Latihan Soal Kimia Kelas 12: Memahami Unsur Transisi dan Pembahasannya Lengkap

By Posted on

Selamat datang di kumpulan latihan soal kimia kelas 12 tentang unsur transisi! Artikel ini dirancang khusus untuk membantu siswa SMA/MA memahami lebih dalam materi kimia unsur transisi yang seringkali menantang. Dengan 32 soal pilihan ganda, isian singkat, uraian, dan mencocokkan, Anda akan diajak untuk menguji pemahaman tentang konfigurasi elektron, sifat-sifat fisik dan kimia, reaksi, serta kegunaan berbagai unsur transisi seperti besi, tembaga, seng, dan krom. Setiap pertanyaan telah disusun untuk mencakup konsep-konsep penting, mulai dari sifat paramagnetik, bilangan oksidasi, hingga pembentukan senyawa kompleks. Persiapkan diri Anda untuk menghadapi ujian dengan lebih percaya diri melalui soal-soal bervariasi ini. Jangan khawatir, kunci jawaban beserta pembahasannya juga tersedia untuk memastikan Anda dapat belajar secara efektif dan memperbaiki setiap kesalahan. Mari kita taklukkan materi kimia unsur transisi bersama!

A. Soal Pilihan Ganda

Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!

  1. Unsur transisi yang memiliki konfigurasi elektron [Ar] 3d⁵ 4s¹ adalah…
    1. Krom (Cr)
    2. Mangan (Mn)
    3. Besi (Fe)
    4. Tembaga (Cu)
    5. Vanadium (V)
  2. Bilangan oksidasi tertinggi yang dapat dicapai oleh unsur Mangan (Mn) adalah…
    1. +2
    2. +3
    3. +4
    4. +6
    5. +7
  3. Ion Fe³⁺ dalam larutan biasanya berwarna…
    1. Biru
    2. Hijau
    3. Kuning kecoklatan
    4. Ungu
    5. Merah muda
  4. Di antara ion-ion berikut, manakah yang bersifat diamagnetik?
    1. Fe²⁺
    2. Cr³⁺
    3. Zn²⁺
    4. Ni²⁺
    5. Co²⁺
  5. Salah satu kegunaan utama tembaga (Cu) adalah…
    1. Sebagai bahan baku pembuatan baja
    2. Sebagai konduktor listrik
    3. Sebagai katalis dalam proses Haber-Bosch
    4. Sebagai pigmen putih dalam cat
    5. Sebagai pelindung korosi pada galvanisasi
  6. Ligan yang dapat membentuk senyawa kompleks dengan ion logam transisi adalah molekul atau ion yang memiliki…
    1. Muatan positif
    2. Muatan negatif
    3. Pasangan elektron bebas
    4. Orbital kosong
    5. Nomor atom ganjil
  7. Unsur transisi periode 4 yang memiliki titik leleh tertinggi adalah…
    1. Skandium (Sc)
    2. Titanium (Ti)
    3. Vanadium (V)
    4. Krom (Cr)
    5. Mangan (Mn)
  8. Dibandingkan dengan unsur golongan utama, unsur transisi umumnya memiliki sifat-sifat berikut, kecuali…
    1. Membentuk ion berwarna
    2. Membentuk senyawa kompleks
    3. Memiliki beberapa bilangan oksidasi
    4. Bersifat paramagnetik
    5. Sangat reaktif dengan air pada suhu kamar
  9. Proses pembuatan asam sulfat (H₂SO₄) menggunakan katalis unsur transisi yaitu…
    1. V₂O₅ dalam proses kontak
    2. Fe dalam proses Haber-Bosch
    3. Ni dalam hidrogenasi minyak
    4. Cr₂O₃ dalam sintesis amonia
    5. MnO₂ dalam dekomposisi hidrogen peroksida
  10. Unsur transisi yang bersifat amfoter dan senyawanya dapat bertindak sebagai asam maupun basa adalah…
    1. Skandium (Sc)
    2. Titanium (Ti)
    3. Krom (Cr)
    4. Mangan (Mn)
    5. Besi (Fe)
  11. Ketika larutan amonia ditambahkan ke larutan Cu²⁺, akan terbentuk endapan biru yang kemudian larut membentuk larutan berwarna biru tua. Endapan biru tersebut adalah…
    1. Cu(OH)₂
    2. [Cu(NH₃)₄]²⁺
    3. CuO
    4. CuCl₂
    5. Cu(NO₃)₂
  12. Logam tembaga (Cu) dapat bereaksi dengan asam nitrat pekat (HNO₃ pekat) menghasilkan gas berwarna coklat. Gas tersebut adalah…
    1. H₂
    2. NO
    3. NO₂
    4. N₂O
    5. NH₃
  13. Unsur transisi yang paling banyak digunakan sebagai paduan untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanan korosi pada baja adalah…
    1. Tembaga (Cu)
    2. Seng (Zn)
    3. Nikel (Ni)
    4. Perak (Ag)
    5. Emas (Au)
  14. Ion yang memiliki konfigurasi elektron 3d⁰ adalah…
    1. Ti²⁺
    2. V³⁺
    3. Sc³⁺
    4. Cr³⁺
    5. Mn²⁺
  15. Ion dengan jumlah elektron tak berpasangan terbanyak di antara pilihan berikut adalah…
    1. Fe²⁺ ([Ar] 3d⁶)
    2. Cr³⁺ ([Ar] 3d³)
    3. Mn²⁺ ([Ar] 3d⁵)
    4. Ni²⁺ ([Ar] 3d⁸)
    5. Co²⁺ ([Ar] 3d⁷)
  16. Senyawa K₂Cr₂O₇ (kalium dikromat) adalah oksidator kuat. Dalam suasana asam, ion dikromat akan direduksi menjadi ion…
    1. CrO₄²⁻
    2. CrO₂⁻
    3. Cr³⁺
    4. Cr₂O₃
    5. CrO
  17. Unsur transisi yang dikenal sebagai komponen utama dalam pigmen putih untuk cat adalah…
    1. Titanium (Ti)
    2. Krom (Cr)
    3. Mangan (Mn)
    4. Besi (Fe)
    5. Nikel (Ni)
  18. Sifat feromagnetik yang kuat ditunjukkan oleh unsur…
    1. Seng (Zn)
    2. Tembaga (Cu)
    3. Nikel (Ni)
    4. Vanadium (V)
    5. Skandium (Sc)
  19. Logam transisi yang digunakan dalam proses galvanisasi untuk melapisi besi agar tidak berkarat adalah…
    1. Tembaga (Cu)
    2. Nikel (Ni)
    3. Krom (Cr)
    4. Seng (Zn)
    5. Timah (Sn)
  20. Salah satu sifat khas unsur transisi adalah pembentukan kompleks. Ion [Fe(CN)₆]³⁻ merupakan contoh senyawa kompleks di mana Fe memiliki bilangan oksidasi…
    1. +2
    2. +3
    3. +4
    4. +5
    5. +6

B. Soal Isian Singkat

Isilah titik-titik di bawah ini dengan jawaban yang tepat!

  1. Unsur transisi yang dikenal sebagai komponen utama dalam baja tahan karat adalah…
  2. Unsur transisi periode 4 yang hanya memiliki satu bilangan oksidasi yang umum adalah…
  3. Katalis yang digunakan dalam proses pembuatan amonia (proses Haber-Bosch) adalah…
  4. Senyawa kromium yang digunakan sebagai pigmen kuning cerah adalah…
  5. Unsur transisi yang paling banyak ditemukan dalam tubuh makhluk hidup sebagai komponen hemoglobin adalah…

C. Soal Uraian

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jelas dan lengkap!

  1. Jelaskan mengapa sebagian besar ion unsur transisi berwarna, sedangkan ion unsur golongan utama seringkali tidak berwarna!
  2. Jelaskan anomali konfigurasi elektron pada Krom (Cr) dan Tembaga (Cu) serta mengapa anomali tersebut terjadi!
  3. Bandingkan sifat paramagnetik dan diamagnetik pada ion unsur transisi. Berikan masing-masing satu contoh ion beserta konfigurasi elektronnya yang menunjukkan sifat tersebut!
  4. Jelaskan proses pembuatan besi di tanur tinggi secara singkat, sebutkan bahan baku utamanya!
  5. Tuliskan reaksi reduksi-oksidasi yang terjadi ketika larutan kalium permanganat (KMnO₄) diasamkan dan direaksikan dengan larutan besi(II) sulfat (FeSO₄)!

D. Soal Mencocokkan

Cocokkan pernyataan pada kolom kiri dengan unsur/senyawa yang tepat pada kolom kanan!

31. Cocokkan sifat/kegunaan berikut dengan unsur transisi yang tepat!

  1. Pembentukan hemoglobin
  2. Lapisan pelindung anti-korosi (galvanisasi)
  3. Komponen utama perunggu
  4. Pigmen putih pada cat
  1. Seng (Zn)
  2. Besi (Fe)
  3. Titanium (Ti)
  4. Tembaga (Cu)

32. Cocokkan senyawa berikut dengan warna larutannya yang umum!

  1. K₂Cr₂O₇
  2. CuSO₄
  3. KMnO₄
  4. K₄[Fe(CN)₆]
  1. Ungu
  2. Biru
  3. Oranye
  4. Kuning

Kunci Jawaban

A. Pilihan Ganda

1. A (Krom (Cr))

Pembahasan: Konfigurasi elektron [Ar] 3d⁵ 4s¹ adalah konfigurasi stabil untuk Krom (Cr) karena orbital d setengah penuh (3d⁵) lebih stabil.

2. E (+7)

Pembahasan: Mangan dapat mencapai bilangan oksidasi +7, contohnya pada senyawa KMnO₄.

3. C (Kuning kecoklatan)

Pembahasan: Ion Fe³⁺ dalam larutan seringkali berwarna kuning pucat hingga kuning kecoklatan, terutama dalam bentuk kompleksnya.

4. C (Zn²⁺)

Pembahasan: Ion Zn²⁺ memiliki konfigurasi elektron [Ar] 3d¹⁰, yang berarti semua elektron di orbital d berpasangan, sehingga bersifat diamagnetik.

5. B (Sebagai konduktor listrik)

Pembahasan: Tembaga adalah konduktor listrik dan panas yang sangat baik, sehingga banyak digunakan dalam kabel listrik dan peralatan elektronik.

6. C (Pasangan elektron bebas)

Pembahasan: Ligan adalah spesi yang dapat menyumbangkan pasangan elektron bebas kepada ion logam transisi untuk membentuk ikatan kovalen koordinasi.

7. D (Krom (Cr))

Pembahasan: Krom (Cr) memiliki titik leleh tertinggi di antara unsur transisi periode 4 (sekitar 1857 °C).

8. E (Sangat reaktif dengan air pada suhu kamar)

Pembahasan: Unsur transisi umumnya kurang reaktif dibandingkan logam golongan utama (seperti alkali dan alkali tanah) terhadap air pada suhu kamar.

9. A (V₂O₅ dalam proses kontak)

Pembahasan: Vanadium(V) oksida (V₂O₅) digunakan sebagai katalis dalam proses kontak untuk produksi asam sulfat.

10. C (Krom (Cr))

Pembahasan: Oksida krom, seperti Cr₂O₃, bersifat amfoter, dapat bereaksi dengan asam maupun basa.

11. A (Cu(OH)₂)

Pembahasan: Penambahan amonia pada larutan Cu²⁺ akan membentuk endapan tembaga(II) hidroksida (Cu(OH)₂) yang berwarna biru. Jika amonia berlebih, endapan ini akan larut membentuk ion kompleks tetraaminatembaga(II), [Cu(NH₃)₄]²⁺, yang berwarna biru tua.

12. C (NO₂)

Pembahasan: Reaksi tembaga dengan asam nitrat pekat menghasilkan gas nitrogen dioksida (NO₂) yang berwarna coklat. 3Cu(s) + 8HNO₃(aq) → 3Cu(NO₃)₂(aq) + 4H₂O(l) + 2NO₂(g).

13. C (Nikel (Ni))

Pembahasan: Nikel sering digunakan dalam paduan dengan besi untuk membuat baja tahan karat (stainless steel) yang meningkatkan kekuatan dan ketahanan korosi.

14. C (Sc³⁺)

Pembahasan: Skandium (Sc) memiliki konfigurasi [Ar] 3d¹ 4s². Ketika membentuk ion Sc³⁺, ketiga elektron terluar dilepaskan, menyisakan konfigurasi [Ar] atau 3d⁰.

15. C (Mn²⁺ ([Ar] 3d⁵))

Pembahasan: Mn²⁺ memiliki 5 elektron tak berpasangan di orbital 3d (setengah penuh, sangat stabil). Fe²⁺ (3d⁶) memiliki 4 elektron tak berpasangan. Cr³⁺ (3d³) memiliki 3 elektron tak berpasangan. Ni²⁺ (3d⁸) memiliki 2 elektron tak berpasangan. Co²⁺ (3d⁷) memiliki 3 elektron tak berpasangan.

16. C (Cr³⁺)

Pembahasan: Dalam suasana asam, ion dikromat (Cr₂O₇²⁻) direduksi menjadi ion krom(III) (Cr³⁺) yang berwarna hijau.

17. A (Titanium (Ti))

Pembahasan: Titanium dioksida (TiO₂) adalah pigmen putih yang sangat baik dan banyak digunakan dalam cat, plastik, dan kertas.

18. C (Nikel (Ni))

Pembahasan: Besi (Fe), Kobalt (Co), dan Nikel (Ni) adalah tiga unsur transisi yang bersifat feromagnetik.

19. D (Seng (Zn))

Pembahasan: Galvanisasi adalah proses pelapisan besi dengan seng untuk melindunginya dari korosi.

20. B (+3)

Pembahasan: Ion sianida (CN⁻) adalah ligan bermuatan -1. Jika kompleks [Fe(CN)₆]³⁻ memiliki muatan -3 dan ada 6 ligan CN⁻, maka muatan total dari ligan adalah 6 × (-1) = -6. Untuk mendapatkan muatan kompleks -3, maka Fe harus memiliki bilangan oksidasi +3 (Fe + (-6) = -3 → Fe = +3).

B. Soal Isian Singkat

21. Nikel (Ni) atau Krom (Cr)

22. Seng (Zn)

23. Besi (Fe)

24. Timbal(II) kromat (PbCrO₄)

25. Besi (Fe)

C. Soal Uraian

26. Pembahasan: Ion unsur transisi memiliki orbital d yang tidak terisi penuh (antara d¹ hingga d⁹). Ketika cahaya tampak melewati larutan ion transisi, elektron di orbital d dapat menyerap energi dari cahaya dan tereksitasi ke orbital d dengan energi yang lebih tinggi (transisi d-d). Warna yang kita lihat adalah warna yang tidak diserap (warna komplementer). Sementara itu, ion unsur golongan utama umumnya memiliki orbital d yang kosong (d⁰) atau terisi penuh (d¹⁰), sehingga tidak ada transisi elektron d-d yang dapat menyerap cahaya tampak, menyebabkan mereka tidak berwarna.

27. Pembahasan:

  • Krom (Cr): Konfigurasi elektron yang diharapkan adalah [Ar] 3d⁴ 4s². Namun, konfigurasi sebenarnya adalah [Ar] 3d⁵ 4s¹. Anomali ini terjadi karena konfigurasi 3d⁵ (setengah penuh) memiliki energi yang lebih rendah dan lebih stabil dibandingkan 3d⁴.
  • Tembaga (Cu): Konfigurasi elektron yang diharapkan adalah [Ar] 3d⁹ 4s². Namun, konfigurasi sebenarnya adalah [Ar] 3d¹⁰ 4s¹. Anomali ini terjadi karena konfigurasi 3d¹⁰ (penuh) memiliki energi yang lebih rendah dan lebih stabil dibandingkan 3d⁹.

28. Pembahasan:

  • Sifat Paramagnetik: Zat yang memiliki satu atau lebih elektron tak berpasangan. Elektron tak berpasangan ini menciptakan momen magnetik yang lemah, sehingga zat paramagnetik sedikit tertarik oleh medan magnet eksternal.
  • Contoh: Ion Fe³⁺. Konfigurasi elektron [Ar] 3d⁵. Kelima elektron di orbital 3d adalah tak berpasangan, sehingga Fe³⁺ bersifat paramagnetik.
  • Sifat Diamagnetik: Zat yang semua elektronnya berpasangan. Zat diamagnetik sedikit ditolak oleh medan magnet eksternal.
  • Contoh: Ion Zn²⁺. Konfigurasi elektron [Ar] 3d¹⁰. Semua elektron di orbital 3d berpasangan, sehingga Zn²⁺ bersifat diamagnetik.

29. Pembahasan: Proses pembuatan besi di tanur tinggi (blast furnace) melibatkan reduksi bijih besi (umumnya hematit, Fe₂O₃) menggunakan kokas (karbon) sebagai reduktor pada suhu tinggi. Bahan baku utama yang digunakan adalah: bijih besi (Fe₂O₃), kokas (C), dan batu kapur (CaCO₃). Secara singkat, kokas bereaksi dengan oksigen membentuk CO, yang kemudian mereduksi bijih besi menjadi besi cair. Batu kapur berfungsi sebagai fluks untuk mengikat pengotor (misalnya silika) membentuk terak.

30. Pembahasan:

  • Reaksi oksidasi: Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻
  • Reaksi reduksi: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O

Untuk menyetarakan elektron, reaksi oksidasi dikalikan 5:

  • 5Fe²⁺ → 5Fe³⁺ + 5e⁻

Kemudian kedua reaksi dijumlahkan:

  • MnO₄⁻(aq) + 5Fe²⁺(aq) + 8H⁺(aq) → Mn²⁺(aq) + 5Fe³⁺(aq) + 4H₂O(l)

D. Soal Mencocokkan

31.

  1. 1-B (Besi (Fe))
  2. 2-A (Seng (Zn))
  3. 3-D (Tembaga (Cu))
  4. 4-C (Titanium (Ti))

32.

  1. 1-C (Oranye)
  2. 2-B (Biru)
  3. 3-A (Ungu)
  4. 4-D (Kuning)

Related posts:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *