Ujian Akhir Semester II

Kerjakan pada laman yang tersedia

Tugas 21

Berikan contoh hidrogen sebagai (a) zat pengoksidasi dan (b) zat pereduksi.

Latihan 21

Tanpa merujuk pada Gambar 21.1, nyatakan apakah masing-masing unsur berikut adalah logam, metaloid, atau bukan logam: (a) Cs, (b) Ge, (c) I, (d) Kr, (e) W, (f) Ga , (g) Te, (h) Bi.

Kata Kunci

Karbida, hal. 921
Catenation, hlm. 920
Proses klor-alkali, hal. 941
Sianida, hal. 921
Hidrogenasi, hlm. 918

Ringkasan Pengetahuan Faktual dan Konseptual

1. Atom hidrogen mengandung satu proton dan satu elektron. Mereka adalah atom yang paling sederhana. Hidrogen bergabung dengan banyak logam dan bukan logam untuk membentuk hidrida; beberapa hidrida bersifat ionik dan beberapa bersifat kovalen.

Amonium Nitrat - Pupuk Peledak

Amonium nitrat adalah pupuk paling penting di dunia (lihat hal. 108). Ini peringkat kelima belas di antara bahan kimia industri yang diproduksi di Amerika Serikat pada tahun 2005 (8 juta ton). Sayangnya, ini juga merupakan peledak yang kuat. Pada tahun 1947 terjadi ledakan di atas kapal yang dimuat dengan pupuk di Texas. Pupuk itu ada di kantong kertas dan tampaknya meledak setelah pelaut mencoba menghentikan api di palka kapal dengan menutup lubang palka, sehingga menciptakan kompresi dan panas yang diperlukan untuk ledakan. Lebih dari enam ratus orang tewas akibat kecelakaan itu. Bencana yang lebih baru yang melibatkan ammonium nitrat terjadi di World Trade Center di Kota New York pada tahun 1993 dan di Gedung Federal Alfred P. Murrah di Kota Oklahoma pada tahun 1995.

Gas Sintetis dari Batubara

Keberadaan masyarakat teknologi kita sangat bergantung pada pasokan energi yang berlimpah. Meskipun Amerika Serikat hanya memiliki 5 persen dari populasi dunia, kami mengonsumsi sekitar 20 persen energi dunia! Saat ini, dua sumber energi utama adalah ruang nuklir dan bahan bakar fosil (masing-masing dibahas dalam Bab 23 dan 24). Batubara, minyak (yang juga dikenal sebagai minyak bumi), dan gas alam (kebanyakan metana) secara kolektif disebut bahan bakar fosil karena merupakan hasil akhir dari penguraian tanaman dan hewan selama puluhan atau ratusan juta tahun. Minyak dan gas alam adalah pembakaran yang lebih bersih dan bahan bakar lebih efisien daripada batubara, sehingga lebih disukai untuk sebagian besar keperluan. Namun, pasokan minyak dan gas alam sedang menipis pada tingkat yang mengkhawatirkan, dan penelitian sedang dilakukan untuk menjadikan batu bara sebagai sumber energi yang lebih fleksibel.

Logam Hidrogen

Para ilmuwan telah lama tertarik pada bagaimana zat nonlogam, termasuk hidrogen, berperilaku di bawah tekanan yang sangat tinggi. Diperkirakan bahwa ketika atom atau molekul dikompresi, elektron ikatannya mungkin terdelokalisasi, menghasilkan keadaan logam. Pada tahun 1996, fisikawan di Laboratorium Lawrence Livermore menggunakan senjata sepanjang 60 kaki untuk menghasilkan kompresi kejut ke lapisan tipis hidrogen cair (0,5 mm). Untuk sesaat, pada tekanan antara 0,9 dan 1,4 juta atm, mereka dapat mengukur konduktivitas listrik sampel hidrogen dan menemukan bahwa itu sebanding dengan logam cesium pada 2000 K. (Suhu sampel hidrogen naik sebagai hasil kompresi, meskipun tetap dalam bentuk molekul.) Ketika tekanan turun dengan cepat, keadaan logam hidrogen menghilang.

21.6 Halogen

Halogen — fluor, klor, brom, dan yodium — adalah nonlogam reaktif (lihat Gambar 8.20). Tabel 21.4 mencantumkan beberapa properti dari elemen-elemen ini. Meskipun semua halogen sangat reaktif dan beracun, besarnya reaktifitas dan toksisitas umumnya menurun dari florin menjadi iodin. Kimia florin berbeda dari kimia halogen lainnya dengan cara berikut:

21.5 Oksigen dan Belerang

Oksigen
Oksigen sejauh ini merupakan unsur paling melimpah di kerak bumi, yang merupakan sekitar 46 persen massanya. Selain itu, atmosfer mengandung sekitar 21 persen molekul oksigen berdasarkan volume (23 persen massa). Seperti nitrogen, oksigen dalam keadaan bebas adalah molekul diatomik (O2). Di laboratorium, gas oksigen dapat diperoleh dengan memanaskan kalium klorat (lihat Gambar 5.15):

21.4 Nitrogen dan Fosfor

Nitrogen
Sekitar 78 persen volume udara adalah nitrogen. Sumber mineral nitrogen yang paling penting adalah sendawa (KNO3) dan sendawa Chili (NaNO3). Nitrogen adalah elemen penting kehidupan; itu adalah komponen protein dan asam nukleat.

21.3 Karbon

Meskipun hanya membentuk sekitar 0,09 persen massa kerak bumi, karbon adalah elemen penting dari makhluk hidup. Ia ditemukan bebas dalam bentuk intan dan grafit (lihat Gambar 8.17), dan juga merupakan komponen gas alam, minyak bumi, dan batu bara. (Batu bara adalah benda padat berwarna coklat ke hitam yang digunakan sebagai bahan bakar; batu bara terbentuk dari fosil tanaman dan terdiri dari karbon amorf dengan berbagai senyawa organik dan beberapa senyawa anorganik.) Karbon menggabungkan dengan oksigen untuk membentuk karbon dioksida di atmosfer dan terjadi sebagai karbonat di batu kapur dan kapur.

21.2 Hidrogen

Hidrogen adalah unsur paling sederhana yang dikenal — bentuk atomnya yang paling umum hanya mengandung satu proton dan satu elektron. Namun, bentuk atom hidrogen hanya ada pada suhu yang sangat tinggi. Biasanya, unsur hidrogen adalah molekul diatomik, produk dari reaksi eksoterm antara atom H:

21.1 Sifat Umum Nonlogam

Sifat bukan logam lebih bervariasi daripada logam. Sejumlah bukan logam adalah gas-gas dalam keadaan unsur: hidrogen, oksigen, nitrogen, florin, klorin, dan gas-gas mulia. Hanya satu, bromin, yang berbentuk cair. Semua bukan logam yang tersisa adalah padatan pada suhu kamar. Tidak seperti logam, elemen bukan logam adalah konduktor panas dan listrik yang buruk; mereka menunjukkan bilangan oksidasi positif dan negatif.

21. Unsur Nonlogam dan Senyawanya

Konsep Penting
• Bab ini dimulai dengan memeriksa sifat umum dari bukan logam. (21.1)
• Kita melihat bahwa hidrogen tidak memiliki posisi unik dalam tabel periodik. Kami mempelajari persiapan hidrogen dan mempelajari beberapa jenis senyawa yang mengandung hidrogen. Kami juga membahas reaksi hidrogenasi dan peran hidrogen dalam produksi energi. (21.2)
• Selanjutnya, kami mempertimbangkan dunia karbon anorganik dalam hal karbida, sianida, dan karbon monoksida dan karbon dioksida. (21.3)
• Nitrogen adalah unsur paling berlimpah di atmosfer. Senyawa utamanya adalah amonia, hidrazin, dan beberapa oksida. Asam nitrat, zat pengoksidasi kuat, adalah bahan kimia industri utama. Fosfor adalah elemen penting lainnya dalam Grup 5A. Ini adalah komponen utama gigi dan tulang dan dalam bahan genetik seperti asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA). Senyawa fosfor meliputi hidrida dan oksida. Asam fosfat memiliki banyak aplikasi komersial. (21.4)
• Oksigen adalah unsur paling melimpah di kerak bumi. Ini membentuk senyawa dengan sebagian besar unsur lain seperti oksida, peroksida, dan superoksida. Bentuk alotropiknya, ozon, adalah zat pengoksidasi kuat. Belerang, anggota kedua Grup 6A, juga membentuk banyak senyawa dengan logam dan bukan logam. Asam sulfat adalah bahan kimia industri paling penting di dunia. (21.5)
• Halogen adalah yang paling elektronegatif dan paling reaktif dari bukan logam. Kami mempelajari persiapan, sifat, reaksi, dan aplikasi senyawa mereka. (21.6)