KUNCI JAWABAN KIMIA ESIS KELAS XII BAB 5

Bab 5: Makromolekul

Soal Pemahaman

A. Soal Esai

1.      - Makromolekul adalah molekul yang sangat besar dengan ukuran 10 – 10.000 Å, yang terbentuk dari ratusan bahkan ribuan atom.

-    Polimer organik adalah polimer yang tersusun dari atom-atom C membentuk rantai karbon yang panjang.

-    Polimer alam adalah polimer organik yang terjadi secara ilmiah seperti amilum, selulosa, dan protein.

-    Polimer sintetis adalah hasil sintetis senyawa-senyawa organik di mana molekul-molekulnya berupa monomer-monomer bergabung membentuk rantai panjang melalui ikatan kovalen.

2.      Polimer adisi dan polimer kondensasi.

3.  

4.   a.   - Termoplas bersifat lunak jika dipanskan, dan dapat dicetak kembali menjadi bentuk lain.

         -  Termoset mempunyai bentuk permanen dan tidak menjadi lunak jika dipanaskan.

         -  Elastomer bersifat elastis atau dapat mulur jika ditarik dan kembali ke bentuk awal jika gaya tarik dihilangkan.

      b.-  Termoplas memiliki banyak rantai panjang yang terikat oleh gaya antar-molekul yang lemah.

         -  Termoset memiliki banyak ikatan kovalen yang sangat kuat di antara rantai-rantainya. (namun, pemanasan terlalu tinggi akan menyebabkan ikatan-ikatan tersebut putus dan termoset akan terbakar).

         -  Elastisitas dari elastomer diperoleh dari tumpang tindih antara rantai-rantai polimer yang memungkinkan rantai-rantai ditarik, dan ikatan silang (crosslink) yang akan menarik kembali rantai-rantai tersebut ke susunan tumpang tindihnya.

5.   -  Panjang rantai/jumlah monomer: Kekuatan polimer bertambah dengan semakin panjangnya rantai/jumlah monomer karena terdapat semakin banyak gaya antara rantai-rantainya.

      -  Susunan rantai satu terhadap lainnya, bersifat teratur membentuk daerah kristalin, dan acak membentuk daerah amorf. Polimer dengan banyak daerah kristalin akan lebih kuat karena rantai-rantainya tersusun rapat, meski kurang fleksibel. Sebaliknya, polimer dengan banyak daerah amorf akan bersifat lemah dan lunak.

      -  Tingkat pencabangan pada rantai, adanya banyak cabang akan membuat susunan rantai-rantai polimer menjadi tidak teratur. Hal ini akan mengurangi kerapatan dan kekerasan polimer, namun menaikkan fleksibilitasnya.

      -  Gugus fungsi dalam monomer, mengakibatkan kekuatan gaya antar-molekul polimer meningkat dan akan menaikkan kekerasan plastik.

      -  Ikatan silang antar-rantai polimer, polimer yang tidak mempunyai ikatan silang bersifat lunak sedangkan yang memiliki ikatan silang bersifat keras dan sulit meleleh.

      -  Penambahan zat aditif dimaksudkan untuk memperbaiki atau memperoleh sifat yang diinginkan.

6.   Plastik biasa dibuat dari polietena atau LDPE (polietena dengan kerapatan rendah) melalui reaksi polimerisasi adisi molekul-molekul etena. Sifatnya lunak, kurang kuat dan tidak tahan panas. Sedangkan serat diperoleh dengan cara menyususn ulang rantai-rantai polimer agar paralel satu sama lainnya. Sifatnya kuat dan sulit diputus.

7.   Kuat, tidak kaku, lentur, insulator listrik.

8.   a.   Karet alam, sukrosa

      b.   Nilon.

      c.   Stirena, etana

      d.  

9    Jenis karbohidrat yang dimaksud adalah polisakarida. Jenis monomernya adalah monosakarida.

10. a.   Bentuk struktur dari monosakarida tergantung dari fasenya. Sebagai padatan, monosakarida mempunyai struktur cincin. Sedangkan monosakarida yang larut dalam air mempunyai struktur rantai terbuka dan struktur cincin yang berada dalam keadaan setimbang, namun dengan struktur cincin yang mendominasi.            

      b.   Glukosa termasuk aldoheksosa karena mempunyai gugus fungsi ─CHO dengan 6 atom C, sedangkan fruktosa termasuk ketoheksosa karena mempunyai gugus fungsi ─CO─ dengan 6 atomC.

      c.

11. Larutan Benedict dapat menguji adanya gugus aldehida (─CHO), larutan Fehling dapat membedakan gugus aldehid (─CHO) dan keton (─CO─) serta mengidentifikasi adanya gula pereduksi, sedangkan larutan Tollens dapat membedakan gugus aldehida (─CHO) dan keton (─CO─).

12. a.   Disakarida adalah karbohidrat yang tersusun dari dua monosakarida melalui reaksi kondensasi.

      b.   Sukrosa unit monosakaridanya terdiri dari glukosa + fruktosa.

            Laktosa unit monosakaridanya terdiri dari glukosa + galaktosa.

            Maltosa unit monosakaridanya terdiri dari glukosa + glukosa.

b.      ketiga disakarida tersebut dapat terurai kembali melalui reaksi hidrolisis. Reaksi hidrolisis ini berlangsung dengan bantuan asam atau enzim invertase.

Disakarida + H₂O     ^asam/enzim            Monosakarida + Monosakarida

13. -     Amilum terdiri dari dua komponen utama, yakni amilosa dan amilopektin. Amilosa tersusun dari molekul-molekul α-glukosa dengan ikatan glikosida α-(1-4) membentuk rantai linier. Sedangkan amilopektin terdiri dari rantai-rantai amilosa (ikatan α-(1-4)) yang saling terikat membentuk cabang dengan ikatan glikosida

            α-(1-6).

      -     Glikogen tersusun dari banyak α-glukosa yang membentuk struktur rantai yang sangat bercabang dibandingkan amilum. Struktur glikogen melibatkan ikatan

            α-(1-4) pada rantai lurus dan juga α-(1-6) pada percabangan.

      -     Selulosa tersusun dari rantai-rantai lurus molekul-molekul β-D-glukosa yang terikat dengan ikatan glikosida β-(1-4).

14. a.   Glukosa dan maltosa, karena keduanya memiliki gugus hemiasetal bebas yang merupakan gula pereduksi, yang dapat mereduksi larutan benedict.

      b.

15. Contoh monosakarida: glukosa, fruktosa, ribosa dan deoksiribosa.

      Contoh disakarida: sukrosa, laktosa, dan maltosa.

      Contoh polisakarida: amilum, selulosa, dan glikogen.

16.  Asam amino bersifat amfoterik karena mempunyai gugus asam (karboksil) dan basa (amino). Kedua gugus dapat bereaksi dalam molekul tersebut membentuk garam ionik internal atau ion zwitter.

17.  a.   Asam amino sistein

b.  

c.   Ikatan Peptida, senyawa yang terbentuk sisteilsistein (Cys-Cys)

d.   Masih, Karena senyawa dipeptida tersebut memiliki gugus ─COOH dan ─NH₂, maka senyawa tersebut masih dapat bereaksi / mengikat asam amino lainnya membentuk tripeptida.

18.  a.   Ikatan peptida adalah ikatan kovalen C─N yang terbentuk antara atom C pada gugus ─COOH dari suatu asam amino, dengan atom N pada gugus ─NH₂ dari asam amino lainnya dalam reaksi kondensasi.

b.      Polipeptida adalah banyaknya asam amino yang bergabung sedangkan protein adalah bergabungnya monomer-monomer asam-asam amino melalui ikatan peptida dalam reaksi polimerisasi kondensasi.

19. 1.   Struktur primer menggambarkan urutan asam amino yang membentuk polipeptida.

      2.   Struktur sekunder menggambarkan susunan tiga dimensi dari polipeptida.

      3.   Struktur tersier menggambarkan lipatan tiga dimensi dari struktur sekunder.

      4.   Struktur kuartener menggambarkan susunan tiga dimensi lebih dari satu struktur tersier.

20. Denaturasi protein adalah rusaknya ikatan subsidiari pada protein sehingga mengalami perubahan bentuk dan tidak dapat kembali ke bentuk awal. Contoh: enzim nuklease yang berfungsi mendegradasi DNA dan RNA, akan terdenaturasi dalam suatu asam.

      Renaturasi protein adalah rusaknya ikatan subsidiari pada protein sehingga mengalami perubahan bentuk namun dapat dikembalikan ke bentuk awal. Contoh: Enzim nuklease yang telah terdenaturasi dalam suatu larutan asam dapat terenaturasi dalam kurang dari 1 detik jika larutan enzim dinetralkan.

21.  Protein sederhana hanya terdiri dari asam amino tanpa gugus kimia lainnya. Sedangkan Protein konjugasi adalah molekul protein yang terikat ke gugus kimia lain, yang disebut gugus prostetik.

22. a.   Tidak larut dalam air, mengandung urutan berulang asam-asam amino tertentu.

      b.   terdiri dari lembaran-βberlipat

      c.   Struktur sekunder, terdiri dari heliks-α

23. a.   Gliserol dan air

      b.   Asam stearat, asam palmitat, asam miristat, asam laurat, dll.

      c.   Mentega dan Minyak kelapa

24. a.   Lemak akan membentuk padatan dalam suhu ruang, sedangkan minyak berupa cairan pada suhu ruang.

      b.   Minyak dapat diubah menjadi lemak dengan cara merubah ikatan rangkapnya menjadi ikatan tunggal. Hal ini dilakukan dengan proses hidrogenasi. Pada proses hidrogenasi, uap minyak dilewatkan bersama hidrogen melalui katalis Ni yang panas.

      c.   yang termasuk lemak: mentega.

            Yang termasuk minyak: margarin lunak, margarin keras dan minyak goreng.

25. a.   Kandungan komposisi asam lemak jenuhnya sedikit.

      b.   Mentega

      c.   Mengurangi penumpukan lemak di dalam arteri.

 B. Soal Pilihan Ganda

1.   D                 6.  E 

2.   B                 7.  B 

3.   A                 8.  C 

4.                       9.  E

5.   B                 10.   

Read More

KUNCI JAWABAN KIMIA ESIS KELAS XII BAB 4

Bab 4: Kimia Karbon II

Soal Pemahaman

A. Soal Esai

1.      Atom atau gugus atom yang merupakan bagian paling reaktif dari senyawa karbon.

2.      a.   Isomer-isomer yang mempunyai rumus kimia yang sama, tetapi dengan gugus fungsi yang berbeda.

b.   Senyawa yang mempunyai suatu atom asimetris, yakni suatu atom yang terikat dengan 4 atom atau gugus atom yang berbeda. Jika dua gugus diubah posisinya, maka akan terbentuk dua molekul yang berbeda, yang merupakan bayangan satu sama lainnya.

3.   a.   Reaksi substitusi

      b.   Reaksi adisi

      c.   Reaksi substitusi

      d.   Reaksi eliminasi

      e.   Reaksi substitusi

4.   Alkanol adalah senyawa karbon turunan alkana dari keluarga alkohol yang memiliki gugus hidroksil ─OH. Rumus umum alkanol: C_nH_2n+ ₂O

5.   a.   - Alkanol primer adalah alkanol di mana gugus ─OH terikat pada atom C yang mengikat 1 atom C lainnya dan 2 atom H. Contoh: 1-propanol

            - Alkanol sekunder adalah alkanol di mana gugus ─OH terikat pada atom C sekunder. Contoh: 2-butanol

      - Alkanol tersier adalah alkanol di mana gugus ─OH terikat pada atom C tersier. Contoh: 2-metil-2-propanol.

b.   -  Alkanol primer mudah teroksidasi membentuk aldehida, yang akan teroksidasi dengan cepat membentuk asam alkanoat.

      -  Alkanol sekunder mudah teroksidasi membentuk alkanon.

      -  Alkanol tersier tidak mudah teroksidasi karena tidak memiliki atom H yang terikat pada atom C karbinol.

6.   a.   3-pentanol                               c. 3-etil-1-butanol

      b.   1,2-dimetil-1-butanol             d. 4-etil-3-metil-3-heksanol

7.   a.

      b.

      c.

8.   a.  

      b.

      c.   keisomeran optik terbentuk jika senyawa mempunyai atom C asimetrik, yakni atom yang terikat dengan 4 atom atau gugus atom yang berbeda. Contoh: senyawa 2-butanol memiliki suatu atom C asimetrik, sehingga 2-butanol memiliki 2 isomer optik yang disebut D-2-butanol dan L-2-butanol.

9.   a.   Titik didih alkanol cenderung lebih tinggi dibandingkan titik didih alkana.

      b.   kelarutan alkanol dalam air (pelarut polar) berkurang dengan pertambahan panjang rantai karbon karena alkanol bersifat semakin non-polar. Sedangkan dalam pelarut organik semakin panjang rantai karbon maka alkanol dapat larut dengan baik.

10. a.

      b.

      c.

      d.

11. a.   Alkoksialkana adalah senyawa karbon turunan alkana dari keluarga eter yang memiliki gugus fungsi ─OR’ (alkoksi). Rumus umumnya: C_nH_2n + ₂O 

      b.   Alkoksialkana tunggal adalah alkoksialkana dengan dua gugus alkil yang simetris, yakni R = R’.

            Alkoksialkana majemuk adalah alkoksialkana dua gugus alkil yang asimetris, yakni R ≠ R’.

12. a.   2-dimetil-1-metoksipropana

      b.   2-metil-2metoksibutana

13. a.

      b.

      c.

14.

15. a.   Titik didih etanol jauh lebih tinggi dibandingkan titik didih dimetil eter.

      b.   Kelarutan alkoksialkana dalam pelarut polar seperti air sangat kecil karena alkoksialkana membentuk ikatan hidrogen yang sangat lemah dengan air.

16. a.   C₃H₇─O─C₂H₅+ HI    →  C₃H₇─OH + C₂H₅─I

      b.   C₃H₇─O─C₃H₇+ 2HI  →  2C₃H₇─I + H₂O

      c.   CH₃─O─C₂H₅+ PCl₅  →  CH₃─Cl + C₂H₅─Cl + POCl₃

17. alkanol dan alkoksialkana dapat dibedakan melalui dua reaksi berikut:

      1.   Reaksi dengan logam reaktif

            Alkanol dapat bereaksi dengan logam reaktif melepaskan gas H₂, sementara alkoksialkana tidak dapat bereaksi.

2.   Reaksi dengan PCl₅

Alkanol bereaksi dengan PCl₅ membebaskan gas HCl, sedangkan reaksi alkoksialkana tidak melepas HCl.

10.  Alkanal adalah senyawa karbon turunan alkana dari keluarga aldehida yang memiliki gugus fungsi ─CHO pada salah satu ujungnya. Rumus umumnya: C_nH_2nO

11.  a.   2-metilbutanal

b.      2,4,4-trimetilpentanal

20.

21. Pentanal, 2-metilbutanal, 3-metilbutanal, dan 2,2-dimetilpropanal.

22. a.   Karena gaya antar-molekul pada alkanal rantai panjang yang lebih berperan adalah gaya London.

      b.   kelarutan alkanal dalam air akan berkurang dengan pertambahan panjang rantai karbon karena alkanal semakin bersifat non-polar.

23. a.   CH₃─CH₂─CH₂OH

      b.   CH₃─CH₂─COOH

24. butanal: CH₃─CH₂─CH₂─COH

      2-butanon: CH₃─CH₂─CO─CH₃

      Reaksi identifikasi untuk membedakan kedua senyawa tersebut adalah reaksi oksidasi. Alkanal adalah reduktor kuat yang dapat bereaksi dengan oksidator lemah seperti larutan Fehling dan larutan Tollens. Sedangkan alkanon adalah reduktor lemah yang tidak dapat mengoksidasi kedua larutan tersebut.

25.  Alkanon adalah senyawa karbon yang mengandung gugus fungsi ─CO─ yang terikat pada dua gugus alkil R dan R’. Rumus umumnya: C_nH_2nO.

26.  -     4-metil-3-heksanon

-     2,3-dimetil-4-heptanon.

27. a.

      b.

      c.

28. 2-heksanon, 3-heksanon, 3-metil-2-pentanon, 4-metil-2-pentanon.

29. a.               Propanon memiliki gaya tarik-menarik dipol-dipol yang sama dengan propanal, hal ini menyebabkan titik didih antara propanon dan propanal tidak berbeda jauh, namun demikian titik didih propanon masih lebih tinggi dibandingkan titik didih propanal.

      b.   senyawa 2-pentanon. Karena dengan pertambahan panjang rantai karbon, maka gaya antar-molekul yang lebih berperan adalah gaya London. Semakin panjang rantai karbon maka semakin tinggi titik didihnya.

      c.               kelarutan alkanon dalam pelarut polar seperti air akan berkurang dengan pertambahan panjang rantai karbon karena alkanon semakin bersifat non-polar.

30.

31. Asam alkanoat adalah senyawa karbon turunan alkana dari keluarga asam karboksilat yang mengandung gugus fungsi karboksilat yang mengandung fungsi karboksil ─COOH yang terikat ke suatu gugus alkil R. Rumus umumnya: C_nH_2nO₂

32. -     Asam 2-metil propanoat

      -     Asam 4-etil heksanoat

33. a.

      b.

34. Asam pentanoat, asam-2-metil butanoat, asam-3-metil butanoat.

35. a.   Kecenderungan titik didih asam alkanadioat lebih tinggi dibandingkan asam alkanoat.

      b.   Karena adanya gugus karboksil ─COOH pada gugus fungsinya.

36. a.   CH₃COONa + H₂O

      b.   Zn(CH₃COO)₂ + H₂

      c.   C₂H₅COCl_(l)+ SO_2(g) + HCl_(g) 

      d.   CH₃COOC₂H_5(l)+ H₂O

37. Asam alkanadioat adalah asam alkanoat yang mengandung 2 gugus ─COOH, contoh: asam 1,2-etanadioat (asam oksalat). Sedangkan asam alkanatrioat adalah asam alkanoat yang mengandung 3 gugus ─COOH, contoh: asam sitrat.

38. alkil alkanoat adalah senyawa karbon turunan alkana dari keluarga ester yang mengandung gugus fungsi ─COO─ yang terikat pada dua gugus alkil, R dan R’.

      Rumus umumnya: C_nH_2nO₂.

39. -     Etil-3-metil pentanoat

      -     Butil etanoat

40. a.   C₃H₇COOCH₃

      b.   CH₃COOCH₂CH₃

41. a.   Metil propanoat, Etil metanoat, Propil metanoat, Isopropil metanoat.

      b.   Asam propanoat (asam alkanoat) berisomer fungsi dengan metil etanoat (alkil alkanoat). Kedua senyawa memiliki rumus kimia C₃H₆O₂.

42. a.   Karena dalam alkil alkanoat tidak mengandung atom H yang mengakibatkan molekul-molekul alkil alkanoat tidak membentuk ikatan hidrogen seperti halnya asam alkanoat. Sebaliknya, gaya yang berperan adalah gaya tarik-menarik dipol-dipol di samping gaya London. Hal ini yang mempengaruhi titik didih alkanoat relatif rendah dibandingkan asam etanoat yang mengandung atom H.

      b.   asam asetat cenderung larut dalam pelarut polar dibandingkan dengan asam palmitat, karena asam palmitat memiliki rantai karbon yang panjang sehingga asam palmitat semakin bersifat non-polar.

43. a.

        b.

      c.

44. a.

      b.

      c.

45. Reaksi saponifikasi adalah reaksi penyabunan. Apabila trigliserida bereaksi dengan basa, maka diperoleh garam alkanoat yang tak lain adalah sabun.

46. Asam alkanoat dan alkil alkanoat dapat dibedakan menggunakan uji dengan kertas lakmus. Asam alkanoat bersifat asam sedangkan alkil alkanoat bersifat tidak asam.

47. a.   Haloalkana berasal dari senyawa alkana yang salah satu atau lebih atom H-nya diganti dengan atom halogen ─X (F, Cl, Br, I). Rumus umumnya: C_nH_2n+1X.

      b.   - Haloalkana primer adalah haloalkana di mana terdapat 2 atom H yang terikat ke atom C yang memiliki ikatan dengan atom halogen.

            -  Haloalkana sekunder adalah haloalkana di mana terdapat 1 atom H yang terikat ke atom C yang memiliki ikatan dengan atom halogen.

            -  Haloalkana tersier adalah alkohol di mana tidak terdapat atom H yang terikat ke atom C yang memiliki ikatan dengan atom halogen.

48. 1-fluoro-2-metilbutana

49. -     CCl₄ (tetraklorometana) dulu digunakan untuk pencucian kering (dry-cleaning), karena dapat bereaksi dengan oksigen. Namun ternyata pada suhu tinggi CCl₄dapat membentuk gas fosgen yang beracun. Sekarang CCl₄ diganti dengan C₂Cl₄.

      -     C₂H₄Cl₂(1,2-dikloroetana) sebagai bahan baku pembuatan kloroetana (vinil klorida) untuk produksi PVC.

      -     CH₂Cl₂(diklorometana) digunakan sebagai pelarut seperti di industri pembuat produk pengelupas cat (cat minyak).

50. a.   Struktur benzena sebagai cincin heksagonal yang terdiri dari 6 atom C dengan ikatan tunggal dan rangkap dua yang bergantian antara atom-atom C. Jadi, terdapat 3 ikatan tunggal dan 3 ikatan rangkap dua dalam struktur benzena.

      b.   - struktur benzena tersebut mempunyai panjang ikatan tunggal dan ikatan rangkap yang berbeda. Namun, pengukuran menunjukkan benzena hanya memiliki 1 panjang ikatan sebesar 0,139 nm yang menunjukkan semua ikatan dalam benzena sama/setara.

            -  benzena model kekule memiliki 3 ikatan rangkap dua, maka kereaktifan ikatan-ikatan tersebut harus sama dengan ikatan rangkap pada alkena, yakni dapat bereaksi secara adisi. Pada kenyataannya, banyak benzena yang terlibat dalam reaksi substitusi.

            -  menurut pengukuran, benzena memiliki kalor pembentukan sebesar +82 KJ/mol sedangkan benzena struktur kekule memiliki kalor pembentukan sebesar +252 KJ/mol. Hal ini membuktikan struktur benzena yang sebenarnya jauh lebih stabil dibandingkan struktur yang diusulkan kekule.

      c.   pauling merumuskan struktur benzena sebagai struktur yang berada di antara dua struktur kekule yang memungkinkan. Struktur ini disebut hibrid resonansi.

            Pada struktur hibrid resonansi ini, terlihat bahwa semua ikatan antara atom-atom C dalam cincin adalah setara. Elektron-elektron yang membentuk ikatan-ikatan antar atom-atom C digunakan bersama-sama oleh seluruh atom C, membentuk sistem delokalisasi yang sangat stabil.

51. a.   Karena Reaksi substitusi melibatkan serangan pada cincin benzena yang kaya elektron oleh elektrofil yang mengandung muatan positif parsial. Sedangkan reaksi adisi yang terjadi melibatkan radikal bebas, bukan ikatan rangkap karena akan mengganggu delokalisasi elektron tersebut.

      b.   1. Reaksi alkilasi Friedel-Craft

            2. Reaksi halogenasi

            3. Reaksi nitrasi

      c.   - Substituen seperti ─OH, ─NH₂, dan ─OCH₃ menyumbang kerapatan elektronnya ke cincin sehingga reaksi akan berlangsung lebih cepat.

            - Substituen seperti ─COOH, ─NO₂, dan ─SO₃H cenderung menarik kerapatan elektron dari cincin, sehingga reaksi akan berlangsung lebih lambat.

52. -     3-klorofenol

      -     1,3,5-trimetilbenzena

      -     benzil metanol

      -     Asam 3,5-dihidroksibenzoat

53. a.

      b.

      c.

54. a.

      b.

55. -     Asam benzoat untuk pengawetan makanan/minuman karena bersifat asam

            (pH <4) sehingga dapat mencegah perkembangan bakteri.

-          Asam salisilat untuk membuat aspirin, perasa, minyak wangi, bedak, salep anti jamur, serta sampo.

-          Aminobenzena sebagai bahan baku zat pewarna azo. Seperti p-(fenilazo) fenil.

A.    Soal Pilihan ganda

1.  E                                 6. D

2.  B                                7. A

3.                                     8.

4.  A                                9.  C

5   B                               10. C

Read More

KUNCI JAWABAN KIMIA ESIS KELAS XII BAB 3

Bab 3: Unsur-unsur dalam Sistem Periodik          

Soal Pemahaman

A. Soal Esai

1.   a.   Karena unsur-unsur yang terdiri dari helium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe), dan radon (Rn) merupakan non-logam yang berada sebagai atom tunggal atau monoatomik dan atom-atomnya saling terikat oleh gaya London.

      b.   Unsur-unsur gas mulia dapat ditemukan di udara, kecuali untuk He dan Rn. He lebih banyak ditemukan di gas alam, sementara Rn berasal dari peluruhan panjang unsur radioaktif uranium (U) dan peluruhan langsung radium (Ra).

2.   a.   Sifat atomik gas mulia dan struktur unsur gas mulia.

      b.   - Nilai jari-jari atom bertambah dari He ke Rn.

            - Nilai energi ionisasi berkurang dari He ke Rn.

            - Nilai keelektronegatifan He, Ne, dan Ar tidak ada, sedangkan nilai keelektronegatifan berkurang dari Kr ke Rn.

3.   -     Kerapatan bertambah dari He ke Rn.

      -     Titik leleh dan titik didih bertambah dari He ke Rn.

      -     Daya hantar panas berkurang dari He ke Rn.

4.   a.   Gas mulia sangat tidak reaktif karena konfigurasi elektronnya yang sudah stabil. Namun, gas mulia pada periode 3 ke atas (Ar, Kr, Xe, Rn) dapat bereaksi dengan unsur yang sangat elektronegatif seperti F dan O untuk membentuk senyawanya.

      b.   Hal yang mendasarinya adalah pada kemampuan beberapa unsur dari golongan VA, VIA, dan VIIA pada periode 3 ke atas untuk membentuk ikatan kovalen dengan elektron valensi lebih dari 8, yakni 10 dan 12. Pada periode 3 ke atas, di samping orbital-orbital di subkulit s dan p yang hanya dapat memuat 8 elektron, pada kulit yang sama terdapat pula subkulit d yang dapat memuat tambahan 10 elektron.

      c.   Pada senyawa KrF₂ orbital-orbital sdan p telah penuh. Namun, elektron-elektron tersebut dapat berpindah ke orbital-orbital di subkulit d pada kulit yang sama yang masih belum terisi, oleh karena itu pembentukan senyawa baru dapat dimungkinkan.

      d.   kereaktifan gas mulia meningkat dari Ar ke Rn

5.   Gas mulia hanya dapat bereaksi dengan unsur F dan O karena kedua unsur tersebut bersifat sangat elektronegatif.

6.   Proses yang digunakan disebut tekhnologi pemisahan udara. Tahap awal, CO₂ dan uap air dipisahkan dulu. Kemudian udara diembunkan dengan pemberian tekanan ~200 atm diikuti pendinginan cepat. Sebagian besar udara akan membentuk fase cair dengan kandungan gas mulia yang lebih banyak, yakni ~60% gas mulia (Ar, Kr, dan Xe) dan sisanya ~30% O₂dan 10% N₂. sisa udara yang mengandung He dan Ne tidak mengembun karena titik didih kedua gas tersebut sangat rendah. Selanjutnya, Ar, Kr, dan Xe dalam udara cair dipisahkan menggunakan proses adsorpsi dan proses destilasi fraksionasi.

7.   a.   Karena titik didihnya rendah.

      b.   Karena Ne menghasilkan cahaya terang dengan intensitas tinggi apabila dilewati arus listrik. Cahaya ini dapat dilihat dari jauh dan mampu menembus kabut.

      c.   Karena Ar tidak reaktif sehingga logam tidak akan teroksidasi seperti halnya jika proses berlangsung di udara terbuka.

      d.   Karena sifatnya yang radioaktif, dapat melepas partikel β.

      e.   Karena bersifat radioaktif maka dimasukkan ke dalam tabung kecil tertutup dan diletakkan dekat dengan jaringan tubuh yang terkena kanker.  

8.   Karena ringan dan tidak reaktif.

9.   Karena kadar Ar di alam relatif lebih tinggi.

10. a.  Titik leleh dan titik didih mempunyai kecenderungan bertambah dari He ke Rn. Hal ini dikarenakan kekuatan gaya London bertambah dari He ke Rn sehingga atom-atom gas mulia semakin sulit lepas. Dibutuhkan energi, dalam hal ini suhu yang semakin besar untuk mengatasi gaya London yang semakin kuat tersebut.

      b.   Dapat, Karena titik leleh dan titik didih dari unsur-unsur gas mulia yang teratur, sehingga dapat diramalkan dengan melihat dari keteraturan grafik disamping.

11. a.   Karena unsur-unsur yang terdiri dari unsur fluorin (F), klorin (Cl), bromin (Br), iodin (I), dan astatin (At) merupakan non-logam yang berada sebagai molekul diatomik. Di samping itu sifatnya yang sangat reaktif dan cenderung bereaksi dengan logam membentuk garam.

      b.   Di alam, halogen hanya ditemukan dalam bentuk senyawanya. Contoh:

         - Fluorin:   terdapat dalam senyawa fluorspar CaF₂, kriolit Na₃AlF₆, dan fluorapatit Ca₅(PO₄)₃F.

            - Klorin:    terdapat dalam senyawa NaCl, KCl, MgCl₂, dan CaCl_2.

            - Bromin:   terdapat dalam senyawa logam bromida.

      c.   Br₂

12. a.   - Nilai jari-jari atom bertambah dari F ke At.

            - Nilai energi ionisasi berkurang dari F ke At.

            - Nilai keelektronegatifan berkurang dari F ke At.

      b.   Halogen berada sebagai molekul diatomik. Sifatnya yang non-polar terikat satu sama lain dengan gaya London. Gaya London pada halogen bekerja pada molekul-molekul diatomik dengan jumlah atom dan bentuk molekul yang sama. Oleh karenanya, faktor yang mempengaruhi kekuatan gaya London hanya ukuran molekul berupa jari-jari kovalennya.

13. a.   -1, +1, 0, +3

      b.   Karena Cl mempunyai subkulit d selain subkulit s dan p. Elektron-elektron pada orbital-orbital di subkulit s dan p dapat dipindahkan ke subkulit d sehingga menjadi tidak berpasangan. Jumlah elektron tidak berpasangan dalam setiap orbital inilah yang menggambarkan berbagai nilai bilangan oksidasi pada Cl.

14. Keteraturan sifat-sifat fisis halogen:

      - kerapatan bertambah dari F ke I.

      - Titik leleh dan titik didih bertambah dari F ke At.

      - Daya hantar panas berkurang dari F ke Cl, tetapi lalu bertambah dari Cl ke At.

15. Sifat kimia atau kereaktifan halogen cenderung berkurang dari F ke At. Hal ini dapat dijelaskan dari keteraturan sifat-sifat atomiknya, yakni jari-jari atom dan afinitas elektron.

16. a.   - Nilai E^o halogen semakin positif dari I ke F. Dengan kata lain, daya oksidasi halogen berkurang dari F ke I.

            - Nilai E^o ion halida semakin negatif (semakin berkurang) dari F^- ke I^-. Dengan kata lain, daya reduksi ion halida bertambah dari F ke I.

      b.   Daya oksidasi halogen berkurang dari F ke I. Sedangkan daya reduksi ion halida bertambah dari F ke I.

17. a.   Karena memiliki sifat logam seperti mempunyai permukaan kilap, mempunyai daya hantar panas dan listrik yang baik serta dapat bereaksi dengan air dan membentuk senyawa hidroksida yang bersifat alkali atau basa.

      b.   logam alkali ditemukan di alam dalam bentuk senyawanya. Contoh:

            - Litium, dalam spodumene LiA(SiO₃)₂

            - Natrium, dalam garam batu NaCl, sendawa Chili NaNO₃, karnalit KMgCl₃.6H₂O.

            - Kalium, dalam silvit (KCl), garam petre KNO_3.

            - Rubidium, dalam lepidolit.

            - Sesium, dalam polusit (Cs₄Al₄Si₉O₂₆).H₂O dan sedikit dalam lepidolit.

18. a.   - Nilai jari-jari atom bertambah dari Li ke Fr.

            - Nilai energi ionisasi dan nilai keelektronegatifan berkurang dari Li ke Fr.

            - Nilai bilangan oksidasi sama dengan +1.

      b.   Atom-atom logam alkali terikat satu sama lainnya dengan ikatan logam. Ikatan logam membentuk struktur kristal. Semua logam alkali memiliki struktur kristal yang sama, yakni struktur kubus pusat badan (bcc), dengan faktor kerapatan per unit sel 0,68.

19. -     Kerapatan bertambah dari Li ke Fr.

      -     Kekerasan berkurang dari Li ke Fr.

      -     Titik leleh dan titik didih berkurang dari Li ke Fr.

      -     Daya hantar listrik dan daya hantar panas berkurang dari Li ke Fr.

20. a.   Logam alkali bersifat sangat reaktif karena hanya perlu melepas satu elektron untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil. Kereaktifan logam alkali bertambah dari Li ke Fr.

      b.   Karena Logam Na sangat reaktif   

21. a.   Apabila atom dipanaskan, elektron dapat tereksitasi atau pindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Sewaktu pemanasan berhenti, elektron tersebut akan kembali ke tingkat energi awal disertai pancaran cahaya dalam bentuk foton-foton dengan frekuensi atau panjang gelombang tertentu yang mempunyai warna-warna tertentu.  

      b.   logam alkali K

            persamaan reaksinya: 2K _(s)+ 2H₂O_(l)  →  2KOH_(aq)+ H_2(g)

      c.   Sama. Karena pada saat pemanasan senyawa logam alkali akan terurai menjadi atom-atomnya. Elektron-elektron pada atom tersebut akan tereksitasi dan kembali ke tingkat energi awalnya dengan memancarkan cahaya dengan warna yang khas untuk logam alkali.

22. a.   4Li_(s)   + O_2(g)      →   2Li₂O_(s)

      b.   2K_(s)   +  H_2(g)     →   2KH _(s)

      c.   2Na_(s)  +  H_2(g)    →    2NaH_(s)

      d.   2Rb_(s)  +  Cl_2(g)   →    2RbCl_(s)

23. CsO₂ = superoksida

      Li₂O =  oksida

      Na₂O₂ = peroksida

24. -     Reaksi logam alkali dengan air

            Logam alkali bereaksi dengan air membentuk senyawa hidroksida dan gas H₂.

      -     Reaksi logam alkali dengan oksigen

            Logam alkali bereaksi dengan oksigen membentuk senyawa oksida, senyawa peroksida, dan senyawa superoksida. Senyawa oksida dihasilkan apabila reaksi melibatkan jumlah oksigen terbatas. Sedangkan senyawa peroksida dan superoksida diperoleh dari reaksi dengan jumlah oksigen berlebih.

      -     Reaksi logam alkali dengan halogen

            Logam alkali bereaksi dengan halogen membentuk senyawa halida.

      -     Reaksi logam alkali dengan hydrogen

            Logam alkali bereaksi dengan hydrogen membentuk senyawa hidrida.

25. a.   Metode elektrolisis dan metode reduksi

      b.   Metode elektrolisis

            Sumber utama logam Na adalah garam batu dan air laut. Na hanya dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan menggunakan sel down.

            Katode: Na⁺_(l) + e^-    →     Na_(l)

            Anode :          Cl^-_(l)   →     ½ Cl_2(g) + e^-

      c.   Metode reduksi

            Sumber utama logam K adalah silvit (KCl). Logam K diperoleh dengan metode reduksi di mana lelehan KCl direaksikan dengan Na.

                        Na  +  KCl   ↔  K + NaCl

            Reaksi ini berada dalam kesetimbangan. Karena K yang terbentuk mudah menguap, maka K dapat dikeluarkan dari sistem dan kesetimbangan akan bergeser ke kanan untuk terus memproduksi K.

26. Li:   -   digunakan pada baterai untuk alat pacu jantung, kalkulator, jam, kamera dan lainnya.

             -    digunakan dalam paduan logam Mg dan Al. Dimanfaatkan untuk komponen pesawat terbang.

      Na:  -   uap Na digunakan pada lampu jalanan untuk memberikan warna  kuning.

              -  NaOH digunakan untuk membuat produk, seperti kertas dan sabun.

      K:    -   Senyawa KNO₃ dan KCl digunakan sebagai bahan peledak dan kembang api atau petasan.

-    Pupuk NPK mengandung K yang penting bagi pertumbuhan tanaman

      Rb:   - digunakan sebagai osilator untuk aplikasi seperti navigasi dan komunikasi militer.

-    digunakan pada sel fotolistrik seperti fotomultiplier, untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik.

      Cs:    - digunakan pada sel fotolistrik

-    digunakan sebagai standar satuan detik pada jam atomik sesium standar karena vibrasi atomnya dapat digunakan untuk mengukur waktu dengan sangat akurat.

27. a.   karena memiliki sifat logam seperti mempunyai permukaan kilap, mempunyai daya hantar panas dan listrik yang baik serta dapat bereaksi dengan air dan membentuk senyawa hidroksida yang bersifat alkali atau basa. Dan disamping itu oksidanya sukar larut dalam air, tidak dipengaruhi oleh panas tinggi, dan banyak ditemukan dalam bebatuan di kerak bumi.

      b.   logam alkali tanah di alam ditemukan hanya dalam bentuk senyawanya

            -     Berilium: dalam mineral beril [Be₃Al₂(SiO₆)₃] dan krisoberil Al₂BeO₄.

            -     Magnesium: sebagai senyawa MgCl₂ di air laut dan deposit garam. Juga dalam senyawa karbonat dalam mineral magnesit (MgCO₃).

            -     Kalsium: dalam senyawa karbonat, fosfat, sulfat, dan fluoride.

            -     Stronsium: dalam mineral selestit (SrSO₄) dan strontianat.

            -     Barium: dalam mineral baritin (BaSO₄) dan witerit (BaCO₃).

            -     Radium: dalam pitchlende (bijih uranium).

28. a.   -     Nilai jari-jari atom secara umum bertambah dari Be ke Ra

            -     Nilai energi ionisasi dan nilai keelektronegatifan secara umum berkurang dari Be ke Ra.

            -     Nilai bilangan oksidasi maksimum sama dengan +2.

      b.   atom-atom logam alkali tanah terikat satu sama lain dengan ikatan logam. Ikatan logam membentuk suatu struktur kristal.

            Unsur Be dan Mg: struktur terjejal heksagonal (hcp).

            Unsur Ca dan Sr: struktur kubus pusat muka (fcc).

            Unsur Ba dan Ra: struktur kubus pusat badan (bcc).

29. -     Kerapatan bertambah dari Be ke Ra.

      -     Kekerasan berkurang dari Be ke Ra.

      -     Ttik leleh dan titik didih berkurang dari Be ke Ra.

      -     Daya hantar listrik dan daya hantar panas berkurang dari Be ke Ra.

30. a.   Kelarutan adalah jumlah zat terlarut dalam larutan jenuh.

      b.   senyawa hidroksida semakin mudah larut dari Be ke Ra, sedangkan senyawa sulfat semakin sukar larut dari Be ke Ra.

      c.   Untuk Be(OH)₂:  K_sp = Be²⁺ + 2(OH^-)

                                                =   S  x  2S²

                               2,1 x 10^-18 =  4S³

                                             S =  8,1 x 10^-7

            Untuk BaSO₄ : K_sp = Ba²⁺+ SO₄^2-

                                           = S x S

                          1,1 x 10^-10 = S²

                                       S  =  1,05 x 10^-5

31. -     Reaksi logam alkali tanah dengan air membentuk senyawa hidroksida. Semua logam alkali tanah bereaksi dengan air, kecuali Be.

      -     Reaksi logam alkali tanah dengan oksigen dan nitrogen di udara membentuk senyawa oksida dan superoksida.

      -     Reaksi logam alkali tanah dengan nitrogen membentuk senyawa nitrida.

      -     Reaksi logam alkali tanah dengan halogen membentuk senyawa halida.

      -     Reaksi logam alkali tanah dengan hidrogen membentuk hidrida.

            Reaksi: CaCl₂ + 2Na → Ca + 2NaCl

      2.   Metode elektrolisis: Ca dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan CaCl₂sebagai berikut:

katode: Ca²⁺_(l) + 2e- → Ca_(l)

anode:  2Cl^-_(l) → Cl_2(g) + 2e^-

33. a.   Unsur logam: Na, Mg, dan Al; semi-logam: Si; non-logam: P, S, Cl, dan Ar.

 b.   sifat logam dapat dilihat dari permukaannya yang mengkilap, dapat membentuk kawat tipis. Sedangkan untuk sifat non-logam dapat dilihat dari permukaannya yang tidak mengkilap dan tidak dapat menghantarkan listrik.

34.  Struktur unsur Na: kristal logam bcc

       Struktur unsur Al: kristal logam hcp

       Struktur unsur Mg: kristal logam fcc

       Struktur unsur Si: molekul kovalen raksasa di mana atom-atom Si bergabung melalui ikatan kovalen.

       Struktur unsur P: molekul-molekul P₄ yang saling terikat oleh gaya London.

       Struktur unsur S: molekul-molekul S₈ yang saling terikat oleh gaya London.

       Struktur unsur Cl: molekul-molekul Cl₂ yang saling terikat oleh gaya London.

       Struktur unsur Ar: atom-atom tunggal Ar yang saling terikat oleh gaya London.

35.  -    Nilai jari-jari atom berkurang dari Na ke Ar.

       -    Nilai energi ionisasi bertambah dari Na ke Ar, dengan fluktuasi nilai dari Mg ke Al dan dari P ke S.

       -    Nilai afinitas elektron bertambah dari Na ke Cl, dengan fluktuasi nilai untuk Al dan P.

       -    Nilai keeletronegatifan dan nilai bilangan oksidasi maksimum bertambah dari Na ke Cl.

36.  Untuk unsur-unsur periode ketiga kecuali Ar kecenderungan sifat kimianya atau kereaktifannya, semakin ke kiri kereaktifan logam bertambah dan semakin ke kanan kereaktifan non-logam bertambah.

37.  Nilai E^o semakin negatif dari Cl ke Na, jadi daya reduksi bertambah dari Cl ke Na. Sedangkan nilai E^o semakin positif dari Na ke Cl, jadi daya oksidasi bertambah dari Na ke Cl.

38.  a.  Senyawa hidroksida bersifat basa jika senyawa tersebut dapat melepas ion OH^-.  Sedangkan senyawa hidroksida bersifat asam jika senyawa tersebut melepas ion H^+.

       b.  Sifat basa hidroksida berkurang dari Na ke Cl. Sedangkan sifat asam hidroksida bertambah dari Na ke Cl.

       c.  karena senyawa hidroksida Al dapat memiliki sifat asam dan basa.

39.  a.  Proses Hall-Heroult untuk ekstraksi Al dari bauksit dapat dilihat pada halaman 144-145.

       b.  karena senyawa Al₂O₃ mempunyai titik didih yang sangat tinggi sehingga sulit untuk langsung di elektrolisis. Fungsi Na₃AlF₆adalah sebagai pelarut di mana campuran yang terbentuk memiliki titik leleh yang jauh lebih rendah.

40. a.   Silika adalah senyawa oksida (SiO) sedangkan silikat senyawa dalam bentuk SiO₂

      b.   SiO₂ dipanaskan dengan kokas (C) pada suhu 3.000 ^oC dalam tanur listrik. Pereaksi ditambahkan dari atas tungku. Lelehan Si yang dihasilkan dikeluarkan dari bawah tungku dan akan membentuk padatan. Si yang dihasilkan cukup murni dan dapat digunakan untuk pembuatan paduan dengan logam lain.

      c.   Si dipanaskan dengan Cl₂ menghasilkan SiCl_4(l). Lelehan SiCl₄yang dihasilkan dimurnikan dengan proses distilasi. SiCl₄ lalu direduksi menjadi Si melalui pemanasan dengan H₂ atau Mg. Setelah itu, produk reaksi dicuci dengan air panas untuk memperoleh Si. Si dimurnikan dengan alat zone refining.

41. Ca₃(PO₄)₂dalam batuan fosfat dipanaskan dengan kokas (C) dan pasir SiO₂ pada suhu 1.400 – 1.500 ^oC. fosfor yang dihasilkan dapat memiliki beberapa alotropi, diantaranya fosfor putih, fosfor merah dan fosfor hitam.

42. a.   Belerang (S) terdapat di alam sebagai endapan di bawah tanah.

      b.   Proses Frasch untuk pengambilan belerang: lubang dibor dan tiga pipa konsentris dimasukkan ke dalam lubang tersebut. Air super panas (~150 ^oC) dimasukkan melalui bagian luar pipa untuk melelehkan belerang. Setelah itu, udara bertekanan dimasukkan melalui bagian dalam pipa. Hal ini menyebabkan campuran udara, air, dan lelehan belerang dipaksa naik ke permukaan melalui pipa ketiga. Belerang tidak larut dalam air dan mempunyai kerapatan yang lebih tinggi. Di permukaan, belerang akan membentuk padatan.

      c.   Metode ekstraksi S dari senyawa sulfida. Yaitu dengan cara mereaksikan gas SO₂dengan H₂S untuk menghasilkan belerang.

43. a.   Karena paduan Al tersebut kuat dan ringan.

      b.   Karena dapat mengatasi asam lambung.

      c.   Karena sifatnya yang ringan meski daya hantarnya hanya ~60% daya hantar listrik Cu.

      d.   Karena mudah dibentuk dan tahan panas.

44. a.   Karena dapat menghantarkan listrik satu arah.

      b.   Karena bersifat kuat dan tahan panas.

      c.   Karena bersifat kuat dan tahan panas.

      d.   Karena bersifat kuat dan tidak mudah terbakar.

45. -     aplikasi Fosfor untuk pupuk, bom asap, dan ujung korek api.

      -     aplikasi Belerang untuk bahan pembuat cat, pembuatan pupuk, dan penyamakan kulit. Selain itu Belerang bersama KNO₃, karbon digunakan dalam pembuatan serbuk mesiu.

46. Karena atom-atom dalam unsur-unsur logam transisi terikat satu sama lainnya oleh ikatan logam.

47. Keberadaan logam transisi di alam dalam bentuk senyawanya. Jenis senyawa unsur transisi adalah senyawa sulfida dan senyawa oksida yang bersifat sukar larut.

48. a.   - nilai jari-jari atom berkurang dari Sc ke Ni, dan bertambah dari Ni ke Zn.

            - nilai energi ionisasi bertambah dari Sc ke Zn.

      - nilai bilangan oksidasi maksimum bertambah dari Sc ke Mn dan berkurang dari Mn ke Zn. 

b.   Ikatan logam pada logam transisi membentuk struktur kristal. Sebagian di antaranya memiliki struktur terjejal heksagonal (hcp) dan struktur kubus pusat muka (fcc).

49. - kerapatan bertambah dari Sc ke Zn

      - Titik leleh dan titik didih bertambah dari Sc ke V dan kemudian secara umum berkurang dari V ke Zn.

50. Kecenderungan sifat kimia atau kereaktifan unsur-unsur transisi periode keempat secara teoritis berkurang dari Sc ke Zn seperti ditunjukkan oleh nilai energi ionisasinya. Selain itu, kereaktifan logam juga dipengaruhi faktor lain, yakni karakteristik lapisan oksida yang terbentuk pada permukaan unsur sewaktu unsur teroksida/bereaksi.

51. a.   Dari logam Sc ke Zn daya oksidasi semakin bertambah. Sedangkan daya reduksi semakin berkurang.

      b.   Cu tidak mudah teroksidasi

      c.   Karena Cr cenderung lebih mudah bereaksi dengan O₂ (teroksidasi) dibandingkan Fe. Akan tetapi, lapisan oksida Cr₂O₃ yang terbentuk pada Cr bersifat protektif sedangkan lapisan Fe₂O₃pada Fe tidak. Hal ini mencegah reaksi Cr lebih lanjut sehingga Cr menjadi kurang reaktif dibandingkan Fe.       

52. -     Sifat diamagnetik adalah sifat yang dimiliki oleh zat yang semua elektronnya sudah berpasangan di mana momen megnetiknya saling meniadakan.

      -     Sifat paramagnetik adalah sifat yang dimiliki oleh zat yang mempunyai setidaknya 1 elektron tidak berpasangan.

      -     Sifat feromagnetik adalah sifat yang dimiliki oleh suatu zat yang apabila diletakkan di dalam medan magnet, orientasi domain-domain tersebut menjadi sejajar dengan medan magnet. Akibatnya, diperoleh suatu daya tarik magnet yang sangat kuat, yakni sekitar satu juta kali kekuatan paramagnetik.

53. a.   Karena dapat melepas elektron baik di subkulit nsmaupun di subkulit (n-1)d

      b.   Tingkat oksidasi dari Sc ke Mn semakin meningkat karena tingkat oksidasi tertinggi sama dengan total elektron pada subkulit 4sdan 3d. Sedangkan tingkat oksidasi dari Mn ke Zn semakin menurun karena tingkat oksidasi tertingginya tidak lagi sama dengan total elektron di subkulit 4sdan 3d. Meski terdapat lebih banyak elektron pada subkulit 3d, elektron-elektron ini terikat semakin kuat ke inti. Hal ini dikarenakan muatan inti bertambah besar dari kiri ke kanan.

      c.   Karena tingkat energi 3d dan 4s hampir sama, maka unsur transisi selain Sc dan Zn mempunyai bilangan oksidasi lebih dari satu sebab pada orbital subkulit 3d masih belum terisi penuh. Sedangkan untuk Zn subkulit 3d sudah penuh sehingga hanya dapat melepaskan elektron di subkulit 4s saja. Dan untuk Sc pada subkulit 3d hanya terisi satu elektron saja sehingga dapat dengan mudah lepas bersama elektron pada subkulit 4s.

54. a.   Benda dapat memiliki warna dari cahaya yang dipantulkan (apabila benda tidak transparan) atau diteruskan (apabila benda transparan).

      b.   karena warna hitam akan terbentuk apabila benda menyerap seluruh cahaya putih yang jatuh padanya. Karena tidak ada cahaya yang dipantulkan, maka benda akan tampak berwarna hitam. Sedangkan warna putih akan terbentuk apabila benda memantulkan seluruh cahaya putih, tanpa terjadi penyerapan warna cahaya.

      c.   Karena hal tersebut terkait dengan eksitasi elektron yang terjadi di subkulit d melibatkan energi yang setara dengan energi cahaya tampak, yakni antara 170 – 290 KJ/mol.

55. a.   - Logam transisi memiliki sifat seperti kerapatan, titik leleh dan titik didih yang lebih tinggi, sedangkan logam non-transisi memiliki sifat seperti kerapatan, titik leleh dan titik didh yang relatif lebih rendah.

            - logam transisi memiliki berbagai bilangan atau tingkat oksidasi, sedangkan logam non-transisi memiliki tingkat oksidasi yang terbatas.

            - Logam transisi bersifat kurang reaktif, sedangkan logam non-transisi sangat reaktif.

            - Logam transisi cenderung membentuk senyawa atau ion kompleks yang berwarna, sedangkan logam non-transisi cenerung membentuk senyawa tidak berwarna.

      b.   logam transisi: logam A; logam alkali: logam C dan logam alkali tanah: logam B.

            Logam transisi memiliki titik leleh paling tinggi, diikuti logam alkali tanah lalu logam alkali.

56. a.   Besi tuang adalah besi gubal yang mengandung pengotor dan bersifat cukup rapuh dan dapat langsung dicetak. sedangkan besi tempa adalah besi yang diproses lebih lanjut dengan cara memisahkan karbon dan zat-zat pengotor lainnya.

      b.   Tahapan proses pembuatan baja dapat dilihat pada halaman 166.

      c.   Baja lebih kuat dan mudah dibentuk.

57. Karena persediaan bahan baku besi yang banyak dan biaya ekstraksi yang murah menyebabkan besi banyak digunakan untuk berbagai aplikasi saat ini.

58. -     Cu digunakan sebagai bahan baku pembuat kawat konduktor listrik karena memiliki daya hantar listrik/panas yang baik.

      -     Fe digunakan sebagai materi konstruksi bangunan karena sifatnya yang kuat.

      -     Ti dalam senyawa TiO₂adalah pigmen putih, senyawa ini digunakan untuk cat tembok, pasta gigi, dan pewarna makanan.

      -     Zn

59. Sebagai magnet, sebagai katalis, sebagai bahan struktur, sebagai pewarna dan sebagai mineral penting dalam tubuh.

60. -     Fe dalam limbah industri dibuang melalui sungai-sungai dan masuk ke laut bersama pencemar lainnya, seperti Hg, Pb, Cd, dan Cu berkontribusi terhadap pencemaran ekosistem.

      -     Mn digunakan di industri pengelasan. Pemanasan Mn akan menghasilkan asap yang dapat masuk ke tubuh melalui udara. Dalam jumlah berlebih, Mn bersifat racun  dan menyerang saraf pusat.

61. Radioisotop adalah isotop yang memiliki inti tidak stabil dan dapat memancarkan sinar atau partikel (radiasi).

62. a.                         d.

      b.                         e.          

      c.

63. a.                          d.

      b.                          e.

      c.

64. a.   Peluruhan adalah perubahan inti yang tidak stabil menjadi inti lainnya disertai dengan pemancaran radiasi.

      b.   - Isotop di atas zona kestabilan; jenis radiasi: Pemancaran beta (β), pemancaran neutron (n).

            - Isotop di bawah zona kestabilan; Jenis radiasi: Pemancaran positron, Penangkapan elektron.

      c.   Pemancaran alfa (α).

65. a.   Jenis peluruhan yang terjadi adalah dengan pelepasan beta (β), dimana dihasilkan unsur baru yakni F dengan nomor atom 9 sedangkan nomor massa tetap.

      b.   Jenis peluruhan yang terjadi adalah dengan penangkapan elektron (e^-) oleh unsur Sn sehingga dihasilkan unsur baru yakni In dengan nomor atom 49 sedangkan nomor massa tetap.

      c.   Jenis peluruhan yang terjadi adalah dengan pelepasan partikel alfa (α), dimana dihasilkan unsur baru yakni Ra dengan nomor atom 88 dan nomor massa 230. 

66. a.   Pemancaran radiasi β                 c. Pemancaran radiasi α

      b.   Pemancaran radiasi β                 d.  Pemancaran radiasi β                                         

67. a.   Partikel α, partikel β, pelepasan positron, dan penangkapan elektron.

      b.   Pelepasan neutron.

      c.   Sinar γ

68. - Laju peluruhan dari suatu sampel radioisotop berbanding lurus dengan jumlah inti atau jumlah radioisotop tersebut (N).

      - Waktu paro adalah waktu yang diperlukan oleh suatu radioisotop untuk melyruh menjadi setengahnya.

69. a.               Sinar atau partikel yang dipancarkan pada saat terjadi peluruhan radioisotop.         

      b.   Lihat tabel 3.65 hlm.180

      c.               Partikel α terdefleksi membelok ke pelat bermuatan negatif sehingga disimpulkan bermuatan positif, partikel β terdefleksi membelok ke pelat bermuatan positif sehingga disimpulkan bermuatan negatif, sedangkan partikel γ diteruskan sehingga disimpulkan tidak bermuatan.

      d.   Partikel α bergerak lambat, ~10% kecepatan cahaya sehingga daya tembusnya paling kecil. Partikel β bergerak cepat, sampai ~99% kecepatan cahaya sehingga mempunyai daya tembus yang sedang. Dan partikel γbergerak dengan kecepatan cahaya, sehingga mempunyai daya tembus yang paling besar.

70. a.   Proses penembakan suatu partikel ke inti stabil dari isotop target.

      b.   partikel α dan inti ringan (H, He, B, C, O, Ne) atau tidak bermuatan, yakni neutron (n).

71. a.

      b.

      c.

      d.

      e.

72. karena pada partikel bermuatan akan terjadi gaya tolak menolak sewaktu mendekati inti dari isotop target, dan untuk dapat mengatasi gaya tolak menolak ini partikel harus diberi energi tambahan dengan cara dipercepat dengan suatu akselerator. Sedangkan pada partikel tidak bermuatan tidak akan mengalami gaya tolak menolak yang kuat sewaktu ditembakkan ke inti.

73. a.   - sebagai perunut untuk mempelajari jaringan tubuh dan mendeteksi gangguan fungsi organ tubuh.

            - sterilisasi alat kedokteran.

      b.   karena sinar γ dapat menembus tubuh dan tidak mengionisasi/merusak sel.

      c.   Tidak dapat digunakan karena radioisotop tersebut akan langsung meluruh menjadi unsur lain.

74. Karena sinar α mempunyai daya tembus yang paling kecil sehingga digunakan untuk produk berupa lembaran tipis, sedangkan sinar β mempunyai daya tembus yang sedang sehingga digunakan untuk lembaran yang lebih tebal.

75. a.   - Mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.

            - Menunjukkan kesetimbangan reaksi bersifat dinamis.

      b.   Radioisotop dapat menentukan umur benda purbakala dengan cara mengukur jumlah C-14 yang tersisa dari benda purbakala tersebut.

B.  Soal Pilihan Ganda.

1.      B                  11. C                         21. B                           31. D

2.      C                  12. E                         22. C                           32. C

3.      C                  13. B                         23. C                           33. C

4.      C                  14. D                         24. E                            34. A

5.      C                  15. B                         25. D                           35. D

6.      D                  16. C                        26. B

7.      A                  17.                            27. C

8.      D                  18. E                         28. D

9.                        19. C                        29. B

10. B                  20. E                         30. E

Read More