Konfigurasi elektron unsur X yang membentuk senyawa XY4

Pembahasan soal Kimia Ujian Nasional (UN) tahun 2016 nomor 6 sampai dengan nomor 10 tentang:

  • bentuk molekul, 
  • tata nama senyawa organik dan anorganik, 
  • persamaan reaksi sederhana, 
  • hukum dasar kimia, serta
  • larutan elektrolit dan nonelektrolit.

Konfigurasi elektron unsur X dan Y berturut-turut adalah:

X : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3


Y : 1s2 2s2 2p5

Jika X dan Y membentuk senyawa XY3 maka bentuk molekulnya adalah ....

A.   huruf T B.   segitiga datar C.   piramida segitiga D.   piramida segiempat

E.   bipiramida segitiga





Kita tentukan elektron valensi (elektron terluar) masing-masing unsur berdasarkan konfigurasi elektronnya.

X : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3  (5 elektron terluar)


Y : 1s2 2s2 2p5               (7 elektron terluar)

X dan Y membentuk senyawa XY3 berarti unsur X bertindak sebagai atom pusat yang bisa digambarkan

Konfigurasi elektron unsur X yang membentuk senyawa XY4


Perhatikan elektron valensi dari atom pusat X. Ada 3 elektron yang berpasangan dengan Y (m = 3) dan terdapat 1 pasang elektron bebas (n = 1). Sehingga tipe molekul untuk senyawa tersebut adalah

AXmEn


AX3E

Tipe molekul AX3E mempunyai bentuk molekul segitiga piramida.

Jadi, senyawa XY3 mempunyai bentuk molekul piramida segitiga (C).

Tabel tipe dan bentuk molekul serta soal-soal tentang bentuk molekul bisa disimak di Pembahasan Kimia UN: Bentuk Molekul

Perhatikan tabel berikut!

No.Rumus SenyawaNama Senyawa
(1)Na2Sdinatrium sulfida
(2)K2Okalium oksida
(3)Al2O3dialuminium trioksida
(4)N2O3dinitrogen trioksida
(5)NaCl2natrium klorida
Pasangan rumus dan nama senyawa yang benar adalah .... A.   (1) dan (2) B.   (2) dan 3) C.   (2) dan (4) D.   (3) dan (4)

E.   (4) dan (4)


Konfigurasi elektron unsur X yang membentuk senyawa XY4
Tata nama senyawa yang berasal dari logam golongan utama dan nonlogam, cukup dengan menyebutkan nama logam dan diikuti nama nonlogam degan akhiran −ida.

Na2S  : natrium sulfida [pernyataan 1 salah]


K2O   : kalium oksida [pernyataan 2 benar]
Al2O3 : aluminium oksida [pernyataan 3 salah]

Sedangkan NaCl2, penulisan rumus senyawanya salah. Mestinya NaCl karena Na golongan IA (bilangan oksidasinya 1).

NaCl : natrium klorida [pernyataan 5 salah]

Adapun N2O3 tersusun dari unsur nonlogam dan nonlogam serta mempunyai lebih dari 1 bentuk senyawa. Sehingga penamaannya mengikuti jumlah unsur dalam senyawa tersebut.

NO   : nitrogen monoksida

NO2  : nitrogen dioksida


N2O  : dinitrogen monoksida
N2O3 : dinitrogen trioksida [pernyataan 4 benar]
N2O5 : dinitrogen pentaoksida Jadi, pasangan rumus dan nama senyawa yang benar adalah nomor 2 dan 4 (C).

Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Tata Nama Senyawa Organik dan Anorganik.

Pada reaksi pembakaran etana:

2C2H6(g) + 7O2(g) → 4CO2(g) + 6H2O(g)

Pernyataan yang benar tentang persamaan reaksi tersebut adalah .... A.   gas karbondioksida disebut pereaksi B.   2 molekul gas etana merupakan hasil reaksi C.   angka 7 di depan O2 disebut indeks reaksi D.   gas karbondioksida dan uap air merupakan hasil reaksi

E.   persamaan reaksi tersebut belum setara





Ketentuan umum persamaan reaksi adalah sebagai berikut:
  • Pereaksi atau reaktan adalah semua unsur dan senyawa yang terletak di ruas kiri, yaitu C2H6 (etana) dan O2 (gas oksigen). [opsi A salah]
  • Hasil reaksi atau produk adalah semua unsur dan senyawa yang terletak di ruas kanan, yaitu CO2 (gas karbondioksida) dan H2O (uap air. [opsi B salah, opsi D benar]
  • Koefisien reaksi adalah angka yang berada di depan unsur atau senyawa, contoh koefisien reaksi 7O2 adalah 7.
  • Indeks reaksi adalah angka yang terletak di kanan bawah lambang unsur, contoh indeks reaksi 7O2 adalah 2. [opsi C salah]
  • Suatu reaksi sederhana dikatakan setara apabila jumlah atom di ruas kiri sama dengan jumlah atom di ruas kanan. Reaksi di atas sudah setara. [opsi E salah]
Jadi, pernyataan yang benar tentang reaksi tersebut adalah opsi (D).

Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Persamaan Reaksi Sederhana.

Sebanyak 32 gram serbuk sulfur direaksikan dengan 32 gram gas oksigen dalam ruang tertutup menghasilkan gas sulfur dioksida menurut reaksi:

2S(s) + 2O2(g) → 2SO2(g)

Massa gas sulfur dioksida yang dihasilkan pada reaksi tersebut adalah ... (Ar S = 32; O = 16). A.   30 gram B.   32 gram C.   34 gram D.   40 gram

E.   64 gram


Mari kita periksa jumlah masing-masing pereaksi!

Konfigurasi elektron unsur X yang membentuk senyawa XY4


Karena jumlah mol S sama dengan jumlah O2 dan keduanya mempunyai koefisien reaksi yang sama maka reaksi tersebut dikatakan tepat bereaksi. Sehingga memenuhi hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier). Dengan demikian, massa sulfur oksida yang dihasilkan merupakan penjumlahan langsung dari massa pereaksinya.

massa SO2 = massa S + massa O2

                  = 32 gram + 32 gram                   = 64 gram Jadi, massa gas sulfur dioksida yang dihasilkan pada reaksi di atas adalah 64 gram (E)

Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Hukum Dasar Kimia..

Perhatikan data percobaan uji larutan berikut!

No.Pengamatan pada
ElektrodaLampu
(1)tidak ada gelembungpadam
(2)sedikit gelembungpadam
(3)sedikit gelembungredup
(4)banyak gelembungredup
(5)banyak gelembungmenyala
Pasangan senyawa yang merupakan larutan elektrolit kuat dan nonelektrolit berturut-turut ditunjukkan oleh larutan nomor .... A.   (1) dan (3) B.   (2) dan (5) C.   (4) dan (5) D.   (5) dan (1)

E.   (5) dan (3)



Penentuan jenis larutan berdasarkan percobaan di atas adalah sebagai berikut:
  • Larutan elektrolit kuat ditandai oleh nyala lampu terang dan banyak gelembung. [percobaan 5]
  • Larutan nonelektrolit ditandai oleh lampu mati dan tidak ada gelembung. [percobaan 1]
  • Larutan elektrolit lemah ditandai dengan adanya gelembung meskipun sedikit, sedangkan nyala lampu bisa terang, redup, atau bahkan padam. [percobaan 2, 3, dan 4]
Jadi, senyawa yang merupakan larutan elektrolit kuat dan nonelektrolit adalah nomor 5 dan 1 (D).

Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit.

Simak Pembahasan Soal Kimia UN 2016 selengkapnya.
Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.

Untuk menentukan jenis ikatan, maka harus dibuat terlebih dahulu konfigurasi elektronnya.

6X = 2 4, memiliki empat elektron untuk berikatan

1Y = 1, memiliki satu elektron untuk berikatan

Dari konfigurasi elektron, dapat diketahui bahwa X berada di golongan 4A sehingga untuk stabil memerlukan empat elektron. Sedangkan Y berada di golongan IA sehingga untuk stabil harus melepaskan satu elektron. Maka, atom X akan menangkap satu elektron dari empat atom Y dan membentuk senyawa XY4. Pada senyawa XY4, atom X tidak memiliki pasangan elektron bebas (PEB) sehingga bersifat non polar. Struktur Lewis XY4 sama dengan CH4.

Konfigurasi elektron unsur X yang membentuk senyawa XY4

Konfigurasi elektron  (terdapat 8 elektron valensi).

Konfigurasi elektron  (terdapat 7 elektron valensi). Atom Y terdapat pada golongan VIIA dan membutuhkan 1 elektron lagi supaya stabil (oktet).

Struktur Lewis senyawa  adalah sebagai berikut

Konfigurasi elektron unsur X yang membentuk senyawa XY4

Dari struktur tersebut, terdapat 4 pasangan elektron ikatan (4 PEI) dan 2 pasangan elektron bebas di atom pusat (2 PEB). Maka tipe molekulnya adalah  . Bentuk molekul  adalah segiempat planar.

Sehingga senyawa  memiliki tipe molekul  dan bentuk molekul segiempat planar.

Pada senyawa  dihasilkan perbedaan keelektronegatifan yang cukup besar pada setiap ikatan antara X dan Y, tetapi jika dilihat polaritas sebagai vektor dari atom atom yang berikatan, maka besar jumlah vektornya adalah 0. Hal ini merupakan salah satu ciri dari senyawa nonpolar.

Maka tidak terjadi polaritas ikatan pada senyawa  . Serta persebaran elektron pun menjadi merata untuk setiap ikatannya. Oleh karena itu senyawa  ini merupakan senyawa yang bersifat nonpolar.