UN KIMIA

KIMIA X

Isotop Isoton dan Isobar 

 Soal No. 1

Diberikan beberapa unsur sebagai berikut:

Tentukan pasangan-pasangan yang merupakan isotop, isoton dan isobar!
Pembahasan
¹₁H, ²₁H dan ²₁H → isotop (nomor atom 1 semua)
¹⁶₈O dan ¹⁸₈O → isotop (nomor atom 8 semua)
²³₁₁Na dan ²⁴₁₁Na → isotop (nomor atom 11 semua)
²⁴₁₁Na dan ²⁴₁₂Mg → isobar (nomor massa sama-sama 24)
²³₁₁Na dan ²⁴₁₂Mg → isoton (jumlah neutronnya sama-sama 12, 23 − 11 = 12 dan 24 − 12 = 12 juga)
Soal No. 2
Unsur X memiliki 11 proton dan nomor massanya 23.
Unsur Y memiliki nomor atom 12 dan memiliki 12 neutron. Tentukan:
a) nomor atom dan nomor massa unsur X
b) nomor atom dan nomor massa unsur Y
c) apakah kedua unsur termasuk isoton, isotop atau isobar
Pembahasan
a) nomor massa telah disebutkan, tinggal nomor atom unsur X
nomor atom = jumlah proton = 11 → ²³₁₁X

b) nomor atom telah disebutkan, tinggal nomor massa unsur Y
nomor massa = nomor atom + jumlah neutron = 24 → ²⁴₁₂X

c) kedua unsur termasuk isoton, dengan jumlah proton sama 12
Soal No. 3
Pada isotop unsur ⁵⁶₂₆Fe dan ²²⁶₈₈Ra, jumlah proton dan neutron kedua unsur secara berturut-turut adalah,...
A. (26, 26), (88, 88)
B. (26, 26), (88, 138)
C. (26, 30), (88, 138)
D. (26, 30), (88, 226)
E. (26, 56), (88, 138)
(Ebtanas 1999)

Soal No. 4
Untuk mendapatkan unsur baru yang merupakan isobar dari suatu zat radioaktif diharapkan unsur itu harus memancarkan partikel...
A. 2n, 2p
B. 2p, 2e
C. 1α; 2p
D. sinar β
E. sinar γ
(Ebtanas 1986)

Soal No. 5
Penembakan ¹¹³₄₈Cd dengan partikel neutron menghasilkan isotop ¹¹⁴₄₈Cd dan...
A ₁¹p
B. ₋₁⁰e
C. ₂⁴He
D. ₀⁰γ
E. ₊₁⁰p
(ebtanas 1991)

Massa Atom Relatif dan Massa Atom Rata-Rata 

Soal No. 1
Diberikan data massa-massa atom sebagai berikut:
Massa 1 atom C - 12 adalah 2,0 × 10⁻²³ gram.
Massa rata-rata 1 atom X adalah 9,25 × 10⁻²³ gram.

Tentukan massa atom relatif dari unsur X tersebut!

Pembahasan
Menentukan massa atom relatif dari unsur X.
Massa atom relatif suatu unsur diperoleh dengan membagi massa rata-rata 1 unsur dengan ¹/₁₂ massa 1 atom C-12.
Dalam satuan sma, massa atom C-12 adalah 12 sma, sementara dalam satuan gram massa atom C-12 akan diketahui.



Dari data soal diperoleh:



Soal No. 2
Diberikan data sebagai berikut:
massa atom relatif (Ar) dari atom X adalah 36.
massa 1 atom C - 12 adalah 2,0 × 10⁻²³ gram.
massa 1 atom C - 12 adalah 12 sma.

Tentukan:
a) massa rata-rata 1 atom X dalam satuan gram
b) massa rata-rata 1 atom X dalam satuan sma

Pembahasan
a) massa rata-rata 1 atom X dalam satuan gram
Dari rumus yang sama pada soal nomor 1, diperoleh rumus



Sehingga



b) massa rata-rata 1 atom X dalam satuan sma

Dari rumus yang sama pada soal nomor 1, dengan memasukkan massa 1 atom Ca-12 adalah 12 sma



Didapat rumus



Sehingga diperoleh



Soal No. 3
Jika diketahui massa atom unsur Fe = 55,847 sma dan massa 1 atom C-12 = 12,000 sma, maka massa atom relatif Fe adalah.....

(Bank Soal UN Kimia)
Pembahasan
Dari rumus yang sama pada soal nomor 1, diperoleh rumus



Sehingga massa atom relatif Fe adalah:

Konfigurasi Elektron dan Elektron Valensi

Soal No. 1
Atom Ca memiliki nomor atom 20. Tentukan:
a) jumlah kulit yang terisi elektron pada atom Ca
b) jumlah elektron valensi pada atom Ca dan letak kulitnya
Pembahasan
Dengan patokan berikut:
K - kulit 1 (n = 1), maksimal berisi 2 elektron.
L - kulit 2 (n = 2), maksimal berisi 8 elektron.
M - kulit 3 (n = 3), maksimal berisi 18 elektron.
N - kulit 4 (n = 4), maksimal berisi 32 elektron.
O - kulit 5 (n = 5), maksimal berisi 50 elektron.
P - kulit 6 (n = 6), maksimal berisi 72 elektron.

Ca - 20 elektron:
K : 2
L : 8

Berhenti dulu, masih ada sisa 10 elektron lagi yang berarti lebih kecil dari 18. Sesuai tabel di atas kulit berikutnya akan terisi 8 elektron.
M : 8

Masih sisa 2 elektron lagi, isikan di kulit berikutnya.
N : 2

Konfigurasi selengkapnya adalah:
K : 2
L : 8
M : 8
N : 2

atau
₂₀Ca : 2 8 8 2

Sehingga:
a) jumlah kulit yang berisi elektron ada 4.
b) elektron valensinya ada 2 berada di kulit N
Soal No. 2
Atom Br memiliki nomor atom 35. Tuliskan konfigurasi elektron pada atom tersebut!

Pembahasan
35 elektron:
K : 2
L : 8
M : 18
Masih sisa 7 elektron, berarti < 8, sisa elektron semuanya masuk kulit berikutnya.
N : 7

Selengkapnya:
₃₅Br : 2 8 18 7
Soal No. 3
Pasangan unsur - unsur berikut ini yang memiliki elektron valensi sama yaitu...
A. ₃Li dan ₁₃Al
B. ₁₁Na dan ₁₉K
C. ₁₂Mg dan ₃₀Zn
D. ₅B dan ₂₁Sc
E. ₇ N dan ₁₇Cl
(Konfigurasi elektron - Soal Ebtanas Tahun 2001)

KIMIA XI

Sifat Sistem Koloid Jenis dan Pembuatannya 

Jenis-jenis koloid dan Contohnya

Sifat-sifat koloid.
1) Efek Tyndall
Contoh:
a) Sorot lampu mobil pada udara berkabut di malam hari.
b) Sorot lampu bioskop yang berasap atau berdebu.
c) Hamburan cahaya matahari saat pagi berkabut  melewati celah-celah daun pepohonan.
d) Hamburan sinar matahari oleh parikel debu yang terlihat saat sinar masuk melalui genting kaca pada sebuah kamar.
2) Gerak Brown
-Gerak zigzag secara acak dari partikel koloid sehingga tidak terjadi sedimentasi.

3) Elektroforesis
Contoh dan penerapan:
- penyaringan asap pabrik.

4) Adsorpsi
Contoh dan penerapan:
a) menghilangkan bau badan
b) penggunaan norit untuk mencegah diare
c) pemutihan gula tebu
d) penyerapan zat pencemar air oleh koloid Al(OH)3

5) Koagulasi
Contoh dan penerapan:
a) terbentuknya delta di muara sungai
b) penggumpalan lateks dengan asam format
c) pengendapan tau penggumpalan asap dan debu pabrik dengan alat pengendap cottrel.
d) penjernihan air berlumpur dengan penambahan tawas (aluminium sulfat) agar lumpurnya tergumpal.

6) Koloid pelindung
Contoh dan penerapan:
a) gelatin pada es krim
b) kasein pada susu
c) lesitin pada margarin
d) koloid pelindung pada cat dan tinta

7) Dialisis
Contoh dan penerapan:
- mesin pencuci darah

No.	Jenis Koloid	Contohnya	Fase Terdispersi dan Fase Pendispersi
1	Buih	buih sabun, krim kocok	gas - cair
2	Buih Padat	karet busa, batu apung, stirofoam	gas - padat
3	Emulsi	Santan, susu, minyak ikan, lateks	cair - cair
4	Emulsi padat	keju, mutiara, jelly	cair - padat
5	Aerosol Cair	kabut, awan	cair - gas
6	Aerosol padat	asap, debu	padat - gas
7	Sol	tinta, cat, sol emas, sol belerang	padat - cair
8	Sol padat	gelas berwarna, intan padat	padat - padat

Pembuatan Sistem Koloid
A. Cara Kondensasi
Termasuk menggunakan cara kondensasi diantara: 1) Reaksi redoks
2) Hidrolisis
3) Dekomposisi rangkap
4) Penggantian pelarut

B. Cara Dispersi
Termasuk cara dispersi diantaranya:
1) Cara mekanik
2) Cara Peptisasi
3) Cara Busur Bredig

Teori Bronsted - Lowry dan Asam Basa Konjugasi

Soal No. 1
Untuk reaksi

NH₃ + H₂O ↔ NH₄⁺ + OH⁻

menurut teori Bronsted-Lowry...
A. NH₃ bersifat asam
B. NH₄⁺ bersifat basa
C. H₂O bersifat asam
D. H₂O bersifat basa
E. H₂O bersifat netral
(Asam Basa - umptn 93)
Pembahasan
Pembagian asam - basa menurut Bronsted - Lowry sebagai berikut:
Asam : yang memberikan H⁺ (donor proton)
Basa : yang menerima H⁺ (akseptor proton)

Pada reaksi di atas, H₂O memberikan H⁺ pada NH₃ sehingga H₂O sebagai asam dan NH₃ sebagai basa.

Soal No. 2
Perhatikan reaksi asam-basa konjugasi menurut bronsted-Lowry berikut!
(1) HSO⁻_{4 (aq)} + H₂ O _(l) ↔ H₃ O⁺_(aq) + SO₄²⁻
(2) H₂ O_(l) + S²⁻ _(aq) ↔ OH⁻ _aq + HS⁻ _(aq)

Spesi yang merupakan pasangan asam basa konjugasinya adalah....
A. HSO⁻₄ dan SO²⁻₄
B. HSO⁻₄ dan H₂ O ₂
C. OH⁻ dan HS⁻
D. H₂ O ₂ dan S⁻
E. H₃ O⁺ dan SO₄²⁻
(Teori asam basa - un 2012)

Pembahasan
HSO⁻_{4 (aq)} + H₂ O _(l) ↔ H₃ O⁺_(aq) + SO₄²⁻
Pasangan-pasangan yang ada:
HSO⁻₄ berpasangan dengan SO²⁻₄
H₂ O berpasangan dengan H₃ O⁺

Dari
H₂ O_(l) + S²⁻ _(aq) ↔ OH⁻ _aq + HS⁻ _(aq)

H₂ O berpasangan dengan OH⁻
S²⁻ berpasangan dengan HS⁻

Soal No. 3
Senyawa HClO₄ dapat bersifat asam maupun basa. Reaksi yang menunjukkan bahwa HClO₄ basa adalah....
A. HClO₄ + NH₂ ↔ ClO₄⁻ + NH₃
B. HClO₄ + NH₃ ↔ ClO₄⁻ + NH₄⁺
C. HClO₄ + H₂O ↔ ClO₄⁻ + H₃O⁺
D. HClO₄ + OH⁻ ↔ ClO₄⁻ + H₂O
E. HClO₄ + N₂H₅⁺ ↔ H₂ClO₄⁺ + N₂H₄

Pembahasan
Pada reaksi E, HClO₄ menerima ion H⁺ hingga berubah menjadi H₂ClO₄⁺, sehingga HClO₄ sebagai basa.

Soal No. 4
Pada pelarutan NH₃ terjadi keseimbangan sebagai berikut:

NH₃ + H₂O ↔ NH₄⁺ + OH⁻

Yang merupakan asam basa konjugasi adalah....
A. NH₃ dan H₂O
B. NH₄⁺ dan OH⁻
C. NH₃ dan OH⁻
D. H₂O dan NH₄⁺
E. H₂O dan OH⁻

Soal No. 5
Menurut konsep Lowry - Bronsted, dalam reaksi:

NH₃ + H₂O ↔ NH₄⁺ + OH⁻

A. air adalah asam karena dapat menerima sebuah proton
B. amonia dan air adalah pasangan asam - basa konjugat
C. NH₃ dan NH₄⁺ adalah pasangan asam-basa konjugat
D. NH₃ adalah asam karena memberi sebuah proton
E. NH₄⁺ dan OH⁻ adalah basa kuat
(updating,.)

Energi Ikatan dan Entalpi Reaksi 

Soal No. 1
Data energi ikatan rata-rata:
C = C : 609 kJ/mol;
C − Cl : 326 kJ/mol;
C − H : 412 kJ/mol;
C − C : 345 kJ/mol;
H − Cl : 426 kJ/mol;

Besarnya entalpi reaksi
CH₂ = CH₂ + HCl → CH₃CH₂Cl adalah...

A. −312 kJ/mol
B. −48 kJ/mol
C. + 48 kJ/mol
D. +100 kJ/mol
E. +312 kJ/mol
(un kimia 2011)

Pembahasan
Agar lebih mudah gambarkan reaksi di atas menjadi seperti berikut ini



Coret beberapa ikatan yang sama antara ruas kiri dan ruas kanan, ada empat pasang ikatan C − H yang bisa dicoret, coret H nya saja,



Sisanya adalah 1 ikatan C = C dan 1 ikatan H − Cl diruas kiri dan 1 ikatan C − H, 1 ikatan C − C dan 1 ikatan C − Cl diruas kanan. Perubahan  Entalpinya didapatkan dengan jumlah energi ikatan di ruas kiri dikurangi jumlah energi ikatan di ruas kanan.

ΔH = Σ Energi ikat kiri − Σ Energi ikat kanan
ΔH = [1(C = C) + 1(H − Cl) ] − [1(C − H) + 1(C − C) + 1 (C − Cl)]
ΔH = [609 + 426] − [412 + 345 + 326] = 1035 − 1083 = − 48 kJ/mol

Soal No. 2
Diketahui energi ikatan rata-rata :
C ≡ C : 839 kJ/mol
C− C : 343 kJ/mol
H − H: 436 kJ/mol
C − H: 410 kJ/mol

Perubahan entalpi yang terjadi pada reaksi :
CH₃ −C ≡ CH + 2 H₂ → CH₃ −CH₂ −CH₃ sebesar...
A. +272 kJ/mol
B. – 272 kJ/mol
C. – 1.711 kj/mol
D. – 1.983 kJ/mol
E. – 3.694 kJ/mol

Pembahasan
Penggambarannya seperti ini



Coret beberapa ikatan yang sama kiri kanan



Sisa ikatan yang masih ada:
Ruas kiri
1 buah C − C
1 buah C ≡ C
2 buah H − H

Kanan
2 buah C − C
4 buah C − H

Perubahan Entalpi reaksinya



Soal No. 3
Diketahui energi ikatan rata-rata :
C = C : 614 kJ/mol
C − C : 348 kJ/mol
C − H : x kJ/mol
C − Cl : 328 kJ/mol
H − Cl : 431 kJ/mol

Jika perubahan entalpi dari reaksi

H₂C = CH₂ + HCl → H₃C − CH₂ Cl

sebesar −44 kJ tentukan Energi ikatan rata-rata dari C − H

Pembahasan
Dari reaksi pada soal, seperti nomor 1



ΔH = Σ Energi ikat kiri − Σ Energi ikat kanan
ΔH = [1(C = C) + 1(H − Cl) ] − [1(C − H) + 1(C − C) + 1 (C − Cl)]
−44 = [614 + 431] − [ x + 348 + 328]
−44 = 1045 − x − 676
x = 1045 − 676 + 44 = 413 kJ/mol

Energi ikatan rata-rata C - H dengan demikian adalah 413 kJ/mol

Kalor Pembentukan, Penguraian dan Pembakaran 

Soal No. 1
Perhatikan gambar berikut!



Tentukan :
a) ΔH dari reaksi 2S + 3O₂ → 2SO₃, nyatakan dalam b dan dalam c

b) Harga perubahan entalpi pembentukan 1 mol gas SO₃, nyatakan dalam b dan c

Pembahasan
a) ΔH dari reaksi 2S + 3O₂ → 2SO₃
Dari hukum Hess
ΔH reaksi = a kJ
atau
ΔH reaksi = (b + c) kJ

b) Harga perubahan entalpi pembentukan 1 mol gas SO₃
ΔH_f = a/2
atau
ΔH_f = (a + b)/ 2 kJ

Soal No. 2
Perhatikan siklus energi berikut!



Harga perubahan entalpi pembentukan 1 mol gas SO₃ adalah....
A. +790 kJ
B. +395 kJ
C. -395 kJ
D. -396 kJ
E. -790 kJ
(un 2011)

Pembahasan
Perubahan entalpi reaksi 2S + 3O₂ → 2SO₃ adalah
ΔH = −593 kJ + (−197 kJ) = − 790 kJ

Untuk 1 mol nya
ΔH_f = −790 : 2 = −395 kJ

Soal No. 3
Diketahui reaksi pembakaran gas CO sebagai berikut:
2CO + O₂ → 2CO₂       ΔH = x kJ.
Tentukan besar kalor pembakaran gas CO

Pembahasan
Kalor pembakaran dihitung untuk satu mol, bagi semua koefisien reaksi dengan dua, untuk mendapatkan koefisien sebesar 1 di CO
CO + ¹/₂ O₂ → CO₂       ΔH = ¹/₂ x kJ

Jadi kalor pembakaran CO adalah 1/2 x kJ

Soal No. 4
Diberikan data-data sebagai berikut:
ΔH_f H₂O (l) = −285 kJ/mol
ΔH_f CO₂ (g) = −393 kJ/mol
ΔH_f C₂H₂ (g) = + 227 kJ/mol

Diketahui persamaan reaksi pembakaran CH₂ (Mr = 26) sebagai berikut:



Tentukan jumlah kalor yang dilepaskan jika
a) jumlah C₂H₂ yang dibakar sebanyak 0,05 mol
b) jumlah C₂H₂ yang dibakar sebanyak 5,2 gram

Pembahasan
Tentukan terlebih dahulu ΔH reaksi di atas dengan menggunakan data ΔH_f yang diketahui dengan rumus berikut



Kalor reaksinya adalah



Kalor yang dilepaskan adalah sebesar 1298 kJ, sehingga:
a) Jumlah kalor yang dilepas untuk 0,05 mol C₂H₂
ΔH = 0,05 x (−1298 kJ)
ΔH = − 64,9 kJ
Kalor yang dilepas sebesar 64,9 kJ

b) Jumlah kalor untuk 5,2 gram C₂H₂
mol = ^5,2/₂₆ = 0,2
Kalor yang dilepaskan = 0,2 x 1298 = 259,6 kJ

Soal No. 5
Diketahui reaksi pembentukan NaCl sebagai berikut:
2Na + Cl₂ → 2NaCl       ΔH = − 10x kJ

Tentukan besar entalpi penguraian standar (ΔH°_d) dari NaCl !

Pembahasan
Balikkan dulu reaksi diatas dari reaksi pembentukan NaCl menjadi  menjadi reaksi penguraian NaCl, jangan lupa untuk ubah juga tanda ΔH:
2Na + Cl₂ → 2NaCl       ΔH = − 10x kJ
2NaCl → 2Na + Cl₂       ΔH = + 10x kJ

Ubah koefisien NaCl menjadi 1, sehingga semua koefisien harus dibagi 2 menjadi seperti ini:
NaCl → Na + ¹/₂ Cl₂        ΔH = + 5x kJ

Jadi ΔH°_d dari NaCl adalah + 5x kilojoule

Energitika Hukum Hess dan Kalor Reaksi 

Soal No. 1
Diberikan persamaan termokimia sebagai berikut:

X (s) + Y₂ (g) → XY₂ (g)               ΔH = − a kJ
2XY₂ (g) + Y₂ (g) → 2XY₃ (g)        ΔH = − b kJ

Tentukan ΔH dari reaksi :
2X (s) + 3Y₂ (g) → 2XY₃ (g)


Pembahasan
Susun dua reaksi di atas, sesuaikan koefisien kedua reaksi berdasarkan reaksi yang diminta:



Terlihat koefisien X pada reaksi (1) adalah 1, belum sesuai dengan koefisien X pada reaksi (3) yaitu 2, agar sesuai kalikan dua, sementara untuk XY₃ pada reaksi (2) dan (3) sudah sama koefisiennya. Setelah sama tinggal dijumlahkan:



Soal No. 2
Diketahui reaksi:
S + O₂ → SO₂                    ΔH = − 71 kkal
2SO₂ + O₂ → 2SO₃ (g)        ΔH = − 47 kkal

Mak ΔH untuk reaksi  S + ³/₂O₂ → SO₃ adalah...
A. − 47,25 kkal
B. − 94,50 kkal
C. +94,40 kkal
D. −189,00 kkal
E. +189,00 kkal
(spmb 2004)

Pembahasan
Seperti contoh nomor 1, cek sesuai reaksi yang diminta



Reaksi kedua perlu dibagi 2 terlebih dahulu



Soal No. 3
Diberikan reaksi pembentukan gas SO₃ sebagai berikut:



Tentukan nilai a!

Pembahasan
Cek kesesuaian koefisien reaksi (1) dan (2) terhadap reaksi (3)



Koefisien reaksi telah sesuai, tinggal dijumlahkan saja untuk mendapatkan nilai a



Soal No. 4
Perhatikan diagram siklus berikut!



Dari diagram di atas, tentukan nilai x!

Pembahasan
−790 kJ adalah jumlah dari x dan − 197 kJ, sehingga



Soal No. 5
Perhatikan diagram siklus berikut:



Berdasarkan diagram tersebut, harga x adalah....
A. −197 kJ
B. +197 kJ
C.  −1383 kJ
D. +1383 kJ
E. − 1970 kJ
(ebtanas 1994)

Pembahasan
−790 = −593 + x
x = −790 + 593
x = −197 kJ