Contoh Soal Kimia Garam Rangkap Lengkap dengan Kunci Jawaban dan Pembahasan

Pengenalan Garam Rangkap

Garam rangkap adalah senyawa kristal yang terbentuk dari dua garam tunggal yang berbeda dalam rasio stoikiometri tertentu dan mengkristal bersama dari larutan. Berbeda dengan garam kompleks, garam rangkap akan terionisasi sempurna menjadi ion-ion penyusunnya ketika dilarutkan dalam air, mempertahankan identitas ion-ion asalnya. Contoh paling terkenal adalah tawas (kalium aluminium sulfat) dan garam Mohr (amonium besi(II) sulfat). Memahami garam rangkap sangat penting dalam kimia anorganik karena aplikasinya yang luas di berbagai bidang.

Contoh Soal Kimia Garam Rangkap

A. Soal Pilihan Ganda

Mana pernyataan yang paling tepat mendefinisikan garam rangkap?
a. Senyawa yang terbentuk dari ikatan ion antara kation dan anion.
b. Senyawa kristal yang terbentuk dari dua garam tunggal yang berbeda dan terionisasi sempurna menjadi ion penyusunnya dalam air.
c. Senyawa yang memiliki ion kompleks sebagai salah satu penyusunnya.
d. Garam yang mengandung dua jenis kation dan satu jenis anion.
e. Garam yang hanya memiliki satu jenis kation dan satu jenis anion.
Berikut ini yang merupakan contoh garam rangkap adalah…
a. K₄[Fe(CN)₆]
b. NaCl
c. KAl(SO₄)₂·12H₂O
d. [Cu(NH₃)₄]SO₄
e. AgNO₃
Ketika garam rangkap dilarutkan dalam air, ia akan…
a. Membentuk ion kompleks baru.
b. Terdisosiasi sebagian menjadi ion-ion penyusunnya.
c. Terdisosiasi sempurna menjadi ion-ion penyusun garam tunggalnya.
d. Mengendap karena tidak larut.
e. Berubah menjadi garam tunggal.
Apa perbedaan utama antara garam rangkap dan garam kompleks?
a. Garam rangkap tidak memiliki air kristal, sedangkan garam kompleks memilikinya.
b. Garam rangkap terdisosiasi sempurna dalam air, sedangkan garam kompleks membentuk ion kompleks yang stabil.
c. Garam rangkap memiliki dua jenis kation, garam kompleks hanya satu.
d. Garam rangkap hanya terbentuk dari garam anorganik, garam kompleks dari organik.
e. Garam rangkap lebih stabil daripada garam kompleks.
Rumus kimia yang benar untuk tawas kalium adalah…
a. K₂SO₄·Al₂(SO₄)₃
b. KAl(SO₄)₂·12H₂O
c. K₂SO₄·Al(OH)₃
d. KAl(SO₄)₃·6H₂O
e. KAlO₂
Garam Mohr adalah garam rangkap yang tersusun dari garam…
a. Amonium sulfat dan besi(III) sulfat.
b. Amonium klorida dan besi(II) klorida.
c. Amonium sulfat dan besi(II) sulfat.
d. Kalium sulfat dan besi(II) sulfat.
e. Natrium sulfat dan besi(III) sulfat.
Berapa jumlah total ion yang dihasilkan jika 1 mol KAl(SO₄)₂·12H₂O dilarutkan sempurna dalam air?
a. 2
b. 3
c. 4
d. 5
e. 6
Garam rangkap umumnya terbentuk melalui proses…
a. Sublimasi
b. Destilasi
c. Rekristalisasi dari larutan campuran jenuh
d. Reduksi-oksidasi
e. Asam-basa
Salah satu aplikasi utama tawas dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai…
a. Bahan bakar
b. Pewarna makanan
c. Koagulan dalam penjernihan air
d. Pupuk tanaman
e. Pengawet makanan
Garam rangkap selalu mengandung setidaknya…
a. Satu jenis kation dan satu jenis anion.
b. Dua jenis kation dan satu jenis anion.
c. Satu jenis kation dan dua jenis anion.
d. Dua jenis kation dan dua jenis anion.
e. Hanya satu jenis kation.
Garam rangkap umumnya memiliki titik leleh yang…
a. Lebih rendah dari garam penyusunnya.
b. Sama dengan rata-rata titik leleh garam penyusunnya.
c. Lebih tinggi dari garam penyusunnya.
d. Tidak dapat diprediksi.
e. Sangat bervariasi dan spesifik untuk senyawa tersebut.
Manakah di antara senyawa berikut yang BUKAN merupakan garam rangkap?
a. K₂SO₄·Cr₂(SO₄)₃·24H₂O
b. (NH₄)₂SO₄·NiSO₄·6H₂O
c. Na₂CO₃·10H₂O
d. K₂SO₄·MgSO₄·6H₂O
e. KFe(SO₄)₂·12H₂O
Dalam garam rangkap seperti KAl(SO₄)₂·12H₂O, air kristal berfungsi untuk…
a. Meningkatkan kelarutan garam.
b. Menstabilkan struktur kristal garam.
c. Berpartisipasi dalam reaksi kimia.
d. Mengubah warna garam.
e. Mengurangi massa molar garam.
Ketika garam Mohr, (NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O, dilarutkan dalam air, ion-ion apa saja yang akan teridentifikasi?
a. NH₄⁺, Fe³⁺, SO₄²⁻
b. NH₄⁺, Fe²⁺, SO₄²⁻
c. NH₃, Fe²⁺, H₂O, SO₄²⁻
d. (NH₄)₂Fe²⁺, SO₄²⁻
e. FeSO₄, NH₄⁺
Garam rangkap memiliki struktur kristal yang…
a. Identik dengan salah satu garam penyusunnya.
b. Merupakan campuran fisik dari dua garam penyusunnya.
c. Unik dan berbeda dari garam penyusunnya.
d. Selalu berbentuk kubus.
e. Tidak memiliki struktur kristal yang teratur.
Garam rangkap umumnya terbentuk dari garam-garam dengan perbandingan mol tertentu. Untuk tawas, KAl(SO₄)₂·12H₂O, perbandingan mol K₂SO₄ : Al₂(SO₄)₃ adalah…
a. 1 : 1
b. 1 : 2
c. 2 : 1
d. 1 : 0,5
e. 0,5 : 1
Manakah pernyataan berikut yang SALAH mengenai garam rangkap?
a. Garam rangkap terbentuk dari dua garam tunggal.
b. Garam rangkap selalu memiliki air kristal.
c. Garam rangkap akan terdisosiasi menjadi ion-ion penyusunnya dalam air.
d. Garam rangkap memiliki struktur kristal yang unik.
e. Garam rangkap dapat memiliki aplikasi di berbagai bidang.
Manakah dari garam rangkap berikut yang umumnya tidak berwarna?
a. KCr(SO₄)₂·12H₂O (Tawas Krom)
b. (NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O (Garam Mohr)
c. KAl(SO₄)₂·12H₂O (Tawas Kalium)
d. K₂SO₄·CuSO₄·6H₂O (Schoenite Tembaga)
e. K₂SO₄·NiSO₄·6H₂O (Schoenite Nikel)
Agar dua garam tunggal dapat membentuk garam rangkap, kondisi yang paling utama adalah…
a. Keduanya harus memiliki kation yang sama.
b. Keduanya harus larut dalam pelarut organik.
c. Keduanya harus dapat mengkristal bersama dalam rasio stoikiometri tertentu dari larutan jenuh.
d. Keduanya harus memiliki titik didih yang mirip.
e. Keduanya harus bersifat asam kuat.
Untuk mengidentifikasi keberadaan ion Fe²⁺ dalam larutan garam Mohr, pereaksi yang dapat digunakan adalah…
a. Larutan NaOH (akan membentuk endapan hijau Fe(OH)₂).
b. Larutan BaCl₂ (untuk sulfat).
c. Larutan AgNO₃ (untuk klorida).
d. Larutan KI.
e. Larutan HNO₃.

B. Soal Isian Singkat

Garam rangkap adalah senyawa adisi yang terbentuk dari dua garam tunggal dan ketika dilarutkan dalam air akan terdisosiasi sempurna menjadi __________.
Tawas kalium memiliki rumus kimia KAl(SO₄)₂·12H₂O. Ion kation yang terkandung di dalamnya adalah __________ dan __________.
Garam Mohr merupakan garam rangkap yang tersusun dari amonium sulfat dan __________ sulfat.
Salah satu fungsi utama tawas dalam pengolahan air adalah sebagai __________ untuk menggumpalkan partikel koloid.
Senyawa K₂SO₄·MgSO₄·6H₂O dikenal dengan nama mineral __________.

C. Soal Uraian

Jelaskan perbedaan mendasar antara garam rangkap dan garam kompleks (senyawa koordinasi) ketika dilarutkan dalam air. Berikan masing-masing satu contoh.
Bagaimana cara pembuatan garam rangkap di laboratorium? Jelaskan secara singkat tahapan umumnya.
Sebutkan tiga contoh garam rangkap selain tawas dan garam Mohr, dan tuliskan rumus kimianya.
Jelaskan mengapa garam rangkap penting dalam industri pengolahan air dan sebutkan jenis garam rangkap yang paling sering digunakan untuk tujuan tersebut.
Apakah semua garam yang mengandung dua jenis kation dan satu jenis anion dapat dikategorikan sebagai garam rangkap? Jelaskan alasan Anda.

D. Soal Mencocokkan

Cocokkan pernyataan di kolom A dengan jawaban yang tepat di kolom B.

Kolom A (Pernyataan)	Kolom B (Jawaban)
1. Garam rangkap yang dikenal sebagai kalium aluminium sulfat terhidrat.	a. Garam Mohr
2. Garam rangkap yang mengandung ion besi(II) dan ion amonium.	b. Tawas

Kunci Jawaban dan Pembahasan

A. Kunci Jawaban Pilihan Ganda

Jawaban: b. Pembahasan: Garam rangkap adalah senyawa adisi yang terbentuk dari dua garam tunggal dan ketika dilarutkan dalam air, ia akan terdisosiasi sempurna menjadi ion-ion penyusunnya, tidak seperti garam kompleks.
Jawaban: c. Pembahasan: KAl(SO₄)₂·12H₂O adalah tawas, contoh klasik garam rangkap. Pilihan a dan d adalah garam kompleks.
Jawaban: c. Pembahasan: Ciri khas garam rangkap adalah disosiasi sempurna menjadi ion-ion komponennya dalam larutan.
Jawaban: b. Pembahasan: Garam rangkap mempertahankan identitas ion-ion penyusunnya saat larut, sedangkan garam kompleks membentuk ion kompleks yang tidak terdisosiasi lebih lanjut.
Jawaban: b. Pembahasan: Tawas kalium memiliki rumus KAl(SO₄)₂·12H₂O, yang secara umum dapat ditulis sebagai M¹⁺M³⁺(SO₄)₂·12H₂O.
Jawaban: c. Pembahasan: Garam Mohr memiliki rumus (NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O, yang berarti tersusun dari amonium sulfat dan besi(II) sulfat.
Jawaban: c. Pembahasan: KAl(SO₄)₂·12H₂O akan terdisosiasi menjadi K⁺, Al³⁺, dan 2 SO₄²⁻. Jadi, ada 1 mol K⁺, 1 mol Al³⁺, dan 2 mol SO₄²⁻, total 4 mol ion.
Jawaban: c. Pembahasan: Garam rangkap terbentuk ketika dua garam tunggal yang berbeda dicampur dalam larutan jenuh dan kemudian dikristalkan bersama.
Jawaban: c. Pembahasan: Tawas (aluminium sulfat) banyak digunakan sebagai koagulan untuk menggumpalkan partikel-partikel koloid dalam proses penjernihan air.
Jawaban: b. Pembahasan: Garam rangkap terbentuk dari dua garam tunggal, yang biasanya memiliki kation berbeda tetapi bisa juga memiliki anion yang sama (misalnya, sulfat). Contoh: KAl(SO₄)₂ memiliki K⁺ dan Al³⁺ sebagai kation.
Jawaban: e. Pembahasan: Garam rangkap adalah senyawa baru dengan struktur kristal unik. Oleh karena itu, sifat fisikanya, termasuk titik leleh, akan berbeda dari garam tunggal penyusunnya dan bersifat spesifik untuk garam rangkap tersebut.
Jawaban: c. Pembahasan: Na₂CO₃·10H₂O (soda kristal) adalah garam tunggal terhidrat, bukan garam rangkap karena hanya terbentuk dari satu jenis garam natrium karbonat.
Jawaban: b. Pembahasan: Air kristal adalah molekul air yang terperangkap dalam kisi kristal senyawa, memberikan stabilitas pada struktur kristal dan seringkali bertanggung jawab atas bentuk kristal dan warna.
Jawaban: b. Pembahasan: Garam Mohr terdisosiasi sempurna menjadi ion amonium (NH₄⁺), ion besi(II) (Fe²⁺), dan ion sulfat (SO₄²⁻). Air kristal akan menjadi molekul air bebas.
Jawaban: c. Pembahasan: Garam rangkap adalah senyawa kimia baru dengan struktur kristal yang khas dan unik, berbeda dari struktur kristal masing-masing garam tunggal pembentuknya.
Jawaban: a. Pembahasan: KAl(SO₄)₂·12H₂O dapat dipandang sebagai terbentuk dari 0,5 mol K₂SO₄ dan 0,5 mol Al₂(SO₄)₃, sehingga perbandingan molnya adalah 1 : 1.
Jawaban: b. Pembahasan: Tidak semua garam rangkap memiliki air kristal, meskipun banyak contoh populer yang terhidrat. Ada juga garam rangkap anhidrat.
Jawaban: c. Pembahasan: Tawas kalium aluminium sulfat umumnya tidak berwarna (putih). Warna seringkali disebabkan oleh keberadaan ion logam transisi.
Jawaban: c. Pembahasan: Pembentukan garam rangkap melibatkan kristalisasi dari larutan campuran yang mengandung kedua garam tunggal dalam proporsi yang tepat.
Jawaban: a. Pembahasan: Ion Fe²⁺ akan bereaksi dengan basa kuat seperti NaOH membentuk endapan hidroksida besi(II) yang berwarna hijau, Fe(OH)₂.

B. Kunci Jawaban Isian Singkat

ion-ion penyusunnya
K⁺ dan Al³⁺
besi(II)
koagulan
schoenite (atau kalium magnesium sulfat heksahidrat)

C. Kunci Jawaban Uraian

Perbedaan Garam Rangkap dan Garam Kompleks:
Garam rangkap adalah senyawa adisi yang ketika dilarutkan dalam air akan terdisosiasi sempurna menjadi ion-ion penyusunnya. Contoh: KAl(SO₄)₂·12H₂O terdisosiasi menjadi K⁺, Al³⁺, dan SO₄²⁻. Identitas ion-ion penyusunnya tetap terjaga.
Garam kompleks (senyawa koordinasi) mengandung ion kompleks yang tidak terdisosiasi lebih lanjut menjadi ion-ion penyusunnya dalam larutan. Contoh: K₄[Fe(CN)₆] terdisosiasi menjadi 4K⁺ dan [Fe(CN)₆]⁴⁻, di mana ion heksasianoferrat(II) tetap utuh.
Cara Pembuatan Garam Rangkap:
Garam rangkap dapat dibuat di laboratorium dengan melarutkan dua garam tunggal yang berbeda dalam rasio stoikiometri yang tepat dalam sejumlah pelarut (umumnya air) hingga membentuk larutan jenuh. Larutan kemudian diuapkan perlahan atau didinginkan secara bertahap agar kristal garam rangkap dapat terbentuk melalui proses rekristalisasi.
Tiga Contoh Garam Rangkap:
a. Tawas Krom: KCr(SO₄)₂·12H₂O
b. Schoenite (Kalium Magnesium Sulfat Heksahidrat): K₂SO₄·MgSO₄·6H₂O
c. Garam Nikel Amonium Sulfat: (NH₄)₂SO₄·NiSO₄·6H₂O
Pentingnya Garam Rangkap dalam Pengolahan Air:
Garam rangkap, khususnya tawas (kalium aluminium sulfat, KAl(SO₄)₂·12H₂O), sangat penting dalam industri pengolahan air sebagai koagulan. Ion Al³⁺ yang dihasilkan dari disosiasi tawas akan bereaksi dengan molekul air membentuk Al(OH)₃ yang bersifat koloid dan dapat menjebak atau menggumpalkan partikel-partikel kotoran tersuspensi dan koloid dalam air. Gumpalan ini kemudian lebih mudah mengendap atau disaring, sehingga air menjadi lebih jernih.
Kategori Garam Rangkap:
Tidak semua garam yang mengandung dua jenis kation dan satu jenis anion dapat dikategorikan sebagai garam rangkap. Kategori garam rangkap secara spesifik mengacu pada senyawa adisi yang terbentuk dari dua garam tunggal dan terdisosiasi sempurna menjadi ion-ion penyusunnya dalam larutan. Ada juga senyawa koordinasi (kompleks) yang mungkin memiliki struktur serupa tetapi di dalamnya terdapat ion kompleks yang stabil dan tidak terdisosiasi lebih lanjut dalam larutan. Perbedaan utamanya terletak pada perilaku disosiasi dalam air.

D. Kunci Jawaban Mencocokkan

1 – b
2 – a