Latihan 7
- Example
1. Chapter 19
Seimbangkan persamaan inti berikut (yaitu, identifikasi produk X):
Jawab :
(a) Nomor massa dan nomor atom masing-masing adalah 212 dan 84, di sebelah kiri samping dan 208 dan 82, masing-masing, di sisi kanan. Jadi, X pasti bermassa nomor 4 dan nomor atom 2, yang berarti itu adalah partikel α. Itu persamaan seimbang adalah
(b) Dalam hal ini, nomor massa pada kedua sisi persamaan adalah sama, tetapi nomor atom produk adalah 1 lebih banyak dari reaktan. Jadi, X harus memiliki nomor massa 0 dan nomor atom 21, yang berarti sebuah partikel β. Satu-satunya cara perubahan ini bisa terjadi adalah dengan memiliki neutron di Inti Cs berubah menjadi proton dan elektron; yaitu, 1 0n ¡1 1p 1 21 0β (perhatikan bahwa proses ini tidak mengubah nomor massa). Jadi, seimbang persamaannya
2. Chapter 20
Manakah dari gas berikut yang memenuhi syarat sebagai gas rumah kaca: CO, NO, NO2, Cl2, H2, Ne?
Jawab :
Hanya CO, NO, dan NO2, yang semuanya merupakan molekul polar, memenuhi syarat sebagai gas-gas rumah kaca. Baik Cl2 dan H2 adalah molekul diatomik homonuklir, dan Ne adalah atom. Ketiga spesies ini semuanya tidak aktif IR.
3. Chapter 21
Konsentrat seng dalam bentuk seng sulfida diketahui mengandung 50% Zn, 13% Fe, 32% S, dan 5% SiO2. Apabila 100 kg di roasting dengan udara, akan didapatkan 85 kg produk kalsinasi dengan kandungan 54.5% Zn, 14.1% Fe, 2.7% S, dan 5.4% SiO2. Dan sisanya diasumsikan sebagai oksigen. Gas buang diasumsikan memiliki komposisi yang sama dengan produk hasil kalsinasi. Gas untuk roasting mengandung 8% SO2.
Hitunglah:
(a) Berat gas buang (flue dust) dan kandungan masing-masing komponennya
(b) Volume (dalam Nm3 )
(c) Komposisi dari gas untuk roasting; dan
(d) Volume udara yang digunakan Catatan: Udara mengandung 21% O2 dan 79% N2 (by volume)
Penyelesaian:
(a) Untuk konsentrat dan produk padatan kita dapatkan distribusi materialnya sebagai berikut (basisnya adalah 100 kg konsentrat): Konsentrat Kalsinasi Gas Buang (Flue Dust) Zn: 50 kg 0.544 x 85 = 46.2 kg 3.80 kg = 54.5 % Fe: 13 kg 0.141 x 85 = 12.0 kg 0.99 kg = 14.1 % S: 32 kg 0.027 x 85 = 2.3 kg 0.19 kg = 2.7 % SiO2: 5 kg 0.054 x 85 = 4.6 kg 0.38 kg = 5.4 % O2: setimbang = 19.9 kg 1.64 kg = 23.4 % Total 100 kg 85.0 kg 7.00 kg = 100 % Berat dari gas buang (7.00 kg) tersebut didapatkan dari perbedaan kandungan seng dalam konsentrat (50 kg) dan pada produk kalsinasi (46.2 kg) sehingga mendapatkan angka 3.80 kg yang setara dengan 54.5% Zn yang selanjutnya dijadikan acuan untuk menentukan kandungan komponen lainnya dalam gas buang. (ingat: komposisi gas buang sama dengan komposisi produk kalsinasi).
(b) Kandungan sulfur didapatkan dari perbedaan kandungan seng dalam konsentrat dengan kandungan seng pada produk hasil kalsinasi dan gas buang, sehingga: 32 kg – (2.3 kg + 0.19 kg) ≈ 29.5 kg. Angka ini sama dengan 0.92 kmol SO2 (dari perhitungan n = m÷Mr = 29.5 kg ÷ 32.066 g/mol), sehingga kandungannya dalam gas untuk roasting adalah 0.92 kmol SO2. Ini memberikan informasi mengenai jumlah total gas untuk roasting yang nilainya setara dengan 0.92 kmol ÷ 0.08 = 11.50 kmol, atau 258 Nm3 (didapatkan dari 11.50 kmol x 22.4 liter per mol STP).
(c) Komposisi dari gas untuk roasting bisa didapatkan berdasarkan: - Jumlah oksigen dalam produk hasil kalsinasi dan gas buang = 19.9 + 1.64 = 21.54 kg, dimana angka ini bernilai sama dengan 0.67 kmol. - Bersama dengan kandungan oksigen dalam SO2 yang sebesar 0.92 kmol, didapatkan jumlah total oksigen sebesar 1.59 kmol. - Menghitung jumlah N2 = {(1.59 kmol x 79% N2)/21% O2} = 6.0 kmol N2 yang juga terdapat dalam gas untuk roasting. - Sisanya: {11.50 kmol – (0.92 + 6.00) kmol} = 4.58 kmol mengindikasikan udara berlebih - Udara berlebih tersebut mengandung: (i) 4.58 kmol x 21% O2 = 0.96 kmol O2 ; (ii) 4.58 kmol – 0.96 kmol O2 = 3.62 kmol N2 Sehingga, kita bisa mendapatkan komposisi total dari gas untuk roasting sebagai berikut: SO2 = 0.92 kmol = 8.0 persen volume N2 = 6.0 + 3.62 = 9.62 kmol = 83.7 persen volume O2 = 0.96 kmol = 8.3 persen volume Total = 11.50 kmol = 100 persen volume
(d) Jumlah udara yang digunakan: N2 = 9.62 kmol O2 = 2.55 kmol Total = 12.17 kmol = 273 Nm3
4. Chapter 22
Sulfur di alam sering ditemukan di wilayah pegunungan sebagai padatan
kuning, atau berupa mineralnya, sebagai senyawa sulfida, seperti galena
(PbS), blende (ZnS), sinabar (HgS), pirit (FeS2), dan sebagai senyawa sulfat seperti gipsum (CaSO4).
Senyawaan turunan sulfur dapat disintesis membentuk senyawaan sulfur
anorganik maupun organik. Sebagai contoh senyawa timbal tetrasulfida (Pb3S4) sebagai sulfur anorganik dapat disintesis secara langsung dari logam Pb dan S pada suhu tinggi. Begitu pula senyawa pirit FeS2 dapat disintesis melalui reaksi antara Fe dan S pada suhu tinggi.
- Tuliskan reaksi setimbang pembuatan Pb3S4 dan FeS2.
(2 poin)
Jawaban:
3Pb + 4S → 2PbS + PbS2 → P3S4
Fe + 2S → FeS2
urip.info
- Tentukan bilangan oksidasi logam Pb dan S dalam Pb3S4, serta Fe dan S dalam FeS2
(4 poin)
Jawaban:
Pb3S4 merupakan campuran 2 PbS dan PbS2
2PbS → 2Pb2+ + 2S2–
PbS2 → Pb4+ + 2S2–
urip.info
Secara rata-rata:
biloks Pb = +8/3,
biloks S = –8/4 = –2.
urip.info
FeS2 → Fe2+ + S22–
Biloks Fe dalam FeS2 = +2
Biloks S dalam FeS2 = –1
Sulfur dapat membentuk senyawaan biner dengan fluor maupun oksigen membentuk fluorosulfur seperti S2F2, SF4, S2F10, S2O32–, S4O62–.
urip.info
- Gambarkan struktur molekul dari kelima senyawa biner sulfur fluorida. (ikatan S–S mungkin terjadi) (12 poin)
Jawaban:
urip.info
- Senyawa S2F2 memiliki isomer. Gambarkan kedua isomer tersebut.
(4 poin)
Jawaban:
Sulfur difluorida bereaksi dengan gas fluor membentuk sulfur tetrafluorida sebagai produk utama dan produk samping sulfur heksafluorida. Dalam suatu wadah bervolume konstan, diberikan sulfur difluorida dan gas fluor berlebih dengan tekanan parsial berturut-turut 350 mmHg dan 650 mmHg. Setelah reaksi berakhir tekanan gas adalah 550 mmHg.
- Tuliskan reaksi pembuatan SF4 dan SF6
(2 poin)
Jawaban:
SF2 + F2(g) → SF4
SF2 + 2F2(g) → SF6
Total reaksi: 2SF2 + 3F2 → SF4 + SF6
urip.info
- Tentukan tekanan parsial (dalam mmHg) dari masing-masing gas setelah reaksi selesai.
(6 poin)
Jawaban:
Dimisalkan tekanan parsial SF4 dan SF6 masing-masing sebesar x
urip.info
350–2x + 650–3x + 2x = 550
1000–3x = 550
3x = 1000 – 550
3x = 450
x = 150
urip.info
Tekanan (P) parsial masing-masing gas setelah reaksi:
P-SF2 = 50 mmHg
P-F2 = 200 mmHg
P-SF4 = 150 mmHg
P-SF6 = 150 mmHg
5. Chapter 23
Memprediksi jumlah putaran yang tidak berpasangan pada ion [Cr (en) 3] 21.
Jawab :
Konfigurasi elektron Cr21 adalah [Ar] 3d 4. Karena en adalah medan kuat ligan, kita perkirakan [Cr (en) 3] 21 adalah kompleks spin-rendah. Menurut Gambar 23.22, semuanya empat elektron akan ditempatkan di orbital d berenergi lebih rendah (dxy, dyz, dan dxz) dan di sana akan menjadi total dua putaran yang tidak berpasangan.
6. Contoh 24
Tuliskan rumus struktur 3-etil-2,2-dimetilpentana.
Jawab :
Senyawa induknya adalah pentana, sehingga rantai terpanjang memiliki lima atom C. Ada dua gugus metil yang terikat pada karbon nomor 2 dan satu gugus etil terikat menjadi karbon nomor 3. Oleh karena itu, struktur senyawa tersebut
7. Chapter 25
Apakah perbedaan antara polimer alam, semi sintetis dan sintetis ?
Berdasarkan asal polimernya, polimer dibedakan menjadi :
- Polimer Alami. Polimer alam adalah polimer yang berasal dari alam dan terjadi secara alami, atau disebut dnegan polimer biologis.
- Polimer Semi sentesis. Polimer semi sintesis merupakan derivat atau turunan dari polimer alami yang diproses lebih lanjut sehingga menghasilkan suatu polimer baru yang disebut semi sintesis.
- Polimer Sintesis. Polimer sintesis merupakan polimer yang sengaja dibuat serta dihasilkan melalui suatu reaksi kimia tertentu.
Kuis 7
- Problem
1. Chapter 19
Untuk setiap pasang isotop yang terdaftar, prediksi yang mana kurang stabil: (a) 6 3Li atau 9 3Li, (b) 23 11Na atau 25 11Na, (c) 48 20Ca atau 48 21Sc.
Jawab :
Untuk isotop, 2 unsur/lebih harus memiliki nomor atom sama tetapi nomor massa berbeda. Dapat
dilihat bahwa pada atom 48 20Ca atau 48 21 Sc, memiliki nomor atom yang berbeda tetapi memiliki
nomor massa yang sama sehingga unsur lebih cenderung bersifat isobar dan mengakibatkan menjadi
kurang stabil. Jadi, unsur 48 20 Ca atau 48 21 Sc termasuk isotop yang kurang stabil.
2. Chapter 20
Mengapa CFC tidak terurai oleh radiasi UV troposfer?
Jawab :
Karena radiasi dari UV troposfer tidak dapat menguraikan molekul yang ada pada CFC,
seperti karbon, klorin, fluorin menjadi senyawa yang mengandung klorin
3. Chapter 21
Tuliskan rumus kimia untuk (a) kapur, (b) slaked kapur, (c) air kapur.
Jawab :
(a) kapur : CaCO2
(b) slaked kapur : Ca(OH)₂
(c) air kapur : Ca(OH)2
4. Chapter 22
Berapa bilangan oksidasi dari O dan F di HFO?
Jawab :
Biloks O : -2
Biloks F : +1
5. Chapter 23
Tuliskan bilangan oksidasi logam dalam spesies berikut: (a) Na2MoO4, (b) MgWO4,(c) Fe (CO) 5.
Jawab :
6. Chapter 24
Memprediksi produk ketika HBr ditambahkan ke (a) 1-butena dan (b) 2-butena.
Jawab :
(a) HBr + CH2 = CH - CH2 - CH3 ----> CH3 - CHBr - CH2 - CH3
2 bromo butana
(b)
Br
I
CH₃ - C - CH₂ - CH₃
I
CH₃
2-bromo 2-metil butana
7. Chapter 25
Jelaskan pembentukan polistiren
Jawab :
High Impact Polystyrene terbentuk dengan suatu reaksi polimerisasi adisi terhadap molekul stirena sebagai monomer dengan melibatkan partikel cis 1-4 polibutadiena, melalui suatu mekanisme yang disebut grafting
Tidak ada komentar:
Posting Komentar