Pembahasan Soal OSN Guru Kimia 2012 (Soal Nomor 6)

Tembaga adalah golongan logam transisi yang dapat larut dalam larutan asam nitrat pekat. Berikut ini adalah reaksi antara tembaga (Cu) dengan asan nitrat (HNO₃):
8 HNO_3(aq) + 3 Cu_(s) → 2 NO_(g) + 3 Cu(NO₃)_2(aq) + 4 H₂O_(l)
Pertanyaan dan pembahasannya:
Tuliskan konfigurasi elektron ion Cu²⁺ (nomor atom Cu = 29) dan bagaimana sifat magnetnya.

Konfigurasi elektron ion Cu²⁺ adalah 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁹, ion bersifat paramagnetik (adanya orbital 3d yang terisi 1 elektron yang tak berpasangan)

Apa jenis ikatan kimia pada molekul gas NO yang terbentuk, tuliskan struktur Lewis dari gas NO tersebut, dan bagaimana sifat magnet gas NO?

Jenis ikatan pada NO adalah ikatan kovalen dengan struktur Lewis

NO ini bersifat paramagenetik karena memiliki elektron yang tidak berpasangan

Apa jenis reaksi yang terjadi di atas dan tulislah reaksi tersebut dalam bentuk setengah reaksi dan reaksi totalnya dalam bentuk ion.
Jenis reaksinya adalah reaksi redoks, karena terjadi perubahan bilangan oksidasi pada N dan Cu.

Reaksi reduksi  : NO3- + 4H+ + 3e-   → NO + 2H2O      |× 2|
Reaksi oksidasi :             Cu    → Cu2+ + 2e-      |× 3|
Total           : 2NO3- + 8H+ + 3Cu  → 2NO + 4H2O + 3Cu2+

Hitunglah berapa gram berat Cu yang dibutuhkan untuk menghasilkan gas NO sebanyak 0,05 mol.

Mol Cu = 3/2 × mol NO
       = 3/2 × 0,05 mol
       = 0,075 mol
Massa Cu = 0,075 mol × 63,5 g/mol
         = 4,7625 g

Berapakah volume gas NO yang dibebaskan pada keadaan tersebut (d), jika diketahui 1 L gas N₂ beratnya 1 g.

1 L → 1 g N₂ = 1/28 mol,
maka volume gas NO pada keadaan tersebut = 1 L/(1/28 mol) × 0,05 mol = 1,4 L

Di dalam air, larutan Cu2+ bila ditambahkan larutan amoniak (NH₃) berlebih akan membentuk larutan yang berwarna biru terang, tuliskan reaksi yang terjadi, sebutkan senyawa berwarna biru yang terbentuk dan gambarkan strukturnya.

Reaksi yang terjadi adalah Cu²⁺ + 6NH₃ → Cu(NH₃)₆²⁺
Senyawa biru tersebut adalah senyawa kompleks dari ion Cu(NH₃)₆²⁺yang berbentuk oktahedral di mana Cu²⁺ sebagai atom pusat dengan 6 ligan NH₃.