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 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. Pada struktur di soal terlihat bahwa atom oksigen (O) mengikat 2 buah senyawa alkil berbeda, yaitu CH 2 dan CH 3. Karena seluruh atom pada struktur tersebut berikatan tunggal, maka ikatan sigma lebih dominan. Di bawah ini adalah kondisi sesaat sebelum terjadi hibridisasi (pembastaran) dan setelahnya saat berikatan dengan gugus alkil. Saat terjadi pembastaran, bagian berwarna merah adalah hasil promosi elektron di mana tempat berikatan atom oksigen dengan CH 2 dan CH Dikarenakan pada pembastaran di atas terikat pada sebuah subkulit s dan tiga buah subkulit p (yaitu p x, p y, dan p z ), maka tipe hibridisasinya adalah sp 3. JAWABAN: C MATERI: STOIKIOMETRI Di soal diketahui dan ditanya data: Massa O 2 = 9,6 gram Massa M 2 O = 28,4 gram A r M =? PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 3

4 4. Untuk mendapatkan nilai massa atom relatif M bisa didapatkan dari konsep mol, yaitu membagi massa M 2 O yang terbentuk dengan mol M 2 O yang terbentuk, lalu nanti dicari lagi dengan konsep massa molekul relatif (M r ). Nilai M r senyawa M 2 O bisa kita dapatkan dengan reaksi stoikiometri setara di bawah ini, lalu membandingkan koefisiennya: 2M 2 S (s) + 3O 2 (g) 2M 2 O (s) + 2SO 2 (g) Mol O 2 = 9,6 gram/32 = 0,3 mol Mol M 2 O (ditanya) = koefisien M 2 O (ditanya) x mol O 2 (diketahui) koefisien O 2 (diketahui) = 2 x 0,3 mol 3 = 0,2 mol M 2 O Dalam 28,4 gram senyawa M 2 O dengan jumlah mol 0,2 mol bisa dipastikan dengan konsep mol bahwa massa molekul relatif (M r ) senyawa tersebut adalah 142 sehingga nilai A r M adalah: M r M 2 O = 2 (A r M) + A r O 142 = 2 (A r M) + 16 A r M = 63 Dalam tabel periodik, unsur M yang dimaksud adalah unsur Cu. JAWABAN: D MATERI: STOIKIOMETRI Di soal diketahui dan ditanya data: Volume HC 2 H 3 O 2 = 50 ml [HC 2 H 3 O 2 ] = 0,2 M Volume KOH = 50 ml [KOH] = 0,1 M [HC 2 H 3 O 2 ] akhir = M? Untuk mendapatkan konsentrasi asam asetat, HC 2 H 3 O 2, 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! PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 4

5 5. n HC 2 H 3 O 2 = 50 ml x 0,2 M = 10 mmol n KOH = 50 ml x 0,1 M = 5 mmol HC 2 H 3 O 2 (aq) + KOH (aq) KC 2 H 3 O 2 (aq) + H 2 O (l) M 10 mmol 5 mmol - - B -5 mmol -5 mmol +5 mmol +5 mmol S 5 mmol - 5 mmol 5 mmol Tersisa sebanyak 5 mmol asam asetat pada label S, sehingga banyaknya konsentrasi asam cuka setelah reaksi adalah konsentrasi dalam volume total reaktan yang digunakan: [HC 2 H 3 O 2 ] akhir = n HC 2 H 3 O 2 akhir volume reaktan = 5 mmol. ( ) ml = 0,05 M JAWABAN: A 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 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 5

6 6. 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 MATERI: TERMOKIMIA Di soal diketahui dan ditanya data: m KCl = 7,45 gram Volume H 2 O = 217,55 ml ΔH h = +18 kj/mol ΔT = (22,5 25) C = -2,5 C c KCl = 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) PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 6

7 7. Nilai entalpi pelarutan KCl bernilai +18 kj untul 1 mol KCl, namun kita memerlukan ΔH h KCl untuk 7,45 gram! n KCl = 7,45 gram/74,5 = 0,1 mol ΔH h KCl (1) = n KCl (1) ΔH h KCl (2) n KCl (2) 18 kj = 1 mol x 0,1 mol x = 1,8 kj = 1800 J Cari nilai kalor jenis KCl! 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 217,55 ml m lar = 217,55 gram ΔH h = - q lar = - (m lar. c lar. ΔT) J = - (217,55 gram. c lar. (-2,5 C)) c lar = 3,2 J/g. C 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. PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 7

8 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 ) senyawa N 2 F 2, 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.(20 jam) = In [2/0,125] 20k = In [16] Nilai In 16 sekitar 2,77 20k = 2,77 k = 0,1385 3) Cari nilai waktu paruh senyawa N 2 F 2! t 1/2 = In 2 Nilai In 2 sekitar 0,693 k t 1/2 = 0,693 0,1385 = 5 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 senyawa N 2 F 2! (N t /N 0 ) = (1/2) t/t1/2 JAWABAN: C (0,125/2) = (1/2) (1/16) = (1/2) t 1/2 = 5 jam 20 jam/t/12 20 jam/t1/2 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 8

9 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. [NO] = [N 2 ] = [O 2 ] = n (NO, N 2, dan O 2 ) volume (L) 1 M = n (NO, N 2, dan O 2 ) 1 L n (NO, N 2, dan O 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 = [NO] 2. [N 2 ] [O 2 ] = [1] 2. [1] [1] = 1 Nah, mari kita periksa seluruh obsein! a) Tidak bergeser jika ditambahkan NO, N 2, dan O 2 masing-masing 2 mol n NO (penambahan) = 1 mol + 2 mol = 3 mol n O 2 (penambahan) = 1 mol + 2 mol = 3 mol n N 2 (penambahan) = 1 mol + 2 mol = 3 mol Q c = [NO] 2. [N 2 ] [O 2 ] PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 9

10 = [3] 2. [3] [3] = 1 Q c = K c, jadi reaksi tidak bergeser. (BENAR) b) Tidak bergeser jika ditambahkan 2 mol gas NO, 1 mol N 2, dan 1 mol O 2 n NO (penambahan) = 1 mol + 2 mol = 3 mol n O 2 (penambahan) = 1 mol + 1 mol = 2 mol n N 2 (penambahan) = 1 mol + 1 mol = 2 mol Q c = [NO] 2. [N 2 ] [O 2 ] = [3] 2. [2] [2] = 2,25 Q c > K c, jadi reaksi bergeser ke kiri. (SALAH) c) Tidak bergeser jika ditambahkan 1 mol gas NO, 2 mol N 2, dan 2 mol O 2 n NO (penambahan) = 1 mol + 1 mol = 2 mol n O 2 (penambahan) = 1 mol + 2 mol = 3 mol n N 2 (penambahan) = 1 mol + 2 mol = 3 mol Q c = [NO] 2. [N 2 ] [O 2 ] = [2] 2. [3] [3] = 0,44 Q c < K c, jadi reaksi bergeser ke kanan. (SALAH) d) Bergeser ke kiri jika ditambahkan 1 mol gas NO, 2 mol N 2, dan 2 mol O 2 n NO (penambahan) = 1 mol + 1 mol = 2 mol n O 2 (penambahan) = 1 mol + 2 mol = 3 mol n N 2 (penambahan) = 1 mol + 2 mol = 3 mol Q c = [NO] 2. [N 2 ] [O 2 ] = [2] 2. [3] [3] = 0,44 Q c < K c, jadi reaksi bergeser ke kanan. (SALAH) e) Tidak bergeser jika ditambahkan 2 mol gas NO, 1 mol N 2, dan 2 mol O 2 n NO (penambahan) = 1 mol + 2 mol = 3 mol n O 2 (penambahan) = 1 mol + 1 mol = 2 mol n N 2 (penambahan) = 1 mol + 2 mol = 3 mol PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 10

11 9. Q c = [NO] 2. [N 2 ] [O 2 ] = [3] 2. [2] [3] = 1,5 Q c > K c, jadi reaksi bergeser ke kiri. (SALAH) JAWABAN: A MATERI: SIFAT KOLIGATIF LARUTAN Besar massa molekul relatif (M r ) senyawa AB 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 elektrolit kuat terdisosiasi sempurna sehingga nilai derajat ionisasi (α) bernilai 1! AB 1A + + 1B - (warna merah = n = banyak ion) i = 1 + (n 1)α i = 1 + (2 1)1 i = 2 Cari nilai M r AB! Π = MRTi Π = g R. T. i M r. V (ml) 8,2 atm = 18 gram ,082 L.atm/mol.K. ( ) K. 2 M r AB ml M r AB = 108 JAWABAN: C PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 11

12 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] = 1 x 10-1 JAWABAN: D [BrO - ] PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 12

13 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 13

14 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. 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 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 14

15 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 tersebut menjadi senyawa asam karboksilat siklik dengan skema reaksi sebagai berikut. PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 15

16 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) 4) 2KMnO HCl 2KCl + 2MnCl 2 + 8H 2 O + 5Cl 2 Biloks Mn = +7 (KMnO 4 ) +2 (MnCl 2 ) = reduksi PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 16

17 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 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 - PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 17

18 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 Jelas pernyataan ini SALAH karena massa Ag yang mengendap lebih banyak daripada massa Cu yang mengendap. PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 18

19 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, yaitu kation H + atau ion proton. Jadi, besarnya mol ion proton tersebut PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 19

20 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 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 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 20

21 Panjang rantai induk berbeda Gugus fungsi berbeda 1-metilsikloheksanol adalah senyawa organik bergugus fungsi alkohol ( OH) dan bercabang metil (CH 3 ). Senyawa ini adalah jenis alkohol primer karena gugus alkoholnya terletak pada cabang pertama rantai utama. Di bawah ini menggambarkan struktur 1-metilsikloheksanol dengan rumus kimia C 7 H 14 O. Mari periksa seluruh pernyataan! 1) Propilsiklopentanol adalah senyawa organik bergugus fungsi alkohol dengan rumus molekul C 8 H 16 O yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Tidak ada isomernya dengan 1-metilsikloheksanol. (SALAH) 2) 2-propilsiklobutena adalah senyawa organik jenis hidrokarbon alkena. Nama lain senyawa ini adalah 2-propilsiklobut-1-ena. Strukturnya tergambarkan pada gambar di samping dengan rumus molekul C 7 H 12. Tidak ada satu pun isomer antara senyawa alkena dengan alkohol. (SALAH) PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 21

22 3) 2-metilpentanoat adalah senyawa organik bergugus fungsi ester, dengan struktur CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 COOCH 3 berumus kimia C 6 H 12 O 2. Jelas bahwa ester tidak berisomer gugus fungsi dengan alkohol. Jadi, pernyataan ini SALAH. 4) 3-metil-5-heksanon adalah senyawa organik bergugus fungsi keton dengan struktur CH 3 CH 2 CH(CH 3 )CH 2 COCH 3. Nah, struktur tersebut bukan bernama 3- metil-5-heksanon karena gak mungkin penomoran cabang (metil) lebih dahulu dibanding penomoran gugus utama yaitu keton ( CO). Jadi, nama senyawa yang benar adalah 4-metil-2-heksanon. Alkohol pun tidak berisomer gugus fungsi dengan senyawa keton, melainkan berisomer gugus fungsi dengan senyawa eter. (SALAH) JAWABAN: - #SBMPTN2017 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 22