Pembahasan Pembahasan soal OSP Kimia 2015 no 3 essay
3. Vanadium danSenyawanya (20 poin)
Logam Vanadium mengkristal dengan sel satuan kubus berpusat badan (bcc).
Diketahui rapat massa vanadium = 6,11 g/cm3
Logam Vanadium mengkristal dengan sel satuan kubus berpusat badan (bcc).
Diketahui rapat massa vanadium = 6,11 g/cm3
a. Gambarkan satu sel satuan vanadium kemudian jelaskan posisi atom-atom vanadium dalam sel satuan tersebut,
dan hitung jumlah atom Vanadium dalam satu sel satuan(6 poin)
dan hitung jumlah atom Vanadium dalam satu sel satuan(6 poin)
volume kubus = a^3 = 64 x r^3 / 3^3/2 , dimana a = 4r / 3^1/2
volume bulatan (lingkaran) = 4/3 phi r^3
jumlah atom dalam sel satuan kubus berpusat = (1/8 x 8) + (1 x 1) = 2
faktor tumpukan = 2 x [4/3 phi r^3] / [64 x r^3 / 3^3/2]
faktor tumpukan = 2 x [4/3 x 3,14 r^3] / [64 x r^3 / 3^3/2]
faktor tumpukan = 8,37 x r^3 / 12,32 x r^3 = 0,6794
volume bulatan (lingkaran) = 4/3 phi r^3
jumlah atom dalam sel satuan kubus berpusat = (1/8 x 8) + (1 x 1) = 2
faktor tumpukan = 2 x [4/3 phi r^3] / [64 x r^3 / 3^3/2]
faktor tumpukan = 2 x [4/3 x 3,14 r^3] / [64 x r^3 / 3^3/2]
faktor tumpukan = 8,37 x r^3 / 12,32 x r^3 = 0,6794
b. Hitung jari-jari atom Vanadium (dalam pm) (4 poin)
r = €o n^2 h^2 /(phi m e^2 Z)
r = 8,85. 10^-12 x (3)^2 x (6,6x10^-34)^2 / 3,14 x (9,11x10^-28)^2 x -1 x 23
r = 3,5x10^-77 / -5,99x10^-53
r = -5,8x10^-25
r = 8,85. 10^-12 x (3)^2 x (6,6x10^-34)^2 / 3,14 x (9,11x10^-28)^2 x -1 x 23
r = 3,5x10^-77 / -5,99x10^-53
r = -5,8x10^-25
Natriumvanadat, Na3VO4 adalah salah satu senyawa yang mengandung ion vanadium.
c. Tuliskan konfigurasi elektron spesi vanadium pada senyawa natrium vanadat dan tentukan bilangan oksidasi spesi vanadium tersebut. (3 poin)
c. Tuliskan konfigurasi elektron spesi vanadium pada senyawa natrium vanadat dan tentukan bilangan oksidasi spesi vanadium tersebut. (3 poin)
23 V = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3
VO4 = -3
V (4x-2) = -3
V = 8-3 = +5
maka konfigurasi pada vanadat : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
VO4 = -3
V (4x-2) = -3
V = 8-3 = +5
maka konfigurasi pada vanadat : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Ion vanadat dapat direduksi dengan penambahan logam Zn dalam suasana basa menjadi ion V3+
d. Tuliskan persamaan reaksi yang setara untuk proses tersebut(3 poin)
d. Tuliskan persamaan reaksi yang setara untuk proses tersebut(3 poin)
red :VO4^3-+ 4H2O + 8e --> V3++ 8OH-
oks : Zn --> Zn2+ + 2e
VO4^- + 4H2O + 8Zn --> V3+ + 8Zn2+ + 8OH-
senyawa : Na3VO4 + 4H2O + 8Zn --> V(OH)3 + 8Zn(OH)2 + 3NaOH
oks : Zn --> Zn2+ + 2e
VO4^- + 4H2O + 8Zn --> V3+ + 8Zn2+ + 8OH-
senyawa : Na3VO4 + 4H2O + 8Zn --> V(OH)3 + 8Zn(OH)2 + 3NaOH
e. Tuliskan orbital atom manakah pada vanadium yang menerima elektron pada reaksi reduksi tersebut(2 poin)
23 V = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3
orbital electron yang diterima
23 V3+ = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d0
makadari yang +5 ke +3 yang menerima 2e adalah 4s
orbital electron yang diterima
23 V3+ = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d0
makadari yang +5 ke +3 yang menerima 2e adalah 4s
f. Jika sebanyak 100 mL larutan natrium vanadat 0,2 M direaksikan dengan 6,54 g Zn, tentukan konsentrasi V3+(aq) dalam larutan setelah reaksi (dalam Molar) (2 poin)
Na3VO4 + 4H2O + 8Zn --> V(OH)3 + 8Zn(OH)2 + 3NaOH
m : 20 |- | 100 |- | -
r : 12,5 | 50 | 100 | 12,5 | 100 | 37,5
s : 1,6 | 50 | - | 12,5 | 100 | 37,5
m : 20 |- | 100 |- | -
r : 12,5 | 50 | 100 | 12,5 | 100 | 37,5
s : 1,6 | 50 | - | 12,5 | 100 | 37,5
maka [V(OH)3] = 12,5/100 = 0,125 M
V(OH)3 --> V3+ + 3OH-
[V(OH)3] = 0,125 M
[V3+] = 0,125M
[OH-] = 0,375M
[V(OH)3] = 0,125 M
[V3+] = 0,125M
[OH-] = 0,375M
Komentar