AMALDO FIRJARAHADI TANE

Transkripsi

1 DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 1

2 1. MATERI: IKATAN KIMIA DAN GEOMETRI MOLEKUL Pada soal diketahui bahwa nomor atom nitrogen adalah 7 (ditulis 7 N) dan nomor atom klor adalah 17 (ditulis 17 Cl). Soal ini meminta kita untuk mengidentifikasi senyawa yang dibentuk antara N dan Cl. Molekul yang biasanya dibentuk adalah NCl 3 karena telah oktet. Untuk menjawab pernyataan-pernyataan soal ini diperlukan struktur Lewis NCl 3 dengan menggambarkan elektron-elektron valensinya di sekitar atom-atom 7 N dan 17 Cl seperti gambar berikut: (1) Senyawa NCl 3 pasti memiliki ikatan kovalen polar. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan keelektronegatifan antara atom N dengan 3 atom Cl lainnya (sekitar 0,12 Pauling). Walaupun perbedaan keelektronegatifan ini terlihat kecil, sebenarnya dikukuhkan oleh adanya sepasang elektron bebas (PEB). Hal inilah yang menyebabkan molekul NCl 3 memiliki ikatan kovalen polar. (BENAR) (2) Pernyataan ini jelaslah salah karena senyawa yang dapat dibentuk adalah NCl 3. Molekul NCl 5 susah dibentuk karena 5 elektron valensi dari atom N semuanya berikatan dengan 5 atom Cl, mengingat secara keseluruhan (total) atom N mempunyai 10 elektron valensi, jelas-jelas hal ini melanggar aturan oktet. (SALAH) (3) Jika pernyataan (1) benar, sudah pasti pernyataan (3) benar. Pada struktur Lewis di atas, dipastikan bahwa terdapat 3 pasang PEI dan 1 pasang PEB, artinya NCl 3 mempunyai rumus molekul AX 3 E atau piramida trigonal atau piramida segitiga. (BENAR) (4) Pada gambar struktur Lewis di atas sudah jelas molekul NCl 3 mempunyai sepasang elektron bebas. (SALAH) JAWABAN: B PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 2

3 2. MATERI: IKATAN KIMIA Air adalah senyawa yang memiliki rumus H 2 O dan bersifat polar serta memiliki ikatan kovalen polar. Hal ini dipengaruhi oleh perbedaan keelektronegatifan antara atom H dengan O (sekitar 1,24 Pauling). Apabila dilihat dari gambar di samping, vektor keelektronegatifan dari atom H ke atom O memiliki jarak yang sama dan terlihat vektornya adalah nol, tapi pernyataan ini adalah salah karena atom pusat O masih memiliki dua pasang PEB sehingga arah vektor dari atom H ke atom O tidak sepenuhnya sama, bisa saja sepasang PEB lainnya berada di sisi bawah atom O atau kedua PEB tersebut berada di sisi bawah atom O. Nah, jika ada sejumlah H 2 O dalam sebuah wadah, maka akan terjadi interaksi antarmolekul H 2 O yang dikenal dengan ikatan hidrogen. Lain halnya dengan molekul unsur O 2 (oksigen) yang bersifat nonpolar dan memiliki ikatan kovalen polar. Jika diperhatikan dari struktur Lewis O 2 pada gambar di samping, terlihat bahwa antarmolekul oksigen terikat oleh ikatan kovalen rangkap dua dan pada kedua sisi sama-sama dikelilingi oleh 2 PEB sehingga vektor keelektronegatifan O 2 adalah nol. Hal inilah yang menyebabkan oksigen (O 2 ) lebih memiliki ikatan London (sesama molekul nonpolar; contohnya: O 2 dengan O 2 ) antarmolekulnya. Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa O 2 dalam larutan H 2 O maka akan terjadi interaksi antarmolekul kovalen nonpolar dengan kovalen polar. Dengan kata lain, terjadi interaksi dipol terinduksi dipol permanen. Dipol terinduksi dimiliki oleh O 2 karena adanya serangan polaritas dari molekul H 2 O ke O 2 namun hanya bersifat terimbas. Lain halnya dengan dipol permanen, artinya polaritas elektron di H 2 O bersifat permanen dan bisa didonorkan dengan sesama molekul polar maupun nonpolar lainnya. Dipol terinduksi dipol permanen PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 3

4 3. digambar seperti gambar di samping pada kotak berwarna hijau: Pada gambar di atas, sebenarnya terlihat sekilas bahwa interaksi antarmolekul O 2 dengan molekul H 2 O (tepatnya atom O di O 2 dengan atom H di H 2 O) adalah ikatan hidrogen. Tapi ingat, bahwa ikatan hidrogen adalah jenis ikatan dipol-dipol atau ikatan antarmolekul polar yang memiliki dua buah muatan listrik berlawanan yang memiliki polaritas yang berlawan. Jadi, ikatan hidrogen bukanlah jawaban yang benar. Ikatan ion-ion pun juga bukan jawaban yang tepat karena ikatan ion-ion hanya terjadi pada molekul-molekul ion seperti sesama NaCl atau NaCl dengan MgBr 2. JAWABAN: C MATERI: HUKUM-HUKUM DASAR KIMIA DAN STOIKIOMETRI Di soal diketahui dan ditanya: m senyawa X = 7,8 gram m CO 2 = 26,4 gram m H 2 O = 5,4 gram Tipe senyawa X =? Untuk mengetahui tipe senyawa X, kita hanya memerlukan perbandingan antara CO 2 dan H 2 O karena berdasarkan seluruh obsein, tipe senyawa X diperkirakan adalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. Nah, berdasarkan informasi di soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai berikut. X + O 2 CO 2 + H 2 O Untuk membandingkan CO 2 dan H 2 O diperlukan mol masing-masing senyawa! n CO 2 = 26,4 gram/44 = 0,6 mol n H 2 O = 5,4 gram/18 = 0,3 mol Perbandingannya: X + O 2 CO 2 + H 2 O 0,6 mol 0,3 mol PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 4

5 Sampai perbandingan paling sederhana dan tidak sederhana dinyatakan sebagai berikut: X + O 2 6CO 2 + 3H 2 O. (tidak sederhana) X + O 2 2CO 2 + H 2 O. (paling sederhana) Berdasarkan informasi kedua reaksi di atas, untuk reaksi tidak sederhana perbandingannya didapatkan ada 6 atom C pada CO 2 dan 6 atom H pada H 2 O sehingga dapat dipastikan rumus molekulnya C 6 H 6 (benzena). Namun, berdasarkan reaksi paling sederhana perbandingannya didapatkan ada 2 atom C pada CO 2 dan 2 atom H pada H 2 O sehingga rumus molekulnya C 2 H 2 atau gas asetilena. Nah, di sini kita sudah mendapatkan jawaban yang tepat, yaitu benzena. Namun, untuk membuktikannya apakah benar senyawa X tersebut jenis benzena digunakan konsep hukum-hukum dasar kimia, yaitu salah satunya hukum Proust. Berdasarkan reaksi pembakaran benzena: C 6 H /2 O 2 6CO 2 + 3H 2 O Maka, banyaknya massa C dalam C 6 H 6 harus sama dengan banyaknya massa C dalam CO 2 karena dalam hukum Proust perbandingan unsur-unsur bernilai tetap. Massa C dalam benzena (C 6 H 6 ) = A r C x jumlah atom C dalam C 6 H 6 x massa C 6 H 6 M r C 6 H 6 = 12 x 6 x 7,8 gram 78 = 7,2 gram C Massa C dalam karbon dioksida (CO 2 ) = A r C x jumlah atom C dalam CO 2 x massa CO 2 M r CO 2 = 12 x 1 x 26,4 gram 44 = 7,2 gram Terbukti bahwa massa C dalam benzena dan CO 2 bernilai sama, yaitu 7,2 gram. Artinya, senyawa organik X tersebut adalah C 6 H 6. JAWABAN: D PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 5

6 4. MATERI: STOIKIOMETRI Persentase dalam kimia dapat dinyatakan dalam persentase massa/massa (m/m), volume/volume (v/v), dan massa/volume (m/v). Biasanya, jenis-jenis persentase ini jarang banget lho disebutkan di SBMPTN, tapi sering banget muncul di SIMAK UI. Oke, persentase yang dimaksud di soal ini adalah persentase m/m karena di soal hanya diketahui massanya saja. Persentase biasanya dihubungkan dengan rendemen, sesuai rumus (massa teoritis > massa eksperimen): % rendemen = massa eksperimen x 100% massa teoritis Di soal ditanya persentase (rendemen) hasil reaksi, yaitu rendemen senyawa SiC. Pada soal diketahui ada 1,5 gram SiC yang terbentuk dan massa inilah yang merupakan massa eksperimen karena berdasarkan teoritis atau stoikiometri, massa SiC yang didapatkan tidak tepat 1,5 gram. Hitung massa teoritisnya secara stoikiometri reaksi! n C = 4,5 gram/12 = 0,375 mol n SiO 2 = 3 gram/60 = 0, mol Reaksi setara: 2C (s) + SiO 2 (s) SiC (s) + CO 2 (g) M 0,375 0, B -0, , , , S 0, , , Berdasarkan reaksi di atas terlihat bahwa SiC pada keadaan sisa sebanyak 0, mol (M r SiC = 40) dengan massa 2 gram. Memang, secara eksperimen massa SiC yang didapatkan tidak sepenuhnya 2 gram, melainkan 1,5 gram. Hal ini dikarenakan pada stoikiometri kita menganggap ada suatu zat yang habis bereaksi sehingga adanya suatu zat reaktan yang bertindak sebagai pereaksi pembatas pada reaksi kimia. PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 6

7 5. Nah, hitung rendemen SiC! % rendemen SiC = 1,5 gram x 100% 2 gram = 75% JAWABAN: D MATERI: STOIKIOMETRI Di soal diketahui dan ditanya: m Mn = 50 gram m endapan = 43,5 gram Persentase Mn = %? Sama seperti soal sebelumnya, kadar Mn yang dimaksud adalah persentase m/m (rendemen). Massa 50 gram batuan tersebut bisa dianggap setara dengan 50 gram mangan (Mn), namun belum bisa dipastikan apakah massa tersebut massa eksperimen atau teoritis. Untuk memeriksanya, kita bisa dapatkan massa Mn yang lain dari reaksi kimia yang menghasilkan 43,5 gram endapan. Reaksi 1: Mn (s) + 2HNO 3 (aq) Mn(NO 3 ) 2 (aq) + H 2 (g) Reaksi 2: Pada reaksi 1 terbentuk larutan Mn(NO 3 ) 2 dan garam ini dilanjutkan pada reaksi 2 ini. Data di soal dikatakan bahwa semua ion Mn 2+ semuanya diendapkan menjadi MnS, dengan maksud ion Mn 2+ adalah ion yang berasal dari garam Mn(NO 3 ) 2. Agar menghasikan endapan MnS, garam tersebut pasti bereaksi dengan padatan belerang (S) sesuai reaksi: Mn(NO 3 ) 2 (aq) + S (s) MnS (s) + 2NO 2-3 (aq) Hitung massa Mn melalui reaksi stoikiometri! n MnS = 43,5 gram/87 = 0,5 mol Mn(NO 3 ) 2 (aq) + S (s) MnS (s) + NO 2-3 (aq) x mol 0,5 mol Karena perbandingan mol Mn(NO 3 ) 2 dengan MnS adalah 1 : 1, maka jumlah mol Mn(NO 3 ) 2 adalah 0,5 mol juga (nilai x). PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 7

8 6. Mn (s) + 2HNO 3 (aq) Mn(NO 3 ) 2 (aq) + H 2 (g) y mol 0,5 mol Karena perbandingan mol Mn dengan Mn(NO 3 ) 2 adalah 1 : 1, maka jumlah mol padatan Mn adalah 0,5 mol juga (nilai y). Nah, sudah didapatkan bahwa jumlah mol padatan Mn yang terbentuk adalah 0,5 mol (A r Mn = 55) dengan massa 27,5 gram. Artinya, massa eksperimen dan teoritisnya berturut-turut adalah 27,5 gram dan 50 gram dengan kadar Mn sebagai berikut: % kadar (rendemen) Mn = 2,75 gram x 100% 50 gram = 55% JAWABAN: C MATERI: TERMOKIMIA Untuk mendapatkan nilai entalpi pembakaran standar (ΔH c ) ZnS seberat 9,7 gram, didapatkan dari hasil pengurangan entalpi pembentukan produk dengan reaktan pada reaksi pembakaran ZnS pada soal. Nah, di soal produknya berupa ZnO dan SO 2, sedangkan reaktannya berupa ZnS dan O 2. Tapi ingat, bahwa entalpi pembakaran adalah entalpi atau energi yang diperlukan untuk membakar ZnS dengan oksigen sebesar 1 kj per 1 mol ZnS! Sementara reaksi di soal masih dalam 2 mol ZnS. Sederhanakan saja reaksinya agar didapatkan 1 mol ZnS dengan membagi semua koefisien dengan 2: ZnS (s) + 3/2 O 2 (g) ZnO (s) + SO 2 (g) Hitung besar entalpi pembakarannya! ΔH c = ΔH f produk ΔH f reaktan = [ΔH f ZnO + ΔH f SO 2 ] [ΔH f ZnS + 3/2 (ΔH f O 2 )] = [-296,4 + (-348)] [-202,9 + 3/2 (0)] = -441,5 kj/mol (data 1) Besar ΔH c di atas adalah untuk 1 mol ZnS sementara kita membutuhkan ΔH c untuk 9,7 gram ZnS sehingga: n ZnS = 9,7 gram/97 = 0,1 mol (data 2) PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 8

9 7. ΔH c ZnS (data 1) = ΔH c ZnS (data 2) mol ZnS (data 1) mol ZnS (data 2) -441,5 = ΔH c ZnS (data 2) 1 mol 0,1 mol ΔH c ZnS (data 2) = -44,15 kj/mol JAWABAN: E MATERI: REDOKS Nitrogen (N) sebagai reduktor artinya mengalami reaksi oksidasi atau mengalami kenaikan bilangan oksidasi (biloks). Untuk memeriksanya, identifikasi dan pilih di reaktan dan produk yang mengandung unsur nitrogen (N) saja. (1) NO 3 - NH 3 NO 3 - = biloks +5 didapatkan dari: N + 3 (biloks O) = -1 N + 3 (-2) = -1 N = +5 NH 3 = biloks -3 didapatkan dari: N + 3 (biloks H) = 0 N + 3 (+1) = 0 N = -3 Biloks +5 ke -3 adalah reduksi. (SALAH) (2) NO 3 - NO NO 3 - = biloks +5 didapatkan dari: N + 3 (biloks O) = -1 N + 3 (-2) = -1 N = +5 NO = biloks +2 didapatkan dari: N + biloks O = 0 N + (-2) = 0 N = +2 Biloks +5 ke +2 adalah reduksi. (SALAH) (3) NO 2 NH 3 NO 2 = +4 didapatkan dari: N + 2 (biloks O) = 0 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 9

10 8. N + 2 (-2) = 0 N = +4 NH 3 = biloks -3 didapatkan dari: N + 3 (biloks H) = 0 N + 3 (+1) = 0 N = -3 Biloks +4 ke -3 adalah reduksi. (SALAH) (4) NO NO 2 NO = biloks +2 didapatkan dari: N + biloks O = 0 N + (-2) = 0 N = +2 NO 2 = +4 didapatkan dari: N + 2 (biloks O) = 0 N + 2 (-2) = 0 N = +4 Biloks dari +2 ke +4 adalah oksidasi. (BENAR) JAWABAN: D MATERI: REDOKS DAN ELEKTROKIMIA Di soal diketahui dan ditanya: i = 0,2 A t = 804 menit = detik E (oksidasi) = -1,66 volt (Al) E (reduksi) = -0,25 volt (Ni) Pengurangan massa di anoda = gram? Soal ini menghubungkan konsep sel elektrolisis dengan sel volta (galvani). Nilai E sel pada soal hanya sebagai bahan bantu agar kita tahu zat mana yang mengalami reaksi oksidasi dan reduksi. Oleh karena reduksi potensial selnya lebih positif, maka Ni mengalami reaksi reduksi dan sebaliknya unsur Al mengalami reaksi oksidasi. Untuk mencari massa di anoda, maka kita memerlukan massa yang terbentuk di PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 10

11 anoda yaitu massa Al karena dalam elektrolisis katode tempat terjadi reaksi reduksi sementara anode tempat terjadi reaksi oksidasi (ingat singkatan KARAOS). Untuk mendapatkan massa Al, kita memerlukan mol elektron. Ingat, bahwa elektron terbawa dalam arus listrik yang mengalir selama proses elektrolisis berlangsung dan arus listrik ini dirangkai secara seri sehingga arus listrik di kedua sel (sel Ni dan Al) bernilai sama; ingat konsep fisika juga, ya. Cari besarnya mol elektron! Mol elektron = i x t = 0,2 A x detik = 0, mol Cari besarnya mol Al di anode! Ingat, bahwa di anode terjadi pelepasan elektron karena terjadi reaksi oksidasi! Al Al e x mol 0, mol Nilai x bisa didapatkan dari perbandingan koefisien (mol): Mol Al (ditanya) = koefisien Al (ditanya) x mol e (diketahui) koefisien e (diketahui) = 1 x 0, mol 3 = 0, mol Al Cari massa Al dengan konsep mol! mol Al = g (massa)/a r Al 0, mol = g (massa)/27 g (massa) = 0,899 gram = 0,9 gram (pembulatan) JAWABAN: E PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 11

12 9. MATERI: LAJU DAN ORDE REAKSI Persamaan laju reaksi biasanya dinyatakan dengan: r = k [A] x [B] y. (persamaan 1) atau 1/t = k [A] x [B] y. (persamaan 2); dengan r adalah laju reaksi, k adalah konstanta laju reaksi, A dan B adalah zat pada reaktan, t adalah waktu, dan x dan y adalah orde reaksi. Untuk mendapatkan nilai x dan y pada soal, bisa didapatkan dengan perbandingan laju reaksi dari data-data di tabel, dengan pemisalan x adalah orde NO dan y adalah orde Br 2 sehingga nanti rumus laju reaksinya: r = k [NO] x [Br 2 ] y Cari orde x dengan perbandingan data 1 dan 3, dan ingat bahwa 1 dipangkatkan berapapun hasilnya tetap 1! (0,1/0,2) x (0,05/0,05) y = (1/4) x = 2 Cari orde y dengan perbandingan data 1 dan 2, dan ingat bahwa 1 dipangkatkan berapapun hasilnya tetap 1! (0,1/0,1) x (0,05/0,1) y = (2/4) y = 1 Sehingga rumus laju reaksinya adalah r = k [NO] 2 [Br 2 ] JAWABAN: E PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 12

13 10. MATERI: KESETIMBANGAN KIMIA Di soal diketahui dan ditanya: Volume sistem = 1 L [PCl 3 ] 0 = [NH 3 ] 0 = 0,2 M [P(NH 2 ) 3 ] 0 = [HCl] 0 = 0,1 M n NH 3 = 0,4 mol (saat penambahan) n HCl = 0,2 mol (saat penambahan) [P(NH 2 ) 3 ] 1 = M? Sistem kesetimbangan tersebut berada dalam volume 1 L, artinya kita bisa mendapatkan komposisi mol awal masing-masing senyawa pada reaksi sebagai berikut. Mol PCl 3 dan NH 3 [PCl 3 ] = [NH 3 ] = n (PCl 3 dan NH 3 ) 1 L 0,2 M = n (PCl 3 dan NH 3 ) 1 L n (PCl 3 dan NH 3 ) 0 = 0,2 mol Mol P(NH 2 ) 3 dan HCl [P(NH 2 ) 3 ] = [HCl] = n (P(NH 2 ) 3 dan HCl) 1 L 0,1 M = n (P(NH 2 ) 3 dan HCl)/1 L n (P(NH 2 ) 3 dan HCl) 0 = 0,1 mol Cari nilai K c reaksi! K c = [HCl] 3 [P(NH 2 ) 3 ] [NH 3 ] 3 [PCl 3 ] = [0,1] 3 [0,1] [0,2] 3 [0,2] = 1/16 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 13

14 Untuk mencari nilai [P(NH 2 ) 3 ] 1 setelah penambahan 0,4 mol NH 3 dan 0,2 mol HCl, kita perlu jumlah mol pada setimbang (label S ) di reaksi kesetimbangan yang baru di bawah ini. Nah, setelah adanya penambahan 0,4 mol NH 3 dan 0,2 mol HCl, yang molnya bertambah hanya NH 3 dan HCl saja sehingga: n PCl 3 (data ke-2) = 0,2 mol n NH 3 (data ke-2) = 0,2 mol + 0,4 mol = 0,6 mol n P(NH 2 ) 3 (data ke-2) = 0,1 mol n HCl (data ke-2) = 0,1 mol + 0,2 mol = 0,3 mol Reaksi kesetimbangan yang baru tertera di bawah ini. Nah, penambahan sejumlah NH 3 dan HCl berbeda tempat (NH 3 di reaktan dan HCl di produk), terlihat bahwa jumlah mol NH 3 total setelah ditambahkan lebih besar dibandingkan jumlah mol HCl setelah ditambahkan, artinya kesetimbangan bergeser ke arah produk (kanan) untuk menyimbangkan kelebihan NH 3 yang terbentuk sehingga laju pengurangan NH 3 (mol/detik) semakin berkurang sementara laju pembentukan HCl (mol/detik) semakin bertambah (lihat label B ). Dan, di reaksi kesetimbangan yang baru di bawah ini dimisalkan pada label B banyaknya NH 3 yang berkurang sebesar 3x mol. PCl 3 (g) + 3NH 3 (g) P(NH 2 ) 3 (g) + 3HCl (g) M 0,2 mol 0,6 mol 0,1 mol 0,3 mol B -x mol -3x mol +x mol +3x mol S (0,2 x) (0,6 3x) (0,1 + x) (0,3 + 3x) Setelah ditemukan komposisi masing-masing senyawa pada keadaan sisa (label S ), maka dapat ditentukan nilai x-nya dengan konsep K c. Ingat, setelah penambahan NH 3 dan HCl tidak terjadi perubahan suhu sehingga nilai K c -nya adalah tetap 1/16! K c = [HCl] 3 [P(NH 2 ) 3 ] [NH 3 ] 3 [PCl 3 ] 1/16 = [0,3+3x] 3 [0,1+x]. [0,6 3x] 3 [0,2 x] 1/16 = 27 [0,1+3x] 3 [0,1+x] 27 [0,2 x] 3 [0,2 x] x = 0 mol Terhitung ada 0 mol NH 3 yang berkurang atau tidak ada NH 3 yang bereaksi setelah penambaan NH 3 dan HCl. Artinya, konsentrasi NH 3 -nya adalah tetap (konstan)! n P(NH 2 ) 3 (data ke-2; label S ) = 0,1 + x = 0,1 + 0 mol = 0,1 mol [P(NH 2 ) 3 ] 1 = n P(NH 2 ) 3 (data ke-2; label S ) volume (L) = 0,1 mol 1 L PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 14

15 = 0,1 M JAWABAN: A 11. MATERI: SIFAT KOLIGATIF LARUTAN Di soal diketahui dan ditanya: K b = 0,52 m NaCl = 58,5 gram p larutan A = p larutan B = 5 kg m MgCl 2 = 190 gram α = 1 (terdisosiasi sempurna) ΔT f larutan A : ΔT f larutan B =? Penurunan titik beku (ΔT f ) dipengaruhi oleh tetapan penurunan titik beku pelarut (K f ), molal terlarut, dan faktor Van t Hoff (i). Di soal, larutan A dan larutan B masing-masing merupakan zat elektrolit sehingga nilai ΔT f -nya dipengaruhi juga oleh faktor Van t Hoff juga. Nilai faktor Van t Hoff (i) larutan A: NaCl 1Na + + 1Cl - (n = = 2) i = 1 + (n 1)α = 1 + (2 1).1 = 2 Nilai faktor Van t Hoff (i) larutan B: MgCl 2 1Mg Cl - (n = = 3) i = 1 + (n 1)α = 1 + (3 1).1 = 3 Hitung nilai ΔT ba (larutan A)! ΔT ba = K b x m x i = K b x g x 1000 x i M r x p (gram) = K b x 58,5 x 1 x 2 = 0,4K b 58,5 x 5 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 15

16 Hitung nilai ΔT bb (larutan B)! ΔT bb = K b x m x i = K b x g x 1000 x i M r x p (gram) = K b x 190 x 1 x 3 95 x 5 = 1,2K b Bandingkan! ΔT ba = 0,4K b = 1 ΔT bb 1,2K b 3 JAWABAN: E 12. MATERI: LARUTAN PENYANGGA (BUFFER) Di soal diketahui senyawa HCN (asam lemah) dan KOH (basa kuat) dicampur dengan jumlah mol tertentu. Kita nggak tahu sistem ph apasih yang ada antara HCN dan KOH tersebut. Untuk memeriksanya, kita reaksikan! n HCN = 0,2 L x 0,3 M = 0,06 mol n KOH = 0,1 L x 0,3 M = 0,03 mol HCN + KOH KCN + H 2 O... (reaksi 1) M 0,06 mol 0,03 mol - - B -0,03 mol -0,03 mol +0,03 mol +0,03 mol S 0,03 mol - 0,03 mol 0,03 mol Terlihat bahwa saat sisa (label S ), yang habis bereaksi hanya basa kuat KOH, sehingga tidak terjadi sistem asam-basa dan hidrolisis di sini, melainkan sistem larutan penyangga asam. Reaksi di atas adalah reaksi awal HCN + KOH sebelum ditambah dengan basa kuat lainnya, yaitu NaOH. Ingat, jumlah mol HCN dan KOH setelah bereaksi tertera di label S reaksi 1 sudah ada sebelum penambahan NaOH! Jika suatu buffer asam ditambah basa kuat (di soal jenis NaOH), maka ion OH - dari NaOH tersebut akan bereaksi dengan zat asam dari buffer asam tersebut, yaitu HCN. n NaOH = 0,8 gram/40 = 0,02 mol PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 16

17 NaOH Na + + OH - 0,02 mol 0,02 mol Ketika ditambahkan NaOH dan terjadi reaksi pengikatan OH - oleh HCN pada reaksi awal: HCN + KOH KCN + H 2 O (reaksi 1) HCN + KOH + NaOH? (setelah ditambah NaOH) Maka, [HCN] atau konsentrasi HCN akan semakin berkurang karena terus-menerus mengikat ion OH - sehingga reaksi tersebut akhirnya nanti menjadi setimbang sehingga reaksi kesetimbangan tersebut bergeser ke kanan, akibatnya pada bagian reaktan lajunya (mol/detik) semakin berkurang sementara bagian produk lajunya (mol/detik) semakin bertambah (lihat label B reaksi di bawah). Paham? Lanjut! Setelah terjadi penambahan NaOH, ion OH - -nya tertarik ke senyawa HCN sesuai reaksi di bawah ini. Ingat, bahwa pada kondisi reaksi 2 di bawah ini, jumlah mol HCN, CN -, dan air mula-mula sudah ada karena berasal dari reaksi 1 di atas; dengan catatan ion CN - berasal dari garam KCN. Banyaknya ion CN - dari KCN pada reaksi 1 KCN K + + CN - 0,03 mol 0,03 mol Reaksi setelah penambahan NaOH (reaksi 2) HCN + OH - CN - + H 2 O... (reaksi 2) M 0,03 mol 0,02 mol 0,03 mol 0,03 mol B -0,02 mol -0,02 mol +0,02 mol +0,02 mol S 0,01 mol - 0,05 mol 0,05 mol Pada reaksi 2 di atas, terlihat ion OH - dari NaOH habis bereaksi dan reaksi ini masih dalam sistem buffer asam sehingga nilai ph-nya adalah: [H + ] = K a x [asam]. [basa konjugasi] = K a x [HCN] [CN - ] = 5 x x [0,01 mol/(0,2 L + 0,1 L)] [0,05 mol/(0,2 L + 0,1 L)] = 1 x ph = log[h + ] = log[1 x ] = 10 JAWABAN: D PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 17

18 13. MATERI: TITRASI ASIDI-ALKALIMETRI DAN PENGENCERAN Soal ini membicarakan tentang pengenceran dan titrasi asidi-alkalimetri. Jangan kaget dulu dengan nama titrasi asidi-alkalimetri. Titrasi ini adalah nama kerennya titrasi asam-basa. Hehe. Asam oksalat (rumusnya C 2 H 2 O 4 ) maksud di soal adalah asam bervalensi dua, artinya asam ini terionisasi menghasilkan 2 buah ion H +. Pada kondisi pertama, asam oksalat diencerkan hingga volumenya 100 ml, artinya agar volume asam oksalat tersebut 100 ml harus ada penambahan air sebanyak 90 ml. Dari sini bisa disimpulkan pengenceran C 2 H 2 O 4 sebagai berikut. Pengenceran asam oksalat V 1 M 1 = V 2 M 2 10 ml. M 1 = 100 ml. M 2 Nilai M 1 atau konsentrasi awal yang akan diencerkan belum diketahui dan M 1 inilah yang dicari atau ditanya di soal. Untuk mendapatkannya, kita memerlukan data M 2 atau konsentrasi C 2 H 2 O 4 setelah pengenceran. Data M 2 didapatkan dari hasil titrasi C 2 H 2 O 4 dengan basa kuat NaOH: Persamaan titrasi C 2 H 2 O 4 oleh NaOH: jumlah grek C 2 H 2 O 4 = jumlah grek NaOH V 1. M 1. valensi asam = V 2. M 2. valensi basa 25 ml. M 1. 2 = 20 ml. 0,2 M. 1 M 1 = 0,08 M Didapatkan bahwa konsentrasi M 1 asam oksalat untuk titrasinya dengan NaOH adalah 0,08 M. Ingat, bahwa konsentrasi inilah yang juga merupakan konsentrasi hasil pengenceran C 2 H 2 O 4 dengan 90 ml air tadi! Di sini bisa ditentukan nilai konsentrasi awal C 2 H 2 O 4 sebelum pengenceran! V 1 M 1 = V 2 M 2 10 ml. M 1 = 100 ml. M 2 10 ml. M 1 = 100 ml. 0,08 M M 1 = 0,8 M JAWABAN: C PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 18

19 14. MATERI: KIMIA ORGANIK Kata kunci jawaban di soal ini adalah: Tidak menghasilkan endapan dengan pereaksi Tollens Jika direduksi menghasilkan suatu alkohol sekunder Fungsinya sebagai pelarut Dari kata kunci di atas sudah ditebak dengan mudah bahwa senyawa organik tersebut mengandung gugus keton ( CO ) sehingga kemungkinan senyawa organiknya adalah propanon. JAWABAN: C 15. MATERI: BIOKIMIA Perhatikan kata kunci di soal! Campuran senyawa organik tersebut banyak mengandung disakarida. Sering digunakan untuk pengental sirup. Dari 2 (dua) kata kunci di atas, kita dapat disimpulkan campuran yang mengandung banyak disakarida artinya tidak hanya 1 (satu) disakarida saja, melainkan bisa jadi banyak sukrosa, laktosa, atau maltosa. Otomatis, obsein B dan C salah. Ingat juga bahwa pati adalah salah satu contoh karbohidrat golongan polisakarida, artinya mengandung banyak sekali campuran monosakarida atau oligosakarida atau keduanya. Jika pati (amilum) dihidrolisis, pasti menghasilkan suatu senyawa oligosakarida yang melekat dengan potongan gugus lainnya. Misal, jika suatu pati tersebut mengandung gugus pektin dan maltosa 90%, hasil hidrolisisnya adalah maltopektin. PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 19

20 Hal ini hanya berlaku jika hidrolisis pati (amilum) dengan bantuan katalis asam. Berbeda halnya dengan bantuan enzim, yang hasil hidrolisisnya hanya berupa gugus monomer karbohidrat saja seperti monosakarida dan/atau oligosakarida. Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa campuran senyawa organik yang dimaksud adalah maltodekstrin karena maltodekstrin berarti maltosa dari golongan disakarida serta dekstrin dari gugus potongan amilum. JAWABAN: D #SBMPTN2015 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 20