larutan yang isotonik dengan NaCl 0,3 Madalah larutan glukosa 0,6 M.

13. Jawaban: dUntuk 100 gram larutan:

a. Massa NaOH = 4

100 × 100 = 4 gram

b. Massa air = 100 – 4 = 96 gramNaOH → n = 2

ΔTf = r

mM

× 1.000

p × Kf × {1 + (n – 1)α}

= 4

40 × 1.000

96 × 1,86 × {1 + (2 – 1)1}

= 3,88°C

Tf = 0 – 3,88 = –3,88°CJadi, larutan NaOH 4% akan membeku pada suhu–3,88°C.

14. Jawaban: aIsotonik ⇒ πdarah = πNaCl

7,626 = mol NaCl

1 × 0,082 × 310 × {1 + (2 – 1)1}

mol NaCl = 0,15Massa NaCl = mol NaCl × Mr NaCl

= 0,15 × 58,5= 8,775 gram

Jadi, massa NaCl yang harus dilarutkan sebesar8,775 g.

15. Jawaban: bElektrolit biner → n = 2ΔTb = 100,75 – 100 = 0,75°C

ΔTb = {1 + (n – 1)α} · r

mM

· 1.000p

· Kb

0,75 = {1 + (2 – 1)0,5} × r

6M × 1.000

100 × 0,5

0,75 = 1,5 × r

30M

0,75 = r

45M

Mr = 45

0,75 = 60

Jadi, massa molekul realtif zat nonelektrolittersebut sebesar 60 gram/mol.

16. Jawaban: cNaCl → Na+ + Cl–n = 2α = 80% = 0,8m = 12 gramMr NaCl = 23 + 35,5 = 58,5V = 600 mL = 0,6 LT = 27°C = 300 K

π = {1 + (n – 1)α} × r

mM

× 1V × R × T

= {1 + (2 – 1)0,8} × 12

58,5 × 1

0,6 × 0,082 × 300

= 15,14 atmJadi, tekanan osmotik larutan NaCl sebesar 15,14atm.

17. Jawaban: d17,4 gram K2SO4 dilarutkan ke dalam 250 gramair (Kb air = 0,52°C/molal)Untuk larutan elektrolit berlaku rumus:

ΔTb = m · Kb · ii = {1 + (n – 1)α)

m = konsentrasi molalα = derajat disosiasii = faktor Van’t Hoff

6 Koligatif Larutan

K2SO4 termasuk elektrolit kuat (terionisasisempurna, α = 1), jadi:K2SO4 → 2K+ + SO4

+2, jadi n = 3i = {1 + (3 – 1)1}i = 3ΔTb = m · Kb · i

= (1.000250 ×

17,4174 ) × 0,52 × 3

= 0,624°CJadi, larutan mempunyai kenaikan titik didihsebesar 0,624°C dibandingkan air.

18. Jawaban: eUntuk larutan NaCl (elektrolit) akan terurai menurutreaksi:NaCl Na+ + Cl– (n = 2)Penurunan titik beku:n = 2, valensi 1, m = 0,4 m

ΔTf = m · Kf {1 + (n – 1) α}1,488 = 0,4 · 1,86 {1 + (2 – 1) α}1,488= 0,744 (1 + α)

α = 1Jadi, derajat ionisasi NaCl dalam larutan sebesar 1.

19. Jawaban: eTekanan osmotik sama jika jumlah zat terlarutsama.NaCl → Na+ + Cl–Jumlah ion 0,1 mol NaCl 500 mL : 2

[ion] = 2 × 0,1 × 1

0,5 = 0,4 mol/L

Konsentrasi larutan yang lain sebagai berikut.

a. [ion KCl] = 2 × 0,2 × 1

0,1 = 4

b. [molekul glukosa] = 0,1 × 1

0,5 = 0,2

c. [molekul sukrosa] = 0,3 × 1

0,5 = 0,6

d. [ion KCl] = 2 × 0,1 × 11 = 0,2

e. [molekul urea] = 0,4 × 11 = 0,4

Jadi, larutan yang isotonik dengan NaCl tersebutadalah larutan urea 0,4 mol dalam 1.000 mL air.

20. Jawaban: eLarutan tersebut diukur pada keadaan yang samasaat 6 gram zat X dilarutkan dalam 12 liter gasetana pada tekanan 38 cmHg.Larutan dalam etanaπ = 38 cmHg = 380 mmHg = 0,5 atmπ = M · R · T

0,5 = 6

30 × 1

12 × 0,082 × T

T = 365,85 K

Larutan dalam benzenaπ =19 cmHg = 190 mmHg = 0,25 atm π = M · R · T

0,25= r

4M X

× 1.0005.000 × 0,082 × 365,85

Mr zat X = 95,9 ≈ 96Jadi, Mr zat X adalah 96 gram/mol.

B. Uraian

1. nair = np = 99018 = 55

P = Xp · P°

= p

p t

n

n n+ · P°

17,37 = t

5555 n+

× 18

955,35 + 17,37 nt = 99017,37 nt = 34,65

nt = 2nt = nzat X

2 = r

120M

Mr = 60Jadi, massa molekul relatif zat X sebesar 60 g/mol.

2. ΔTb = (100,65 – 100)°C = 0,65°CMisal kadar gula dalam larutan = a% dalam100 gram larutan:

a. massa gula = a

100 × 100 gram = a gram

b. massa air = (100 – a) gram

ΔTb = r

mM

× 1.000

p × Kb

0,65 = a

342 × 1.000

(100 a)− × 0,52

0,4275 = a

(100 a)−

42,75 – 0,4275a = a1,4275a = 42,75

a = 29,95= 30

Jadi, kadar gula dalam larutan 30%.

3. ΔTb = 101,3 – 100 = 1,3°C

ΔTb = r

mM

× 1.000

p × Kb

1,3 = r

90M

× 1.000200 × 0,52

Mr = 180Rumus molekul = (CH2O)n

Mr = (12 + (2 × 1) + 16) × n180 = 30 × n

n = 6Jadi, rumus molekul senyawa tersebut C6H12O6.

7Kimia Kelas XII

4. K2SO4 → 2K+(aq) + SO42–(aq) n = 3

K2SO4 terionisasi sempurna, berarti α = 1.

ΔTb = (m · Kb) i= (m · Kb) {1 + (n – 1) α}= 0,1 m × 0,52°Cm–1 × {1 + (3 – 1)1}= 0,156°C

Titik didih larutan= (100 + 0,156)°C = 100,156°C

5. NaCl → Na+ + Cl–; n = 2

π = {1 + (n – 1)α} × r

mM

× 1V × R × T

17,28 = {1 + (2 – 1)0,8} × m

58,5 × 1

0,5 × 0,082 × 300

17,28 = (1,8) × m

58,5 × 2 × 24,6

m = 17,28 58,51,8 2 24,6

×× ×

= 11,4 gramJadi, massa NaCl yang dilarutkan sebanyak11,4 gram.

A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: cUntuk 100 gram larutan NaCl, massa NaCl

= 10

100 × 100 gram = 10 gram.

m = r

mM

× 1.000

p

= 10

58,5 ×

1.00090

= 1,89= 1,90 m

Jadi, molalitas larutan NaCl sebesar 1,90 m.

2. Jawaban: bUntuk 100 gram larutan etanol, massa etanol

(C2H5OH) = 20

100 × 100 g

= 20 g.Massa pelarut = (100 – 20) g

= 80 g

m = r

mM

× 1.000

p

= 2046 ×

1.00080

= 5,43Jadi, molalitas larutan etanol 20% massa adalah5,43 molal.

3. Jawaban: cSifat koligatif larutan merupakan sifat fisik larutanyang bergantung dari banyaknya zat terlarut yangada dalam larutan (molalitasnya), tetapi tidakbergantung pada jenis zat yang dilarutkan.

4. Jawaban: dAdanya zat terlarut nonvolatil dalam suatu pelarutcair mengakibatkan penurunan tekanan uap jenuh.

Semakin besar konsentrasi zat terlarut nonvolatilyang ditambahkan, semakin besar penurunantekanan uap jenuh yang teramati atau semakinkecil tekanan uap jenuh. Jadi, urutan larutan yangmempunyai tekanan uap dari yang paling kecilhingga paling besar yaitu R, Q, T, P, dan S.

5. Jawaban: aBesar penurunan titik beku sebanding dengankonsentrasi molal (m). Semakin kecil penurunantitik beku larutan, maka titik beku larutan tersebutsemakin tinggi sehingga titik beku tertinggi dimilikilarutan dengan konsentrasi molal (m) terkecil, yaitupada glukosa 0,05 m.

6. Jawaban: aρair = 1 g/mLJika volume air = 1 L, massa air = 1.000 gram

ΔTb = r

massa sukrosaM sukrosa

× 1.000

p × Kb

0,15 = 228342 ×

1.0001.000 × Kb

Kb = 0,22°C/mJadi, besarnya Kb sukrosa 0,22°C/m.

7. Jawaban: bΔTb = Tb – Tb°

= 100,65 – 100= 0,65

ΔTb = r

mM

× 1.000p

× Kb

0,65 = m

180 × 1.0002.000

× 0,52

m = 450 gramJadi, massa glukosa yang dilarutkan sebanyak 450gram.

8 Koligatif Larutan

8. Jawaban: biKCl = {1 + (2 – 1)1} = 2

iCaCl2 = {1 + (3 – 1)1} = 3

ρair = 1 g/ml → massa air = 500 gram

ΔTb = {r

massa KClM KCl

× 1.000

p × Kb × iKCl}

+ { 2

r 2

massa CaClM CaCl ×

1.000p × Kb × iCaCl2

}

= {(mol KCl × iKCl) + (mol CaCl2 × iCaCl2)}

× 1.000

p × Kb

ΔTb = 37,2574,5

2⎧⎛ ⎞⎨⎜ ⎟⎝ ⎠⎩

× + 55,5111

3 ⎫⎛ ⎞⎬⎜ ⎟

⎝ ⎠⎭× ×

1.000500 × 0,5

= 2,5°CJadi, titik didih larutan = 100°C + 2,5°C = 102,5°C.

9. Jawaban: eΔTf = 0 – (–3,1) = 3,1°C

ΔTf = r

mM

· 1.000p

· Kf

3,1 = r

40M

· 1.000300

· 1,86

Mr = 80

Jadi, Mr zat X sebesar 80 gram/mol.

10. Jawaban: bIsotonik → π1 = π2

C1 · R1 · T1 = C2 · R2 · T2

Jika T1 = T2 maka C1 = C2.

1

1

nV = 2

2

nV

n2 = 2

1

VV

× n1

= 500250 ×

3180 mol =

130 mol

Mr X = 130

4,6 g

mol = 138

Jadi, massa molekul relatif (Mr) zat X adalah 138.11. Jawaban: b

ΔTf = 0 – (–0,28) = 0,28°

ΔTf = r

mM

× 1.000

p × Kf

0,28 = m

200 × 1.000100 × 1,86

m = 3 gramJadi, massa zat nonelektrolit tersebut sebanyak3 gram.

12. Jawaban: ePenambahan etilen glikol ke dalam radiator mobiluntuk menurunkan titik beku air dalam radiator.

Proses desalinasi air laut merupakan prosesmengubah air laut menjadi air tawar dengan caramemisahkan garamnya. Proses desalinasi dapatdilakukan dengan teknik osmosis balik dengantekanan tinggi. Proses ini menggunakan membranberskala molekul untuk memisahkan air daripengotornya.

13. Jawaban: bM = 0,1 MCdSO4 → Cd2+ + SO4

2–

n = 1 + 1 = 2α = 0,75T = 27°C = (27 + 273) = 300 KR = 0,082π = . . .?π = M · R · T{1 + (n – 1)α}

= 0,1 · 0,082 · 300 · {1 + (2 – 1)0,75}= 4,3 atm

Jadi, tekanan osmotik larutan CdSO4 sebesar4,3 atm.

14. Jawaban: b1) K – L: perubahan titik beku larutan2) K – R: proses mencair larutan3) T – M: proses menguap pelarut4) M – N: perubahan titik uap larutan5) T – R: perubahan titik tripel larutan

15. Jawaban: eαH2SO4

= 1p = 250 gKb = 0,52°Cm = 24,5 gMr = 98ΔTb = . . .?H2SO4 → 2H2+ + SO4

2–

n = 2 + 1 = 3ΔTb = m × Kb × {1 + (n – 1)α}

= 24,598 ×

1.000250 × 0,52 × {1 + (3 – 1) 1}

= 1,56°CJadi, kenaikan titik didih larutan sebesar 1,56°C.

16. Jawaban: bΔTb = Tb larutan – Tb pelarut

= 102,08°C – 100°C= 2,08°C

ΔTb = r

mM

× 1.000p

× Kb

2,08 = 540180

× 1.000p

× 0,52

p = 750 gram

9Kimia Kelas XII

Pelarut ditambah 250 gramp = (750 + 250) gram

= 1.000 gram

ΔTb = 540180

× 1.000p

× 0,52

= 1,56°CTb larutan = Tb larutan + ΔTb

= 100 + 1,56°C= 101,56°C

Jadi, setelah ditambah pelarut (air), titik didihlarutan mengalami penurunan menjadi 101,56°C.

17. Jawaban: bΔTb = (102,6 – 100)°C = 2,6°CMr Ca(OH)2 = 74

ΔTb = r

mM

× 1.000

p × Kb × {1 + (n – 1)α}

2,6 = 3774 ×

1.000250 × 0,52 × {1 + (3 – 1)α}

2,6 = 1,04 × {1 + 2α}2,6 = 1,04 + 2,08α

α = 1,562,08 = 0,75

%α = 0,75 × 100% = 75%Jadi, derajat ionisasi basa (Ca(OH)2) sebesar 75%.

18. Jawaban: aUntuk larutan gula dalam air:ΔTb = 105,2 – 100 = 5,2°C

mgula = 1 · 1.000100

= 10 m

ΔTb = mgula · Kb5,2 = 10 · KbKb = 0,52 (pelarut air)

Untuk larutan alkohol dalam air, pelarutnya adalahair, Kb = 0,52.Kenaikan titik didih = ΔTb = 5,2.Misalkan alkohol yang dilarutkan dalam 100 gramair = x mol, maka:ΔTb= malkohol · Kb

5,2 = x · 1.000100

· 0,52

x = 1 molJadi, alkohol yang dilarutkan dalam air sebanyak1 mol.

19. Jawaban: a

mol urea = 3060 = 0,5 mol

mol air = 8118 = 4,5 mol

Xurea = mol urea

mol urea mol air+

= 0,5

0,5 4,5+= 0,10

Jadi, fraksi mol urea dalam larutan sebesar 0,1.

20. Jawaban: dP° = 31,8 mmHgX = 0,056 molTekanan uap jenuh larutan = tekanan uap pelarutΔP = X · P°ΔP = 0,056 × 31,8 = 1,7808Tekanan uap larutan = 31,8 – 1,78

= 30,02 mmHgJadi, tekanan uap larutan sebesar 30,02 mmHg.

21. Jawaban: b

ΔTf = r

mM

· 1.000p

· Kf

ΔTf = 18

180 · 1.000500

· 1,8

ΔTf = 0,36°CΔTf = titik beku pelarut – titik beku larutan0,36= 0° – titik beku larutantitik beku larutan = –0,36°CJadi, larutan akan membeku pada suhu –0,36°C.

22. Jawaban: dTekanan osmotik (π) dihitung dengan rumus:

π = M ·1V

· R · T

Jika volume semua larutan sama, misal dianggap1 liter dan suhu perhitungan adalah tetap, tekananosmotik berbanding lurus dengan jumlah mol zatterlarut. Semakin besar mol zat terlarut, tekananosmotik semakin besar. Jadi, tekanan osmotik dariyang paling rendah hingga paling besar yaitu larutanS, P, T, Q, dan R. Larutan S mempunyai tekananosmotik paling rendah karena mempunyai zatterlarut paling sedikit.

23. Jawaban: dJika ke dalam suatu pelarut dilarutkan suatu zatterlarut, titik didih larutan yang terbentuk akan lebihtinggi daripada titik didih pelarut murni. Hal inidisebut kenaikan titik didih (ΔTb). Untuk zat terlarutelektrolit besar, kenaikan titik didih dapat dihitungsebagai berikut.

ΔTb = m × Kb × i = r

mM

× 1.000

p × Kb × i

di mana: i = {1 + (n – 1)α}n = jumlah ionα = derajat ionisasi

10 Koligatif Larutan

Untuk Fe2(SO4)3:n = 5, Mr = 400, dan α diketahui = 0,8

ΔTb = 1.000500 ×

40400 × 0,52 × {1 + (5 – 1)0,8}

= 0,437°CJadi, kenaikan titik didih larutan sebesar 0,437°C.

24. Jawaban: bΔTf = Tf° – TfLarutan urea termasuk nonelektrolit ΔTf = Kf · m.Larutan KOH, BaCl2, dan NaNO2 termasukelektrolit, Tf = kf · m · i untuk larutan encer, hargaM dianggap sama dengan m.1) KOH 1 M → Tf = Tf° – Kf (1)(2) = Tf° – 2 Kf2) BaCl2 1 M → Tf = Tf° – Kf (1)(3) = Tf° – 3 Kf3) Urea 2 M → Tf = Tf° – Kf (2) = Tf° – 2 Kf4) NaNO2 2 M → Tf = Tf° – Kf (2)(2) = Tf° – 4 KfJadi, larutan yang mempunyai titik beku sama yaitularutan KOH (1) dan larutan urea (3).

25. Jawaban: bMassa = ρ × volume

= 2,53 g/L × 0,2 L= 0,506 gram

π = 720 mmHg = 0,947 atmT = 55°C + 273 = 328 K

π = M · R · T

π = r

massaM alkana ×

1.000volume larutan × R × T

0,947 = r

0,506M alkana ×

1.000200 × 0,082 × 328

Mr alkana = 71,8 = 72Rumus alkana: CnH2n + 2

CnH2n + 2 = 72

n(Ar C) + {(2n + 2)(Ar H)} = 7212n + {(2n + 2)(1)} = 72

12n + 2n + 2 = 7214n = 70

n = 5Jadi, rumus molekul gas alkana tersebut C5H12.

26. Jawaban: dTekanan osmotik dirumuskan dengan π = M · R · T,

di mana M = r

gramM ·

1.000mL atau M =

molV , V dalam

liter. Jika R = 0,082 L · atm · mol–1 K–1 dan T =

tetap maka π = mol

Volume .

1) π = 0,10,2 = 0,5 atm

2) π = 0,10,1 = 1 atm

3) π = 0,20,3 = 0,67 atm

4) π = 0,20,1 = 2 atm

5) π = 0,1

0,25 = 0,4 atm

Jadi, tekanan osmotik terbesar terdapat padalarutan 4), yaitu sebesar 2 atm.

27. Jawaban: dTekanan uap larutan diperoleh dari rumusP = P° – ΔP. Semakin besar jumlah partikel zatterlarut dalam jumlah mol pelarut yang sama,tekanan uap larutannya semakin kecil. Di antarapilihan jawaban tersebut larutan yang memilikijumlah partikel zat terlarut terbanyak adalah gambar1) sehingga tekanan uap larutan terkecil terdapatpada larutan nomor 1). Urutan tekanan uap larutandari yang kecil ke yang besar yaitu 1) < 3) < 2)< 5) < 4). Jadi, tekanan uap larutan terbesarterdapat pada larutan nomor 4).

28. Jawaban: aΔTb = m · Kb

Jadi, kenaikan titik didih larutan (ΔTb) = Kb apabilam (molalitas larutan) = 1 molal.

29. Jawaban: ai = 1 + (n – 1) α3 = 1 + (n – 1) 1n – 1 = 2

n = 3ΔTb = (101,5 – 100)°C = 1,5°C

ΔTb = r

mM

· 1.000p

· Kb · i

1,5 = r

18,8M

· 1.000200

· 0,52 · 3

Mr= 97,76 ≈ 98Jadi, senyawa tersebut mempunyai n = 3 danMr = 98.H2SO4; n = 3 dan Mr = 98HNO3; n = 2 dan Mr = 63NaOH; n = 2 dan Mr = 40CaCl2; n = 3 dan Mr = 111Ba(OH)2; n = 3 dan Mr = 171Jadi, senyawa tersebut H2SO4.

30. Jawaban: eMeskipun kedua larutan mempunyai molalitasyang sama, tetapi penurunan titik beku dankenaikan titik didih larutan garam lebih besardaripada larutan gula. Hal ini karena larutan garammerupakan larutan elektrolit kuat yang dapatterionisasi menjadi ion Na+ dan ion Cl–.NaCl(s) → Na+(aq) + Cl–(aq)Dengan demikian, dalam larutan garam terdapat1 mol ion Na+ dan 1 mol ion Cl– atau 2 mol garam.

11Kimia Kelas XII

Adapun dalam larutan gula (nonelektrolit) tidakdapat terionisasi.C12H22O11(s) → C12H22O11(aq)Dengan demikian, dalam larutan gula hanyaterdapat 1 mol gula.

B. Uraian

1. ΔTb = Kb × r

mM

× 1.000p

= 0,52 × 36

180 × 1.000250

= 0,42°CTb larutan glukosa = Tb air + ΔTb

= (100 + 0,42)°C= 100,42°C

Jadi, larutan mendidih pada suhu 100,42°C.

2. Jumlah mol MgCl2 = 11g

95 g mol− = 0,011 mol

Molalitas larutan = 0,011mol

0,5 kg = 0,022 mol kg–1

Molaritas larutan juga dapat dianggap = 0,022mol/liter karena ρair = 1 kg/L.i = 1 + (n – 1) α

= 1 + (3 – 1) 0,9= 2,8

a. ΔTb = Kb · m · i= 0,52 · 0,022 · 2,8= 0,032°C

Titik didih larutan = 100 + 0,032°C= 100,032°C

b. ΔTf = Kf · m · i= 1,86 · 0,022 · 2,8= 0,115°C

Titik beku larutan = 0 – 0,115°C= –0,115°C

c. Molaritas larutan juga dapat dianggap= 0,022 mol/liter.π = M · R · T · i

= 0,022 · 0,08205 · 298 · 2,8= 1,51 atm

3. np (mol pelarut, H2O) = 2

11,00 10 g18,0 g mol−

× = 5,56 mol

nt (mol terlarut formamid) = 1r

5,00 gM formamid (g mol )−

= r

5,00M formamid mol

ΔP = P° – P = Xt × P°

X = P P

P° −°

= 31,82 mmHg 31,20 mmHg

31,82 mmHg−

= 1,9 × 10–2

Xt = t

t p

nn n+

Untuk larutan encer, harga nt sangat kecildibandingkan np. Oleh karena itu, harga nt + npdapat dianggap sama dengan np saja sehingga

Xt = t

p

nn

.

1,9 × 10–2 = r

5,00M formamid

mol

5,56 mol

Mr formamid = 25,00

(5,56)(1,9 10 )−× = 5,000,11 = 45,45

Jadi, berat molekul formamid 45,45 g mol–1.

4. P° = 18 mmHgnp = 0,75 molnt = 0,25 molΔP = Xt · P°

= p

p t

n

n n+ · P°

= 0,25

0,25 0,75+ · 18 mmHg

= 4,5 mmHgJadi, penurunan tekanan uap jenuh larutan padasuhu 20°C tersebut sebesar 4,5 mmHg.

5. pH = 13pOH = 14 – 13 =1[OH–] = 0,1 MHasil pengujian daya hantar listrik larutanmenunjukkan adanya banyak gelembung gas padakedua elektrode dan nyala lampu yang terang →larutan elektrolit kuat → larutan basa kuat.Rumus basa kuat[OH–] = M · b, b = valensi basa0,1 = M · b

M = 0,1b

Larutan elektrolit kuat : α = 1 sehingga i = n,n = jumlah partikel (ion).untuk larutan basa kuat i = n = 1+bRumus kenaikan titik didih larutan elektrolit kuat:ΔTb = Kb · m · i

Tb Tb° = Kb · m · iTitik didih pelarut (air) = 100°C, kemolaran larutanencer dianggap sama dengan kemolalannyasehingga:

100,078 100 = 0,52 × 0,1b

× (1 + b)

0,078 b = 0,052 + 0,052 b0,026 b = 0,052

b = 2

M = 0,1b

= 0,12

= 0,05 M

Volume larutan = 400 mL = 0,4 L

12 Koligatif Larutan

n = M · Vn = 0,05 × 0,4n = 0,02 molBasa dari logam X dengan valensi basa = 2,mempunyai rumus molekul X(OH)2.Massa X(OH)2 = 3,42 grammassa X(OH)2 = n × Mr X(OH)2

3,42 = 0,02 × Mr X(OH)2

Mr X(OH)2 = 171Ar X + 2(ArO + Ar H) =171Ar X + 2( 16 + 1) = 171Ar X = 171 – 34Ar X = 137 (merupakan Ar Ba)Jadi, rumus molekul basa dari logam X tersebutadalah Ba(OH)2.

6. massa sukrosa = 6,84 gramMr sukrosa = 342

R = 0,082 L atm mol–1K–1

Vlarutan = 2 L

Tlarutan = 25 + 273 = 298 K

π = M × R × T

= r

mM

× 1V

× R × T

= 6,84342

× 12

× 0,082 × 298

= 0,24 atmJadi, tekanan osmotik larutan sukrosa sebesar0,24 atm.

7. ΔTb = m · Kb

= r

mM

· 1.000p

· Kb

(100,26 – 100) = r

3M

· 1.000100

· 0,52

0,26 = r

3 · 5,2M

Mr = 3 · 5,20,26

= 60Jadi, massa molekul relatif zat 60.

8. p = 300 ml × 1 g/ml = 300 gramCH3COOH → n = 2Mr CH3COOH = 12 + (3 × 1) + 12 + (2 × 16) + 1

= 60

ΔTf = r

gM

· 1.000p

· Kf {1 + (2 – 1) α}

0 – (–7,03) = 4060 ·

1.000300 · 1,86 · {1 + (2 – 1) α}

7,03 = 4,133 (1+ α)

α = 7,034,133 – 1

= 0,7 = 70%Jadi, derajat ionisasi asam asetat sebesar 70%.

9. ΔTb = (100,416 – 100)°C = 0,416°CMisal: massa glukosa = x gram

massa urea = (27 – x) gram

ΔTb = {r

massa glukosaM glukosa

× 1.000

p × Kb}

+ {r

massa ureaM urea ×

1.000p × Kb}

0,416 = {(x

180 ) + (27 x

60−

)} × 1.000250 × 0,52

0,416 = x 81 3x

180+ −

× 2,08

74,88 = –4,16x + 168,484,16x = 93,6

x = 22,5 gramMassa glukosa = x = 22,5 gramMassa urea = (27 – x) = 27 – 22,5 = 4,5 gramMassa glukosa : urea = 22,5 : 9,5 = 5 : 1Jadi, perbandingan antara massa glukosa dan ureaadalah 5 : 1.

10. Larutan hipotonik merupakan larutan yang memilikitekanan osmotik lebih rendah.Larutan H2SO4 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 memilikitekanan osmotik kurang dari 0,9 RT.a. Glukosa 0,9 M → nonelektrolit

π = 0,9R · T (isotonik)b. KNO3 0,6 M → n = 2

π = 0,6 · R · T · {1 + (2 – 1)1}= 1,2R · T (hipertonik)

c. urea 0,3 M → nonelektrolitπ = 0,3R · T (hipotonik)

d. Na2SO4 0,2 M → n = 3π = 0,2 · R · T · {1 + (3 – 1)1}

= 0,6R · T (hipotonik)Jadi, larutan yang bersifat hipotonik terhadaplarutan H2SO4 0,3 M yaitu urea 0,3 M dan Na2SO40,2 M.

13Kimia Kelas XII

Reaksi Redoks dan Elektrokimia

Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu:1. menyetarakan persamaan reaksi redoks dengan cara bilangan oksidasi dan setengah reaksi (ion elektron);2. menyimpulkan ciri reaksi redoks yang berlangsung spontan berdasarkan hasil pengamatan;3. menjelaskan susunan, fungsi setiap bagian, serta penerapan sel Volta dalam kehidupan sehari-hari;4. menghitung potensial sel berdasarkan data potensial standar;5. menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi terjadinya korosi dan cara pencegahannya;6. menerapkan konsep hukum Faraday dalam perhitungan sel elektrolisis;7. menuliskan reaksi elektrolisis pada penyepuhan dan pemurnian suatu logam.

Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik mampu:1. menghargai dan mensyukuri reaksi redoks sebagai karunia Tuhan Yang Maha Esa dengan menerapkannya untuk

mempermudah pemenuhan kebutuhan sehari-hari;2. berperilaku disiplin, tanggung jawab, teliti, jujur, kerja sama, saling menghargai, dan santun.

Persamaan Reaksi Redoks Sel Elektrokimia Korosi

• Mendiskusikan perubahanwarna akibat reaksi reduksioksidasi.

• Mendiskusikan penyetaraanreaksi redoks dengan metodesetengah reaksi dan bilanganoksidasi.

• Mengamati dan mendiskusikanvideo mengenai penyepuhanlogam.

• Merancang percobaan mengenaireaksi spontan.

• Mengamati reaksi redoks spontanberdasarkan percobaan.

• Menentukan E°sel berdasarkandata.

• Merancang percobaan mengenaielektrolisis.

• Mengamati perubahan-perubahanyang terjadi pada elektrolisismelalui kegiatan praktikum.

• Mendiskusikan faktor-faktoryang memengaruhi korosiberdasarkan gambar.

• Mengidentifikasi faktor-faktoryang memengaruhi terjadinyakorosi melalui kegiatan praktikum.

• Menyajikan artikel mengenaikorosi dan penyepuhan logam.

• Mensyukuri terjadinya reaksi redoks dan elektrokimia di alam sebagai karunia Tuhan Yang Maha Esa dan memanfaatkannyadengan bijaksana.

• Berperilaku disiplin, tanggung jawab, teliti, jujur, kerja sama, saling menghargai, dan santun saat mengerjakan tugas, berdiskusi,dan melakukan pengamatan.

• Mampu menjelaskan penyetaraan persamaan reaksi redoks dengan cara bilangan oksidasi dan setengah reaksi (ion elektron).• Mampu menjelaskan ciri reaksi redoks yang berlangsung spontan.• Mampu menjelaskan susunan, fungsi setiap bagian, serta penerapan sel Volta dalam kehidupan sehari-hari.• Mampu menghitung potensial sel berdasarkan data potensial sel standar.• Mampu menerapkan hukum Faraday dalam perhitungan sel elektrolisis.• Mampu menuliskan reaksi elektrolisis pada penyepuhan dan pemurnian logam.• Mampu menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi korosi dan cara pencegahannya.• Mampu menyajikan artikel mengenai korosi dan penyepuhan logam.• Mampu menyajikan hasil rancangan percobaan dan laporan praktikum mengenai reaksi redoks spontan.• Mampu menyajikan hasil rancangan percobaan dan laporan praktikum mengenai elektrolisis.• Mampu menyajikan laporan hasil praktikum mengenai faktor-faktor yang memengaruhi korosi.

14 Reaksi Redoks dan Elektrokimia

A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: b1) SO4

2– → S2–

Reaksi di atas merupakan reaksi reduksikarena melepaskan oksigen.

2) 2Cr2O72– → 2CrO4

2–

+6 –2 +6 –2

Reaksi tersebut bukan reaksi oksidasi karenabiloks Cr tidak mengalami perubahan (tetap).

3) Mg → Mg2+ + 2e–

Reaksi di atas merupakan reaksi oksidasikarena reaksi tersebut melepaskan elektron.

4) S2O32– → S4O6

2–

+2 –2 +2,5–2

Reaksi tersebut merupakan reaksi oksidasikarena terjadi kenaikan bilangan oksidasi padaatom S.

2. Jawaban: bCl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O0 –1 +1

reduksi

oksidasi

Zat yang mengalami reaksi disproporsionasi(autoredoks) adalah klor (Cl). Bilangan oksidasi klor(Cl) semula 0 berubah menjadi –1 dan +1.

3. Jawaban: eUnsur klor dalam senyawa tidak dapat mengalamireaksi disproporsionasi apabila memiliki bilanganoksidasi –1 atau +7.Pada ion ClO–

biloks ClO– = (1 × biloks Cl) + (1 × biloks O)–1 = (1 × biloks Cl) + (1 × (–2))–1 = biloks Cl + (–2)

biloks Cl = +1Pada ion ClO4

–

biloks ClO4– = (1 × biloks Cl) + (4 × biloks O)

–1 = (1 × biloks Cl) + (4 × (–2))–1 = biloks Cl + (–8)

biloks Cl = +7Biloks Cl pada ion Cl– adalah –1.Unsur Cl yang tidak dapat mengalami reaksidisproporsionasi (autoredoks) adalah pada ion ClO4

–

dan Cl–.

4. Jawaban: d1) H2 + Cl2 → 2HCl

0 0 +1–1

oksidasi

reduksi

Reaksi di atas merupakan reaksi redoks.2) CuO + C → Cu + CO

+2 –2 0 0 +2–2

reduksi

oksidasi

Reaksi di atas merupakan reaksi redoks.3) CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O

+2–2 +1–1 +2 –1 +1 –2

Reaksi di atas bukan reaksi redoks karenatidak ada unsur yang mengalami perubahanbilangan oksidasi.

4) SnCl2 + I2 + 2HCl → SnCl4 + 2HI+2 0 +4 –1

oksidasi

reduksi

Reaksi di atas merupakan reaksi redoks.5) MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2

+4 –1 +2 0

reduksi

oksidasi

Reaksi di atas merupakan reaksi redoks.

5. Jawaban: e1) Senyawa NO

biloks NO = (1 × biloks N) + (1 × biloks O)0 = (1 × biloks N) + (1 × (–2))0 = biloks N + (–2)

biloks N = +22) Senyawa KNO3

biloks KNO3 = (1 × biloks K) + (1 × biloks N)+ (3 × biloks O)

0 = (1 × (+1)) + (1 × biloks N) +(3 × (–2))

0 = 1 + biloks N + (–6)biloks N = +5

3) Senyawa NH4Clbiloks NH4Cl = (1 × biloks N) + (4 × biloks H)

+ (1 × biloks Cl)0 = (1 × biloks N) + (4 × (+1)) +

(1 × (–1))0 = biloks N + 4 + (–1)

biloks N = –3

15Kimia Kelas XII

4) Senyawa N2O3biloks N2O3 = (2 × biloks N) + (3 × biloks O)

0 = (2 × biloks N) + (3 × (–2))0 = (2 × biloks N) + (–6)

2 × biloks N = +6

biloks N = 6

2+

= +3

5) Senyawa N2H4biloks N2H4 = (2 × biloks N) + (4 × biloks H)

0 = (2 × biloks N) + (4 × (+1))0 = (2 × biloks N) + 4

2 × biloks N = –4

biloks N = 4

2−

= –2

6. Jawaban: e1) Ion MnO4

–

biloks MnO4– = (1 × biloks Mn) + (4 × biloks O)

–1 = (1 × biloks Mn) + 4 × (–2))–1 = biloks Mn + (–8)

biloks Mn = +72) Ion SbO3

3–

biloks SbO33–= (1 × biloks Sb) + (3 × biloks O)

–3 = (1 × biloks Sb) + (3 × (–2))–3 = biloks Sb + (–6)

biloks Sb = +33) Ion Fe(CN)6

3–

biloks Fe(CN)63– = (1 × biloks Fe) + (6 × biloks

CN)–3 = (1 × biloks Fe) + (6 × (–1))–3 = biloks Fe + (–6)

biloks Fe = +34) Ion Cr2O7

2–

biloks Cr2O72– = (2 × biloks Cr) + (7 × biloks O)

–2 = (2 × biloks Cr) + (7 × (–2))–2 = (2 × biloks Cr) + (–14)

2 × biloks Cr = +12

biloks Cr = 122

+ = +6

5) Ion SbO43–

biloks SbO43– = (1 × biloks Sb) + (4 × biloks O)


biloks Sb = +5

7. Jawaban: d1) NaOH + HCl → NaCl + H2O

+1–2+1 +1–1 +1–1 +1–2

Reaksi di atas bukan reaksi redoks karenapada reaksi tersebut tidak terdapat unsur yangmengalami perubahan bilangan oksidasi.

2) AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3+1 +5–2 +1 –1 +1 –1 +1 +5–2


3) Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2 + CO2+1 +4–2 +1+6–2 +1+6–2 0 +4–2

reduksi

Reaksi di atas bukan reaksi redoks karenapada reaksi tersebut hanya terdapat penurunanbilangan oksidasi (reaksi reduksi).

4) Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe+3 –2 0 +3 –2 0

oksidasi

reduksi

Reaksi di atas merupakan reaksi redoks.5) Pb(NO3)2 + 2KI → PbI2 + 2KNO3

+2 +5–2 +1–1 +2–1 +1+5–2


8. Jawaban: c2NaCl(aq) + H2O( ) → Cl2(g) + H2(g) + NaOH(aq)

–1 × (2) +1 × (2) 0 × (2) 0 × (2)= –2 = +2 = 0 = 0

+2

–2

Sehingga menjadi:2NaCl(aq) + 2H2O( ) → Cl2(g) + H2(g) + 2NaOH(aq)Menyamakan unsur lain.2NaCl(aq) + 2H2O( ) → Cl2(g) + H2(g) + 2NaOH(aq)Jadi, koefisien a = 2, b = 1, dan c = 1.

9. Jawaban: cCr2O7

2– + H+ + 2Cl– → 2Cr3+ + H2O + Cl2+6 × (2) –1 × (2) +3 × (2) 0 × (2)= +12 = –2 = +6 = 0

–6 (× 1)

+2 (× 3)

sehingga menjadi:Cr2O7

2– + H+ + 6Cl– → 2Cr3+ + H2O + 3Cl2Menyamakan unsur yang lain.Cr2O7

2– + 14H+ + 6Cl– → 2Cr3+ + 7H2O + 3Cl2Jadi, koefisien a = 1, b = 14, c = 6, dan d = 2,e = 7, dan f = 3.

10. Jawaban: aCr2O7

2–(aq) + AsO33–(aq) → 2Cr3+(aq) + AsO4

3–(aq)+6 × (2) +3 +3 × (2) +5= +12 = +6

–6 (× 1)

+2 (× 3)

sehingga menjadiCr2O7

2–(aq) + 3AsO33–(aq) → 2Cr3+(aq) + 3AsO4

3–(aq)


Disetarakan dengan menambah H+ dan H2O.Cr2O7

2–(aq) + 3AsO33–(aq) + 8H+(aq) → 2Cr3+(aq) +

3AsO43–(aq) + 4H2O( )

Jadi, perbandingan banyaknya mol antara ionCr2O7

2– dengan AsO43– setelah disetarakan adalah

1 : 3.

B. Uraian

1. a. CuO + H2 → Cu + H2O+2 0 0 +2

Bilangan oksidasi Cu berubah dari +2 menjadi 0.Bilangan oksidasi H2 berubah dari 0 menjadi +2.

b. Zat yang bertindak sebagai reduktor adalahzat mengalami oksidasi atau kenaikanbilangan oksidasi. Pada reaksi tersebut zatyang bertindak sebagai reduktor adalah H2.Zat yang bertindak sebagai oksidator adalahzat yang mengalami reduksi atau penurunanbilangan oksidasi. Pada reaksi tersebut, zatyang berfungsi sebagai oksidator adalah CuO.Hasil reduksi adalah Cu dan hasil oksidasiadalah H2O.

2. Reaksi:MnO4

–(aq) + H+(aq) + H2C2O4(aq) → Mn2+(aq) +H2O( ) + CO2(g)

Oksidasi: H2C2O4(aq) → 2CO2(g) + 2H+(aq) + 2e–

(× 5)Reduksi : MnO4

–(aq) + 8H+(aq) + 5e– → Mn2+(aq)+ 4H2O( ) (× 2)

sehingga menjadi:Oksidasi: 5H2C2O4(aq) → 10CO2(g) + 10H+(aq) +

10e–

Reduksi : 2MnO4–(aq) + 16H+(aq) + 10e– →

2Mn2+(aq) + 8H2O( )–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks : 2MnO4

–(aq) + 6H+(aq) + 5H2C2O4(aq) →2Mn2+(aq) + 8H2O( ) + 10CO2(g)

Jadi, nilai a, c, e, dan f secara berturut-turut adalah2, 5, 8, dan 10.

3. Reaksi:Fe2+(aq) + Cr2O7

2–(aq) → Fe3+(aq) + 2Cr3+(aq)Oksidasi: Fe2+(aq) → Fe3+(aq) + e– (× 6)Reduksi : Cr2O7

2–(aq) + 14H+(aq) + 6e– → 2Cr3+(aq)+ 7H2O( ) (× 1)

sehingga menjadi:Oksidasi: 6Fe2+(aq) → 6Fe3+(aq) + 6e–

Reduksi : Cr2O72–(aq) + 14H+(aq) + 6e– →

2Cr3+(aq) + 7H2O( )–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks : 6Fe2+(aq) + Cr2O7

2–(aq) + 14H+(aq) →6Fe3+(aq) + 2Cr3+(aq) + 7H2O( )

Berdasarkan reaksi di atas dapat diketahui bahwaperbandingan antara koefisien Fe2+ dan Cr2O7

2–

adalah 6 : 1 sehingga setiap 1 mol Cr2O72– dapat

mengoksidasi 6 mol Fe2+.

4. P(s) + NO3–(aq) → PO4

3–(aq) + NO(g)(suasana asam)Oksidasi: P(s) + 4H2O( ) → PO4

3–(aq) + 8H+(aq) + 5e–

(× 3)Reduksi : NO3

–(aq) + 4H+(aq) + 3e– → NO(g) + 2H2O( )(× 5)

sehingga menjadi:Oksidasi: 3P(s) + 12H2O( ) → 3PO4

3–(aq) + 24H+(aq)+ 15e–

Reduksi : 5NO3–(aq) + 20H+(aq) + 15e– → 5NO(g) +

10H2O( )–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks : 3P(s) + 2H2O( ) + 5NO3

–(aq) → 3PO43–(aq)

+ 4H+(aq) + 5NO(g)

5. a. Metode setengah reaksiOksidasi : Fe2+(aq) → Fe3+(aq) + e– (× 5)Reduksi : MnO4

–(aq) + 8H+(aq) + 5e– →Mn2+(aq) + 4H2O( ) (× 1)

Sehingga menjadi:Oksidasi : 5Fe2+(aq) → 5Fe3+(aq) + 5e–

Reduksi : MnO4–(aq) + 8H+(aq) + 5e– →

Mn2+(aq) + 4H2O( )–––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks : 5Fe2+(aq) + MnO4

–(aq) + 8H+(aq) →5Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4H2O( )

b. Metode bilangan oksidasiMnO4

–(aq) + Fe2+(aq) → Mn2+(aq) + Fe3+(aq)+7 +2 +2 +3

–5 (× 1)

+1 (× 5)

Sehingga menjadi:MnO4

–(aq) + 5Fe2+(aq) → Mn2+(aq) + 5Fe3+(aq)Disetarakan dengan menambah H+ dan H2O.MnO4

–(aq) + 5Fe2+(aq) + 8H+(aq) → Mn2+(aq)+ 5Fe3+(aq) + 4H2O( )

17Kimia Kelas XII

A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: bPada sel Galvani (sel Volta) terjadi perubahanenergi kimia menjadi energi listrik. Sebaliknya,perubahan energi listrik menjadi energi kimia terjadipada sel elektrolisis.

2. Jawaban: e1) Mn | Mn2+ || Ag+ | Ag

Oksidasi : Mn → Mn2+ + 2e– E° = +1,20 volt (× 1)Reduksi : Ag+ + e– → Ag E° = +0,80 volt (× 2)–––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks : Mn + 2Ag+ → Mn2+ + 2Ag

E°sel = +2,00 voltBerdasarkan perhitungan di atas diperolehharga E° bernilai positif (+) sehingga reaksiberlangsung spontan.

2) Zn | Zn2+ || Ag+ | AgOksidasi : Zn → Zn2+ + 2e– E° = +0,76 volt (× 1)Reduksi : Ag+ + e– → Ag E° = +0,80 volt (× 2)–––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks : Zn + 2Ag+ → Zn2+ + 2Ag


3) Mn | Mn2+ || Zn2+ | ZnOksidasi : Mn → Mn2+ + 2e– E° = +1,20 voltReduksi : Zn2+ + 2e– → Zn E° = –0,76 volt–––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks : Mn + Zn2+ → Mn2+ + Zn


4) Zn | Zn2+ || In3+ | InOksidasi : 3Zn → 3Zn2+ + 6e– E° = +0,76 voltReduksi : 2In3+ + 6e– → 2In E° = –0,34 volt–––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks : 3Zn + 2In3+ → 3Zn2+ + 2In


5) In | In3+ || Mn2+ | MnOksidasi : 2In → 2In3+ + 6e– E° = +0,34 voltReduksi : 3Mn2+ + 6e– → 3Mn E° = –1,20 volt–––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks : 2In + 3Mn2+ → 2In3+ + 3Mn

E°sel = –0,86 volt

Berdasarkan perhitungan di atas diperolehharga E° bernilai negatif (–) sehingga reaksiberlangsung tidak spontan.

3. Jawaban: bMencari potensial standar P | P2+ || S2+ | SP | P2+ || Q2+ | Q E°sel = +2,46 volt (tetap)R | R2+ || Q2+ | Q E°sel = +1,56 volt (dibalik)R | R2+ || S2+ | S E°sel = +1,10 volt (tetap)sehingga menjadi:P | P2+ || Q2+ | Q E°sel = +2,46 VQ | Q2+ || R2+ | R E°sel = –1,56 VR | R2+ || S2+ | S E°sel = +1,10 V–––––––––––––––––––––––––––––P | P2+ || S2+ | S E°sel = +2,00 V

4. Jawaban: bReaksi:Katode (reduksi) : Ag+ + e– → Ag E° = +0,80 V

(× 2)Anode (oksidasi) : Zn → Zn2+ + 2e– E° = +0,76 V

(× 1)––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Reaksi sel (redoks) : 2Ag+ + Zn → 2Ag + Zn2+

E°sel = +1,56 VDiagram sel: Zn | Zn2+ || Ag+ | Ag

5. Jawaban: cDiketahui notasi sel Al | Al3+ || Pb2+ | Pb.Berdasarkan notasi sel tersebut dapat kita ketahuibahwa aluminium (Al) mengalami oksidasi,sedangkan timbal (Pb) mengalami reduksi.E°sel = E°katode – E°anode = E°Pb – E°Al

1,53 = E°Al – (–1,66)E°Al = 1,53 – 1,66 = –0,13 V

6. Jawaban: ca. AgNO3(aq)

Reaksi elektrolisis larutan AgNO3

AgNO3(aq) → Ag+(aq) + NO3–(aq)

Katode : Ag+(aq) + e– → Ag(s)Anode : 2H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

Elektrolisis di atas menghasilkan endapanperak (Ag) di katode dan gas oksigen di anode.

b. Na2SO4(aq)Reaksi elektrolisis larutan Na2SO4

Na2SO4(aq) → 2Na+(aq) + SO42–(aq)

Katode : 2H2O( ) + 2e– → H2(g) + 2OH–(aq)Anode : 2H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

Elektrolisis di atas menghasilkan gas hidrogendi katode dan gas oksigen di anode.


c. NaH(aq)Reaksi elektrolisis larutan NaHNaH(aq) → Na+(aq) + H–(aq)

Katode : 2H2O( ) + 2e– → H2(g) + 2OH–(aq)Anode : 2H+(aq) → H2(g) + 2e–

Elektrolisis di atas menghasilkan gas hidrogendi katode dan anode.

d. MgCl2(aq)Reaksi elektrolisis larutan MgCl2MgCl2(aq) → Mg2+(aq) + NO3

–(aq)

Katode : 2H2O( ) + 2e– → H2(g) + 2OH–(aq)Anode : 2Cl–(aq) → Cl2(g) + 2e–

Elektrolisis di atas menghasilkan gas hidrogendi katode dan gas klorin di anode.

e. KI(aq)Reaksi elektrolisis larutan KIKI(aq) → K+(aq) + I–(aq)Katode : 2H2O( ) + 2e– → H2(g) + 2OH–(aq)Anode : 2I–(aq) → I2(s) + 2e–

Elektrolisis di atas menghasilkan gas hidrogendi katode dan endapan I2 di anode.

7. Jawaban: b1) Elektrolisis larutan NaCl dengan elektrode C

NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl–(aq)Katode : 2H2O( ) + 2e– → 2OH–(aq) + H2(g)Anode : 2Cl–(aq) → Cl2(g) + 2e–

Gas hidrogen terbentuk di katode.2) Elektrolisis larutan CuSO4 dengan elektrode Cu

CuSO4(aq) → Cu2+(aq) + SO42–(aq)

Katode : Cu2+(aq) + 2e– → Cu(s)Anode : Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e–

Gas hidrogen tidak terbentuk.3) Elektrolisis larutan BaCl2 dengan elektrode Pt

BaCl2(aq) → Ba2+(aq) + 2Cl–(aq)Katode : 2H2O( ) + 2e– → 2OH–(aq) + H2(g)Anode : 2Cl–(aq) → Cl2(g) + 2e–

Gas hidrogen terbentuk di katode.4) Elektrolisis larutan AgNO3 dengan elektrode Ag


Katode : Ag+(aq) + e– → Ag(s)Anode : Ag(s) → Ag+(aq) + e–

Gas hidrogen tidak terbentuk.Jadi, gas hidrogen dapat terbentuk pada sel elektro-lisis 1) dan 3).

8. Jawaban: aAl2O3( ) → 2Al3+( ) + 3O2–( )Pada elektrolisis lelehan senyawa ion denganelektrode inert (C), Al3+ direduksi di katodesedangkan O2– dioksidasi di anode.

Katode : Al3+( ) + 3e– → Al(s)Anode : 2O2–( ) → O2(g) + 4e–

X merupakan anode (kutub positif) sehingga reaksiyang terjadi berupa 2O2–( ) → O2(g) + 4e–

9. Jawaban: eElektrolisis larutan NaCl dengan elektrode Pt.NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl–(aq)Katode : 2H2O( ) + 2e– → H2(g) + 2OH–(aq)Anode : 2Cl–(aq) → Cl2(g) + 2e–

10. Jawaban: aa. Larutan K2SO4 dengan elektrode Pt

K2SO4(aq) → 2K+(aq) + SO42–(aq)

Katode : 2H2O( ) + 2e– → H2(g) + 2OH–(aq)Anode : 2H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

Elektrolisis larutan K2SO4 dengan elektrodePt menghasilkan gas hidrogen di katode dangas oksigen di anode.

b. Larutan AgNO3 dengan elektrode PtAgNO3(aq) → Ag+(aq) + NO3

–(aq)Katode : Ag+(aq) + e– → Ag(s)Anode : 2H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

Elektrolisis larutan AgNO3 dengan elektrodePt menghasilkan endapan perak di katode dangas oksigen di anode.

c. Larutan CuSO4 dengan elektrode PtCuSO4(aq) → Cu2+(aq) + SO4

2–(aq)Katode : Cu2+(aq) + 2e– → Cu(s)Anode : 2H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

Elektrolisis larutan CuSO4 dengan elektrodePt menghasilkan endapan Cu di katode dangas oksigen di anode.

d. Larutan KBr dengan elektrode PtKBr(aq) → K+(aq) + Br–(aq)

Katode : 2H2O( ) + 2e– → H2(g) + 2OH–(aq)Anode : 2Br–(aq) → Br2( ) + 2e–

Elektrolisis larutan KBr dengan elektrode Ptmenghasilkan gas hidrogen di katode danlarutan bromin di anode.

e. Larutan NaI dengan elektrode PtNaI(aq) → Na+(aq) + I–(aq)

Katode : 2H2O( ) + 2e– → H2(g) + 2OH–(aq)Anode : 2I–(aq) → I2(s) + 2e–

Elektrolisis larutan NaI dengan elektrode Ptmenghasilkan gas hidrogen di katode danendapan iodin di anode.

11. Jawaban: dArus listrik yang dialirkan sama maka:wAg : wCu : wAu = eAg : eCu : eAu

(nAg × Ar Ag) : (nCu × Ar Cu) : (nAu : Ar Au)

= rA AgValensi Ag : rA Cu

Valensi Cu : rA AuValensi Au

19Kimia Kelas XII

(nAg × Ar Ag) : (nCu × Ar Cu)

= rA AgValensi Ag : rA Cu

Valensi Cu

Ag r

Cu r

n A Ag

n A Cu

×× =

r

r

A AgValensi Ag

A CuValensi Cu

Ag

Cu

n

n = Valensi CuValensi Ag

Agn

0,10 mol = 21

mol Ag = 0,20 molAu

Cu

nn =

Valensi CuValensi Au

Aun0,10 mol =

23

nAu = 0,067 molJadi, mol Ag = 0,20 mol dan mol Au = 0,067 mol.

12. Jawaban: bVF2

= 2,24 liter1 F = 96.500 C

nF2 = 2FV

22,4 = 2,2422,4 = 0,1 mol

nelektron = 2 × nF2 = 2 × 0,1 = 0,2 mol

muatan listrik = 0,2 × 96.500 = 19.300 CJadi, muatan listrik yang diperlukan sebesar 19.300 C.

13. Jawaban: ewNi = 1,18 gramAr Cu = 64Ar Ni = 59

eCu = rA CuValensi Cu = 64

2 = 32

eNi = rA NiValensi Ni = 59

2 = 29,5

Cu

Cu

we

= Ni

Ni

We

Cuw32

= 1,1829,5

wCu = 32 1,18

29,5×

= 1,28 gram

Jadi, logam tembaga (Cu) yang mengendapsebanyak 1,28 gram.

14. Jawaban: amM = 0,12 gramV

NaOH = 50 mL = 0,05 LMNaOH = 0,2 MMSO4(aq) → M2+(aq) + SO4

2–(aq)M2+ bukan logam aktif, sehingga kation direduksidi katode. Anode bersifat inert (C), sedangkananion dari sisa asam oksi sehingga air yang akanteroksidasi di anode.

Katode : M2+(aq) + 2e– → M(s)Anode : 2H2O( ) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e–

Disamakan jumlah elektron sehingga menjadiKatode : 2M2+(aq) + 4e– → 2M(s)Anode : 2H2O( ) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e–

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––Reaksi sel : 2M2+(aq) + 2H2O( ) → 2M(s) + O2(g)

+ 4H+(aq)Pada proses penetralan:nH+ = nOH–

nH+ = MOH– · VOH– = 0,2 · 0,05 = 0,01 mol

nM = 12 nH+ =

12 · 0,01 = 0,005 mol

nM = M

r

mA M

Ar M = M

M

mn =

0,120,005 = 24

15. Jawaban: bmX : mY = 1 : 4Reaksi elektrolisis XSO4 dan Y2SO4 di katodesebagai berikut.

XSO4 → X2+ + SO42–

Katode : X2+ + 2e– → XY2SO4 → 2Y+ + SO4

2–

Katode : Y+ + e → YMisal: Mr X = x mX = 1 gram

Mr Y = y mY = 4 gram

nX = X

r

mA X = 1

x =

1x mol

ne– = 21 × nX =

21 ×

1x =

2x mol

nY = 11 × ne–

Y

r

mA Y =

11 ×

2x

4y =

2x

xy =

24 =

12

Jadi, perbandingan massa atom relatif antara Xdan Y adalah 1 : 2.

B. Uraian

1. Reaksi yang dapat berlangsung spontan adalahreaksi yang memiliki harga E°sel positif (+). Reaksiyang memiliki harga E°sel negatif (–) berlangsungtidak spontan.a. 2Fe3+(aq) + Cu(s) → 2Fe2+(aq) + Cu2+(aq)

Oksidasi : Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e– E° = –0,34 V (× 1)Reduksi : Fe3+(aq) + e– → Fe2+(aq) E° = +0,77 V (× 2)–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : 2Fe3+(aq) + Cu(s) → 2Fe2+(aq) + Cu2+(aq)

E°sel = +0,43 VReaksi di atas dapat berlangsung spontankarena E°sel bernilai positif (+).


b. Fe2+(aq) + Cu(s) → Cu2+(aq) + Fe(s)Oksidasi : Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e– E° = –0,34 VReduksi : Fe2+(aq) + 2e– → Fe(s) E° = –0,44 V–––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : Fe2+(aq) + Cu(s) → Fe(s) + Cu2+(aq)

E°sel = –0,78 V

Reaksi di atas tidak dapat berlangsungspontan karena E°sel bernilai negatif (–).

2. a. Li | Li+ || Zn2+ | Zn E°sel = +2,24 VZn | Zn2+ || Cu2+ | Cu E°sel = +1,10 V––––––––––––––––––––––––––––––––– +Li | Li+ || Cu2+ | Cu E°sel = +3,34 V

b. Mg | Mg2+ || Zn2+ | Zn E°sel = +1,61 VZn | Zn2+ || Cu2+ | Cu E°sel = +1,10 V––––––––––––––––––––––––––––––––– +Mg | Mg2+ || Cu2+ | Cu E°sel = +2,71 V

c. Mg | Mg2+ || Cu2+ | Cu E°sel = +2,71 VCu | Cu2+ || Fe2+ | Fe E°sel = –0,78 V––––––––––––––––––––––––––––––––– +Mg | Mg2+ || Fe2+ | Fe E°sel = +1,93 V

3. Elektrode Pt merupakan elektrode inert.CuSO4(aq) → Cu2+(aq) + SO4

2–(aq)Pada katode akan terjadi reduksi ion Cu2+ (bukanlogam aktif), sedangkan pada anode terjadi oksidasiH2O (SO4

2– merupakan sisa asam oksi).Reaksi yang terjadi dalam sel tersebut adalah:Anode : 2H2O( ) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e–

Katode : Cu2+(aq) + 2e– → Cu(s)–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––2H2O( ) + 2Cu2+(aq) → O2(g) + 4H+(aq) + Cu(s)

4. VO2 = 350 mL = 0,35 L

t = 20 menit = 1.200 detikElektrolisis larutan AgNO3 menggunakan elektrode PtAgNO3(aq) → Ag+(aq) + NO3

–(aq)Ag+ bukan logam aktif, sehingga kation direduksidi katode. Anode (Pt) bersifat inert, sedangkananion dari sisa asam oksi sehingga air yang akanteroksidasi di anode.Katode : Ag+(aq) + e– → Ag(s)Anode : 2H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

Menyamakan jumlah elektron terlebih dahuluKatode : 4Ag+(aq) + 4e– → 4Ag(s)Anode : 2H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– +4Ag+(aq) + 2H2O( ) → 4Ag(s) + 4H+(aq) + O2(g)

nO2 =

V22,4 =

0,3522,4

nO2= 2O

r 2

m

M O

mO2= nO2

× Mr O2 = 0,3522,4 × 32 = 0,5 gram

e = rAValensi =

162 = 8

w = e i t96.500

× ×

0,5 = 8 i 1.200

96.500× ×

i = 5,03 ampereJumlah endapan di katode:

eAg = rA AgValensi =

1081 = 108

w = e i t96.500

× × = 108 5,03 1.20096.500

× × = 6,75 gram

Jadi, kuat arus yang diperlukan adalah 5,03ampere dan endapan perak yang terdapat di katodeadalah 6,75 gram.

5. Volume Al2O3 yang dihasilkan= luas permukaan × tebal= 5,0 × 102 × 1,0 × 10–3 cm3

= 0,5 cm3

mAl2O3 = ρ × V = 4,0 × 0,5 = 2 gram

4Al(s) + 3O2(g) → 2Al2O3(s)

nO2=

32 × nAl2O3

= 32 × 2 3Al O

r 2 3

m

M Al O

= 32 ×

2102 = 0,03 mol

ne– = 41 × nO2

= 41 × 0,03 = 0,12 mol = 0,12 F

Arus listrik = F × 96.500= 0,12 × 96.500 C= 11.580 C

Jadi, arus listrik yang dibutuhkan untuk meningkat-kan ketebalan lapisan oksida 1,0 × 10–3 cm adalah11.580 C.

21Kimia Kelas XII

A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: aLogam yang direndam dalam air atau dicelupkanpada larutan asam cepat mengalami korosi.Dihubungkan dengan lempeng magnesium (Mg)merupakan cara mencegah korosi denganperlindungan katodik, caranya dengan meng-hubungkan logam besi dengan logam pelindungyang memiliki E° lebih kecil. Logam pelindungditanam di dalam tanah atau air yang berada didekat logam yang akan dilindungi. Sel Voltaraksasa akan terbentuk dengan logam pelindungsebagai anode. Perlindungan katodik biasanyadigunakan untuk mencegah korosi pada pipa air,menara raksasa, dan baling-baling kapal laut.

2. Jawaban: dSO2 dan NO2 merupakan oksida nonlogam yangdapat mengakibatkan korosi. Kedua oksidanonlogam ini apabila terkena uap air di udara akanmembentuk asam sulfat (H2SO4) dan asam nitrat(HNO3). Ion-ion H+ dari kedua asam ini bersifatkorosif sehingga mampu merusak benda darilogam.

3. Jawaban: bPada proses perkaratan besi, salah satu bagianpermukaan besi akan bertindak sebagai anode ataumengalami oksidasi menurut reaksi:Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e–

Elektron akan mengalir ke bagian permukaan besiyang bertindak sebagai katode.O2 akan mengalami reduksi menurut reaksi:O2(g) + 4H+(aq) + 4e– → 2H2O( )O2(g) + 2H2O( ) + 4e– → 4OH–(aq)Dengan demikian, H+ (asam) atau H2O diperlukandalam perkaratan untuk mereduksi O2 pada katode.

4. Jawaban: cPada proses pelapisan besi dengan seng, besi (Fe)bertindak sebagai katode, sedangkan seng (Zn)bertindak sebagai anode. Zn akan mengalamioksidasi terlebih dahulu karena harga E°-nya lebihkecil daripada Fe. Hal ini dapat mencegahterjadinya korosi . Jika larutan elektrolitnya berupaZnCl2, reaksinya sebagai berikut.Anode (–) = Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e–

Katode (+) = Zn2+(aq) + 2e– → Zn(s)Dengan demikian, Fe tidak mengalami oksidasikarena terlindungi oleh Zn.

5. Jawaban: bKorosi besi dipengaruhi oleh uap air atau air danoksigen. Larutan elektrolit serta zat terlarut yangdapat membentuk asam dapat mempercepatterjadinya korosi. Pada percobaan pertama dankedua terbentuk karat karena ada oksigen dan air.Pada percobaan kedua, karat dapat lebih cepatterbentuk daripada percobaan pertama karenaadanya asam sulfat. Pada percobaan ketiga tidakterbentuk karat karena kalsium klorida anhidratdapat mengikat uap air di udara sehingga udaramenjadi kering (udara tidak mengandung uap airyang memicu korosi). Pada percobaan keempattidak terbentuk karat karena air yang sudahdididihkan akan kehilangan oksigen terlarut (tidakada oksigen).

6. Jawaban: bBesi akan berkarat jika teroksidasi. Agar besi tidakteroksidasi, besi dapat dilapisi dengan bahan yanglebih mudah teroksidasi daripada besi. Bahan yangdimaksud adalah Mg karena Mg memiliki potensialreduksi standar yang paling negatif sehinggapaling mudah teroksidasi.

7. Jawaban: aPrinsip pencegahan korosi dengan perlindungankatodik sebagai berikut.1) Bahan yang dilindungi harus diletakkan di katode.2) Logam di katode harus memiliki potensial

reduksi lebih besar daripada logam di anode.3) Logam katode harus mudah direduksi.4) Logam anode harus mudah dioksidasi.

8. Jawaban: bLogam yang dapat mencegah terjadinya korosipada besi adalah logam yang harga E0 < E0 besi,karena logam tersebut potensial elektrodenya lebihnegatif. Logam tersebut adalah Al dan Zn. Jadi,besi tetap terlindungi karena dijadikan katode.

9. Jawaban: aMetode yang paling tepat untuk mencegah korosipada pagar rumah yang terbuat dari besi adalahdengan pengecatan. Melumuri dengan oli dapatdigunakan untuk mencegah korosi pada mesin danrantai pada kendaraan. Pembalutan dengan plastikdapat mencegah kontak langsung antara logamdengan udara dan air. Pembalutan dengan plastikdapat dilakukan untuk mencegah korosi pada rakpiring dan keranjang. Perlindungan katodik dapatdigunakan untuk mencegah korosi pada pipa air,menara raksasa, dan baling-baling kapal laut.


Pelapisan dengan timah dapat mencegah korosipada besi. Perlindungan dengan timah ini tidakterlalu menguntungkan, tetapi besi yang dilapisidengan timah tampak lebih indah daripada besiyang dilapisi dengan zink (Zn).

10. Jawaban: aKorosi pada pipa pengalir minyak bumi yangditanam dalam tanah dapat dicegah menggunakanperlindungan katodik. Caranya dengan meng-hubungkan pipa dengan logam pelindung yangmempunyai E° lebih kecil dari E° pipa (besi).Pengecatan dilakukan untuk mencegah karat padabesi yang berada di udara terbuka, misalnyajembatan. Plastik digunakan untuk mencegahkarat pada rak piring. Oli digunakan untukmencegah karat pada mesin.

B. Uraian

1. Reaksi anodik : Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e–

Reaksi katodik : Cu2+(aq) + 2e– → Cu(s)Reaksi sel : Fe(s) + Cu2+(aq) → Fe2+(aq) + Cu(s)

2. Aluminium yang berkarat akan membentukaluminium oksida (Al2O3) dengan cepat. Setelahterbentuk lapisan oksida yang tipis, perkaratanakan segera terhenti. Lapisan tersebut melekatkuat pada permukaan logam sehingga melindungilogam di bawahnya dari perkaratan lebih lanjut.

3. Logam yang melindungi besi dari korosi mempunyaiharga potensial reduksi lebih kecil daripada hargapotensial reduksi besi, yaitu logam Mg dan Zn.Oleh karena harga potensial reduksi kedua logamlebih kecil dari harga potensial reduksi besi, kedualogam akan teroksidasi terlebih dahulu sehinggabesi terhindar dari korosi.

4. Aluminium merupakan bahan yang sangat baikuntuk kemasan makanan karena aluminium tahankorosi. Aluminium dapat terhindar dari proseskorosi lebih lanjut karena saat terjadi korosi dapatsegera membentuk lapisan oksida di permukaan-nya.

5. Stainless steel lebih tahan karat dibandingkanlogam penyusunnya (besi) karena stainless steelmemiliki daya tahan terhadap oksidasi yang tinggipada suhu lingkungan. Hal ini dikarenakan padastainless steel terdapat campuran logam krom (Cr).Apabila logam krom bereaksi dengan oksigen akanmembentuk sebuah lapisan tidak aktif kromium(III)oksida (Cr2O3) yang melindungi besi. Lapisan initidak terlihat karena lapisan ini sangat tipis,sehingga stainless steel akan tetap berkilau.

A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: c1) S4O6

2– + 2e– → 2S2O32–

Reaksi di atas merupakan reaksi reduksikarena reaksi tersebut menangkap elektron.

2) Mg → Mg2+ + 2e–

Reaksi di atas merupakan reaksi oksidasikarena reaksi tersebut melepas elektron.

3) MnO2 → MnO4–

+4 –2 +7 –2

Oksidasi

4) 2CO2 + 2e– → C2O42–

Reaksi di atas merupakan reaksi reduksikarena reaksi tersebut menangkap elektron.

2. Jawaban: dReaksi autoredoks adalah reaksi yang melibatkansuatu zat yang mengalami reaksi oksidasisekaligus reduksi.3Cl2(g) + 6OH–(aq) → 5Cl–(aq) + ClO3

–(aq) + 3H2O( )0 –1 +5

reduksi

oksidasi

Zat yang mengalami reaksi disprosporsionasi(autoredoks) adalah Cl2. Bilangan oksidasi Cl2semula 0 berubah menjadi –1 dan +5.

3. Jawaban: eKMnO4(aq) + 2HCl(aq) → MnCl2(aq) + Cl2(g) + H2O( ) + KCl(aq)

+7 –1 × (2) +2 0 × (2)= –2 = 0

–5 (× 2)

+2 (× 5)

23Kimia Kelas XII

Sehingga menjadi:2KMnO4(aq) + 16HCl(aq) → 2MnCl2(aq) + 5Cl2(g)+ H2O( ) + KCl(aq)Menyetarakan unsur lain2KMnO4(aq) + 16HCl(aq) → 2MnCl2(aq) + 5Cl2(g)+ 8H2O( ) + 2KCl(aq)Jadi, koefisien b = 16, c = 2, dan d = 5.

4. Jawaban: dC2O4

2–(aq) + Cr2O72– + H+(aq) → 2CO2(g) + 2Cr3+(aq) + H2O( )

+3 × (2) +4 × (2)= +6 +12 = +8 +6

+2 (× 3)

–6 (× 1)

Sehingga menjadi:3C2O4

2–(aq) + Cr2O72– + H+(aq) → 6CO2(g) +

2Cr3+(aq) + H2O( )Disetarakan dengan menambah H+ dan H2O.3C2O4

2–(aq) + Cr2O72– + 14H+(aq) → 6CO2(g) +

2Cr3+(aq) + 7H2O( )Jadi, koefisien a = 3, b = 14, dan d = 2.

5. Jawaban: ba. Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

0 +1 +2 0 Oksidasi

Reduksi

Reaksi di atas merupakan reaksi redoks.b. SO3 + H2O → H2SO4

+6–2 +1–2 +1+6–2


c. Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O0 +1 +1 +2 –1 +1 –2 Reduksi

Oksidasi


d. Cu + CuCl2 → 2CuCl 0 +2 +1

Oksidasi

Reduksi


e. Cl2 + 2KBr → 2KCl + Br2 0 +1 –1 –1 –1 0 Reduksi

Oksidasi


6. Jawaban: eKClO3(s) + S(s) + H+(aq) → KCl(s) + SO2(g) + H2O( )

+5 0 –1 +4

reduksi

oksidasi

Oksidator adalah zat yang mengalami reduksi.Pada reaksi di atas, zat yang berperan sebagaioksidator adalah KClO3.

7. Jawaban: dbiloks H2P2O7

2– = (2 × biloks H) + (2 × biloks P) +(7 × biloks O)

–2 = (2 × (+1)) + (2 × biloks P) + (7× (–2))

–2 = 2 + (2 × biloks P) + (–14)–2 – 2 + 14 = 2 × biloks P

biloks P = 102

+ = +5

8. Jawaban: aH2SO4 + 2HI → H2S + I2 + H2O

+6 –2 –2 0

–8 (× 1)

+2 (× 4)

Sehingga menjadi:H2SO4 + 8HI → H2S + 4I2 + H2OMenyamakan unsur lain.H2SO4 + 8HI → H2S + 4I2 + 4H2OnHI = 8 × nH2SO4

= 8 × 1,5 = 12 molJadi, 1,5 mol asam sulfat dapat mengoksidasihidrogen iodida sebanyak 12 mol.

9. Jawaban: bReaksi: Fe2+ + MnO4

– → Fe3+ + Mn2+

(suasana asam)Menggunakan metode setengah reaksi.Oksidasi: Fe2+(aq) → Fe3+(aq) + e– (× 5)Reduksi : MnO4

–(aq) + 8H+(aq) + 5e– → Mn2+(aq)+ 4H2O( ) (× 1)

sehingga menjadi:Oksidasi: 5Fe2+(aq) → 5Fe3+(aq) + 5e–

Reduksi : MnO4–(aq) + 8H+(aq) + 5e– → Mn2+(aq)

+ 4H2O( )–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks : 5Fe2+(aq) + MnO4

–(aq) + 8H+(aq) →5Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4H2O( )

Perbandingan mol = perbandingan koefisienJadi, 5 mol Fe2+ ~ 1 mol MnO4

– ~ 8 mol H+ ~ 5 molFe3+ ~ 2 mol Mn2+ ~ 4 mol H2O.


10. Jawaban: d1) Mg | Mg2+ || Ca2+ | Ca

Oksidasi : Mg → Mg2+ + 2e– E° = +2,37 VReduksi : Ca2+ + 2e– → Ca E° = –2,87 V–––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : Mg + Ca2+ → Mg2+ + Ca

E°sel = –0,50 VBerdasarkan perhitungan di atas didapatkanharga E° bernilai negatif (–) sehingga reaksitidak berlangsung spontan.

2) Pb | Pb2+ || Mg2+ | MgOksidasi : Pb → Pb2+ + 2e– E° = +0,13 VReduksi : Mg2+ + 2e– → Mg E° = –2,37 V–––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : Pb + Mg2+ → Pb2+ + Mg


3) Au | Au3+ || Pb2+ | PbOksidasi : Au → Au3+ + 3e– E° = –1,50 V (× 2)Reduksi : Pb2+ + 2e– → Pb E° = –0,13 V (× 3)–––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : 2Au + 3Pb2+ → 2Au3+ + 3Pb


4) Ca | Ca2+ || Mg2+ | MgOksidasi : Ca → Ca2+ + 2e– E° = +2,87 VReduksi : Mg2+ + 2e– → Mg E° = –2,37 V–––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : Ca + Mg2+ → Ca2+ + Mg

E°sel = +0,50 VBerdasarkan perhitungan di atas didapatkanharga E° bernilai positif (+) sehingga reaksiberlangsung spontan.

5) Au | Au3+ || Ca2+ | CaOksidasi : Au → Au3+ + 3e– E° = –1,50 V (× 2)Reduksi : Ca2+ + 2e– → Ca E° = –2,87 V (× 3)–––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : 2Au + 3Ca2+ → 2Au3+ + 3Ca


Jadi, reaksi yang berlangsung spontan adalahCa + Mg2+ → Ca2+ + Mg atau Ca | Ca2+ || Mg2+ | Mg.

11. Jawaban: dAnode (–) : Mg(s) → Mg2+(aq) + 2e–

Katode (+) : Cu2+(aq) + 2e– → Cu(s)Mg(s) + Cu2+(aq) → Mg2+(aq) + Cu(s)Diagram sel:Mg | Mg2+ || Cu2+ | Cu

12. Jawaban: aOksidasi: 2I–(aq) → I2(s) + 2e– E° = –0,54 VReduksi : F2(g) + 2e– → 2F–(aq) E° = +2,87 V––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : F2(g) + 2I–(aq) → 2F–(aq) + I2(s)

E°sel = +2,33 V

13. Jawaban: dOksidasi : Zn → Zn2+ + 2e– E° = +0,76 VReduksi : Fe2+ + 2e– → Fe E° = –0,44 V––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : Zn + Fe2+ → Zn2+ + Fe E° = +0,32 VZn | Zn2+ || Fe2+ | Fe E° = +0,32 V

14. Jawaban: b1) Katode berupa Ag2O dan anode berupa Zn

digunakan pada sel perak oksida.2) Katode berupa PbO2 dan anode berupa Pb

digunakan pada sel aki timbal asam.3) Katode berupa MnO2 dan NH4Cl serta

anode berupa Zn digunakan pada sel keringkarbon seng.

4) Katode berupa NiO2 dan anode berupa Cd di-gunakan pada sel nikel basa atau baterai nikad.

5) Katode berupa O2 dan anode berupa H2 di-gunakan pada sel bahan bakar.

15. Jawaban: ea. Ag | Ag+ || Fe2+ | Fe

Oksidasi : Ag → Ag+ + e– E° = –0,8 V (× 2)Reduksi : Fe2+ + 2e– → Fe E° = –0,44 V(× 1)–––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : 2Ag + Fe2+ → 2Ag+ + Fe


b. Ni | Ni2+ || Fe2+ | FeOksidasi : Ni → Ni2+ + 2e– E° = +0,25 VReduksi : Fe2+ + 2e– → Fe E° = –0,44 V–––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : Ni + Fe2+ → Ni2+ + Fe


c. Ag | Ag+ || Pb2+ | PbOksidasi : Ag → Ag+ + e– E° = –0,8 V (× 2)Reduksi : Pb2+ + 2e– → Pb E° = –0,14 V(× 1)–––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : 2Ag + Pb2+ → 2Ag+ + Pb

E°sel = –0,94 VBerdasarkan perhitungan tersebut didapatkanharga E° bernilai negatif (–) sehingga reaksitidak berlangsung spontan.

25Kimia Kelas XII

d. Ag | Ag+ || Ni2+ | NiOksidasi : Ag → Ag+ + e– E° = –0,8 V (× 2)Reduksi : Ni2+ + 2e– → Ni E° = –0,25 V(× 1)–––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : 2Ag + Ni2+ → 2Ag+ + Ni


e. Ni | Ni2+ || Pb2+ | PbOksidasi : Ni → Ni2+ + 2e– E° = +0,25 VReduksi : Pb2+ + 2e– → Pb E° = –0,14 V–––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : Ni + Pb2+ → Ni2+ + Pb

E°sel = +0,11 VBerdasarkan perhitungan di atas didapatkanharga E° bernilai positif (+) sehingga reaksiberlangsung spontan.

Jadi, reaksi yang berlangsung spontan adalahNi + Pb2+ → Ni2+ + Pb atau Ni | Ni2+ || Pb2+ | Pb.

16. Jawaban: dElektrolisis leburan PbI2PbI2( ) → Pb2+( ) + 2I–( )Oleh karena elektrolisis lelehan senyawa iondengan elektrode inert (karbon), kation direduksidi katode dan anion dioksidasi di anode.Katode : Pb2+( ) + 2e– → Pb(s)Anode : 2I–( ) → I2(s) + 2e–

17. Jawaban: bElektrolisis larutan KCl dengan elektrode karbon(C).KCl(aq) → K+(aq) + Cl–(aq)K+ merupakan logam aktif sehingga yang tereduksidi katode adalah air. Pada anion terdapat elektrodekarbon (C) yang bersifat inert dan Cl bukan sisaasam oksi, sehingga anion teroksidasi di anode.Katode : 2H2O + 2e– → H2 + 2OH–

Anode : 2Cl– → Cl2 + 2e–

Berdasarkan reaksi di atas, pada katode dihasilkangas hidrogen (H2) dan pada anode dihasilkan gasklor (Cl2).

18. Jawaban: bSel 1


Katode (B) : Ag+(aq) + e– → Ag(s)Anode (A) : 2H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

Sel 2CuSO4(aq) → Cu2+(aq) + SO4

2–(aq)Katode (D) : Cu2+(aq) + 2e– → Cu(s)Anode (C) : 2H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

Sel 3NiSO4(aq) → Ni2+(aq) + SO4

2–(aq)Katode (F) : Ni2+(aq) + 2e– → Ni(s)Anode (E) : 2H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

Jadi, elektrode logam inert yang menghasilkan gasadalah A, C, dan E.

19. Jawaban: c1) Larutan NaCl dengan elektrode platina

NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl–(aq)Katode : 2H2O( ) + 2e– → H2(g) + 2OH–(aq)Anode : 2Cl–(aq) → Cl2(g) + 2e–

Elektrolisis tersebut menghasilkan gashidrogen (H2) dan gas klor (Cl2).

2) Larutan KBr dengan elektrode karbonKBr(aq) → K+(aq) + Br–(aq)Katode : 2H2O( ) + 2e– → H2(g) + 2OH–(aq)Anode : 2Br–(aq) → Br2( ) + 2e–

Elektrolisis tersebut menghasilkan Br2 dan H2.3) Lelehan KCl dengan elektrode platina

KCl( ) → K+( ) + Cl–( )Katode : K+( ) + e– → K(s)Anode : 2Cl–( ) → Cl2(g) + 2e–

Elektrolisis tersebut menghasilkan gas Cl2 danK (logam alkali).

4) Lelehan CaCl2 dengan elektrode karbonCaCl2( ) → Ca2+( ) + 2Cl–( )Katode : Ca2+( ) + 2e– → Ca(s)Anode : 2Cl–( ) → Cl2(g) + 2e–

Elektrolisis tersebut menghasilkan Ca (logamalkali tanah) dan gas klorin (Cl2).

5) larutan KCl dengan elektrode emasKCl(aq) → K+(aq) + Cl–(aq)Katode : 2H2O( ) + 2e– → H2(g) + 2OH–(aq)Anode : Au(s) → Au3+(aq) + 3e–

Elektrolisis tersebut menghasilkan gas H2 danlarutan Au3+.

20. Jawaban: bReaksi elektrolisis larutan MgCl2 dengan elektrodePt sebagai berikut.MgCl2(aq) → Mg2+(aq) + 2Cl–(aq)Mg2+ merupakan logam aktif sehingga air yangdireduksi di katode. Elektrode (Pt) bersifat inertsedangkan anion bukan sisa asam oksi sehinggaCl yang akan teroksidasi di katode.Katode : 2H2O( ) + 2e– → 2OH–(aq) + H2(g)Anode : 2Cl–(aq) → Cl2(g) + 2e–

Jadi, di katode dihasilkan ion hidroksida dan gashidrogen, sedangkan di anode dihasilkan gas klorin.


21. Jawaban: a1) Reaksi elektrolisis larutan KBr dengan

elektrode PtKBr(aq) → K+(aq) + Br–(aq)Katode : 2H2O( ) + 2e– → H2(g) + 2OH–(aq)Anode : 2Br–(aq) → Br2(aq) + 2e–

Elektrolisis tersebut menghasilkan gas H2 dikatode dan gas Br2 di anode

2) Reaksi elektrolisis larutan CuCl2 denganelektrode PtKatode : Cu2+(aq) + 2e– → Cu(s)Anode : 2Cl–(aq) + 2e– → Cl2(g)Elektrolisis tersebut menghasilkan gas Cl2 dianode.

3) Reaksi elektrolisis larutan K2SO4 denganelektrode PtKatode : 2H2O( ) + 2e– → H2(g) + 2OH–(aq)Anode : H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

Elektrolisis tersebut menghasilkan gas H2 dikatode dan gas O2 di anode.

4) Reaksi elektrolisis larutan AgNO3 denganelektrode PtKatode : Ag+(aq) + e– → Ag(s)Anode : 2H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

Elektrolisis tersebut menghasilkan endapanperak (Ag) di katode dan gas O2 di anode.

5) Reaksi elektrolisis larutan CuSO4 denganelektrolisis PtKatode : Cu2+(aq) + 2e– → Cu(s)Anode : 2H2O( ) + 2e– → H2(g) + 2OH–(aq)Elektrolisis tersebut menghasilkan endapantembaga (Cu) di katode dan gas O2 di anode.

22. Jawaban: dKorosi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu airatau uap air dan oksigen. Larutan elektrolit (asamdan garam), permukaan logam yang tidak rata, dankontak dengan logam lain yang kurang aktifmerupakan faktor-faktor yang mempercepatterjadinya korosi. Pada gambar nomor 1) pemberianair dapat mempercepat korosi. Pada gambar nomor2), pemberian minyak tanah pada paku dapatmenghambat proses korosi karena dapatmencegah paku terkena uap air dan oksigen. Padagambar nomor 3), pemberian CaCl2 anhidrat dapatmenghambat proses korosi karena CaCl2 anhidratdapat menyerap uap air. Pada gambar nomor 4),pemberian air garam pada paku dapat memper-cepat proses korosi. Air garam (larutan elektrolit)menyebabkan korosi lebih cepat terjadi daripadaair. Pada gambar 5), pemberian air yang sudahdididihkan dapat memperlambat proses korosikarena kandungan oksigen pada air yang dididihkanmenjadi lebih sedikit.

23. Jawaban: eKorosi pada pipa pengalir minyak bumi yangditanam dalam tanah dapat dicegah menggunakanperlindungan katodik. Caranya dengan meng-hubungkan pipa dengan logam pelindung yangmempunyai E° lebih kecil dari E° pipa (besi).Pengecatan dilakukan untuk mencegah karat padabesi yang berada di udara terbuka, misal jembatan.Plastik digunakan untuk mencegah karat pada rakpiring. Oli digunakan untuk mencegah karat padamesin.

24. Jawaban: bKorosi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu airatau uap air dan oksigen. Larutan elektrolit (asamdan garam), permukaan logam yang tidak rata,kontak dengan logam lain yang kurang aktifmerupakan faktor-faktor yang mempercepatterjadinya korosi. Pada gambar nomor I, pemberianminyak dapat mencegah terjadinya korosi padapaku. Hal ini dikarenakan minyak dapatmenghambat paku terkena uap air dan oksigen.Pada gambar nomor II, pemberian zatpengelantang dapat mempercepat terjadinyakorosi. Hal ini dikarenakan zat pengelantangmengoksidasi besi. Pada gambar nomor III,pemberian air yang sudah dididihkan dapatmemperlama proses korosi pada paku. Hal inidikarenakan kandungan oksigen pada air yangdididihkan menjadi sedikit. Pada gambar nomorIV, pemberian air dapat mempercepat proses korosipada paku, namun lebih lambat dibandingkanpenambahan zat pengelantang pada paku. Padagambar nomor V, paku yang terkena udara dapatmenyebabkan korosi karena paku dapat bereaksidengan uap air dan oksigen, namun lebih lambatdibandingkan penambahan zat pengelantang padapaku.

25. Jawaban: dKorosi besi dapat dicegah dengan menghubung-kannya dengan logam yang lebih mudahteroksidasi, yaitu logam yang mempunyai E° lebihkecil daripada E° besi. Logam yang mempunyaiE° lebih kecil daripada E° besi adalah Mg dan Zn.

26. Jawaban: a

i = 2 At = 30 menit = 30 × 60 detik

eCu = rA Cuvalensi =

63,52

w = e i t96.500

× × =

63,52

2× 30 60

96.500

× × =

63,5 30 6096.500

× × gram

27Kimia Kelas XII

27. Jawaban: aElektrolisis larutan CdSO4 dengan elektrodekarbon (C).CdSO4(aq) → Cd2+(aq) + SO4

2–(aq)Cd2+ bukan logam aktif sehingga kation direduksidi katode. Elektrode (C) bersifat inert dan anionberasal dari sisa asam oksi maka air teroksidasidi anode.Katode : Cd2+(aq) + 2e– → Cd(s)Anode : 2H2O( ) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e–

nCd = Cd

r

mM Cd =

2112 =

156 mol

ne– = 2 × nCd = 2 × 1

56 = 1

28 mol (lihat reaksi di

katode)

nO2 =

12 × ne– =

14 ×

128 =

1112 mol (lihat reaksi di

anode)

nO2=

V22,4

1112 =

V22,4

V = 22,4112 = 0,2 L

Jadi, volume oksigen yang dihasilkan di anodesebanyak 0,2 L.

28. Jawaban: bNi2+ + 2e → Ni . . . (1)Cr3+ + 3e → Cr . . . (2)

nNi = Ni

r

mA Ni =

17,759 = 0,3 mol

ne– = 2 × nNi= 2 × 0,3 mol= 0,6 mol (lihat pers. 1)

nCr = 13 × ne–

= 13 × 0,6

= 0,2 mol (lihat pers. 2)

nCr = Cr

r

mA Cr

mCr = nCr × Ar Cr= 0,2 × 52= 10,4 gram

Jadi, endapan krom (Cr) yang diperoleh adalah10,4 gram.

29. Jawaban: bne = 0,02 molVN2

= 1 LmN2

= 1,4 gramMr N2 = 28

Reaksi elektrolisis leburan CaCl2 dengan elektrodekarbonCaCl2( ) → Ca2+( ) + 2Cl–( )Pada elektrolisis leburan senyawa ion denganelektrode inert (C), kation direduksi di katodesedangkan anion dioksidasi di anode.Katode : Ca2+(aq) + 2e– → Ca(s)Anode : 2Cl–(aq) → Cl2(g) + 2e–

nN2 = 2N

r 2

m

A N = 1,428 = 0,05 mol

ne– = 0,02 mol

nCl2=

12 × ne–

= 12 × 0,02

= 0,01 molDiukur pada suhu dan tekanan yang sama sehingga

2

2

Cl

N

V

V= 2

2

Cl

N

n

n

2ClV

1= 0,01

0,05

VCl2=

0,010,05 = 0,2 L = 200 mL

Jadi, volume gas klorin yang dihasilkan di anodesebanyak 200 mL.

30. Jawaban: dmL = 0,295 gramVKOH = 50 mL = 0,05 LMKOH = 0,2 MElektrolisis larutan LSO4 dengan elektrode platina.LSO4(aq) → L2+(aq) + SO4

2–(aq)Katode : L2+(aq) + 2e– → L(s)Anode : 2H2O( ) → O2(g) + 4H+ + 4e–

nKOH = MKOH · VKOH= 0,2 · 0,05= 0,01 mol

KOH(aq) → K+(aq) + OH–(aq)0,01 mol 0,01 molnOH– = 0,01 molLarutan KOH dapat menetralkan larutan hasilelektrolisis, sehingga

nOH– = nH+

0,01 mol = nH+

Pada reaksi di anode

nL = 12 ne–

= 12 · 0,01

= 0,005 L


nL = L

r

mA L

0,005 = r

0,295A L

Ar L = 0,2950,005 = 59

Jadi, massa atom relatif (Ar) logam L adalah 59.

B. Uraian

1. Reaksi:H2O( ) + Cl–(aq) + MnO4

–(aq) → Cl2(g) + MnO2( )+ OH–(aq)

H2O( ) + 2Cl–(aq) + MnO4–(aq) → Cl2(g) + MnO2( ) + OH–(aq)

–1 × (2) +7 0 × (2) +4= –2 = 0

+2 (× 3)

–3 (× 2)

Sehingga menjadi:H2O( ) + 6Cl–(aq) + 2MnO4

–(aq) → 3Cl2(g) +2MnO2( ) + OH–(aq)Disetarakan dengan menambah OH– dan H2O.4H2O( ) + 6Cl–(aq) + 2MnO4

–(aq) → 3Cl2(g) +2MnO2( ) + 8OH–(aq)Jadi, koefisien a = 4, b = 6, c = 3, dan d = 8.

2. a. Metode perubahan bilangan oksidasiMnO4

–(aq) + 2Cl–(aq) → Mn2+(aq) + Cl2(g)+7 –1 × (2) +2 0 × (2)

= –2 = 0

–5 (× 2)

+2 (× 5)

Sehingga menjadi:2MnO4

–(aq) + 10Cl–(aq) → 2Mn2+(aq) + 5Cl2(g)Disetarakan dengan menambah H+ dan H2O.2MnO4

–(aq) + 10Cl–(aq) + 16H+(aq) →2Mn2+(aq) + 5Cl2(g) + 8H2O( )

b. Metode setengah reaksiOksidasi : 2Cl–(aq) → Cl2(g) + 2e– (× 5)Reduksi : MnO4

–(aq) + 8H+(aq) + 5e– →Mn2+(aq) + 4H2O( ) (× 2)

sehingga menjadi:Oksidasi : 10Cl–(aq) → 5Cl2(g) + 10e–

Reduksi : 2MnO4–(aq) + 16H+(aq) + 10e– →

2Mn2+(aq) + 8H2O( )–––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks : 10Cl–(aq) + 2MnO4

–(aq) + 16H+(aq)→ 5Cl2(g) + 2Mn2+(aq) + 8H2O( )

3. a. 2Cr3+(aq) + 3Pt(s) → 2Cr(s) + 3Pt2+(aq)Oksidasi : Pt(s) → Pt2+(aq) + 2e– E° = –1,50 V

(× 3)Reduksi : Cr3+(aq) + 3e– → Cr(s) E° = –0,71 V

(× 2)–––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : 2Cr3+(aq) + 3Pt(s) → 2Cr(s) + 3Pt2+(aq)

E°sel = –2,21 V

Berdasarkan perhitungan di atas, didapatkanharga E°sel bernilai negatif (–) sehingga reaksitidak berlangsung spontan.

b. Al3+(aq) + Cr(s) → Al(s) + Cr3+(aq)Oksidasi : Cr(s) → Cr3+(aq) + 3e– E° = +0,71 VReduksi : Al3+(aq) + 3e– → Al(s) E° = –1,66 V–––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : Al3+(aq) + Cr(s) → Al(s) + Cr3+(AQ)

E°sel = –0,95 V


c. Pt(s) + 2Ag+(aq) → Pt2+(aq) + 2Ag(s)Oksidasi : Pt(s) → Pt2+(aq) + 2e– E° = –1,50 V

(× 1)Reduksi : 2Ag+(aq) + e– → Ag(s) E° = +0,80 V

(× 2)–––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : Pt(s) + 2Ag+(aq) → Pt2+(aq) + 2Ag(s)

E°sel = –0,70 V


d. 3Ag+(aq) + Al(s) → 3Ag(s) + Al3+(aq)Oksidasi : Al(s) → Al3+(s) + 3e– E° = +1,66 V (× 1)Reduksi : Ag+(aq) + e– → Ag(s) E° = +0,80 V (× 3)–––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks : 3Ag+(aq) + Al(s) → 3Ag(s) + Al3+(aq)

E°sel = +2,46 V

Berdasarkan perhitungan di atas, didapatkanharga E°sel bernilai positif (+) sehingga reaksiberlangsung spontan.

Jadi, reaksi yang berlangsung spontan adalah3Ag+(aq) + Al(s) → 3Ag(s) + Al3+(aq).

4. a. Mg | Mg2+ || Ag+ | Ag E°sel = +3,17 VAg | Ag+ || Pb2+ | Pb E°sel = –0,94 V––––––––––––––––––––––––––––––––– +Mg | Mg2+ || Pb2+ | Pb E°sel = +2,23 V

b. Zn | Zn2+ || Pb2+ | Pb E°sel = +0,63 VPb | Pb2+ || Ag+ | Ag E°sel = +0,94 V––––––––––––––––––––––––––––––––– +Zn | Zn2+ || Ag+ | Ag E°sel = +1,57 V

c. Mg | Mg2+ || Pb+ | Pb E°sel = +2,23 VPb | Pb2+ || Zn2+ | Zn E°sel = –0,63 V––––––––––––––––––––––––––––––––– +Mg | Mg2+ || Zn2+ | Zn E°sel = +1,60 V

29Kimia Kelas XII

5. Perbedaan sel elektrolisis dengan sel Volta adalahpada sel elektrolisis, komponen voltmeter digantidengan sumber arus (umumnya baterai). Larutanatau lelehan yang ingin dielektrolisis ditempatkandalam suatu wadah. Selanjutnya, elektrodedicelupkan ke dalam larutan maupun lelehanelektrolit yang ingin dielektrolisis. Elektrode yangdigunakan umumnya merupakan elektrode inertseperti grafit (C), platina (Pt), dan emas (Au).Elektrode berperan sebagai tempat berlangsung-nya reaksi.Reaksi reduksi berlangsung di katode, sedangkanreaksi oksidasi berlangsung di anode. Kutub negatifsumber arus mengarah pada katode (sebabmemerlukan elektron) dan kutub positif sumber arustentunya mengarah pada anode. Akibatnya, katodebermuatan negatif dan menarik kation-kation yangakan tereduksi menjadi endapan logam. Sebaliknya,anode bermuatan positif dan menarik anion-anionyang akan teroksidasi menjadi gas. Terlihat jelasbahwa tujuan elektrolisis untuk mendapatkanendapan logam di katode dan gas di anode.

6. Elektrolisis airH2O( ) → H+(aq) + OH–(aq)Kation berupa H+ sehingga kation direduksi dikatode. Anion berupa OH– sehingga anionteroksidasi di anode.Katode : 2H+(aq) + 2e– → H2(g)Anode : 4OH–(aq) → 2H2O( ) + O2(g) + 4e–

Disetarakan elektronnya terlebih dahuluKatode : 4H+(aq) + 4e– → 2H2(g)Anode : 4OH–(aq) → 2H2O( ) + O2(g) + 4e–

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Reaksi sel : 4H+(aq) + 4OH–(aq) → 2H2(g) +

2H2O( ) + O2(g)

Perbandingan H2 : O2 = 2 : 1Elektrolisis larutan MgSO4Mg2+ adalah logam aktif sehingga air direduksi dikatode. SO4

2– merupakan sisa asam oksi sehinggaair teroksidasi di anode.MgSO4(aq) → Mg2+(aq) + SO4

2–(aq)Katode : 2H2O( ) + 2e– → 2OH–(aq) + H2(g)Anode : 2H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

Disetarakan terlebih dahulu elektronnyaKatode : 4H2O( ) + 4e– → 4OH–(aq) + 2H2(g)Anode : 2H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Reaksi sel : 6H2O( ) → 4OH–(aq) + 2H2(g) +

4H+(aq) + O2(g)Perbandingan H2 : O2 = 2 : 1Kedua elektrolisis tersebut menghasilkan zat yangsama. Hal ini karena pada elektrolisis MgSO4 yangdielektrolisis berupa larutannya sehingga yang

mengalami reduksi berupa air bukan ion Mg2+.Sementara itu, ion SO4

2– merupakan ion sisa asamoksi sehingga yang mengalami oksidasi berupaair (H2O). Oleh karena itu, reaksi elektrolisis airdan larutan MgSO4 menghasilkan zat yang sama.

7. wAg = 0,54 gramAr Ag = 108wx = 0,1 gram

Ag

X

w

w = Ag

X

e

e

Ag

X

w

w = r

r

A AgValensi Ag

A XValensi X

0,540,1 =

r

1081

A X2

0,540,1 =

r

108 2A X

×

Ar X = 0,1 108 2

0,54× ×

= 40Jadi, Ar X = 40.Jadi, massa atom relatif (Ar) logam X adalah 40.

8. i = 10 At = 16 menit = 960 detikReaksi elektrolisis larutan CuSO4 denganelektrode karbonCuSO4(aq) → Cu2+(aq) + SO4

2–(aq)Cu2+ bukan merupakan logam aktif sehingga kationdireduksi di katode.Katode: Cu2+(aq) + 2e– → Cu(s)

e = rA CuValensi Cu

= 63,5

2

w = e i t96.500

× × = 63,5

210 960

96.500

× × = 3,16 gram

Jadi, massa tembaga yang dapat diendapkanadalah 3,16 gram.

9. i = 2,50 At = 20 menit = 1.200 detikAr O = 16

F = i t

96.500×

= 2,50 1.20096.500

×

= 0,03 Fne– = F = 0,03 molReaksi elektrolisis NaNO3 dengan elektrode grafit.NaNO3(aq) → Na+(aq) + NO3

–(aq)Na+ merupakan logam aktif sehingga air direduksidi katode. Elektrode (C) bersifat inert dan anionberasal dari sisa asam oksi sehingga airteroksidasi di anode.


Katode : 2H2O( ) + 2e– → 2OH–(aq) + H2(g)Anode : 2H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

nO2=

14 × ne– =

14 × 0,03 mol = 0,0075 mol

nO2= 2O

r 2

m

M O

mO2= nO2

× Mr O2 = 0,0075 × 32 = 0,24 gram

Jadi, massa gas O2 yang terbentuk di anode adalah0,24 gram.

10. wsm = 30 grami = 2,4 amperet = 24.125 detik

eSm = rA Smmuatan Sm =

150n

wsm = Sme 2,4 24.12596.500

× ×

30 = 155

n2,4 24.125

96.500

× ×

96.500 = 5 2,4 24.125n

× ×

n = 289.50096.500 = 3

Jadi, muatan Sm = +3 dan simbol Sm adalahSm3+.

31Kimia Kelas XII

A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: bMassa CH3COOH = 24% massa larutan cuka.Dimisalkan massa larutan = 100 gram

Massa CH3COOH = 24

100 · 100 gram

= 24 gramMassa pelarut (air) = 100 gram – 24 gram

= 76 gramMr CH3COOH = 60

m = r

mM ·

1.000p

= 2460 ·

1.00076

= 5,26Jadi, molalitas larutan sebesar 5,26 m.

2. Jawaban: e1) Larutan urea 20%

Dimisalkan massa larutan = 100 gram

Massa urea = 20

100 · 100 gram

= 20 gramMassa air = 100 gram – 20 gram

= 80 gram

Xurea = urea

urea air

nn n+

= 2060

20 8060 18

+ =

60180

60 800180 180

+ =

60180860180

= 0,069

2) Larutan glukosa 30% (Mr glukosa = 180)Dimisalkan massa larutan = 100 gram

Massa glukosa = 30

100 · 100 gram


= 70 gram

Xglukosa = glukosa

glukosa air

n

n n+

= 30

18030 70

180 18+

= 30

18030 700

180 180+

= 30

180730180

= 0,041

3) Larutan NaCl 15%Dimisalkan massa larutan = 100 gram

Massa NaCl = 15100 · 100 gram


= 85 gram

XNaCl = NaCl

NaCl air

nn n+

= 15

58,515 85

58,5 18+

= 60234

60 1.105234 234

+ =

60234

1.165234

= 0,052

4) Larutan MgSO4 20%Dimisalkan massa larutan = 100 gram

Massa MgSO4 = 20

100 · 100 gram


= 80 gram

XMgSO4= MgSO4

MgSO air4

n

n n+

= 20

12020 80

120 18+

= 60360

60 1.600360 360

+ =

60360

1.660360

= 0,036

5) Larutan CH3COOH 25%Dimisalkan massa larutan = 100 gram

Massa CH3COOH = 25

100 · 100 gram


= 75 gram

XCH3COOH = CH COOH3

CH COOH air3

n

n n+

= 2560

25 7560 18

+

= 75

18075 750

180 180+

= 75

180825180

= 0,091

Jadi, faksi mol terbesar dimiliki oleh larutanCH3COOH 25%.

32 Ulangan Tengah Semester 1

3. Jawaban: dDimisalkan massa larutan = 100 gram

Massa glukosa = 18100

· 100 gram = 18 gram

Massa air = 100 gram – 18 gram = 82 gramMr glukosa = 180

Xpel = air

air glukosa

nn n+

= 8218

82 1818 180

+ =

820180

820 18180 180

+ =

820180838180

= 820838

P = Xpel · P°

= 820838 · 760 mmHg

= 743,67 mmHg ≈ 743,7 mmHgJadi, tekanan uap larutan glukosa 18% pada suhu100°C sebesar 743,7 mmHg.

4. Jawaban: dmA = 15 grammair = 90 gramP = 29,268 mmHgP° = 30 mmHgP = Xpel · P°

Xpel = PP°

= 29,268

30 = 0,9756

Xpel = air

air A

nn n+

0,9756 = 9018

90 1518 x

+

0,9756 = 15x

5

5 +

0,9756 = 5x5x + 15

5x = 0,9756(5x + 15)5x = 4,878x + 14,634

5x – 4,878x= 14,6340,122x = 14,634

x = 119,951 ≈ 120Jadi, massa molekul relatif zat A adalah 120.

5. Jawaban: cP = 29,41 mmHgP° = 30 mmHgmair = 90 grammglukosa = 180mair = 18P = Xpel · P°29,41 = Xpel · 30

Xpel = 29,41

30 = 0,98

Xpel = air

air glukosa

nn n+

0,98 = 9018

90 x18 180

+

0,98 = 900180

900 x180 180

+

0,98 = 900900 + x

0,98(900 + x) = 900882 + 0,98x = 900

0,98x = 900 – 8820,98x = 18

x = 18,37 ≈ 18 gramJadi, massa glukosa yang dilarutkan sebesar 18 gram.

6. Jawaban: dP° = 105 mmHgDimisalkan massa larutan = 100 gram

Massa NaOH = 10100

· 100 gram


= 90 gramNaOH merupakan elektrolit kuat sehingga i = n = 2.Mr NaOH = 40Mr air = 18

nNaOH = NaOH

r

mM NaOH

= 1040 = 0,25 mol

nair = air

r

mM air

= 9018 = 5 mol

∆P = P° · NaOH

NaOH air

n in i n

× × +

= 105 0,25 2

0,25 2 5×

× +

= 105 × 0,55,5

= 9,5 mmHgP = P° – ∆P

= 105 mmHg – 9,5 mmHg= 95,5 mmHg

Jadi, tekanan uap larutan NaOH 10% sebesar95,5 mmHg.

7. Jawaban: dZat terlarut dalam larutan dapat memengaruhi sifatkoligatif larutan tersebut. Misalnya tekanan uapjenuh larutan. Semakin banyak zat terlarut yangditambahkan, semakin besar penurunan tekananuap jenuh larutan. Dengan demikian, tekanan uapjenuh larutan yang paling kecil dimiliki oleh larutandengan zat terlarut paling banyak. Larutan yangmemiliki tekanan uap jenuh larutan paling keciladalah gambar II.

33Kimia Kelas XII

Mr H2C2O4 · XH2O = (2 · Ar H) + (2 · Ar C)+ (4 · Ar O) + (X · Mr H2O)

126 = (2 · 1) + (2 · 12) + (4 · 16)+ (X((2 · 1) + 16))

126 = 2 + 24 + 64 + 18X126 = 90 + 18X18X = 36

X = 2Jadi, rumus kristal asam oksalat adalahH2C2O4 · 2H2O.

11. Jawaban: cm = 75 gramp = 500 gramKb = 0,52°C m–1

∆Tb = Kb · m0,52 = 0,52 · m

m = 1

m = r

mM ·

1.000p

1 = r

75M ·

1.000500

Mr = 150

Mr (CH2O)n= n · Mr CH2O150 = n((1 · Ar C) + (2 · Ar H) + (1 · Ar O))150 = n((1 · 12) + (2 · 1) + (1 · 16))150 = n(12 + 2 + 16)150 = 30n

n = 5Jadi, rumus molekul zat tersebut adalah (CH2O)5= C5H10O5 (pentosa).

12. Jawaban: dMr gula = 342p = 500 gramTb = 100,1°CKb = 0,52°C m–1

∆Tb = 100,1°C – 100°C = 0,1°C∆Tb= Kb · m

∆Tb= Kb · r

mM ·

1.000p

0,1 = 0,52 · m

342 · 1.000500

m = 32,88 gramJadi, massa gula yang dilarutkan adalah32,88 gram.

13. Jawaban: amurea = 0,4 mmKCl = 0,2 mTf urea = –0,37°C∆Tf urea = 0°C – (–0,37°C) = 0,37°C

8. Jawaban: bm = 12 gramp = 500 gramMr MgSO4 = 120Kb = 0,52°C m–1

Larutan MgSO4 merupakan elektrolit kuat sehinggai = n = 2

m = r

mM ·

1.000p

= 12120 ·

1.000500

= 0,2 m∆Tf = Kb · m · i

= 0,52 · 0,2 · 2= 0,208°C

Jadi, penurunan titik didih larutan MgSO4 adalah0,208°C.

9. Jawaban: am = 15,5 gramp = 500 gramKf = 1,86°C m–1

Mr etilen glikol = 62

m = r

mM ·

1.000p =

15,562 ·

1.000500 = 0,5 m

∆Tf = Kf · m = 1,86 · 0,5 = 0,93°CTitik beku larutan etilen glikol= 0°C – 0,93°C= –0,93°CJadi, titik beku larutan etilen glikol adalah –0,93°C.

10. Jawaban: bm = 75,6 gramp = 800 gramTf = –2,43°CKf = 1,8°C m–1

α = 0,4∆Tf = 0 – (–2,43°C) = 2,43°CAsam oksalat merupakan elektrolit lemah sehinggai = 1 + α(n – 1)

= 1 + 0,4(3 – 1)= 1 + 0,4(2)= 1 + 0,8= 1,8∆Tf = Kf · m · i

2,43 = 1,8 · m · 1,82,43 = m · 3,24

m = 0,75 m

m = r

mM ·

1.000p

0,75 = r

75,6M ·

1.000800

Mr = 126


KCl merupakan elektrolit kuat sehingga i = n = 2.Kf urea = Kf KCl

f

urea

T urea∆m = f

KCl

T KCl· i

∆m

0,370,4 = fT KCl

0,2 · 2∆

∆Tf KCl = 0,37°C∆Tf = 0°C – 0,37°C

= –0,37°C

14. Jawaban: b∆Tf larutan 1 = 1,5

∆Tf larutan 2 = 12 ∆Tf larutan 1 =

12 × 1,5 = 0,75

Kf larutan 1 = Kf larutan 2

fT larutan 1∆

1m = fT larutan 2∆

2m

fm 1.000M pr

T larutan 1

·

∆ = fm 1.000M pr

T larutan 2

·

∆

20 1.00060 800

1,5

·= x 1.000

60 1.200

0,75

·

3,6 = 54x

x = 543,6 = 15 gram

Jadi, massa zat nonelektrolit yang dilarutkan dalam1,2 kg air sebesar 15 gram.

15. Jawaban: dPenyerapan air oleh akar tanaman terjadi karenaair bergerak berdasarkan perbedaan tekanan antaralingkungan koloid dalam tanah dan sekitar akartanaman. Konsentrasi koloid dalam tanah lebihtinggi daripada konsentrasi di daerah sekitar akarsehingga air mineral mengalir ke daerah sekitarakar. Air akan masuk ke dalam akar akibat adanyadaya tarik ke atas sebagai hasil proses transpirasi.Garam yang ditaburkan pada lintah akanmenyebabkan air dalam tubuh lintah keluar karenaperbedaan konsentrasi garam (konsentrasi garamdi luar lebih tinggi). Kedua peristiwa tersebutmerupakan contoh peristiwa akibat tekananosmotik. Penambahan garam dalam pembuatanes puter dan penambahan etilen glikol ke dalamradiator mobil merupakan contoh peristiwapenurunan titik beku larutan.

16. Jawaban: cm = 12 gramp = 100 gramn = 2Tf = –5,58°CKf = 1,86°C m–1

∆Tf = 0 – (–5,58°C)= 5,58°C

m = r

mM

· 1.000p

= 1260

· 1.000100

= 2 m

∆Tf = Kf · m · i5,58 = 1,86 · 2 · i5,58 = 3,72i

i = 1,5i = 1 + α(n – 1)

1,5 = 1 + α(2 – 1)1,5 = 1 + α

α = 0,5Jadi, derajat ionisasi elektrolit tersebut adalah 0,5.

17. Jawaban: bm = 2,7 gramp = 150 gramn = 2Tb = 100,2°Cα = 80% = 0,8Kb = 0,52°C m–1

∆Tb = 100,2°C – 100°C = 0,2°Ci = 1 + α(n – 1)

= 1 + 0,8(2 – 1)= 1 + 0,8= 1,8∆Tb = Kb · m · i

∆Tb = Kb ·r

mM

· 1.000p

· i

0,2 = 0,52 · r

2,7M

· 1.000150 · 1,8

Mr = 84,24Mr M(OH)2 = (1 · Ar M) + (2 · Ar O) + (2 · Ar H)

84,24 = (1 · Ar M) + (2 · 16) + (2 · 1)84,24 = Ar M + 32 + 284,24 = Ar M + 34Ar M = 50,24

Jadi, massa atom relatif logam pembentuk basatersebut adalah 50,24.

18. Jawaban: bρ = 1,04 gram/mLV = 100 mLTf = –3,44°CMr = 60Kf = 1,86°C kg/mol

ρ = mV

35Kimia Kelas XII

1,04 gram/mL = m

100 mLm = 104 gramMassa larutan urea = 104 gramDimisalkan massa urea = a gramMassa air = 104 gram – a gram = (104 – a) gram∆Tf = 0°C – (–3,44°C) = 3,44°C∆Tb = Kf · m

∆Tf = Kf · r

mM

· 1.000p

3,44 = 1,86 · a60

· 1.000104 a−

1.860a = 21.465,6 – 206,4a2.066,4a = 21.465,6

a = 10,4 gram

% massa urea = urea

total

mm

× 100%

= 10,4 gram104 gram

× 100%

= 10%Jadi, persen massa urea adalah 10%.

19. Jawaban: eV = 200 mLMMgCl2

= 0,2 MMr urea = 60Murea · R · T = MMgCl2

· R · T · i (suhu dan tekanan sama)

Murea = MMgCl2 · i

r

mM ·

1.000V = MMgCl2

· i

m60 ·

1.000200 = 0,2 · 3

m = 7,2 gramJadi, massa urea yang diperlukan sebesar7,2 gram.

20. Jawaban: bπurea : πglukosa

= Murea · R · T : Mglukosa · R · T (R dan T sama)= Murea : Mglukosa

= urea

r

mM urea ·

urea

1.000V : glukosa

r

m

M glukosa · glukosa

1.000V

= 260

· 1.000500

: 9180

· 1.000250

= 4

60 : 36

180

= 1

15 : 15

= 1 : 3Jadi, perbandingan tekanan osmotik antara larutanA dan larutan B adalah 1 : 3.

21. Jawaban: dPada senyawa MnO2Biloks MnO2 = (1 × biloks Mn) + (2 × biloks O)

0 = (1 × biloks Mn) + (2 × (–2))0 = biloks Mn + (–4)

Biloks Mn = +4Pada senyawa K2MnO4Biloks K2MnO4 = (2 × biloks K) + (1 × biloks Mn)

+ (4 × biloks O)0 = (2 × (+1)) + (1 × biloks Mn)

+ (4 × (–2))0 = 2 + biloks Mn + (–8)0 = biloks Mn + (–6)

Biloks Mn = +6Biloks Mn semula +4 berubah menjadi +6 sehinggabiloks Mn bertambah 2.

22. Jawaban: bReaksi:HNO3(aq) + H2S(g) → S(s) + NO(g) + H2O( )Langkah 1:Biloks N = +5 menjadi +2Biloks S = –2 menjadi 0Langkah 2:HNO3(aq) + H2S(g) → S(s) + NO(g) + H2O( ) +5 –2 0 +2 +2

–3

Langkah 3:HNO3(aq) + H2S(g) → S(s) + NO(g) + H2O( ) +5 –2 0 +2 +2(×3) –3(×2)

Dengan demikian, menjadi:2HNO3(aq) + 3H2S(g) → 3S(s) + 2NO(g) + H2O( )Langkah 4:2HNO3(aq) + 3H2S(g) → 3S(s) + 2NO(g) + 4H2O( )nhidrogen sulfida : nasam nitrat = 3 : 2Banyak hidrogen sulfida yang dapat dioksidasi oleh1 mol asam nitrat

= 32 × nasam nitrat

= 32 × 1 mol

= 1,5 molJadi, 1 mol asam nitrat dapat mengoksidasi1,5 mol hidrogen sulfida.

23. Jawaban: dReaksi:Cr2O7

2–(aq) + H+(aq) + Cl–(aq) → Cr3+(aq) + H2O( )+ Cl2(g)


Langkah 1:Biloks Cl = –1 menjadi 0Biloks Cr = +6 menjadi +3Langkah 2:Cr2O7

2–(aq) + H+(aq) + 2Cl–(aq) → 2Cr3+(aq) + H2O( )+ Cl2(g)

Langkah 3:Cr2O7

2–(aq) + H+(aq) + 2Cl–(aq) → 2Cr3+(aq) + H2O( ) + Cl2(g)2 × (+6) 2 × (–1) 2 × (+3) 2 × 0= +12 = –2 = +6 = 0 –6

+2

Langkah 4:Cr2O7

2–(aq) + H+(aq) + 2Cl–(aq) → 2Cr3+(aq) + H2O( ) + Cl2(g)+12 –2 +6 0

–6(×1)

+2(×3)

Sehingga menjadiCr2O7

2–(aq) + H+(aq) + 6Cl–(aq) → 2Cr3+(aq) + H2O( ) + 3Cl2(g)Langkah 5:Cr2O7

2–(aq) + 14H+(aq) + 6Cl–(aq) → 2Cr3+(aq) + 7H2O( ) + 3Cl2(g)Jadi, koefisien a = 1, b = 14, dan c = 6.

24. Jawaban: e1) CrO4

2–

Biloks CrO42– = –2

Biloks CrO42– = (1 × biloks Cr) + (4 × biloks O)

–2 = (1 × biloks Cr) + (4 × (–2))–2 = (biloks Cr) + (–8)

Biloks Cr = +62) Fe(CN)63–

Biloks Fe(CN)63– = –3

Biloks CN– = –1Biloks Fe(CN)6

3– = (1 × biloks Fe) + (6 × biloks CN)

–3 = (1 × biloks Fe) + (6 × (–1))–3 = biloks Fe + (–6)

Biloks Fe = +33) MnO4

–

Biloks MnO4– = –1

Biloks MnO4– = (1 × biloks Mn) + (4 × biloks O)

–1 = (1 × biloks Mn) + (4 × (–2))–1 = biloks Mn + (–8)

Biloks Mn = +74) Cr2O7

2–

Biloks Cr2O72– = –2

Biloks Cr2O72– = (2 × biloks Cr) + (7 × biloks O)

–2 = (2 × biloks Cr) + (7 × (–2))–2 = biloks Cr + (–14)

Biloks Cr = 122

+ = +6

5) SbO43–

Biloks SbO43– = –3

Biloks SbO43– = (1 × biloks Sb) + (4 × biloks O)


Biloks Sb = +5

25. Jawaban: dReaksi redoks adalah reaksi yang disertai denganperubahan bilangan oksidasi. Perubahan bilanganoksidasi ini meliputi penurunan bilangan oksidasi(reaksi reduksi) dan kenaikan bilangan oksidasi(reaksi oksidasi).1) NaOH + HCl → NaCl + H2O

+1 –2 +1 +1 –1 +1 –1 +1 –2

Reaksi di atas bukan reaksi redoks.

2) AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3 +1 +5 –2 +1 –1 +1 –1 +1 +5 –2


3) Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2 + CO2 +1 +4 –2 +1 +6 –2 +1 +6 –2 0 +4 –2

Reduksi

Reaksi di atas merupakan reaksi reduksi.4) Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe

+3 –2 0 +3 –2 0

Oksidasi

Reduksi


5) Pb(NO3)2 + 2Kl → PbI2 + 2KNO3 +2 +5 –2 +1 –1 +2 –1 +1 +5 –2


26. Jawaban: aDalam deret Volta, logam Zn berada di sebelahkiri logam Ag. Oleh karena itu, Zn bertindak sebagaireduktor sehingga mengalami okidasi di anode.Sementara itu, Ag berada di sebelah kanan Zn danbertindak sebagai oksidator sehingga mengalamireduksi di katode. Reaksi yang terjadi di elektrodesebagai berikut.Reduksi: 2Ag+(aq) + 2e– → 2Ag(s) E° = +0,80 V (×2)Oksidasi: Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e– E° = +0,76 V (×1)---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Zn(s) + 2Ag+(aq) → Zn2+(aq) + 2Ag(s) E°sel = +1,56 V

27. Jawaban: bOksidasi: Ca(s) → Ca2+(aq) + 2e– E° = +2,84 VReduksi: Zn2+(aq) + 2e– → Zn(s) E° = –0,76 V–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks: Ca(s) + Zn2+(aq) → Ca2+(aq) + Zn(s) E°sel = +2,08 V

37Kimia Kelas XII

28. Jawaban: c

a. Fe3+(aq) + Cl–(aq) → Fe2+(aq) + 12 Cl2(g)

Oksidasi: Cl–(aq) → 12 Cl2(g) + e– E° = –1,36 V

Reduksi: Fe3+(aq) + e– → Fe2+(aq) E° = +0,77V––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Redoks: Fe3+(aq) + Cl–(aq) → Fe2+(aq) + 12 Cl2(g) E°sel = –0,59 V

Reaksi di atas tidak dapat berlangsung karenaE°sel bernilai negatif (–).

b. Fe3+(aq) + F–(aq) → Fe2+(aq) + 12 F2(g)

Oksidasi: F–(aq) → 12 F2(g) + e– E° = –2,87 V

Reduksi: Fe3+(aq) + e– → Fe2+(aq) E° = +0,77V––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks: Fe3+(aq) + F–(aq) → Fe2+(aq) +

12 F2(g) E°sel = –2,10 V


c. Fe3+(aq) + l–(aq) → Fe2+(aq) + 12 l2(s)

Oksidasi: I–(aq) → 12 I2(s) + e– E° = –0,54 V

Reduksi: Fe3+(aq) + e– → Fe2+(aq) E° = +0,77V––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks: Fe3+(aq) + I–(aq) → Fe2+(aq) +

12 I2(s) E°sel = +0,23 V

Reaksi di atas dapat berlangsung karena E°selbernilai positif (+).

d. Fe3+(aq) + Br–(aq) → Fe2+(aq) + 12 Br2( )

Oksidasi: Br–(aq) → 12 Br2( ) + e– E° = –1,07 V

Reduksi: Fe3+(aq) + e– → Fe2+(aq) E° = +0,77V––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks: Fe3+(aq) + Br–(aq) → Fe2+(aq) + 1

2 Br2( ) E°sel = –0,30 V


e. Br–(aq) + 12 I2(s) →

12 Br2( ) + I–(aq)

Oksidasi: Br–(aq) → 12 Br2( ) + e– E° = –1,07 V

Reduksi: 12 l2(s) + e– → I–(aq) E° = +0,54V

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Redoks: Br–(aq) + 12 l2(s) → 1

2 Br2( ) + I–(aq) E°sel = –0,53 V


29. Jawaban: a1) Fe | Fe2+ || Zn2+ | Zn

Oksidasi: Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e– E° = +0,41 VReduksi: Zn2+(aq) + 2e– → Zn(s) E° = –0,76 V––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks: Fe(s) + Zn2+(aq) → Fe2+(aq) + Zn(s) E°sel = –0,35 V

Berdasarkan perhitungan di atas didapatkanharga E°sel bernilai negatif (–) sehingga reaksitidak dapat berlangsung spontan.

2) Zn | Zn2+ || Cu2+ | CuOksidasi: Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e– E° = +0,76 VReduksi: Cu2+(aq) + 2e– → Cu(s) E° = +0,34 V–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks: Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s) E°sel = +1,10 V

Berdasarkan perhitungan di atas didapatkanharga E°sel bernilai positif (+) sehingga reaksiberlangsung spontan.

3) Fe | Fe2+ || Cu2+ | CuOksidasi: Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e– E° = +0,41 VReduksi: Cu2+(aq) + 2e– → Cu(s) E° = +0,34 V–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks: Fe(s) + Cu2+(aq) → Fe2+(aq) + Cu(s) E°sel = +0,75 V


4) Cu | Cu2+ || Ag+ | AgOksidasi: Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e– E° = –0,34 V (×1)Reduksi: Ag+(aq) + e– → Ag(s) E° = +0,80 V (×2)–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks: Cu(s) + 2Ag+(aq) → Cu2+(aq) + 2Ag(s) E°sel = +0,46 V


5) Fe | Fe2+ || Ag+ | AgOksidasi: Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e– E° = +0,41 V (×1)Reduksi: Ag+(aq) + e– → Ag(s) E° = +0,80 V (×2)–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Redoks: Fe(s) + 2Ag+(aq) → Fe2+(aq) + 2Ag(s) E°sel = +1,21 V


30. Jawaban: dBerdasarkan gambar rangkaian tersebut makaelektron mengalir dari Mg (anode) ke Cu (katode).Penulisan diagram sel dengan cara sebagai berikut.

anode | ion || ion | katode

Jadi, diagram sel yang tepat untuk rangkaiantersebut: Mg | Mg2+ || Cu2+ | Cu.

31. Jawaban: bElektrolisis air garam (larutan garam dapur)sebagai berikut.NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl–(aq)Katode : 2H2O( ) + 2e– → 2OH–(aq) + H2(g)Anode : 2Cl–(aq) → Cl2(g) + 2e–

Jadi, gas yang dihasilkan di katode adalah H2(hidrogen), sedangkan di anode adalah Cl2 (klorin).

32. Jawaban: bElektrolisis larutan tembaga(II) sulfat denganelektrode karbon sebagai berikut.CuSO4(aq) → Cu2+(aq) + SO4

2–(aq)Katode : Cu2+(aq) + 2e– → Cu(s)Anode : 2H2O( ) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e–

Endapan berwarna kemerahan yang terbentukpada salah satu elektrode (katode) adalahtembaga(I) oksida (Cu2O). Tembaga(I) oksidaterbentuk jika endapan tembaga telah teroksidasi.


36. Jawaban: c

e = 108

1 = 108

t = 5 jam = 18.000 detik

W = e i t96.500

× ×

= 108 2 18.000

96.500× ×

= 40,29 gramJadi, massa logam perak sebesar 40,29 gram.

37. Jawaban: bBesi akan berkarat jika teroksidasi. Agar tidakteroksidasi, besi dapat dilapisi dengan bahan yanglebih mudah teroksidasi daripada besi. Bahan yangdimaksud adalah Mg. Mg memiliki potensialreduksi standar yang paling negatif sehinggapaling mudah teroksidasi.

38. Jawaban: aLogam yang dapat mencegah korosi pipa besiyang ditanam di dalam tanah adalah logammagnesium. Magnesium merupakan logam yangjauh lebih reaktif daripada besi. Jika logam mag-nesium dikontakkan dengan besi, magnesiumtersebut akan berkarat, tetapi besi tidak berkarat.

39. Jawaban: b

e = 63,5

2 = 31,75

i = 5 amperet = 30 menit = 30 × 60 = 1.800 detik

W = e i t96.500

× ×

= 31,75 5 1.800

96.500× ×

= 2,96 gram

Jadi, massa logam Cu di katode sebanyak2,96 gram.

40. Jawaban: dWZn = 3,05 grami = 5 A

e = rA Znvalensi Zn =

65,42 = 32,7

WZn = e i t96.500

× ×

3,05 = 32,7 5 t

96.500× ×

t = 96.500 3,053,27 5

××

= 18.002 detik = 300 menit 2 detikJadi, waktu yang diperlukan untuk elektrolisislogam besi adalah 300 menit 2 detik.

33. Jawaban: eReaksi elektrolisis leburan ZnCl2 sebagai berikut.ZnCl2( ) → Zn2+( ) + 2Cl–( )Katode (y) : Zn2+( ) + 2e– → Zn(s)Anode (x) : 2Cl–( ) → Cl2(g) + 2e–

Kation (ion positif) berupa Zn2+ akan mengalamireaksi reduksi di katode (elektrode negatif) denganmenangkap elektron, sedangkan anion (ion negatif)berupa Cl– akan mengalami reaksi oksidasi dianode (elektrode positif) dengan melepaskanelektron. Kation akan bergerak menuju ke katodedan anion akan bergerak menuju ke anode.

34. Jawaban: dWAg = 3,156 gramElektrolisis larutan AgNO3 dan CuSO4 disusunsecara seri sehingga:

Ag

Cu

W

W=

A Agrvalensi Ag

A Curvalensi Cu

Cu

3,156W

= 108

163,5

2

Cu

3,156W

= 108 2

63,5×

WCu = 3,156 63,5108 2

××

= 200,406

216 = 0,93 gram

Jadi, massa endapan Cu pada katode adalah0,93 gram.

35. Jawaban: eMuatan listrik = 965 coulomb

ne– = muatan listrik

96.500 = 965

96.500 = 0,01 mol

Reaksi elektrolisis larutan NaOH.NaOH(aq) → Na+(aq) + OH–(aq)Na+ merupakan logam aktif, sehingga air yangdireduksi di katode. Anion yang berupa OH–

teroksidasi di anode.Katode: 2H2O( ) + 2e– → 2OH–(aq) + H2(g)Anode: 4OH–(aq) → 2H2O( ) + O2(g) + 4e–

nOH– = ne– = 0,01 mol

[OH–] = OHn

V

− = 0,01mol

2 L = 0,005 M = 5 · 10–3 M

pOH = –log [OH–]= –log 5 · 10–3

= 3 – log 5pH = 14 – pOH

= 14 – (3 – log 5)= 11 + log 5

Jadi, pH larutan menjadi 11 + log 5.

39Kimia Kelas XII

B. Uraian1. m = 2,3 gram Tf = –0,9°C

p = 50 gram Kf = 1,86°C mol–1

∆Tf = m × Kf

0 – Tf = r

mM ×

1.000p × Kf

0 – (–0,9) = r

2,3M ×

1.00050 × 1,86

0,9 = r

4.27850 M

45 Mr = 4.278Mr = 95Jadi, berat molekul zat nonelektrolit X adalah 95.

2. m = 3 gramMr = 60p = ρ · V = 1 g/mL · 100 mL = 100 gramKb = 0,52°C mol–1

∆Tb = m · Kb

= r

mM ·

1.000p · Kb

= 360 ·

1.000100 · 0,52

= 0,26∆Tb = (Tb + 100)°CTb = 100 + ∆Tb

= 100 + 0,26= 100,26°C

Jadi, larutan urea mendidih pada suhu 100,26°C.

3. m = 9,5 gramV = 500 mLMr = 95α = 0,9T = 25°C = 298 KAsam oksalat merupakan elektrolit lemah sehinggai = 1 + (n – 1)α

= 1 + (3 – 1)0,9= 1 + 2 · 0,9= 1 + 1,8= 2,8

M = r

mM

· 1.000

V

= 9,595 ·

1.000500

= 0,2

π = M · R · T · i= 0,2 · 0,082 · 298 · 2,8= 13,68 atm

Jadi, tekanan osmotik 9,5 gram MgCl2 yangdilarutkan dalam air sehingga volumenya menjadi500 mL pada suhu 25°C adalah 13,68 atm.

4. ∆Tf = Tfpelarut – Tflarutan

= (5,51 – 2,81)°C= 2,7°C

∆Tf = m · Kf2,7 = m · 5,12m = 0,527 molalMolalitas larutan merupakan penjumlahanmolalitas tiap-tiap penyusunnya sehinggadiperoleh:m = mnaftalena + mantrasena

Misal: massa naftalena = x grammassa antrasena = (1,6 – x) gramMr naftalena = 128Mr antrasena = 178

m = mnaftalena + mantrasena

= ( naftalena

r

mM naftalena ·

1.000p ) + ( antrasena

r

mM antrasena ·

1.000p )

m = x 1.000128 20

·

+ 1,6 x 1.000·

178 20−

0,527 = 0,391x + (0,281(1,6 – x))0,527 = 0,391x + 0,4496 – 0,281x0,11x = 0,0774

x = 0,704 gramMassa naftalena = x = 0,704 gramMassa antrasena = 1,6 – 0,704 = 0,896 gram

% naptalena = 0,704

1,6 × 100% = 44%

% antrasena = (100 – 44)% = 56%Jadi, komposisi naftalena adalah 44% dankomposisi antrasena adalah 56%.

5. Langkah 1Oksidasi: SO2 → HSO4

–

Reduksi: Cr2O72– → Cr3+

Langkah 2Oksidasi: SO2 + 2H2O → HSO4

– + 3H+

Reduksi: Cr2O72– + 14H+ → 2Cr3+ + 7H2O

Langkah 3Oksidasi: SO2 + 2H2O → HSO4

– + 3H+ + 2e– (×3)Reduksi: Cr2O7

2– + 14H+ + 6e– → 2Cr3+ + 7H2O (× 1)sehingga menjadi:Oksidasi: 3SO2 + 6H2O → 3HSO4

– + 9H+ + 6e–

Reduksi: Cr2O72– + 14H+ + 6e– → 2Cr3+ + 7H2O

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––3SO2 + Cr2O7

2– + 5H+ → 3HSO4– + 2Cr3+ + H2O

Perbandingan mol ion SO2 dan Cr2O72– adalah 3 : 1

sehingga 1 mol Cr2O72– dapat mengoksidasi 3 mol

SO2.

40 Kimia Unsur

Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu:1. menjelaskan kelimpahan, sifat-sifat, pembuatan, kegunaan, dan dampak penggunaan unsur-unsur golongan utama;2. menjelaskan kelimpahan, sifat-sifat, pembuatan, kegunaan, dan dampak penggunaan unsur-unsur periode tiga;3. menjelaskan kelimpahan, sifat-sifat, pembuatan, kegunaan, dan dampak penggunaan unsur-unsur transisi periode empat.Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik:1. menyadari dan mensyukuri adanya keragaman unsur-unsur kimia di alam dan dalam kehidupan sehari-hari sebagai bukti

kebesaran Tuhan Yang Maha Esa;2. menunjukkan perilaku ilmiah, jujur, bertanggung jawab, dan menghargai pendapat orang lain dalam kegiatan sehari-hari.

Kimia Unsur

Unsur-UnsurGolongan Utama

• Menyadari dan mensyukuri keragaman unsur-unsur kimia yang dijumpai di alam dan kehidupan sehari-hari sebagai buktikebesaran Tuhan Yang Maha Esa.

• Berperilaku cermat, teliti, objektif, kritis, dan memiliki rasa ingin tahu yang tinggi dalam menyelesaikan permasalahan danpraktikum.

• Bersikap menghargai pendapat orang lain, bekerja sama, dan bertanggung jawab ketika berdiskusi.• Mampu menjelaskan kelimpahan, sifat-sifat, pembuatan, kegunaan, dan dampak penggunaan unsur-unsur golongan utama.• Mampu menjelaskan kelimpahan, sifat-sifat, pembuatan, kegunaan, dan dampak penggunaan unsur-unsur periode tiga.• Mampu menjelaskan kelimpahan, sifat-sifat, pembuatan, kegunaan, dan dampak penggunaan unsur-unsur transisi periode

empat.• Mampu menyajikan laporan praktikum reaksi nyala api unsur alkali dan alkali tanah, reaksi pengendapan senyawa logam

alkali tanah, daya oksidasi halogen, dan daya reduksi ion halida.

• M e n d i s k u s i k a n m e n g e n a igolongan, sifat, dan kegunaanunsur timah setelah mengamativideo.

• Melakukan studi literatur mengenaikelimpahan unsur-unsur di Indonesia.

• Mengamati nyala api unsur-unsuralkali dan alkali tanah melaluikegiatan praktikum.

• Mengamati reaksi pengendapansenyawa logam alkali tanah melaluikegiatan praktikum.

• Mengamati daya oksidasi unsur-unsur halogen dan daya reduksiion halida melalui kegiatanpraktikum.

• Melakukan studi literatur mengenaisifat fisik dan sifat kimia unsur-unsur gas mulia.

Unsur-UnsurPeriode Tiga

• Mendiskusikan unsur-unsurperiode tiga yang menyusunpengembang kue dan obat mag.

• Melakukan studi literatur mengenaicara memperoleh unsur magnesiummurni dari bahan bakunya.

Unsur-Unsur Golongan TransisiPeriode Empat

• Mengidentifikasi sifat logam besimelalui kegiatan demonstrasi.

41Kimia Kelas XII

(CaSO4·2H2O). Senyawa ini mengandung unsurkalsium. Ion yang dapat mengakibatkan air bersifatsadah berupa ion Ca2+ dan Mg2+. Jadi, unsur yangdimaksud berupa kalsium yang terdapat pula dalamCaSO4 (kalsium fosfat).

7. Jawaban: bPengolahan unsur natrium dari reaksi elektrolisislelehan garamnya dinamakan proses Down. ProsesDow digunakan untuk mengolah unsur magnesium.Proses Frasch digunakan untuk mengolah unsurbelerang. Proses Goldschmidt digunakan untukmengolah unsur krom. Proses Deacon digunakanuntuk mengolah unsur klorin.

8. Jawaban: c1) Magnesium membentuk magnesium oksida

ketika dibakar di udara. Reaksinya sebagaiberikut.2Mg(s) + O2(g)

↑→ 2MgO(s)

2) Magnesium tampak bercahaya ketika dibakardi udara.

3) Magnesium membentuk paduan logamdengan aluminium yang berguna sebagaibahan konstruksi pesawat terbang dan mobil.

4) Magnesium membentuk ion positif Mg2+

karena kehilangan dua elektron.5) Magnesium menempati posisi golongan IIA

(bukan IA) pada tabel periodik unsur.

9. Jawaban: cNatrium sulfat (Na2SO4) digunakan untuk pembuatandetergen dan pulp kertas (proses kraft). Natriumkarbonat (Na2CO3) digunakan untuk pembuatan kacadan sabun. Stronsium sulfat (SrSO4) digunakan untukmembuat kembang api karena menghasilkan warnamerah yang indah saat dibakar. Kalsium sulfat(CaSO4) yang mengandung dua molekul air kristaldinamakan gips dan digunakan untuk membuatcetakan gigi dan pembalut patah tulang. Kalium nitrat(KNO3) digunakan sebagai bahan peledak. Kaliumhidroksida (KOH) digunakan untuk mengendalikannilai pH zat asam serta bahan membuat sabuncair dan detergen.

10. Jawaban: dCFC (Chloro Fluoro Carbon) secara kimia tidakreaktif, lembam, serta dapat naik ke stratosfer lalumelapuk dan melepaskan atom klorin. Atom klorinbereaksi dengan ozon menghasilkan sebuahmolekul oksigen dan ion hipoklorit. Ion hipokloritbereaksi dengan atom oksigen dan menghasilkanklorin bebas yang dapat bereaksi dan merusakmolekul ozon lainnya.

A. Pilihan Ganda1. Jawaban: c

Sifat-sifat logam alkali dalam satu golongan darilitium ke sesium sebagai berikut.1) Titik didih menurun.2) Kereaktifan bertambah.3) Jari-jari atom bertambah.4) Energi ionisasi berkurang.5) Keelektronegatifan berkurang.

2. Jawaban: cUnsur halogen terletak pada golongan VIIA dalamsistem periodik yang mempunyai elektron valensi 7pada orbital s2 p5. Jadi, sifat halogen sesuai denganpernyataan 2), 3), dan 4).

3. Jawaban: aBeberapa hal yang berhubungan dengan gas mulia.1) Harga energi ionisasi tinggi menunjukkan

kestabilan gas mulia.2) Unsur gas mulia mempunyai elektron valensi

8, kecuali He = 2.3) Titik didih unsur rendah, hanya beberapa

derajat di atas titik cairnya.4) Kr dan Xe sudah dapat disintesis dalam

bentuk senyawa.5) Argon merupakan gas mulia terbanyak di

atmosfer.4. Jawaban: c

Karbon mempunyai dua alotrop utama, yaitu grafitdan intan. Intan merupakan senyawa yang sangatkeras (skala Mohs 10) dan tidak diketahui bahanlain yang mempunyai kekerasan melebihi intan.Talk merupakan mineral yang sangat lunak danmemiliki skala Mohs 1. Gipsum mudah tergoresoleh kuku jari dan memiliki skala Mohs 2. Feldsparsama kerasnya dengan baja dan memiliki skalaMohs 6.

5. Jawaban: eDolomit (CaCO3·MgCO3) merupakan mineral yangmengandung magnesium dan kalsium. Celestit(SrSO4) merupakan mineral yang mengandungstronsium. Bauksit (Al2O3·H2O) merupakanmineral yang mengandung aluminium. Kriolit(NaF·AlF3) merupakan mineral yang mengandungaluminium, fluor, dan natrium. Fluoro apatit(Ca5(PO4)3F) merupakan mineral yangmengandung unsur kalsium, fosfor, dan fluor.

6. Jawaban: dSenyawa yang digunakan untuk membuat cetakangigi dan pembalut patah tulang berupa gips

42 Kimia Unsur

B. Uraian1. Oksigen terdapat di alam dalam keadaan bebas

dan dalam bentuk senyawa. Dalam keadaan bebasdi alam, oksigen mempunyai dua alotrop, yaitu gasoksigen (O2) dan gas ozon (O3). Kelimpahanoksigen di alam ± 20% dan dalam air ± 5%.Oksigen termasuk unsur paling banyak di bumidan merupakan elemen paling penting dalamkehidupan. Semua makhluk hidup membutuhkanoksigen untuk proses respirasi (pernapasan).

2. Molekul halogen bersifat nonpolar. Dengan demikian,gaya tarik-menarik antarmolekul halogenmerupakan gaya dispersi (gaya London). Gayadispersi bertambah besar sesuai denganpertambahan massa molekul. Dengan demikian,titik cair dan titik didih halogen meningkat dari ataske bawah.

3. Pertambahan jari-jari atom mengakibatkan dayatarik inti terhadap elektron kulit terluar berkurangsehingga elektronnya semakin mudah ditarik olehatom lain. Unsur gas mulia hanya dapat berikatandengan unsur yang sangat elektronegatif sepertifluorin dan oksigen.

4. Dampak negatif unsur karbon yaitu mudah terbakarserta beracun jika terisap dalam bentuk debu atauserbuk halus. Dampak negatif senyawa karbonsebagai berikut.

a. Karbon tetraklorida (CCl4) mempunyai dampakberacun apabila tertelan, terisap, atau terserapkulit. CCl4 juga memicu timbulnya kanker.

b. Karbon disulfida (CS2) mempunyai dampakberacun apabila terserap kulit serta mudah ter-bakar dan meledak, terutama jika mengalamigesekan.

5. a. Reaksi elektrolisis pembuatan logam natrium:NaCl( ) → Na+( ) + Cl–( )

Katode : Na+( ) + e– → Na(s)Anode : 2Cl–( ) → Cl2(g) + 2e–

b. Reaksi di katode:

eNa = rA NaValensi

= 231

= 23

F = 9.65096.500

= 0,1 faradayw = e · f

= 23 × 0,1= 2,3 gram

Jadi, logam Na yang terbentuk adalah 2,3 g.

A. Pilihan Ganda1. Jawaban: c

Unsur-unsur periode tiga dikelompokkan menjaditiga sebagai berikut.1) Kelompok unsur logam, yaitu natrium (Na),

magnesium (Mg), dan aluminium (Al).2) Kelompok unsur semilogam, yaitu silikon (Si).3) Kelompok unsur nonlogam, yaitu fosfor (P),

belerang (S), klor (Cl), dan argon (Ar).Jadi, jawaban yang tepat adalah pilihan c.

2. Jawaban: eSifat-sifat unsur periode tiga dari argon ke natrium(kanan ke kiri) sebagai berikut.1) Energi ionisasi semakin kecil.2) Jari-jari atom semakin besar.3) Keelektronegatifan semakin kecil.4) Sifat basa semakin bertambah.5) Sifat reduktor semakin kuat.

3. Jawaban: bKetiga unsur tersebut (P, Q, dan R) sama-samamemiliki fase padat dan struktur molekul berbentukkristal logam. Oleh karena itu, unsur-unsur yangpaling mungkin berdasarkan sifat fase dan struktur

molekulnya dari data tersebut adalah Na, Mg, danAl. Sifat lain yang harus dimiliki oleh unsur-unsurtersebut adalah bahwa jari-jari atomnya dari kiri kekanan semakin besar (Na < Mg < Al) dan energiionisasinya Na < Al < Mg. Atom Mg memilikiorbital 3s yang terisi penuh sehingga lebih stabildaripada atom Al. Akibatnya, energi ionisasi mglebih besar daripada Al. Oleh karena itu, urutanyang benar dari unsur-unsur tersebut adalah P, R,dan Q.

4. Jawaban: bMineral kriolit mempunyai rumus kimia Na3AlF6.FeS merupakan rumus kimia pirit. Al2O3·2H2Omerupakan rumus kimia bauksit. CaCO3·MgCO3

merupakan rumus kimia dolomit. Al2O3·2SiO2·2H2Omerupakan rumus kimia kaolin.

5. Jawaban: eUnsur yang terdapat bebas di alam adalah argon(Ar) dan belerang (S8). Silikon (Si) terdapat dalambentuk mineral. Klor (Cl) ditemukan dalam bentuksenyawa ion dengan logam-logam. Fosfor (P)ditemukan dalam bentuk senyawa atau mineral.

43Kimia Kelas XII

6. Jawaban: bPengolahan aluminium menggunakan katode Aldengan cara mengelektrolisis leburan aluminium sepertipada reaksi di atas dinamakan proses Hall-Heroult.Proses ini ditemukan oleh Charles Martin Hall.

7. Jawaban: bUnsur Al dapat dipadukan dengan unsur Mgmembentuk paduan logam magnalium, yaitupaduan logam yang terdiri atas 90% Al dan 10%Mg. Kegunaan paduan logam tersebut untukmembuat badan pesawat terbang karena bersifatkuat, keras, dan tahan karat.

8. Jawaban: cSiO2 bersifat asam sehingga dapat bereaksi denganbasa. Dengan demikian, SiO2 dapat larut dalamlarutan NaOH membentuk larutan tidak berwarna.Sementara itu, SiO2 tidak dapat larut dalam HNO3karena HNO3 juga bersifat asam.

9. Jawaban: dMassa logam aluminium dalam zamrut (Al2F2SiO4)

= r

r 2 2 4

2 A AlM Al F SiO

× × 460 gram

= 2 27((2 27) (2 19) 28 (4 16))

×× + × + + ×

× 460 gram

= 135 gramJadi, massa aluminium 135 gram.

10. Jawaban: eHujan asam dapat terjadi karena adanya molekul-molekul oksida belerang (SO3) atau oksidanitrogen (NO2) di udara yang bertemu dengan airhujan. Molekul-molekul tersebut akan bergabungdengan air hujan membentuk senyawa asam berupaH2SO4 dan HNO3 sebagai penyebab hujan asam.

B. Uraian1. Pengambilan belerang dari dalam bumi dilakukan

dengan cara Frasch yaitu dengan menyemprotkanair panas (suhu ±170°C) melalui pipa bor di bawahpermukaan bumi. Embusan uap air panas ini akanmenekan belerang cair ke atas melalui pipapengeboran tersebut.

2. Titik didih dan titik lebur mulai dari Na naik terussampai Si, kemudian turun secara drastis pada fosfordan belerang karena perbedaan struktur kristal zat-zat tersebut. Pada unsur natrium, magnesium, danaluminium, atom-atom saling berikatan dengan ikatanlogam yang semakin kuat dengan bertambahnyajumlah elektron valensi. Unsur silikon tidak tersusunoleh ikatan logam, tetapi atom-atom silikon ini salingberikatan dengan menggunakan empat buah ikatankovalen tunggal sehingga membentuk suatu struktur

yang kukuh. Untuk memutuskan ikatan ini diperlukanenergi yang cukup besar sehingga titik didih atautitik lebur mulai dari Na naik terus sampai Si. Unsur-unsur fosfor, belerang, dan klor merupakan unsur-unsur nonlogam yang sangat mudah menangkapelektron membentuk ion negatif sehingga titik didihdan titik leburnya rendah.

3. Wohler mengenalkan metode untuk memperolehfosfor putih, yaitu dengan cara mereduksi kalsiumfosfat, pasir, dan batang karbon pada suhu1.300°C dalam tungku listrik. Fosfor yang diperolehdari proses ini kemudian didistilasi dan diembunkandalam air agar terbentuk molekul P4. Kristal fosforputih murni dapat diperoleh jika uap molekul P4hasil distilasi dikondensasikan kembali.

4. Kegunaan senyawa-senyawa silikon sebagaiberikut.a. SiO2

Silikon dioksida (SiO2) dalam pasir dapatdigunakan untuk membuat gelas dan kacadengan cara memanaskannya bersamacampuran Na2CO3 dan CaCO3 pada suhu1.500°C. Proses tersebut menghasilkancampuran natrium silikat dan kalsium silikat.Campuran tersebut merupakan jenis gelasyang digunakan untuk membuat botol danperalatan kaca.

b. Al2O3·2SiO2·2H2OSenyawa Al2O3·2SiO2·2H2O merupakancampuran tanah liat yang dapat digunakanuntuk membuat semen dengan caramemanaskannya bersama batuan yangmengandung batu kapur (CaCO3). Prosespemanasan tersebut berlangsung pada suhu1.500°C dengan perbandingan tertentumenghasilkan semen (Ca(AlO2)2 + CaSiO3).

5. Produk rumah tangga yang mengandung klorinantara lain pelarut berupa thinner, antiseptik berupapembersih kamar mandi, dan plastik berupa pipaparalon. Klorin berbahaya jika terkontaminasibersama makanan atau minuman, terhirup, ataukontak langsung dengan kulit atau mata. Jikatermakan atau terminum, klorin dapat meningkatkanrisiko kanker. Jika terhirup, klorin dapat meng-ganggu pernapasan sehingga menimbulkan batuk,nyeri dada, serta gangguan paru-paru. Jikalangsung kontak dengan kulit dapat mengakibatkanhilangnya kelembapan kulit dan rambut sehinggaterlihat keriput dan kering. Kontak langsung denganmata dapat mengakibatkan mata terasa terbakar.

44 Kimia Unsur

A. Pilihan Ganda1. Jawaban: d

Unsur mangan dapat ditemukan dalam mineralpirolusit (MnO2), spat mangan (MnO3), danmanganit (Mn2O3 ·H2O). Malasit (Cu2(OH)2CO3)merupakan mineral yang mengandung unsur Cu.Kalkosit (Cu2S) merupakan mineral yangmengandung unsur Cu. Smaltit (CoAs2) merupakanmineral yang mengandung unsur Co. Sphalerit(ZnS) merupakan mineral yang mengandung unsurZn.

2. Jawaban: cSifat paramagnetik dimiliki oleh atom yangmempunyai elektron yang tidak berpasangan padaorbitalnya. Jadi, sifat paramagnetik ditentukan olehjumlah elektron yang tidak berpasangan (elektrontunggal). Pada unsur transisi jumlah elektrontunggalnya dapat dilihat pada orbital d-nya.

3. Jawaban: cKromium [Ar] 4s1 3d5 → nomor atomnya: 18 + 1 +5 = 24. Dilihat dari grafik untuk nomor atom 24,bilangan oksidasinya = +2, +3, dan +6.

4. Jawaban: c

27Co : [Ar] 4s2 3d7

Terdapatnya 3 elektron tidak berpasangan padaorbital 3d mengakibatkan unsur Co bersifatferomagnetik (dapat ditarik oleh medan magnetdengan sangat kuat). Sementara itu, unsur yanglain hanya memiliki sedikit elektron tidakberpasangan dibanding unsur Co. Oleh karena itu,sifat unsur yang lain bukan feromagnetik.

21Sc : [Ar] 4s2 3d1

Sc hanya memiliki satu elektron tidak berpasang-an pada orbital 3d sehingga bersifat paramagnetik(sedikit ditarik medan magnet).

22Ti : [Ar] 4s2 3d2

Ti hanya memiliki dua elektron tidak berpasanganpada orbital 3d sehingga bersifat paramagnetik.

29Cu : [Ar] 4s1 3d10

Cu hanya memiliki satu elektron tidak berpasang-an pada orbital 4s sehingga bersifat paramagnetik.

30Zn : [Ar] 4s2 3d10

Zn merupakan satu-satunya unsur transisi periodeempat yang bersifat diamagnetik (menolak medan

magnet). Hal ini karena seluruh elektron pada orbitalunsur Zn telah berpasangan.

5. Jawaban: cSenyawa kompleks [Co(NH3)4Cl2] Cl1) 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.Co + 4NH3 + 2Cl– + Cl– = 0 ⇒ Co + 4(0) + 2(–1)+ (–1) = 0 ⇒ Co = +3Jadi, nama senyawa kompleks tersebutadalah tetraamin dikloro kobalt(III) klorida.

6. Jawaban: cMineral yang mengandung besi adalah hematit,magnetit, kalkopirit, limonit, siderit, dan pirit.Vanadit mengandung unsur vanadium. Kalkopiritdan kalkosit mengandung unsur tembaga. Kalkopiritdan pirit mengandung unsur belerang.

7. Jawaban: dProses pengolahan krom dengan mereduksi Cr2O3dengan aluminium dinamakan proses Goldschmidt.Proses Frasch digunakan untuk memperolehbelerang. Proses kontak digunakan untukmemperoleh asam sulfat. Proses Wohlerdigunakan untuk memperoleh fosfor. ProsesHall-Heroult digunakan untuk memperoleh logamaluminium.

8. Jawaban: eTitanium(IV) klorida (TiCl4) direduksi dengan logammagnesium (Mg) pada suhu tinggi yang bebasoksigen menghasilkan persamaan reaksi:TiCl4(s) + 2Mg(s) → Ti(s) + 2MgCl2(s)

9. Jawaban: bNikrom (stainless steel) merupakan perpaduan dari18% krom (Cr), 8% nikel (Ni), dan 74% besi (Fe).

10. Jawaban: aSerbuk logam titanium berbahaya karena dapatmenimbulkan kebakaran. Jika terpapar di udarabebas, titanium membentuk semacam awan. Jikaterkena api, titanium akan mudah meledak.

B. Uraian1. Jumlah scandium di alam sangat terbatas, hanya

terdapat sedikit bersama dengan unsur-unsurlantanida. Kandungan scandium dalam mineralhanya berkisar 5 hingga 30 ppm dan sangat sulitdipisahkan dari mineralnya. Mineral scandium

h j h j h j h h h

hj hj hj hj hj hj

hj h

hj h h

h hj hj hj hj hj

45Kimia Kelas XII

berupa thortveitite (Sc2Si2O). Produksi scandiumsangat sedikit, hanya dalam satuan gram ataukilogram sehingga harganya sangat mahal.

2. Warna pada beberapa senyawa unsur transisiperiode empat disebabkan ion-ion unsur transisiperiode empat mampu menimbulkan warna. Halini disebabkan tingkat energi elektron pada unsur-unsur tersebut hampir sama sehingga elektron-elektron dapat bergerak ke tingkat energi yang lebihtinggi dengan mengabsorpsi sinar tampak. Sc3+

dan Ti4+ tidak berwarna karena orbital d-nya kosongatau terisi penuh.

3. Proses pembentukan besi dari bijih besi:3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 . . . (1)Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2 . . . (2)FeO + CO → Fe + CO2 . . . (3)

Besi cair yang dihasilkan = 80 g = 8056 = 1,43 kmol

FeO yang dibutuhkan = 11 × 1,43

= 1,43 kmol (reaksi 3)

Fe3O4 yang dibutuhkan = 13 × 1,43

= 0,48 kmol (reaksi 2)

Fe2O3 yang dibutuhkan = 32 × 0,48

= 0,72 kmol (reaksi 1)Berat Fe2O3 yang dibutuhkan= 0,72 × ((2 × 56) + (3 × 16))= 115,2 kgBijih besi yang dibutuhkan

= 10090 × 115,2 kg

= 128 kg

Jadi, bijih besi yang dibutuhkan sebesar 128 kg.

4. Proses pengolahan tembaga dimulai daripemanggangan kalkopirit (CuFeS2) atau bijihtembaga lainnya yang kemudian dioksidasi lebihlanjut dalam oksigen. Reaksinya:a. 4CuFeS2(s) + 9O2(g) → 2Cu2S(s) + 2Fe2O3(s)

+ 6SO2(g)b. 2Cu2S(s) + 3O2(g) → 2Cu2O(s) + 2SO2(g)c. 2Cu2O(s) + Cu2Sg) → 6Cu(s) + SO2(g)Proses pemurnian tembaga dilakukan dengan caraelektrolisis secara flotasi. Proses elektrolisistembaga sebagai berikut.

Proses elektrolisis dilakukan dengan jalanmenempatkan tembaga yang akan dimurnikan dianode serta menggunakan larutan elektrodeCuSO4.Tembaga murni akan diperoleh di katode menurutreaksi:

CuSO4(aq) → Cu2+(aq) + SO42–(aq)

Katode : Cu2+(aq) +2e– → Cu(s)Anode : Cu(s) → Cu2+(aq) +2e–

5. Senyawa mangan(IV) oksida (MnO2) digunakansebagai komponen baterai sel kering sehinggadisebut sel Lechlanche atau baterai seng-karbon.Selain itu, MnO2 juga digunakan sebagai pigmenanorganik dalam keramik dan pembuatan kaca.

Anode (+) Katode (–)

Tembaga belummurni

Tembaga murni

CuSO4

A. Pilihan Ganda1. Jawaban: a

Na(s) + H2O( ) → NaOH(aq) + H2(g)Pada reaksi tersebut:1) Menghasilkan larutan NaOH dan gas H2.2) Adanya nyala dan letupan disebabkan logam

Na bersifat reaktif.3) Tidak menghasilkan endapan.4) Perubahan warna air menjadi merah

disebabkan tetesan fenolftalein yang berfungsisebagai indikator basa karena air berubahmenjadi NaOH setelah bereaksi dengan Na.

2. Jawaban: cBismut dihasilkan dari bijih bismutinit (Bi2S3) danbismit (Bi2O3). Kedua jenis bijih tersebut banyakterdapat di Peru, Jepang, Bolivia, dan Kanada.

3. Jawaban: dNitrogen berwujud gas, sedangkan bismut,antimoni, arsenik, dan fosfor berwujud padat.

4. Jawaban: dKripton mempunyai konfigurasi elektron[Ar] 3d10 4s2 4p6

46 Kimia Unsur

Subkulit 4s 4p menunjukkan kripton memiliki empatkulit elektron. Warna gas unsur-unsur gas muliayaitu He tidak berwarna, Ne merah, Ar merah muda(pada tekanan rendah) dan biru (pada tekanantinggi), Kr putih kebiruan, Xe biru, dan Rnmerupakan sinar radioaktif.

5. Jawaban: bSifat halogen sebagai berikut.1) Daya oksidasi : F2 > Cl2 > Br2 > I2.2) Daya reduksi : I– > Br

– > Cl

– > F

–.

3) I– = reduktor terkuat.4) F2 = oksidator paling kuat.5) F2 dapat mengoksidasi Cl– menjadi Cl2.

6. Jawaban: bUnsur golongan IVA yang bersifat toksik yaitukarbon (C), germanium (Ge), dan timbal (Pb). Diantara unsur tersebut yang akan mengendap dalammesin kendaraan bermotor sebagai sisapembakaran yaitu timbal. Timbal ini berasal dariTEL (tetra ethyl lead) atau Pb(C2H5)4 yangditambahkan pada bensin.

7. Jawaban: bPembuatan logam alkali secara elektrolisis:

MCl( ) → M+( ) + Cl–( )Katoda : M+( ) + e– → M( )Anoda : 2Cl–( ) → Cl2(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.

8. Jawaban: aSenyawa boraks mempunyai rumus kimiaNa2B4O7·10H2O. Unsur golongan IIIA yangterkandung dalam senyawa boraks adalahB (boron).

9. Jawaban: bBerdasarkan pengetahuan tentang sifat-sifat unsurhalogen dapat diramalkan bahwa astatin bersifatsebagai berikut.1) Berwujud padat (At2) seperti I2, sedangkan F2

dan Cl2 berwujud gas, dan Br2 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.5) At diperkirakan dapat membentuk ikatan ion

dengan logam seperti natrium (NaAt), tetapidapat diekstraksi dari garam tersebut denganlebih mudah.

10. Jawaban: cWarna nyala biru menunjukkan adanya kandungankation cesium. Warna nyala merah oranyemenunjukkan adanya kandungan kation kalsium.Natrium memberikan warna kuning. Kalium memberi-kan warna lembayung. Barium memberikan warnahijau. Stronsium memberikan warna merah tua.

11. Jawaban: eSifat konduktor listrik unsur-unsur periode tigadipengaruhi oleh sifatnya yang berupa logam ataunonlogam. Unsur Na, Mg, dan Al dapatmenghantarkan arus listrik dalam bentuk padatanmaupun lelehannya karena bersifat logam. UnsurP, S, Cl, dan Ar tidak dapat menghantarkan aruslistrik karena bersifat nonlogam.

12. Jawaban: eProses di atas dikenal dengan sebutan proses Hall-Heroult, karena proses pengolahan logam alu-minium tersebut ditemukan oleh Hall–Heroult.Proses kamar timbal dan proses kontak adalahnama proses pembuatan asam sulfat. Haber-Bosch adalah nama proses pembuatan amonia.Proses tanur tinggi adalah proses pembuatan ataupengolahan logam besi.

13. Jawaban: aBerdasarkan data terlihat bahwa potensial reduksidari Na ke Al semakin besar. Hal ini berarti bahwaunsur tersebut dari Na ke Al semakin mudahdireduksi (daya pengoksidasinya makin kuat). Halini berarti pula bahwa daya pereduksinya semakinlemah.

14. Jawaban: bUnsur klor merupakan unsur periode tiga yangberwujud gas (klorin) dan bersifat sangat reaktifsehingga jarang terdapat dalam keadaan bebas dialam. Klor umumnya terdapat dalam bentuksenyawa ion (anion) dengan logam, misal natriumklorida (NaCl). Gas klorin berbentuk molekuldiatomik (Cl2). Unsur periode tiga yang bersifatamfoter adalah aluminium (Al).

15. Jawaban: b1) Cara Sisilia dilakukan untuk memperoleh

belerang yang ada di permukaan tanah.2) Cara Frasch dilakukan untuk memperoleh

belerang yang ada di dalam bumi.3) Cara reduksi digunakan untuk memperoleh Si

dan SiO2.4) Proses Wohler dilakukan untuk membuat

fosforus.5) Proses Hall-Heroult dilakukan untuk

memperoleh aluminium.

47Kimia Kelas XII

hj hj h h h h4s2 3d6

16. Jawaban: eEnergi ionisasi sebanding dengan keelektro-negatifan. Meskipun terdapat penyimpangan urutanharga energi ionisasi dan keelektronegatifan unsurpaling kanan tidak ada, harga ionisasi terbesardimiliki oleh unsur paling kanan dalam tabel periodikunsur. Unsur yang tidak memiliki hargakeelektronegatifan berupa unsur argon karenaargon merupakan gas mulia dan strukturelektronnya sudah stabil.

17. Jawaban: b1) Unsur A dengan air bereaksi menghasilkan

gas hidrogen. Jadi, kemungkinan unsur Aadalah Na atau Mg.

2) Oksida unsur B dalam air mempunyai pH lebihkecil dari 7 atau bersifat asam sehinggakemungkinan unsur B adalah Si, P, S, atau Cl.

3) Unsur C dapat bereaksi dengan asam maupunbasa sehingga kemungkinan unsur C adalah Al.Jadi, susunan unsur-unsur tersebut dalamsistem periodik unsur dari kiri ke kanan adalahA, C, dan B.

18. Jawaban: e

No. Mineral Kandungan Unsur

1) Ortoklase Silikon2) Karnalit Magnesium3) Kriolit Aluminium4) Apatit Fosfor5) Pirit Belerang

19. Jawaban: dMagnesium sulfat banyak dipakai dalam bidangfarmasi, misal sebagai obat pencuci perut yangdikenal dengan nama garam inggris (MgSO4 · 7H2O).KCl digunakan untuk pupuk. NaHSO4 digunakansebagai pembersih kamar mandi untuk melarutkanendapan dari air sadah. Na2CO3 digunakan untukmembuat NaOH, kaca, sabun, pulp, dan kertas.CaSO4 · 2H2O (gips) digunakan untuk membuatcetakan gigi dan pembalut patah tulang.

20. Jawaban: bFosfor merah lebih dipilih digunakan untuk membuatkorek api dibandingkan fosfor putih karena fosforputih sangat beracun. Fosfor putih atau fosfor merahsangat mudah terbakar. Fosfor merah tidak reaktif,sedangkan fosfor putih sangat reaktif. Fosfor merahtidak bersinar dalam gelap, sedangkan fosfor putihbersinar dalam gelap. Fosfor merah stabil terhadapsetiap suhu, sedangkan fosfor putih tidak stabil padasuhu tertentu.

21. Jawaban: a1) CoCl3

Bilangan oksidasi Co + (3 × bilangan oksidasiCl) = 0Bilangan oksidasi Co + (3(–1)) = 0

Bilangan oksidasi Co = +3 → CoCl3 berwarnabiru

2) K2Cr2O7(2 × bilangan oksidasi K) + (2 × bilanganoksidasi Cr) + (7 × bilangan oksidasi O) = 0(2(+1)) + (2 × bilangan oksidasi Cr) + (7(–2))= 0+2 + (2 × bilangan oksidasi Cr) – 14 = 02 × bilangan oksidasi Cr = +12Bilangan oksidasi Cr = +6 → K2Cr2O7 berwarnajingga

3) K2MnO4(2 × bilangan oksidasi K) + (bilangan oksidasiMn) + (4 × bilangan oksidasi O) = 0(2(+1)) + bilangan oksidasi Mn + (4(–2)) = 0Bilangan oksidasi Mn = –2 + 8 = +6 → K2MnO4berwarna hijau

4) Fe2(SO4)3(2 × bilangan oksidasi Fe) + (3 × bilanganoksidasi (SO4)) = 0(2 × bilangan oksidasi Fe) + (3(–2)) = 02 bilangan oksidasi Fe = +6Bilangan oksidasi Fe = +3 → Fe2(SO4)3 ber-warna kuning

22. Jawaban: bKonfigurasi elektron unsur Sc dan Fe sebagaiberikut.

21Sc: [Ar] 4s2 3d1 =

Terdapat satu elektron Sc yang tidak berpasanganpada orbital d sehingga Sc bersifat paramagnetik(sedikit tertarik medan magnet).

26Fe: [Ar] 4s2 3d6 =

Terdapat empat elektron Fe yang tidak ber-pasangan pada orbital d mengakibatkan Fe bersifatferomagnetik. Semakin banyak elektron dari unsurtransisi yang tidak berpasangan pada orbitalnyamengakibatkan unsur tersebut bersifatferomagnetik (sangat kuat tertarik medan magnet).

23. Jawaban: dNa2CrO4 mengandung ion CrO4

2– yang memilikikonfigurasi 4s0 3d0 dan berwarna kuning.Sementara itu, MnO4

2– dan VO2+ memilikikonfigurasi 4s0 3d1, sedangkan Ti4+ memilikikonfigurasi 4s0 3d0 tetapi tidak berwarna. Zn2+

mempunyai konfigurasi 4s0 3d10 sehingga tidakberwarna.

hj h4s2 3d1

48 Kimia Unsur

24. Jawaban: eUnsur transisi periode empat tersebut memiliki kulitvalensi 3d dan 4s. Jumlah elektron valensinya5 + 2 = 7. Jumlah elektron valensi tersebutmenunjukkan tingkat oksidasi tertinggi.

25. Jawaban: aSenyawa seng memiliki subkulit 3d yang terisielektron penuh. Dengan demikian, ion-ionnya tidakberwarna. Elektron-elektron pada subkulit 3d tidakdapat menyerap energi cahaya. Elektron-elektronyang telah terisi penuh tidak dapat mengalamieksitasi sehingga tidak memancarkan energi sesuaidengan panjang gelombang cahayanya.

26. Jawaban: cPenyebab unsur transisi dalam bijihnya berbentukoksida atau sulfida adalah besarnya afinitas logamtransisi terhadap oksigen dan belerang. Selain itu,kereaktifan oksigen dan belerang terhadap logamtransisi sangat besar serta unsur-unsur transisimudah teroksidasi.

27. Jawaban: dMuatan ion kompleks = biloks atom pusat +Σ muatan ligan.1) [Cr(H2O)4(CN)2]

–

(1 × biloks Cr) + (4 × biloks H2O) + (2 × biloks CN) = –1Biloks Cr + (4 × 0) + (2 × (–1)) = –1Biloks Cr = +1

2) [Cr(H2O)3(CN)3]+

(1 × biloks Cr) + (3 × biloks H2O) + (3 × biloks CN) = +1Biloks Cr + (3 × 0) + (3 × (–1)) = +1Biloks Cr = +4

3) [Cr(H2O)2(CN)4]+

(1 × biloks Cr) + (2 × biloks H2O) + (4 × biloks CN) = +1Biloks Cr + (2 × 0) + (4 × (–1)) = +1Biloks Cr = +5

4) [Cr(H2O)2(CN)4]–

(1 × biloks Cr) + (2 × biloks H2O) + (4 × biloks CN) = –1Biloks Cr + (2 × 0) + (4 × (–1)) = –1Biloks Cr = +3

5) [Cr(H2O)(CN)5]+

(1 × biloks Cr) + (1 × biloks H2O) + (5 × biloksCN) = +1Biloks Cr + (1 × 0) + (5 × (–1)) = +1Biloks Cr = +6

Jadi, ion kompleks yang mungkin adalah[Cr(H2O)2(CN)4]

–.

28. Jawaban: cProses elektrolisis pada pembuatan tembagadilakukan dengan menempatkan tembaga kokas dianode dan menggunakan CuSO4 sebagai larutanelektrolit sehingga diperoleh tembaga murni di katode.Jadi, proses elektrolisis tersebut bertujuan untukmenghasilkan tembaga yang lebih murni.

29. Jawaban: dPersamaan reaksi aluminothermi untuk pembuatanlogam mangan murni sebagai berikut.Tahap 1: 3MnO2(s) → Mn3O4(g) + O2(g)Tahap 2: 3Mn3O4(s) + 8Al(s) → 9Mn(s) + 4Al2O3(s)

Mol Mn = r

massa MnA Mn =

5,555 = 0,1 mol

Pada tahap 2, mol Mn3O4 = 39 × mol Mn

= 39 × 0,1 mol = 0,033 mol

Pada tahap 1, mol MnO2 = 31 × mol Mn3O4

= 31 × 0,033 = 0,1 mol

Massa MnO2 = mol MnO2 × Mr MnO2= 0,1 mol × (55 + (2 × 16)) kg/mol= 0,1 mol × 87 kg/mol = 8,7 kg

Jadi, massa mangan(IV) oksida yang dibutuhkansebanyak 8,70 gram.

30. Jawaban: aSeng (Zn) merupakan logam yang cukup keras,berwarna putih kebiruan, dan lebih tahan terhadapudara lembap dibanding besi. Di atas permukaanseng terbentuk lapisan karbonat basa(Zn2(OH)2CO3) yang dapat menghambat oksidasilebih lanjut sehingga seng digunakan untuk melapisilogam besi. Titanium (Ti) digunakan dalam industripesawat terbang. Tembaga (Cu) digunakan dalampaduan logam. Mangan (Mn) juga digunakan untukpaduan logam. Scandium (Sc) digunakan sebagaikomponen pada lampu berintensitas tinggi.

B. Uraian1. Kegunaan unsur-unsur gas mulia sebagai berikut.

a. Helium (He), digunakan sebagai pengisi balonmeteorologi atau kapal balon.

b. Neon (Ne), digunakan untuk membuat lampureklame yang memberi warna merah.

c. Argon (Ar), digunakan untuk pengisi lampu pijar.d. Kripton (Kr), digunakan bersama-sama dengan

argon untuk pengisi lampu fluoresensi (lamputabung).

e. Xenon (Xe), digunakan dalam pembuatantabung elektron.

f. Radon (Rn), termasuk radioaktif dandigunakan dalam radioterapi.

2. Unsur logam dapat bersifat konduktor atau dapatmenghantarkan arus listrik karena elektronnyaterdelokalisasi sehingga bebas bergerak di seluruhbagian struktur atom. Unsur nonlogam tidakbersifat konduktor, tetapi bersifat isolator karenaseluruh lintasan elektronnya memiliki ikatan yangkuat dengan intinya atau tidak mempunyai elektronbebas sehingga meskipun diberi tegangan listriktidak akan membuat elektron-elektronnya bergerak.

49Kimia Kelas XII

Ener

gi I

onis

asi

11 12 13 14 15 16 17 18

Nomor Atom

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

3. a. NaHCO3 dibuat melalui proses Solvay.Selain itu, NaHCO3 dapat dibuat denganmereaksikan larutan Na2CO3, H2O, dan CO2sehingga menghasilkan NaHCO3.Reaksinya: Na2CO3 + H2O + CO2 → 2NaHCO3

b. NaOH dibuat secara besar-besaran dalamindustri dengan cara elektrolisis larutan garamdapur dengan diafragma. Katode yangdigunakan berupa baja yang berlubang-lubang.Anode yang digunakan berupa grafit.Reaksinya:2NaCl →← 2Na+ + 2Cl–K (–) : 2H2O + 2e– → H2 + 2OH–

A (+) : 2Cl– → Cl2 + 2e–

–––––––––––––––––––––––––––––––––2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2NaOH yang terbentuk berada di sekitar katode,sedangkan gas klorin berada di sekitar anode.Diafragma berfungsi untuk memisahkan gasklorin yang terbentuk agar tidakbersinggungan dengan NaOH. Di dalamlaboratorium, NaOH dapat dibuat denganmereaksikan natrium karbonat dan kalsiumhidroksida. Reaksinya:Na2CO3(aq) + Ca(OH)2(aq) → 2NaOH(aq) +CaCO3(s)

4. a. Magnesium: magnesit (MgCO3), dolomit(CaCO3.MgCO3), epsomit (MgSO4.7H2O),silikat, air laut, dan air asin.

b. Kalsium: dolomit (CaCO3.MgCO3), arogonitmarbel, batu kapur (CaCO3), dan silikat.

5. Grafik hubungan antara nomor atom unsur periodetiga dengan energi ionisasinya sebagai berikut.

Penyimpangan besarnya energi ionisasi unsur-unsur periode tiga dapat dijelaskan berdasarkankonfigurasi elektron valensi yang dimiliki oleh tiap-tiap unsur. Unsur yang memiliki elektron valensiyang mengisi orbital secara penuh atau setengahpenuh akan bersifat lebih stabil (elektronnya lebihsukar dilepas) sehingga memiliki energi ionisasiyang lebih tinggi daripada unsur yang elektronvalensinya mengisi orbital belum secara penuhatau setengah penuh.

6. Klorin dapat dibuat dengan dua cara berikut.a. Elektrolisis larutan garam dapur

Klorin diproduksi secara besar-besaran dalamperdagangan dengan proses elektrolisislarutan garam dapur. Proses ini menggunakanelektrode berupa grafit (anode) dan raksa(katode).

b. Mereaksikan klorida dengan MnO2 dalamH2SO4 pekat. Pada proses ini, MnO2berfungsi sebagai oksidator.

7. a. Al2(SO4)3 dikenal dengan nama tawas yangdigunakan untuk menjernihkan air.

b. (NH4)2SO4 dikenal sebagai pupuk ZA(zwavelzuur amonium) digunakan sebagaipupuk tanaman.

c. CaSO4 yang disebut dengan gips untukmenyambung tulang yang patah.

8. Keanekaragaman bilangan oksidasi unsur-unsurtransisi disebabkan tingkat energi elektron padasubkulit 4s dan 3d hanya berbeda sedikit sehinggadapat digunakan bersama-sama.

9. Konfigurasi elektron unsur kromium (Cr) dantembaga (Cu) menyimpang dari asas Aufbau.Unsur kromium mempunyai konfigurasi elektron3d5 4s1 (bukan 3d4 4s2) dan unsur tembagamempunyai konfigurasi elektron 3d10 4s1 (bukan3d9 4s2). Hal ini terjadi karena elektron-elektrondalam orbital-orbital cenderung untuk berada dalamkeadaan yang penuh atau setengah penuh. Orbitalpenuh atau setengah penuh bersifat lebih stabil.Namun, aturan ini hanya berlaku untuk unsurgolongan transisi, sedangkan unsur-unsur golonganutama tidak berlaku.

10. Paparan tinggi kobalt di udara sangat berbahayajika terhirup. Kobalt konsentrasi tinggi yang terhirupdapat mengakibatkan asma dan pneumonia. Kobaltyang merupakan isotop radioaktif dapat mengalamiradiasi dan memicu kemandulan, rambut rontok,muntah, perdarahan, diare, koma, bahkankematian.

50 Ulangan Akhir Semester 1

A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: bLarutan elektrolit mempunyai kenaikan titik didihlebih besar daripada larutan nonelektrolit. CO(NH2)2,C2H5OH, dan C12H22O11 mempunyai titik didihrendah karena termasuk larutan nonelektrolit.Sementara itu, NaCl dan MgCl2 tergolong larutanelektrolit.1) NaCl → Na+ + Cl–, n = 22) MgCl2 → Mg2+ + 2Cl–, n = 3Kenaikan titik didih larutan elektrolit dipengaruhioleh nilai n. Larutan MgCl2 mempunyai kenaikantitik didih paling tinggi karena nilai n paling besar.

2. Jawaban: b

∆Tb = r

mM ·

1.000p · Kb

∆Tb = 342342

· 1.000200 · 0,52°C

∆Tb = 0,026°C

Jadi, larutan mengalami kenaikan titik didihsebesar 0,026°C.

3. Jawaban: c

Xglukosa = glukosa

air glukosa

n

n n+

= r

r r

mM

glukosa

m mM M

air glukosa

+

= ( )( ) ( )

18180

90 1818 180+

= 0,1

5 0,1+ = 0,15,1

∆P = Xt · P° = 0,15,1

× 30,6 = 0,6

Plarutan = P° – ∆P = 30,6 – 0,6 = 30 mmHg

Jadi, tekanan uap larutan glukosa tersebut adalah30 mmHg.

4. Jawaban: cπ = M × R × T

π = nV × R × T

π = r

m R TM V

⋅ ⋅⋅ → Mr =

m R TV

⋅ ⋅π ⋅

= 24 0,082 300

32,8 0,25× ×

× = 72

Jadi, massa molekul relatif zat tersebut 72 gram/mol.

5. Jawaban: b

∆Tb = r

mM ·

1.000p · Kf

0 – (–5) = m223

· 1.000

20 · 1,86

5 = m223

· 1.000

20 · 1,86

m = 11,9 ≈ 12

Jadi, massa zat yang dilarutkan sebanyak 12 gram.

6. Jawaban: eMgCl2; n = 3∆Tf = (0 – (–0,558))°C

= 0,558°C

∆Tf = r

mM ×

1.000p × Kf × i

0,558 = 9,595 × 1.000

400 × 1,86 × {1 + (3 – 1)α}

1 + 2α = 1,22α = 0,2

α = 0,1Jadi, derajat ionisasi garam MgCl2 sebesar 0,1.

7. Jawaban: c∆Tb = 100,13°C – 100°C

= 0,13°C∆Tb = m · Kb

0,13 = m × 0,52

m = 0,130,52 = 0,25 m

∆Tf = m · Kf = 0,25 × 1,86 = 0,46Jadi, larutan tersebut membeku pada suhu= (0 – 0,46)°C = –0,46°C.

51Kimia Kelas XII

8. Jawaban: bKetika seng dioksidasi, seng akan melepaskan duaelektron. Seng yang dioksidasi akan mengalamikenaikan bilangan oksidasi dari 0 menjadi +2.

9. Jawaban: dReduksi terjadi pada Zn2+(aq) → Zn(s). Zn2+

mengalami penurunan bilangan oksidasi dari +2menjadi 0. Jadi, Zn2+ mengalami reduksi denganmenangkap dua elektron.

10. Jawaban: dKetika gas klorin dimasukkan ke dalam larutan KIakan dihasilkan endapan kuning kecokelatan,iodium pada KI mengalami oksidasi dan klorinmengalami reduksi sehingga bertindak sebagaioksidator. Reaksi yang terjadi sebagai berikut. 2KI(aq) + Cl2(g) → 2KCl(aq) + I2(s) +1–1 0 +1–1 0

oksidasi reduksi

11. Jawaban: bReaksi tersebut terbentuk dari persamaan redoksberikut.Mg → Mg2+ + 2e–

2H+ + 2e– → H2––––––––––––––––––– +Mg + 2H+ → Mg2+ + H2

Berdasarkan persamaan reaksi tersebut, Mgmengalami oksidasi karena melepaskan duaelektron.

12. Jawaban: eReaksi dapat berlangsung jika Esel berharga + .Fe(s) + Ag+(aq) → Fe2+(aq) + Ag(s)E°sel = E°katode – E°anode

= E°Ag+/Ag – E°Fe2+/Fe

= 0,80 – (–0,44)= +1,24 volt

Jadi, reaksi yang dapat berlangsung adalah reaksiFe(s) + Ag+(aq) → Fe2+(aq) + Ag(s).

13. Jawaban: cDalam sel kering terjadi peristiwa berikut.1) Zn di katode mengalami oksidasi menjadi ion

Zn2+ dengan melepas 2 elektron. Reaksinya:Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e–

2) Amonium klorida tereduksi menjadi amoniadan air di katode. Reaksi yang terjadi:2MnO2(s) + 2NH4

+(aq) + 2e– → Mn2O3(s) +2NH3(aq) + H2O( )

14. Jawaban: cReaksi elektrolisis larutan KNO3 dengan elektrodekarbon sebagai berikut.KNO3(aq) → K+(aq) + NO3

–(aq)Katode : 2H2O( ) + 2e– → 2OH–(aq) + H2(g)Anode : 2H2O( ) → 4H+(aq) + 4e– + O2(g)Jadi, pada katode terbentuk gas hidrogen dan padaanode terbentuk gas oksigen.

15. Jawaban: bMisal rumus garam: MnxZyReaksi elektrolisis MnxZy menghasilkan mangandi katode sehingga ion mangan tidak mungkinMn2+. Hal ini karena reaksi elektrolisis larutan yangmengandung Mn2+ yang mengalami reduksi padakatode adalah air.2H2O + 2e– → 2OH– + H2Jadi, garam mangan tidak mungkin MnCl2 atauMnO.

Mn×Zy(aq) → xMny+(aq) + yZx–(aq)Katode: Mny+(aq) + ye– → Mn(s) 0,06 mol 0,02 mol

Perbandingan mol e– : mol Mn = 0,06 : 0,02

= 3 : 1

Jadi, y = 3 → Mn3+

Garam yang mengandung Mn3+ adalah MnCl3.Garam MnO2 mengandung ion Mn4+, sedangkanKMnO4 mengandung ion Mn7+.

16. Jawaban: bReduksi : MnO4

– + 8H+ + 5e– → Mn2+ + 4H2O × 1Oksidasi : Fe2+ → Fe3+ + e– × 5–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––MnO4

– + 8H+ + 5Fe2+ → Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+

Jadi, perbandingan mol yang benar adalah5Fe2+ ~ 4H2O.

17. Jawaban: cAgNO3 → Ag+ + NO–

3Katode : Ag+ + e– → AgAnode : 2H2O → 4H+ + O2 + 4e–

18. Jawaban: dJumlah mol elektron yang mengalir dalam larutan(e–):

e– = coulomb96.500 =

9.65096.500 = 0,1 mol

Reaksi elektrolisis:AgNO3 → Ag+ + NO–

3Katode : Ag+ + e– → AgAnode : 2H2O → 4H+ + 4e– + O2


H+ = 44 × 0,1 mol = 0,1 mol

[H+] = 0,1mol

1L = 0,1 M

pH = –log [H+]= –log 10–1

= 1Jadi, pH larutan setelah elektrolisis adalah 1.

19. Jawaban: ceAg = 108

w = e i t

96.500⋅ ⋅

= 108 10 965

96.500× ×

= 10,8 gram

Jadi, massa perak pada katode sebanyak10,8 gram.

20. Jawaban: eAgar besi tidak cepat berkarat (mengalami korosi),perlu dijaga agar besi tidak mudah mengalamioksidasi. Hal ini dapat dilakukan dengan caramenghubungkan besi dengan logam yang lebihmudah mengalami oksidasi (E°-nya lebih negatifdaripada besi). Dari logam-logam di atas yangpaling mudah mengalami oksidasi adalah logamMg (E° paling negatif).

21. Jawaban: dCuSO4 → Cu2+ + SO4

2–

Katode (–) : Cu2+ + 2e– → CuAnode (+) : Cu → Cu2+ + 2e–

Jadi, pada elektrolisis garam tembaga(II) sulfatdiperoleh ion tembaga pada anode.

22. Jawaban: cDalam sel Volta:1) Logam yang memiliki E° lebih kecil (lebih

negatif) berfungsi sebagai anode → Znsebagai anode dan Ag sebagai katode.

2) E° sel = E° katode – E° anode= +0,80 – (–0,74)= 1,54 volt

3) Reaksinya:2Ag+(aq) + Zn(s) → Zn2+(aq) + 2Ag(s)

Logam Ag mengendap di katode.

23. Jawaban: dReaksi logam Na dengan air sebagai berikut.Na(s) + H2O( ) → NaOH(aq) + 2H2(g)Reaksi di atas menghasilkan larutan NaOH.1) Gas yang ditimbulkan adalah gas H2.2) Adanya nyala dan letupan disebabkan logam

Na bersifat reaktif.3) Perubahan warna air menjadi merah disebab-

kan tetesan fenolftalein yang berfungsisebagai indikator.

24. Jawaban: dMgSO4.7H2O digunakan sebagai obat pencaharyang dikenal dengan nama garam epsom ataugaram inggris. CaSO4·2H2O adalah kalsium sulfatdihidrat, CaCO3 adalah kalsium karbonat,Mg(OH)2 adalah magnesium hidroksida, danCa(OCl)2 adalah kalsium hipoklorit.

25. Jawaban: dUnsur-unsur gas mulia sangat sukar bereaksikarena golongan ini mempunyai konfigurasielektron yang stabil (dengan elektron valensi 8,kecuali He).

26. Jawaban: eBilangan oksidasi (x) halogen dalam senyawa-senyawa berikut.HClO4 → (+1) + (x) + 4(–2) = 0 → x = +7HBrO3 → (+1) + (x) + 3(–2) = 0 → x = +5HClO2 → (+1) + (x) + 2(–2) = 0 → x = +3Jadi, bilangan oksidasi unsur halogen berturut-turut yaitu +7, +5, dan +3.

27. Jawaban: bPembuatan logam alkali secara elektrolisis:

MCl( ) → M+( ) + Cl–( )Katode : M+( ) + e– → M( )Anode : 2Cl–( ) → Cl2(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: bUrutan logam berdasarkan kenaikan nomor atomadalah K–M–L. Unsur-unsur logam dari kiri kekanan semakin naik nomor atomnya tetapisifat logam berkurang, sifat basa berkurang, sifatasam bertambah, serta potensial reduksi dankeelektronegatifan juga bertambah.

29. Jawaban: dUnsur transisi adalah unsur yang pengisianelektronnya berakhir pada subkulit d. Subkulit 4sdiisi lebih dahulu daripada subkulit 3d. Pada unsur1), 3), dan 5) pengisian elektron berakhir padasubkulit 3d (unsur transisi), sedangkan unsur 2)dan 4) pengisian elektron berakhir pada subkulit4p (unsur utama).

53Kimia Kelas XII

30. Jawaban: cSifat-sifat unsur dalam golongan halogen sebagaiberikut.1) Semua senyawa garamnya larut dalam air.2) Klorida dan fluorin pada suhu kamar berwujud

gas, sedangkan bromin berwujud cair dan io-din berwujud padat.

3) Dari atas ke bawah titik leleh dan titik didihnyasemakin besar.

4) Bereaksi dengan hidrogen menghasilkanlarutan bersifat asam atau pH < 7.

5) Reaksi klorin dengan serat besi menghasil-kan besi(II) klorida

Cl2 + Fe → FeCl26) Dari atas ke bawah sifat oksidator semakin

lemah.

31. Jawaban: eUrutan kekuatan basa dari logam alkali tanah dapatdilihat dari kelarutannya dalam air. Semakin mudahlarut dalam air, berarti senyawa hidroksida tersebutsemakin kuat sifat basanya. Senyawa hidroksidadari logam alkali yang memiliki sifat basa yangpaling lemah bersifat amfoter. Jadi, urutankekuatan basa logam alkali tanah tersebut dariyang paling kuat yaitu 4), 2), 1), 5), dan 3).

32. Jawaban: bAlotrop adalah perubahan bentuk kristal terhadapsuhu atau tekanan.

33. Jawaban: dSifat unsur periode ketiga dari kiri ke kanan yaitujari-jari atom semakin kecil, energi ionisasisemakin besar, elektronegativitas semakin besar,titik leleh dan titik didih tidak menunjukkanketeraturan.

34. Jawaban: cSifat paramagnetik dimiliki oleh atom yangmempunyai elektron yang tidak berpasangan padaorbitalnya. Jadi, sifat paramagnetik ditentukanoleh jumlah elektron yang tidak berpasangan(elektron tunggal). Pada unsur transisi jumlahelektron tunggalnya dapat dilihat pada orbitald-nya.

35. Jawaban: bSenyawa kompleks dengan nama diamin tetraklorokobaltat(III) adalah [Co(NH3)2Cl4]–.Muatan ion = muatan Co + (2 × muatan NH3) +

(4 × muatan Cl) = –1= (+3) + (2 × 0) + (4 × (–1))= (–1) (sesuai)

36. Jawaban: eSenyawa kompleks jika dilarutkan dalam air, ionkompleks akan tetap berupa satu spesi ion.

Na3[Cr(NO2)6] → 3Na+ + [Cr(NO2)6]3–

Jadi, ion-ion yang dihasilkan dalam air yaitu Na+

dan [Cr(NO2)6]3–.

37. Jawaban: eJumlah proton menunjukkan nomor atom. Unsur-unsur F, G, H menggambarkan unsur-unsur dalamperiode 3, karena nomor atomnya 11, 13, dan 16.Unsur-unsur dalam periode mempunyai sifat-sifatsebagai berikut.1) Jari-jari atom menurun dari F, G, ke H.2) Keelektronegatifan meningkat dari F, G, ke H.3) Massa jenis meningkat dari F ke G, kemudian

ke H menurun.4) Titik didih G > F > H.5) Oksida H bersifat asam, oksida G bersifat

amfoter, dan oksida F bersifat basa.

38. Jawaban: d

28Ni = [Ar]3d84s2 → golongan VIIIB

→ Jumlah elektron yang tidakberpasangan = 2.

39. Jawaban: dSifat-sifat unsur-unsur periode tiga dari natrium keklorin sebagai berikut.1) Sifat logam berkurang dan sifat bukan logam

bertambah.2) Sifat basa berkurang dan sifat asam

bertambah.3) Sifat reduktor berkurang dan sifat oksidator

bertambah.4) Keelektronegatifan bertambah dan titik lebur

cenderung bertambah sampai Si kemudianturun.

5) Jari-jari atom berkurang dan energi ionisasibertambah dengan sedikit pengecualian padaAl dan S.

40. Jawaban: bWarna ion-ion logam transisi sebagai berikut.Fe2+ : hijauCr2O7

2– : jinggaMnO4

– : unguCo2+ : merah muda

B. Uraian

1. a. 0,300 g urea = 10,300 g

60 g mol−

= 5 · 10–3 mol

Molalitas larutan = 3

25 · 10 mol

1,00 ·10 kg

−

−

= 0,5 mol kg–1

3d8

h j h j h j h h


∆Tb = m · Kb

= 0,5 mol kg–1 · 0,512°C kg mol–1

= 0,256°CTitik didih larutan= titik didih pelarut murni (H2O) + ∆Tb= 100,00°C + 0,256°C= 100,256°CJadi, titik didih larutan sebesar 100,256°C.

b. ∆Tf = m · Kf

= 0,5 mol kg–1 · 1,86°C kg mol–1

= 0,93°CTitik beku larutan= titik beku pelarut murni (H2O) – ∆Tf= 0,00°C – 0,93°C= –0,93°CJadi, larutan membeku pada suhu –0,93°C.

2. m = 2 gramp = 100 gramTb = 100,312°CKb = 0,52°C mol–1

asam berbasa dua = H2XH2X 2H+ + X2– n = 3

∆Tb = {1 + (n – 1)α} × m × Kb

(Tb – 100) = {1 + (3 – 1) × 1} × r

2M ×

1.000100 × 0,52

(100,312 – 100) = 3 × r

2M × 10 × 0,52

0,312 Mr = 31,2Mr = 100

Jadi, berat molekul asam tersebut adalah 100.

3. Cr3+ + 3e– → Cr E° = –0,6 VCu2+ + 2e– → Cu E° = +0,34VReaksi redoks yang terjadi dalam sel:2Cr → 2Cr3+ + 6e– E° = +0,6 V3Cu2+ + 6e– → 3Cu E° = +0,34 V––––––––––––––––––––––––––––––––––––––2Cr + 3Cu2+ → 2Cr3+ + 3Cu E° = +0,94 V

4. Penyetaraan redoks dengan metode setengahreaksi.1) Oksidasi:

H2C2O4 → CO2 (jumlah atom C disamakan)H2C2O4 → 2CO2

Reduksi:MnO4

– → Mn2+ (kanan kurang 4 atom O)2) Oksidasi:

H2C2O4 → 2CO2 + 2H+ (kanan ditambah 2H+)Reduksi:MnO4

– + 8H+ → Mn2+ + 4H2O (kanan ditambah4H2O, kiri ditambah 8H+)

3) Oksidasi:H2C2O4 → 2CO2 + 2H+ + 2e– (muatandisamakan)Reduksi:MnO4

– + 8H+ + 5e– → Mn2+ + 4H2O4) Oksidasi:

5H2C2O4 → 10CO2 + 10H+ + 10e– (elektrondisamakan)Reduksi:2MnO4

– + 16H+ + 10e– → 2Mn2+ + 8H2O–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––Redoks:2MnO4

– + 6H+ + 5H2C2O4 → 2Mn2+ + 8H2O + 10CO2

Jadi, nilai a, b, c, d, e, dan f berturut-turut yaitu 2, 6,5, 2, 8, dan 10.

5. Cu2+ + 2e– → CuAg+ + 1e– → Ag

Berat ekivalen Cu = 642 = 32

Berat ekivalen Ag = 108

1 = 108

Oleh karena kondisi percobaan sama, berlaku:1

1

we = 2

2

we

w = berat zat yang diendapakane = berat ekuivalensehingga:

Cu

Cu

we =

Ag

Ag

w

e

2,532 = Agw

108 → wAg = 8,4 gram

Jadi, perak yang diendapkan sebesar 8,4 gram.

6. Reaksi I : Al + Ni2+ → Al3+ + Ni

Katode (reduksi) : Ni2+ + 2e– → Ni E° = x V ×3Anode (oksidasi) : Al → Al3+ + 3e– E° = y V ×2––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Reaksi sel : 3Ni2+ + 2Al → 3Ni + 2Al3+ E° = +1,41 V

Persamaan I = x + y= 1,41

Reaksi II : Ni + Br2 → Ni2+ + Br–

Katode (reduksi) : Br2 + 2e– → 2Br– E° = z VAnode (oksidasi) : Ni → Ni2+ + 2e– E° = –x V––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Reaksi sel : Br2 + Ni → 2Br– + Ni2+ E° = +1,32 V

Persamaan II = z – x = 1,32

Reaksi III : Al + Br2 → Al3+ + BrKatode (reduksi) : Br2 + 2e– → 2Br– E° = z V ×3Anode (oksidasi) : Al → Al3+ + 3e– E° = y V ×2––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Reaksi sel : 3Br2 + 2Al → 6Br– + 2Al3+ E° = (z + y) V

Persamaan Ix + y = 1,41

y = 1,41 – x

55Kimia Kelas XII

Persamaan IIz – x = 1,32

z = 1,32 + xz + y = (1, 32 + x) + (1,41 – x)

= 1,32 + 1,41= 2,73 volt

Jadi, potensial elektrode untuk rangkaianAl | Al3+ || Br2 | Br sebesar 2,73 volt.

7. a. aluminat(III) : atom pusat Al3+

diakuo : 2 ligan H2O muatan 0tetrahidrokso : 4 ligan OH muatan 4(–1)muatan ion kompleks = 3 + 0 + 4(–1) = –1Rumus kimia: [Al(H2O)2(OH)4]–

b. platinum(IV) : atom pusat Pt4+

tetraamin : 4 ligan NH3 muatan 0dikloro : 2 ligan Cl muatan 2(–1)muatan ion kompleks = 4 + 0 + 2(–1)

= +2Rumus kimia: [Pt(NH3)4Cl2]2+

c. ferrat(III) : atom pusat Fe3+

heksasiano : 6 ligan CN muatan 6(–1)muatan ion kompleks = 3 + 6(–1)

= –3Rumus kimia: [Fe(CN)6]3–

d. aurum(III) : atom pusat Au3+

tetrapiridin : 4 ligan py muatan 0muatan ion kompleks = 3 + 0

= +3Rumus kimia: [Au(py)4]3+

8. Sifat-sifat fisika halogen sebagai berikut.a. Struktur halogen

Halogen terdapat sebagai molekul diatomik.Kestabilan molekul akan berkurang dari F2ke I2. Pada pemanasan, molekul halogenakan mengalami disosiasi menjadi atom-atomnya.

b. Wujud halogenMolekul halogen bersifat nonpolar. Pada suhukamar, fluorin dan klorin berupa gas, brominberupa zat cair yang mudah menguap, daniodin berupa zat padat yang mudah menyublim.

c. KelarutanKelarutan halogen dalam air berkurang darifluorin ke iodin. Halogen lebih mudah larutdalam pelarut nonpolar, seperti CCl4 danCHCl3.

d. Warna dan bauFluorin berwarna kuning muda, klorinberwarna hijau, bromin berwarna merah tua,iodin padat berwarna hitam, dan uap iodinberwarna ungu. Semua halogen berbaumenyengat.

9. Sifat-sifat keperiodikan unsur periode tiga sebagaiberikut.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 karenaatom-atom Si mampu membentuk jaringantiga dimensi menggunakan empat buah ikatankovalen. Titik leleh fosfor paling rendah karenaatom-atom P tersusun secara molekular.

10. Unsur-unsur golongan halogen mudah bereaksidengan unsur golongan alkali tanah karena unsur-unsur halogen mudah menangkap satu elektrondi kulit terluarnya sehingga unsur-unsur halogenberubah menjadi ion negatif satu. Sementara itu,unsur-unsur alkali tanah mudah melepas duaelektron di kulit terluarnya sehingga unsur-unsuralkali tanah berubah menjadi ion positif dua.Elektron dari unsur-unsur alkali tanah ditangkapoleh dua ion halogen sehingga terbentuk senyawaionik dengan rumus molekul AX2.A = alkali tanahX = halogen

56 Gugus Fungsi Senyawa Karbon

Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu:1. menjelaskan tata nama, isomer, sifat-sifat, pembuatan, dan kegunaan haloalkana;2. menjelaskan tata nama, penggolongan, isomer, sifat-sifat, pembuatan, serta kegunaan alkohol dan eter;3. menjelaskan tata nama, isomer, sifat-sifat, pembuatan, kegunaan, serta identifikasi aldehid dan keton;4. menjelaskan tata nama, isomer, sifat-sifat, pembuatan, kegunaan, serta identifikasi asam karboksilat dan ester.Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik:1. menyadari dan mensyukuri adanya keragaman senyawa karbon yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari sebagai bukti

kebesaran Tuhan Yang Maha Esa;2. menunjukkan perilaku ilmiah, bijaksana, bertanggung jawab, dan menghargai orang lain dalam aktivitas sehari-hari.

Gugus Fungsi Senyawa Karbon

• Mengidentifikasisenyawa haloal-kana melalui ke-giatan demons-trasi.

• Mendiskusikantata nama, isomer,sifat-sifat, pem-buatan, dan kegu-naan haloalkana.

• Melakukan studiliteratur mengenaisenyawa freonatau haloalkanayang merusakozon.

• Menyadari dan mensyukuri keragaman senyawa karbon yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari sebagai buktikebesaran Tuhan Yang Maha Esa.

• Berperilaku teliti, objektif, memiliki rasa ingin tahu, serta kritis dalam menyelesaikan permasalahan dan praktikum.• Mampu menghargai pendapat orang lain serta bertanggung jawab ketika berdiskusi.• Mampu menjelaskan tata nama, isomer, sifat-sifat, pembuatan, dan kegunaan haloalkana.• Mampu menjelaskan tata nama, penggolongan, isomer, sifat-sifat, pembuatan, serta kegunaan alkohol dan eter.• Mampu menjelaskan tata nama, isomer, sifat-sifat, pembuatan, kegunaan, serta identifikasi aldehid dan keton.• Mampu menjelaskan tata nama, isomer, sifat-sifat, pembuatan, kegunaan, serta identifikasi asam karboksilat dan ester.• Mampu menyajikan rancangan percobaan mengenai identifikasi alkohol primer, sekunder, dan tersier, identifikasi alkohol

dan eter, identifikasi aldehid dan keton, serta pembuatan ester.• Mampu menyajikan laporan praktikum mengenai identifikasi alkohol primer, sekunder, dan tersier, identifikasi alkohol dan

eter, identifikasi aldehid dan keton, serta reaksi esterifikasi.

Alkohol dan Eter Aldehid dan Keton Asam Karboksilat dan EsterHaloalkana

• Melakukan studi literatur menge-nai alkohol dan eter.

• Mendiskusikan tata nama, isomer,sifat-sifat, pembuatan, kegunaan,serta identifikasi alkohol dan eter.

• Merancang percobaan untukmengidentifikasi alkohol primer,sekunder, dan tersier.

• Mengidentifikasi alkohol primer,sekunder, dan tersier melalui ke-giatan praktikum.

• Melakukan studi literatur menge-nai alkohol sebagai bahan bakaralternatif.

• Merancang percobaan untukmembedakan alkohol dan eter.

• Mengidentifikasi alkohol dan etermelalui kegiatan praktikum.

• Mengidentifikasi senyawaaldehid dan keton.

• Mendiskusikan tata nama,isomer, sifat-sifat, pem-buatan, kegunaan, sertaidentifikasi aldehid danketon.

• Melakukan studi literaturmengenai kegunaan danbahaya formalin.

• Merancang percobaanuntuk membedakan alde-hid dan keton.

• Mengidentifikasi aldehiddan keton melalui kegiatanpraktikum.

• Mengidentifikasi se-nyawa asam karbok-silat dan ester yangterdapat dalam suatuproduk.

• Mendiskusikan tatanama, isomer, sifat-sifat, pembuatan, sertakegunaan asam kar-boksilat dan ester.

• Merancang percobaanuntuk membuat suatuester.

• Membuat senyawaester melalui kegiatanpraktikum.

• Melakukan studi lite-ratur mengenai kegu-naan senyawa esterdalam industri makanandan minuman.

57Kimia Kelas XII

A. Pilihan Ganda1. Jawaban: e

H3C –– CH –– CH2 –– CH –– CH3| |Br C2H5

Struktur di atas mempunyai rantai induk heksana.Penomoran dimulai dari rantai yang dekat denganatom halogen yaitu dari sebelah kiri. Pada senyawatersebut terdapat dua cabang yaitu bromo di Cnomor 2 dan metil di C nomor 4. Dengan demikian,nama struktur tersebut adalah 2-bromo-4-metilheksana.

2. Jawaban: aSenyawa 3-bromo-3-kloro-4,4-dietilheptanamempunyai rantai induk heksana (6 atom C),cabang bromo(–Br) dan kloro(–Cl) di C nomor 3serta etil (–C2H5) di C nomor 4. Struktur molekulnyasebagai berikut.

C2H5 Br| |

H3C –– CH2 –– CH2 –– C –– C –– CH2 –– CH3| |C2H5 Cl

Struktur b mempunyai nama 4-bromo-4-kloro-3,3-dietilheptana. Struktur c mempunyai nama4-bromo-4-kloro-2,3-dietilheptana. Struktur d mem-punyai nama 3-bromo-3-kloro-4,4-dimetilheptana.Struktur e mempunyai nama 4-bromo-4-kloro-3,3-dimetilheptana.

3. Jawaban: eIsomer kerangka terjadi pada senyawa-senyawayang memiliki rumus molekul dan gugus fungsisama, tetapi kerangka rantai induknya berbeda.Isomer kerangka ditunjukkan oleh pasangansenyawa 2,2-dikloropentana dan 2,2-dikloro-3-metilbutana. Kerangka rantai induk pada senyawa2,2-dikloropentana berupa rantai lurus. Kerangkarantai induk pada senyawa 2,2-dikloro-3-metilbutanaberupa rantai bercabang. Adapun senyawa 3-fluoropentana dan 1-fluoropentana, 1-kloropropanadan 2-kloropropana, 3,3-diiodoheksana dan2,3-diiodoheksana, serta 2,2-dibromobutana dan2,3-dibromobutana berisomer posisi.

4. Jawaban: aSemakin panjang rantai karbon, semakin tinggi titikdidihnya. Dengan jumlah atom C yang sama, se-makin banyak cabang, semakin rendah titik didih-nya. Dengan demikian, senyawa yang memiliki titikdidih tertinggi adalah 2-fluoroheksana karena

memiliki rantai induk paling panjang (6 atom C)dan tidak bercabang.

5. Jawaban: bPasangan senyawa di atas merupakan isomerposisi karena mempunyai rumus molekul dankerangka sama, tetapi letak gugus fungsi berbeda.Pada senyawa H3C – CH – CH2 – CH2 – CH3 gugus

|Br

bromo (–Br) terletak pada atom C nomor 2, sedang-kan pada senyawa H3C – CH2 – CH – CH2 – CH3

|Br

gugus bromo (–Br) terletak pada atom C nomor 3.Isomer optis terjadi pada senyawa-senyawa yangmempunyai atom C asimetris. Isomer fungsi terjadipada senyawa-senyawa yang mempunyai rumusmolekul sama, tetapi mempunyai gugus fungsiberbeda. Isomer kerangka terjadi pada senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul dangugus fungsi sama, tetapi mempunyai kerangkarantai induk berbeda. Isomer geometri terjadi padasenyawa-senyawa yang mempunyai rumusmolekul sama, tetapi struktur ruangnya berbeda.

6. Jawaban: cReaksi antara 2-pentena dengan gas klorin meng-hasilkan 2,3-dikloropentana. Adapun persamaanreaksi lengkapnya sebagai berikut.H3C – CH = CH – CH2 – CH3 + Cl2 →H3C – CH – CH – CH2 – CH3

| |Cl Cl

7. Jawaban: d

H3C – CH – CH2 – CH2 – CH – CH3| |

Cl BrSenyawa di atas memiliki rantai induk heksana(6 atom C). Penomoran dimulai dari sebelah kirikarena atom Cl lebih reaktif daripada atom Br.Dengan demikian, cabang kloro (–Cl) terletak padaatom C nomor 2 dan cabang bromo (–Br) terletakpada atom C nomor 5. Setelah diurutkan abjad,penamaan senyawa di atas yang benar adalah5-bromo-2-kloroheksana. Jadi, nama senyawa diatas sesuai aturan IUPAC adalah 5-bromo-2-kloroheksana.

8. Jawaban: dSenyawa freon (CCl2F2) terdapat pada alatpendingin ruangan (AC), kulkas, dan hair spray.Panci teflon mengandung senyawa tetrafluoroetena.

1 2 3 4

5 6

1 2 3 4 5 6


Obat bius mengandung senyawa kloroform. Obatluka mengandung senyawa iodoform. Alat pemadamkebakaran mengandung senyawa karbon tetra-klorida.

9. Jawaban: eReaksi antara 1-bromoetana dengan logam Namenghasilkan garam natrium dan butana.Persamaan reaksi secara lengkap dituliskansebagai berikut.2CH3 – CH2 – Br + 2Na → CH3 – CH2 – CH2 – CH3 + 2NaBr

butana natriumbromida

10. Jawaban: dSenyawa Kegunaan

a. Freon Pendingin ruangan.b. Fosgen Bahan pembuat pupuk.c. Iodoform Obat luka.d. Kloroform Obat bius.e. Karbon tetraklorida Pemadam kebakaran.f. Tetrafluoroetena Pelapis panci antilengket.

B. Uraian1. C2H5

|a. H3C –– CH –– CH –– CH3

|Br

Senyawa di atas memiliki rantai induk pentana(5 atom C). Penomoran dimulai dari sebelahkiri. Cabang bromo (–Br) terletak pada atomC nomor 2 dan metil (–CH3) terletak padaatom C nomor 3. Jadi, nama senyawa di atasadalah 2-bromo-3-metilpentana.

C2H5|

b. H3C –– CH –– CH –– CH –– CH3| |Cl C2H5

Senyawa di atas memiliki rantai indukheksana (6 atom C). Penomoran dimulai darisebelah kiri. Cabang kloro (–Cl) terletak padaatom C nomor 2, cabang etil (–C2H5) terletakpada atom C nomor 3, serta cabang metil(–CH3) terletak pada atom C nomor 4. Jadi,nama senyawa di atas adalah 2-kloro-3-etil-4-metilheksana.

2. a. 1,1-dikloro-6-metilheptanaSenyawa 1,1-dikloro-6-metilheptana memilikirantai induk heptana (7 atom C), dua cabangkloro terletak pada atom C nomor 1, sertacabang metil terletak pada atom C nomor 6.

Cl|

HC – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH – CH3| |Cl CH3

b. 2,4-dikloro-3-etil-5-metilheksanaSenyawa 2,4-dikloro-3-etil-5-metilheksanamemiliki rantai induk heksana (6 atom C),cabang kloro (–Cl) terletak pada atom Cnomor 2 dan 4, cabang metil (–CH3) terletakpada atom C nomor 5, serta cabang etil(–C2H5) terletak pada atom C nomor 3.

H3C –– CH –– CH –– CH –– CH –– CH3| | | |Cl C2H5 Cl CH3

3. Isomer C5H11Cl sebagai berikut.a. H2C –– CH2 –– CH2 –– CH2 –– CH3

|Cl

1-kloropentana

b. H3C –– CH –– CH2 –– CH2 –– CH3|Cl

2-kloropentana

c. H3C –– CH2 –– CH –– CH2 –– CH3|Cl

3-kloropentana

d. H2C –– CH –– CH2 –– CH3| |Cl CH3

1-kloro-2-metilbutana

e. H2C –– CH2 –– CH –– CH3| |Cl CH3


CH3|

f. H2C –– C –– CH3| |

Cl CH31-kloro-2,2,-dimetilpropana

g. H3C –– CH –– CH –– CH3| |Cl CH3


CH3|

h. H3C –– C –– CH2 –– CH3|Cl


1 2 3

54

1 2 3 4

56

59Kimia Kelas XII

4. a. Fosgen digunakan sebagai bahan pembuatanpupuk.

b. Teflon digunakan sebagai pelapis panciantilengket.

c. Kloroform digunakan sebagai obat bius.d. Karbon tetraklorida digunakan untuk meng-

hilangkan noda-noda minyak atau lemak padapakaian, bahan pemadam kebakaran(extinguisher), serta pelarut lemak, lilin,damar, dan protein.

5. Semakin banyak jumlah atom C (rantai semakinpanjang), semakin tinggi titik didihnya. Dengandemikian urutan senyawa berdasarkan kenaikantitik didihnya adalah a, c, dan b.

2) Alkohol bereaksi dengan logam natriummenghasilkan natrium alkanolat dan gas H2.

3) Alkohol mudah larut dalam air dalam semuaperbandingan.

4) Alkohol bereaksi dengan hidrogen halida,seperti HBr dan menghasilkan senyawahaloalkana (mengandung halogen, misalbrom) dan air.

5) Pada reaksi oksidasi alkohol primer akanterbentuk aldehid dan oksidasi selanjutnyaterbentuk asam karboksilat.

4. Jawaban: dSenyawa 2-etoksipropana termasuk senyawa eterdan memiliki gugus fungsi –O–. Senyawa tersebutmemiliki rantai induk propana (3 atom C) dancabang etoksi (–OCH2CH3). Struktur senyawatersebut ditunjukkan oleh gambar d. Gambar aadalah metoksietana, gambar b adalah2-metoksipropana, gambar c adalah etoksietana,dan gambar e adalah 1-etoksipropana.

5. Jawaban: cIsomer gugus fungsi terjadi pada senyawa-senyawa yang memiliki rumus molekul sama,tetapi gugus fungsinya berbeda seperti pasangansenyawa c. Pasangan senyawa a merupakan iso-mer posisi, sedangkan pasangan senyawa b, d,dan e merupakan isomer kerangka. Jadi, isomergugus fungsi ditunjukkan oleh pasangan senyawa c.

6. Jawaban: eEtilen glikol digunakan sebagai zat antibeku padaradiator mobil, sedangkan MTBE digunakansebagai zat aditif pada bensin untuk menambahbilangan oktan bensin. Obat bius merupakankegunaan kloroform dan siklopropana. Dalam duniakosmetik, gliserol banyak digunakan sebagaipelembap dan pelembut pada losion. Zat antiseptikmerupakan kegunaan etanol. Jadi, kegunaan etilenglikol dan MTBE ditunjukkan secara berturut-turutoleh nomor 4) dan 5).

A. Pilihan Ganda1. Jawaban: b

C2H5

|H3C – CH –– CH –– CH2 –– CH –– CH3

| |OH CH3

Senyawa tersebut merupakan senyawa alkoholyang memiliki rantai induk heksanol (6 atom C).Penomoran dimulai dari sebelah kiri ( paling dekatdengan gugus –OH). Gugus –OH terletak padaatom C nomor 2. Cabang etil (–C2H5) terletak padaatom C nomor 3 dan cabang metil (–CH3) terletakpada atom C nomor 5. Dengan demikian, namasenyawa tersebut adalah 3-etil-5-metil-2-heksanol.

2. Jawaban: cAlkohol tersier adalah alkohol yang gugus hidroksiatau –OH-nya terikat pada atom C tersier (atom Cyang mengikat 3 atom C lainnya). Contoh senyawaalkohol tersier adalah 2-metil-2-butanol. Senyawa1-butanol termasuk alkohol primer. Senyawa2-pentanol, 3-metil-2-pentanol, dan 2,2-dimetil-3-pentanol termasuk alkohol sekunder.

OH|

H3C –– C –– CH2 –– CH3|CH3

atom C tersier2-metil-2-butanol

3. Jawaban: bBerdasarkan sifat-sifat yang disajikan pada soal,senyawa tersebut merupakan alkohol yangmempunyai gugus fungsi –OH. Sifat-sifat alkoholsebagai berikut.1) Alkohol mempunyai titik didih relatif tinggi dan

lebih tinggi daripada eter karena adanya ikatanhidrogen.

⎯⎯

⎯→

1 2 3 4 5 6


7. Jawaban: aBereaksi dengan asam menghasilkan ester, dapatmengalami reaksi dehidrasi dengan asam kuat,serta bereaksi dengan logam Na menghasilkan gashidrogen merupakan sifat senyawa alkohol. Semen-tara itu, tidak bereaksi dengan basa merupakansifat eter. Eter memiliki titik didih lebih rendahdaripada alkohol dengan massa molekul relatif yangsama karena alkohol memiliki ikatan hidrogen.

8. Jawaban: a

H3C – CH2 – O – CH – CH2 – CH2 – CH3|

C2H5

Struktur senyawa tersebut termasuk senyawa eterdan memiliki rantai induk heksana (6 atom C).Penomoran dimulai dari bawah. Cabang etoksi(–OCH2CH3) terletak pada atom C nomor 3. Jadi,nama senyawa tersebut adalah 3-etoksiheksana.

9. Jawaban: dKloroform digunakan sebagai obat bius padapembedahan. Oleh karena dapat mengakibatkanrasa mual pascapembiusan, penggunaan kloroformsebagai obat bius telah dilarang. MTBE digunakansebagai zat aditif pada bensin. Etanol digunakansebagai pembersih luka dan antiseptik. Gliseroldigunakan sebagai pelembap dan pelembut padalosion. Etilen glikol digunakan sebagai zat antibekupada radiator mobil.

10. Jawaban: eReaksi fermentasi dituliskan sebagai berikut.

C6H12O6(aq) ragi⎯⎯⎯→ 2C2H5OH(aq) + 2CO2(g)Glukosa Etanol

Jadi, reaksi fermentasi menghasilkan etanol dangas CO2.

B. Uraian1. CH3

|a. H2C –– CH –– CH2 –– CH3

|OH

Senyawa tersebut termasuk alkohol yangmemiliki rantai induk butanol (4 atom C).Penomoran dimulai dari sebelah kiri sehinggagugus –OH terletak pada atom C nomor 1 dancabang metil (–CH3) terletak pada atom Cnomor 2. Dengan demikian, nama senyawatersebut adalah 2-metil-1-butanol.

C2H5|

b. H3C –– CH –– CH –– CH –– CH2 –– CH3| |CH3 OH

Senyawa tersebut termasuk alkohol yangmemiliki rantai induk heksanol (6 atom C).Penomoran dimulai dari sebelah kiri sehinggagugus –OH terletak pada atom C nomor 3,cabang metil (–CH3) terletak pada atom Cnomor 2, serta cabang etil (–C2H5) terletakpada atom C nomor 4. Dengan demikian,nama senyawa tersebut adalah 4-etil-2-metil-3-heksanol.

CH3|

c. H3C –– O –– C –– CH3|CH3

Senyawa tersebut termasuk eter yangmemiliki rantai induk propana (3 atom C).Penomoran dapat dimulai dari atas atau bawahsehingga cabang metil (–CH3) terletak padaatom C nomor 2 dan cabang metoksi (–OCH3)terletak pada atom C nomor 2. Dengandemikian, nama senyawa tersebut adalah 2-metil-2-metoksipropana.

d. H3C –– CH2 –– CH2 –– O –– CH2 ––– CH3

Senyawa tersebut termasuk eter yangmemiliki rantai induk propana (3 atom C).Penomoran dimulai dari sebelah kanansehingga gugus etoksi (–OCH2CH3) terletakpada atom C nomor 1. Dengan demikian,nama senyawa tersebut adalah 1-etoksipropana.

2. Sifat-sifat eter sebagai berikut.a. Merupakan cairan yang mudah menguap dan

mudah terbakar.b. Titik didih rendah, lebih rendah daripada

alkohol dengan massa molekul relatif (Mr)yang sama.

c. Sedikit larut dalam air.d. Melarutkan senyawa-senyawa kovalen.e. Bersifat anestetik.f. Tidak reaktif serta tidak dapat dioksidasi,

direduksi, dieliminasi, atau direaksikan denganbasa, tetapi dapat disubstitusikan denganasam kuat.

CH3CH2 – O – CH2CH3 + Br Δ⎯⎯→ CH3CH2Br + CH3CH2OHDietil eter Etil bromida Etanol

21

3 4 5 6

1 2 3 4

1

2

3

3 2 1

1 2 3 4 5 6

61Kimia Kelas XII

A. Pilihlan Ganda1. Jawaban: a

Senyawa yang memiliki rumus molekul CnH2nOadalah aldehid dan kelon. Senyawa yang dapatmembentuk endapan merah bata jika direaksikandengan Fehling adalah senyawa aldehid.

O||

Senyawa aldehid memiliki gugus fungsi –C–H.Sementara itu, keton bereaksi negatif denganFehling yang ditandai dengan tidak terbentuknyaendapan merah bata.

2. Jawaban: e

CH3 –– CH –– CH –– CH3| |CH3 C = O

|H

Senyawa di atas termasuk aldehid dan memilikirantai induk butanal (4 atom C). Cabang metil(–CH3) terletak pada atom C nomor 2 dan 3.Dengan demikian, nama senyawa tersebut adalah2,3-dimetilbutanal. Heksanal mempunyai rumus

Ostruktur CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – C B .V H2-butanal dan 3-metil-2-butanal merupakanpenamaan yang tidak tepat karena gugus fungsialdehid selalu terdapat di ujung rantai induk. 2-metilpentanal mempunyai rumus struktur

OCH3 – CH2 – CH2 – CH – C B .

| V HCH3

3. Jawaban: dSenyawa pada soal di atas termasuk senyawaketon. Keton dapat dibuat dengan mengoksidasialkohol sekunder. Alkohol sekunder ditunjukkanoleh senyawa d. Senyawa a termasuk aldehid,senyawa b termasuk eter, senyawa c termasukalkohol primer, dan senyawa e termasuk asamkarboksilat.

4. Jawaban: bAldehid dan keton dapat dibedakan dengan ujipereaksi Tollens, Fehling, dan Benedict. Aldehidbereaksi positif dengan Fehling dan Benedictmembentuk endapan merah bata (Cu2O) sertabereaksi positif dengan pereaksi Tollens mem-bentuk cermin perak. Sementara itu, keton bereaksinegatif dengan ketiga pereaksi tersebut.

5. Jawaban: aSenyawa 3,4-dimetil-2-heksanon memiliki rantaiinduk heksanon (6 atom C), cabang metil (–CH3)terletak pada atom C nomor 3 dan 4, serta gugus

O||

– C – terletak pada nomor 2. Senyawa ini di-tunjukkan oleh struktur a. Struktur b adalah 3-metil-2-pentanon, struktur c adalah 3,4-dimetil-2-pentanon,struktur d adalah 3-metil-2-heksanon, dan strukture adalah 4-metil-2-heksanon.

6. Jawaban: dIsomer fungsi terjadi pada senyawa-senyawa yangmemiliki rumus molekul sama, tetapi gugus fungsi-nya berbeda. Isomer fungsi ditunjukkan olehpasangan senyawa 3) dan 4). Senyawa 3) merupa-kan senyawa aldehid, sedangkan senyawa 4)merupakan senyawa keton. Keduanya memilikirumus kimia C6H12O. Pasangan senyawa 1) dan

3. Senyawa 1-butanol memiliki struktur sebagaiberikut.H2C –– CH2 –– CH2 –– CH3

|OH

Adapun isomer kerangka 1-butanol adalah 2-metil-1-propanolH2C –– CH –– CH3

| |OH CH3

4. a. Gliserol digunakan sebagai pelembap danpelembut pada losion dan berbagai kosmetik,pelembut pada tembakau dan obat-obatan,serta sebagai bahan pembuat nitrogliserinyang digunakan sebagai bahan peledak.

b. Etilen glikol digunakan sebagai zat antibekupada radiator mobil, bahan baku serat sintetisseperti dakron, dan bahan pelunak/pelembut.

c. Kloroform digunakan sebagai obat bius.

5. Titik didih alkohol lebih tinggi dibandingkanalkana dengan jumlah atom karbon yang sama.Hal ini dikarenakan alkohol mempunyai ikatanhidrogen. Ikatan hidrogen yang terjadi antarmolekulalkohol mengakibatkan pemutusan ikatan padamolekul-molekul alkohol memerlukan suhu/energilebih tinggi. Sementara itu, alkana tidak mempunyaiikatan hidrogen.

4 3 2

1


2), 1) dan 3), 2) dan 3), serta 4) dan 5) termasukisomer kerangka karena bentuk kerangka rantaiinduk atau cabangnya berbeda meskipun rumusmolekulnya sama.

7. Jawaban: dSenyawa dengan rumus molekul C5H10Omenghasilkan endapan merah bata denganpereaksi Fehling adalah senyawa aldehid. Isomersenyawa C5H10O golongan aldehid dituliskansebagai berikut.

O||

H3C –– CH2 –– CH2 –– CH2 –– CH PentanalO||

H3C –– CH2 –– CH –– CH 2-metilbutanal|

CH3

O||

H3C –– CH –– CH2 –– CH 3-metilbutanal|CH3

CH3 O| ||

H3C –– C –– CH 2,2-dimetilpropanal|CH3

Jadi, kemungkinan rumus struktur senyawatersebut sebanyak 4.

8. Jawaban: bKeton memiliki sifat sebagai berikut.1) Bereaksi negatif dengan pereaksi Fehling,

Benedict, dan Tollens.2) Dibuat dengan mengoksidasi alkohol sekunder.3) Suku terendahnya memiliki nama IUPAC

propanon.Bereaksi positif dengan pereaksi Tollens, dibuatdengan mengoksidasi alkohol primer, sukuterendahnya memiliki nama IUPAC metanal, sertasalah satu senyawanya digunakan sebagaipengawet mayat adalah senyawa aldehid.

9. Jawaban: dCH3 O| ||

HC –– CH2 –– C –– CH3|CH3

Senyawa tersebut merupakan senyawa keton denganrantai induk pentanon (5 atom C). Penomorandimulai dari sebelah kanan sehingga cabang metil

O||

terletak pada atom C nomor 4 dan gugus – C –terletak pada nomor 2. Dengan demikian, namasenyawa tersebut adalah 4-metil-2-pentanon.

10. Jawaban: cAseton digunakan sebagai pelarut senyawa-senyawa organik, terutama untuk melarutkanbeberapa macam plastik dan gas etuna. Asetonjuga digunakan sebagai tinner untuk membersihkancat kuku/kuteks.

B. Uraian

1. a. Senyawa 2-kloro-6,6-dimetilheptanalmerupakan senyawa aldehid. Senyawa inimemiliki rantai induk heptanal (7 atom C),cabang kloro (–Cl) terletak pada atom Cnomor 2, dan dua cabang metil (–CH3) terletakpada atom C nomor 6. Struktur senyawanyasebagai berikut.

CH3| O

H3C – C – CH2 – CH2 – CH2 – CH – C B| | V H

CH3 Cl

b. Senyawa 3,5-dimetil-2-oktanon merupakansenyawa keton. Senyawa ini memiliki rantaiinduk oktanon (8 atom C), dua cabang metil(–CH3) pada atom C nomor 3 dan 5, serta

O||

gugus – C – terletak pada nomor 2. Struktursenyawanya sebagai berikut.

OH3C – CH2 – CH2 – CH – CH2 – CH – C B– CH3

| |CH3 CH3

2. CH3 O CH3| || |

a. H3C – CH – CH2 – C – CH2 – CH – CH3

Senyawa di atas merupakan senyawa ketonyang memiliki rantai induk heptanon (7 atomC). Penomoran dimulai dari sebelah kiri ataukanan sehingga cabang metil (–CH3) terletakpada atom C nomor 2 dan 6, serta gugus

O||

– C – terletak pada nomor 4. Dengan demikian,nama senyawa tersebut adalah 2,6-dimetil-4-heptanon.

5

4 3 2 1

1 2 3 4 5 6 7

63Kimia Kelas XII

CH3 Br| | O

b. H3C –– C –– CH2 –– CH –– C H2–– C B| V HCH3

Senyawa di atas merupakan senyawa aldehidyang memiliki rantai induk heksanal (6 atomC). Penomoran dimulai dari sebelah kanansehingga cabang bromo (–Br) terletak padaatom C nomor 3 dan cabang metil (–CH3)terletak pada atom C nomor 5. Dengandemikian, nama senyawa tersebut adalah3-bromo-5,5-dimetilheksanal.

3. Aseton digunakan sebagai pelarut senyawa-senyawa organik, terutama untuk melarutkanbeberapa macam plastik dan gas etuna. Asetonjuga digunakan sebagai tinner untuk membersihkancat kuku/kuteks. Selain itu, aseton juga digunakanuntuk membuat kloroform (obat bius), denganreaksi:

O O|| ||

CH3 – C – CH3 + 3Cl2 + 4NaOH → CH3 – C – ONaAseton

+ CHCl3 + 3NaCl + 3H2OKloroform

4. OH|

H3C –– CH –– CH2 –– CH3 4

2 4

KMnOH SO

⎯⎯⎯⎯→2-butanol

OH3C ––– C B ––– CH2 ––– CH3

2-butanon

5. Propanon dan propanal dapat dibedakan meng-gunakan pereaksi Fehling, Benedict, dan Tollens.Propanon akan bereaksi negatif dengan pereaksiFehling, Benedict, dan Tollens. Propanal akanbereaksi positif dengan pereaksi Tollens mem-bentuk cermin perak dan bereaksi positif denganpereaksi Fehling serta Benedict membentukendapan merah bata (Cu2O).

A. Pilihan Ganda1. Jawaban: d

Senyawa ester memiliki gugus fungsi –COO–.–O– merupakan gugus fungsi eter, –OH merupakangugus fungsi alkohol, –CHO merupakan gugusfungsi aldehid, dan –COOH merupakan gugusfungsi asam karboksilat.

2. Jawaban: aRumus struktur asam 2,3-dimetilbutanoat

O||

H3C –– CH –– CH –– C –– OH| |CH3 CH3

atau dapat dituliskan CH(CH3)2CH(CH3)COOH.Struktur CH(CH3)2CH2COOH memiliki nama asam3-metilbutanoat, struktur (CH3)2C(CH3)COOHmemiliki nama asam 2,2-dimetilpropanoat, strukturCH3(CH2)2COOH memiliki nama asam butanoat,dan struktur C2H5CH2CH3 memiliki nama butana.

3. Jawaban: cAsam propionat merupakan asam karboksilat,sedangkan etanol merupakan senyawa alkohol.Reaksi antara senyawa alkanoat dengan senyawaalkanol akan menghasilkan senyawa ester ataualkil alkanoat. Persamaan reaksinya dapat ditulissebagai berikut.

O||

CH3 – CH2 – C – OH + CH3 – CH2 – OH ⎯→Asam propionat Etanol

O||

CH3 – CH2 – C – O – CH2 – CH3 + H2Oetil propanoat

4. Jawaban: bAsam pentanoat termasuk senyawa asamkarboksilat dan berisomer fungsi dengan ester.

O||

Senyawa ester memiliki gugus – C – O – danditunjukkan oleh senyawa b. Senyawa a termasuketer, senyawa c termasuk keton, senyawa dtermasuk asam karboksilat, dan senyawa etermasuk aldehid.

5. Jawaban: dSenyawa pada soal merupakan senyawa asampentanoat dan termasuk golongan senyawa asamkarboksilat. Salah satu isomernya adalah2-metilbutanoat. 2-metilbutanoat berisomerkerangka dengan asam pentanoat.

6. Jawaban: dSenyawa C2H5 – CH(CH3) – COO – C2H5 termasuksenyawa ester. Hidrolisis ester menghasilkanasam karboksilat dan alkohol. Reaksinya dituliskansebagai berikut.


O||

H3C – CH2 – CH – C – OCH2 – CH3 + H2O ⎯→|CH3

Etil 2-metilbutanoat

O||

H3C – CH2 – CH – C – OH + C2H5OH|

CH3Asam 2-metilbutanoat Etanol

Jadi, reaksi hidrolisis C2H5 – CH(CH3) – COO – C2H5menghasilkan asam 2-metilbutanoat dan etanol.

7. Jawaban: eNama Ester Aroma

a. etil butirat nanas

b. metil butirat apel

c. etil formiat rum

d. propil asetat pir

e. amil asetat pisang

8. Jawaban: aKegunaan beberapa senyawa sebagai berikut.1) Asam oksalat digunakan sebagai penghilang

karat dan pereaksi (reaktan) pada pembuatanzat warna.

2) Etil butirat digunakan sebagai esens denganaroma nanas.

3) Asam asetat diguanakan sebagai pelarut,bahan baku industri serat dan plastik, sertapenyedap makanan.

4) Asam tartrat digunakan untuk penyamakan,fotografi dan keramik, serta untuk mengasam-kan minuman dan permen.

5) Amil asetat digunakan sebagai esens denganaroma pisang.

6) Metil formiat digunakan sebagai esens denganaroma rum.

Jadi, senyawa digunakan untuk menghilangkankarat dan esens dengan aroma nanas berturut-turutditunjukkan oleh nomor 1) dan 2).

9. Jawaban: ePersamaan reaksi pada soal merupakan reaksisaponifikasi atau reaksi penyabunan. Reaksisaponifikasi merupakan reaksi antara ester denganbasa menghasilkan garam dan alkohol. Hasilreaksi pada soal berupa natrium etanoat dan etanol.Oksidasi merupakan reaksi suatu senyawa denganoksigen menghasilkan gas CO2 dan uap air.Eliminasi merupakan reaksi penghilangan suatuatom menghasilkan senyawa berikatan rangkap.

Hidrolisis merupakan reaksi penguraian suatusenyawa oleh air. Esterifikasi merupakan reaksiantara asam karboksilat dan alkohol menghasilkanester.

10. Jawaban: eSenyawa yang memiliki rumus empiris CH2O2 dandapat bereaksi dengan alkohol membentuk esteradalah asam karboksilat. Asam karboksilat me-

O||

miliki gugus fungsi – C – OH. Gugus –OHmerupakan gugus fungsi alkohol, gugus –O–

O||

merupakan gugus fungsi eter, gugus – C –O||

merupakan gugus fungsi keton, dan gugus – C – Hmerupakan gugus fungsi aldehid.

B. Uraian1. O

||a. H3C –– CH –– CH2 –– C –– OH

|CH2|CH3

Senyawa tersebut termasuk asam karboksilatdengan rantai induk asam pentanoat (5 atomC). Penomoran dimulai dari sebelah kanan.Dengan demikian, cabang metil (–CH3) terletakpada atom C nomor 3. Jadi, nama senyawatersebut adalah asam 3-metilpentanoat.

CH3 O| ||

b. H3C –– C –– C –– OC2H5|CH3

Senyawa tersebut termasuk ester dengannama etil 2,2-dimetilpropanoat.

2. a. Asam 4-etil-2,3-dimetilheksanoatCH3 O| ||

H3C –– CH2 –– CH –– CH –– CH –– C –– OH| |

C2H5 CH3b. Etil butirat

O||

H3C –– CH2 –– CH2 –– C –– OC2H5

3 2 1

4

5

3 2 1

65Kimia Kelas XII

atom C asimetris

⎯⎯

→

A. Pilihan Ganda1. Jawaban: a

Perbedaan titik senyawa CH3–CH2–OH danCH3–O–CH3 disebabkan oleh perbedaan ikatanantarmolekulnya. Senyawa CH3–CH2–OH memilikiikatan hidrogen antarmolekulnya, sedangkansenyawa CH3–O–CH3 tidak memiliki ikatanhidrogen. Akibatnya, senyawa CH3–CH2–OHmemiliki titik didih lebih tinggi daripada senyawaCH3–O–CH3.

2. Jawaban: aSenyawa dengan rumus C5H12O dapat berupaalkohol dan eter. Berdasarkan hasil reaksinyadengan suatu asam karboksilat (asam cuka) yangmenghasilkan senyawa beraroma buah pisangambon serta jika direaksikan dengan larutan KMnO4yang diasamkan menghasilkan senyawa yangmemerahkan kertas lakmus biru, dapat disimpul-kan bahwa kemungkinan senyawa tersebut adalahalkohol primer yaitu 1-pentanol. Struktur senyawa1-pentanol ditunjukkan oleh gambar a. Struktur bdan d termasuk alkohol sekunder. Struktur etermasuk alkohol primer, tetapi memiliki rumusmolekul C4H10O. Struktur c termasuk eter.

3. Jawaban: bAseton termasuk golongan keton. Aseton diperolehdari oksidasi 2-propanol (alkohol sekunder).Oksidasi 1-propanol menghasilkan propanal danoksidasi lebih lanjut menghasilkan asam propanoat.Oksidasi 1-butanol menghasilkan butanal danoksidasi lebih lanjut menghasilkan asam butanoat.Oksidasi 2-metil-1-propanol menghasilkan2-metilpropanal dan oksidasi lebih lanjut meng-hasilkan asam 2-metilpropanoat. Oksidasi2-butanol menghasilkan 2-butanon.

4. Jawaban: dSenyawa yang memiliki isomer optis adalah

H|

H3C – C – COOH|OH

karena memiliki atom C asimetris. Atom C asimetrismerupakan atom C yang mengikat empat gugusyang berbeda.

5. Jawaban: bKemungkinan senyawa yang memiliki rumusmolekul C3H8O adalah 1-propanol, 2-propanol, danmetoksietana. Berdasarkan data hasil reaksidengan logam Na dan PCl3 yang memberikan hasilnegatif, maka senyawa tersebut adalah metoksietana. Metoksi etana termasuk senyawa eterdengan gugus fungsi –O–.

6. Jawaban: cRumus umum senyawa alkanon (keton) adalah

O||

R – C – R, sedangkan rumus umum alkanal (aldehid)O||

adalah R – C – H. R–O–R merupakan rumus umumO||

eter, R – C – OR merupakan rumus umum ester,O||

dan R – C – OH merupakan rumus umum asamkarboksilat. Jadi, rumus umum alkanon dan alkanalditunjukkan oleh nomor 2) dan 4).

5. O OCH3 – C B + NaOH → CH3 – C B + C2H5OHV OC2H5

V ONaEtil etanoat Garam Etanol

Na-asetat

3. Reaksi esterifikasi merupakan reaksi antara asamkarboksilat dengan alkohol menghasilkan ester.Persamaan reaksi umumnya sebagai berikut.

O OR – C B + R′OH R – C B + H2OV OH V OR′

4. Senyawa-senyawa ester banyak digunakansebagai esens karena mempunyai aroma khas.Senyawa-senyawa ester yang biasa digunakansebagai esens sebagai berikut.

No.

1.2.3.4.5.6.7.

Ester

Etil butiratMetil butiratEtil formiatPropil asetatIsopentiln-oktil asetatMetil salisilat

Aroma

NanasApelRumPirPisangJeruk manisSarsaparila

⎯⎯→←⎯⎯H+


7. Jawaban: cButanal termasuk golongan aldehid. Aldehidberisomer fungsi dengan keton. Dengan demikian,butanal berisomer fungsi dengan butanon.

8. Jawaban: bTeflon digunakan sebagai lapisan antilengket padaperalatan rumah tangga terutama panci. Freondigunakan sebagai pelarut lemak, minyak, dandamar, pendingin pada AC, serta sebagi aerosolpada hair spray. Iodoform digunakan sebagai zatantiseptik. Kloroform digunakan sebagai obat bius.Karbon tetra klorida digunakan untuk menghilang-kan noda minyak pada pakaian, bahan pemadamkebakaran, dan pelarut.

9. Jawaban: dGugus fungsi aldehid dapat diidentifikasi meng-gunakan pereaksi Fehling, Benedict, dan Tollens.Ketika aldehid direaksikan dengan pereaksi Fehlingatau Benedict akan terbentuk endapan merah bata,sedangkan jika aldehid direaksikan denganpereaksi Tollens akan terbentuk cermin perak.Larutan kanji digunakan untuk mengetahui adanyaiodin (I2). Xanthoproteat digunakan untukmengetahui adanya cincin benzena pada protein.Pereaksi biuret digunakan untuk mengetahuiadanya ikatan peptida pada protein. Kertas timbalasetat digunakan untuk mengetahui adanyabelerang pada protein.

10. Jawaban: dIsomer senyawa dengan rumus molekul C3H6Cl2sebagai berikut.

Cl|

H2C –– CH –– CH3 HC –– CH2 –– CH3| | |Cl Cl Cl

1,2-dikloropropana 1,1-dikloropropana

Cl|

H3C –– C –– CH3 H2C –– CH2 –– CH2| | |Cl Cl Cl

2,2-dikloropropana 1,3-dikloropropana

Dengan demikian, jumlah isomernya adalah 4.

11. Jawaban: d

12. Jawaban: bReaksi pada soal merupakan reaksi esterifikasi.Ester yang dihasilkan pada reaksi antaraCH3CH2CH2COOH dengan CH3CH2OH dalamH2SO4 pekat adalah etil butanoat atau etil butirat.Persamaan reaksinya dituliskan sebagai berikut.

OH3C – CH2 – CH2 – C B – OH + H3C – CH2 – OH ⎯→

OH3C – CH2 – CH2 – C B – OC2H5 + H2O

13. Jawaban: bIsomer fungsi terjadi pada senyawa-senyawa yangmemiliki rumus molekul sama, tetapi gugusfungsinya berbeda, misalnya pasangan senyawa1) dan 3). Senyawa 1) termasuk eter dan senyawa3) termasuk alkohol. Keduanya memiliki rumusmolekul C4H10O. Senyawa 2) termasuk asamkarboksilat, senyawa 4) termasuk aldehid, dansenyawa 5) termasuk keton. Asam karboksilatberisomer fungsi dengan ester, sedangkan aldehidberisomer fungsi dengan keton. Meskipun demikian,4) dan 5) tidak berisomer fungsi karena rumusmolekulnya berbeda.

14. Jawaban: eAseton atau propanon termasuk senyawa ketondengan rumus molekul C3H6O. Senyawa yangmungkin berisomer dengan aseton adalahpropionaldehid karena memiliki rumus molekulsama yaitu C3H6O. Keduanya berisomer fungsi.Asetaldehid memiliki rumus molekul C2H4O,sedangkan metil etil eter dan propil alkohol memilikirumus molekul C3H8O.

15. Jawaban: bSenyawa 2-metoksibutana termasuk senyawa eteryang memiliki gugus fungsi – O –. – OH merupakan

Ogugus fungsi senyawa alkohol, – C B – H merupa-

Okan gugus fungsi senyawa aldehid, – C B – merupa-

Okan gugus fungsi senyawa keton, dan – C B – OHmerupakan gugus fungsi senyawa asamkarboksilat.

16. Jawaban: cAsam asetat digunakan sebagai penyedap rasa,sedangkan ester digunakan sebagai pemberi aromapada makanan dan minuman. Pengawet mayatdan preparat biologi serta bahan dasar pembuatanplastik tahan panas merupakan kegunaan formal-dehid. Obat bius merupakan kegunaan kloroformatau senyawa eter.

No.

1)2)3)4)5)

Nama Senyawa

AsetonAsam formiatFormalinEterAlkohol

Kegunaan

Pelarut.Menggumpalkan lateks.Pengawet mayat.Pelarut.Antiseptik.

67Kimia Kelas XII

17. Jawaban: bAlkohol yang tidak dapat dioksidasi oleh larutanKMnO4 atau K2Cr2O7 dalam suasana asam adalahalkohol tersier, misalnya 2-metil-2-butanol.Senyawa a, c, d, dan e termasuk alkohol sekunder.

18. Jawaban: cSenyawa hasil reaksi di atas memiliki rantai indukbutana (4 atom C). Penomoran dimulai dari sebelahkiri. Dengan demikian, cabang bromo (–Br) dancabang metil (–CH3) sama-sama terletak padaatom C nomor 2. Jadi, nama senyawa tersebutadalah 2-bromo-2-metilbutana.

19. Jawaban: cHidrolisis senyawa etil 2-metilpropanoat meng-hasilkan senyawa asam 2-metilpropanoat danetanol. Persamaan reaksinya sebagai berikut.

OCH3 –– CH –– C B –– OC2H5 + H2O ⎯→

|CH3

OCH3 –– CH –– C B –– OH + H3C –– CH2 –– OH

|CH3

20. Jawaban: cAseton termasuk golongan keton. Aseton diperolehdengan mengoksidasi alkohol sekunder(2-propanol). Aseton bereaksi negatif denganpereaski Fehling, Benedict, dan Tollens. Asetonbanyak digunakan sebagai pelarut senyawaorganik.

21. Jawaban: dPersamaan reaksi adisi 2-metil-2-butena denganHCl dituliskan sebagai berikut.H3C –– C == CH –– CH3 + HCl ⎯→

|CH3

Cl|

H3C –– C –– CH2 –– CH3|CH3

Reaksi tersebut mengikuti aturan Markovnikovyaitu atom H akan terikat pada atom C ikatanrangkap yang mengikat atom H lebih banyak,sedangkan atom Cl akan terikat pada atom Cikatan rangkap yang mengikat atom H lebih sedikit.Dengan demikian, nama senyawa hasil reaksiadalah 2-kloro-2-metilbutana.

22. Jawaban: bKemungkinan senyawa yang memiliki rumus umumCnH2nO2 adalah asam karboksilat dan ester.

Berdasarkan hasil reaksinya dengan etanol yangmenghasilkan zat yang berbau harum, kemungkinansenyawa tersebut adalah asam karboksilat. Asam

Okarboksilat memiliki gugus fungsi – C B .V OH

23. Jawaban: dBahan makanan yang mengandung glukosa jikadireaksikan dengan pereaksi Fehling akanmenghasilkan endapan merah bata karena glukosa

Omengandung gugus – C B yang dapat mere-V Hreduksi Fehling menjadi Cu2O (endapan merahbata).

24. Jawaban: dKemungkinan senyawa yang memiliki rumusmolekul C3H6O adalah propanal dan propanon atauaseton. Propanal termasuk senyawa golonganaldehid, sedangkan propanon termasuk senyawagolongan keton. Oleh karena kedua senyawatersebut memiliki rumus molekul sama, tetapigugus fungsinya berbeda, kedua senyawa tersebutmerupakan pasangan isomer fungsi.

25. Jawaban: cReaksi gliserida dengan NaOH menghasilkangilserol dan sabun. Reaksi tersebut termasukreaksi penyabunan atau saponifikasi.

O||

H2C –– O –– C –– R| O| ||

HC –– O –– C –– R + 3NaOH ⎯→| O| ||

H2C –– O –– C –– RTrigliserida

O H2C –– OH|| |

3R –– C – ONa + HC –– OH|

H2C –– OHSabun Gliserol

26. Jawaban: dSenyawa haloalkana yang digunakan sebagaipelarut adalah karbon tetra klorida yang ditunjuk-kan oleh senyawa 3), sedangkan senyawa yangdigunakan sebagai obat antiseptik adalah iodoformyang ditunjukkan oleh senyawa 1). Senyawa 2)merupakan kloroform yang digunakan sebagai obatbius. Senyawa 4) merupakan teflon yang digunakansebagai lapisan antilengket pada panci. Senyawa5) merupakan freon yang digunakan sebagaipendingin pada AC.


27. Jawaban: aSenyawa pada soal memiliki nama 2-pentanol dantermasuk golongan alkohol. Kemungkinan senyawayang berisomer dengan senyawa tersebut adalah3-pentanol. Keduanya merupakan pasanganisomer posisi. Pentanal termasuk golongan aldehid,sedangkan pentanon termasuk golongan keton.Senyawa 2-metil-3-butanol memiliki nama yangtidak tepat. Nama yang tepat adalah 3-metil-2-butanol. Rumus strukturnya sebagai berikut.CH3 – CH – CH – CH3

| |OH CH3

Senyawa tersebut juga dapat berisomer kerangkadengan senyawa 2-pentanol.

28. Jawaban: e

H3C –– CH2 –– CH –– CH –– CH2 –– Cl| |CH2 CH3|CH3

Senyawa di atas memiliki rantai utama pentana(5 atom C). Penomoran dimulai dari sebelah kanan.Dengan demikian, cabang kloro (–Cl) terletak padaatom C nomor 1, cabang metil (–CH3) terletak padaatom C nomor 2, dan cabang etil (–C2H5) terletakpada atom C nomor 3. Jadi, nama senyawatersebut adalah 1-kloro-3-etil-2-metilpentana.

29. Jawaban: cSenyawa 1) termasuk senyawa alkohol danmemiliki nama 2-butanol, sedangkan senyawa2) termasuk senyawa keton dan memiliki nama2-butanon.

30. Jawaban: dGas CFC bersifat sangat stabil sehingga CFC tidakdapat bereaksi dengan lapisan troposfer. Ketikasampai di lapisan stratosfer, senyawa CFC bereaksidengan radiasi sinar matahari menghasilkan radikalbebas klor dan fluor. Radikal-radikal bebas inilahyang akan memutuskan ikatan gas-gas lain diatmosfer, termasuk ozon. Molekul-molekul ozonakan terurai menjadi gas oksigen dan radikal bebasoksigen. Dengan adanya reaksi ini, lapisan ozondi atmosfer semakin tipis.

B. Uraian1. a. CH3 – CH2 – CO – CH2 – CH3

Gugus fungsi keton (– CO –)

O||

b. CH3 – O – C – CH3

O||

Gugus fungsi ester (– C – O –)

O||

c. CH3 – C – OHO||

Gugus fungsi asam karboksilat (– C – OH)

d. (CH3)2CH – O – C2H5Gugus fungsi eter (– O –)

e. CH3 – CH2 – CH2 – CHOGugus fungsi aldehid (– CHO)

2. Reaksi basa kuat NaOH dengan asam pentanoatmenghasilkan garam natrium pentanoat. Per-samaan reaksinya sebagai berikut.

OH3C – CH2 – CH2 – CH2 – C B – OH + NaOH ⎯→

OH3C – CH2 – CH2 – CH2 – C B – ONa + H2O

Na-pentanoat

3. CH3 OH| |

a. H3C –– C –– CH –– CH2 –– CH3|CH3

O –– CH2 –– CH3|

b. H3C –– CH2 –– CH –– CH3

CH3 CH3| | O

c. H3C –– CH –– C H–– CBH

C2H5| O

d. H3C –– CH2 –– CH –– C B –– CH3

CH3| O

e. H3C –– CH –– C B –– OH

Of. H3C –– CH –– CH2 –– C B –– O –– CH3

|CH3

4. Massa RCOOH = 4,4 gramVolume KOH = 100 mL = 0,1 LMKOH = 0,5 MRCOOH + KOH ⎯→ RCOOK + H2OnKOH = MKOH x volume KOH

= 0,5 M x 0,1 L= 0,05 mol

nRCOOH = nKOH= 0,05 mol

5 4 3 2 1

69Kimia Kelas XII

Mr RCOOH = massa RCOOH

mol RCOOH = 4,4

0,05 = 88

Asam organik tersebut merupakan asamkarboksilat dengan rumus umum CnH2nO2.

Mr CnH2nO2 = 88(12n + 2n + 32) = 88

14n + 32 = 8814n = 56

n = 4Dengan demikian, asam karboksilat tersebutmemiliki rumus molekul C4H8O2. Isomer-isomernyasebagai berikut.

OH3C –– CH2 –– CH2 –– C B–– OH asam butanoat

OH3C –– CH –– C B–– OH asam 2-metilpropanoat

|CH3

O||

CH3 – CH2 – C – O – CH3 metil propanoatO||

CH3 – C – O – CH2 – CH3 etil etanoatO||

H – C – O – CH2 – CH3 propil etanoatO||

H – C – CH – CH3 isopropil metanoat|CH3

5. Etanol (alkohol) dan metoksimetana (eter) mem-punyai rumus molekul yang sama, yaitu C2H6O.Cara membedakannya yaitu dengan mereaksi-kannya dengan logam natrium dan fosfor penta-klorida (PCl5).a. Reaksi dengan logam natrium

CH3 – CH2 – OH + Na ⎯→ CH3 – CH2 – ONa + H2(g)CH3 – O – CH3 + Na ⎯⎯ / →

Jadi, reaksi dengan logam natrium dapatmembedakan etanol dengan metoksimetana.Pada etanol terbentuk gelembung gas,sedangkan pada eter tidak terjadi perubahan.

b. Reaksi dengan PCl5CH3 – CH2 – OH + PCl5 ⎯→ menghasilkan HClCH3 – O – CH3 + PCl5 ⎯→ tidak menghasilkan HCl

Jadi, reaksi dengan fosfor pentaklorida dapatmembedakan etanol dengan metoksimetana.Pada etanol terbentuk HCl, sedangkan padaeter tidak terbentuk HCl. Keberadaan HCldapat diidentifikasi menggunakan kertas

lakmus biru. Dengan demikian, hasil reaksietanol dengan PCl5 dapat memerahkan kertaslakmus biru, sedangkan hasil reaksi metoksi-metana dengan PCl5 tidak mengubah warnakertas lakmus biru. Selain itu, kelarutan etanoldalam air lebih besar daripada metoksimetana.

6. Kegunaan aseton sebagai berikut.a. Pelarut senyawa-senyawa organik.b. Bahan baku pembuatan senyawa organik lain.c. Bahan antiledakan pada penyimpanan gas

asetilen.

7.O

a. CH3 – CH2 – OH 4

HKMnO

+⎯⎯⎯⎯→ CH3 – C B

VH

Etanol Etanal

O OCH3 – C B

4

HKMnO

+⎯⎯⎯⎯→ CH3 – C B

VH

VOH

Etanol Asam etanoat

Ob. CO2 + CH3 – MgCl ⎯→ CH3 – C B – OMgCl

O OCH3 – C B – OMgCl + H2O → CH3 – C B

V OH+ MgOHCl

Asam etanoat

8. Oa. CH3 – CH2 – C B + 2H2 ⎯→V OCH3

Metil propanoat

CH3 – CH2 – CH2 – OH + CH3OHPropanol Metanol

Ob. CH3 – C B + H2O 2 4H SO⎯⎯⎯⎯→V OCH2 – CH3

Etil etanoat

OCH3 – C B + CH3 – CH2 – OHV OH Asam asetat Etanol

Oc. CH3 – CH3 – C B + NaOH ⎯→V OCH2 – CH3

Etil propanoat

OCH3 – CH2 – C B + CH3 – CH2 – OHV ONaNatrium propanoat Etanol


9. a. Reaksi adisi propanon dengan H2O H|| |

CH3 – C – CH3 + H2 ⎯→ CH3 – C – CH3|

OH2-propanol

b. Reaksi adisi butanon dengan H2

O H|| |

CH3 – C – CH2 – CH3 + H2 ⎯→ CH3 – C – CH2 – CH3|OH

2-butanol

c. Reaksi adisi 3-pentanon dengan H2O||

CH3 – CH2 – C – CH2 – CH3 + H2 ⎯→

H|

CH3 – CH2 – C – CH2 – CH3|

OH3-pentanol

10. Reaksi : 2C2H5OH + 2Na ⎯→ 2C2H5ONa + H2

Mol H2 = 0,11222,4

= 5 × 10–3 mol

Mol C2H5OH = 21 · 5 × 10–3 mol = 0,01 mol

Massa C2H5OH = 0,01 mol × 46 gram/mol= 0,46 gram

Jadi, etana yang bereaksi sebanyak 0,46 gram.

71Kimia Kelas XII

Setelah mempelajari bab ini, pesera didik mampu:1. menjelaskan struktur benzena;2. menjelaskan tata nama, sifat, dan pembuatan benzena;3. menjelaskan kegunaan benzena beserta senyawa turunannya.Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik:1. mensyukuri dan mengagumi keteraturan struktur benzena dan kegunaannya dalam kehidupan sehari-hari sebagai salah

satu bukti kebesaran Tuhan Yang Maha Esa;2. menunjukkan perilaku ilmiah, bijaksana, bertanggung jawab, dan menghargai orang lain dalam aktivitas sehari-hari.

Benzena dan Senyawa Turunannya

Karakteristik Benzena

• Mendiskusikan struktur, pembuatan, dan sifat benzena.• Mendiskusikan reaksi-reaksi pada benzena.• Mendiskusikan tata nama senyawa benzena.• Mendiskusikan kegunaan benzena dan senyawa turunannya.• Mengidentifikasi senyawa benzena dan turunannya yang terdapat dalam beberapa produk kimia.• Mendiskusikan senyawa benzena dan turunannya yang terdapat dalam beberapa produk kimia.

• Mensyukuri keteraturan struktur benzena dan kegunaannya dalam kehidupan sehari-hari sebagaiwujud kebesaran Tuhan Yang Maha Esa.

• Mengagumi kebesaran Tuhan yang telah menciptakan senyawa benzena beserta kegunaannya.• Berperilaku teliti, cermat, objektif, memiliki rasa ingin tahu, jujur, dan kritis dalam menyelesaikan

permasalahan.• Menghargai kerja individu dan kelompok serta bertanggung jawab dalam aktivitas sehari-hari.• Mampu menjelaskan struktur benzena.• Mampu menjelaskan tata nama, sifat, dan pembuatan benzena.• Mampu menjelaskan kegunaan benzena beserta senyawa turunannya.• Mampu menyebutkan produk-produk yang mengandung senyawa benzena dan turunannya.• Mampu menyajikan portofolio tugas mengenai pemanfaatan benzena dan turunannya dalam produk

sehari-hari.

72 Benzena dan Senyawa Turunannya

A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: bKestabilan struktur cincin benzena disebabkan olehdelokalisasi pasangan-pasangan elektron padaikatan rangkap.

2. Jawaban: cSifat fisik benzena sebagai berikut.1) Benzena merupakan senyawa nonpolar,

berbau khas, dan mudah menguap.2) Larut dalam pelarut organik, seperti CCl4 dan

dietil eter.3) Titik leleh benzena 5,5°C, sedangkan titik

didihnya 80,1°C.Sifat kimia benzena sebagai berikut.1) Uap benzena bersifat toksik.2) Benzena tidak dapat dioksidasi dengan

KMnO4.

3. Jawaban: aReaksi benzena dengan Cl2 menghasilkanhalobenzena. Reaksi tersebut merupakan reaksihalogenasi.

+ Cl2 ⎯⎯⎯⎯→2FeCl + HCl

4. Jawaban: bRumus struktur di atas merupakan asam benzoatbukan nitrobenzena karena gugus –COOH lebihprioritas daripada gugus –NH2. Posisi berseberang-an antargugus disebut p (para). Jadi, penamaannyaasam p-nitrobenzoat.

5. Jawaban: bToluena merupakan nama trivial dari metilbenzena.Toluena terbentuk ketika gugus metil mengganti-kan satu atom H pada benzena. Dengan demikian,

rumus struktur toluena adalah – CH3.

6. Jawaban: dSenyawa turunan benzena dengan satu substituen–NH2 mempunyai nama anilin yang digunakansebagai zat warna diazo.

7. Jawaban: dReaksi tersebut disebut reaksi nitrasi.

+ HNO3 ⎯⎯⎯⎯→2 4H SO + H2O

nitrobenzena

8. Jawaban: dToluena digunakan untuk bahan peledak. Asamsalisilat digunakan untuk obat antijamur padabedak dan salep untuk mengobati penyakit kulit.Natrium benzoat digunakan sebagai bahan peng-awet pada makanan. Anilina digunakan untukpewarna zat diazo.

9. Jawaban: eTrinitro toluena (TNT) dibuat dari toluena denganmengganti H pada inti benzena dengan gugus nitrosecara bertahap dan digunakan sebagai bahanpeledak.

CH3

NO2

NO2

NO2

Bahan pembuatan zat warna merupakan fungsifenol dan asam tereftalat. Bahan pembuatan karbolmerupakan fungsi fenol. Bahan antijamurmerupakan fungsi asam salisilat. Bahan pengawetmakanan merupakan fungsi asam benzoat.

10. Jawaban: a

C --- OH

O

adalah asam benzoat, digunakan

sebagai pengawet makanan. Sementara itu,desinfektan menggunakan fenol, antioksidanmenggunakan vitamin C, obat-obatan meng-gunakan asam salisilat, dan minyak wangi meng-gunakan senyawa ester.

B. Uraian

1. Sifat-sifat kimia benzena sebagai berikut.a. Mudah terbakar di udara menghasilkan gas

CO2 dan H2O.b. Tidak dapat dioksidasi oleh Br2, H2O, dan

KMnO4.c. Dapat diadisi oleh H2 dan Cl2 dengan katalis

Ni atau sinar matahari.d. Mudah disubstitusi dengan atom lain.

2. a. Asilasi

+ CH3CH2COCl

⎯⎯⎯→3AlCl + HCl

73Kimia Kelas XII

b. Sulfonasi

+ H2SO4 ⎯→S

O

O

HO

+ H2O

3. Rumus molekul benzena: C6H6Rumus struktur benzena:

atau

Senyawa ini cukup stabil karena adanyadelokalisasi dari muatan elektron pada ikatanrangkapnya. Delokalisasi yang dimaksud adalahresonansi yang terus-menerus.

4. a. Asam benzoat:

CO

OH

Asam benzoat digunakan sebagai pengawetmakanan dan minuman ringan.

b. Asam salisilat: OH

CO

OH

1) Dengan metanol menghasilkan metilsalisilat untuk bahan minyak gandapura.

2) Dengan asam asetat menghasilkan asetilsalisilat (aspirin atau asetosal) untuk obatbius.

3) Larutan asam salisilat dalam alkoholdisebut salisil spiritus untuk obat panu.

c. Benzaldehid: C --- H

O

Benzaldehid digunakan sebagai pengawet danbahan baku pembuatan parfum karenamemiliki bau khas.

5. a. Toluena d. Stirenab. Anilina e. Naftalenac. Asam benzoat

ee

e

e

e

e

berantai induk fenol. Fenol mengikat dua gugus–CH3 pada atom C nomor 3 dan 5, serta gugus –Clpada atom C nomor 4. Oleh karena itu, senyawaturunan benzena ini dinamakan 4-kloro-3,5-dimetilfenol.

4. Jawaban: bBenzena bersifat toksik (beracun) dan dapatmemicu kanker (karsinogenik) sehingga peng-gunaannya dibatasi.

5. Jawaban: d

Senyawa turunan benzena berantai induk

fenol karena gugus –OH lebih prioritas dibanding-kan –CH3. Fenol mengikat 1 gugus –CH3 pada atomC nomor 4 atau pada posisi para (p). Oleh karenaitu, turunan benzena ini dinamakan p-metil fenol.

A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: aPersamaan reaksi antara benzena dengan asamsulfat dinamakan reaksi sulfonasi. Persamaanreaksinya sebagai berikut.

+ HOSO3H ⎯→ + H2O

Reaksi tersebut menghasilkan senyawa asambenzenasulfonat.

2. Jawaban: dAsam benzoat digunakan untuk pengawet makan-an. Fenol digunakan untuk desinfektan/pembasmikuman. Anilina digunakan untuk zat pewarna diazo.Toluena digunakan sebagai bahan peledak.

3. Jawaban: c

Senyawa turunan benzena H3C CH3

OH

Cl


6. Jawaban: bAsam benzoat dengan monosubstituen –COOH

mempunyai rumus struktur

COOH

.

NH2

me-

rupakan rumus struktur anilin.

OH

merupakan

rumus struktur fenol. CH

3 merupakan rumus

struktur toluena. OH

CO

OH

merupakan rumus

struktur asam salisilat.

7. Jawaban: eSenyawa trinitrotoluena (TNT) adalah senyawaturunan benzena dengan satu substituen –CH3 dantiga substituen –NO2. Ketiga substituen nitroterletak pada nomor 2, 4, dan 6 (posisi nomor 1ditempati oleh substituen metil). TNT digunakansebagai bahan peledak dinamit.

8. Jawaban: e

Fenol

OH

apabila mengikat dua atom nitro

dengan kedudukan maka atom NO2

diberi nomor lebih tinggi daripada gugus –OH.Gugus –OH diberi nomor 1 sehingga penamaan-nya 3,5-dinitro fenol.

9. Jawaban: d

Senyawa merupakan toluena yang

digunakan sebagai bahan peledak. Senyawa

merupakan anilina yang digunakan

sebagai bahan dasar zat warna diazo, obat-obatan,

dan bahan peledak. Senyawa merupakan

fenol yang digunakan sebagai desinfektan.

Senyawa merupakan natrium benzoat

yang digunakan sebagai pengawet makanan.

10. Jawaban: bIkatan rangkap pada benzena selalu berputarsehingga benzena sukar mengalami reaksi adisi.Reaksi-reaksi pada benzena umumnya berupasubstitusi terhadap atom-atom H tanpa meng-ganggu cincin aromatik. Substitusi atom H padabenzena oleh gugus alkil disebut sebagai reaksialkilasi.

11. Jawaban: cPara nitro toluena adalah senyawa turunan benzenadengan gugus utama berupa toluena (benzenadengan gugus alkil –CH3) dan gugus nitro padaposisi para.

12. Jawaban: eDalam molekul benzena letak ikatan rangkap tidaktetap atau selalu berpindah-pindah. Perubahan inidisebut resonansi. Resonansi mengakibatkanikatan rangkap dalam benzena menjadi stabilsehingga lebih mudah mengalami reaksi substitusidaripada reaksi adisi.

13. Jawaban: eTurunan asam benzoat yaitu natrium benzoat

memiliki struktur atau C6H5COONa.

Natrium benzoat banyak digunakan sebagaipengawet makanan.

14. Jawaban: b

Senyawa dengan rumus

OH

adalah fenol. Fenol

banyak digunakan dalam pembuatan pewarna,resin, dan bahan antiseptik, terutama sebagaidesinfektan.

15. Jawaban: d

OH

C --- O --- CH3

O

adalah metil salisilat. Metil salisilat

merupakan senyawa turunan asam salisilat.Senyawa ini berfungsi sebagai analgesik, yaitupenghilang atau pereda rasa sakit.

75Kimia Kelas XII

16. Jawaban: bSenyawa benzena yang bersifat asam adalah

fenol, dengan rumus molekul OH

dan fenol

merupakan asam lemah. Rumus struktur amerupakan rumus struktur toluena, c merupakanrumus struktur nitro benzena, d merupakan rumusstruktur anilin, dan e merupakan rumus strukturbenzaldehid.

17. Jawaban: aAsam benzoat sebagai pengawet makanan. Anilinasebagai pewarna zat diazo. Fenol sebagai des-infektan. Stirena sebagai bahan baku pembuatanplastik.

18. Jawaban: bSenyawa yang mempunyai ciri-ciri tersebut adalahfenol. Fenol adalah nama lain dari fenil alkohol.

19. Jawaban: dAsam nitrobenzoat adalah senyawa turunanbenzena dengan dua gugus substituen. Jikabenzena dengan dua gugus substituen tersebutdisubstitusi akan mempunyai 3 isomer yaituorto (o), meta (m), dan para (p).

Asam para nitrobenzoat

20. Jawaban: aSenyawa nitro fenol adalah senyawa turunanbenzena dengan dua substituen, yaitu –OH dan–NO2. Senyawa para-nitro fenol merupakansenyawa nitro fenol dengan letak substituen –OHdan –NO2 berselang dua atom karbon.

21. Jawaban: dCiri khas senyawa aromatik atau benzena, diantaranya sebagai berikut.1) Memiliki ikatan rangkap yang sulit untuk diadisi.2) Sudut antar-C-nya sebesar 120°C.3) Atom H yang menempel pada rantai karbon

dapat disubstitusi dengan gugus lain.Dari pilihan senyawa-senyawa di atas, siklo-heksana tidak memiliki ciri khas senyawa aromatik.

22. Jawaban: c

Naftalena berstruktur , sedangkan

stirena berstruktur . Sementara itu,

merupakan struktur fenantrena, dan

merupakan struktur dari antrasena.

23. Jawaban: aH

+ 3H2 merupakan reaksi adisi.

Adisi merupakan reaksi pemutusan ikatanrangkap.

H + 3H2 °⎯⎯⎯⎯→Ni

150 C

Benzena Sikloheksana

24. Jawaban: dSenyawa nitrobenzena digunakan sebagai bahanpembuatan semir sepatu dan bahan baku peledak.Bahan pembuat anilina merupakan kegunaan nitro-benzena. Bahan pengawet kayu merupakan keguna-an fenol. Bahan pengawet makanan merupakankegunaan asam benzoat dan natrium benzoat.

25. Jawaban: eAspirin mempunyai rumus molekul C9H8O4. Namayang sesuai IUPAC adalah asam 2-asetil benzoat.Jadi, rumus strukturnya sebagai berikut.

26. Jawaban: cSenyawa benzaldehid mempunyai rumus

struktur . Rumus struktur a merupakan

toluena. Rumus struktur b merupakan metoksibenzena. Rumus struktur d merupakan asambenzoat. Rumus struktur e merupakannitrobenzena.

27. Jawaban: cTurunan benzena yang dapat bereaksi denganbasa membentuk garam adalah fenol. Reaksi yangterjadi sebagai berikut.

OH

+ Na OH ⎯⎯→

ONa

+ H2O

(fenol) (garam)

Fenol terbentuk saat atom H pada inti benzenatersubstitusi oleh gugus –OH. Oleh karena itu, fenoldisebut juga fenil alkohol.


28. Jawaban: aZat yang dapat mengawetkan makanan yaitu asam

benzoat, COOH

. Asam benzoat diperoleh

dengan cara mengoksidasi toluena denganoksidator KMnO4 dalam suasana asam.

CH3 + 2MnO4

– + 6H+ ⎯→ COOH

+ 2Mn2+ + 4H2O

toluena Asam benzoat

29. Jawaban: bNitrobenzena mempunyai bau harum buah-buahansehingga digunakan sebagai pengharum sabun.

30. Jawaban: eAlkena jika direaksikan dengan bromin akanmengalami reaksi adisi membentuk alkana.

Misal: CH2

CH2 + Br2 ⎯→

CH2

CH2

Br Br

Etena Dibromo etanaSementara itu, benzena jika direaksikan denganbromin akan tersubstitusi.

+ Br2 ⎯→Br

+ HBr

B. Uraian

1. Apabila inti benzena mengikat dua substituen,akan terbentuk tiga macam isomer atau tiga posisisubstituen. Ketiga substituen tersebut sebagaiberikut.

x

x

x

x

x

x

orto (1, 2) meta (1, 3) para (1, 4)

2. a. Nitrasi pada benzena:

+ HNO3 ⎯→NO

2

Nitrobenzena

b. Sulfonasi pada benzena:

+ H2SO4 ⎯→ S

O

O

HO

+ H2O

Asam benzenasulfonat

c. Alkilasi pada benzena:

+ CH3Cl 3AlClpanas

⎯⎯⎯→ CH

3 + HCl

Toluena

3. a.

2-fenil butana

b.

1-bromo-1,2-difenil etana

c.OH

CO

OCH3

metil salisilat

4. Senyawa benzena tidak dapat diadisi oleh larutanbromin karena bersifat stabil. Kestabilan tersebutkarena adanya delokalisasi dari muatan elektronpada ikatan rangkapnya. Ikatan rangkap selaluberpindah tempat sehingga tidak dapat diadisi olehlarutan bromin.

5. a. Naftalena

b. Antrasena

c. Pirena

6. a.

Fenol digunakan sebagai antiseptik karenadapat membunuh bakteri.

b.

Toluena digunakan sebagai pelarut dansebagai bahan dasar untuk membuat trinitrotoluena.

77Kimia Kelas XII

c.

CH3

NO2

NO2

NO2

Trinitro toluena digunakan sebagai bahanpeledak (dinamit).

d.COOH

Asam benzoat atau garam natriumnyadigunakan sebagai pengawet pada berbagaimakanan olahan.

7. a. o-kloro toluenab. p-bromo benzaldehidc. Asam benzenasulfonatd. Asam asetil salisilat

8. Fenol dan alkohol sama-sama mengandung gugus–OH dalam strukturnya. Bagaimana cara mem-bedakan kedua senyawa tersebut?Jawaban:Cara membedakan fenol dengan alkohol adalahdengan mereaksikan keduanya dengan NaOH

ClCl

ClCl

Cl

Cl

Cl

Cla b c d

(basa). Jika tidak terjadi reaksi berarti larutantersebut adalah alkohol. Namun, jika terjadi reaksimaka larutan tersebut adalah fenol karena fenolbersifat asam.

9. Jika ikatan-ikatan terdelokalisasi akan terjadiempat isomer, tetapi isomer yang sebenarnyahanya ada tiga.

Isomer a dan b adalah identik.

10. Indikator fenolftalein dibuat dari senyawa turunanbenzena berupa asam tereftalat. Asam tereftalatdibuat dengan cara oksidasi orto-xilena. Reaksinyaseperti di bawah ini.

CH3

CH3

2 2 7

2 4

K Cr OH SO

⎯⎯⎯⎯→ C

CO

OH

O

OH

o-xilena Asam tereftalat


A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: eGugus fungsi eter : – O –Gugus fungsi keton : – CO –Gugus fungsi ester : – COO –Jadi senyawa I mengandung gugus eter, senyawaII mengandung gugus keton, dan senyawa IIImengandung gugus ester.

2. Jawaban: bSenyawa tersebut memiliki gugus fungsi aldehid(CHO). Penamaan yang tepat menurut IUPACsebagai berikut.

H3C \ CH – CH2 – CH2 – C – H / ||H3C O4-metil pentanal

3. Jawaban: dPenamaan yang sesuai kaidah IUPAC adalah etilpropanoat. Rumus strukturnya yaitu: O //CH3 – CH2 – C \ OC2H5

2-butanal merupakan penamaan yang tidak tepatkarena gugus aldehid selalu berada di ujung rantai(seharusnya butanal). 4-butanon merupakanpenamaan yang tidak tepat karena gugus ketontidak mungkin berada di ujung rantai (seharusnya3-butanon). Metil etil eter merupakan penamaanyang tidak tepat karena nama cabang harusdiurutkan jumlah atom karbon yang paling sedikit(seharusnya etil metil eter). 3-metil-4-heksanolmerupakan penamaan yang tidak tepat karenapenomoran lebih diprioritaskan dekat gugusalkohol (seharusnya 4-metil-3-heksanol).

4. Jawaban: dDietil eter mengandung 4 atom C dan mengandunggugus – O –. Jadi, rumus struktur dietil eter yaitutepat di tengah rantai CH3 – CH2 – O – CH2 –CH3.

O ||

1) CH3 – CH2 – C – CH2 – CH3dietil keton O ||

2) CH3 – CH2 – C – CH2 – CH2 – CH3etil propil keton O ||

3) CH3 – CH – C – CH2 – CH3 | CH3

etil isopropil keton4) CH3 – O – CH – CH3

| CH3

metil isopropil eter

5. Jawaban: cJumlah isomer C5H10O2 ada 4 yaitu:

O //

a. CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – C \ OHAsam pentanoat O //

b. CH3 – CH2 – CH – C | \ CH3 OHAsam-2-metil butanoat O //

c. CH3 – CH2 – CH2 – C | \ CH3 OHAsam-3-metil butanoat CH3 O | //

d. CH3 – C – C | \ CH3 OHAsam -2,2-dimetil propanoat

5

4 3 2 1

79Kimia Kelas XII

6. Jawaban: aKloroform (CHCl3) sebagai zat anestesi meng-akibatkan kerusakan hati dan jantung sehinggatidak lagi digunakan. Iodoform (CHI3) digunakansebagai obat luka untuk infeksi atau peradangan.Tetrakoro metana (CCl4) digunakan sebagaipemadam kebakaran, tetapi dilarang karenabersifat karsinogenik. CFC digunakan sebagai zatpendingin pada lemari es dan AC. DDT digunakansebagai insektisida, namun penggunaannyadibatasi.

7. Jawaban: da. Penomoran halogen didasarkan pada tingkat

kereaktifannya. Urutan kereaktifan atomhalogen F > Cl > Br > I.

b. Penamaan disusun berdasarkan abjad.

H3C – CH – CH – CH2 – CH2 – CH – F | | | Cl Cl Br1-bromo-4,5-dikloro-1-fluoro heksana

8. Jawaban: cIsomer fungsional gugus eter adalah alkohol. Metilpropil eter (metoksi propana) memiliki rumusmolekul C4H10O memiliki isomer:Eter: etoksi etana, dan 2-metoksi propanaAlkohol : 1-butanol, 2-butanol, 2-metil-1-propanol,dan 2-metil-2-propanol

9. Jawaban: bIsomer optik terjadi apabila senyawa tersebutmemiliki atom C kiral. Atom C kiral adalah atomC yang mengikat empat gugus yang berbeda.Senyawa b ( asam 2-hidrokso propanoat memiliki1 atom C kiral)

Senyawa a, c, d, dan e tidak mempunyai atom Ckiral.

10. Jawaban: bO O|| ||

R – CH2 – OH Oksidator⎯⎯⎯⎯⎯→ R – CH Oksidator⎯⎯⎯⎯⎯→ R – C – OHAlkohol (1°) Aldehid Asam karboksilat

Apabila alkohol primer teroksidasi maka akanmembentuk aldehid dan apabila teroksidasi lebihlanjut maka akan membentuk asam akboksilat.Senyawa yang ditambahkan pada makananadalam asam cuka (CH3COOH). Zat ini merupa-kan turunan asam karboksilat yang mengandunggugus – COOH.

11. Jawaban: eRumus C5H12O merupakan rumus alkohol daneter. Senyawa yang menghasilkan keton jikadioksidasi adalah alkohol sekunder. Alkoholsekunder memiliki gugus – OH yang terikat padaatom karbon yang berikatan dengan dua atomkarbon lainnya (CH).Alkohol sekunder Oksidator⎯⎯⎯⎯⎯→ alkanon + H2O OH O | ||CH3CH2CH2CHCH3 ⎯→ CH3 – CH2 – C – CH2 – CH3 2-pentanol 2-pentanon

Senyawa 2,2-dimetil-1-propanol, 3-metil-1-butanol, dan 1-pentanol adalah alkohol primer,karena gugus –OH terikat pada CH2. Sementaraitu, 2-metil-2-butanol adalah alkohol tersier karenagugus –OH terikat pada atom C.

12. Jawaban: bSenyawa alkohol yang tidak dapat dioksidasiadalah alkohol tersier. Senyawa 2-metil-2-propanol adalah alkohol tersier karena gugus– OH terikat pada atom C. Senyawa 4-metil-1-pentanol adalah alkohol primer, gugus – OHterikat pada CH2. Senyawa 3-metil-2-butanol; 3,3-dimetil-2-butanol; 3,3-dimetil-2-pentanol adalahalkohol sekunder, gugus – OH terikat pada CH.

13. Jawaban: eMol NaOH = M x V

= 0,5 × 0,1= 0,05 mol

RCOOH + NaOH → RCOONa + H2Omol NaOH = mol RCOOH

Mr RCOOH = massamol

= 4,4

0,05 = 88

RM = (RE)n

88 = (CnH2nO2)88 = 12n + 2n + 3214n = 54n = 4Jadi, rumus senyawa yang dimaksud adalahC4H8O2

.

14. Jawaban: cSenyawa yang bereaksi dengan Ag2O danmenghasilkan endapan cermin perak adalahaldehid.

O O|| ||

R – C – H + Ag2O(aq) ⎯→ R – C – OH + 2Ag(s)Aldehid Asam Cermin karboksilat perak

Senyawa yang mengandung gugus – CHOmerupakan aldehid (CH3CH2CHO). Opsi a adalahasam karboksilat (– COOH), sedangkan opsi b,c,dan e adalah alkohol (– OH).

*

H |CH3 – C – COOH | OHatom C kiral

6 5 4 3 2 1


15. Jawaban: cReaksi esterifikasi: O //C2H5 – OH + C3H7 – C ⎯→ \ OH O //CH3 – CH2 – CH2 – C + H2O \ O – CH2 – CH3

Nama senyawa yang dihasilkan adalah etil butanoat.

16. Jawaban: bRumus C4H8O adalah rumus aldehid dan keton.Aldehid + pereaksi Fehling → endapan merahbataKeton + pereaksi Fehling → tidak bereaksiReduksi keton oleh hidrogen akan menghasilkanalkohol sekunder: O OH || |R – C – R′ + H – H ⎯→ R – C – R′ | H Alkohol sekunder

CH3COCH2CH3 + H2 → CH3CH(OH)CH2CH3

Jadi senyawa yang dimaksud adalah butanon(CH3COC2H5).

17. Jawaban: dPerbedaan titik didih antara alkohol dan eteradalah adanya ikatan hidrogen pada alkohol.Ikatan hidrogen dapat terjadi bila unsur H bertemudengan atom yang memiliki keelektronegatifantinggi seperti F,O,N.1) Etanol (CH3CH2OH) mengandung ikatan

hidrogen.2) Metoksi metana ( H3COCH3) tidak mengandung

ikatan hidrogen.

18. Jawaban: c1) Gugus –OH pada alkohol dapat disubstitusi

oleh atom halogen bila direaksikan denganPCl5C2H5OH + PCl5 ⎯→ C2H5Cl + POCl3 + HCl

2) Reaksi alkohol dengan logam aktif:C2H5 – OH + 2Na ⎯→ 2C2H5 – ONa + H2 Natrium etoksida

Jadi, senyawa A adalah alkohol.

19. Jawaban: dReaksi dehidrasi alkohol dengan H2SO4 padasuhu 130°C menghasilkan eter.

2C2H5OH 2 4

130H SO pekat

⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ H5C2 – O – C2H5 + H2O

Etanol Dietil eter

20. Jawaban: cHasil reaksi hidrolisis senyawa ester adalahalkohol dan asam karboksilat.Reaksi hidrolisis:RCOOR′ + H2O ⎯→ RCOOH + R′OH O O // //H3C – C + H2O ⎯→ CH3 – C + CH3 – CH2 – OH \ \ O – CH2 – CH3 OHEtil etanoat jika dihidrolisis menghasilkan etanoldan asam asetat.

21. Jawaban: dKegunaan asam benzoat:1) Asam format, untuk penggumpalan lateks

dan penyamakan kulit.2) Asam asetat, untuk penyedap rasa pada

makanan.Kegunaan aldehid:Formaldehid untuk membuat formalin yangdigunakan sebagai pengawet mayat dan bahanbaku membuat plastik tahan panas.Kegunaan eter:1) Sebagai pelarut dan obat bius2) Menaikkan angka oktan pada bensin (MTBE)Kegunaan ester sebagai pemberi aroma padamakanan.

22. Jawaban: cRumus struktur butil etanoat sebagai berikut. O //CH3 – C \ OC4H9

Mr CH3COOC4H9= (6 × Ar C) + (12 × Ar H) + (2 × Ar O)= (6 × 12) + (12 × 1) + (2 × 16)= 72 + 12 + 32= 116 g/molI. Massa butil etanoat

= mol butil etanoat × Mr butil etanoat= 0,05 mol × 116 g/mol= 5,8 gram

II. Rumus molekul = C6H12O2Rumus empiris (dibagi 2) menjadi C3H6O.

III. Butil etanoat merupakan ester. Ester dapatdiperoleh melalui reaksi antara asamkarboksilat dan alkohol. O O // //CH3 – C + C4H9OH CH3 – C \ \ OH OC4H9Butil etanoat dibuat dari reaksi antara asametanoat dengan butanol.

81Kimia Kelas XII

IV. Jumlah molekul butil etanoat= mol butil etanoat × L

= r

massa butil etanoatM butil etanoat × L

= 2,32 g

116 g / mol × 6 × 1023 mol–1

= 1,2 × 1022

Jadi, pernyataan yang benar adalah I, II, dan IVsaja.

23. Jawaban: cAlkohol yang menghasilkan keton (alkanon) jikadioksidasi adalah alkohol sekunder.3-pentanol dan 3-metil-2-butanol adalah alkoholsekunder karena gugus – OH terletak pada CH.1-propanol merupakan alkohol primer, sedangkan2-metil-2-propanol adalah alkohol tersier.

24. Jawaban: cJumlah isomer dikloro yang dapat dihasilkan jikan-propana diklorinasi ada 4 yaitu 1,2-dikloropropana; 1,3-dikloro propana; 1,1-dikloro propana;2,2-dikloro propana.

25. Jawaban: dPereaksi Lucas merupakan larutan ZnCl2 dalamHCl pekat. Tes ini berdasarkan reaksi alkoholdengan HCl membentuk alkil halida dengan katalisZnCl2. Pada suhu kamar alkohol tersier bereaksidengan cepat membentuk alkil klorida, sedangkanalkohol sekunder bereaksi setelah beberapamenit. Sementara itu, alkohol primer bereaksidengan bantuan pemanasan.

26. Jawaban: e(CH2O)n = 60(12 + 2 + 16)n = 6030n = 60n = 2Rumus molekulnya: C2H4O2Rumus umum CnH2nO kemungkinan adalahgolongan asam karboksilat atau ester. Olehkarena senyawa tersebut dapat dioksidasimembentuk ester maka senyawa tersebut adalahasam karboksilat.

27. Jawaban: bReaksi esterifikasi:CH3CH2CH2COOH + CH3CH2OH →CH3CH2CH2COOCH2CH3 + H2OSenyawa ester yang dihasilkan adalah etil butiratyang memiliki aroma buah nanas.

28. Jawaban: dRumus struktur glukosa:

CHOH –––––– OHHO –––––– HH –––––– OHH –––––– OH

CH2OHGlukosa mengandung gugus aldehid (–CHO)sehingga dapat mereduksi Fehling.

29. Jawaban: cPada reaksi nomor 1) adalah reaksi substitusikarena terjadi penggantian atom H dengan atomNa.2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2

Pada reaksi nomor 2) senyawa 2-pentanolberubah menjadi senyawa 3-pentanon. Reaksi inidisebut reaksi oksidasi. OH OH || ||R – C – R′ [O]⎯⎯⎯→ R – C – R′Alkohol sekunder Keton

30. Jawaban: ap-hidrokso benzoat memiliki rumus struktur

adalah rumus struktur asamo-hidrokso benzoat

adalah rumus struktur asamm-hidrokso benzoat

adalah rumus struktur metilbenzoat

adalah rumus struktur asam 2,5-dihidrokso benzoat

OH

HO

C

O

HO

C

O

OH

HO

C

O

OH

O

C

O

H3C

HO

C

O

HO

OH


31. Jawaban: cReaksi asilasi adalah reaksi kimia yang terjadiantara benzena dengan asil halida sertamenggunakan bantuan katalis aluminium halida.

32. Jawaban: eCiri-ciri fenol antara lain bersifat asam, merupakankristal putih yang larut dalam air karenamempunyai ikatan hidrogen, bahan baku untukmembuat aspirin, dan digunakan sebagaidesinfekan.

33. Jawaban: cRumus struktrur kresol

Inti benzena yang mengikat dua substituenmemiliki tiga isomer yaitu orto, meta, dan para.

34. Jawaban: cAsam benzoat dibuat dengan cara mengoksidasi

toluena atau CH3 dengan oksidator KMnO4

dalam suasana asam.

CH3 + 2MnO4– + 6H+ ⎯→

toluena

+ 2Mn2+ + 4H2O

asam benzoat

35. Jawaban: a

= naftalena

= antrasena

= fenantrena

= pirena

36. Jawaban: dKegunaan beberapa senyawa turunan benzena.

37. Jawaban: bGugus atom anilina yaitu – NH2 (amina). – OHadalah gugus atom fenol, – CH3 adalah gugusatom toluena, – NO2 adalah gugus atomnitrobenzena, dan – CH = CH2 adalah adalahgugus atom stirena.

38. Jawaban: eAlkena jika direaksikan dengan bromin akanmengalami reaksi adisi membentuk alkana.Misal: CH2 = CH2 + Br2 → CH2 – CH2 | | Br Br Etena 1,2-Dibromo etanaSementara itu, benzena jika direaksikan denganbromin akan tersubstitusi.

39. Jawaban: b

Nama senyawa tersebut bukan benzaldehid tetapinitrobenzena.

40. Jawaban: eToluena dapat dioksidasi dengan oksidator kuatmenghasilkan asam benzoat.Reaksinya:

+ CH3COCl ⎯⎯→AlCl3 C – CH3 + HCl

O||

Asetofenon

OHCH3

o-kresol

OHCH3

o-kresol

OH

CH3

m-kresol

OH

CH3

p-kresol

CO

OH

Sebagai bahan dasar pem-buatan peledakBahan baku pembuatan plastikObat antijamur pada bedak,dan salep untuk mengobatipenyakit kulitBahan pengawet makananDesinfektan

No. Nama Senyawa Kegunaan

1)

2)3)

4)5)

Toluena

StirenaAsam salisilat

Asam benzoatFenol

+ Br2 ⎯→Br

+ HBr

NO2

CH3 ⎯⎯⎯⎯⎯→KMnO4 H2O H+

Toluena

O //C – OH

Asam benzoat

83Kimia Kelas XII

B. Uraian

1. CH3 O | //

a. H3C – CH – CH – CH2 – C | \ CH3 OHAsam-3,4-dimetil pentanoat

CH3 | CH2 |

b. CH3 – CH2 – C – CH2 – CH3 | CHO2,2-dietil butanal

CH3 |

c. CH3 – O – CH – CH2 – CH32-metoksi butana

2. CH3 OH | |

a. H3C – CH – C – CH – CH3 | | CH3 C2H53-etil-3,4-dimetil-2-pentanol

CH3 |

b. CH3 – C – O – CH3 | CH3Metil tersier butil eter

O //

c. CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – C \ O C2H5Etil heksanoat

O //

d. CH3 – CH – CH – CH – C | | | \ CH3 CH3 C2H5 OHAsam-2-etil-3,4-dimetil pentanoat

3. O //

a. CH3 – CH2 – CH – C [O]⎯⎯⎯→ | \ CH3 H O //CH3 – CH2 – CH – C | \ CH3 OH

b. CH3 – CH2 – CH2 – CH2 + O – CH3 + HBr →CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – OH + CH3Br O //

c. CH3 – OH + CH3 – CH – C → | \ CH3 OH O //CH3 – CH – C + H2O | \ CH3 OCH3 O O // //

d. CH3 – C + NaOH → CH3 – C + CH3OH \ \ OCH3 ONa

4. a. (RE)n = RM(C2H4O)n = 88(24 + 4 + 16)n = 8844n = 88n = 2Rumus molekul: (C2H4O)2 = C4H8O2

b. Senyawa tersebut merupakan senyawa es-ter. Isomernya sebagai berikut:1) etil etanoat;2) metil propanoat;3) propil metanoat;4) isopropil metanoat.

5. Jumlah isomer monoklorinasi butana ada 3.CH3 – CH – CH2 – CH3 | Cl2-kloro butana

CH2 – CH2 – CH2 – CH3|Cl1-kloro butana CH3 |CH3 – C – CH3 | Cl2-kloro-2-metil propana

6.

a. Eter tidak dapat beraksidengan logam NaR – OR+ Na ⎯→

b. Titik didih eter relatifrendah

c. Tidak Bereaksi denganPCl3

d. Digunakan sebagai obatbius

Alkohol Eter

a. Alkohol dapat beraksidengan logam NaR – OH + Na →

R – ONa + 12

H2

b. Titik didih alkohol tinggi

c. Bereaksi dengan PCl33R – OH + PCl3 →3R – Cl + H3PO3

d. Digunakan sebagaiantiseptik


7. a.

b.

c.

d.

8. a. Sifat-sifat toluena sebagai berikut.1) Berupa zat cair yang tidak larut dalam

air, tetapi larut dalam alkohol dan eter.2) Dapat dioksidasi sempurna menghasil-

kan asam benzoat.3) Mengalami reaksi substitusi.

Reaksi pembuatan toluena sebagai berikut.1) Sintesis Wurtz-Fittig

+ Na + CH3Cl → + NaCl

toluena2) Sintesis Friedel-Crafts

+ Na + CH3Cl ⎯⎯→ + NaCl

toluena

9. a. + HNO3 → + H2O

b. + H2SO4 → + H2O

c. + → + H2O

10. Pada reaksi pembakaran sempurna senyawaorganik akan menghasilkan CO2 dan H2O.CxHyOZ + O2 → CO2 + H2ODengan menghitung berat C pada CO2 dan beratH pada H2O dapat diketahui massa masing-masingunsur C dan H pada senyawa organik tersebut.

Massa C pada CO2 = 1244

. 0,505 = 0,1377 gram.

Massa H pada H2O = 218

. 0,0892 = 0,0099 gram.

Massa O pada zat organik = 0,2 – (0,1377 + 0,0099)= 0,0524 gram.

perbandingan C : H : O = 0,137712

: 0,00991

: 0,052416

= 0,011 : 0,0099 : 0,0033 = 7 : 6 : 2.Jadi, rumus empirisnya C7H6O2.Senyawa organik tersebut adalah asam berbasasatu artinya hanya satu atom H yang bersifat asam(asam monoprotik) sehingga pada reaksi denganKOH berlaku:mol zat organik = mol KOH

r

0,366M = 0,1 . 0,03 L

Mr = 122Mr (C7H6O2)n = ((7.12) + (6.1) + (2.16))n

122 = (84 + 6 + 32)n

122 = 122nn = 1Jadi, rumus molekul senyawa organik itu samadengan rumus empirisnya yaitu C7H6O2.

O

C

O

H3C

HO

C

O

OH

HO

C

O

OH

HO

C

O

HO

OH

HO

HO

C

O

1OH

2

34

4-nitrofenol

NO2

Cl CH3

HAlCl3

CH3

NO2

CH3 CH3

SO3H

O //CH3 – C \ OH

O //C \ OH

OH O //OC \ CH3

COOH

85Kimia Kelas XII

Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu:

1. menjelaskan tata nama polimer;

2. menjelaskan penggolongan polimer;

3. menjelaskan pembentukan polimer berdasarkan asal dan jenis polimer pembentukannya melalui reaksi polimerisasi;

4. menjelaskan kegunaan polimer;

5. menjelaskan dampak penggunaan polimer.

Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik:

1. menghargai dan mensyukuri polimer sebagai karunia Tuhan Yang Maha Esa dengan menerapkannya untuk mempermudah

pemenuhan kebutuhan sehari-hari;

2. berperilaku kreatif, inovatif, peduli lingkungan, kritis, bertanggung jawab, teliti, saling menghargai, dan santun.

Tata nama, penggolongan, sifat, reaksi, kegunaan, dan

dampak penggunaan polimer

• Mensyukuri karunia Tuhan Yang Maha Esa berupa

polimer dan memanfaatkannya untuk memenuhi

kebutuhan sehari-hari.

• Mengembangkan sikap kreatif, inovatif, peduli lingkungan,

tanggung jawab, kritis, teliti, saling menghargai, dan

santun saat berdiskusi.

• Mampu menjelaskan tata nama polimer.

• Mampu menjelaskan penggolongan polimer.

• Mampu menjelaskan sifat-sifat polimer.

• Mampu menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi

sifat polimer.

• Mampu menjelaskan reaksi polimerisasi.

• Mampu menjelaskan kegunaan dan dampak penggunaan

polimer.

Polimer

• Mendiskusikan pengertian polimer dan penggolongan

polimer berdasarkan asal dan jenis monomer.

• Mendiskusikan nama, penggunaan, dampak, dan usaha

penanggulangan polimer dari benda-benda di sekitar.

• Membuat produk pemanfaatan limbah polimer.

86 Polimer

A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: e

Data polimer yang benar sebagai berikut.

2. Jawaban: d

Karet alam merupakan polimer yang terbentuk dari

monomer isoprena atau 2-metil-1,3-butadiena.

CH3 CH

3

| |

nH2C = C – CH = CH

2 → (– H

2C – C – CH – CH

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 (formaldehid) melalui

polimerisasi kondensasi sintetis.

4. Jawaban: c

Polimer alam yaitu polimer yang tersedia secara

alami di alam dan berasal dari makhluk hidup.

Selulosa dan poliisoprena merupakan polimer

alam. Polivinil klorida, polietena, dan polivinil

asetat merupakan polimer sintetis.

5. Jawaban: b

1) Struktur polivinil alkohol (PVA)

H H

| |

– C = C –

| |

H OH n

2) Struktur polimer poliakrilonitril (orlon)

H H

| |

– C – C –

| |

H C ≡ N n

3) Struktur polimetakrilat

H CH3

| |

– C – C –

| |

H COOCH3 n

4) Struktur polimer polipropilena

H H

| |

– C – C –

| |

H CH3 n

5) Struktur polimer polistirena

H H

| |

– C – C –

| |

H n

6. Jawaban: d

1) Polistirena merupakan polimerisasi adisi dari

stirena.

2) Dakron merupakan hasil polimerisasi

kondensasi dari asam tereftalat dengan etilen

glikol. Reaksinya sebagai berikut.

O O

|| ||

nHO – CH2 – CH

2 – OH + nHO – C – – C – OH →

Etilenglikol Asam tereftalat

O O

|| ||

– C – – C – O – CH2 – CH

2O –

n + nH

2O

Dakron Air

3) Teflon merupakan polimerisasi adisi dari

tetrafluoroetilena.

4) Nilon merupakan polimerisasi kondensasi dari

heksametilendiamin (1,6-diamino heksana)

dengan asam adipat (asam 1,6-heksandioat).

Reaksinya sebagai berikut.

H H O O

| | || ||

H – N – (CH2)6 – N – H + H – O – C – (CH

2)2

C – OH → Heksametilendiamin Asam adipat

H H O O

| | || ||

– N – (CH2)6 – N – C – (CH

2)4 – C –

n

+ H2O

Nilon Air

5) Orlon merupakan polimerisasi adisi dari

akrilonitril.

No. Polimer

1)

2)

3)

4)

5)

Karet alam

Protein

PVC

Selulosa

Polistirena

Monomer

Isoprena

Asam amino

Vinil klorida

Glukosa

Stirena

Polimerisasi

Adisi

Kondensasi

Adisi

Kondensasi

Adisi

87Kimia Kelas XII

7. Jawaban: a

Polimer dengan rumus kimia tersebut dinamakan

akrilat. Akrilat merupakan suatu polimer adisi,

monomernya mirip dengan satuan ulangan tetapi

mempunyai suatu ikatan rangkap. Struktur

monomernya yaitu CH2 = C – CH

3

|

COOCH3

8. Jawaban: e

Sifat kimia polimer meliputi tahan terhadap korosi

(tidak mudah teroksidasi) dan tahan terhadap

kerusakan akibat kondisi lingkungan yang ekstrem.

Ikatan silang antarrantai polimer mengakibatkan

terbentuknya bahan yang keras, polimer yang

mempunyai struktur tidak teratur mempunyai

kristalinitas rendah, semakin panjang rantai polimer

maka semakin tinggi titik lelehnya, dan rantai

polimer yang bercabang banyak mempunyai daya

tegang rendah merupakan sifat fisik polimer.

9. Jawaban: a

10. Jawaban: d

Polimerisasi kondensasi terbentuk jika dua atau

lebih monomer sejenis atau berbeda jenis

bergabung membentuk molekul besar dengan

melepaskan air. Berdasarkan reaksi kondensasi

amida maka reaksi pembentukan poliamida terjadi

dari dua monomer yang berbeda dengan

melepaskan air (H2O). Dengan demikian, kedua

monomer yang dapat membentuk poliamida seperti

gambar tersebut yaitu:

O O H H

\\ // \ /

C – – C dan N – – N

/ \ / \

H – O O – H H H

O

//

Gugus –OH dari – C berikatan dengan 1 atom H

\

O – H

dari gugus amino –NH2 membentuk 1 molekul air,

(H2O) sehingga terjadi reaksi polimerisasi sebagai

berikut.

O O O O

ll ll ll ll

– C – – C – N – – N – C – – C – N – – N – + H2O

l l l l

H H H H n

No.

1)

2)

3)

4)

5)

Polimer

Teflon

Amilum

PVC

Karet alam

Protein

Monomer

Tetrafluoro-

etilena

Glukosa

Vinil klorida

Isoprena

Asam amino

Proses

Pembuatan

Adisi

Konsendasi

Adisi

Adisi

Konsendasi

Kegunaan

Pelapis panci

Adonan kue

Plastik

Ban

Serat sintetis

11. Jawaban: c

Teflon adalah plastik yang bersifat tahan panas,

tahan bahan kimia, dan antilengket sehingga

biasa digunakan pada produk panci antilengket.

12. Jawaban: c

Vinil klorida adalah monomer dari polivinil klorida

(PVC). Isoprena adalah monomer dari karet alam.

Etena adalah monomer dari polietena. Propena

adalah monomer dari polipropena. Asam adipat

adalah monomer dari nilon.

13. Jawaban: c

Reaksi polimerisasi dakron adalah

O O

|| ||

nHO – C – – C – OH + nHOCH2 – CH

2OH →

Asam tereftalat Etilen glikol

O O

|| ||

– C – – C – O – CH2 – CH

2O –

n + nH

2O

Dakron Air

14. Jawaban: d

Penggunaan polimer sintetis memberikan dampak

kurang menguntungkan bagi lingkungan. Polimer-

polimer buatan seperti plastik dan sejenisnya

merupakan bahan yang kurang ramah lingkungan.

Hal ini disebabkan struktur molekul yang panjang

dengan ikatan kuat sukar dipecah dan diuraikan oleh

bakteri pengurai (nonbiodegradable). Pembuangan

polimer sintetik secara sembarangan akan merusak

kualitas tanah karena akan tercemar bahan-bahan

yang sangat sukar terurai oleh mikroorganisme

tanah. Penanggulangan pencemaran tanah oleh

plastik dan sejenisnya biasa dilakukan dengan cara

membakarnya. Cara ini cukup efektif, tetapi

menghasilkan gas-gas hasil pembakaran

menimbulkan polusi udara. Misalnya plastik PVC.

Oleh karena mengandung atom-atom Cl dalam

molekulnya, pembakaran PVC akan menghasilkan

senyawa-senyawa klor yang beracun.

15. Jawaban: a

O O

|| ||

HOC – C6H

4 – COH + HO – CH

2 – CH

2 – OH →


O O

|| ||

– C – C6H

4 – C – O – CH

2 – CH

2 – O – n

88 Polimer

A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: a

Reaksi kondensasi adalah reaksi yang terjadi jika

dua atau lebih monomer sejenis atau berbeda

jenis bergabung membentuk molekul besar

sambil melepaskan molekul-molekul kecil, seperti

H2O, NH

3, dan HCl. Contoh polimerisasi

kondensasi di antaranya pembentukan nilon dan

dakron (poliester/polietilena tereftatlat). PVC,

karet, polietena, dan polistirena merupakan

contoh polimerisasi adisi.

2. Jawaban: b

Polimer alam adalah polimer yang tersedia secara

alami di alam dan berasal dari makhluk hidup.

Contoh polimer alam adalah polisakarida,

poliisoprena (karet alam), protein, amilum,

selulosa, dan asam nukleat. Polivinil asetat,

polivinil klorida, dan polietena merupakan polimer

sintetis.

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.

b. Polimer sintetis atau polimer buatan adalah

polimer yang tidak terdapat di alam dan harus

dibuat manusia, contoh pipa PVC, teflon, dan

nilon.

2. a. Reaksi polimerisasi kondensasi pembentuk-

an dakron.

O O

|| ||


2OH →


O O

|| ||

– C – – C – O – CH2 – CH

2O –

n + nH

2O

Dakron Air

b. Reaksi polimerisasi kondensasi pembentuk-

an nilon.

O O H H

|| || | |

nHO – C – (CH2)4 – C – OH + nH – N – (CH

2)6 – N – H →

Asam adipat Heksametilendiamin

O O H H

|| || | |

– C – (CH2)4 – C – N – (CH

2)6 – N –

n + nH

2O

Nilon Air

3. Sifat-sifat fisik polimer ditentukan oleh hal-hal

berikut.

a. Panjang rantai polimer

Semakin panjang rantai polimer, titik leleh

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. Oleh karena itu,

rumus molekul monomer tidak sama dengan

rumus empiris molekul polimer.

5. (CH2 = CH – CH

3)n → – CH

2 – CH –

|

CH3 n

Rangkaian molekul polipropilena:

– CH2 – CH – CH

2 – CH – CH

2 – CH –

| | |

CH3 C

3 CH

3

89Kimia Kelas XII

3. Jawaban: c

merupakan struktur polimer linear

merupakan struktur polimer bercabang

merupakan struktur polimer berikatan silang

4. Jawaban: d

Polimer sintetis merupakan polimer yang disintesis

atau dibuat dari monomer-monomernya dalam

reaktor di industri kimia dan tidak terdapat di alam,

contoh polistirena, PVC, nilon, 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.

[ ] [ ]� � � � �� →= − − −

etena polietena

7. Jawaban: b

1) Rumus struktur orlon

– CH2 – CH –

|

CN n

Kegunaan orlon adalah untuk baju wol, kaus

kaki, dan karpet.

2) Rumus struktur bakelit

Kegunaan bakelit adalah untuk peralatan

listrik, kotak isolator, serta dudukan lampu,

radio, dan kamera.

3) Rumus struktur polivinil klorida (PVC)

H

|

– CH2 – C –

|

Cl n

Kegunaan polivinil klorida (PVC) adalah

untuk membuat pipa, pelapis lantai, dan

slang.

4) Rumus struktur nilon

H H O O

| | || ||

– N – (CH2)6 – N – C – (CH

2)4 – C – n

Kegunaan nilon adalah untuk membuat tali,

jala, parasut, jas hujan, dan tenda.

5) Rumus struktur dakron

O O

|| ||

– C – – C – OCH2 – CH

2O – n

Kegunaan dakron adalah untuk serat sintetis.

8. Jawaban: a

Kopolimer adalah polimer yang tersusun dari

monomer-monomer berlainan jenis. Contoh

polimer jenis kopolimer yaitu tetoron, nilon, bakelit,

urea metanal, dan polietilena tereftalat. Sementara

itu, karet alam, selulosa, PVC, dan protein

termasuk polimer jenis homopolimer.

9. Jawaban: c

Polimerisasi adisi terjadi pada senyawa yang

monomernya mempunyai ikatan rangkap pada

atom C rantai induk, seperti pada struktur pilihan

jawaban c. Sementara itu, pada pilihan jawaban a

dan e ikatan rangkap terjadi pada gugus – C = O

sehingga tidak mengalami polimerisasi adisi. Pilihan

jawaban b dan d tidak mempunyai ikatan rangkap

sehingga tidak mengalami reaksi adisi.

10. Jawaban: c

1) Rumus struktur nilon-66

H H O O

| | || ||

– N – (CH2)6 – N – C – (CH

2)4 – C – n

Kegunaan nilon-66 untuk membuat tali, jala,

parasut, jas hujan, dan tenda.

2) Rumus struktur orlon

– CH2 – CH –

|

CN n

Kegunaan orlon untuk baju wol, kaos kaki,

dan karpet.

– H2C

OH

CH2 –

n

90 Polimer

3) Rumus struktur dakron

O O

|| ||

– C – – C – OCH2 – CH

2O – n

Kegunaan dakron untuk serat sintetis.

4) Rumus struktur bakelit

Kegunaan bakelit untuk peralatan listrik,

kotak isolator, serta dudukan lampu, radio,

dan kamera.

5) Rumus struktur protein

H H O H H O

| | || | | ||

– N – C – C – N – C – C –

| |

(CH2)2 CH

2 n

| |

S

|

CH3

Kegunaan protein untuk tekstil.

11. Jawaban: b

Protein merupakan polimer yang tersusun dari

monomer asam amino, sedangkan pati/amilum,

selulosa, dan glikogen tersusun dari monomer

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. Homopolimer 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:

C6H

5 H C

6H

5 H C

6H

5 H

l l l l l l

––– C ––– C ––– C ––– C ––– C ––– C –––

l l l l l l

H H H H H H n

melalui reaksi polimerisasi adisi adalah

C6H

5 H

\ /

C = C . Monomer ini mengalami polimerisasi

/ \

H H

adisi sehingga ikatan rangkap pada GC = CHberubah 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, PVC 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

PVC (polivinil klorida) merupakan polimer yang

terbentuk dari monomer vinil klorida (H2C = CHCl).

17. Jawaban: d

Polimer dengan gugus ulang:

(– CH2 – CHCl – CH

2 – CH = CH – CH

2 –)

dapat terbentuk dari monomer CH

2 = CHCl dan

CH2 = CH – CH = CH

2.

18. Jawaban: d

1) Pada polimerisasi adisi monomer-monomernya

harus mempunyai ikatan rangkap. Contoh

polimer adisi sebagai berikut.

a) PVC dengan monomernya vinil klorida

(kloro etena).

b) Karet alam dengan monomernya isoprena

(2-metil-1,3-butadiena).

c) Teflon dengan monomernya tetrafluoro-

etena.

d) Polietena dengan monomernya etena.

2) Pada polimerisasi kondensasi monomer-

monomernya harus mempunyai gugus

fungsi, misalnya –COOH, –NH2, atau –OH.

Contoh polimer kondensasi antara lain

selulosa, asam amino, nilon, dan tetoron.

19. Jawaban: e

Etilen glikol dapat berpolimerisasi kondensasi

dengan asam tereftalat membentuk polietilena

tereftalat.

– H2C

OH

CH2 –

n

91Kimia Kelas XII

HO – CH2CH

2 – OH + HOOCC

6H

4COOH →

Etilen glikol Asam tereftalat

O O

|| ||

(– C – – C – OCH2CH

2 – O –)n + H

2O

Polietilena tereftalat

20. Jawaban: a

O O H H

|| || | |

HO – C – (CH2)4 – C – OH + H – N – (CH

2)6 – N – H →

Asam adipat Heksametilen diamin

O O H H

|| || | |

– C – (CH2)4 – C – N – (CH

2)6 – N –

n + nH

2O

Nilon-66 Air

21. Jawaban: e

Nilon merupakan polimer. Jika rumus struktur nilon

O O O O

ll ll ll ll

– C – – C – N – – N – C – – C – N – – N –

l l l l

H H H H

maka rumus struktur sederhana (monomer) nilon

adalah

O O

ll ll

– N – – N – C – – C –

l l

H H

22. Jawaban: c

Monomer berikatan tunggal dapat membentuk

polimer melalui reaksi polimerisasi kondensasi.

Pada proses ini, akan dihasilkan senyawa-

senyawa kecil seperti H2O. Oleh karena itu,

1 atom H dari monomer akan berikatan dengan

1 gugus –OH dari monomer lain sehingga pada

rumus struktur polimernya tidak lagi mengandung

gugus –OH. 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

H H H H H H H

l l l l l l l

C = C dan – C – C – C – C – C –

l l l l l l l

Cl H Cl H Cl H Cl

23. Jawaban: d

No. Polimer Monomer Proses Pembentukan

1) Protein Asam amino Kondensasi

2) Karet alam Isoprena Adisi

3) Selulosa Glukosa Kondensasi

4) PVC Vinil klorida Adisi

5) Nilon Asam adipat Kondensasi

dan heksa-

metilen diamin

24. Jawaban: b

Polimerisasi adisi terjadi pada monomer yang

mempunyai ikatan rangkap, seperti CH3CH = CH

2.

25. Jawaban: b

F F

| |

C = C merupakan monomer dari teflon. Rumus

| |

F F

H H

\ /

struktur monomer dari PVC adalah C = C. Rumus

/ \

H Cl

H H

| |

struktur monomer dari orlon adalah C = C.

| |

H C ≡ N

Rumus struktur monomer dari polietilena adalah

H H

| |

C = C. Rumus struktur monomer dari polistirena

| |

H H

adalah H – C = C – H

| |

H

26. =Jawaban: d

Apabila struktur suatu polimer tidak teratur,

kemampuannya untuk bergabung rendah sehingga

tidak kuat dan tidak tahan terhadap bahan-bahan

kimia serta memiliki kristalinitas rendah.

27. Jawaban: c

Nilon, polistirena, polietilena, dan PVC termasuk

polimer sintetis. Karet, DNA, protein, selulosa, dan

amilum termasuk polimer alam.

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.

92 Polimer

29. Jawaban: e

Rayon viskosa dihasilkan dengan melarutkan

selulosa ke dalam natrium hidroksida (NaOH).

30. Jawaban: d

Contoh polimer dan kegunaannya yang ber-

hubungan dengan tepat sebagai berikut.

B. Uraian

1. 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 mem-

bentuk 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.

2. Nilon-66 terbentuk melalui reaksi kondensasi dari

dua jenis monomer, yaitu asam adipat (asam

1,6-heksanadioat) dan heksametilen diamin

(1,6-diamino heksana). Kondensasi terjadi dengan

melepas molekul air yang berasal dari atom H dari

gugus amino dan gugus –OH karboksilat.

O O H H

|| || | |

nHO – C – (CH2)4 – C – OH + nH – N – (CH

2)6 – N – H

asam adipat heksametilen diamin

O O H H

|| || | |

→ (– C – (CH2)4 – C – N – (CH

2)6 – N –) n + nH

2O

nilon-66

3. a. Nama polimer polivinil klorida (PVC).

b. Struktur monomer

H H

| |

C = C

| |

H Cl

c. Nama monomer kloro etilen atau vinil klorida.

d. Proses pembentukan polivinil klorida (PVC)

adalah polimerisasi adisi.

4. a. Dampak negatif penggunaan polimer adalah

timbulnya masalah pencemaran lingkungan

dan gangguan kesehatan. Kebanyakan jenis

polimer tidak dapat diuraikan oleh mikro-

organisme tanah sehingga dapat mencemari

lingkungan. Selain itu, sebagian gugus atom

pada polimer yang terlarut dalam makanan

bersifat karsinogen sehingga ketika masuk

ke dalam tubuh manusia dapat memicu

timbulnya 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. Protein terbentuk dari asam amino melalui reaksi

polimerisasi. Pada reaksi pembentukan protein

ini dibebaskan molekul H2O. Rumus struktur

molekul protein sebagai berikut.

NH2 – CH – COH

| ||

R O

Setelah mengalami reaksi polimerisasi terbentuk

suatu protein dengan struktur sebagai berikut.

H H

| |

– N – CH – C – N – CH – C – + (n – 1) H2O

| || | ||

R O R O n

6. a. Teflon merupakan polimer dari tetrafluoro-

etilena. Struktur tetrafluoro etilena adalah

F F

| |

C = C

| |

F F

Kegunaan teflon adalah untuk pelapis tangki

di pabrik kimia, gasket, dan pelapis panci

antilengket.

b. Polivinil klorida (PVC) merupakan polimer

dari vinil klorida. Struktur vinil klorida adalah

H H

| |

C = C

| |

H Cl

No. Contoh Polimer

1)

2)

3)

4)

5)

6)

Protein

Selulosa

Polietilena

Polivinil klorida

Polistirena

Karet

Kegunaan pada Industri

Sutra, wol

Kayu

Kantong plastik

Pipa plastik

Styrofoam

Ban mobil

93Kimia Kelas XII

Kegunaan PVC adalah untuk membuat pipa,

pelapis lantai, dan slang.

c. Polipropilena merupakan polimer dari

propilena. Struktur propilena adalah

H H H

| | |

H – C = C – C – H

|

H

Kegunaan polipropilena adalah untuk

membuat karung, tali, dan botol.

d. Orlon merupakan polimer dari akrilonitril.

Struktur akrilonitril adalah

H H

| |

C = C – C ≡ N

|

H

Orlon banyak dipakai untuk baju wol, kaus

kaki, dan karpet.

e. Polistirena merupakan polimer dari stirena.

Struktur stirena adalah

Polistirena digunakan untuk membuat bahan

pesawat terbang, genting, cangkir, mangkuk,

dan mainan.

7. a. Polimer semikristal yaitu polimer yang mem-

punyai sifat kristal dan amorf, misalnya kaca.

b. Polimer amorf yaitu polimer yang tidak mem-

punyai bentuk tertentu, misalnya polipropilena,

karbohidrat, PVC, protein, dan polietena.

c. Polimer kristalin yaitu polimer yang mem-

punyai bentuk kristal tertentu, misalnya teflon.

8. Reaksi pembuatan tetoron adalah reaksi poli-

merisasi dari asam tereftalat dan 1,2-etanadiol.

O O

|| ||

n HO – C – – C – OH + n[HO – CH2 – CH

2 – OH] →

Asam tereftalat 1,2-etanadiol

O O

|| ||

– O – C – – C – O – CH2 – CH

2 – n + nH

2O

Tetoron

Tetoron digunakan untuk bahan tekstil.

9. Rayon dibedakan menjadi dua, yaitu rayon

viskosa dan rayon kupromonium.

Rayon viskosa dihasilkan dengan penambahan

alkali seperti NaOH dan karbon disulfida pada

selulosa. Rayon kupromonium dihasilkan dengan

cara melarutkan selulosa ke dalam larutan

senyawa kompleks Cu(NH3)4(OH)

2.

10. a. Reaksi pembuatan nilon

O O H H

|| || | |

nHO – C – (CH2)4 – C – OH + nH – N – (CH

2)6 – N – H →

Asam adipat Heksametilen diamin

O O H H

|| || | |

– C – (CH2)4 – C – N – (CH

2)6 – N –

n + nH

2O

Nilon Air

Reaksi pembuatan dakron

O O

|| ||


2OH →


O O

|| ||

– C – – C – O – CH2 – CH

2O –

n + nH

2O

Dakron Air

b. Kegunaan nilon untuk membuat tali, jala,

parasut, jas hujan, dan tenda.

Kegunaan dakron sebagai serat tekstil.

CH – CH2

94 Makromolekul Karbohidrat, Protein, dan Lemak

Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu:1. menjelaskan jenis-jenis karbohidrat beserta struktur, tata nama, dan sifatnya;2. menjelaskan struktur, tata nama, serta sifat protein dan lipid;3. mengidentifikasi kandungan karbohidrat, protein, dan lemak dalam bahan makanan;4. menjelaskan kegunaan karbohidrat, protein, dan lipid bagi tubuh;5. terampil melakukan uji terhadap karbohidrat dan protein serta menyajikan laporannya;6. terampil menyajikan makalah mengenai pengaruh lemak terhadap tubuh.Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik:1. menghargai dan mensyukuri keberadaan karbohidrat, protein, dan lemak sebagai karunia Tuhan Yang Maha Esa yang

sangat bermanfaat bagi tubuh;2. berperilaku kritis, objektif, terbuka, bertanggung jawab dalam pengamatan serta santun dalam berdiskusi.

Makromolekul Karbohidrat, Protein, dan Lemak

• Mengamati struktur, sifat, dan ke-gunaan karbohidrat melalui video.

• Mendiskusikan struktur dan peng-golongan karbohidrat yang meliputimonosakarida, disakarida, dan poli-sakarida beserta tata namanya.

• Mendiskusikan hubungan karbo-hidrat dalam tubuh dengan penyakitdiabetes (gula darah tinggi).

• Merancang percobaan untuk mengujikandungan karbohidrat dalamsampel/bahan makanan.

• Melakukan percobaan untuk mengujikandungan karbohidrat dalam sampel.

• Mendiskusikan kegunaan karbo-hidrat dalam kehidupan.

• Membuat peta konsep mengenaikarbohidrat.

• Menghargai dan mensyukuri keberadaan karbohidrat, protein, dan lipid sebagai karunia Tuhan Yang maha Esa yangsangat bermanfaat bagi tubuh.

• Bersikap kritis dan objektif dalam mengumpulkan informasi mengenai karbohidrat, protein, dan lipid.• Bersikap terbuka dan santun dalam berdiskusi.• Bersikap tanggung jawab dalam mengerjakan tugas dan praktikum.• Menjelaskan struktur, sifat, dan kegunaan karbohidrat sesuai penggolongannya.• Menjelaskan dan melakukan identifikasi kandungan karbohidrat dalam bahan makanan.• Menjelaskan struktur, sifat, dan kegunaan asam amino dan protein.• Menjelaskan dan melakukan identifikasi kandungan protein dalam bahan makanan.• Menjelaskan struktur, sifat, dan kegunaan lemak serta jenis lipid lainnya.• Menjelaskan sifat dan pengaruh lemak terhadap kesehatan tubuh.• Menyajikan rancangan percobaan dan laporan hasil percobaan uji identifikasi karbohidrat dan protein dalam makanan.• Menyajikan peta konsep karbohidrat dan protein.• Menyajikan leaflet/brosur mengenai sifat dan kegunaan lemak terhadap tubuh.• Menyajikan laporan tugas proyek pembuatan sereal sederhana.

Karbohidrat Protein Lipid

• Mengumpulkan berbagai informasimengenai struktur, sifat, dan keguna-an protein.

• Mendiskusikan struktur asam aminosebagai penyusun protein dan sifat-sifatnya.

• Mendiskusikan perbedaan asamamino esensial dan asam aminononesensial beserta contohnya.

• Mendiskusikan penamaan protein ber-dasarkan aturan IUPAC dan trivial.

• Membuat rancangan percobaanuntuk menguji kandungan proteindalam bahan makanan.

• Melakukan percobaan untuk mengujikandungan protein dalam sampel.

• Membuat peta konsep mengenaiprotein.

• Mengumpulkan informasi mengenaistruktur, sifat, dan kegunaan lipid dariberbagai sumber.

• Mendiskusikan asam lemak jenuhdan asam lemak tidak jenuh.

• Menganalisis hubungan strukturasam lemak dengan kesehatan.

• Mendiskusikan perbedaan minyakdengan lemak dan reaksi hidrogenasi.

• Mendiskusikan contoh-contoh se-nyawa lipid lainnya.

• Membuat leaflet/brosur mengenai sifatdan kegunaan lemak atau obesitas/kolesterol.

• Membuat sereal sederhana daribahan sekitar sebagai tugas proyek.

95Kimia Kelas XII

← mengarah ke bawah


Jenis monosakarida meliputi glukosa, fruktosa,galaktosa, dan pentosa. Sementara itu, maltosa,laktosa, dan sukrosa tergolong oligosakarida.Selulosa termasuk polisakarida.

2. Jawaban: cSuatu karbohidrat akan mengalami dehidrasi ataukehilangan air jika dipirolisis dengan panas atauasam sehingga terbentuk arang atau karbon danuap air.

3. Jawaban: dHidrolisis sempurna maltosa menghasilkanglukosa dan glukosa (2 molekul glukosa).Gabungan molekul glukosa dengan fruktosa meng-hasilkan sukrosa. Gabungan glukosa dengangalaktosa menghasilkan laktosa.

4. Jawaban: ePereaksi Seliwanoff merupakan campuran antara1,3-dihidroksi benzena (resorsinol) dengan HClencer. Uji ini memberikan hasil positif jika warnacampuran berubah menjadi merah. Uji ini digunakanuntuk mengidentifikasi adanya fruktosa.

5. Jawaban: bGlukosa merupakan suatu aldoheksosa dan seringdisebut dekstrosa karena mempunyai sifatmemutar cahaya terpolarisasi ke kanan. Glukosamerupakan gula pereduksi.

6. Jawaban: bMenurut rumus Haworth, struktur karbohidratdituliskan dalam bentuk cincin furan atau piran.Jika senyawa berbentuk α, posisi gugus –OH padaatom C nomor 1 mengarah ke bawah. Dengan demikian,penulisan struktur α-D-glukosa sebagai berikut.

7. Jawaban: cPolisakarida digolongkan menjadi dua jenis, yaituhomopolisakarida dan heteropolisakarida.Homopolisakarida mengandung satu jenismonomer, contohnya adalah pati (amilum),glikogen, dan selulosa. Adapun heteropolisakaridamengandung dua jenis atau lebih monomer, contoh-nya kitin. Laktosa dan maltosa termasuk disakarida,sedangkan fruktosa termasuk monosakarida.

8. Jawaban: a

9. Jawaban: eDari kelima pilihan karbohidrat, yang memberikanendapan merah bata dengan pereaksi Fehlingadalah maltosa (glukosa–glukosa) dan laktosa(glukosa–galaktosa). Di antara keduanya apabiladihidrolisis akan menghasilkan karbohidrat(monosakarida) yang berlainan adalah laktosakarena terbentuk dari glukosa dan galaktosa.

10. Jawaban: dDalam tubuh, karbohidrat akan dihidrolisis menjadiglukosa. Kelebihan glukosa dalam tubuh diubahmenjadi glikogen. Hormon insulin sangat diperlukanuntuk mengubah kelebihan glukosa dalam tubuhmenjadi glikogen. Pada penderita penyakit diabe-tes, jumlah hormon insulin sangatlah kurangsehingga kadar glukosa dalam darah akanberlebihan karena tidak diubah menjadi glikogen.Glukosa berlebih ini akan dibuang bersama urine.

B. Uraian1. Aldosa yaitu suatu monosakarida yang mempunyai

gugus fungsi aldehid, misalnya glukosa dangalaktosa. Adapun ketosa yaitu suatu mono-sakarida yang mempunyai gugus fungsi keton,misalnya fruktosa.

2. a. Reaksi hidrolisis amilum

2(C6H10O5)n + nH2O enzimamilase

⎯⎯⎯⎯→ nC12H22O11m a l t o s a

Reaksi ini berlanjut ke reaksi berikutnya,sebagai berikut.

C12H22O11 + H2O enzimmaltase

⎯⎯⎯⎯→ 2C6H12O6 glukosa

b. Reaksi hidrolisis sukrosaReaksi ini berlangsung dalam suasana asamencer.

C12H22O11 + H2O enzimmaltase

⎯⎯⎯⎯→ C6H12O6 glukosa

+ C6H12O6 fruktosa

Hasil Identifikasi

Hasil uji Fehling menghasilkanCu2O

Hasil uji Molisch menghasilkanwarna merah–ungu

Hasil uji Molisch menghasilkanwarna merah–ungu

Tidak terjadi perubahan saat diujidengan pereaksi Fehling

Terjadi perubahan warna biru saatdireaksikan dengan iodin

JenisMakanan

a.

b.

c.

d.

e.

JenisKarbohidrat

Galaktosa

Laktosa

Glukosa

Sukrosa

Amilum

CH2OH

H H

H

H

HO OH

OH

OHH

O


3.

C

HC

OH

HO

CH

C

CH2OH

OHH

CHO

O

D-fruktosa

D-fruktosa dalam struktur Haworth diperoleh denganbentuk cincin segi lima yang disebut furan.Karbohidrat yang membentuk struktur cincin segilima disebut furanosa.

O

C

C

HOH2C OH

H

C

OH

C

HCH

2OHHO

H

1

2

4

5

3

⎯⎯→←⎯⎯

OH

C

C

HOH2C

O

H

C

OH

C

HCH

2OHHO

H

1

2

4

5

3

β-D-fruktofuranosa rantai terbuka (posisi –OH ke atas) (D-fruktosa)

⎯⎯→←⎯⎯

O

C

C

HOH2C

OHH

C

OH

C

H

CH2OH

HO

H

1

2

4

5

3

α-D-fruktofuranosa (posisi –OH ke bawah)

4. Pembentukan osazon digunakan untuk meng-identifikasi karbohidrat karena gugus aldehid atauketon pada karbohidrat akan membentuk osazonjika dipanaskan bersama fenilhidrazin terlebihdahulu. Selain itu, pembentukan osazon jugadigunakan untuk membedakan beberapamonosakarida. Misal, glukosa dan galaktosa yangterdapat dalam urine wanita yang sedang menyusui.

Reaksi antara glukosa dengan fenilhidrazin akanmembentuk D-glukosa fenilhidrazon dan berlanjutmembentuk D-glukosazon.

HCO HC = NNHC6H6

HCOH HCOH

HOCH + C6H5NHNH2 → HOCH +

HCOH HCOH

HCOH HCOH

CH2OH CH2OHD-glukosa D-glukosafenilhidrazon

HC = NNHC6H5

C = NNHC6H5

HOCH

2C6H5NHNH2 + H2O ⎯→HCOH

HCOH

CH2OH

+ C6H5NH2 + NH3 + 2H2O

5. Uji Molisch merupakan cara paling umum untukmenunjukkan adanya senyawa karbohidrat dalamsuatu sampel. Cincin berwarna ungu menunjukkanbahwa sampel larutan mengandung karbohidrat.Pereaksi Fehling digunakan untuk menguji sifatkarbohidrat sebagai gula pereduksi. Uji ini positifjika terbentuk endapan merah bata. Oleh karenaitu, kemungkinan sampel larutan mengandungmonosakarida (glukosa, fruktosa, atau galaktosa),maltosa, dan laktosa. Pereaksi Seliwanoffmerupakan uji khusus fruktosa. Pengujian yangdilakukan terhadap sampel larutan menghasilkanwarna merah. Hal ini menunjukkan bahwa sampeltersebut mengandung karbohidrat jenis fruktosa.


Asam amino dapat membentuk ion bermuatanganda karena terjadi pelepasan proton pada gugusasam amino yang sekaligus ditangkap oleh molekulbebas pada gugus amina. Ion bermuatan gandatersebut dikenal dengan ion zwitter.

2. Jawaban: dRumus struktur asam amino treonin adalah:

OCH3 CH CH C

OHOH NH2

H

H C COOH

NH2

H

HO CH2 C COOH

NH2

Serin:

Glisin:

97Kimia Kelas XII

Alanin:

Sistein:

3. Jawaban: dAsam amino yang merupakan asam aminononesensial yaitu alanin, asparagin, asamaspartat, sistein, asam glutamat, glutamin, glisin,prolin, serin, dan tirosin. Asam amino yangmerupakan asam amino esensial di antaranyaarginin, histidin, isoleusin, metionin, fenilalanin,treonin, triptofan, lisin, dan valin.

4. Jawaban: c

CH2

C

H

NH2

COOH CH2

C

H

NH2

COOHHO

Fenilalanin Tirosin

Kedua asam amino tersebut mengandung rantaibenzena.

5. Jawaban: aLisin merupakan asam amino yang bersifat basa.Contoh asam amino yang bersifat asam adalahasam glutamat. Contoh asam amino yang bersifatnetral karena tidak bermuatan adalah sistein danserin. Contoh asam amino yang bersifat hidrofobadalah glisin dan alanin. Asam amino asimetristerdapat pada asam amino optis aktif yaitu asamamino yang mempunyai atom C-α.

6. Jawaban: aIkatan peptida adalah ikatan yang mengaitkan duamolekul asam amino. Ikatan ini terjadi denganmelepaskan molekul air (H – OH).

7. Jawaban: dSifat-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.

8. Jawaban: dProtein yang berfungsi sebagai pengatur reaksidalam tubuh adalah hormon. Enzim merupakanprotein yang berfungsi sebagai biokatalis. Protein

H

CH3 C COOH

NH2

H

HS CH2 C COOH

NH2

kontraktil adalah protein yang berfungsi meng-gerakkan otot. Protein transpor adalah protein yangberfungsi mengangkut O2 ke sel. Protein strukturaladalah protein yang berfungsi melindungi jaringandi bawahnya.

9. Jawaban: dSampel makanan positif mengandung protein jikadiuji dengan reaksi Biuret menghasilkan warnaungu. Uji xantoprotein adalah uji terhadap proteinyang mengandung gugus fenil (cincin benzena).Apabila protein yang mengandung cincin benzenadipanaskan dengan asam nitrat pekat akanterbentuk warna kuning. Warna kuning berubahmenjadi jingga apabila sampel dibuat alkalis (basa)dengan ditetesi larutan NaOH. Bahan yang me-ngandung inti benzena adalah ikan dan putih telur.Uji Pb-asetat digunakan untuk menguji adanyakandungan belerang dalam sampel protein. Ujipositif ditandai dengan terbentuknya endapan hitamPbS.

10. Jawaban: eKegunaan protein sebagai berikut.1) Biokatalis (enzim).2) Mengangkut oksigen ke sel (protein transpor).3) Cadangan makanan (protein cadangan).4) Menggerakkan otot (protein kontraktil).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.Cadangan energi bagi tubuh berasal dari lemak.Antibodi terhadap racun yang masuk ke dalam tubuhberasal dari antioksidan seperti vitamin.

B. Uraian1. Sifat-sifat asam amino sebagai berikut.

a. Asam amino bersifat amfoter yaitu dapatbersifat asam dan basa. Hal ini karena asamamino mempunyai gugus karboksil yangbersifat asam dan juga gugus amina yangbersifat basa.

b. Asam amino dapat membentuk zwitter ionyaitu ion yang bermuatan ganda. Hal ini karenapada asam amino terjadi pelepasan H+ yangsekaligus ditangkap oleh molekul bebas padagugus amina. Adanya zwitter ion mengakibat-kan asam amino memiliki kepolaran yangtinggi, dapat larut dengan baik dalam air, dantidak mudah menguap.

c. Asam amino bersifat optis aktif karena mem-punyai atom C asimetris atau atom C kiral, yaituatom C yang mengikat empat buah gugusyang berbeda (–H, –COOH, –NH2, dan –R),kecuali glisin.


+ R′OH ⎯→R CH CO

OHNH2

+ H2OR CH CO

OR′NH2

+ H2O ⎯→R CH CO

O–

NH2

+ OH–R CH CO

O–

NH3+

2. Reaksi-reaksi yang memperlihatkan sifat amfoterasam amino sebagai berikut.a. Sifat amfoter dapat membentuk ester apabila

direaksikan dengan alkohol.

b. Asam amino dengan air melepaskan OH–

3. Para ahli biokimia menggunakan singkatan untukmenuliskan struktur polipeptida. Setiap asamamino diberi lambang dengan tiga huruf. Contohpolipeptida yang terdiri atas 10 asam aminodituliskan sebagai berikut.Gly – Phe – Cys – Ser – Ala – Gly – Asp – Ala –Lys – AspKeterangan:Gly = glisinPhe = fenilalaninCys = sisteinSer = serinAla = alaninAsp = asam aspartatLys = lisin

Dalam penulisan rangkaian asam amino tersebut,ujung amino (asam amino dengan gugus aminobebas) ditempatkan di sebelah kiri. Sementara itu,ujung karboksil di sebelah kanan. Glisin mempunyaigugus –NH2 bebas, sedangkan asam aspartat(Asp) mempunyai gugus –COOH bebas.

4. a. Adanya ikatan peptida dapat diketahui denganmelakukan uji Biuret yaitu dengan menetesisampel dengan larutan NaOH, kemudianlarutan tembaga(II) sulfat encer sehingga ter-bentuk warna ungu.

b. Adanya cincin benzena dapat diketahuidengan menggunakan uji Xantoprotein yaitudengan memanaskan sampel dengan asamnitrat pekat sehingga terbentuk warna kuningkemudian menjadi jingga.

c. Adanya belerang dapat diketahui denganmemanaskan larutan protein dengan larutanNaOH pekat dan diberi beberapa tetes larutantimbal asetat sehingga terbentuk endapanhitam.

5. Berdasarkan fungsinya, protein dibedakan menjaditujuh sebagai berikut.a. Enzim yang berfungsi sebagai biokatalis,

misal tripsin.b. Protein transpor berfungsi untuk mengangkut

O2 ke sel, contoh hemoglobin.c. Protein cadangan berfungsi sebagai makanan

cadangan, contoh ovalbumin.d. Protein kontraktil berfungsi untuk menggerak-

kan otot, contoh aktin.e. Protein struktural berfungsi untuk melindungi

jaringan di bawahnya, contoh keratin.f. Protein pelindung berfungsi sebagai pelindung

terhadap mikroorganisme patogen, contohantibodi dan trombin.

g. Protein pengatur berfungsi mengatur reaksidalam tubuh, contoh insulin.


Berdasarkan kemiripan struktur kimia yangdimilikinya, lipid digolongkan menjadi trigliserida,fosfolipid, steroid, dan lipoprotein. Nukleat tersusundari asam amino dan sakarida.

2. Jawaban: aLilin merupakan gabungan ester asam lemakdengan alkohol. Kedua bagian tersebut memilikirantai panjang. Misal, mirisil palmitat terbentuk dariester asam palmitat dengan mirisil alkohol.

CH3 – (CH2)14 – C – O – R + O

Ester dari asam palmitat

CH3 – (CH2)28 – CH2 – OH ⎯→ Mirisil alkohol

CH3 – (CH2)14 – C – OCH2 – (CH2)28 – CH3

O Mirisil palmitat

3. Jawaban: d

NH2|

CH3(CH2)12 – CH = CH – CH – CH – CH2OH|

OHSfingosin

99Kimia Kelas XII

CH3(CH

2)12

CH CH CH CH2OH

OH

CH

NHR CO

Seramida

CH3(CH

2)14

C O CH2

O

(CH2)14

CH3

Setilpalmitat

CH3

CH3

CH CH CH CH CH

CH3

CH3

CH3

HO

CH3

Ergosterol

(CH2)7CH

CO

O

H2C

HC

OH2C

C

P

(CH2)14

CH3

O

O

O

OCH(CH

2)5CH

3

OH

(CH2)2N+ CH

3CH

3

CH3

Fosfatidil kolin (lesitin)

4. Jawaban: cLilin yang berasal dari kepala paus atau lumba-lumba adalah setilpalmitat dengan rumus struktursebagai berikut.

O||

CH3(CH2)14 – C – O – CH2 – (CH2)14 – CH3

Rumus struktur a adalah seramida.Rumus struktur b adalah sfingosin.Rumus struktur d adalah mirisil palmitat.Rumus struktur e adalah isoprena.

5. Jawaban: aFitol merupakan hasil hidrolisis klorofil dantermasuk senyawa terpen.

6. Jawaban: eProses hidrogenasi yang digunakan untukpembuatan margarin dapat terjadi dengan bantuankatalis Ni dan gas hidrogen.

7. Jawaban: bTitik lebur asam stearat lebih tinggi daripada titiklebur asam oleat. Hal ini terjadi karena asam stearattermasuk asam lemak jenuh, sedangkan asamoleat termasuk asam lemak tidak jenuh. Meskipunjumlah rantai karbon kedua senyawa sama (18),tetapi ikatan rangkap dua pada asam lemak tidakjenuh mengakibatkan titik lebur menjadi lebih rendah.

8. Jawaban: cTitik lebur paling tinggi dimiliki oleh asam lemakjenuh dengan jumlah karbon paling banyak. Jumlahkarbon paling banyak dimiliki oleh asam arakidatdengan jumlah 20. Asam arakidat juga termasukasam lemak jenuh. Oleh karena itu, asam arakidatmemiliki titik lebur paling tinggi dibanding beberapaasam lemak lain dalam tabel di atas.

9. Jawaban: aHormon kelamin perempuan yang tergolong ste-roid adalah estrogen dan progesteron. Testosterondan andosteron merupakan hormon kelamin laki-laki. Ergosterol berfungsi sebagai provitamin D.Kolesterol merupakan komponen utama empedu.

10. Jawaban: bHidrolisis fosfatidil kolin akan menghasilkan asamlemak, gliserol, fosfat, dan kolin.

B. Uraian1. Asam linoleat memiliki dua ikatan rangkap dua

sedangkan asam linolenat memiliki tiga ikatanrangkap dua. Dengan demikian, titik lebur asamlinolenat lebih rendah daripada asam linoleat.CH3(CH2)3(CH2CH = CH)2(CH2)7COOHasam linoleat

CH3(CH2CH = CH)3(CH2)7COOHasam linolenat

2. a. Trigliserida adalah ester yang terbentuk darigliserol dan asam lemak. Trigliserida biasadisebut dengan lemak atau minyak.

b. Fosfolipid adalah trigliserida yang satu asamlemaknya digantikan oleh gugus fosfat. Gugusfosfat tersebut mengikat gugus alkoholnitrogen. Rumus umumnya sebagai berikut.

O||

H2C – O – C – R1

| O| ||

HC – O – C – R2

| O| ||

H2C – O – P – O – H|

OH

← dapat disubstitusi olehgas tertentu



Ketosa adalah monosakarida yang mempunyaigugus fungsi keton, contoh fruktosa.

2. Jawaban: aSifat-sifat fisik karbohidrat sebagai berikut.1) Pada suhu kamar, karbohidrat dapat berupa

zat padat, hablur tidak berwarna (misalsukrosa dan glukosa), zat padat amorf (misalpati), dan basa serat (misal selulosa).

2) Sebagian besar karbohidrat bersifat dapatmemutar bidang polarisasi cahaya.

3. Jawaban: bDisakarida yang terbentuk dari glukosa danfruktosa yaitu sukrosa. Jika dihidrolisis, sukrosaakan terpecah dan menghasilkan glukosa danfruktosa. Laktosa terbentuk dari galaktosa danglukosa. Selulosa merupakan polisakarida.Maltosa terbentuk dari dua molekul glukosa.Galaktosa merupakan monosakarida.

4. Jawaban: aLaktosa merupakan disakarida yang terbentuk dariglukosa dan galaktosa. Dengan demikian, apabilamengalami hidrolisis akan membentuk kembalimonosakarida-monosakarida pembentuknya.

5. Jawaban: aPada atom C asimetris nomor 2, gugus –OHberada di posisi kanan dan gugus –H berada diposisi kiri. Dengan demikian, senyawa tersebutberbentuk D dengan nama D-gliseraldehid.

CHO

HCHO

CH2OH

= L-gliseraldehid

CHO

OHC

OH

H

CH

CH2OH

= D-eritrosa

c. Steroid adalah lipid yang bukan turunan esterdan tidak memiliki gugus asam lemak. Steroidmerupakan molekul organik kompleks yanglarut dalam lemak dan merupakan komponenutama jaringan sel.

d. Lipoprotein adalah lipid yang terbentuk darilipid dan asam amino.

3. 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.

4. Lipid berfungsi sebagai sumber energi (bahanbakar), merupakan komponen struktural penyusunmembran, dan sebagai lapisan pelindung vitaminserta hormon.

5. Rumus struktur kolesterol:

CH3

CH3

CH CH2

CH2

CH2

CH

CH3

CH3

CH3

HO

Rumus struktur ergosterol:

CH3

CH3

CH CH CH CH CH

CH3

CH3

CH3

HO

CH3

Berdasarkan rumus struktur tersebut terlihat bahwaergosterol memiliki ikatan rangkap C=C antaraatom C nomor 7 dan 8 serta ikatan rangkap C=Cantara atom C nomor 19 dan 20. Selain itu, ergos-terol juga memiliki gugus metil pada atom C nomor21. Sementara itu, pada kolesterol tidak terdapatdua buah ikatan rangkap dua dan gugus metil padaatom C nomor tersebut.

101Kimia Kelas XII

R H R

C C N C C N

O H O H H

CHO

OHC

H

H

CHO

CH2OH

= L-eritrosa

CHO

HC

OHCH

CH2OH

HO

= D-treosa

6. Jawaban: bSifat-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.

7. Jawaban: cAmilum mengandung dua senyawa yangmerupakan polimer dari glukosa, yaitu amilosa danamilopektin. Amilosa dapat larut dalam air panas,sedangkan amilopektin tidak larut dalam air panas.Oleh karenanya, tepung yang dicampur dengan airpanas akan membentuk koloid.

8. Jawaban: bStruktur galaktosa mirip dengan glukosa.Perbedaan keduanya terdapat pada letak gugus–OH pada atom karbon nomor 4. Gugus –OHsenyawa galaktosa terletak di sebelah kiri,sedangkan gugus –OH senyawa glukosa terletakdi sebelah kanan.

9. Jawaban: dGlukosa tergolong gula yang mengandung gugus Oaldehid (–C B ). Adanya gugus aldehid ini, meng- \ Hakibatkan glukosa dapat mereduksi dan meng-hasilkan warna merah bata dari Cu2O O O–CB + 2CuO ⎯→ –C B + Cu2O \ \ H OH

10. Jawaban: eSuatu senyawa membentuk endapan cermin peraksaat bereaksi dengan pereaksi Tollens, artinyasenyawa tersebut mungkin monosakarida(glukosa, fruktosa, dan galaktosa), maltosa, danlaktosa. Jika dihidrolisis, senyawa tersebutmenghasilkan dua macam karbohidrat yangberlainan. Jadi, senyawa tersebut merupakandisakarida yaitu laktosa.

11. Jawaban: d

Rumus struktur asam amino tersebut sebagai berikut.

serin = HO C

H

NH2

COOHCH2

glisin = C

H

NH2

COOHH

prolin =

CH

CH2

COOHN

H2C

H2C

H

sistein = C

H

NH2

COOHHS CH2

tirosin = C

H

NH2

COOHHO CH2

Jadi, asam amino yang mengandung cincin aromatikadalah tirosin. Tirosin mengandung cincin benzena.

12. Jawaban: aRumus struktur yang merupakan gugus ulang darisuatu protein adalah:

13. Jawaban: dDenaturasi protein adalah hilangnya sifat-sifatalamiah protein karena rusaknya struktur-strukturprotein selain struktur utama. Proses denaturasiprotein dapat terjadi akibat penambahan alkoholdan larutan garam, serta pemanasan.

14. Jawaban: bProtein yang pertama kali berhasil ditentukanstruktur primernya adalah insulin. Insulin merupakanhormon yang berfungsi mengatur kadar gula darah.Insulin digunakan untuk terapi bagi orang yangmenderita kekurangan insulin (diabetes melitus).Miosin berperan dalam sistem kontraksi ototkerangka. Fibroin merupakan komponen utamadalam serat sutra dan jaring laba-laba. Trombinmerupakan protein penggumpal darah jika sistempembuluh terluka. Ribonuklease merupakan proteinyang berfungsi sebagai biokatalisator (enzim).


15. Jawaban: e

CH3

CH

NH2

COOH

CH3

CH2

CH C

H

NH2

COOH

CH3

Keduanya mengandung gugus R berupa rantaikarbon alifatik.

16. Jawaban: dUji keberadaan protein (ikatan peptida) dilakukandengan cara mereaksikannya dengan pereaksiBiuret. Hasil positif jika memberikan warna ungu.Pada tabel tersebut, bahan makanan yangmengandung protein adalah K, M, dan O.

17. Jawaban: dKelebihan asam amino di dalam tubuh akan diubahmenjadi asam piruvat dan digunakan sebagaisumber energi. Enzim merupakan protein. Arginindan asam aspartat merupakan asam amino.

18. Jawaban: eSistein merupakan asam amino nonesensial.Sementara itu, isoleusin, metionin, triptofan, danhistidin merupakan asam amino esensial.

19. Jawaban: aFungsi protein adalah nomor 1) dan 3). Sementaraitu, nomor 2) merupakan fungsi karbohidrat. Nomor4) merupakan fungsi lemak. Nomor 5) merupakanfungsi DNA.

20. Jawaban: dAdanya protein dalam sampel makanan dapat diujidengan uji Biuret. Uji positif jika memberikan warnaungu. Adanya belerang dalam protein, dapat diujidengan reaksi Pb(II) asetat. Uji positif jika mem-berikan warna hitam. Jadi, protein yangmengandung belerang adalah susu dan putih telur.

21. Jawaban: dSifat fisika asam lemak di antaranya memilikikelarutan dalam air yang semakin berkurangseiring dengan bertambahnya rantai karbon. Asamlemak dengan rantai karbon sangat panjang tidaklarut dalam air. Asam lemak tidak jenuh denganjumlah ikatan rangkap dua yang semakin banyakmemiliki titik lebur yang semakin rendah. Asamlemak jenuh dengan rantai karbon pendekmempunyai titik lebur rendah. Salah satu sifatkimia asam lemak yaitu dalam air akan terionisasisebagian dan melepaskan ion H+.

22. Jawaban: eReaksi oksidasi asam lemak tidak jenuh meng-akibatkan terbentuknya gugus –COOH danterputusnya ikatan rangkap dua C = C.

23. Jawaban: bAsam laurat merupakan salah satu asam lemakjenuh. Asam lemak ini tidak mengandung ikatanrangkap dua pada rantai karbonnya. Sementaraitu, asam palmitoleat, asam linolenat, asam oleat,dan asam linoleat merupakan asam lemak yangmengandung ikatan rangkap dua pada rantaikarbonnya.

24. Jawaban: eFungsi 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.Biokatalis reaksi senyawa organik di dalam selmerupakan fungsi enzim.

25. Rumus struktur kolesterol ditunjukkan oleh . . . .

a.CH

3

CH3

CH CH2

CH2

CH2

CH

CH3

CH3

CH3

HO

b.

CH3

HO

O

c.CH

3

CH3

CH CH2

CH2

CH2

CH

CH3

CH3

CH3

HO

d. CH3

CH3

CH CH CH CH CH

CH3

CH3

CH3

HO

CH3

e. CH3

CH3

CH CH2

CH2

COOH

CH3

HO

OH

alanin isoleusin

103Kimia Kelas XII

26. Jawaban: dLipopolisakarida merupakan gabungan antara lipiddengan polisakarida (karbohidrat). Berbeda denganlipoprotein yang terdapat dalam plasma darahmanusia, lipopolisakarida terdapat dalam dindingsel beberapa bakteri. Manusia dan hewan tidakmemiliki dinding sel. Sementara itu, dinding seltumbuhan tersusun dari selulosa dan dinding seljamur tersusun dari kitin.

27. Jawaban: cRumus struktur tersebut memiliki nama skualen.Senyawa tersebut diperoleh dari minyak ikan hiu.

28. Jawaban: bTestosteron merupakan hormon kelamin laki-laki.Estrogen adalah steroid yang terdapat pada hormonkelamin wanita. Dehidrokolesterol dan ergosterolberfungsi sebagai provitamin D. Kolesterolmerupakan komponen utama empedu.

29. Jawaban: eTerpen adalah salah satu jenis lipid, sama halnyadengan steroid.Beberapa jenis steroid sebagai berikut.1) kolesterol;2) 7-dehidrokolesterol;3) ergosterol;4) hormon kelamin;5) asam-asam empedu.

30. Jawaban: dGliserol termasuk alkohol. Gliserol memiliki gugustrihidroksi alkohol pada ketiga atom karbonnya.Rumus strukturnya:

OH

OH

CH2

CH

OHCH2

B. Uraian1. Struktur pentosa

C

OHC

OH

H

CH

C

CH2OH

OHH

O

OH

dan

C

OHC

OH

H

CH

C

CH2OH

OHH

O

OH

Reaksi positif terhadap Tollens dan Fehling

C

OHC

OH

H

CH

C

CH2OH

OHH

O

HC

OHC

OH

H

CH

C

CH2OH

OHH

O

OH

Struktur lingkar 6 dari pentosa

2. Perbedaan amilosa dan amilopektin sebagaiberikut.

3. Apabila dalam urine terdapat asam urat ataukreatinin, kedua senyawa ini dapat mereduksipereaksi Fehling, tetapi tidak dapat mereduksipereaksi Benedict. Apabila urine seseorangmembentuk endapan merah bata setelah ditetesipereaksi Benedict, disimpulkan bahwa dalam urinetersebut terkandung glukosa. Hal ini mengindikasi-kan bahwa orang tersebut mengidap penyakitdiabetes melitus.

4. Kegunaan selulosa sebagai berikut.a. Pembuatan kain katun.b. Pembuatan kertas saring.c. Pembuatan kertas pembungkus rokok.

AgO/Tollens Ag(s)endapan perak

⎯⎯⎯⎯→

CuO/Fehling Cu2O(s)endapan merah

bata

⎯⎯⎯⎯→

+

OH

H OH

H

OHHO H

OH

H

C

OHC

OH

H

CH

C

CH2OH

OHH

O

H

No.

1.

2.

3.

4.

5.

Amilosa

Kurang larut dalamalkohol

Larut dalam air panas

Dengan iodin berwarnabiru

Terdiri atas 250–300 unitglukosa

Antarglukosa terikatdengan ikatan α–1,4-glikosidik → rantai lurus

Amilopektin

Larut dalam alkohol

Tidak larut dalam airpanas

Dengan iodin berwarnaungu atau merah lem-bayung

Terdiri atas lebih dari1.000 unit glukosa

Antarglukosa terikatdengan ikatan α–1,4glikosidik dan sebagianikatan α–1,6 glikosidik→ rantai bercabang


5. Asam amino esensial tidak disintesis dalam tubuh.Sebaliknya, asam amino nonesensial dapatdisintesis dalam tubuh. Contoh asam aminoesensial yaitu arginin, histidin, isoleusin, leusin,lisin, metionin, dan fenilalanin. Sementara itu,contoh asam amino nonesensial yaitu alanin,asparagin, sistein, serin, dan glisin.

6. Protein yang ditambahkan enzim protease akanmengalami hidrolisis menjadi beberapa asamaminonya. Enzim protease terdiri atas enzimproteinase dan enzim peptidase. Enzim proteinaseakan memecah protein menjadi molekul yang lebihkecil. Pemecahan protein ini dibantu enzimpeptidase yang memecahkan polipeptida-polipeptida.

7. Uji ninhidrin adalah uji umum untuk protein danasam amino. Ninhidrin dapat mengubah asamamino menjadi suatu aldehid. Uji ini dilakukandengan menambahkan beberapa tetes larutanninhidrin yang tidak berwarna ke dalam sampel,kemudian dipanaskan beberapa menit. Adanyaprotein atau asam amino ditunjukkan olehterbentuknya warna ungu. Uji Biuret adalah ujiumum untuk protein (ikatan peptida), tetapi tidakdapat menunjukkan asam amino bebas. Zat yangakan diselidiki mula-mula ditetesi larutan NaOH,kemudian ditambah larutan tembaga(II) sulfat yangencer. Jika terbentuk warna ungu berarti zattersebut mengandung protein.

8. Proses penyabunan terjadi apabila lemak direaksi-kan dengan NaOH atau KOH sehingga terbentukgliserol dan sabun. Reaksinya sebagai berikut.

O

O

H2C

HC

OH2C

C

C

C

R

R

RO

O

O

+ 3NaOH →

OH

OH

H2C

HC

OHH2C

+ 3RCOONa

Lemak Natrium Gliserol Sabunhidroksida

(basa kuat)

9. Dalam reaksi hidrogenasi pada lemak terjadipemecahan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal.Reaksi ini memiliki arti penting karena mengubahasam lemak cair menjadi asam lemak padat,contoh hidrogenasi asam oleat menjadi asamstearat. Reaksi hidrogenasi melibatkan gashidrogen atau Ni sebagai katalis.

O

H2COC(CH2)7CH == CH(CH2)7CH3O

HCOC(CH2)7CH == CH(CH2)7CH3O

H2COC(CH2)7CH == CH(CH2)7CH3

O

H2COC(CH2)16CH3O

HCOC(CH2)16CH3O

H2COC(CH2)16CH3

10. Makanan yang mengandung terlalu banyak lemakjenuh akan mengakibatkan timbunan asam lemakpada dinding saluran darah sehingga terjadipenyumbatan pembuluh darah. Akibat selanjutnyayaitu memicu tekanan darah tinggi, seranganjantung, dan strok.

23H (katalis)T dan Ptidak berlebih

⎯⎯⎯⎯⎯⎯→

105Kimia Kelas XII

heru

A. Pilihlah jawaban yang tepat!

1. Jawaban: aKonfigurasi elektron unsur 27

13M dan 8035X sebagai

berikut.2713M = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

(jumlah elektron valensi = 3)8035X = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5

(jumlah elektron valensi = 7)

Unsur M mencapai kondisi stabil seperti gas mulia(struktur oktet) dengan cara melepaskan 3 elektronsehingga terbentuk ion M3+. Sementara itu, unsurX mencapai kondisi stabil seperti gas mulia(struktur oktet) dengan menangkap 1 elektronsehingga membentuk ion X–. Jika unsur M dan Xbergabung akan membentuk senyawa MX3 melaluiikatan ion. Ikatan ion terbentuk antara unsur logamdengan unsur nonlogam berdasarkan serah terimaelektron atau antara ion positif dengan ion negatif.Adapun ikatan kovalen terjadi antara unsurnonlogam dengan unsur nonlogam berdasarkanpemakaian bersama pasangan elektron.

2. Jawaban: dUnsur 59

27X memiliki konfigurasi elektron sebagaiberikut.5927X = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7

Unsur X dapat membentuk ion X2+ denganmelepaskan 2 elektron pada kulit terluarnya yaitupada subkulit 4s. Dengan demikian konfigurasielektron ion X2+ sebagai berikut.X2+ = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s0 3d7

atauX2+ = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7

Elektron terakhir terletak pada subkulit 3d.

Bilangan kuantum elektron terakhir ion tersebutsebagai berikut.n = 3

= 2m = –1

s = –12

Jadi, harga keempat bilangan kuantum elektron ter-

akhir ion X2+ yaitu n = 3, = 2, m = –1, dan s = –12

3. Jawaban: aSenyawa I mempunyai titik didih rendah dan tidakdapat menghantarkan arus listrik dalam bentuklarutannya sehingga senyawa I merupakansenyawa yang memiliki ikatan kovalen nonpolar.senyawa II mempunyai titik didih tinggi dan dapatmenghantarkan arus listrik dalam bentuk larutannyasehingga senyawa II merupakan senyawa yangmemiliki ikatan ion. Senyawa III mempunyai titikdidih rendah dan dapat menghantarkan arus listrikdalam bentuk larutannya sehingga senyawa IIImerupakan senyawa yang memiliki ikatan kovalenpolar.

4. Jawaban: bIkatan hidrogen adalah ikatan yang terjadi antaraatom H dalam suatu molekul dengan atom F, O,atau N dari molekul lain. Ikatan hidrogenmerupakan ikatan yang terjadi antarmolekul.Berdasarkan ilustrasi tersebut, ikatan hidrogenditunjukkan oleh nomor 2). Nomor 1), 3), 4), dan 5)merupakan ikatan kovalen tunggal.

5. Jawaban: dMenurut hukum kekekalan massa, massa zatsebelum bereaksi = massa zat sesudah bereaksi.Dengan demikian penentuan perbandingan massaFe dan massa S dapat menggunakan datapercobaan 3). Berdasarkan data percobaan 3),perbandingan massa Fe : massa S = 14,0 : 8,0 =7 : 4.Berdasarkan harga massa atom relatifnya,perbandingan mol Fe : mol S dalam senyawa FeSsebagai berikut.

h h hh j h j–2 –1 0 +1 +2

106 Latihan Ujian Nasional

Mol Fe : mol S = (1 × Ar Fe) : (1 × Ar S)= (1 × 56) : (1 × 32)= 56 : 32= 7 : 4

Jadi, pada beberapa percobaan dalam tabeltersebut akan menghasilkan sisa sebagai berikut.

6. Jawaban: bVolume gas CO2 = 20 LVolume campuran gas = 8 LMisal:volume CH4 = x Lvolume C3H8 = (8 – x)LPerbandingan mol = perbandingan koefisien =perbandingan volume.Reaksi ICH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)x L 2x L x L 2x L

Reaksi IIC3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g)(8 – x) L 5(8 – x) L 3(8 – x) L 4(8 – x) L

Volume gas CO2 = 20 Lx L + 3(8 – x) L = 20 L

x + 24 – 3x = 2024 – 2x = 20

2x = 4x = 2

Dengan demikian:Volume CH4 = 2 L

% CH4 = 4Volume CHVolume campuran

× 100%

= 2 L8 L × 100% = 25%

Volume C3H8 = (8 – x)= 8 – 2 = 6L

% C3H8 = 3 8Volume C HVolume campuran

× 100%

= 6 L8 L × 100% = 75%

Jadi, persentase gas metana dan propana berturut-turut adalah 25% dan 75%.

7. Jawaban: cPadatan kalsium karbonat (CaCO3) direaksikandengan larutan asam klorida (HCl) menghasilkanlarutan kalsium klorida (CaCl2), air (H2O), dan gaskarbon dioksida (CO2). Persamaan reaksi belumsetaranya sebagai berikut.

CaCO3(s) + HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O( ) + CO2(g)Jika dimisalkan, persamaan reaksi menjadi:aCaCO3(s) + bHCl(aq) → cCaCl2(aq) + dH2O( ) +eCO2(g)Misal: a = 1Ca: a = c

1 = cc = 1

C: a = e1 = ee = 1

Cl: b = 2cb = 2(1)b = 2

H: b = 2d 2 = 2d2d = 2 d = 1

O: 3a = d + 2e3(1) = 1 + 2(1)

3 = 1 + 23 = 3

Jadi, persamaan reaksi setaranya sebagai berikut.CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O( ) +CO2(g)

8. Jawaban: eLarutan elektrolit kuat menghasilkan nyala lamputerang, terdapat banyak atau sedikit gelembunggas, serta memiliki α = 1 seperti larutan 3) dan 4).Larutan 1) dan 5) termasuk larutan elektrolit lemah.Larutan 1) menghasilkan nyala lampu redup, meng-hasilkan sedikit gelembung gas, serta memiliki0 < α < 1 (α = 0,05), sedangkan larutan 5) tidakmenyalakan lampu, memiliki 0 < α < 1(α = 0,02), serta menghasilkan sedikit gelembunggas. Larutan 2) termasuk larutan nonelektrolitkarena tidak menyalakan lampu, tidak menghasil-kan gelembung gas, dan memiliki α = 0.

9. Jawaban: cρHCl = 1,08 g/mL% berat HCl = 17%Mr HCl = 36,5V1 = 1 mLV2 = 1000 mLSebelum diencerkan:

M1 = r

%HCl 10M HCl

ρ× ×

= × ×1,08 17 1036,5

= 5,03 M = 5 M

Setelah diencerkan:M1 × V1 = M2 × V25 × 1 = M2 × 1000

Massa Fe(gram)

5,611,014,018,2

Massa S(gram)

4,06,08,0

10,0

Massa FeS(gram)

0,8 gram S0,5 gram Fe

-0,7 gram Fe

Massa FeS(gram)

8,816,522,027,5

107Kimia Kelas XII

heru

M2 = ×5 11.000

= 0,005 M

[HCl] = 0,005 M

HCl(aq) → H+(aq) + Cl–(aq)0,005M 0,005M 0,005M

pH = –log [H+]= –log (0,005)= –log (5 × 10–3)= 3 – log 5

10. Jawaban: aTitrasi CH3COOH dengan NaOH merupakan titrasiasam lemah dengan basa kuat.1) pH larutan sebelum dititrasi ditentukan oleh

konsentrasi H+ dalam CH3COOH.MCH3COOH = 0,1 MKa = 10–5

[H+] = ×3a CH COOHK M

= − ×510 0,1

= −610 = 10–3 M

pH = –log [H+]= –log (10–3) = 3

pH sebelum dititrasi sebesar 3.2) Sebelum mencapai titik ekuivalen, pH larutan

cenderung tetap karena penambahan sedikitbasa NaOH mengakibatkan terbentuknyapenyangga asam.

3) Titik ekuivalen terjadi saat penambahan 25 mLNaOH. Larutan yang terjadi bersifat basa(pH > 7) karena mengandung garamCH3COONa yang bersifat basa.

4) Setelah melewati titik ekuivalen, pH larutanditentukan oleh konsentrasi NaOH danmengalami kenaikan.

Jadi, kurva titrasi CH3COOH 0,1 M dengan NaOH0,1 M ditunjukkan oleh kurva a.

11. Jawaban: cLarutan penyangga adalah campuran dari:1) asam lemah dengan garamnya;2) basa lemah dengan garamnya;3) asam lemah dengan basa kuat dan jika

direaksikan sisa asam lemah;4) basa lemah dengan asam kuat dan jika

direaksikan sisa basa lemah.Adapun penjelasan untuk tiap-tiap campuransebagai berikut.1) Campuran NH4Cl dengan HI tidak dapat

membentuk larutan penyangga karenamerupakan campuran garam dan asam kuat.

2) Campuran KOH dengan HCl merupakancampuran basa kuat dengan asam kuat.Dengan demikian, campuran ini tidak dapat

membentuk larutan penyangga.3) Campuran NH4OH dan NH4Cl merupakan

campuran basa lemah dengan garamnya.Campuran ini dapat membentuk larutanpenyangga (penyangga basa).

4) Campuran KOH dengan HCOOK merupakancampuran basa kuat dengan garamnya.Dengan demikian, campuran ini tidak dapatmembentuk larutan penyangga.

5) Campuran NaOH dengan CH3COOH merupa-kan campuran basa kuat dengan asam lemah.Reaksi antara NaOH dengan CH3COOHdituliskan sebagai berikut.

CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) +H2O( )

VNaOH = 50 mLMNaOH = 0,1 MnNaOH = MNaOH × VNaOH

= 0,1 × 50 = 5 mmolVCH3COOH = 50 mLMCH3COOH = 0,1 M

nCH3COOH = MCH3COOH × VHCl = 0,1 × 50 = 5 mmol

CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O( )m : 5 mmol 5 mmol - -r : 5 mmol 5 mmol 5 mmol 5 mmol––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– +s : - - 5 mmol 5 mmol

Oleh karena setelah direaksikan asam lemah habisbereaksi, maka campuran 50 mL NaOH 0,1 M dan50 mL CH3COOH 0,1 M tidak dapat membentuklarutan penyangga.

12. Jawaban: eGaram yang dapat membirukan kertas lakmusmerah adalah garam yang bersifat basa. Garamyang bersifat basa terbentuk dari asam lemah danbasa kuat.1) KI terbentuk dari basa kuat (KOH) dan asam

kuat (HI) sehingga garam tersebut bersifatnetral.

2) NH4Br terbentuk dari basa lemah (NH4OH)dan asam kuat (HBr) sehingga garam tersebutbersifat asam.

3) NaF terbentuk dari basa kuat (NaOH) dan asamlemah (HF) sehingga garam tersebut bersifatbasa.

4) (NH4)2CO3 terbentuk dari basa lemah (NH4OH)dan asam lemah (H2CO3) sehingga garamtersebut dapat bersifat asam atau basatergantung harga Ka dan Kb.

5) (HCOO)2Ca terbentuk dari basa kuat(Ca(OH)2) dan asam lemah (HCOOH)sehingga garam tersebut bersifat basa.


Jadi, garam yang dapat membirukan kertas lakmusmerah ditunjukkan oleh nomor 3) dan 5).

13. Jawaban: bpH = 10pOH = 14 – pH = 14 – 10 = 4pOH = –log [OH–]4 = –log [OH–][OH–] = 10–4 MMg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH–(aq)

12 × 10–4 M 10–4 M

Ksp = [Mg2+] [OH–]2

= (12 × 10–4)(10–4)2

= 5 × 10–13

Jadi, harga hasil kali kelarutan Mg(OH)2 adalah5 × 10–13.

14. Jawaban: dTekanan uap larutan dipengaruhi oleh jumlah molzat terlarut nonvolatil. Semakin banyak mol zatterlarut nonvolatil, tekanan uap larutan semakinkecil. Berdasarkan diagram batang tersebut, larutanyang mempunyai tekanan uap larutan paling besaradalah larutan N. Sementara itu, larutan yangmempunyai tekanan uap larutan paling kecil adalahlarutan O.

15. Jawaban: b

16. Jawaban: cSenyawa yang digunakan sebagai bahan pem-buatan zat warna diazo adalah anilina, sedangkansenyawa yang digunakan sebagai parfum sabunadalah nitrobenzena. Fenol digunakan sebagaiantiseptik. Asam salisilat digunakan sebagai zatantijamur dalam bentuk salep. Asam benzenasulfonat digunakan sebagai bahan pembuatansakarin dan obat-obat sulfat.

17. Jawaban: eSenyawa organik adalah senyawa mengandungunsur C, H, dan O. Adapun sifat-sifat senyawaorganik sebagai berikut.1) Kebanyakan berasal dari makhluk hidup dan

beberapa dari hasil sintesis.2) Reaksi berlangsung lambat.3) Memiliki titik didih dan titik leleh rendah.4) Pada umumnya tidak dapat menghantarkan

arus listrik.5) Gas hasil pembakaran dapat mengeruhkan air

kapur.

18. Jawaban: ePereaksi Fehling, Benedict, dan Tollens digunakanuntuk menguji adanya gula pereduksi (karbohidratkecuali sukrosa, amilum, dan selulosa). Sukrosadan amilum tidak termasuk gula pereduksisehingga tidak menghasilkan endapan merah batasaat diuji dengan pereaksi Fehling atau Benedictserta tidak menghasilkan cermin perak saat diujidengan pereaksi Tollens. Sementara itu, maltosabereaksi positif dengan pereaksi Benedictmenghasilkan endapan merah bata. Uji Seliwanoffdigunakan untuk membedakan glukosa danfruktosa. Fruktosa bereaksi positif dengan pereaksiSeliwanoff menghasilkan warna merah, sedangkanglukosa tidak memberikan warna merah. Iodindigunakan untuk uji polisakarida (amilum, glikogen,dan dekstrin). Ketika diuji dengan iodin, amilummenghasilkan warna biru, glikogen menghasilkanwarna merah kecokelatan, dan dekstrin meng-hasilkan warna merah anggur.

19. Di antara senyawa-senyawa berikut yang memilikititik didih paling tinggi adalah . . . .a. pentanab. 3-etilpentanac. 2-metilpentanad. 3-metilpentanae. 2,2-dimetil-3-etilpentanaJawaban: eSemakin panjang rantai karbon (atom C semakinbanyak) maka titik didihnya semakin tinggi. Jumlahatom C dalam tiap-tiap senyawa hidrokarbon padasoal sebagai berikut.1) pentana → memiliki 5 atom C2) 3-etilpentana → memiliki 7 atom C3) 2-metilpentana → memiliki 6 atom C4) 3-metilpentana → memiliki 6 atom C5) 2,2-dimetil-3-etilpentana → memiliki 9 atom CJadi, senyawa yang memiliki titik didih paling tinggiadalah 2,2-dimetil-3-etilpentana.

Contoh PenerapanSifat Koloid

a.

b.

c.

d.

e.

f.

Penggunaan tanah diatomepada proses pemutihan gulapasir.

Terjadinya warna biru di langitpada siang hari.

Pembentukan delta di daerahmuara.

Sorot lampu proyektor digedung bioskop.

Identifikasi jenazah melaluites DNA.

Proses cuci darah bagi pen-derita gagal ginjal.

Adsorpsi

Efek Tyndall

Koagulasi

Efek Tyndall

Elektroforesis

Dialisis

109Kimia Kelas XII

heru

Rumus Strukturdan Nama Senyawa

Kegunaan

Desinfektan dalam karbol, peng-awet kayu, serta bahan bakuobat-obatan dan zat warna.

Fenol

1

2345

67

20. Jawaban: bO

H3C – CH – C – CH2 – CH – CH3

C2H5 CH3

Senyawa di atas termasuk alkanon dengan rantaiinduk heptanon (7 atom C). Penomoran dimulaidari sebelah kanan bawah sehingga cabang metil(–CH3) terletak pada atom C nomor 2 dan 5 serta O gugus – C – pada nomor 4. Dengan demikian,nama senyawa tersebut adalah 2,5-dimetil-4-heptanon.

21. Jawaban: eReaksi pada soal merupakan reaksi esterifikasiyang terjadi antara asam butanoat dengan2-propanol. Persamaan reaksinya dapat dituliskansebagai berikut.

O

H3C – CH2 – CH2 – C – OH + H3C – CH – CH3

OHO

→ H3C – CH2 – CH2 – C – O – CH – CH3 + H2O

CH3

Senyawa hasil reaksi merupakan senyawa esteryang memiliki nama IUPAC isopropil butanoat.

22. Jawaban: a

23. Jawaban: bSenyawa turunan benzena yang berfungsi sebagaibahan baku pembuatan plastik adalah stirena.Rumus struktur stirena ditunjukkan oleh strukturb. Adapun kegunaan senyawa turunan benzenalainnya sebagai berikut.

24. Jawaban: dSenyawa karbon yang memiliki rumus umumCnH2nO adalah aldehid dan keton. Berdasarkanhasil percobaan dengan pereaksi Tollens yangmenghasilkan endapan perak, maka kemungkinansenyawa tersebut adalah aldehid. Senyawa aldehidmemiliki gugus fungsi –CHO. Sementara itu,senyawa keton bereaksi negatif dengan pereaksiTollens dan memiliki gugus fungsi –CO–.

25. Jawaban: dKegunaan lemak sebagai berikut.1) Sumber energi cadangan.2) Komponen struktural penyusun membran.3) Pelarut vitamin atau hormon.4) Melindungi organ tubuh.5) Menjaga suhu tubuh.

26. Jawaban: cStruktur polimer pada soal merupakan strukturbakelit. Bakelit banyak digunakan sebagai peralatanlistrik seperti sakelar listrik. Pipa air biasanya terbuatdari polivinil klorida (PVC), serat tekstil biasanyaterbuat dari dakron, pelapis panci antilengketbiasanya terbuat dari teflon, dan plastik kemasanmakanan biasanya menggunakan polistirena.

27. Jawaban: cReaksi eksoterm adalah reaksi yang disertaidengan pelepasan kalor. Reaksi ini ditandai denganadanya kenaikkan suhu, seperti yang ditunjukkanoleh gambar 2) dan 3). Adapun gambar 1) dan 4)menunjukkan reaksi endoterm yaitu reaksi yangmembutuhkan kalor dan ditandai dengan pe-nurunan suhu.

28. Jawaban: bPersamaan reaksi setara pembakaran sempurnagas C2H2 sebagai berikut.

C2H2(g) + 52 O2(g) → 2CO2(g) + H2O( )

Polimer Jenis Polimerisasi

1)2)3)4)5)

KondensasiAdisiAdisiAdisiKondensasi

ProteinPolietilenaKaret alamPVCAmilum

Monomer

Asam aminoEtenaIsoprenaVinil kloridaGlukosa

Rumus Strukturdan Nama Senyawa

Kegunaan

Bahan baku pembuatan asambenzoat dalam industri, bahanbaku pembuatan peledak TNT,dan sebagai pelarut senyawaorganik.

Bahan dasar pembuatan zatwarna diazo, obat-obatan, bahanbakar roket, dan bahan peledak.

Parfum sabun, bahan semirsepatu, insulator listrik, sertabahan pembuatan anilina.

Toluena

Anilina

Nitrobenzena


Entalpi pembakaran 1 mol gas C2H2:

ΔHc° C2H2 =ΣΔHf°produk – ΣΔHf°reaktan

= {(2 × ΔHf°CO2) + (ΔHf°H2O)} –

{(ΔHf°C2H2) + (52 × ΔHf°O2)}

= {((2 × (–393)) + (–285)} – {(227) + (52 × 0)}

= (–786 – 285) – 227=–1.298 kJ/mol

Entalpi pembakaran 0,13 gram gas C2H2= mol C2H2 × ΔHc° C2H2

= 0,1326 × (–1.298)

= 0,005 × (–1298) = –6,49 kJJadi, entalpi pembakaran sempurna 0,13 gram gasC2H2 sebesar –6,49 kJ.

29. Jawaban: cLaju reaksi pembentukan gas hidrogen pada suhu27°C.

vH2 = 2HV

t

ΔΔ =

36 1230 10

−− = 1,2 mL/detik

Jadi, laju reaksi pembentukan gas hidrogensebesar 1,2 mL/detik.

30. Jawaban: c2H2S(g) + 3O2(g) 2H2O(g) + 2SO2(g)

jumlah koefisien jumlah koefisienpereaksi = 5 hasil reaksi = 4

Jika volume diperbesar, kesetimbangan akanbergeser ke arah zat yang koefisiennya lebih besar.Pada reaksi kesetimbangan di atas, kesetimbang-an bergeser ke arah pereaksi atau ke kiri (jumlahkoefisien pereaksi > jumlah koefisien hasil reaksi).Dengan demikian, jumlah partikel pereaksi (H2Sdan O2) bertambah dan jumlah partikel hasil reaksi(H2O dan SO2) berkurang.

31. Jawaban: dLaju reaksi 1) terhadap 2) dipengaruhi olehkonsentrasi dan luas permukaan karena suhunyasama, tetapi bentuk padatan seng dan konsentrasilarutan HCl berbeda. Laju reaksi 1) terhadap 3)dipengaruhi oleh suhu karena bentuk padatan logamseng dan konsentrasi larutan HCl sama, tetapisuhunya berbeda. Laju reaksi 2) terhadap 3)dipengaruhi oleh suhu, luas permukaan, dankonsentrasi larutan HCl karena suhu, bentukpadatan seng, dan konsentrasi larutan HClberbeda. Laju reaksi 3) terhadap 5) dipengaruhi olehluas permukaan karena konsentrasi larutan HCldan suhunya sama, tetapi bentuk padatan sengberbeda. Laju reaksi 4) terhadap 5) dipengaruhi olehluas permukaan dan konsentrasi larutan HCl karenasuhunya sama, tetapi bentuk padatan seng dankonsentrasi larutan HCl berbeda.

32. Jawaban: eVolume = 0,5 LMol SO3 mula-mula = 5 molMol SO3 setimbang = 2 molMol SO3 reaksi= mol SO3 mula-mula – mol SO3 setimbang= 5 – 2= 3 mol

2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g)

mula-mula : 5 mol - -reaksi : 3 mol 3 mol 1,5 mol––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––setimbang : 2 mol 3 mol 1,5 mol

Kc = 2

2 22

3

[SO ] [O ][SO ]

=

23 1,50,5 0,5

20,5

⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠

⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠

= 2

2(6) (3)

(4) =

10816 =

274

Jadi, tetapan kesetimbangan reaksi 274 .

33. Jawaban: bMnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2 +4 –2 +1–1 +2 –1 +1 –2 0

Oksidator adalah spesi yang mengalami reaksireduksi, sedangkan reduktor adalah spesi yangmengalami reaksi oksidasi. Pada reaksi tersebut,MnO2 bertindak sebagai oksidator, HCl bertindaksebagai reduktor, MnCl2 sebagai hasil reduksi, danCl2 sebagai hasil oksidasi.

34. Jawaban: eZn + Cu2+ → Zn2+ + Cu E° = 1,10 volt (tetap)Sn2+ + 2e– → Sn E° = –0,14 volt (tetap)Cu2+ + 2e– → Cu E° = 0,34 volt (dibalik)

sehingga menjadi:Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu E° = 1,10 voltSn2+ + 2e– → Sn E° = –0,14 voltCu → Cu2+ + 2e– E° = –0,34 volt––––––––––––––––––––––––––––––––––– +Zn + Sn2+ → Zn2+ + Sn Esel = 0,62 voltJadi, harga potensial standar reaksi:Zn + Sn2+ → Zn2+ + Sn sebesar 0,62 volt.

35. Jawaban: awAg = 1,08 gramvalensi Ag = 1valensi Cu = 2

Ag

Cu

w

w = Ag

Cu

e

e

Ag

Cu

w

w =

r

r

A Ag valensi Ag

A Cuvalensi Cu

reduksi oksidasi

111Kimia Kelas XII

heru

Cu

1,08w

= 108

163,5

2

Cu

1,08w

= 10831,75

wCu = 31,75108 × 1,08 gram

wCu = 0,3175 gram

Jadi, massa tembaga yang diendapkan sebanyak0,3175 gram.

36. Jawaban: eKorosi pada pipa besi yang ditanam dalam tanahdapat dicegah dengan pengorbanan anode. Pipabesi dihubungkan dengan logam yang lebih aktif(memiliki E°red Fe lebih kecil) daripada besi. Ketikalogam tersebut dikontakkan dengan pipa besi,logam tersebut akan berkarat tetapi pipa besi tidakberkarat. Berdasarkan data di atas, logam yangpaling efektif untuk mencegah korosi pada pipa besiyang ditanam dalam tanah adalah logam T karenamemiliki harga E°red Fe paling kecil (–2,37 volt).

37. Jawaban: aSifat-sifat unsur pada soal merupakan sifatgolongan halogen (VII A). Unsur halogen meliputiF, Cl, Br, I, dan At. Kalium merupakan unsurgolongan IA, oksigen merupakan unsur golonganVI A, nitrogen merupakan unsur golongan V A,dan magnesium merupakan unsur golongan II A.

38. Jawaban: a

39. Jawaban: eProses pengolahan unsur krom (Cr) dinamakanGoldschmidt. Solvay merupakan proses pem-buatan senyawa natrium karbonat (Na2CO3).Ostwald merupakan proses pembuatan asam nitrat(HNO3). Tanur tiup merupakan proses pengolahanbesi. Bilik timbal merupakan proses pembuatanasam sulfat (H2SO4) menggunakan katalis gas NOdan NO2.

40. Jawaban: b

Kandungan UnsurMineral

1)

2)

3)

4)

5)

Silikon

Aluminium

Fosfor

Magnesium

Belerang

Ortoklase

Karnalit

Kriolit

Apatit

Pirit

No.

KegunaanSenyawa

a.

b.

c.

d.

e.

Menetralkan asam lambung

Gips (patah tulang)

Pencahar

Kembang api

Pemutih

Mg(OH)2

CaSO4

MgSO4

Ba(NO3)2

Ca(ClO)2

najamudin17.files.wordpress.com · kimia kelas xii 1 setelah mempelajari bab ini, peserta didik...

Documents