Contoh Soal dan Jawaban Persamaan ionisasi air

H₂O <=> H⁺ + OH‾

Dari reaksi di atas sesuai hukum kesetimbangan, tetapan kesetimbangan (K) ditulis sebagai berikut.

K [H₂O] = [H⁺] [OH‾]

Kw = [H⁺] [OH‾]

pada temperatur 25 °C diperoleh harga Kw = 1,0 x 10^-14

Artinya pada temperatur 25 °C dalam satu liter air murni terdapat 10^-7 ion H⁺ dan 10^-7 ion OH‾.

Contoh Soal Kosentraasi 1

Berapa konsentrasi H⁺ dan OH^– dalam 500 mL larutan HCl 0,1 M?

Jawab

HCl(aq) → H⁺(aq) + Cl^–(aq)

Perbandingan koefisien = 1 : 1 : 1

Konsentrasi OH^– dalam HCl 0,1 M adalah

[H⁺] [OH^–] = 10^–14 M

0,1 M [OH^–] = 10^–14 M

Isomer Alkana

Bagaimana kita dapat memperoleh molekul alkana yang lebih panjang dari molekul yang lebih pendek ? Gantilah salah satu atom H dari metana dengan gugus -CH₃ maka akan kita peroleh molekul etana. Demikian juga jika kita mengganti salah satu atom H dari etana dengan gugus -CH₃ akan kita peroleh propana yang rantai karbonnya lebih panjang satu lagi.
CH₃-H diganti dengan -CH₃ diperoleh CH₃-CH_{3
CH3-CH2-H diganti dengan -CH3 diperoleh CH3-CH2-CH3}

Anda boleh memilih salah satu atom H yang mana saja untuk diganti dengan gugus -CH₃ dan anda akan memperoleh hasil penggantian yang sama. Kita mengatakan bahwa setiap atom H terikat secara ekuivalen dengan atom karbon. Tetapi bila sekarang anda akan mengganti salah satu atom H dari propana dengan gugus -CH₃ anda akan memperoleh lebih dari satu macam hasil, perhatikanlah:

CH₃-CH₂-CH₂-H diganti dengan -CH₃ diperoleh CH₃-CH₂-CH₂-CH₃
                                                                    n-butana

HCH3
||
CH3-CH-CH3 diganti dengan -CH3 diperoleh CH3-CH-CH3
isobutana
Jelas terlihat bahwa kedua hasil penggantian di atas berbeda, kita mengatakan atom H tidak lagi terikat secara ekuivalen. Atom C yang terikat dengan satu atom C dan 3 atom H disebut atom C primer, sedang atom C yang terikat dengan dua atom C den dua atom H disebut atom C sekunder. Kedua hasil penggantian itu mempunyai rumus struktur yang berbeda tetapi rumus molekulnya sama, peristiwa ini disebut isomer. Jadi dapatkah Anda mendefinisikan apa itu isomeri ? Kedua hasil penggantian itu adalah senyawa yang berbeda terbukti mempunyai sifat-sifat berbeda, titik beku dan titik didih dari yang berantai lurus adalah -138,3°C dan -0,5°C sedang yang rantainya bercabang adalah -159°C dan -12°C. Sekarang semakin jelas tentunya mengapa jumlah senyawa karbon itu demikian banyaknya.

Hidrokarbon

Klasifikasi Hidrokarbon

Kita mulai dengan klasifikasi hidrokarbon yang merupakan senyawa yang hanya tersusun oleh karbon dan hidrogen. Sedangkan senyawa karbon lainnya dapat dipandang sebagai turunan dari hidrokarbon. Hidrokarbon masih dapat dibagi menjadi dua kelompok utama: hidrokarbon alifatik, termasuk di dalamnya adalah yang berantai lurus, yang berantai cabang, dan rantai melingkar, dan kelompok kedua, hidrokarbon aromatik yang mengandung cincin atom karbon yang sangat stabil.

Hidrokarbon alifatik masih dapat dibagi menjadi dua kelompok berdasarkan kelipatan ikatan karbon-karbon; hidrokarbon jenuh yang mengandung ikatan tunggal karbon-karbon; dan hidrokarbon tak jenuh yang mengandung paling sedikit satu ikatan rangkap dua karbon-karbon atau ikatan rangkap tiga.

Tata Nama Alkana

Sekarang bagaimana memberi nama isomer butana itu ? Untuk itu marilah kita gunakan aturan tata nama yang diterbitkan IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry).

1. Rantai karbon berurutan yang terpanjang dalam suatu molekul ditentukan sebagai rantai induk. Carilah namanya pada tabel suku pertama sampai dengan 10 senyawa alkana dan letakkan di bagian belakang Kadang-kadang rumus struktur itu tidak digambarkan dengan rantai karbon terpanjang dalam garis lurus.
2. Isomer bercabang diberi nama sebagai turunan rantai lurus di mana satu atau beberapa atom hidrogen diganti dengan pecahan alkana. Pecahan alkana ini disebut gugus alkil, biasa diberi tanda -R (dari kata radikal), dan mempunyai rumus umum -C_nH_2n+1
   Dengan mengganti n dengan angka-angka diperoleh suku-sukunya seperti terlihat pada tabel berikut
   

Beberapa gugus alkil

n	-CnH2n+1	Rumus struktur terinci	Rumus struktur sederhana	Nama
1	-CH3	H | - C - H | H	-CH3	metil
2	-C2H5	HH || - C - C - H || HH	-CH2-CH3	etil
3	-C3H7	HHH ||| - C - C - C- H ||| HHH	-CH2-CH2-CH3	propil
4	-C4H9	HHHH |||| - C - C - C - C - H |||| HHHH	-CH2-CH2-CH2-CH3	butil

      Tentunya anda dapat meneruskan untuk alkil-alkil lain, tetapi       sebagai gugus cabang tentunya jarang yang berantai panjang.       Letakkan nama gugus cabang ini di depan nama rantai induk

3. Untuk menentukan cabang pada rantai induk, rantai induk itu diberi diberi nomor dari kiri atau dari kanan sehingga cabang pertama mempunyai nomor terkecil.
   
   contoh :
   
   HHHHH
   |||||
   H - C₅ - C₄ - C₃ - C₂ - C₁ - H
   |||||
   HHHH-C-HH
   |
   H
   
   a. Menurut aturan nomor satu, rantai C terpanjang 5, jadi menurut     tabel ini , namanya pentana dan kita letakkan di bagian     belakang.
   b. cabangnya adalah metil
   c. Letakkan cabang itu pada atom C nomor dua dari kanan (karena     kalau dari kiri menjadi nomor 4).
   
   
4. Kadang-kadang terdapat lebih dari satu cabang. Jika cabang-cabang itu sama, namanya tidak perlu disebut dua kali. Cukup diberi awalan di- , kalau 3 cabang sama awalannya tri- , tetra untuk 4 cabang yang sama dan seterusnya. Ingat setiap cabang diberi satu nomor, tidak peduli cabangnya sama atau beda.
   
   contoh :
   HHHH
   ||||
   H- ¹C  - ²C   -  ³C -  ⁴C - H     2,3-dimetilbutana
   ||||
   HH-C-H H-C-H H
   ||
   HH
   
   a. Rantai terpanjangnya 4, jadi dinamakan butana
   b. Cabangnya adalah metil dan ada dua
   c. Letak cabangnya pada atom C nomor 2 dan nomor 3.
   
   Jika cabang-cabang itu berbeda, maka urutan menyebutnya adalah menurut urutan abjad huruf pertamanya, cabang etil disebut dulu dari cabang metil.