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 Di soal diketahui bahwa unsur Cr memiliki nomor atom 24. Ingat, bahwa jumlah neutron suatu unsur dan ionnya bernilai sama, yang membedakannya hanyalah nomor atom (Z) atau jumlah proton atau jumlah elektron. Ion Cr 2+ punya 22 elektron dalam bentuk kation (ion positif) karena suatu unsur dalam bentuk ion positif melepaskan sebanyak faktor valensi ion yang dilepaskannya. Sebanyak 2 elektron yang dilepaskan dari unsur Cr berada pada tingkat subkulit terendah, yaitu subkulit s. Jadi, konfigurasi elektron ion Cr 2+ kehilangan 2 elektron pada subkulit s terakhirnya: 24 Cr = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 24 Cr 2+ = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 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 orbital-orbital di sekelilingnya sehingga jika ditinjau akan tergambar secara horizontal seperti pada gambar di samping. PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 2

3 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. Nah, struktur organik di soal adalah jenis senyawa hidrokarbon alkena, yang bisa digambarkan secara detail pada gambar berikut. Pada senyawa alkena terdapat 1 ikatan sigma dan 1 ikatan pi. Kedua ikatan ini lebih kuat tetapi panjang rantai karbonnya lebih pendek dibandingkan senyawa alkana. Setiap atom karbon yang berikatan rangkap (C=C), orbital hibridanya adalah sp 2 karena terbentuk ikatan sigma ke 3 atom lainnya, yaitu 1 atom C dan 2 atom H seperti yang terlihat pada struktur di atas. Dari struktur di atas terlihat bahwa atom C yang mengikat CH 3 terikat sebuah ikatan tunggal dengan CH 3 dan sebuah ikatan rangkap dengan atom C lainnya. Ingat, dalam pembastaran (hibridisasi) pada orbitalnya, orbital ikatan rangkap diperlukan tetapi tidak dituliskan dalam model hibridisasinya. Di bawah ini menunjukkan orbital hibridisasi atom C yang terikat CH 3, di mana terjadi promosi elektron dari tingkat 2s ke 2p; dengan warna biru adalah orbital yang mengikat sebuah atom C; warna merah adalah orbital 2 atom H; dan warna hijau adalah orbital ikatan rangkap C dan C hasil promosi dari 2s 2. 1s 2 2s 2 2p 2 x x x PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 3

4 3. 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: B 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: n Al(OH) 3 = 40 mmol = 0,04 mol Volume H 2 SO 4 = 100 ml [H 2 SO 4 ] = 0,75 M [H 2 SO 4 ] akhir = M? Untuk mendapatkan konsentrasi asam sulfat 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 H 2 SO 4 = 0,075 mol 2Al(OH) 3 (s) + 3H 2 SO 4 (aq) Al 2 (SO 4 ) 3 (aq) + 6H 2 O (l) M 0,04 mol 0,075 mol - - B -0,04 mol -0,06 mol +0,02 mol +0,12 mol S - 0,015 mol +0,02 mol +0,12 mol Tersisa sebanyak 0,015 mol asam sulfat pada label S, sehingga banyaknya konsentrasi asam sulfat setelah reaksi adalah konsentrasi dalam volume total reaktan yang digunakan: [H 2 SO 4 ] akhir = n H 2 SO 4 akhir volume reaktan = 0,015 mol 0,1 L = 0,15 M JAWABAN: D 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 28 atm n Ne n Ne = 7 mol 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 KBr = 11,9 gram Volume H 2 O = 188,1 ml ΔH h = +20 kj/mol ΔT = (25 27,5) C = -2,5 C c KBr = 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 KBr bernilai +20 kj untul 1 mol KBr, namun kita memerlukan ΔH h KBr untuk 11,9 gram! n KBr = 11,9 gram/119 = 0,1 mol ΔH h KBr (1) = n KBr (1) ΔH h KBr (2) n KBr (2) 20 kj = 1 mol x 0,1 mol x = 2 kj = 2000 J Cari nilai kalor jenis KBr! Massa larutan pada persamaan kimia di atas adalah massa air yang bisa didapatkan dari massa jenis (ρ) air: ρ = massa air volume air 1 g/ml = massa air/188,1 ml m lar = 188,1 gram PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 7

8 7. ΔH h = - q lar = - (m lar. c lar. ΔT) J = - (188,1 gram. c lar. (-2,5 C)) c lar = 4,253 J/g. C = 4,0 J/g. C (pembulatan) JAWABAN: C 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. 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) t 1/2 = In 2 (persamaan b) k 2) Dari persamaan (b) di atas kita sudah dapat mencari nilai waktu paruh (t 1/2 ) zat A, 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.(36 jam) = In [A 0 /A 0 /16] 36k = In [16] Nilai In 16 sekitar 2,77 36k = 2,77 k = 0,0769 3) Cari nilai waktu paruh zat A! t 1/2 = In 2 Nilai In 2 sekitar 0,693 k PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 8

9 8. t 1/2 = 0,693 0,0769 = 9 jam (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 zat A! (N t /N 0 ) = (1/2) t/t1/2 JAWABAN: D (N o /16/N 0 ) = (1/2) (1/16) = (1/2) t 1/2 = 9 jam 36 jam/t/12 36 jam/t1/2 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. [NO] = [NO 2 ] = n (NO dan NO 2 ) volume (L) 2 M = n (NO dan NO 2 ) 1 L n (NO dan NO 2 ) = 2 mol n O 2 = n O 2 /volume (L) n O 2 = 1 mol PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 9

10 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 = [NO 2 ] 2. [NO] 2 [O 2 ] = [2] 2. [2] 2 [1] = 1 Nah, mari kita periksa seluruh obsein! a) Tidak bergeser jika ditambahkan 1 mol gas NO dan 1 mol NO 2 n NO (penambahan) = 2 mol + 1 mol = 3 mol n O 2 (penambahan) = 1 mol + 0 mol = 1 mol n NO 2 (penambahan) = 2 mol + 1 mol = 3 mol Q c = [NO 2 ] 2. [NO] 2 [O 2 ] = [3] 2. [3] 2 [1] = 1 Q c = K c, jadi reaksi tidak bergeser. (BENAR) b) Bergeser ke kiri jika ditambahkan 2 mol NO dan 1 mol NO 2 n NO (penambahan) = 2 mol + 2 mol = 4 mol n O 2 (penambahan) = 1 mol + 0 mol = 1 mol n NO 2 (penambahan) = 2 mol + 1 mol = 3 mol Q c = [NO 2 ] 2. [NO] 2 [O 2 ] = [3] 2. [4] 2 [1] = 0,5625 Q c < K c, jadi reaksi bergeser ke arah kanan. (SALAH) c) Bergeser ke kiri jika ditambahkan 4 mol NO dan 1 mol NO 2 n NO (penambahan) = 2 mol + 4 mol = 6 mol n O 2 (penambahan) = 1 mol + 0 mol = 1 mol n NO 2 (penambahan) = 2 mol + 1 mol = 3 mol PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 10

11 9. Q c = [NO 2 ] 2. [NO] 2 [O 2 ] = [3] 2. [6] 2 [1] = 0,25 Q c < K c, jadi reaksi bergeser ke arah kanan. (SALAH) d) Bergeser ke kanan jika ditambahkan 1 mol NO dan 2 mol NO 2 n NO (penambahan) = 2 mol + 1 mol = 3 mol n O 2 (penambahan) = 1 mol + 0 mol = 1 mol n NO 2 (penambahan) = 2 mol + 2 mol = 4 mol Q c = [NO 2 ] 2. [NO] 2 [O 2 ] = [4] 2. [3] 2 [1] = 1,78 Q c > K c, jadi reaksi bergeser ke arah kiri. (SALAH) e) Bergeser ke kanan jika ditambahkan 1 mol NO dan 4 mol NO 2 n NO (penambahan) = 2 mol + 1 mol = 3 mol n O 2 (penambahan) = 1 mol + 0 mol = 1 mol n NO 2 (penambahan) = 2 mol + 4 mol = 6 mol Q c = [NO 2 ] 2. [NO] 2 [O 2 ] = [6] 2. [3] 2 [1] = 4 Q c > K c, jadi reaksi bergeser ke arah kiri. (SALAH) JAWABAN: A MATERI: SIFAT KOLIGATIF LARUTAN Besar massa molekul relatif (M r ) senyawa L 2 X dapat dicari menggunakan persamaan kimia tekanan osmosis: Π = MRTi PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 11

12 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 elektrolit kuat terdisosiasi sempurna sehingga nilai derajat ionisasi (α) bernilai 1! L 2 X 2L + + 1X 2- (warna merah = n = banyak ion) i = 1 + (n 1)α i = 1 + (3 1)1 i = 3 Cari nilai M r L 2 X! Π = MRTi Π = g R. T. i M r. V (ml) 4 atm = 8 gram ,082 L.atm/mol.K. ( ) K. 3 M r L 2 X ml M r L 2 X = 147,6 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. PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 12

13 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] = 1 x 10-1 JAWABAN: D 11. [OBr - ] 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 4 2- (aq) Kelarutannya dengan konsep kesetimbangan: K sp = [Pb 2+ ] [SO 4 2- ] 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 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 13

14 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 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 2-4 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 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 14

15 Siklopentanol adalah senyawa alkohol siklik yang memiliki 5 atom karbon. Siklopentanol dapat ditebak berjenis alkohol primer dari namanya, yaitu siklopentanol atau siklopentan-1-ol (biasanya sering sekali digunakan di buku-buku kimia organik). Nah, struktur senyawa siklik siklopentanol dapat dilihat pada gambar di atas yang dibingkai. Ingat, jika sebuah senyawa organik dioksidasi dengan KMnO 4 atau K 2 Cr 2 O 7 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. Perhatikan struktur siklopentan-1-ol di atas, skema oksidasinya sebagai berikut. 1) Saat siklopentanol dioksidasi oleh K 2 Cr 2 O 7, anion pengoksidasinya, Cr 2 O 7 2-, 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. PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 15

16 Berdasarkan skemanya, oksidasi siklopentanol menghasilkan sebuah senyawa bergugus keton yang bernama IUAPC siklopentanon. JAWABAN: D 13. MATERI: REAKSI REDOKS Untuk mencari apakah sebuah reaksi termasuk reaksi redoks atau bukan, dapat dicari melalui biloks tiap-tiap unsur. 1) 2NiO 2 + 2Mn(OH) 2 Mn 2 O 3 + 2Ni(OH) 2 + H 2 O Biloks Ni = +4 (NiO 2 ) +2 (Ni(OH) 2 ) = reduksi Biloks Mn = +2 (Mn(OH) 2 ) +3 (Mn 2 O 3 ) = oksidasi Merupakan reaksi redoks. (BENAR) 2) 2K 2 CrO 4 + 8H 2 SO 4 2K 2 SO 4 + 2K 2 Cr 2 O 7 + 8H 2 O + 3O 2 Biloks Cr = +6 (K 2 CrO 4 ) +6 (K 2 Cr 2 O 7 ) = bukan reduksi atau oksidasi Biloks S = +6 (H 2 SO 4 ) +6 (K 2 SO 4 ) = bukan reduksi atau oksidasi Bukan reaksi redoks. (SALAH) 3) NaI + 3HOCl NaIO 3 + 3HCl Biloks I = -1 (NaI) +5 (NaIO 3 ) = oksidasi Biloks Cl = +1 (HOCl) -1 (HCl) = reduksi Merupakan reaksi redoks. (BENAR) 4) Pb(C 2 H 3 O 2 ) 2 + 2NaI PbI 2 + 2NaC 2 H 3 O 2 Biloks Pb = +2 (Pb(C 2 H 3 O 2 ) 2 ) +2 (PbI 2 ) = bukan reduksi atau oksidasi Biloks C = -½ (Pb(C 2 H 3 O 2 ) 2 ) -½ (NaC 2 H 3 O 2 ) = bukan reduksi atau oksidasi Bukan merupakan reaksi redoks. (SALAH) JAWABAN: B PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 16

17 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 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 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 17

18 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 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 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 18

19 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, 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)] PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 19

20 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 Gugus fungsi ada yang sama dan beda Rantai induk (panjang rantai) yang berbeda Isomer posisi Panjang rantai induk sama PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 20

21 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 Senyawa 1,4-sikloheksanadiol adalah senyawa alkohol siklik atau rantai karbon tertutup. Kata diol pada penamaannya adalah senyawa yang mempunyai gugus fungsi alkohol ( OH) sebanyak 2 buah. Nah, struktur 1,4-sikloheksanadiol ini digambarkan sebagai berikut. Nah, mari periksa pernyataannya! 1) Struktur senyawa pernyataan ini jelas SALAH karena tidak mungkin 1,4- sikloheksanadiol yang punya gugus fungsi utama alkohol berisomer dengan struktur senyawa (1) yang bergugus fungsi utama alkena dengan rantai cabang alkohol. Rumus molekulnya pun tidak sama. 2) Senyawa pernyataan ini jelas SALAH karena strukturnya kehilangan sebuah atom karbon (C) alias rumus molekulnya tidak sama. 3) Senyawa ini juga SALAH karena terdapat dua buah gugus fungsi, yaitu keton dan alkohol, namun keton dan alkohol bukanlah sebuah isomer struktur (terutama sekali pada isomer gugus fungsi). 4) Senyawa ini BENAR karena termasuk isomer posisi. Hanya posisi gugus fungsinya saja yang berpindah-pindah dan memiliki nama 1,3-sikloheksanadiol. JAWABAN: D #SBMPTN2017 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 21