Sebanyak 0,25 mol dinitrogen pentaoksida dipanaskan dalam ruangan 25 dm3, sehingga terurai membentuk nitrogen dioksida dan oksigen

Final Test Kimia Dasar Semester Akhir 2009/2010Dosen: Dr. Muhammad ZakirPetunjuk: (1) Isilah titik-titik dengan jawaban yang tepat berdasarkan kasusnya masing-masing. Urutan jawaban sesuai dengan angka dalam kurung; (2) Tulisan harus jelas. Tulisan yang tidak terbaca dianggap salah; (3) Penulisan harus mengikuti kaidah Bahasa Indonesia yg benar dan aturan IUPAC.

Soal-1. Etanol, fenol dan asam asetat masing-masing mempunyai gugus hidroksil dalam struktur molekulnya. Namun demikian, sifat keasaman dari senyawa-senyawa tersebut berbeda-beda. Jelaskan alasan Saudara.

Jawab.Struktur molekul dari ketiga senyawa tersebut masing-masing adalah (1), (2) dan (3). Dari struktur etanol dapat dilihat bahwa orbital yang digunakan oleh atom karbon seluruhnya adalah orbital (4) Orbital ini dibentuk dari pencampuran (5) buah orbital ..(6) dan (7) buah orbital (8) dari atom karbon. Orbital baru ini disebut sebagai orbital(9) Ikatan yang terbentuk antara atom C dan H adalah ikatan (10), dimana C menggunakan orbital (11) dan H menggunakan orbital(12) Jumlah ikatan C-H dalam etanol adalahbuah ikatan (13), semuanya adalah ikatan yang sama dengan nomor (5).

Berbeda dengan etanol, fenol memiliki struktur inti benzen sebanyak (14)buah. Dalam benzen, ikatan yang terbentuk antara atom C dan H adalah ikatan(15), dimana C menggunakan orbital(16) dan H menggunakan orbital(17) Dalam fenol, atom C dan atom C lainnya membentuk ikatan(18), dimana setiap atom C menggunakan orbital(19). Sistem cincin benzen dalam fenol ini menyebabkan aliran .(20) tertarik ke dalam struktur benzen. Dengan kata lain, sistem cincin menyediakan jalan bagi elektron untuk berdelokaliasi (beresonansi) karena adanya(21) Sistem seperti ini tidak terdapat pada etanol. Sifat asam fenol dapat dijelaskan berdasarkan konsep resonansi tersebut. Pasangan (22) dari atom O yang tertarik ke dalam inti benzen dan terdistribusi merata ke seluruh molekul sehingga atom oksigen bermuatan(23) dan segera melepaskan (24) Pelepasan no (24) ini menyebabkan fenol bersifat asam. Etanol tidak dapat (25) sehingga sangat sulit melepaskan (26), dengan demikian etanol tidak bersifat(27)

Berbeda dengan etanol dan fenol, asam asetat disamping memiliki gugus(28) juga memiliki gugus (29). Ada jenis ikatan dalam gugus (29), yaitu ikatan (30) dan ikatan (31) Ikatan (30) terbentuk akibat tumpang tindih orbital (32) dan (33), sedangkan ikatan (31) terbentuk akibat tumpang tindih orbital (34) dan (35). Adanya(36) yang melibatkan 2 atom (37) dalam asam asetat, menyebabkan senyawa ini lebih bersifat(38) dibandingkan etanol dan fenol.Soal-2. Sebanyak 0,15 mol amonia mengalami reaksi peruraian dalam ruangan 75 dm3, sehingga terurai membentuk gas nitrogen dan hidrogen. Hitunglah laju peruraian amonia dalam 60 detik pertama jika terbentuk 0,75 mol hidrogen.

Jawab.

Reaksi peruraian amonia berlangsung menurut persamaan reaksi(39) (H = 184 kJ/2mol. Menurut reaksi tersebut laju reaksi dinyatakan sebagai ( = (40)= (41)=(42).Untuk menghitung laju peruraian amonia perlu diketahui komposisi mol reaksi. Mula-mula terdapat (43) mol amonia. Setelah 60 detik, amonia yang tersisa adalah (44) mol. Dengan demikian konsentrasi amonia adalah (45) Molar, sehingga laju amonia adalah (46)M/detik. Dari data-data tersebut, konsentrasi gas nitrogen dan hidrogen masing-masing adalah (47) M dan (48) M. Laju pembentukan gas nitrogen dan hidrogen masing-masing adalah (49)M/detik dan (50) M/detik. Laju peruraian total untuk reaksi (39) adalah(51) M/detik. Berdasarkan data entalpi reaksi (39), reaksi ini diklasifikasikan sebagai reaksi(52), artinya.(53) Jika sistem ini melakukan kerja sebanyak 5 kJ pada tekanan tetap, maka reaksi peruraian 1 mol amonia akan melibatkan (54) sebesar (55), sehingga perubahan(56) adalah sebesar(57). Reaksi (39) akan berhenti jika(58) sama dengan(59). Dengan kata lain sistem ini telah mencapai kesetimbangan. .(60) adalah tiga domain ilmu kimia yang bisa digunakan untuk menjelaskan jalannya suatu reaksi kimia. Domain ilmu kimia yang dapat digunakan untuk menjelaskan reaksi (43) adalah(44), (45) dan (46). Menurut (44) berdasarkan data yang ada,.(47) sangat cukup untuk berlangsungnya reaksi (43). Tapi menurut (45) reaksi ini berlangsung sangat.(48) sehingga dibutuhkan(49) supaya reaksi tersebut berlangsung(50) Reaksi (43) dianggap selesai jika (46) sudah dicapai. Soal-4

Etanol, fenol dan asam asetat masing-masing mempunyai gugus hidroksil dalam struktur molekulnya. Namun demikian, sifat keasaman dari senyawa-senyawa tersebut berbeda-beda. Jelaskan alasan Saudara.

Jawab.

Struktur molekul dari ketiga senyawa tersebut masing-masing adalah .(1), (2) dan .(3). Dari struktur etanol dapat dilihat bahwa orbital yang digunakan oleh atom karbon seluruhnya adalah orbital ..(4). Orbital ini dibentuk dari pencampuran .(5) buah orbital ..(6) dan (7) buah orbital .(8)dari atom karbon. Orbital baru ini disebut sebagai orbital(9) Ikatan yang terbentuk antara atom C dan H adalah ikatan (10), dimana C menggunakan orbital.. (11) dan H menggunakan orbital(12). Jumlah ikatan C-H dalam etanol adalah.buah ikatan (13), semuanya adalah ikatan yang sama dengan nomor (5). Ikatan yang terbentuk antara atom C dan O adalah ikatan (14), dimana C menggunakan orbital.. (15) dan O menggunakan orbital(16).

Berbeda dengan etanol, fenol memiliki struktur inti benzen sebanyak (17)buah. Dalam benzen, ikatan yang terbentuk antara atom C dan H adalah ikatan(18), dimana C menggunakan orbital..(19) dan H menggunakan orbital.(20) Dalam ikatan rangkap, atom C dan atom C lainnya membentuk ikatan.(21), dimana setiap atom C menggunakan orbital(22)Sistem cincin benzen dalam fenol ini menyebabkan aliran elektron tertarik ke dalam struktur benzen. Dengan kata lain, sistem cincin menyediakan jalan bagi elektron untuk berdelokaliasi (beresonansi). Sistem seperti ini tidak terdapat pada etanol. Sifat asam fenol dapat dijelaskan berdasarkan konsep resonansi tersebut. Pasangan (23)dari atom O yang tertarik ke dalam inti benzen dan terdistribusi merata ke seluruh molekul sehingga atom oksigen bermuatan..(24)dan segera melepaskan .(25) Pelepasan no (25) ini menyebabkan fenol bersifat asam. Etanol tidak dapat .(26) sehingga sangat sulit melepaskan ..(27), dengan demikian etanol tidak bersifat(28)

Berbeda dengan etanol dan fenol, asam asetat disamping memiliki gugus.(29) juga memiliki gugus (30). Ada jenis ikatan dalam gugus (30), yaitu ikatan .(32) dan ikatan ..(33). Ikatan (32) terbentuk akibat tumpang tindih orbital .(34) dan ..(35), sedangkan ikatan (36) terbentuk akibat tumpang tindih orbital .(37) dan ..(38).