AMALDO FIRJARAHADI TANE

Transkripsi

1 DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 1

2 1. 2. MATERI: STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR Ingat, bahwa jumlah neutron suatu unsur dan ionnya bernilai sama, yang membedakannya hanyalah nomor atom (Z) atau jumlah proton atau jumlah elektron. Isoelektronik adalah keadaan di mana suatu atom atau ion mempunyai jumlah elektron yang sama. Bisa diartikan bahwa jika ion X 2- isoelektronik dengan 10 Ne 20, maka jumlah elektron ion X 2- sama dengan jumlah elektron Ne, yaitu 10. Ion X 2- punya 10 elektron dalam bentuk anion (ion negatif) karena suatu unsur dalam bentuk ion negatif menangkap elektron sebanyak faktor valensi ion yang ditangkapnya. Kelebihan 2 elektron dari unsur X menuju ion X 2- terjadi adanya penambahan jumlah elektron di subkulit terluar, yaitu p. Jadi, konfigurasi elektron unsur X adalah: 10 X 2- = 10 Ne 20 = 1s 2 2s 2 2p 6 10 X = 1s 2 2s 2 2p 4 JAWABAN: A MATERI: KIMIA ORGANIK Dalam senyawa organik untuk membentuk suatu orbital hibrida dibentuk oleh dua buah ikatan kimia, yaitu ikatan sigma (σ) dan ikatan pi (π). Materi ini biasanya ada di bagian stereokimia kimia organik. Ikatan sigma adalah ikatan kimia yang paling sering terdapat pada atom senyawa organik berikatan tunggal. Biasanya berbentuk tetrahedral (AX 4 ) dengan sudut 109,5. Ikatan ini terbentuk akibat tumpang tindih PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 2

3 orbital-orbital di sekelilingnya sehingga jika ditinjau akan tergambar secara horizontal seperti pada gambar di samping. Berbeda dengan ikatan pi, yaitu ikatan kimia kovalen yang dua cuping orbital atom yang berlektron tunggal bertumpang tindih dengan dua cuping orbital atom lainnya yang juga berelektron tunggal. Hanya terdapat satu bidang simpul dari orbital yang melewati dua inti atom. Pada gambar di samping, ikatan pi memiliki bidang tegak lurus dengan atom yang terikat sehingga tergambarkan secara vertikal. Gambar di bawah ini menunjukkan pecahan struktur pada soal: Pada strukturnya, atom N berikatan rangkap dengan atom C serta berikatan tunggal atom C lainnya, dan menghasilkan ikatan rangkap, maka atom N butuh sebuah ikatan sigma dan sebuah ikatan pi. Orbital hibrida N yang terikat dengan atom C digambarkan di bawah ini. Sebelum terjadi hibridisasi (pembastaran), atom 7 N berada pada keadaan dasar (konfigurasi biasa), namun setelah berikatan dengan atom C lainnya maka terjadi hibridisasi tingkat lanjut (tereksitasi) sehingga orbital kosong pada 7 N tempat melekatnya atom-atom lain dan sebuah ikatan rangkap. Warna merah menunjukkan tempat melekatnya atom C ikatan tunggal, warna biru tempat melekatnya atom C ikatan rangkap, dan warna hijau menandakan adanya ikatan rangkap pada pembastarannya. Dikarenakan pada pembastaran di atas terikat pada sebuah subkulit s dan dua buah subkulit p (yaitu p x dan p y ), maka tipe hibridisasinya adalah sp 2. JAWABAN: D PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 3

4 3. MATERI: STOIKIOMETRI Di soal diketahui dan ditanya data: Volume NH 4 I = 40 ml [NH 4 I] = 0,5 M Massa MI = 4,70 gram A r M =? Untuk mendapatkan nilai massa atom relatif M bisa didapatkan dari konsep mol, yaitu membagi massa MI yang terbentuk dengan mol MI yang terbentuk, lalu nanti dicari lagi dengan konsep massa molekul relatif (M r ). Nilai M r senyawa MI bisa kita dapatkan dengan reaksi stoikiometri setara di bawah ini, lalu membandingkan koefisiennya: MNO 3 (aq) + NH 4 I (aq) MI (s) + NH 4 NO 3 (aq) Mol NH 4 I = 0,04 L x 0,5 M = 0,02 mol Mol MI (ditanya) = koefisien MI (ditanya) x mol NH 4 I (diketahui) koefisien NH 4 I (diketahui) = 1 x 0,02 mol 1 = 0,02 mol MI Dalam 4,7 gram senyawa MI dengan jumlah mol 0,02 mol bisa dipastikan dengan konsep mol bahwa massa molekul relatif (M r ) senyawa tersebut adalah 235 sehingga nilai A r M adalah: M r MI = A r M + A r I 235 = A r M A r M = 108 Dalam tabel periodik, unsur M yang dimaksud adalah unsur Ag. JAWABAN: C PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 4

5 4. MATERI: STOIKIOMETRI Di soal diketahui dan ditanya data: Volume NaOH = 25 ml [NaOH] = 0,4 M Volume H 3 PO 4 = 25 ml [H 3 PO 4 ] = 0,1 M [NaOH] akhir = M? Untuk mendapatkan konsentrasi NaOH setelah reaksi, kita dapat menggunakan konsep MBS (Mula-mula, Bereaksi, Sisa). Nantinya pasti ada senyawa bagian reaktan yang bertindak sebagai pereaksi pembatas. Perhatikan skema reaksi berikut! n NaOH = 25 ml x 0,4 M = 10 mmol n H 3 PO 4 = 25 ml x 0,1 M = 2,5 mmol 3NaOH (aq) + H 3 PO 4 (aq) Na 3 PO 4 (s) + 3H 2 O (l) M 10 mmol 2,5 mmol - - B -7,5 mmol -2,5 mmol +2,5 mnol +7,5 mmol S 2,5 mmol - 2,5 mmol 7,5 mmol Tersisa sebanyak 2,5 mmol NaOH pada label S, sehingga banyaknya konsentrasi natrium hidroksida setelah reaksi adalah konsentrasi dalam volume total reaktan yang digunakan: [NaOH] akhir = n NaOH akhir volume reaktan = 2,5 mmol. ( ) ml = 0,05 M JAWABAN: C PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 5

6 5. MATERI: STOIKIOMETRI Di soal diketahui dan ditanya data: Jenis tabung = isokhorik (volume tetap) dan isotermis (suhu tetap) m H 2 = 6 gram P o = 12 atm P 1 = 40 atm Massa gas total = gram? Gas yang dimaksud di soal mungkin adalah jenis gas ideal. Berdasarkan persamaannya di bawah ini, nilai V adalah konstan sehingga bisa dihilangkan, begitu juga dengan nilai R karena sebuah tetapan, dan nilai T juga konstan karena suhu pada soal tidak berubah sehingga disebut juga kondisi isotermis. PV = nrt P = n Tekanan = jumlah mol Perbandingan tekanannya bukanlah tekanan awal dan akhir (tekanan total), tetapi perbandingan tekanan sebelum di tambah gas Ne dan saat tekanan setelah ditambah gas Ne atau dengan kata lain tekanan masing-masing gas. Tekanan total = tekanan awal + tekanan akhir 40 atm = 12 atm + tekanan akhir Tekanan akhir = tekanan gas Ne = 28 atm Cukup perbandingan antara tekanan banding mol, yang nantinya didapatkan massa gas Ne yang ditambahkan, sebagai berikut. P o gas H 2 = n H 2 P t gas Ne n Ne 12 atm = 6 gram/2 n Ne = 7 mol 28 atm n Ne Dalam 7 mol gas Ne (A r = 20) terdapat massanya 140 gram Jadi, massa gas totalnya adalah 140 gram (Ne) + 6 gram (H 2 ) atau 146 gram JAWABAN: D PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 6

7 6. MATERI: TERMOKIMIA Di soal diketahui dan ditanya data: m LiCl = 4,25 gram Volume H 2 O = 395,75 ml ΔH h = -40 kj/mol ΔT = (27,5 25) C = 2,5 C c LiCl = J/g. C? Di soal tertera bahwa kalorimeter sederhana tersebut kapasitas kalornya diabaikan, artinya kalorimeter tersebut berjenis kalorimeter yang terbuat dari styrofoam dengan kondisi isobarik. Jenis kalorimeter ini nilai kalor kalorimeter (q kal ) dianggap nol karena tidak menyerap panas. Besarnya harga entalpi bisa ΔH h dianggap sama dengan negatif kalor larutan (q lar ): ΔH f = - (q lar + q kal ) ΔH f = - (q lar + 0) ΔH f = - q lar = - (m lar. c lar. ΔT) Nilai entalpi pelarutan LiCl bernilai -40 kj untul 1 mol LiCl, namun kita memerlukan ΔH h LiCl untuk 4,25 gram! n LiCl = 4,25 gram/42,5 = 0,1 mol ΔH h LiCl (1) = n LiCl (1) ΔH h LiCl (2) n LiCl (2) -40 kj = 1 mol x 0,1 mol x = -4 kj = J Cari nilai kalor jenis LiCl! Massa larutan pada persamaan kimia di atas adalah massa air yang bisa didapatkan dari massa jenis (ρ) air: ρ = massa air volume air PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 7

8 7. 1 g/ml = massa air/395,75 ml m lar = 395,75 gram ΔH h = - q lar = - (m lar. c lar. ΔT) J = - (395,75 gram. c lar. (2,5 C)) c lar = 4,0 J/g. C (pembulatan) JAWABAN: D MATERI: LAJU & ORDE REAKSI DAN PELURUHAN RADIOAKTIF Soal ini bisa dikerjakan 2 buah cara. Pertama, dengan konsep laju dan orde reaksi satu; dengan bantuan kalkulator. Kedua, dengan konsep peluruhan radioaktif; tanpa kalkulator. Ingat, bahwa peluruhan radioaktif tergolong laju reaksi orde satu karena hanya bergantung pada jumlah nuklida radioaktif yang bereaksi. Ada hal yang menipu di soal, yaitu pemakaian kata meluruh. Ingat, dalam kimia fisika bab radioaktif, meluruh berbeda dengan tersisa. Meluruh berarti banyaknya zat total yang hilang dari zat awal atau dengan kata lain selisih antara zat awal dengan zat akhir. Sementara tersisa adalah massa akhir yang didapatkan suatu zat setelah mengalami peluruhan. Meluruh = zat awal zat akhir Sisa = zat akhir Jadi, apabila 93,20 gram massa unsur Pa meluruh sebanyak 81,55 gram, artinya ada sejumlah 11,65 gram unsur Pa yang tersisa setelah peluruhan berhenti. Massa Pa meluruh = massa Pa awal (A 0 atau N 0 ) massa Pa akhir (A t atau N t ) 81,55 gram = 93,20 - N t N t = A t = 11,65 gram CARA 1 (Konsep laju dan orde reaksi): 1) Dalam laju reaksi orde satu dikenal persamaan kimia yang didapatkan dari pengintegralan matematis hingga akhirnya didapatkan rumus di bawah ini. Nah, penjabaran lengkap dari mana rumus ini berasal bisa kalian cari di internet, ya. In [A] t = In [A] 0 kt (persamaan a) PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 8

9 t 1/2 = In 2 (persamaan b) k 2) Dari persamaan (b) di atas kita sudah dapat mencari nilai waktu paruh (t 1/2 ) unsur Pa, dengan mencari terlebih dahulu nilai k (tetapan laju reaksi) pada persamaan (a) sebagai berikut. (In dibaca logaritma natural) In [A] t = In [A] 0 kt kt = In [A] 0 In [A] t kt = In [A 0 /A t ] k.(84 hari) = In [93,20/11,65] 84k = In [8] Nilai In 8 sekitar 2,08 84k = 2,08 k = 0,025 3) Cari nilai waktu paruh unsur Pa! t 1/2 = In 2 Nilai In 2 sekitar 0,693 k t 1/2 = 0,693. 0,025 = 28 hari (pembulatan) CARA 2 (Konsep peluruhan radioaktif): 1) Persamaan kimia peluruhan radioaktif adalah sebagai berikut. (N t /N 0 ) = (1/2) t/t1/2 dengan, N t = massa zat akhir N 0 = massa zat awal t = waktu awal reaksi t 1/2 = waktu paruh 2) Cari nilai waktu paruh unsur Pa! (N t /N 0 ) = (1/2) t/t1/2 JAWABAN: D (11,65/93,20) = (1/2) (1/8) = (1/2) t 1/2 = 28 hari 84 hari/t1/2 84 hari/t/12 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 9

10 8. MATERI: KESETIMBANGAN KIMIA Dalam tabung tertutup bevolume 1 L terjadi reaksi seperti pada soal dengan komposisi konsentrasi masing-masing zat diketahui saat kesetimbangan. Nah, dari sini kita bisa mendapatkan jumlah mol masing-masing zat sebagai berikut. [H 2 ]= [HI] = n (H 2 dan HI) volume (L) 2 M = n (H 2 dan HI) 1 L n (H 2 dan HI) = 2 mol [I 2 ] = n I 2. volume (L) 1 M = n I 2 1 L n I 2 = 1 mol Untuk mencari ke arah mana sistem kesetimbangan bergeser, kita dapat mencari data tetapan kesetimbangan kedua (Q c ). Nanti data Q c ini dibandingkan dengan data K c reaksi kesetimbangan awal, yaitu: 1) Jika Q c < K c reaksi bergeser ke arah kanan 2) Jika Q c = K c reaksi tidak bergeser 3) Jika Q c > K c reaksi bergeser ke arah kiri Cari dahulu nilai K c awal reaksi! K c = [HI] 2. [H 2 ] [I 2 ] = [2] 2. [2] [1] = 2 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 10

11 Nah, mari kita periksa seluruh obsein! a) Tidak bergeser jika ditambahkan 2 mol I 2 dan 2 mol HI n HI (penambahan) = 2 mol + 2 mol = 4 mol n I 2 (penambahan) = 1 mol + 2 mol = 3 mol n H 2 (penambahan) = 2 mol + 0 mol = 2 mol Q c = [HI] 2. [H 2 ] [I 2 ] = [4] 2. [2] [3] = 2,67 Q c > K c, reaksi bergeser ke kiri. (SALAH) b) Bergeser ke kiri jika ditambahkan 2 mol I 2 dan 2 mol HI n HI (penambahan) = 2 mol + 2 mol = 4 mol n I 2 (penambahan) = 1 mol + 2 mol = 3 mol n H 2 (penambahan) = 2 mol + 0 mol = 2 mol Q c = [HI] 2. [H 2 ] [I 2 ] = [4] 2. [2] [3] = 2,67 Q c > K c, reaksi bergeser ke kiri. (BETUL) c) Bergeser ke kiri jika ditambahkan 4 mol I 2 dan 1 mol HI n HI (penambahan) = 2 mol + 1 mol = 3 mol n I 2 (penambahan) = 1 mol + 4 mol = 5 mol n H 2 (penambahan) = 2 mol + 0 mol = 2 mol Q c = [HI] 2. [H 2 ] [I 2 ] = [3] 2. [2] [5] = 0,9 Q c < K c, reaksi bergeser ke kanan. (SALAH) d) Bergeser ke kanan jika ditambahkan 1 mol I 2 dan 1 mol HI n HI (penambahan) = 2 mol + 1 mol = 3 mol n I 2 (penambahan) = 1 mol + 1 mol = 2 mol n H 2 (penambahan) = 2 mol + 0 mol = 2 mol Q c = [HI] 2. [H 2 ] [I 2 ] PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 11

12 9. = [3] 2. [2] [2] = 2,25 Q c > K c, reaksi bergeser ke kiri. (SALAH) e) Bergeser ke kanan jika ditambahkan 1 mol I 2 dan 2 mol HI n HI (penambahan) = 2 mol + 2 mol = 4 mol n I 2 (penambahan) = 1 mol + 1 mol = 2 mol n H 2 (penambahan) = 2 mol + 0 mol = 2 mol Q c = [HI] 2. [H 2 ] [I 2 ] = [4] 2. [2] [2] = 4 Q c > K c, reaksi bergeser ke kiri. (SALAH) JAWABAN: B MATERI: SIFAT KOLIGATIF LARUTAN Besar massa molekul relatif (M r ) senyawa AX 2 dapat dicari menggunakan persamaan kimia tekanan osmosis: Π = MRTi dengan, M = molaritas R = tetapan gas (L.atm/mol.K) T = suhu (K) i = faktor Van t Hoof Cari nilai faktor Van t Hoof! Ingat, bahwa elektrolik kuat terdisosiasi sempurna sehingga nilai derajat ionisasi (α) bernilai 1! AX 2 1A X - i = 1 + (n 1)α i = 1 + (3 1)1 i = 3 (warna merah = n = banyak ion) PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 12

13 Cari nilai M r AX 2! Π = MRTi Π = g R. T. i M r. V (ml) 3 atm = 2 gram ,082 L.atm/mol.K. ( ) K. 3 M r AX ml M r AX 2 = 164 JAWABAN: D 10. MATERI: LARUTAN PENYANGGA (BUFFER) Di soal diketahui dan ditanya data: K a HOBr = 1 x 10-9 ph = 10 [HOBr]/[OBr - ] =? Senyawa asam hipobromit adalah senyawa asam lemah dengan rumus kimia HOBr atau HBrO. Nah, asam lemah ini dalam larutan NaOBr atau NaBrO membentuk suatu sistem larutan penyangga (buffer) karena terdiri dari komponen asam lemah HBrO dan basa konjugasi BrO - yang bersifat basa. Besarnya perbandingan [HOBr] banding [OBr - ] bisa didapatkan dari reaksi ionisasi asam hipobromit karena konsep dasar dari nilai K a atau tetapan ionisasi asam pada larutan adalah kesetimbangan kimia. HOBr (aq) H + (aq) + OBr - (aq) ph = 10 maka, [H + ] = 1 x Ingat, dalam kesetimbangan konsentrasi (K c ) yang dimasukkan adalah zat dalam fase larutan dan gas. Pada kondisi reaksi di atas, semua zat dapat dimasukkan ke dalam persamaan tetapan ionisasi asam (K a ) sebagai berikut. K a = [H + ] [OBr - ] [HOBr] 1 x 10-9 = [1 x ] [OBr - ] [HOBr] [HOBr]/[BrO - ] = 1 x 10-1 JAWABAN: D PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 13

14 11. MATERI: KELARUTAN DAN HASIL KALI KELARUTAN (K sp ) Nilai data K sp dapat memprediksi seberapa banyak maksimum jumlah zat dapat larut dalam sebuah pelarut, dengan pemisalan setiap konsentrasi zat berwujud larutan (aq) dan gas (g) adalah s. Cari besar kelarutan PbSO 4! PbSO 4 (s) 1Pb 2+ (aq) + 1SO 2-4 (aq) Kelarutannya dengan konsep kesetimbangan: K sp = [Pb 2+ ] [SO 2-4 ] 1,6 x 10-8 = [s] [s] s = 1,265 x 10-4 Kelarutannya dengan rumus cepat (banyak ion ditandai warna merah pada reaksinya): s = pangkat 10 dari nilai K sp banyak ionnya = -8 2 = -4 Cari besar kelarutan PbI 2! PbI 2 (s) 1Pb 2+ (aq) + 2I - (aq) Kelarutannya dengan konsep kesetimbangan: K sp = [Pb 2+ ] [I - ] 2 7,1 x 10-9 = [s] [2s] 2 s = 1,922 x 10-3 Kelarutannya dengan rumus cepat (banyak ion ditandai warna merah pada reaksinya): s = pangkat 10 dari nilai K sp banyak ionnya = -9 3 = -3 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 14

15 Dari uraian di atas sudah dapat disimpulkan bahwa kelarutan senyawa PbI 2 lebih besar daripada senyawa PbSO 4, dipandang dari kelarutannya pada konsep kesetimbangan maupun rumus cepat. Obsein B memiliki jawaban yang salah karena kelarutan PbSO 4 lebih kecil dibanding kelarutan PbI 2, artinya PbSO 4 sukar larut sementara PbI 2 mudah larut. Jadi, tidak mungkin dong anion SO 4 2- ditambahkan lebih banyak, toh PbSO 4 sudah pasti sukar larut dan kalau ditambahkan lagi malah menjadi lebih sukar larut. Jadi, harus dibutuhkan anion I - lebih banyak agar PbI 2 yang semula mudah larut menjadi sukar larut akibat lewat batas maksimum jumlah zat terlarut PbI 2 yang ditambahkan. JAWABAN: E 12. MATERI: KIMIA ORGANIK Ingat, jika sebuah senyawa organik dioksidasi dengan KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, dan CrO 3 maka akan terjadi penambahan atom O pada bagian unsur lebih reaktif yang terikat pada senyawa tersebut. Bisa saja, ada unsur yang memiliki kereaktifan yang hampir sama (misal kereaktifan unsur A dalam wujud logam dan unsur B wujud nonlogam) kedua-duanya sama-sama mengalami oksidasi. Sikloheksilmetanol adalah senyawa alkohol siklik (rantai tertutup) berjumlah 6 atom C dan mempunyai cabang metanol. Lihat strukturnya pada gambar di bawah! CH 2 OH melambangkan metanol, memang ada kesalahan seharusnya CH 3 OH tetapi mengingat metanol menggantikan salah satu atom H pada rantai siklik heksil, salah satu elektron valensi C di metanol harus berikatan. PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 15

16 Perhatikan skema oksidasi sikloheksilmetanol berikut! 1) Saat sikloheksilmetanol dioksidasi oleh kalium permanganat membuat penambahan atom O pada salah satu unsur yang reaktif di strukturnya yang terletak dekat dengan gugus fungsinya utamanya ( OH), yaitu atom H, yang ditunjukkan pada gambar berikut. 2) Senyawa pada bagian produk reaksi (1) di atas mengandung dua buah gugus alkohol ( OH) akibatnya kurang stabil. Untuk mencapai kestabilan, senyawa tersebut harus mengalami reaksi dehidrasi atau pelepasan gugus H 2 O (ditandai dengan coretan cokelat reaksi di bawah). Gambar di bawah ini menunjukkan skemanya. Mengapa atom O yang berikatan rangkap dengan C tetap berada di tempat gugus alkohol ( OH) pada senyawa awalnya dan bukan di tempat gugus alkohol satunya lagi? Hal ini dipengaruhi oleh letak gugus fungsi utama (yaitu alkohol OH) pada senyawa yang akan dioksidasi tadi. 3) Hasil tahap (2) adalah senyawa yang mengandung gugus aldehid ( CHO) bentuk siklik. Sekilas di obsein jawaban yang hampir benar berdasarkan struktur hasil oksidasi tahap (2) adalah sikloheksanal, tetapi nama sikloheksanal salah besar dalam tata nama aldehid siklik. Hanya mengingatkan (sebenarnya dipelajari di kuliah) bahwa tata nama senyawa aldehid siklik harus berakhiran karbaldehid atau berawalan formil, contohnya senyawa siklobutanakarbaldehid atau formilsiklobutana. Jadi, jawaban C SALAH. 4) Nah, tahap ke (3) adalah oksidasi senyawa aldehid siklik tersebut karena masih bisa dioksidasi lagi. Pada gugus aldehid ( CHO) tersebut karena atom oksigen sudah berikatan rangkap dengan atom C, maka terjadi penambahan atom O pada bagian yang reaktif lainnya, yaitu atom H sehingga senyawa aldehid siklik PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 16

17 tersebut menjadi senyawa asam karboksilat siklik dengan skema reaksi sebagai berikut. 5) Hasil oksidasi tersebut adalah senyawa sikloheksilmetanol berupa senyawa bergugus asam karboksilat. Ingat, tata nama senyawa asam karboksilat siklik harus ditambah akhiran karboksilat atau -oat dengan banyaknya atom karbon bisa penggunaan kata alkana (contoh: asam siklopropana karboksilat atau asam siklopropanoat) atau penggunaan kata alkil (contoh: asam siklopropil karboksilat). Jadi, bisa dipastikan bahwa hasil oksidasi sempurna senyawa sikloheksilmetanol adalah asam sikloheksana karboksilat atau asam sikloheksil karboksilat karena beratom 6 C (tidak termasuk atom karbon pada COOH). JAWABAN: A 13. MATERI: REAKSI REDOKS Untuk mencari apakah sebuah reaksi termasuk reaksi redoks atau bukan, dapat dicari melalui biloks tiap-tiap unsur. 1) Na 2 O + H 2 O 2NaOH Bilok Na = +1 (Na 2 O) +1 (NaOH) = bukan reduksi atau oksidasi Bukan merupakan reaksi redoks. (SALAH) 2) 2KClO 3 2KCl + O 2 Biloks Cl = +5 (KClO 3 ) -1 (KCl) = reduksi Biloks O = -2 (KClO 3 ) 0 (O 2 ) = oksidasi Merupakan reaksi redoks. (BENAR) 3) H 2 O + NH 3 NH 4 OH Biloks N = +3 (NH 3 ) +5 (NH 4 OH) = oksidasi Bukan reaksi redoks. (SALAH) PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 17

18 4) 2KMnO HCl 2KCl + 2MnCl 2 + 8H 2 O + 5Cl 2 Biloks Mn = +7 (KMnO 4 ) +2 (MnCl 2 ) = reduksi Biloks Cl = -1 (HCl) 0 (Cl 2 ) = oksidasi Merupakan reaksi redoks. (BENAR) JAWABAN: C 14. MATERI: ELEKTROKIMIA Di soal diketahui data: Volume CuSO 4 = 100 ml [CuSO 4 ] = 0,1 M Volume AgNO 3 = 100 ml [AgNO 3 ] = 0,1 M (ralat soal) i = 1 A t = 60 detik Ingat, pada elektrolisis jumlah kuantitas yang sama adalah aliran arus listrik (i) yang digunakan sehingga jumlah elektron (e) yang dibawa tiap satuan waktu (t) bernilai sama di katode maupun anode karena dihubungkan secara seri. mol e = i x t = 1 A x 60 detik = 0, mol ,01 mol CuSO 4 serta 0,01 mol AgNO 3 di soal adalah jumlah mol total awal kedua senyawa saat dielektrolisis. Nah, di bawah ini tertera reaksi-reaksi yang terjadi di CuSO 4 dan AgNO 3 : a) CuSO 4 Reaksi ionisasi: CuSO 4 Cu 2+ + SO 4 2- Reaksi katode: Cu e Cu PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 18

19 Reaksi anode: 2H 2 O 4H + + O 2 + 4e Reaksi elektrolisis: 2Cu H 2 O 2Cu + 4H + + O 2 b) AgNO 3 Reaksi ionisasi: AgNO 3 Ag NO 3 Reaksi katode: Ag + + e Ag Reaksi anode: 2H 2 O 4H + + O 2 + 4e Reaksi elektrolisis: 4Ag + + 2H 2 O 4Ag + 4H + + O 2 Analisis pernyataannya satu per satu! 1) Massa Cu yang mengendap lebih besar daripada massa Ag Massa Cu yang mengendap 0,01 mol CuSO 4 yang dielektrolisis menghasilkan 0,01 mol kation Cu 2+ juga karena perbandingan koefisien keduanya 1 : 1 sesuai reaksi: CuSO 4 Cu SO 4 0,01 mol 0,01 mol Nah, dalam reaksi elektrolisis CuSO 4 di katode terbentuk padatan Cu, maka dari reaksi ini bisa didapatkan jumlah padatan Cu yang terbentuk menggunakan konsep MBS (Mula-mula, Bereaksi, Sisa). Cu e Cu M 0,01 0, B -0, , , S 0, , Terbentuk 0, mol padatan Cu (A r = 63,5) dengan massa 0,01975 gram Massa Ag yang mengendap 0,01 mol AgNO 3 yang dielektrolisis menghasilkan 0,01 mol kation Ag + juga karena perbandingan koefisien keduanya 1 : 1 sebagai berikut. AgNO 3 Ag NO 3 0,01 mol 0,01 mol Nah, dalam reaksi elektrolisis AgNO 3 di katode terbentuk padatan Ag, maka dari reaksi ini bisa didapatkan jumlah padatan Ag yang terbentuk menggunakan konsep MBS (Mula-mula, Bereaksi, Sisa). Ag + + e Ag M 0,01 0, B -0, , , S 0, , Terbentuk 0, mol padatan Ag (A r = 108) dengan massa 0, gram PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 19

20 Jelas pernyataan ini SALAH karena massa Ag yang mengendap lebih banyak daripada massa Cu yang mengendap. 2) Jumlah atom Cu yang mengendap sama dengan jumlah atom Ag Jumlah atom Cu Dari reaksi pernyataan (1) di atas terbentuk 0, mol padatan Cu, sehingga banyaknya jumlah atom Cu adalah: N = n x L N = n x 6,02 x N = 0, x 6,02 x N = 18,72 x atom Jumlah atom Ag Dari reaksi pernyataan (1) di atas terbentuk 0, mol padatan Ag, sehingga banyaknya jumlah atom Ag adalah: N = n x L N = n x 6,02 x N = 0, mol x 6,02 x N = 37,44 x atom Jelas bahwa pernyataan ini SALAH. 3) Volume gas O 2 yang dihasilkan pada bejana A lebih besar dibandingkan volume gas O 2 pada bejana B Volume gas O 2 berjana A (CuSO 4 ), misalkan pada keadaan STP Volume gas O 2 bisa didapatkan dari reaksi di anode, lalu membandingkan mol elekron (e) dengan mol O 2 sehingga didapatkan jumlah mol oksigen sebesar 0, mol karena perbandingan koefisien O 2 banding elektron adalah 1 : 4. 2H 2 O 4H + + O 2 + 4e 0, , Terbentuk 0, mol oksigen jika pada keadaan STP (22,4), maka volumenya adalah 0, L Volume gas O 2 bejana B (AgNO 3 ), misalkan pada keadaan STP Sebenarnya reaksi di anode bejana B sama dengan reaksi di anode bejana A (lihat reaksi-reaksinya kembali!). Jadi, volume gas oksigen di bejana B juga bernilai 0, liter. Jelas pernyataan ini SALAH. 4) ph larutan dalam bejana A sama dengan ph larutan dalam bejana B ph bejana A (CuSO 4 ) Nilai ph dapat ditentukan oleh konsentrasi [H + ] dan [OH - ]. Nah, di bejana A ion H + maupun OH - hanya ditemukan pada reaksi di anode, PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 20

21 yaitu kation H + atau ion proton. Jadi, besarnya mol ion proton tersebut banding mol elektron adalah 0, mol karena perbandingan koefisien keduanya adalah 4 : 4 atau 1 : 1. 2H 2 O 4H + + O 2 + 4e 0, , Nilai ph dapat ditentukan sebagai berikut. ph = log [H + ] ph = log [0, mol/(0,1 L + 0,1 L)] ph = log [3,11 x 10-3 ] ph = 3 log 3,11 ph = 2,51 Terbukti bahwa ph tersebut berada pada suasana asam (ph < 7) ph bejana B (AgNO 3 ) Nah, ion H + pada reaksi elektrolisis AgNO 3 juga ditemukan pada reaksi di anode. Reaksi di anode elektrolisis AgNO 3 ini sama dengan reaksi di anode elektrolisis CuSO 4 sehingga nilai ph kedua senyawa setelah elektrolisis bernilai sama, yaitu 2,51. Jelas pernyataan ini BENAR. JAWABAN: D 15. MATERI: KIMIA ORGANIK Isomer adalah molekul-molekul dengan rumus kimia yang sama (dan sering dengan jenis ikatan yang sama), namun memiliki susunan atom yang berbeda (dapat diibaratkan sebagai sebuah anagram). Isomer secara umum ada dua macam, yaitu isomer struktur dan ruang. Di soal hanya ditanyakan tentang isomer struktur, yang terbagi lagi menjadi: Isomer kerangka Rumus molekul sama PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 21

22 Gugus fungsi ada yang sama dan beda Rantai induk (panjang rantai) yang berbeda Isomer posisi Panjang rantai induk sama Posisi gugus fungsi (contohnya, gugus fungsi alkohol, eter, dsb) berbeda Rumus molekul sama Isomer gugus fungsi Rumus molekul sama Panjang rantai induk berbeda Gugus fungsi berbeda Asam siklopentilmetanoat adalah senyawa asam karboksilat siklik dengan 5 atom karbon siklik ditambah sebuah gugus karboksilat ( COOH). Di bawah ini menggambarkan strukturnya dengan rumus kimia C 6 H 10 O 2. Analisis jawaban! 1) Struktur pertama mengandung gugus alkohol dan keton. Senyawa ini memiliki rumus molekul C 6 H 10 O 2 sehingga berisomer struktur dengan asam siklopentilmetanoat. Memang, tidak berisomer gugus fungsi tetapi masih bisa dikatakan berisomer kerangka. (BENAR) 2) Struktur senyawa ini mengandung gugus keton dan eter. Jika dilihat tidak ada hubungan isomer gugus fungsi dengan asam siklopentilmetanoat, tapi senyawa ini memiliki rumus molekul C 6 H 10 O 2 dan strukturnya yang berbeda sehingga berisomer kerangka dengan asam siklopentilmetanoat. (BENAR) 3) Senyawa ini memiliki gugus fungsi aldehid dan eter sehingga tidak berisomer gugus fungsi dengan asam siklopentilmetanoat. Hanya saja rumus molekul senyawa ini juga C 6 H 12 O 2 dan berbeda kerangka sehingga berisomer kerangka dengan asam siklopentilmetanoat. (BENAR) 4) Senyawa ini punya gugus fungsi eter dan alkohol, tapi jika diteliti dalam rumus molekulnya yaitu C 6 H 12 O 2 dan kerangka (struktur) senyawanya pun berbeda PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 22

23 dengan asam siklopentilmetanoat sehingga tidak berisomer jenis apapun. (SALAH) JAWABAN: A #SBMPTN2017 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 23