UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2007/ Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2007/ UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211)

Transkripsi

1

2 DAFTAR ISI UJIAN I KIMIA IA (KI 1111) 2003/ Solusi UJIAN I KIMIA IA (KI 1111) 2003/ UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2004/ Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2004/ UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2005/ Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2005/ UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2006/ Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2006/ UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2007/ Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2007/ UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2008/ Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2008/ UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2003/ Solusi UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2003/ UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2004/ Solusi UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2004/ UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2005/ Solusi UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2005/ UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2006/ Solusi UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2006/ UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2007/ Solusi UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2007/ UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2008/ Solusi UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2008/ UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2003/ Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2003/ UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2004/ Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2004/ UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2005/ Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2005/ UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2006/ Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2006/

3 UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2007/ Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2007/ UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2008/ Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2008/ UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2003/ Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2003/ UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2004/ Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2004/ UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2005/ Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2005/ UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2006/ Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2006/ UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI /2008) 190 Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2007/ UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2007/ Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2007/

4 UJIAN I KIMIA IA (KI 1111) Tahun Akademik 2003/2004 Bagian A: 25 Soal Pilihan Berganda 1 Senyawa alkaloid banyak digunakan untuk obat-obatan Suatu senyawa alkaloid mengandung atom C, H, O, dan N Jika massa molekul relatif senyawa tersebut adalah 195 dan mengandung 30% nitrogen, maka jumlah atom N dalam senyawa tersebut adalah A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 2 Perhatikan reaksi pembakaran oktana di bawah ini: 2C 8 H O 2 16CO H 2 O Jika udara mengandung 72% N 2 dan 28% O 2, volume yang diperlukan untuk mengoksidasi 2 mol oktana secara sempurna (pada 0 o C, 1 atm) adalah A 500 L B 1000 L C 1500 L D 2000 L E 2500 L 3 Jika metabolisme gula di dalam tubuh mengubah seluruh glukosa (C 6 H 12 O 6 ) menjadi CO 2, maka volume CO 2 yang dihasilkan dari 216 gram glukosa adalah A 4,4 g B 8,8 g C 44 g D 158 g E 316,8 g 4 Suatu campuran bahan bakar roket tersusun dari 2 zat cair yaitu: hidrazin (H 2 O 4 ) dan dinitrogen tetraoksida (N 2 O 4 ) Apabila terjadi kontak akan terbakar dan membentuk gas nitrogen dan uap air Massa gas nitrogen yang terbentuk ketika 100 g N2H4 dan 200 g N2O4 dicampurkan adalah A 21,7 g B 31,2 g C 46,8 g D 65,1 g E 131 g 5 Sampel K 2 CO 3 sebanyak 18,6 gram diolah sedemikian rupa sehingga semua karbonnya berubah menjadi senyawa K 2 Zn 3 [Fe(CN) 6 ] 2 Massa senyawa tersebut yang terbentuk adalah A 0,31 g B 0,62 g C 3,67 g D 7,84 g E 94,08 g 6 Sebanyak 10 gram sampel bijih aluminium direaksikan dengan larutan asam klorida berlebih membentuk AlCl 3 dan gas H 2 Jika dalam reaksi ini dihasilkan 0,15 g gas H 2, maka kadar Al dalam bijih adalah A 1,35% B 2,70% C 13,5% D 27,0% E 40,5% 7 Silikon karbida (SiC) adalah material keramik penting yang dibuat dengan mereaksikan pasir (SiO 2 ) dengan serbuk karbon pada suhu tinggi Dalam reaksi ini terbentuk juga gas CO ketika 100 kg pasir diproses dengan karbon berlebih, diperoleh 53,4 kg SiC Persen hasil SiC dalam proses ini adalah

5 A 13 % B 30 % C 46 % D 70 % E 77 % 8 Jumlah mol elektron valensi yang terdapat dalam 2,7 gr aluminium adalah A 0,1 mol elektron B 0,3 mol elektron C 0,5 mol elektron D 1,3 mol elektron E 1,5 mol elektron 9 Jumlah elektron maksimum dalam suatu atom yang dapat memiliki bilangan kuantum n = 3 dan m = -1 adalah A 2 B 4 C 6 D 8 E Suatu kation M n+ hanya memiliki satu elektron Garis dengan energi tertinggi pada spektrum absorbsi ion tersebut terjadi pada frekuensi 2,961 x Hz Kation tersebut adalah A Na 10+ B O 7+ C He + D Li 2+ E B Diketahui energi ionisasi pertama untuk unsurunsur berikut dalam satuan kj/mol: Mg(738), Al(577), Si(786), S(999), dan Cl(1256) Perkirakan energi ionisasi pertama untuk unsur P adalah A 579 B 761 C 947 D 1012 E Suatu unsur X mempunyai energi ionisasi pertama, kedua, ketiga, dan keempat berturutturut: 738, 1450, 7732, kj/mol Jika X membentuk oksida, maka rumus molekulnya adalah A X 3 O 4 B XO C X 2 O 3 D XO 2 E X 2 O 5 13 Logam Na disinari dengan panjang gelombang 250 nm Jika panjang gelombang ambang logam Na = 400 nm, maka energi kinetik elektron yang dilepaskan adalah A 2,97 x J B 5,94 x J C 2,97 x J D 5,94 x J E 8,91 x J 14 Perbandingan jari-jari ion Li 2+ terhadap jari-jari ion O 7+ pada tingkat dasar A 3 : 8 B 1 : 1 C 2 : 7 D 8 : 3 E 7 : 2 15 Jumlah elektron yang berpasangan dengan bilangan kuantum utama = 3 untuk ion Fe 2+ adalah A 2 B 4 C 6 D 8 E Walaupun menyerap kalor sekitar 18 kj/mol, pelarutan NaCl (s) pada suhu 25 o C dan 1 atm berlangsung secara spontan Hal ini terjadi karena pada pelarutan NaCl A ΔH > 0 B Q = 18 kj C ΔS > 61 J/K D ΔU = 0

6 E w = 0 17 Suatu gas ideal dalam silinder tertutup mengalami ekspansi pada suhu tetap secara reversibel Pernyataan berikut yang benar A ΔH < 0 B w = 0 C ΔU < 0 D q > 0 E ΔU > 0 18 Reaksi manakah di bawah ini yang disertai dengan peningkatan entropi? A 2H 2(g) + O 2(g) 2H 2 O (g) B N 2(g) + 2O 2(g) 2NO 2(g) C N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) D C (s) + O 2(g) CO 2(g) E CaCO 3(g) CaO (s) + CO 2(g) 19 Pada tekanan 1 atm dan 25 o C diketahui : - Kalor pembentukan CO 2(g) = -394 kj/mol - Kalor pembentukan H2O (l) = -283 kj/mol - Kalor pembakaran CH 4(g) = 892 kj/mol Kalor pembentukan CH 4(g) adalah A -210,8 kj/mol B -76,7 kj/mol C -68,0 kj/mol D -62,0 kj/mol E -30,8 kj/mol 20 Pemampatan gas ideal secara reversibel pada suhu tetap disertai dengan: 1) Penurunan energi bebas 2) Kalor berpindah dari lingkungan ke system 3) Peningkatan entropi lingkungan Pernyataan di atas yang benar adalah A 1, 2, dan 3 B 1 dan 2 C 2 dan 3 D 1 saja E 3 saja 21 Dua mol air diuapkan pada titik didih normalnya, yaitu 100 o C dan 1 atm Jika diketahui kalor penguapannya 40,7 kj/mol, maka untuk proses tersebut: 1) q = 81,4 kj 2) S uap S cair = 0,22 kj/k 3) ΔG < 0 Pernyataan di atas yang benar adalah A 1, 2, dan 3 B 1 dan 2 C 2 dan 3 D 1 saja E 3 saja 22 Untuk proses isobar dan isoterm, pernyataan ΔG > 0 setara dengan A ΔH > 0 B ΔH < 0 C ΔS sistem + ΔS lingkungan > 0 D ΔS sistem + ΔS lingkungan < 0 E U > 0 23 Diketahui ΔHf o H 2 O 2(l) = -187,6 kj/mol dan ΔHf o H 2 O (l) = -258,8 kj/mol Pernyataan yang paling benar untuk reaksi H 2 O 2(l) H 2 O (l) + ½ O 2(g) adalah A ΔH > 0 B ΔS < 0 C Reaksi spontan hanya pada suhu tinggi D Reaksi spontan hanya pada suhu rendah E Reaksi selalu spontan untuk semua suhu 24 Garis ketiga pada deret Balmer merupakan panjang gelombang yang diserap untuk A Eksitasi elektron dari n = 1 ke n = 3 B Eksitasi elektron dari n = 1 ke n = 4 C Eksitasi elektron dari n = 2 ke n = 4 D Eksitasi elektron dari n = 2 ke n = 5 E Eksitasi elektron dari n = 3 ke n = 4 25 Dari data penentuan massa atom relatif (Ar) dengan metode Cannizaro, diperoleh data rapat uap relatif terhadap hidrogen dan kandungan atom Y dalam senyawa sebagai berikut:

7 Senyawa Rapat uap % Y A 39 48,7 B 52 73,1 C 34 84,1 Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa massa atom relatif Y adalah A 76 B 57 C 38 D 19 E 9 Bagian B: 4 Soal Uraian 1 Tiga mol gas hidrogen bereaksi dengan 3 mol gas klor menghasilkan asam klorida pada 25 o C dan 1 atm, menurut reaksi: H 2(g) + Cl 2(g) 2HCl (g) ΔH = -184,6 kj a Hitung jumlah kalor yang dihasilkan pada reaksi tersebut! b Hitung kerja yang menyertai reaksi tersebut! c Hitung perubahan energi dalam reaksi tersebut! 2 Sebanyak 250 ml larutan S 2 O 2-3 0,2 M bereaksi dengan Cr 2 O 2-7 sesuai reaksi: Cr 2 O I - Cr 3+ + I 2 (suasana asam) 2- I 2 + S 2 O 3 I S 4 O 6 a Setarakan reaksi di atas! b Berapa jumlah ekivalen S 2 O 2-3? c Hitung berapa jumlah ekivalen Cr 2 O 2-7 yang diperlukan! d Berapa gram K 2 Cr 2 O 7 yang bereaksi dengan S 2 O 2-3 di atas? mengandung 42,2% unsur X a Hitung Ar X kira-kira! b Jika rumus senyawa sulfat tersebut adalah X 2 (SO 4 ) y, hitunglah Y! c Hitung Ar X yang sebenarnya! d Tentukan rumus molekul asam senyawa sulfat tersebut! 4 Atom dan ion berikut memiliki struktur elektron yang sama (isoelektrik): Ne, O 2-, Na + a Tuliskan konfigurasi elektron ketiga partikel tersebut! b Urutkan energi ionisasi pertama dan ketiga partikel tersebut, jelaskan! c Urutkan ukuran jari-jari ketiga partikel tersebut, jelaskan! d Unsur Ne memiliki 3 isotop: 20Ne (massa atom = 19, sma), 21Ne (massa atom = 20, sma), dan 22Ne (massa atom = 21, sma), dengan kelimpahan berturut-turut: 90,48%; 0,27%; 9,25% Tentukan massa atom relatif Ne! 3 Suatu unsur X mempunyai kalor jenis 0,0442 kal/gk Senyawa sulfat unsur ini diketahui Bagian A: 25 Soal Pilihan Berganda Solusi UJIAN I KIMIA IA (KI 1111) Tahun Akademik 2003/ Kandungan nitrogen dalam senyawa tersebut adalah 30%, maka: Massa N dalam alkaloid: 30% x 195 g = 58,5 g

8 Ar N = 14 Jumlah atom N =, 4 Jawaban: D 2 Perhatikan reaksi yang terjadi: 2C8H O 2 16CO H 2 O Mol oktana = 2 mol Mol O 2 = x 2 mol = 25 mol (perbandingan koefisien) Pada 0 o C dan 1 atm, 1 mol gas = 22,4 L, maka: V O 2 = 25 mol x 22,4 L/mol = 560 L V udara = x 560 L = 2000 L Jawaban: D 3 Reaksi yang terjadi pada pembakaran glukosa adalah: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O, maka: Mol glukosa = / = 1,2 mol Mol CO 2 = x 1,2 mol = 7,2 W CO 2 = n x Mr = 7,2 mol x 44 g/mol = 316,8 g Jawaban: E 4 Reaksi yang terjadi pada pembakaran bahan bakar roket adalah: 2N 2 H 4 + N 2 O 4 3N 2 + 2H 2 O Mol N 2 H 4 = 100 g = 3125 mol 32 g/mol Mol N 2 O 4 = 200 g = 2174 mol 92 g/mol Sehingga: 2N 2 H 4 + N 2 O 4 3N 2 + 2H 2 O 3,12 5 mol 2,174 mol - - 3,12 5 mol 1,562 5 mol - 0,611 5 mol 4,687 5 mol 4,687 5 mol Mol N 2 yang dihasilkan adalah 4,6875 mol w N 2 = n x Mr 3,12 5 mol 3,12 5 mol = 4,6875 mol x 28 g/mol = 131,25 g Jawaban: E 5 Massa C dalam K 2 CO 3 = x 18,6 g = 1,617 g % C dalam K 2 Zn 3 [Fe(CN) 6 ] 2 = 20,66% x 100% = Massa senyawa tersebut = x 1,617 g =,% 7,83 g Jawaban: D 6 Reaksi yang terjadi adalah: 2Al + 6HCl 2AlCl H2 Mol H 2 =, / = 0,075 mol Mol Al = x 0,075 mol = 0,05 mol (perbandingan koefisien) sehingga: W Al = n x Mr = 0,05 x 27 g/mol = 1,35 g % Al =, 7 Reaksi: SiO 2 + 3C x 100% = 13,5% Jawaban: C Mol SiO 2 (pasir) = SiC + 2CO / = 1,666,67 mol Mol SiC seharusnya = mol SiO 2 (perbandingan koefisien) = 1666,67 mol W SiC seharusnya = 1666,67 mol x 40 g/mol = 66666,8 g % hasil pada proses ini = x 100% = 77,09% Jawaban: E 8 Reaksi oksidasi Aluminium adalah: Al Al e - Mol Al =, / = 0,1 mol Mol valensi = x 0,1 mol = 0,3 mol elektron (perbandingan koefisien) Jawaban: B 9 Konfigurasi yang mungkin dari bilangan kuantum n = 3 dan m = -1 adalah: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6

9 e e - Jadi jumlah maksimum elektron adalah 4 buah Jawaban: B Berdasarkan konsep Teori Atom Bohr, didapat perhitungan: E = hv = 6, Js (2, Hz) E = 19, En = A 19, = 21, Z = 3 Sesuai dengan hasil perhitungan ion yang memiliki nilai Z = 3 adalah ion Li 3+ Jawaban: D Konfigurasi 15 P: 1s 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 Pada orbital p, elektron terisi setengah penuh Oleh karena itu elektron bersifat lebih stabil Karenanya lebih sulit terlepas, sehingga energi ionisasinya lebih besar Dalam urutan unsur-unsur yang seperiode di atas, P terletak antara S dan Cl Sekilas, energi ionisasinya berada di antara keduanya Tetapi karena konfigurasinya demikian, maka energi ionisasinya menjadi lebih besar dari S tetapi tidak lebih tinggi dari Cl Maka disimpulkan energi ionisasinya 1012 kj/mol Jawaban: D Pada soal disajikan data energi ionisasi Data tersebut dapat digunakan untuk menentukan jumlah elektron valensi unsur X selisih energi ionisasi ke-2 dan ke-3 sangat besar, sehingga disimpulkan bahwa unsur X memiliki 2 elektron valensi Dasar teori adalah bahwa dibutuhkan energi yang sangat besar untuk melepas elektron yang terletak di kulit dalam sebelum elektron valensi karena sangat stabil Sehingga disimpulkan bahwa oksidanya adalah XO X 2+ + O 2- XO Jawaban: B Berdasarkan teori kuantum: E kinetik = h (v vo) E = hc E = 6, x E = 2,988 x J Jawaban: - Berdasarkan konsep model Teori Atom Bohr: Pada tingkat dasar, n = 1 r n = a 0 = = Konfigurasi: Fe 2+ = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 Dengan demikian, visualisasi orbitalnya: Jawaban: D 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 Jumlah elektron yang berpasangan = 10 Jawaban: E Proses pelarutan berlangsung spontan apabila ΔG = ΔH TΔS bernilai negatif Pada proses tersebut, q = ΔH, sedangkan S = = / = 60,4 J/molK Untuk mendapatkan reaksi spontan (ΔG bernilai negatif), ΔS haruslah lebih besar dari 60,4 J/molK Jawaban: C Kasus pada soal merupakan proses isoterm reversibel Pada proses ekspansi eksoterm isoterm reversibel: ΔH = ΔU = 0 q = w = (selalu bernilai positif) Disimpulkan q > 0 Jawaban: D Entropi adalah derajat ketidakteraturan molekul, makin tinggi ketidakteraturam molekul suatu spesi zat, maka semakin besar nilai entropinya Opsi E, fasa zat yang bereaksi dari padatan menghasilkan padatan dan gas Secara keseluruhan mengalami peningkatan entropi, karena ketidakteraturan molekul fasa gas lebih besar daripada fasa padat sehingga seikatakan mengalami peningkatan entropi Jawaban: E Berdasarkan aplikasi hukum pertama termodinamika (termokimia), didapat

10 perhitungan sebagai berikut Persamaan reaksi: C (s) + O 2(g) CO 2(g) ΔH = -394 J 2H 2(g) + O 2(g) 2H 2 O (l) ΔH = -566 J 2H 2 O (l) + CO 2(g) CH 4(g) ΔH = 892 J C (s) + 2H 2(g) CH 4(g) ΔH = -68 J Berdasarkan hukum Hess Jawaban: C Pada proses tersebut: ΔH = ΔU = 0 q = w = Pada proses pemampatan, ΔS sistem mengalami penurunan Menurut hukum kedua termodinamika: ΔS sistem + ΔS lingkungan > 0, oleh karena itu ΔS lingkungan meningkat ΔG = ΔH TΔS sistem, karena entropi sistem < 0, maka nilai energi bebas meningkat Jawaban: E Pada proses penguapan air, terjadi reaksi kesetimbangan dengan persamaan reaksi: H 2 O (l) H 2 O (g) Untuk menguapkan 2 mol H 2 O dibutuhkan: q = 2 mol x 40,7 J/mol = 81,4 J Proses penguapan ini termasuk reaksi reversibel, oleh karena itu: ΔS = = = 218,23 J ΔH = q rev dan ΔG = 0 (reversibel) Jawaban: D Pernyataan ΔG > 0, pada proses isobar dan isoterm: - ΔU = ΔH = 0 - ΔG = ΔH - TΔS > 0 ΔG = 0 - TΔS > 0 TΔS < 0, sehingga ΔS sistem + ΔS lingkungan < 0 Jawaban: D Pada reaksi: H 2 O 2(l) H 2 O (l) + ½O 2(g) - ΔH = [(-258,8) + (½ x 0)] [-187,6] = -97,7 - ΔS mengalami peningkatan entropi karena pada hasil reaksi, spesi yang terbentuk adalah spesi cair dan gas, sehingga secara totalitas, derajat ketidakteraturannya meningkat, ΔS > 0 - ΔG = ΔH (negatif) TΔS (positif) ΔG > 0 Dari ketiga poin di atas, maka reaksi selalu spontan untuk semua suhu Jawaban: E Garis deret Balmer teradi karena perpindahan elektron dari orbit-orbit n = 3, 4, 5, ke orbit n = 2 Garis ke-3 pada deret Balmer merupakan panjang gelombang yang diserap untuk D dari n = 2 ke n = 5 Jawaban: D Berdasarkan eksperimen Canizaro: Senyawa R H Mr senyawa (Mr = 2R H ) % Y Massa Y dalam suatu Mr A ,7 48,7 % x 78 = 37,986 B ,1 73,1% x 104 = 76,024 C ,1 84,1% x 68 = 57,118 Menurut Canizaro, massa unsur dalam suatu molekul merupakan bilangan bulat yang dikalikan massa suatu atom Kelipatan terkecil dari 76,024; 57,118; 37, Jadi dapat disimpulkan Ar Y adalah 19 Jawaban: D Bagian B: 4 Soal Uraian 1 a Hitung jumlah kalor yang dihasilkan pada

11 reaksi tersebut! Jumlah kalor yang dihasilkan oleh 3 mol hidrogen dan 3 mol klorin: q = 3 x (-184,6) kj = -553,8 kj b Hitung kerja yang menyertai reaksi tersebut! w = p ΔV = Δ nrt = (2-2) mol x 8,314 J/molK x 298 K = 0 J angka 2 didapat dari mol HCl dan 2 berikutnya dari jumlah mol H 2 dan Cl 2 c Hitung perubahan energi dalam reaksi tersebut! ΔH = ΔU + w ΔU = w ΔH = 0 - (-553,8 kj) = 553,8 kj dalam reaksi tersebut, nilah ΔH = q 2 a Langkah penyetaraan reaksi (setengah sel): 1 Pisahkan oksidator dan reduktor 2- Cr 2 O 7 Cr 3+ I - I 2 2 Setarakan jumlah atom 2I - I 2 3 Setarakan jumlah atom O dengan menambahkan H 2 O di sisi yang berbeda 2- Cr 2 O 7 2Cr H 2 O 4 Setarakan jumlah atom H dengan menambahkan H + di sisi yang berbeda Cr 2 O H + 2Cr H 2 O 5 Setarakan jumlah elektron dengan menambahkan e - Cr 2 O H + + 6e - 2Cr H 2 O 2I - I 2 + 2e - 6 Setarakan koefisien elektron dan jumlahkan Cr 2 O H + + 6e - 2Cr H 2 O 6I - 3I 2 + 6e - + Cr 2 O I H + 2Cr I 2 + 7H 2 O Dengan cara yang sama didapat: 2- I 2 + 2S 2 O 3 2I S 4 O 6 b Berapa jumlah ekivalen S2O3 2-? 2-2S 2 O 3 S 4 O e - 1 mol 2S 2 O 2-3 = 2 ekivalen Mol 2S 2 O 2-3 yang bereaksi = 250 ml x 0,2 M = 0,05 mol Ekivalen 2S 2 O 2-3 = 0,05 x 2 = 0,1 ekivalen 2- c Hitung berapa jumlah ekivalen Cr 2 O 7 yang diperlukan! Dalam setiap reaksi, ekivalen setiap reaktan selalu sama, sehingga Ekivalen 2S 2 O 2-3 = Cr 2 O 2-7 = 0,1 ekivalen d Berapa gram K 2 Cr 2 O 7 yang bereaksi dengan S 2 O 2-3 di atas? Cr 2 O H + + 6e - 2Cr H 2 O 1 mol K 2 Cr 2 O 7 = 6 ekivalen Ekivalen K 2 Cr 2 O 7 = 0,05 maka: Mol K 2 Cr 2 O 7 = x 0,05 = 0,00833 mol W K 2 Cr 2 O 7 = nmr W K 2 Cr 2 O 7 = 0,00833 mol x 294 g/mol = 2,44902 g 3 a Hitung Ar X kira-kira!, / Ar X kira-kira = = 144,8, / b Jika rumus senyawa sulfat tersebut adalah X 2 (SO 4 ) y, hitunglah Y! Misalkan massa senyawa tersebut 100 g w X = 42,2 g w SO 2-4 = 57,8 g Massa ekivalen X = 42,2 x = 70,09, Valensi X =,, 2 96 adalah Mr SO 4 2-, sedangkan 144,8 adalah Ar kira-kira Valensi X adalah nilai y, yaitu 2 c Hitung Ar X yang sebenarnya! Ar X = massa ekivalen x ekivalen = 70,09 x 2 = 140,18 g/mol d Tentukan rumus molekul asam senyawa sulfat tersebut! X 2+ + SO 4 2- XSO 4 4 a Tuliskan konfigurasi elektron ketiga

12 partikel tersebut! Ketiganya memiliki jumlah elektron yang sama, yaitu sebanyak 10 Konfigurasi elektronnya adalah: 1s 2 2s 2 2p 6 b Urutkan energi ionisasi pertama dan ketiga partikel tersebut, jelaskan! Urutannya adalah: Na + > Ne > O 2- Ion Na + melepaskan elektron, menyebabkan jarak antara inti atom dan atom terluar menjadi lebih dekat di antara ketiga partikel tersebut Gaya tarik inti yang lebih besar menyebabkan energi ionisasi untuk melepas elektron terluar menjadi paling besar Partikel O 2- menangkap elektron menyebabkan jarak antar inti atom dengan elektron terluar menjadi lebih jauh sehingga gaya tarik inti menjadi lebih kecil dan energi ionisasinya paling kecil c Urutkan ukuran jari-jari ketiga partikel tersebut, jelaskan! Urutan: Na + < Ne < O 2- d Tentukan massa atom relatif Ne! (90,48% x 19, )+(0,27% x 20, )+(9,25% x 21, ) = 20,18 UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2004/2005 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1 Bila suatu senyawa hidrokarbon dibakar dengan sempurna menghasilkan jumlah mol H 2 O 1,5 kali lebih besar dari mol CO 2, maka senyawa hidrokarbon tersebut adalah A C 2 H 6 B CH 4 C C 2H2 D C 2 H 4 E C 3 H 8 2 2,89 g suatu logam dioksidasi dengan sempurna menghasilkan 3,78 g oksidanya Bila kalor jenus unsur tersebut adalah 0,218 K/gK, maka massa atom relatif unsur tersebut A 89,1 B 119,2 C 128,3 D 136,2 E 144,6 3 Hasil percobaan menunjukkan bahwa 0,586 g kalium dapat bereaksi dengan 0,48 g oksigen yang menghasilkan produk C x O y yang berupa padatan putih Rumus molekul senyawa tersebut A KO B K 2 O C KO 2 D K 2 O 3 E K 3O2 4 Li mempunyai 2 buah isotop yaitu 6 Li dengan kelimpahan sebesar 7,5% dan massa sama dengan 6,0151 serta isotop 7 Li dengan kelimpahan 92,5% Diketahui massa atom relatif Li = 6,939 Massa isotop 7 Li A 6 B 6,47

13 C 7 D 7,0139 E 7, Kulit udang merupakan polimer dari kalsium kitina dengan massa molekul 10 8 g/mol Jika kadar kalsium pada kulit udang adalah 0,001%, tentukan jumlah atom kalsium dalam satu molekul polimer tersebut! A 1000 B 100 C 75 D 25 E 5 6 Sebanyak 2 g campuran mengandung KOH dan Ba(OH) 2 memerlukan 0,0249 ekivalen HCl untuk penetralannya, maka komposisi KOH dalam persen berat A 12,2% B 19,6% C 25,4% D 32,2% E 38,7% 7 Suatu analisis unsur menunjukkan bahwa cuplikan buckyball terdiri dari 100% karbon, dan spektrum massanya menunjukkan massa molekul 720 sma Rumus molekul untuk buckyball A 60 C B C 60 C C D 60 C E C-60 8 Kalium klorat KClO 4 dapat dibuat dari reaksi KOH dan Cl 2 berdasarkan serangkaian reaksi di bawah ini: 2KOH + Cl 2 KCl + KClO + H 2 O (1) 3KClO 2KCl + KClO 3 (2) 4 KClO 3 3KClO 4 + KCl (3) Dari 8 mol KOH akan diperoleh mol KClO 4 A 0,5 B 1 C 2 D 3 E 4 9 Pada reaksi di bawah ini: Cr 2 O 7 + Cl 2 Cr 3+ + ClO 3 - Perbandingan koefisien reaksi K 2 Cr 2 O 7 dan Cl 2 setelah penyetaraan A 1 : 6 B 3 : 5 C 5 : 3 D 5 : 6 E 6 : 5 10 Yang berupa proses eksoterm A Pembentukan ion natrium (gas) dari atom natrium (gas) B Pemutusan ikatan H-H menjadi atomatomnya C Pembentukan ion flourida (gas) dari atom-atomnya D Perubahan es menjadi air E Pembentukan ion oksigen (II) gas dari ion oksigen (I) gas 11 Kurva berikut menunjukkan perubahan energy bebas terhadap suhu Kondisi ini ditunjukkan oleh kurva sebagai berikut: A ΔH > 0 dan ΔS > 0 B ΔH > 0 dan ΔS < 0 C ΔH = 0 dan ΔS > 0 D ΔH < 0 dan ΔS > 0 E ΔH < 0 dan ΔS < 0 12 Bila suatu gas yang diekspansi secara isoterm bersifat reversibel, maka besaran yang

14 memiliki nilai nol 1) ΔH 2) ΔU 3) q 4) w Jawaban yang benar A 1, 2, dan 3 B 1 dan 2 C 2 dan 3 D 1 dan 3 E 4 saja 13 Suatu reaksi N 2(g) + 3H 2(g) NH 3(g) yang berlangsung pada suhu dan tekanan yang tetap merupakan reaksi eksoterm, maka agar reaksi dapat berlangsung spontan jika A ΔH > 0 dan ΔS > 0 B ΔH > 0 dan ΔS = 0 C ΔH > 0 dan ΔS < 0 D ΔH < 0 dan ΔS > 0 E ΔH < 0 dan ΔS < 0 14 Dengan menggunakan data berikut: 2NO (g) + O 2(g) 2NO 2(g) (ΔH o = -114,1 kj) 4NO 2(g) + O 2(g) 2N 2 O 5(g) (ΔH o = -110,2 kj) N 2(g) + O 2(g) 2NO (g) (ΔH o = 180,5 kj) dapat dihitung entalpi pembentukan standar N 2 O 5 (kj/mol) A - 11,3 B 11,3 C -22,6 D 22,6 E -43,8 15 Suatu larutan Ba(NO 3 ) 2 ditambahkan ke dalam larutan Na 2 SO 4 dan menghasilkan endapan BaSO 4 Jika jumlah larutan Na 2 SO 4 tetap dan jumlah larutan Ba(NO 3 ) 2 ditambahkan terusmenerus, maka kurva yang menunjukkan hubungan massa endapan yang terbentuk (sumbu Y) dan volume Ba(NO 3 ) 2 (sumbu X) A B C D E 16 Peersamaan reaksi yang berhubungan dengan energi ionisasi pertama brom A Br (c) Br + (g) + e - B Br (g) Br + (g) + e - C Br + (g) + e - Br (g) D ½ Br 2(c) Br + (g) + e - E ½ Br 2(g) Br + (g) + e - 17 Germanium mempunyai konfigurasi elektron [Ar] 3d 4s 2 4p 2 Urutan pelepasan elektron (pertama sampai dengan keempat) pada pembentukan ion Ge 4- A 3d 3d 3d 3d B 3d 3d 4p 4p C 4s 4s 4p 4p D 4s 4s 3d 3d E 4p 4p 4s 4s

15 18 Eksitasi elektron dalam atom hidrogen berikut yang menyerap gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang terbesar A n = 1 dan n = 2 B n = 2 dan n = 3 C n = 2 dan n = 4 D n = 3 dan n = 1 E n = 2 dan n = 1 19 Dalam atom Argon dan pada keadaan dasar, jumlah elektron yang mempunyai bilangan kuantum m = 1 dan s = ½ adalah sebanyak A 0 B 1 C 2 D 3 E 6 20 Perbandingan jari-jari ion O 7+ terhadap jari-jari ion He + pada tingkat dasar A 1 : 1 B 1 : 4 C 7 : 1 D 8 : 1 E 16 : 1 Bagian B: 4 Soal Uraian 1 Silikon karbida (SiC) dbuat dari reaksi silikon dengan karbon Produk lain dari reaksi tersebut adalah karbon monoksida ΔHf o (kj/mol) S (J/molK) Silikon dioksida (s) Silicon karbida (s) Karbon 0 6 Karbon monoksida a Setarakan persamaan reaksi pembuatan silikon karbida tersebut lengkap dengan fasa masing-masing pereaksi dan hasil reaksi! b Tulislah konfigurasi elektron atom silikon dan sebutkan golongan dan periode dalam table berkala modern! c Tentukan sifat kemagnetan atom silikon! Jelaskan jawaban anda! d Jika ingin mendapatkan 5 g silikon karbida, hitung jumlah minimal silikon yang diperlukan (dalam gram)! e Dengan mengasumsikan karbon monoksida sebagai gas ideal, hitunglah volume gas tersebut yang terbentuk pada pembuatan 5 g silikon karbida pada suhu 25 o C dan tekanan 1 atm! f Hitung perubahan entalpi reaksi tersebut pada keadaan standar! g Hitung perubahan entropi reaksi tersebut pada keadaan standar! h Berapa suhu minimal di mana reaksi akan terjadi secara spontan? (Asumsikan entalpi dan entropi bukan merupakan fungsi suhu) 2 Oktana (C 8 H 18 ) merupakan komponen utama yang terdapat pada bensin untuk kendaraan bermotor Dianggap bahwa hidrokarbon lainnya dapat diabakan pada proses pembakaran bensin dalam mesin mobil Dalam laboratorium dilakukan percobaan dengan membakar 1,2 kg oktana dalam sebuah calorimeter, di mana suhu meningkat dari 25 o C menjadi 33,2 o C Diketahui bahwa C kalorimeter adalah 837 J/K, kalor jenis air 4,18 Jg -1 K -1 a Tuliskan persamaan reaksi kimia yang berlangsung dalam mesin mobil dengan menganggap bahwa pembakaran berlagsung sempurna! b Hitung besarnya kalor yang diserap calorimeter bom (dalam Joule)! c Hitung besarnya kalor yang diserap oleh

16 air akibat proses pembakaran oktana tersebut (dalam Joule)! d Hitung besarnya kalor total yang dilepaskan ke lingkungan akibat proses pembakaran oktana tersebut (dalam kjmol -1 )! e Hitung pula entalpi pembakaran oktana per mol pada suhu akhir! 3 Data energi ionisasi (EI) dalam satuan kj/mol dapat menunjukkan jumlah elektron valensi suatu atom Dari data berikut, tentukan jumlah elektron valensi atom X! X EI1 EI2 EI3 EI Jumlah elektron valensi Jika diberikan atom X adalah Be, Na, Al, dan Ca, maka sesuaikan X (1 s/d 4) dengan atomatom tersebut (isikan dalam tabel)! 4 Berdasarkan pengetahuan tentang hukumhukum dasar dan perkembangan teori atom, sebutkan nama ilmuwan yang pertama kali menemukan atau mengusulkan hal-hal berikut: a Konsep inti atom b Konsep orbit (kulit) elektron c Perbandingan sederhana volume gas yang bereaksi d Reaksi kimia hanya berupa pemutusan dan penggabungan atom-atom Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2004/2005 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1 Reaksi pembakaran yang terjadi adalah: C x H y + n O 2 x CO 2 + ½ y H 2 O Perbandingan CO 2 dan H 2 O sebesar = 1 : 1,5 = 2 : 3 Dengan demikian, x = 2 dan ½y = 3 y = 6 Disimpulkan bahwa hidrokarbon tersebut adalah C 2 H 6 Jawaban: A 2 Berdasarkan Hukum Dulong dan Petit, didapat perhitungan:, / Ar kira-kira = = 122,94, / Massa atom O pada oksida = 3,78 g 2,89 g = 0,89 g Massa ekivalen logam = 2,89 x = 51,955, Valensi logam =,, = 2,3 Mr logam = massa ekivalen x valensi = 51,955 x 2,3 = 119,2 Jawaban: B 3 Ekivalen O = =, = 0,06 ekivalen Ekivalen O = Ekivalen K = 0,06 ekivalen Massa ekivalen K = =,, = 9,767 Massa ekivalen K = e - K = =, = 3,993 4

17 Dengan demikian, oksida yang terbentuk: K 4+ + O 2- KO 2 Jawaban: C 4 Perhitungan massa atom dengan berbagai kelimpahan adalah sebagai berikut: Ar Li = (% 6 Li x massa 6 Li) + (% 7 Li x massa 7 Li) 6,939 = (7,5% x 6,0151) + (92,5% x massa 7 Li) Massa 7 Li = 7,0139 Jawaban: D 5 Berdasarkan perhitungan % komposisi, didapat 1 mol kalsium kitian = 10 8 g w kalsium = 0,001% x 10 8 g = 10 3 g 1 atom kalsium = 40 g (Ar Ca) Σ Kalsium = = 25 Jawaban: D 6 Jawaban: A 7 Massa 1 atom C adalah 12 sma, maka jumlah atom C dalam 720 sma adalah: Jumlah atom C = = 60 Buckyball merupakan suatu molekul, maka penulisannya adalah C 60 Jawaban: B 8 Berdasarka konsep molekul perhatikan alur penentuan jumlah mol komponen reaksi berikut: 2KOH + Cl 2 KCl + KClO + H 2 O (1) 3KClO 2KCl + KClO 3 (2) 4 KClO 3 3KClO 4 + KCl (3) Maka: Mol KClO = ½ mol KOH = ½ x 8 mol = 4 mol (1) Mol KClO 4 = 1/3 mol KClO = 1/3 x 4 mol = 4/3 mol (2) Mol KClO 4 = ¾ mol KClO 3 = ¾ x 4/3 mol = 1 mol (3) Jadi, mol KClO 4 yang dihasilkan adalah sebanyak 1 mol Jawaban: B 9 Penentuan koefisien berdasarkan penyetaraan reaksi redoks berikut: 1 Pisahkan oksidator dan reduktor 2- Cr 2 O 7 Cr 3+ Cl 2 ClO 3-2 Setarakan jumlah atom 2- Cr 2 O 7 2Cr 3+ Cl 2 2ClO 3-3 Setarakan jumlah atom O dengan menambahkan H 2 O di sisi yang berbeda 2- Cr 2 O 7 2Cr H 2 O Cl 2 + 6H 2 O 2ClO 3-4 Setarakan jumlah atom H dengan menambahkan H + di sisi yang berbeda Cr 2 O H + 2Cr H 2 O Cl 2 + 6H 2 O 2ClO H + 5 Setarakan jumlah elektron dengan menambahkan e - Cr 2 O H + + 6e - 2Cr H 2 O Cl 2 + 6H 2 O 2ClO H e - 6 Setarakan koefisien elektron dan jumlahkan 5Cr 2 O H e - 10Cr H 2 O 3Cl H 2 O 6ClO H e - 5Cr 2 O Cl H + 10Cr ClO H 2 O Didapat perbandingan koefisien Cr 2 O 7 2- dan Cl 2 berturut-turut adalah 5 : 3 Jawaban: C 10 Berikut uraian dari masing-masing-masingmasing proses: Reaksi C merupakan reaksi eksoterm, dan E: karena pembentukan ion negatif melepas sejumlah energi yang disebut sebagai afinitas elektron (energi yang dilepaskan untuk Reaksi B: Reaksi D: Reaksi A: menangkap elektron) merupakan reaksi endoterm, karena pada proses pemutusan ikatan diperlukan sejumlah energi merupakan reaksi endoterm, karena proses mencair memerlukan sejumlah energi Merupakan reaksi endoterm, karena pada pembentukan ion Na +, atom Na membutuhkan sejumlah energi (energy ionisasi) Jawaban: C dan E 11 Perhatikan grafik di bawah ini:

18 Pada grafik di atas, ketika suhu rendah, energi Gibbs bernilai negatif, artinya tea berlangsung secara spontan Sedangkan ketika suhu tinggi, energi Gibbsbernilai positif, artinya reaksi tersebut berlangsung sebaliknya Reaksi akan berlangsung jika ΔG bernilai negatif ΔG = ΔH TΔS Agar ΔG selalu bernilai negatif, maka ΔH < 0 dan ΔS < 0 Jawaban: E 12 Pada proses isoterm reversibel, nilai besaran terkait adalah: ΔU = 0 ΔH = 0 q = w = = ΔS = pdv pdv = nrt ln = nrt ln > 0 ΔG = ΔH - ΔS = 0 T = -q Jadi besaran yang bernilai 0 adalah ΔU dan ΔH Jawaban: B 13 Karena reaksi tersebut merupakan reaksi eksoterm, maka besaran ΔH bernilai negatif Reaksi dikatakan spontan jika nilai besaran ΔG bernilai negatif Karena ΔG = ΔH TΔS, maka nilai ΔS haruslah positif Jadi ΔH < 0 dan ΔS > 0 Jawaban: B 14 Reaksi pembentukan N 2 O 5 adalah: 2NO (g) + O 2(g) 4NO 2(g) + O 2(g) 2N 2 O 5(g) N 2(g) + O 2(g) N 2(g) + 2 ½ O 2(g) N 2 O 5(g) 2NO 2(g) 2NO (g) 15 Perhatikan grafik di bawah ini: ΔH o = -114,1 kj ΔH o = -110,2 kj ΔH o = 180,5 kj ΔH o = 11,3 kj Jawaban: B Mula-mula endapan BaSO 4 meningkat seiring dengan peningkatan volume Ba(NO 3 ) 2 Kenaikan jumlah ion Ba 2+ pada Ba(NO 3 ) 2 akan meningkatkan terbentuknya endapan BaSO 4 Ketika mencapai titik jenuh, (ion SO4 - dari Na 2 SO 4 habis), jumlah endapan BaSO 4 tetap Jawaban: A 16 Energi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan untuk melepas satu elektron di kulit terluar dari suatu atom pada keadaan gas Opsi yang sesuai adalah: Br (g) Br + (g) + e - Jawaban: B 17 Urutan pelepasan elektron dimulai dari kulit elektron di kulit terluar Maka urutannya adalah 4p 4p 4s 4s Jawaban: E 18 Perhitungan untuk menentukan panjang gelombang adalah: λ = R Setelah memasukkan angka-angka dari opsi yang diberikan, nilai opsi B merupakan yang paling besar yaitu λ = Jawaban: B 19 Unsur argon memiliki nomor atom 18, sehingga konfigurasi elektron unsur argon adalah: 18Ar = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p Total ada 2 elektron Berdasarkan visualisasi orbital di atas, disimpulkan bahwa jumlah elektron yang mempunyai bilangan m =1 dan s = ½ adalah sebanyak 2 elektron Jawaban: C 20 Berdasarkan konsep model atom Bohr, didapat

19 perhitungan sebagai berikut: Perhitungan jari-jari ion: r = a 0 = = ¼ Disimpulkan perbandingan jari-jari ion O 7+ terhadap jari-jari ion He + pada tingkat dasar adalah 1 : 4 Jawaban: B Bagian B : 4 Soal Uraian 1 a Persamaan reaksi: SiO 2(s) + 3C (s) SiC (s) + 2CO (g) b Konfigurasi elektron atom silikon serta golongan dan periode dalam table berkala modern: 14Si = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 golongan 14, periode 3 c Sifat kemagnetan atom silikon: Perhatikan orbital 3p 2 Terdapat 2 elektron tidak berpasangan Maka besar momen mahgnet: μ = n n 2 = = 2,828 bersifat paramagnetic degan besar kemagnetan 8,828 d Reaksi: SiO2 (s) + 3C (s) SiC (s) + 2CO (g) Jika ingin mendapatkan 5 g silikon karbida, jumlah minimal silikon yang diperlukan: Mol SiC = = 0,125 mol Mol SiO 2 = mol SiC = 0,125 mol Gram SiO 2 = 0,0125 mo x 60 g/mol = 7,5 g e Volume CO yang terbentuk pada pembuatan 5 g silikon karbida pada suhu 25 o C dan tekanan 1 atm adalah Mol CO = mol SiC = 0,25 mol Gas ideal: pv = nrt V CO = =,, 2 = 6,109 L f Perubahan entalpi reaksi tersebut pada keadaan standar: ΔH = 2 ΔH CO ΔH SiC - ΔH SiO 2 ΔH C ΔH = [2(-111) + (-65)] [(-911) + 2 (0)] = 624 kj/mol g Perubahan entropi reaksi tersebut pada keadaan standar: ΔS = 2 ΔS CO ΔS SiC - ΔS SiO 2 ΔS C ΔS = [2(198) + (17)] [(41) + 2 (6)] = 360 J/molK h Diasumsikan entalpi dan entropi bukan merupakan fungsi suhu T = / = = 1733,33 K / Suhu minimal agar reaksi terjadi secara spontan adalah 1733,33 K a Persamaan reaksi jika pembakaran berlagsung sempurna: C 8 H 18 + O 2 8CO 2 + 9H 2 O b Kalor yang diserap kalorimeter bom: q C = C kalorimeter x ΔT = 837 J/K x (33,20 25,00) K = 6863,4 J c Kalor yang diserap oleh air akibat proses pembakaran oktana q A = m c ΔT = 1200 g x 4,18 J/gK x (33,20 25,00) K = 41131,2 J d Kalor total yang dilepaskan ke lingkungan akibat proses pembakaran oktana:

20 3 q R = q C + q A = 6863,4 J ,2 J = 47,9946 kj e Entalpi pembakaran oktana per mol pada suhu akhir: ΔH =, = / X EI1 EI2 EI3 EI = 4,5595 kj/mol Jumlah elektro n valensi X = Ca Al 2 Be Penentuan jumlah elektron valensi dilakukan dengan cara melihat selisih energi ionisasi antar intinya Jika semua elektron valensi terlepas, maka konfigurasinya akan menyerupai gas mulia, sehingga akan sangat sulit melepas N a 4 elektron selanjutnya, maka dari itu energi ionisasi selanjutnya besar Perhatikan poin 1 dan 3 Konfigurasi: 4 Be = 1s 2 2s 2 dan 20 Ca = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 Konfigurasinya sama-sama berakhir di ns 2, dan elektronnya menjadi stabil Tetapi karena jarijari Be lebih kecil, Be memiliki gaya tarik inti yang lebih besar sehingga energi ionisasinya juga lebih besar dari Ca a Konsep inti atom: Rutherford b Konsep orbit (kulit) elektron: Neils Bohr c Perbandingan sederhana volume gas yang bereaksi: Avogadro d Reaksi kimia hanya berupa pemutusan dan penggabungan atom-atom: Dalton UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2005/2006 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1 Untuk mendapatkan massa atom relatif yang akurat dari suatu unsur logam, diperlukan data A Berat jenis dan kalor jenis B Berat jenis dan massa ekivalen C Kalor jenis dan banyaknya unsur tersebut yang dapat bereaksi dengan 8 g oksigen D Rapat uap dan massa ekivalen E Rapat uap dan banyaknya unsur tersebut yang dapat bereaksi dengan 8 g oksigen 2 Suatu mineral memiliki suatu rumus molekul Na 2 CO 3 NaHCO 3 2H 2 O dan massa molar 226 g/mol Banyaknya CaCl 2 yang diperlukan untuk mengubah semua ion karbonat (CO 3 2- ) yang terdapat di dalam 11,3 g mineral tersebut menjadi C a 2 CO 3 A 5,9 g B 7,9 g C 11,1 g D 14,9 g E 17,2 g 3 Sampel garam karbonat (MCO 3 ) sebanyak 1,871 g dipanaskan sehingga terdekomposisi

21 menjadi oksidanya (MO) dan 0,656 g gas CO 2, sesuai reaksi berikut: MCO 3(s) MO (s) + CO 2(s) Massa atom relatif logam M A 40,1 B 50,9 C 54,9 D 63,5 E 65,5 4 Pernyataan berikut yang sesuai dengan model atom Rutherford A Elektron mengelilingi inti atom dengan momentum yang merupakan kelipatan dari h/2π B Jari-jari atom sekitar kali jari-jari inti atom C Massa atom terdistribusi secara merata pada seluruh bangian atom D Proton dan elektron menyebar secara merata di dalam inti atom E Elektron dapat mengelilingi inti pada sembarang lintasan tanpa memancarkan energi 5 Konfigurasi elektron di tinkat dasar dari ion Zn yang bermuatan +3 dalam fasa uap A [Ar] 3d 9 4s 0 B [Ar] 3d 7 4 s2 C [Ar] 3d 4 4s 1 D [Ar] 3d 6 4s 2 E [Ar] 3d 5 4s 1 6 Diboran (B 2 H 6 ) dapat dsintesis melalui reaksi: 3NaBH 4 + 4Bf 3 3NaBf 4 + 2B 2 H 6 Jika % hasil reaksi ini adalah sebesar 70%, maka banyaknya NaBH 4 yang harus direaksikan dengan BF 3 berlebih untuk mendapatkan 5,52 g diboran A 5,56 g B 7,94 g C 9,43 g D 12,87 g E 16,2 g 7 Gas beracun asam sianida (HCN) dihasilkan dari reaksi antara ammonia (NH 3 ) dengan metana (CH 4 ) pada tekanan tinggi Reaksi ini juga menghasilkan gas hidrogen Banyaknya gas HCN yang terbentuk jika 5 L gas metana direaksikan dengan 2 L gas ammonia A 2 L B 3 L C 4 L D 5 L E 6 L 8 Reaksi antara ion oksalat dan ion permanganat dalam larutan asam adalah: C 2 O MnO 4 - Mn 2+ + CO 2 Koefisien reaksi untuk C 2 O 4 2- dan MnO 4 - dalam reaksi yang telah setara, berturut-turut A 5 dan 2 B 2 dan 16 C 5 dan 1 D 5 dan 10 E 5 dan 8 9 Dari reaksi berikut: 1) Ba(OH) 2(s) + 2HCl (aq) BaCl 2(s) + 2H 2 O (l) 2) Ca (s) + 2H 2 O (l) Ca(OH) 2(aq) + H 2(g) 3) 2Ca (s) + O 2(g) 2CaO (s) 4) 4Fe(OH) 2(s) + 2H 2 O (l) + O 2(g) 4Fe(OH) 3(aq) Yang merupakan reaksi redoks A 1, 2, 3, dan 4 B 1, 2, dan 3 C 2, 3, dan 4 D 3 saja E 4 saja 10 Set bilangan kuantum (n, l, m, s) yang dibolehkan untuk sebuah elektron di dalam suatu atom A 1, 0, 0, -½ B 1, 1, 0, +½

22 C 2, 1, 2, +½ D 3, 2, -2, 0 E 3, -2, 0, -½ 11 Urutan yang benar sesuai dengan kenaikan energi ionisasi pertama untuk ketiga unsure berikut A Li, B, Be B B, Be, Li C Be, Li, B D Li, Be, B E B, Li, Be 12 Atom mirip hidrogen yang memiliki jari-jari lintasan keempat yang sama dengan jari-jari lintasan kedua Li 2+ A He + B F 8+ C Na 10+ D Mg 11+ E Ca Analisis gas Cl dengan alat spektrofotometer massa menghasilkan 3 massa molekul yaitu 70, 72, dan 74 Di dalam table berkala diketahui bahwa massa atom relatif Cl adalah 35,5 Isotop Cl yang ada di alam berikut perbandingan kelimpahannya adalah A 35 Cl : 37 Cl = 1 : 1 B 35 Cl : 36 Cl = 1 : 1 C 35 Cl : 37 Cl = 1 : 2 D 35 Cl : 37 Cl = 3 : 1 E 35 Cl : 37 Cl = 1 : 3 14 Titik didih suatu senyawa yang memiliki ΔH uap = 59,0 kj/mol dan ΔS = 93,65 J/molK A 375 o C B 630 o C C 1314 o C D 1587 o C E 1725 o C 15 Reaksi pembakaran seng sulfide dan perubahan entalpinya yang dinyatakan sebagai berikut: 2ZnS (s) + 3O 2(g) 2ZnO (s) + 2SO 2(g) ΔH = -879 kj Kalor yang terlibat dalam pembakaran 4,9 g ZnS menurut reaksi tersebut pada tekanan tetap A 22 kj B 44 kj C 66 kj D 77 kj E 122 kj 16 Hidrazin cair N 2 H 4 sering dipakai sebagai bahan bakar roket Dari perubahan entalpi reaksi pembakaran berikut: ½N 2 (g) + O 2(g) NO 2(g) ΔH = a H 2(g) + ½O 2(g) H 2 O (g) ΔH = b N 2 H 4(l) + 3O 2(g) 2NO 2(g) + 2H 2 O (g) ΔH = c maka ΔHf o hidrazin A 2 (a + b) + c B 2 (a + b) - c C a + b - c D 2a - b - c E 2a - c -2b 17 Penguraian 1 mol padatan CaCO 3 menjadi padatan CaO dan CO 2 pada 1 atm dan 298 K memerlukan kalor sebesar 177,8 kj Perubahan energi dalam (ΔU) reaksi penguraian ini A 175,3 kj B -175,3 kj C 177,8 kj D -177,8 kj E 0 18 Senyawa oksigen difluorida sangat reaktif, menghasilkan gas oksigen dan asam fluoride jika direaksikan dengan air: OF 2(g) + H 2 O (g) O 2(g) + 2HF (g) ΔH = -318 kj Jika diketahui energi ikatan O-H, O=O, dan H-F berturut-turut 463, 498, dan 565 kj/mol, maka energi disosiasi ikatan O-F pada OF 2 A 192 kj/mol

23 B 231 kj/mol C 367 kj/mol D 465 kj/mol E 542 kj/mol 19 Sejumlah 9,2 g etanol dipanaskan pada 1 atm dan 25 o C sehingga berubah menjadi uapnya pada 78,3 o C kalor jenis rata-rata etanol adalah 113 J/molK, kalor penguapan etanol 39,3 kj/mol, dan titik didih normal etanol adalah 78,3 o C pada 1 atm Perubahan entropi pada proses tersebut A 9,7 J/K B 12,3 J/K C 17,8 J/K D 26,1 J/K E 31,4 J/K 20 Diketahui data energi ionisasi pertama sampai energi ionisasi keempat untuk logam M berturut-turut: 590, 1145, 4942, dan 6466 kj/mol Jika logam M membentuk garam klorida, maka rumus empiris garam tersebut A MCl B MCl 2 C MCl 3 D M 2 Cl 3 E MCl 4 Bagian B: 4 Soal Uraian 1 Pada minuman ringan tanpa karbonat asam sitrat (H 3 C 6 H 5 O 7 ) yang jumlahnya tidak diketahui, asam sitrat bereaksi dengan NaOH sesuai dengan persamaan berikut: H 3 C 6 H 5 O 7(aq) + 3NaOH (aq) Na 3 C 6 H 5 O 7(aq) + 3H 2 O (l) Jika 100 ml minuman tersebut memerlukan 0,34 mmol NaOH untuk menetralkan semua asam sitrat yang ada, a Hitung ekivalen NaOH yang diperlukan! b Hitung jumlah mol asam sitrat yang ada dalam 100 ml minuman tersebut! c Hitung massa asam sitrat yang terdapat dalam 100 ml minuman tersebut! 2 Gas ideal monoatomik sebanyak 2 mol berada pada tekanan 3 atm dan 350 K Gas tersebut kemudian diekspansi secara reversibel dan isoterm sampai volumenya menjadi 2 kali lipat volume awal a Hitung ΔU proses tersebut! b Hitung w proses tersebut! c Hitung q proses tersebut! d Hitung ΔH proses tersebut! e Hitung perubahan entropi proses tersebut! f Hitung ΔG proses tersebut! 3 Perhatikan reaksi pembentukan N 2 O 5(s) berikut: 2NO 2(g) + ½O 2(g) N 2 O 5(g) Untuk reaksi ini, ΔH o = -55,1 kj, ΔS o = -227 J/K, ΔHf o NO 2(g) = 33,2 kj/mol, S o NO 2(g) = 239,7 J/molK, dan S o O 2 = 205,1 J/molK a Hitung kalor yang dihasilkan pada reaksi tersebut jika 11,5 g NO 2 telah bereaksi! b Hitung ΔHf o dari N 2 O 5(g)! c Hitung S o N 2 O 5(g)! d Hitung ΔG o reaksi tersebut pada 25 o C! e Dengan menganggap ΔH dan ΔS reaksi tersebut tidak berubah terhadap suhu, jelaskan perubahan kespontanan reaksi tersebut terhadap kenaikan suhu! 4 Sisa dari Supernova E yang berjarak tahun cahaya dari Bumi, diketahui memiliki kandungan oksigen milyaran kali lebih banyak daripada kandungan oksigen di Bumi Karena suhu yang sangat tinggi (jutaan K), atom oksigen dalam supernova tersebut mengalami ionisasi berkali-kali sehingga terjadi spesi yang mirip atom H(O 7+ ) Keberadaan ion ini

24 terdeteksi dari garis Lyman-nya yang spesifik (transisi dari n = 2 ke n = 1) a Hitung panjang gelombang garis Lyman ion O 7+ tersebut! b Unsur lain dalam keadaan serupa hidrogen yang juga terdapat pada supernova tersebut memiliki garis Lyman dengan panjang gelombang 1,2 x 10-9 m Tentukan nama unsur tersebut! Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2005/2006 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1 Dengan menggunakan Hukum Dulong dan Petit didapat massa atom relatif kira-kira dari suatu unsur Kemudian dengan mereaksikan dengan 1 ekivalen oksigen (8 g) didapat massa atom relatif yang sebenarnya Cara ini paling sederhana dan tepat Jawaban: C 2 Reaksi yang terjadi pada mineral adalah: Na 2 CO 3 NaHCO 3 2H 2 O + 4CaCl 2 4CaCO 3 + 6NaCl + 2HCl + 4H 2 O Berdasarkan reaksi di atas: n mineral =, / 0,05 mol CaCl 2 = mol mineral (perbandingan koefisien) = x 0,05 mol = 0,1 mol g CaCl 2 = 0,1 mol z 111 g/mol = 11,1 g Jawaban: C 3 Reaksi dekomposisi: MCO 3(s) MO (s) + CO 2(s) Berdasarkan persamaan di atas: Mol CO 2 =, / 0,0149 Mol MCO 3 = mol CO 2 (perbandingan koefisien) = 0,0149 mol w M dalam MCO 3 = w MCO 3 nmr MCO 3 = 1,871 g (0,0149 mol x(m (16)) = 0,977 g, Mr MCO 3 = = 65,5 g/mol, Jawaban: E 4 Berdasarkan hamburan Rutherford, dapat disimpulkan bahwa inti memiliki ukuran yang sangat kecil dibandingkan dengan ukuran atom Jawaban: B 5 Nomor atom Zn = 30 Karena bermuatan +3, terbentuk ion Zn 3+ yang melepaskan 3 buah elektron sehingga elektron total menjadi 27 Sehingga konfigurasinya: 30Zn 3+ = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 4s 0 atau [Ar] 3d 9 4s 0 Jawaban: A 6 70% hasil = 5,52 g 100% hasil = 7,885 g (hasil yang seharusnya didapat) Reaksi sintesis: 3NaBH 4 + 4BF 3 3NaBF 4 + 2B 2 H 6 Berdasarkan persamaan reaksi di atas: Mol diboran =, / 0,28 Mol NaBH 4 = 3/2 mol diboran (perbandingan koefisien) = 0,42 mol w NaBH 4 = n Mr NaBH 4 = 0,42 mol x 38 g/mol =15,96 g Jawaban: E 7 Persamaan reaksi pembentukan gas HCN adalah

25 CH 4 + NH 3 HCN + 3H 2 Berdasarkan hipotesis Avogadro, gas-gas yang memiliki volume sama, jumlah molekul gas juga akan sama Dengan demikian, gas-gas yang tersebut memiliki jumlah mol yang sama Reaksi pembentukan HCN: CH 4 + NH 3 HCN + 3H 2 5L 2L - - 2L 2L 2L 6L Jawaban: 8 Penentuan koefisien masing-masing komponen reaksi dilakukan dengan cara penyetaraan reaksi redoks Reaksi setengah sel: 2-5CO 2 O 4 10CO e - 2MnO H e - 2Mn H 2 O 2MnO CO 2 O H + 2Mn CO 2 + 8H 2 O Jadi koefisien reaksi untuk CO 2 O dan MnO 4 adalah 5 dan 2 Jawaban: A 9 Cirri reaksi redoks adalah terjadinya bilangan oksidasi pada reaktan yang beraksi Pereaksi akan mengalami reduksi dan oksidasi Perhatikan reaksi (1) Ba pada sebelah kiri memiliki biloks sebesar 2+, sedangkan pada sebelah kanan (produk) juga memiliki biloks yang sama Hal yang sama terjadi pada ion H +, Cl -, dan OH - Reaksi tersebut disebut sebagai reaksi metatesis Pada 2, 3, dan 4, masingmasing pereaksi mengalami perubahan bilangan oksidasi Jawaban: C 10 Bilangan kuantum: n : n 1 = 2, n 2 = 2, n 3 = 3, n 4 = 4 l : s = 0, p = 2, d = 3, f = 4 m : s : = + ½, = - ½ Analisis opsi: A 1, 0, 0, -½ 1s 2 = boleh B 1, 1, 0, +½ 1p 2 = tidak boleh E 3, -2, 0, -½ tidak boleh, karena tidak ada i = -2 Jawaban: A 11 Ketiga 25nergy tersebut terletak dalam 1 periode kedua: Li, Be, B, C, N, O, F, Ne Di dalam 1 periode, semakin ke kanan, jari-jari atommakin kecil, akibatnya gaya tarik inti terhadap elektron semakin besar, sehingga 25nergy ionisasi (25nergy yang dibutuhkan untuk melepas 1 elektron di kulit terluar dalam keadaan gas) semakin besar Urutannya: Li < Be < B < C < N < O < F < Ne Logika sederhananya demikian, akan tetapi Be dan N memiliki konfigurasi elektron penuh (Be: 1 s2 2 s2 ) dan ½ penuh (N: 1 s2 2 s2 2p 3 ) yang menyebabkan elektron valensinya cenderung lebih stabil, sehingga 25nergy ionisasinya relative lebih besar, sehingga urutan kenaikan 25nergy ionisasinya adalah Li < Be > B < C < N > O < F < Ne Jawaban: A 12 Berdasarkan teori atom Bohr: Untuk Li: Atom yang mirip adalah Mg11+: Jawaban: D 13 Perlu diketahui bahwa kelimpahan 36 Cl sangat kecil dan pengaruhnya terhadap Ar Cl sangat kecil, sehingga bisa dikatakan Cl hanya memiliki 2 isotop: 35 Cl dan 37 Cl Berdasarkan perhitungan kelimpahan isotop: 35,5 = (x[35]) + ([1 - x][37]) X = ( 35 Cl) = 0,75 ( 37 Cl) = 0,25 35 Cl : 37 Cl = 3 : 1 Jawaban: D 14 Proses pendidihan merupakan proses reversibel pada suhu tetap (isoterm reversibel) Berdasarkan hukum termodinamika yang kedua, didapat: ΔS ΔH T 630K T 93,65 C 2, 1, 2, +½ 2p 5 = tidak boleh, karena tidak ada m = K = 357 o C D 3, 2, -2, 0 3d = tidak ada, karena tidak ada s = 0 Jawaban: A

26 15 Perhatikan persamaan reaksi berikut: 2ZnS (s) + 3O 2(g) 2ZnO (s) + 2SO 2(g) ΔH = -879 kj Makna dari persamaan reaksi tersebut: - ΔH bersifat negatif menandakan reaksi eksoterm, di mana pada reaksi tersebut dikeluarkan panas sebesar ΔH - Koefisien ZnS berjumlah 2 yang menandakan bahwa panas yang dihasilkan dari pembakaran 2 mol ZnS berjumlah 879 kj Jika ZnS sebanyak 4,9 g dibakar: Mol ZnS =,, / = 0,05 mol q = -439,5 kj/mol x 0,05 mol = -21,975 kj Jawaban: A 16 ΔH 0 f hidrazin adalah pembentukan 1 mol hidrazin dari unsur-unsurnya reaksi pembentukan hidrazin adalah: N 2(g) + 2H 2(g) N 2 H 4(l) Dengan menggunakan reaksi-reaksi di atas, berdasarkan Hukum Hess didapat: 2NO 2(g) + 2H 2 O (g) N 2 H 4(l) + 3O 2(g) ΔH = -c N 2(g) + 2O 2(g) 2NO 2(g) ΔH = 2a 2H 2(g) + O 2(g) 2H 2 O (g) ΔH = 2b N 2(g) + 2H 2(g) N 2 H 4(l) ΔH = 2a + 2b - c Jawaban: B 17 Perhitungan energi dalam: ΔU = q + w Reaksi penguaraian memerlukan kalor, sehingga: q = 117,8 kj reaksi pada beda fasa dan volume tak hingga, sehingga: w = - nrt = (1)(8,314)(298) = 2,48 kj Maka: ΔU = 117,8 + (-2,48) = 175,32 kj Jawaban: A 18 Berdasarkan hukum pertama termodinamika didapat: ΔH = ([O=O] + 2[H-F]) (2[O-F]) + (2[H-O]) -318 = (2[O-F] + 2[463]) ([498] + 2[565]) [O-F] = 192 kj Jawaban: A 19 Perhatikan mekanisme penguapan etanol berikut: ΔS 1 = Cp ln ΔS 2 = ΔS = ΔS 1 + ΔS 2 = Cp ln = 113 ln +, +, = 113,03 J/k Jawaban: - 20 Untuk menentukan rumus empiris garam klorida M, harus diketahui terlebih dahulu elektron valensi logam Dari data energi ionisasi, bisa dilihat perbedaan energi ionisasi ke-1 sampai ke-4 Ketika semua elektron valensi lepas, konfigurasi elektron menjadi stabil, akibatnya energi ionisasi selanjutnya sangat besar Dari data, energi ionisasi ke-2 dan ke- selisihnya besar sehingga disimpulkan elektron valensi m = 2 Maka: M 2+ + Cl - MCl 2 Jawaban: B

27 Bagian B: 4 Soal Uraian 1 a Hitung ekivalen NaOH yang diperlukan! Na Na + + e - Ekivalen = w/me ME = Mr/e - Ekivalen = w/mr x e - ekivalen = mol x e - 1 mol Na = 1 ekivalen Na (Na = 1 e - ) Maka 0,34 mmol Na = 3,4 x 10-4 ekivalen b Hitung jumlah mol asam sitrat yang ada dalam 100 ml minuman tersebut! Asam sitrat merupakan asam berbasa 3, maka: Ekivalen asam sitrat = 3 x mol asam sitrat Ekivalen NaOH = ekivalen asam sitrat = 3,4 x 10-4 ekivalen Mol asam sitrat = 1/3 ekivalen asam sitrat = 1/3 x 3,4 x 10-4 mol = 1,13 x 10-4 mol c Hitung massa asam sitrat yang terdapat dalam 100 ml minuman tersebut! w = n x Mr w = 1,13 x 10-4 mol x 192 g/mol w = 2,17 x 10-2 g 2 Reaksi tersebut bersifat isoterm reversibel, maka: ΔU = 0 ΔH = 0 0 ΔG = ΔH TΔS a Hitung ΔU proses tersebut! ΔU = 0 Karena energi dalam, proses ini merupakan fungsi suhu Proses ini berlangsung pada suhu konstan, maka energi dalamnya 0 b Hitung w proses tersebut! = 2 x 8,314 x 350 x ln = J c Hitung q proses tersebut! ΔU = q + w 0 = q + (-4034) q = 4034 J d Hitung ΔH proses tersebut! ΔU = ΔH = 0 e Hitung perubahan entropi proses tersebut! ΔS q ,525J/K T 350 f Hitung ΔG proses tersebut! ΔG = ΔH TΔS = 0 350(11,525) =-4034 J 3 a Hitung kalor yang dihasilkan pada reaksi tersebut jika 11,5 g NO 2 telah bereaksi! 11,5 0,25 46 / ΔH o reaksi = -55,1 kj/2 mol NO 2 (karena koefisien NO 2 = 2), maka kalor yang dihasilkan: Q = 0,25 mol x (-55,1)/2 = -6,8875 kj b Hitung ΔHf o dari N 2 O 5(g)! ΔHf o = [ΔHf o N 2 O 5 ] [2(ΔHf o NO 2 ) + ΔHf o O 2 ] -55,1 = = [ΔHf o N 2 O 5 ] [2(33,2) + 0] ΔHf o N 2 O 5 = 11,3 kj/mol c Hitung S o N 2 O 5(g)! ΔS o = S o N 2 O 5 [S o N 2 + S o O 2 ] -227 = S o N 2 O 5 [2(239,7) + ½ (205,1)] S o N 2 O 5 = 354,95 J/mol d Hitung ΔG o reaksi tersebut pada 25 o C! ΔG o = ΔH o TΔS = (217) = J/mol e Dengan menganggap ΔH dan ΔS reaksi tersebut tidak berubah terhadap suhu, jelaskan perubahan kespontanan reaksi tersebut terhadap kenaikan suhu!

28 ΔG o = ΔH o TΔS Karena ΔH o = negatif dan TΔS = negatif, maka semakin besar suhu, semakin positif nilai ΔG o sehingga reaksi semakin tidak spontan 4 a Hitung panjang gelombang garis Lyman ion O 7+ tersebut! tersebut memiliki garis Lyman dengan panjang gelombang 1,2 x 10-9 m Tentukan nama unsur tersebut! ,210 1, Z 7 Jadi, unsur tersebut adalah Nitrogen 8 1, λ = 1,8977 x 10-9 m b Unsur lain dalam keadaan serupa hidrogen yang juga terdapat pada supernova UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2006/2007 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1 Suatu senyawa oksida mengandung 84% unsur X masaa ekivalen logam X A 84 B 50 C 42 D 25 E 16 2 Sejumlah 6,0 g sampel suatu senyawa oksida hanya terdiri dari Mn dan O Bila diketahui sampael tersebut mengandung 3,20 g O, maka rumus empiris senyawa tersebut A MnO B Mn 2 O 3 C MnO 4 D Mn 2 O 5 E Mn 2 O 7 3 Di antara reaksi berikut, reaksi yang sudah setara A Sn + 2HNO 3 SnO 2 + 2NO 2 +H 2 O B 12Cr + 3S 8 6Cr 2 S 8 C CH 3 CHO + 5 / 2 O 2 2CO 2 + 2H 2 O D 3Ag + NO H + 3Ag + + NO + 2H 2 O E Na 2 S 2 O 3 + I 2 Na 2 S 4 O 6 + 2NaI 4 Ke dalam seuatu rekator dimasukkan campuran larutan yang masing-masing mengandung 25,9 g NiCl 2 dan 10 g NaOH Hasil reaksinya A 11,6 g NiO(OH) 2 B 9,72 g NiCl 2 C 16,0 g NaOH D 16,0 g NaCl E 162,5 g Ni(OH) 2 5 Sampel garam karbonat (MCO 3 ) sebanyak 2,500 g dipanaskan dan terdekomposisi menjadi 1,215 g oksida (MO) dan 0,656 g gas CO 2, sesuai dengan reaksi berikut:

29 MCO 3(s) MO (s) + CO 2(g) Kemurnian sampel dan Ar logam M berturutturut A 75% dan 65 B 75% dan 40 C 25% dan 50 D 50% dan 65 E 25% dan 60 6 Di industri, Titanium dibuat dengan mereaksikan titanium (IV) klorida dengan lelehan magnesium pada suhu antara o C menurut reaksi: TiCl 4 + 2Mg Ti + 2MgCl 2 Jika sebanyak 3,54 x 10 7 g TiCl 4 direaksikan dengan 1,13 x 10 7 g Mg, maka jumlah Ti yang dihasilkan A 8,93 x 10 6 g B 1,87 x 10 5 g C 4,65 x 10 5 g D 2,87 x 10 6 g E 8,93 x 10 5 g 7 Reaksi antara ion oksalat dan ion klorat daam larutan asam adalah: C 2 O Cl - ClO CO 2 Koefisien reaksi untuk C 2 O 4 2- dan ClO 3 - dalam reaksi yang telah setara, berturut-turut A 3 dan 1 B 3 dan 6 C 5 dan 2 D 5 dan 10 E 5 dan 8 8 Suatu mineral Na 2 CO 3 NaHCO 3 2H 2 O (Mr = 226 g/mol) mengandung ion karbonat sebanyak 0,40 mol berapa massa CaCl 2 minimum yang diperlukan untuk mengendapkan semua ion karbonat tersebut? A 16,0 g B 22,2 g C 44,4 g D 88,8 g E 444 g 9 Pada suhu dan tekanan tertentu, proses yang pasti berlangsung spontan adalah proses dengan nilai A ΔH < 0 dan ΔS < 0 B ΔH < 0 dan ΔS > 0 C ΔH > 0 dan ΔS < 0 D ΔH > 0 dan ΔS > 0 E ΔH > 0 dan ΔS = 0 10 Proses yang menurunkan entropi A Pembekuan air B Pemanasan air C Peluruhan zat radioaktif D Pelarutan gula dalam air E Pembakaran gula dalam tubuh 11 Bila 1 mol air diuapkan pada suhu 100 o C dan 1 atm, maka berlaku A ΔH < 0, ΔG = 0, ΔS < 0 B ΔH = 0, ΔG = 0, ΔS = 0 C ΔH = 0, ΔG < 0, ΔS > 0 D ΔH > 0, ΔG < 0, ΔS > 0 E ΔH > 0, ΔG = 0, ΔS > 0 12 Suatu sistem gas dipanaskan dengan menerima kalor sebesar 200 J untuk melakukan kerja sebesar 160 J Perubahan energi dalam system tersebut A 360 J B 200 J C 160 J D 40 J E -40 J 13 Bila diketahui kalor pembakaran standar gas metana (CH 4 ), CO 2(g), dan H 2 O (l) berturut-turut adalah -212, -94, dan -68,3 kkal/mol, maka kalor pembakaran gas metana tersebut A -49,7 kkal/mol B -18,6 kkal/mol C 18,6 kkal/mol D 49,7 kkal/mol

30 E 169,4 kkal/mol 14 Sebanyak 34,2 g balok aluminium suhunya dinaikkan dari 22,3 o C menjadi 27,7 o C dengan cara menambahkan kalor sebanyak 166 J ke dalamnya Berapakah kalor jenis aluminium dalam J/gK? A 31,0 B 26,0 C 1,00 D 0,90 E 0,18 15 Diketahui entalpi reaksi 2P (s) + 3Cl 2(g) 2PCl 3(g) adalah ΔH = -574 kj, dan reaksi 2P (s) + 5Cl 2(g) PCl 5(g) adalah ΔH = -887 kj, hitung entalpi untuk reaksi PCl 3(g) + Cl 2 PCl 5(l) A -157 kj B -313 kj C kj D 1461 kj E 222 kj 16 Berdasarkan teori atom Bohr, perbandingan energi kulit elektron tingkat kedua ion Li 2+ dan energi kulit elektron tingkat kedua ion B 4+ A 1 : 4 B 2 : 9 C 3 : 5 D 9 : 16 E 9 : Di antara pernyataan di bawah ini, manakah yang tidak benar? A Model atom Bohr didasarkan kepada teori kuantisasi energi yang dikemukakan oleh Bagian B: 5 Soal Uraian 1 Pembakaran 1,426 g senyawa organic yang hanya mengandung karbon, hidrogen, dan oksigen, menghasilkan 1,394 g karbon dioksida dan 0,2855 g air Plank B Teori atom Bohr berhasil menjelaskan spectrum aton hidrogen C Penemuan inti atom oleh Rutherford mendorong lahirnya model atom Bohr D Teori Schrodinger menggambarkan selektron bergerak mengelilingi inti dalam lintasan berbentuk orbit E Lyman, Balmer, Paschen, dam Bracket adalah penemu spektrum atom hidrogen 18 Bilangan kuantum magnetik dari orbital 4d A 0, +1 B 0, +1, +2 C 0, +1, +2, +3 D 0, +1, +2, +3, +4 E 0, +1, +2, +3, +4, Konfigurasi elekrton pada tingkat dasar dari logam Cu dalam fasa uap A [Ar] 3d 9 4s 2 B [Ar] 3d 10 4s 1 C [Ar] 3d 4 4s 1 D [Ar] 3d 6 4s 2 E [Ar] 3d 5 4s 1 20 Energi ionisasi unsur X (dalam kj/mol) berturut-turut adalah 495,5; 4560; 6900; 13400; 16600; dan Jika unsur X tersebut bereaksi dengan klor, maka senyawa yang akan terbentuk A XCl B XCl 2 C XCl 3 D XCl 5 E X 2 Cl a Hitung mol karbon dioksida dan mol air hasil pembakaran tersebut! b Hitung massa (gram) karbon dan hidrogen dalam sampel asal! c Tentukan rumus molekul senyawa tersebut

31 jika massa molarnya 135 g/mol! 2 Suatu oksida logam dengan berat 7,38 g diuraikan secara kualitatif menghasilkan 6,84 logam murni Kapasitas panas dari logam tersebut adalah 0,0332 kal/g/k a Tentukan massa ekivalen logam tersebut! b Tentukan massa atom relatif kira-kira berdasarkan data kalor jenis! c Tentukan massa atom relatif yang tepat dari logam tersebut! 3 Diketahui gas metana (CH 4 ) bereaksi dengan gas CO membentuk etanol cair (C 2 H 5 OH) Bila diketahui kalor pembentukan standar CH 4(g), CO 2(g), dan C 2 H 5 OH (l) berturut-turut adalah -18,6; -94; dan -66 kkal/mol, hitung: a Perubahan entalpi standar reaksi tersebut! b Perubahan energi dalam pada reaksi tersebut! c Perubahan entalpi reaksi tersebut pada 400 K, bila diketahui Cp reaksi tersebut adalah 42 kkal/mol! 4 Diketahui data termodinamika zat-zat terangkum dalam table berikut: Zat ΔHf o (kj/mol) ΔS o (J/molK) Cp o (J/molK) CO 2(g) -393,5 213,8 37,1 CH 4(g) -74,6 186,3 35,7 C 2 H 6(g) -84,0 229,2 52,5 H 2 O (l) -285,8 70,0 75,3 H 2 O (g) -241,8 188,8 33,6 O 2(g) 0,0 205,2 29,4 a Hitung jumlah mol metana dalam 92 g campuran metana dan etana dengan perbandingan 1 : 1! b Hitung perubahan entalpi reaksi pembakaran campuran gas di atas! c Hitung perubahan entropi reaksi pembakaran campuran gas di atas! d Hitung perubahan energi bebas Gibbs reaksi pembakaran campuran gas di atas pada keadaan standar! 5 a Hitung panjang gelombang garis ke-5 dari deret Lyman dan garis ke-5 dari deret Balmer pada spektrum atom hidrogen! b Hitung energi dari garis ke-5 deret Lyman dan deret Balmer tersebut! c Gambar garis pertama dan garis ke-5 dari kedua deret tersebut di atas pada diagram tingkat energi! Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2006/2007 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1 Perhitungan berikut berdasarkan konsep ekivalen: Unsur X = 84 Unsur O = 16 Ekivalen O = 16/8 = 2 (8 adalah massa ekivalen dari O) Dalam setiap senyawa: ekivalen senyawa penyusunnya adalah sama, sehingga: Ekivalen X = 2 Ekivalen X = w / massa ekivalen 2 = 84 / massa ekivalen Massa ekivalen = 42 Jawaban: C 2 n Mn : n O = 2,8/55 : 3,2/16 = 0,05 : 0,2 = 1 : 4 Jawaban: C 3 Berdasarkan hukum kekekalan massa Lavoiser, massa sebelum dan sesudah reaksi haruslah

32 sama Untuk itu, diperlukan penyetaraan jumlah reaktan dan produk, salah satunya dengan menyetarakan koefisien reaksi Reaksi C koefisien reaksinya sudah setara (jumlah atom sebalah kiri dan kanan sama) Jawaban: C 4 Mol NiCl 2 =,, / = 0,2 mol Mol NaOH = / = 0,25 mol Berdasarkan konsep mol: 2NaO Ni(OH 2Na NiCl H ) 2 Cl 0,2 0, ,12 0,12 0,125 0, ,07 0,12-0, Maka pada akhir reaksi terdapat 0,125 mol Ni(OH) 2 yang beratnya sebesar 11,6 g Jawaban: A 5 Perhitungannya: w MO + w CO 2 = w MCO 3 (hukum kekekalan massa) w MCO 3 = 1, ,656 = 1,871 g % MCO 3 = 1,871 / 2,50 x 100% = 74,84% Reaksi: MCO 3(s) MO (s) + CO 2(s) Mol CO 2 = mol CO 2 = 0,0149 mol (perbandingan koefisien) Mol CO 2 = 0,656 g / 44 g/mol = 0,0149 mol w MCO 3 = n x Mr 1,871 g = 0,0149 x (Ar M + Ar C + 3 Ar O) = 0,0149 x (Ar M ) Ar M = 65,5 Jawaban: A 6 Mol TiCl 4 = 3,54 x 10 7 g / 190 g/mol = 1,86 x 10 5 mol Mol Mg = 1,13 x 10 7 g / 24 g/mol = 4,7 x x10 5 mol Perhatikan reaksi berikut: TiCl 4 + 2Mg Ti + 2MgCl 2 1,86 4,7 x x ,86 3,72 1,86 x 10 5 x 10 5 x ,86 x 10 5 w Ti = n x Mr w Ti = 1,86 x 10 5 mol x 48 g/mol w Ti = 8,93 x 10 6 Jawaban: A 7 Penyetaraan reaksi redoks: 5C 2 O e - 10CO 2 2Cl - + 2H 2 O 2ClO H e - 5C 2 O Cl - + 6H 2 O 10CO 2 + 2ClO H + Jadi koefisien reaksi untuk C 2 O 2-4 dan Cl - dalam reaksi yang telah setara berturut-turut adalah 5 dan 2 Jawaban: C 8 Reaksi pengendapan yang terjadi: CO CaCl 2 CaCO 3 + 2Cl - Mol CO 2-3 = 0,4 mol Mol CaCl 2 = mol CO 2-3 = 0,4 mol (Perbandingan koefisien) w CaCl 2 = n x Mr = 0,4 mol x 111 g/mol = 44,4 g Jawaban: C 9 Syarat agar reaksi berlangsung secara spontan adalah ΔG < 0 ΔG = ΔH TΔS Agar ΔG pasti bernilai negatif maka haruslah ΔH < 0 dan ΔS > 0 Jawaban: B Secara sederhana, makna dari entropi adalah derajat ketidakteraturan Perhatikan proses pembekuan air: air berubah fasa dari cair menjadi padat, susunan molekulnya lebih teratur pada spesi padat disbanding spesi cair, sehingga dapat dikatakan mengalami penurunan entropi Jawaban: A Pada proses penguapan air pada suhu tetap: - ΔH > 0 karena dibutuhkan sejumlah energi untuk menguapkan air - ΔG = 0 karena penguapan air pada titik didihnya merupakan reaksi kesetimbangan - ΔS > 0 karena terjadi peningkatan derajat ketidakteraturan Jawaban: E Perhitungan pada proses di atas adalah: ΔU = q + w

33 q = 200 J (karena menerima kalor) w = -160 J (karena melakukan kerja) Sehingga: ΔU = (-160) = 40 J Jawaban: D Reaksi yang terjadi adalah: CH 4(g) + 2O 2(g) 2CO 2(g) + 2H 2 O (l) ΔH = -212 kkal/mol ΔH = [ΔH fco2 + 2ΔH f H 2 O] -[ΔH f CH 4 ] -212 = [ (-68,3)] -[ΔH f CH 4 ] ΔH f CH 4 = -18 kkal/mol Jawaban: B Perhitungan penentuan kalor jenis: Q = m C ΔT 166 J = 34,2 gr C (27,7 22,3) o C C = 0,9 J/g o C Jawaban: D Berdasarkan hukum Hess: PCl 3(g) P (s) + 3/2 Cl 2(g) ΔH = 287 kj P (s) + 5/2 Cl 2(g) PCl 5(l) ΔH = -444 kj PCl 3(g) + Cl 2(g) PCl 5(l) ΔH = -157 kj Jawaban: A Berdasarkan teori atom Bohr: En = A Z 2 /n 2 Pada Li 2+ : En = A (3) 2 /(2) 2 = 9/4 A Pada B 4+ : En = A (5) 2 /(2) 2 = 25/4 A Perbandingannya adalah 9/4 : 25/4 = 9 : 25 Jawaban: E Dapat disimpulkan bahwa Teori Schrodinger bukan menggambarkan elektron bergerak mengelilingi inti dalam lintasan berbentuk orbit Jawaban: D Bilangan kuantum ini menggambarkan orientasi orbital dalam ruang Untuk l = 2 (elektron d) memiliki bilangan kuantum magnet -2,-1, 0, 1, 2 Jawaban: B Atom Cu memiliki jumlah elektron 29, maka konfigurasi adalah: 29Cu = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 10 Perhatikan konfigurasi 4s 1 3d 10, cenderung demikian dengan tujuan mencapai penuh orbital 3d Jawaban: B Sederhananya, penentuan bilangan oksidasi unsur X dengan cara melihat selisih energi ionisasi pada elektron di kulit X Selisih yang terbesar merupakan batas elektron terluar atom X Perhatikan perbedaan energi ionisasi ke-1 dan ke-2 pada atom X Selisihnya merupakan yang paling besar Disimpulkan bahwa atom X memiliki bilangan oksidasi sebesar +1 Dengan demikian: X + + Cl - XCl Jawaban: A Bagian B: 5 Soal Uraian 1 a Hitung mol karbon dioksida dan mol air hasil pembakaran tersebut! Mol CO 2 = 1,394 g / 44 g/mol = 0,03168 mol Mol H 2 O = 0,2855 g/ 18 g/mol = 0,01586 b Hitung massa (gram) karbon dan hidrogen dalam sampel asal! Massa Karbon = 0,03168 mol x 12 g/mol = 0,3823 g Massa hidrogen = 0,01586 mol x 2 g/mol = 0,03172 g c Tentukan rumus molekul senyawa tersebut jika massa molarnya 135 g/mol! Perbandingan C, H, dan O = 0,03823/12 : 0,03172/1 : 1,01198/16 = 0,0318 : 0,03172 : 0,063 = 1 : 1 : 2 Massa molar (CHO 2 )n = 135, n = 3 Rumus molekul: C 3 H 3 O 6

34 Dengan demikian didapat rumus empiris C 2n H n O z Mr senyawa tersebut adalah 135, maka rumus yang sesuai adalah C 8 H 7 O 2 2 a Tentukan massa ekivalen logam tersebut! Massa oksigen: w = 7,38 g 6,84 g = 0,54 g Ekivalen oksigen: E = =, = 0,0675 ekivalen Ekivalen logam = ekivalen oksigen, maka: 0,0675 =, ME = 101,33 g/ekivalen b Tentukan massa atom relatif kira-kira berdasarkan data kalor jenis! Berdasarkan Hukum Dulong dan Petit: 0,0332 kal/gk = 0,1387 J/gK, =, Ar kira-kira = = 193,22, / c Tentukan massa atom relatif yang tepat dari logam tersebut! Ekivalen logam =, 2, Sehingga Ar tepat = 101,33 x 2 = 202,66 g/mol 3 a Perubahan entalpi standar reaksi tersebut! Reaksi: 3CH 4 + CO 2 2C 2 H 5 OH ΔH = [2(-66)] [3(-18,6) + (-94)] = 17,8 kkal/mol b Perubahan energi dalam pada reaksi tersebut! ΔU = q + w = ΔH nrt = 17,8 kkal [(-2)8, ,24] kal = 1107,26 kkal c Perubahan entalpi reaksi tersebut pada 400 K, bila diketahui Cp reaksi tersebut adalah 42 kkal/mol! ΔH 2 ΔH 1 = CpΔT ΔH 2 = 17,8 + (424000, ) = 21,83 kkal 4 a Hitung jumlah mol metana dalam 92 g campuran metana dan etana dengan perbandingan 1 : 1! Jika perbandingan metana dan etana 1 : 1 dengan berat total 92 g, maka berat metana adalah 46 g, sehingga: nch 4 = = = 2,875 mol nc 2 H 6 = = = 1,533 mol b Hitung perubahan entalpi reaksi pembakaran campuran gas di atas! Reaksi pembakaran: CH4 (g) + 2O 2(g) CO 2(g) + 2H 2 O (g) (1) C2H6 (g) + 7/2 O 2(g) 2CO 2(g) + 3H 2 O (g) (2) Entalpi standar: Reaksi (1): ΔH 2 = [ΔH f CO 2 + 2ΔH f H 2 O] [ΔH f CH 4 ] = [-393,5 + 2(-241,8)] [-74,6] = -802,5 kj/mol ΔH 2 = -802,5 kj/mol x 2,875 mol = -2307,2 kj Reaksi (2): ΔH 1 = [2ΔH f CO 2 + 3ΔH f H 2 O] [ΔH f C 2 H 6 ] = [2(-393,5) + 3(-241,8)] -[84] = -1428,4 kj/mol ΔH 1 = -1428,4 kj/mol x 1,533 mol = -2189,7 kj ΔH = ΔH 1 + ΔH 2 = -2307,2 kj + (-2189,7 kj) = -4496,9 kj c Hitung perubahan entropi reaksi pembakaran campuran gas di atas! Reaksi (1): ΔS 1 = [ΔS CO 2 + 2ΔS H 2 O] [ΔS CH 4 + 2ΔS O 2 ] = [213,8 + 2(188,8)] [186,3 + 2(205,2)] = -5,3 J/molK ΔS 1 = -5,3 J/molK x 2,875 mol = -15,24 J/K Reaksi (2): ΔS 2 = [2ΔS CO 2 + 3ΔS H 2 O] [ΔS CH 4 + 7/2ΔS O 2 ]

35 = [2(213,8) + 3(188,8)] [186,3 + 7/2(205,2)] = 89,5 J/molK ΔS 2 = 89,5 J/molK x 1,533 mol = 137,2 J/K ΔS = ΔS 1 + ΔS 2 = -15,24 J/K + 137,2 J/K = 121,96 J/K d Hitung perubahan energi bebas Gibbs reaksi pembakaran campuran gas di atas pada keadaan standar! ΔG = ΔH TΔS = (298)(121,96) = J 5 a Hitung panjang gelombang garis ke-5 dari deret Lyman dan garis ke-5 dari deret Balmer pada spektrum atom hidrogen! Perhitungan penentuan panjang gelombang di hitung dengan: = R Pada deret Lyman: = R = 1,9074 x 107 λ = 5,28 x 10-6 m Pada deret Balmer: = R = 1,9074 x 107 λ = 4,24 x 10-7 m b Hitung energi dari garis ke-5 deret Lyman dan deret Balmer tersebut! Perhitungan energi: E = Pada deret Lyman: E =, = 7,86 x J, c Gambar garis pertama dan garis ke-5 dari kedua deret tersebut di atas pada diagram tingkat energi! (Lihat: Hiskia Ahmad Struktur Atom, Struktur Molekul, dan Sistem Periodik) UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2007/2008 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1 Jika 1,2 g unsur A habis direaksikan dengan 4 g unsur B, akan terbentuk 2 g senyawa X Berat maksimum senyawa X yang dapat diperoleh dari 4 g unsur B dengan unsur A berlebih A 2 g B 4 g C 6 g D 8 g E 10 g 2 Suatu logam X mempunyai kalor jenis 0,24 J/gK Jika logam ini dapat membentuk senyawa X 2 O 3, maka massa ekivalen yang paling mungkin untuk logam X A 3,6 g B 9,0 g C 23,2 g D 37,2 g E 68,1 g 3 Dua isotop brom 79 Br dan 81 Br masing-masing berkelimpahan 50% Massa molekul Br 2 yang

36 paling mungkin A 164 sma B 160 sma C 159 sma D 157 sma E 156 sma 4 Merkuri bromide mengandung 71,5% (w/w) merkuri Bila ternyata massa molekul relatif senyawa tersebut adalah 561, maka rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut A HgBr dan HgBr B HgBr dan Hg 2 Br 2 C HgBr 2 dan Hg 2 Br 4 D Hg 2 Br 2 dan Hg 2 Br 2 E Hg 2 Br 2 dan HgBr 5 Pada reaksi: a Fe 2+ + b Cr 2 O c H + d Fe 3+ + e Cr 3+ + f H 2 O koefisien reaksi untuk masing-masing a, b, c, d, e, dan f A 1, 1, 1, 1, 1, dan 1 B 1, 6, 7, 1, 2, dan 6 C 6, 1, 14, 6, 2, dan 7 D 6, 2, 14, 6, 2, dan 7 E 1, 6, 7, 1, 2, dan 7 6 Untuk menetralkan 250 ml larutan Mg(OH) 2 0,1 M, diperlukan asam H n X sebanyak 3,6 g Massa ekivalen asam H n X A 48 B 60 C 72 D 98 E Campuran CaCl 2 dan NaCl seberat 4,22 g direaksikan dengan pereaksi tertentu untuk menghasilkan CaCO 3 Kemudian CaCO 3 yang terbentuk dipanaskan sehingga menghasilkan CaO dengan massa 0,959 g massa dan % CaCl 2 dalam campuran semula A 2,9 g dan 54% B 1,9 g dan 45% C 1,0 g dan 45% D 3,9 g dan 92% E 2,9 g dan 69% 8 Massa dari gas O 2 yang diperlukan untuk mengoksidasi 1,0 g gas C 3 H 8 menjadi gas CO 2 dan H 2 O A 2,27 g B 2,54 g C 1,29 g D 0,73 g E 1,64 g 9 Gas oksigen dalam keadaan ideal sebanyak5 mol mengalami ekspansi secara reversibel pada suhu tetap yaitu 25 o C dari tekanan awal 10 atm menjadi 1 atm Nilai parameter yang paling tepat untuk proses ini A ΔU = ΔH = 0 kj, w = 28,5 kj B ΔU = 0 kj, q = w = 28,5 kj C ΔU = ΔH = 0 kj, q = 28,5 kj D ΔH = 0 kj, q = w = 28,5 kj E ΔU = ΔH = 0 kj, q = w = 28,5 kj 10 Proses pelarutan padatan NaOH dalam air pada tekanan tetap melepaskan kalor sebesar 41,6 kj/mol Bila padatan NaOH dilarutkan dalam kalorimeter dengan tekanan tetap, maka: 1) Suhu larutan akan naik 2) Nilai ΔH = 41,6 kj/mol 3) ΔH = ΔU Manakah dari pernyataan di atas yang benar? A 1 saja B 1 dan 2 C 1 dan 3 D 2 dan 3 E 1, 2, dan 3 11 Ketika padatan urea dilarutkan, di dalam air, ternyata larutan menjadi lebih dingin Dari fakta ini, dapat disimpulkan bahwa proses pelarutan urea tersebut dalam air memiliki

37 A ΔH > 0, ΔS < 0, dan ΔG >0 B ΔH > 0, ΔS > 0, dan ΔG <0 C ΔH < 0, ΔS < 0, dan ΔG >0 D ΔH < 0, ΔS < 0, dan ΔG <0 E ΔH > 0, ΔS > 0, dan ΔG >0 12 Diketahui nilai entalpi pembakaran beberapa zat adalah sebagai berikut: Zat ΔH o (kj/mol) C (s) -393,5 CH 4(g) -890,8 CH 3 OH (l) -726,1 C 3 H 8(g) -2219,2 H 2(g) -285,8 Jika sebanyak 1 g dari masing-masing zat di atas dibakar, maka zat yang menghasilkan energi paling banyak A C (s) B CH 4(g) C CH 3 OH (l) D C 3 H 8(g) E H 2(g) C ΔG > 0 dan ΔS > 0 D ΔS > 0 dan ΔH = 0 E ΔG > 0, ΔS > 0, dan ΔH = 0 15 Jika pada 1 atm dan 0 o C, ΔH o pelelehan es adalah 6,01 kj/mol, maka nilai ΔS (J/molK) pada titik leleh normalnya A 6010 / 273 B 6010 / 293 C 6010 x 418 D 6010 x 273 E 6010 x Nilai ΔG untuk reaksi perusakan protein pada berbagai suhu digambarkan oleh kurva di bawah ini: 13 Penguraian ammonium klorida berlangsung sebagai berikut: NH 4 Cl (s) NH 3(g) + HCl (g) Jika diketahui nilai entalpi pembentukan standar NH 4 Cl (s) = -314,6 kj/mol; HCl (g) = -92 kj/mol; NH 3(g) = -46,1 kj/mol, dan nilai entropi standar dari NH 4 Cl (s) = 94,6 J/molK; HCl (g) = 187 J/molK; NH 3(g) = 192,2 J/molK, maka pada tekanan tetap, suhu saat reaksi mencapai kesetimbangan A 292 K B 300 K C 620 K D 800 K E 1000 K 14 Pada proses pembakaran propana: C 3 H 8(g) + 5O 2(g) 3CO 2(g) + 4H 2 O (g) parameter yang benar pada setiap suhu A ΔG > 0 B ΔS > 0 Pada zona mana protein secara spontan mengalami kerusakan? A 1 dan 2 B 1 dan 3 C 2 dan 3 D 2 dan 4 E 3 dan 4 17 Muatan elektron ditentukan pada percobaan X Di sisi lain, elektron dikatakan memiliki sifat gelombang karena elektron menunjukkan gejala Y Percobaan X dan gejala Y berturutturut A Tetes minya Millikan dan gejala difraksi B Sinar katoda dan efek fotolistrik C Tetes minyak Millikan dan sinar katoda D Efek fotolistrik dan gejala difraksi E Sinar katoda dan gejala difraksi 18 Afinitas elektron pertama unsur Cl berkaitan

38 dengan proses A Cl 2(g) + 2e - 2Cl - (g) B ½Cl 2(g) + e - Cl - (g) C Cl (g) + e - Cl - (g) D Cl 2(g) + e - Cl 2(g) E Cl 2(g) + 2e - 2Cl 2- (g) 19 Jika energi ionisasi atom hidrogen adalah 13,6 ev/atom, maka energi ionisasi ke-5 bagi atom Boron A 27,2 ev B 68,0 ev C 136,0 ev D 272,0 ev E 340,0 ev 20 Berdasarkan tabel periodik, susunan jari-jari atom ion K +, Cl -, S 2-, dan Ca 2+ dari yang paling kecil hingga paling besar A Ca 2+ < K + < S 2- < Cl - B K + < Ca 2+ < Cl - < S 2- C Ca 2+ < K + < Cl - < S 2- D Ca 2+ < Cl - < K + < S 2- E S 2- < Cl - < K + < Ca 2+ Bagian B: 4 Soal Uraian 1 2 Suatu sampel garam memiliki rumus empiris XBr 2, di mana X adalah kation yang belum diketahui Salah satu cara untuk dapat mengidentifikasi kation tersebut, sampel garam sebanyak 0,5 g dilarutkan dalam air dan direaksikan dengan larutan AgNO 3 berlebih sehingga dihasilkan endapan perak bromida sebanyak 1,0198 g a Tuliskan persamaan reaksi pengendapan AgBr! b Tentukan berapa mmol AgBr yang terbentuk! c Tentukan massa molekul relatif dari sampel garam tersebut! d Tentukan massa atom relatif dari unsur X! e Tentukan unsur manakah yang mendekati nilai Ar tersebut! Seorang tukang balon gas (hidrogen) mereaksikan 433 g campuran logam Al dan Zn dengan larutan NaOH berlebih sehingga mengahsilkan gas hidrogen Seluruh gas hidrogen yang terbentuk dimasukkan ke dalam 68 balon identik, masing-masing mempunyai volume 5,6 L diukur pada 273 K dan 1 atm Reaksi yang terjadi adalah: Al (s) + H 2 O (l) + OH - (aq) AlO2 - (aq) + H 2(g) Zn (s) + OH - 2- (aq) ZnO 2 (aq) + H 2(g) 3 a Tuliskan persamaan reaksi yang setara dan sederhana! b Hitung jumlah mol H 2 yang digunakan untuk mengisi 68 balon tersebut! c Hitung % (w/w) Al di dalam campuran logam tersebut! d Jika hanya digunakan logal Al, berapa volume gas hidrogen yang akan dihasilkan pada 273 K dan 1 atm? Berdasarkan data berikut: Ikatan Energi ikatan ratarata (kj/m ol) H- H 42 6 O= O 49 8 C- C 34 7 C- H 41 4 C= O 79 9 C= C 61 1 H- O 46 4 Perubahan entalpi sublimasi karbon = 761,7 kj/mol, entalpi pembentukan H 2 O (l) = -285,8 kj/mol, dan entalpi pembentukan CO 2(g) = -393,5 kj/mol a Tuliskan persamaan reaksi termokimia pembentukan C 4 H 8(g), H 2 C=CH-CH 2 -CH 2 - CH 3! b Berdasarkan data energi ikatan dan data lain yang relevan, perkiraan entalpi pembentukan C 4 H 8(g) tersebut! c Dari data entalpi pembentukan H 2 O (l) dan data lain yang relevan, perkirakan

39 4 entalpi penguapan air! d Hitung entalpi pembakaran C 4 H 8(g) untuk menghasilkan CO 2(g) dan H 2 O (l)! Besi memiliki nomor atom 26 dan diketahui memiliki 4 isotop Kelimpahan isotop besi dengan massa atomnya terangkum dalam tabel berikut: Isotop Kelimpahan (%) Massa atom 54 Fe 5,80 53, Fe 91,72 53, Fe 2,20 56, Fe 0,28 57,9333 a Tuliskan konfigurasi elektron atom Fe! b Tuliskan pula konfigurasi atom besi (II)! c Berapa jumlah proton, neutron, dan elektron pada ion besi (II)? d Isotop manakan yang memiliki jumlah neutron terbanyak dan berapakah jumlah neutron pada isotop tersebut? e Hitung massa atom besi dari data di atas! Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2007/2008 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1 Massa B yang bereaksi pada pembentukan 2 g senyawa X = 2 1,2 =0,8 g Berat maksimal senyawa X dan 4 g senyawa 8 = x 2 = 10 g, Jawaban: E 2 Menurut Hukum Dolung Petit: Ar kira-kira logam X = 26,8/0,24 = 111,7 Massa ekivalen = 111,7/3 = 37,2 g Jawaban: D 3 Berbagai kombinasi massa molekul dari Br 2 : 79 Br 79 Br, Mr = 158 sma 79 Br 81 Br, Mr = 160 sma 81 Br 81 Br, Mr = 162 sma Jawaban: B 4 Perbandingan mol Hg : Br = 71,5/200 : 28,5/80 = 0,86 : 0,86 = 1 : 1 Jadi rumus empirisnya adalah HgBr Diketahui Mr (HgBr)n = 561 ( )n = 561 n = 2 Jadi rumus molekulnya adalah Hg 2 Br 2 Jawaban: B 5 Dengan menggunakan metode ½ reaksi, persamaan redoks di atas dapat disetarakan sebagai berikut: Fe 2+ Fe 3+ + e - x6 Cr 2 O H e - 2Cr H 2 O x1 6Fe 2+ + Cr 2 O H+ 6Fe Cr H 2 O Jawaban: C 6 1 mol Mg(OH) 2 = 2 ekivalen Ekivalen Mg(OH) 2 = 0,025 mol x 2 = 0,050 ekivalen Ketika netralisasi tercapai, maka: Ekivalen Mg(OH) 2 = ekivalen H n X = 3,6/0,050 = 72 g Jawaban: C 7 Massa CaCl 2 = x massa CaO = x 0,959 g = 1,90 g % CaCl 2 =, x 100% = 45,0%, Jawaban: B 8 C3H8(g) + 3½ O 2 (g) 3CO 2 (g) + 4H 2 O(g) Massa = 1,0 g C 3 H 8 x x O 2, x = 2,54 g Jawaban: B 9 Ekspansi gas ideal pada suhu tetap ΔU = 0

40 ΔH =ΔU + ΔnRT = 0, karena selama ekspansi jumlah mol tetap w = - = - = - nrt ln Untuk gas ideal, pada suhu tetap berlaku: P 1 V 1 = P 2 V 2 = maka: w = - nrt ln = -5 x 8,31 x 298 ln w = -28,5 kj q = -w = 28,5 kj Jawaban: C 10 Pada proses pelaruta dilepaskan kalor sebesar 41,6 kj/mol, maka suhu air akan naik Proses pelarutan dilakukan pada tekanan tetap, maka kalor yang dilepaskan = ΔH = -41,6 kj/mol Sistem adalah cairan, maka ΔH = ΔU Jawaban: C 11 Larutan menjadi lebih dingin, berarti sistem menyerap panas atau ΔH > 0 Padatan melarut, berarti ΔS > 0 Proses pelarutan berlangsung, maka ΔG < 0 Jawaban: B 12 Zat yang akan menghasilkan energi paling banyak adalah yang memiliki jumlah mol paling besar Dalam 1 g, zat yang memiliki jumlah mol yang paling besar adalah H 2 Jawaban: E 13 ΔH o = ΔH o f (NH 3 ) + ΔH o f (HCl)- ΔH o f (NH 4 Cl) = -46,1 + (-92) (-314,6) = 176,5 kj/mol ΔS o = ΔS o (NH 3 ) + ΔS o (HCl)- ΔS o (NH 4 Cl) = 192, ,6 = 284,6 J/molK Suhu ketika kesetimbangan tercapai adalah T = ΔH o /ΔS o = /284,6 = 620 K Jawaban: C 14 Pada proses pembakaran propana di atas jumlah mol gas pada produk lebih besar Bagian B: 4 Soal Uraian 1 a Tuliskan persamaan reaksi pengendapan AgBr! XBr 2(aq) + 2AgNO 3(s) 2AgBr (s) + X(NO 3 ) 2(aq) b Tentukan berapa mmol AgBr yang terbentuk! Jumlah mol AgBr = 1,0198/188 = 0, mol = 5,424 mmol c Tentukan massa molekul relatif dari sampel daripada reaktan, sehingga ΔS > 0 Proses pembakaran propana merupakan proses yang eksoterm atau ΔH < 0 Karena ΔH < 0 dan ΔS > 0, maka ΔG < 0 pada setiap suhu Jawaban: B 15 Proses pelelehan es pada 0 o C dan 1 atm berlangsung secara reversibel sehingga ΔS o = = = Jawaban: B 16 Protein akan spontan mengalami kerusakan pada kondisi di mana ΔG < 0 yaitu pada zona 3 dan 4 Jawaban: E 17 Eksperimen tetes minyak Milikan dapat menentukan muatan dari elektron Gejala difraksi merupakan bukti bahwa elektron memiliki sifat gelombang Jawaban: A 18 Proses yang sesuai dengan definisi afinitas elektron pertama adalah Cl (g) + e - Cl - (g) Jawaban: C 19 ΔE = 13,6 ev = 13,6 ev = 340 ev Jawaban: E 20 Jumlah elektron pada keempat ion sama, tetapi jumlah protonnya berbeda Jari-jari akan semakin kecil bila jumlah proton semakin banyak Jari-jari akan semakin kecil jika bila jumlah proton semakin banyak, karena gaya tarik inti akan semakin kuat Oleh karena itu, urutan jari-jari ion dari yang terkecil hingga terbesar adalah Ca 2+, K +, Cl -, S 2- Jawaban: C garam tersebut! Mol XBr 2 = ½ x 0, = 0, mol Mr XBr 2 = 0,5 g/0, mol = 184 d Tentukan massa atom relatif dari unsur X! Ar X = (2 x Ar Br) = 184 Ar X = = 24 e Tentukan unsur manakah yang mendekati nilai Ar tersebut! Unsur dengan Ar = 24 adalah Magnesium

41 2 a Tuliskan persamaan reaksi yang setara dan sederhana! 2Al (s) + 2H 2 O (l) + 2OH - - (aq) 2AlO 2 (aq) + 3H 2(g) Zn (s) + 2OH - 2- (aq) ZnO 2 (aq) + H 2(g) b Hitung jumlah mol H 2 yang digunakan untuk mengisi 68 balon tersebut! Volume gas H 2 = 68 x 5,6 L = 380,6 L Mol H 2 = 380,6 x, = 17 mol c Hitung %(w/w) Al di dalam campuran logam tersebut! Misalkan massa Al = x g, maka massa Zn = (543 x) g Mol Al = mol Dari reaksi pertama: Mol H 2 = mol Al x = mol Dari reaksi kedua: Mol H 2 = mol Zn = mol, Jumlah total mol H 2 = mol =, 17 mol Jika diselesaikan x = 216, sehingga massa Al = 216 g Jadi % kadar Al dalam campuran = 216/543 x 100% = 39,8% d Jika hanya digunakan logal Al, berapa volume gas hidrogen yang akan dihasilkan pada 273 K dan 1 atm? Jika massa Al = 443 g, maka Mol Al = 443 g Al x = 16,4 mol Berdasarkan persamaan reaksi tersebut di atas: Volume H 2 = 16,4 mol Al x, x 3 a Tuliskan persamaan reaksi termokimia pembentukan C 4 H 8(g), H 2 C=CH-CH 2 -CH 2 -CH 3! 4C (s) + 4H 2(g) C 4 H 8(g) ΔH = x kj/mol b Berdasarkan data energi ikatan dan data lain yang relevan, perkiraan entalpi pembentukan C 4 H 8(g) tersebut! Untuk dapat menggunakan data energi ikatan, reaksi pembentukan C 4 H 8(g) harus dituliskan dalam 2 tahap sebagai berikut: 4C (s) 4C (g) ΔH = 4 x 716,7 = 2866,8 kj/mol 4C (g) + 4H 2(g) C 4 H 8(g) ΔH = 4(ΔH H-H ) [8(ΔH C-H ) + ΔH C=C + 2(ΔH C-C )] = kj/mol 4C (s) + 4H 2(g) C 4 H 8(g) ΔH = -6,2 kj/mol c Dari data entalpi pembentukan H 2 O (l) dan data lain yang relevan, perkirakan entalpi penguapan air! H 2 O (l) H 2 O (g) ΔH = x kj/mol H 2 O (g) H 2(g) + ½ O 2(g) ΔH = 2ΔH H-O -[ΔH H-H + ½ ΔH O=O ] = 243 kj/mol H 2 O (l) H 2(g) + ½ O 2(g) ΔH = 285,8 kj/mol Bila x dihitung, maka diperoleh entalpi penguapan air adalah 42,8 kj/mol d Hitung entalpi pembakaran C 4 H 8(g) untuk menghasilkan CO 2(g) dan H 2 O (l)! C 4 H 8(g) + 6O 2(g) 4CO 2(g) + 4H 2 O (l) ΔH = 4 ΔH o f (CO 2 ) + 4 ΔH o f (H 2 O) [ΔH o f (C 4 H 8 ) + 6 ΔH o f (O 2 )] = 4(-393,5)+ 4(-285,8) (-6,2 + 0) = kj/mol 4 a Tuliskan konfigurasi elektron atom Fe! 26Fe: [Ar] 3d 6 4s 2 b Tuliskan pula konfigurasi atom besi (II)! 26Fe: [Ar] 3d 6 c Berapa jumlah proton, neutron, dan elektron pada ion besi (II)? P : n : e = 26 : (56 26) : 24 = 26 : 30 : 24 d Isotop manakan yang memiliki jumlah neutron terbanyak dan berapakah jumlah neutron pada isotop tersebut? Isotop 58 Fe memiliki jumlah neutron terbanyak yaitu 32 neutron e Hitung massa atom besi dari data di atas! Massa atom rata-rata Fe = (0,058 x 53,9396) + (0,9172 x 55,9349) + (0,022 x 56,9354) + (0,0028 x 57,9333) = 55,84678

42 UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2008/ Reaksi redoks antara ion sulfida (S 2- ) dan ion kromat (CrO 4 2- ) dalam suasana basa menghasilkan belerang (S) dan Cr(OH) 3 Diketahui 0,05 ekivalen kromat digunakan dalam reaksi tersebut Massa belerang yang mengendap adalah : A 0,4 g B 0,8 g C 1,2 g D 1,6 g E 3,2 g F 2 Tiosulfat (S 2 O 3 2- ) merupakan salah satu reduktor yang banyak digunakan dalam analisis kimia Contoh reaksi (belum setara) : CuI + Na 2 S 2 O 3 CuI + Na 2 S 4 O 6 + NaI Jika natrium tiosulfat yang bereaksi 2,50 g, maka massa ion tembaga yang bereaksi adalah : A 0,10 g B 0,25 g C 0,50 g D 1,00 g E 2,50 g 3 Sebuah botol hampa massanya 9,75 g Bila diisi dengan gas hidrogen massanya menjadi 9,92 g, dan bila diisi dengan gas X massanya menjadi 12,46 g pada temperatur dan tekanan yang sama Massa molekul relatif gas X adalah : A 28 B 26 C 32 D 30 E 34 4 Massa pupuk yang mengandung 45% P 2 O 5 yang diperlukan untuk mensuplai 10 kg unsur P adalah : A 11 kg B 21 kg C 41 kg D 51 kg E 61 kg 5 Dolomit adala mineral campuran CaCO 3 dan MgCO 3 yang apabila dipanaskan pada suhu tinggi akan berubah menjadi CaO dan MgO Pemanasan 0,578 g dolomit menghasilkan 0,302 g campuran CaO dan MgO %-massa dalam sampel dolomit tersebut adalah : A 32,8 % B 42,8 % C 52,8 % D 62,8 % E 72,8 % 6 Sampel antimonal saffron sejumlah 0,6662 g ditemukan mengandung 0,4017 antimon (Sb), dan sisanya adalah belerang Rumus empirik antimonal saffron adalah : A SbS 9 B Sb 2 S 5 C Sb 3 S 3 D Sb 3 S 2 E Sb 2 S 3 7 Garam MgSO 4 xh 2 O sebanyak 2,46 g dilarutkan dalam air, kemudian ditambahkan larutan BaCl 2 berlebih sehingga dihasilkan endapan BaSO 4 sebanyak 2,33 g Rumus molekul garam tersebut adalah : A MgSO 4 3H 2 O B MgSO 4 4H 2 O C MgSO 4 5H 2 O D MgSO 4 6H 2 O E MgSO 4 7H 2 O

43 8 Diketahui 2C(s) + O 2 (g) 2CO(g) ΔH = kj Hitung ΔU pada reaksi sempurna antara 2 mol karbon dengan 1 mol gas O 2 pada 127 C dan 1 atm (asumsikan gas bersifat ideal dan ΔH tetap) A 224,3 kj B -224,3 kj C 117,7 kj D -117,7 kj E 0 9 Jika perubahan entalpi pembentukan stándar, ΔH f karbondioksida dan air berturut-turut -394 kj/mol dan -286 kj/mol dan perubahan entalpi, ΔH pembakaran propana, C 3 H 8 adalah kj/mol, maka perubahan entalpi pembentukann stándar, ΔH f propana adalah : A -310 kj/mol B -105 kj/mol C +105 kj/mol D +310 kj/mol E +470 kj/mol suhu dari 25,0 hingga 79,6 C Kalor pembakaran asam oksalat adalah : A -54,6 kj/mol B -126 kj/moll C -251 kj/moll D -211 kj/moll E -21,2 kj/mol 13 Energi ikatan C-C (348), C=O (707), O=O (498), H-O (464), C-HH (414) semua dinyatakan dalam kj/mol ΔH untuk pembakaran sempurna heptana, C 7 H 16 menghasilkan gas CO 2 dan uap air, adalah : A kj/mol B kj/mol C kj/mol D kj/mol E kj/mol 14 Reaksi A B mempunyai profil perubahan energi bebas Gibbs seperti di bawah ini, 10 Diantara proses berikut yang disertai peningkatan entropi adalah : A Dekomposisi gas amoniaa menjadi nitrogen dan hidrogen B Pengembunan uap air C Pengendapan garam AgCl D Pencairan gas nitrogen E Kompresi gas argon 11 Dua mol gas ideal pada suhu 27 C dan 1 atm diekspansi secara eksoterm reversibel dari 2 L menjadi 5 L Pada proses tersebut : A w = ΔH B ΔU = 2RT ln(5/2) C ΔG = -q D ΔS = 0 E q = 2RT ln(2/5) 12 Pembakaran 90 gram asam oksalat (Mr = 90) dalam kalorimeter bom dengan kapasitas panas 4,60 kj/ C menyebabkan kenaikan Berdasarkan diagramm di atas, pernyataan yang benar adalah : A Reaksi akann berlangsung spontan pada -40 C < T < 60 C B Reaksi akann berlangsung spontan pada sembarang suhu C Pada T > 40 C, reaksi akan berlangsungg spontan dengan menurunnya suhu D Pada atau T = - 40 C atau T = 60 C, sistem ada dalam kesetimbangan E Pada T < - 40 C atau T > 60 C, reaksi tidak akan berlangsung

44 15 Pada reaksi berikut : N 2 H 4 (g) N 2 (g) + 2H 2 (g) ΔH = -95,4 kj/mol Gas H 2 akan terbentuk lebih banyak jika : A Temperatur reaksi ditingkatkan B Volume wadahnya diperbesar C Tekanan ditingkatkan D Ditambhakan gas N 2 E Gas N 2 H 4 dikurangi 16 Pernyataan berikut yang benar adalah : 1) Semua proses reversibel memiliki ΔG = 0 2) Entropi zat murni pada -273 C adalah 0 3) ΔU dan ΔH proses yang terjadi pada sistem tersekat selalu 0 A 1,2, dan 3 B 1 dan 2 C 2 dan 3 D 1 dan 3 E 2 saja 17 Sejumlah gas SO 3 dimasukkan dalam wadah 2 L pada 300 K untuk mencapai kesetimbangan : 2 SO 3 (g) 2 SO 2 (g) + O 2 (g) Pada kesetimbangan perbandingan mol SO 3 : O 2 = 3 : 1 Derajat disosisasi SO 3 adalah : A 0,2 B 0,3 C 0,4 D 0,5 E 0,6 18 Pada suhu tertentu, reaksi CH 4 (g) + 2H 2 O (g) CO 2 (g) + 4H 2 (g) memiliki ΔH = +190 kj dan Kp = 0,03 Berapakah Kp reaksi CO 2 (g) + 4H 2 (g) CH 4 (g) + 2H 2 O (g) dan bagaimana pengaruh peningkatan temperatur pada nilai Kp-nya? A Kp = 33,3 dan menjadi lebih besar B Kp = 33,3 dan menjadi lebih kecil C Kp = 100 dan tidak berubah D Kp = 100 dan menjadi lebih besar E Kp = 100 dan menjadi lebih kecil 19 Perhatikan kesetimbangan berikut : CO (g) + H 2 O (g) CO 2 (g) + H 2 (g) ΔH = - 41 kj dan ΔS = - 42 J K -1 Pernyataan berikut yang benar adalah : A H 2 dihasilkan lebih banyak pada suhu tinggi B Kesetimbangan tercapai pada suhu di atas 1000 K C CO dan uap air akan bereaksi secara spontan pada 200 C D Kp = R T Kc E Kenaikan tekanan meningkatkan jumlah CO 2 yang terbentuk 20 Kesetimbangan PCl 3 (g) + Cl 2 (g) PCl 5 (g) memeiliki Kp = 1,05 pada 70,5 C Jika pada suhu yang sama suatu sistem mempunyai tekanan PCl 3 (g), Cl 2 (g), dan PCl 5 (g) masingmasing 1,80; 1,72 dan 1,90 atm, berapakah nilai ΔG dari sistem tersebut? A 0,15 kj/mol B + 0,15 kj/mol C 1,54 kj/mol D + 1,54 kj/mol E 2,15 kj/mol SOAL ESAI : 4 SOAL 1 10 g batu kapur (CaCO 3 ) dengan kemurnian 90% (sisanya berupa zat inert), direaksikan dengan 250 ml larutan HCl 0,25 M a) Tuliskan persamaan reaksinya b) Zat mana yang merupakan reaksi pembatas? Tuliskan perhitungan nya c) Berapa gram CaCl 2 yang dihasilkan? d) Berapa liter gas CO 2 yang dihasilkan jika diukur pada 25 C dan 1 atm?

45 2 Dalam suatu kalorimeter, 300 gram larutan asam yang mengandung 0,25 mol HCl dinetralkan oleh 308 gram larutan NaOH Suhu awal kedua lautan tersebut 24 C, sedangkan suhu akhirnya 29,8 C Kalor jenis larutan hasil pencampuran dapat dianggap sama dengan kalor jenis air, 4,18 J/(g C) dan kapasitas kalor kalorimeter = 41 J/ C a) Hitung kalor yang diserap oleh larutan setelah pencampuran b) Hitung kalor yang diserap kalorimeter c) Hitung kalor penetralan HCl dalam pengukuran diatas d) Hitung kalor penetralan molar HCl 3 Pada suhu 350 K, gas N 2 O 4 dapat terurai mejadi gas NO 2 dengan tetapan kesetimbanagan Kc = 4 a) Apakah reaksi penguraian ini bersifat endoterm atau eksoterm? b) Apakah entropi reaksi penguraian ini meningkat? Jelaskan c) Menurut Anda reaksi akan berlangsung spontan pada suhu tinggi atau suhu rendah? Mengapa demikian? d) Pada suhu 350 K, di dalam wadah 1 L awalnya terdapat 1 mol N 2 O 4 dan 2 mol NO 2 Hitung konsentrasi masing-masing gas setelah kesetimbangan tercapai e) Hitung Kp reaksi kesetimbangan di atas f) Hitung ΔG reaksi tersebut pada suhu 350 K g) Jika suhu wadah pada soal 3d) dinaikkan hingga nilai tertentu, setengah dari gas N 2 O 4 dalam kesetimbangan di atas berubah menjadi NO 2 Hitung jumlah mol total gas dalam wadah pada suhu ini 4 Titik didih normal etanol adalah 78,4 C pada tekanan 1 atm Diketahui entropi standar (S ) etanol cair dan uap etanol berturutturut 161 dan 283 J K -1 mol -1 Untuk penguapan 2 mol etanol pada titik didih normalnya Hitung : a) Perubahan entropi, ΔS b) Perubahan entalpi, ΔH c) Kerja, W yang terlibat pada proses tersebut d) Perubahan energi dalam, ΔU e) Perubahan energi bebas Gibbs, ΔG Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2008/2009 BAGIAN A : SOAL PILIHAN BERGANDA 21 Jawab : B Pembahasan : Ekivalen kromat = ekivalen sulfida = 0,05 S 2- S (ΔBO = +2) massa S = 0,05 ekiv x x = 0,8 g x Cu 2+ Cu + (ΔBO = +1) 1 mol = 1 ekiv 2 S 2 O 3 2- S 4 O 6 2- (ΔBO = +2) 2 mol S 2 O 3 2- = 2 ekiv mol Na 2 S 2 O 3 = 2,5 g Na 2 S 2 O 3 x 22 Jawab : D Pembahasan : = 0,0158 mol

46 ekiv S 2 O 3 2- = 0,0158 mol S 2 O 3 2- x = 0,0158 ekiv ekiv S 2 O 3 2- = ekiv Cu 2+ = 0,0158 ekiv mol Cu 2+ = 0,0158 mol massa Cu 2+ = 0,0158 mol Cu 2+ x, 23 Jawab : C Pembahasan : = 1,00 g Pada P & T yang sama gas-gas dengan volume yang sama akan mengandung jumlah molekul yang sama mol gas x = mol gas H 2 mol gas x =,, = 0,085 mol Mr gas X =,, = 32, 25 Jawab : C Pembahasan : CaCO 3 (s) CaO (s) + CO 2 (g) MgCO 3 (s) MgO (s) + CO 2 (g) m CaCO 3 + m MgCO 3 = 0,578 g m MgCO 3 = 0,578 - m CaCO 3 m CaO + m MgO = 0,302 g + = + = 0,302 0,56 (m CaCO 3 ) + 0,476 (m MgCO 3 ) = 0,302 0,56 (m CaCO 3 ) + 0,476 (0,578 - m CaCO 3 ) = 0,302 0,56 (m CaCO 3 ) - 0,476 (m CaCO 3 ) = 0,302 0,275 0,084 (m CaCO 3 ) = 0, Jawab : D Pembahasan : Massa P 2 O 5 = x massa P = Massa pupuk = x 10 kg = 22,9 kg x 22,9 kg = 50,89 kg m CaCO 3 =,, = 0,321 g % CaCO 3 =, x 100% = 55,54%, 26 Jawab : B Pembahasan : Massa S = 0,6662 0,4017 = 0,2645 g

47 mol Sb : mol S =, :, = (2-1) (8,314) (400) = -224,3 kj = 0,00329 : 0, : 2,5 = 2 : 5 Rumus empiris = Sb 2 S 5 27 Jawab : E Pembahasan : Massa ion sulfat yang diendapkan sebagai BaSO 4 akan sama dengan ion sulfat garam asal massa SO 4 2- = x massa BaSO 4 29 Jawab : B Pembahasan : C 3 H 8 (g) + 5O 2 (g) 3CO 2 (g) + 4H 2 O (l) ΔH = 3ΔH f º (CO 2 ) + 4ΔH f º (H 2 O) ΔH f º (C 3 H 8 ) 5ΔH f º (O 2 ) ΔH f º (C 3 H 8 ) = ΔH + 5ΔH f º (O 2 ) - 3ΔH f º (CO 2 ) - 4ΔH f º (H 2 O) = (-394) 4(-286) = -105 kj/mol 30 Jawab : A = x 2,33 g = 0,96 g 2- Mr MgSO 4 x H 2 O = Mr SO 4 x x = 246 x = 7 = 96 x,, = 246 Rumus molekul garam tersebut adalah MgSO 4 7 H 2 O 31 Jawab : C Pembahasan : Energi dalam gas ideal hanya bergantung pada suhu Oleh karena itu, pada kondisi isoterm ΔU = 0 q = - w; karena selama ekspansi tidak terjadi perubahan mol gas, maka ΔH = 0 Pada kondisi reversibel w = - = - w = - nrt ln = - 2RT ln q = - w = 2RT ln ΔS = = 2R ln 28 Jawab : B Pembahasan : ΔU = ΔH ΔnRT ΔG = ΔH T ΔS = 0 q rev = - q rev 32 Jawab : C Pembahasan :

48 Kalor yang diserap kalorimeter q cal = C ΔT = 4,60 (79,6 25,0) = 25,1 kj q reaksi = - q cal = -251 kj mol oksalat = 90/90 = 1 mol Kalor pembakaran oksalat = -251 kj/mol 33 Jawab : E Pembahasan : C 7 H 16 (g) + 11O 2 (g) 7CO 2 (g) + 8H 2 O (g) ΔH = 6(C-C) + 16(C-H) + 11(O=O) 14 (C=O) 16 (H-O) = 6(348) + 16(414) + 11(498) 14 (707) 16 (464) = kj/mol 34 Jawab : D Pembahasan : Reaksi akan spontan pada ΔG < 0 dan kesetimbangan akan terjadi pada ΔG = 0 Berdasarkan diagram di atas, reaksi akan berlangsung pada suhu < -40ºC atau suhu > 60ºC Reaksi akan mencapai kesetimbangan pada suhu = 40ºC atau 60ºC 35 Jawab : B Pembahasan : Kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi dengan jumlah mol paling besar Jumlah mol sebanding dengan jumlah mol 36 Jawab : E Pembahasan : hanya saja kalornya tidak bisa ditransfer ke lingkungan 37 Jawab : C Pembahasan : Awal : 5 Bereaksi : -2 2SO 3 (g) 2SO 2 (g) + O 2 (g) Setimbang : Derajat disosiasi = 2/5 = 0,4 38 Jawab : B Pembahasan : CO 2 (g) + 4H 2 (g) CH 4 (g) + 2H 2 O (g) ΔH = -190 kj K p = 1/0,03 = 33,3 Untuk reaksi eksoterm kenaikan suhu akan menurunkan nilai K p karena kesetimbangan bergeser ke kiri 39 Jawab : C Pembahasan : Kesetimbangan tercapai pada ΔG = 0 dan reaksi akan berlangsung spontan selama ΔG<0 Suhu dimana kesetimbangan akan berlangsung adalah T = ΔH/ΔS = / K Pada 200 ºC atau 473 K ΔG = x (-42) - -21,3 kj < 0 reaksi berlangsung spontan 1) ΔG hanya dapat digunakan untuk menyatakan kriteria kespontanan untuk keadaan P dan T tetap 2) Sesuai dengan hukum III Termodinamika 3) Sistem tersekat di dalam sistem masih dapat berlangsung perubahan kalor 40 Jawab : C Pembahasan : Q =, =,, = 0,61

49 ΔG = ΔGº + RT ln Q = -RT ln Kp + RT ln Q = 8,314 x 343,5 x ln, = -1,55 kj/mol, = RT ln SOAL ESSAI 1 a) CaCO 3 (g) + 2HCl (aq) CaCl 2 (aq) + H 2 O (l) + CO 2 (g), b) mol HCl = 0,25 L x = 0,0625 mol mol CaCO 3 = 0,9 x 10 g CaCO 3 x = 0,09 mol karena mol HCl < mol CaCO 3, maka HCL yang akan menjadi pereaksi pembatas c) massa = 0,0625 mol HCl x = 3, 469 gram d) mol = 0,0625 mol HCL x = 0,03125 mol V = =,, = 0,764 L 2 a) q larutan = m c ΔT = (300 g g) x (418 J/g ºC ) x (29,8ºC 24ºC) = 14,74 kj x 3 a) Reaksi penguraian memerlukan energi untuk pemutusan ikatan kovalen, sehingga merupakan reaksi endoterm b) N 2 O 4 (g) 2NO 2 (g) Produk hasil penguraian memiliki jumlah mol lebih besar, sehingga entropi akan meningkat c) Karena ΔH > 0 dan ΔS < 0, maka agar ΔG < 0, suhu harus tinggi d) Q = (2) 2 /1= 4 = K c Dengan demikian sistem berada pada kesetimbangan, sehingga [N 2 O 4 ] eq = 1 M dan [NO 2 ] eq = 2 M e) K p = K c R T = 4 (0,082 L atm mol -1 K -1 ) (350 K) = 114,8 f) ΔGº = - RT ln K p = - (8,314 J mol -1 K -1 ) (350 K) ln (114,8) = - 13,80 kj/mol g) N 2 O 4 (g) 2NO 2 (g) Awal : 1 mol 2 mol Bereaksi : -0,5 mol +1 mol b) q cal = C cal ΔT = (41 J/ºC) x (29,8ºC 24ºC) = 0,24 kj Setimbang : 0,5 mol Mol total = 0,5 + 3 = 3,5 mol 3 mol c) q netralisasi = - (q larutan + q cal )= - (14,74 + 0,24) = -14,98 kj, d) ΔH = = 59,92 kj, 4 a) Δ = - = = 122 J mol -1 K -1 ΔS = (2 mol) x (122 J mol -1 K -1 ) = 244 J/K b) ΔH = T ΔS = (351,4 K) x (244 J/K) = 85,74 kj

50 c) w = - p (V uap V cair ) - p V uap = -nrt = -(2 mol) (8,314 J mol -1 K -1 ) (351,4 K) = -5,84 kj d) q = q rev + w = ΔH = 85,74 kj ΔU = q + w = 85,74 5,84 = 79,9 kj e) ΔG = 0 proses berlangsung reversibel pada P dan T tetap UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2003/2004 Bagian A: 25 Soal Pilihan Berganda 1 Konsep resonansi dapat menjelaskan pajang ikatan yang seragam pada atom-atom yang terlibat resonansi Untuk senyawa asam nitrat HNO 3, jumlah struktur resonansi A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 2 Ion sianida CN -, merupakan ion yang bersifat reaktif, toksik, dan memiliki afinitas yang tinggi dengan hemoglobin dalam darah Berdasarkan pendekatan orbital molekul, ion CN - memiliki orde ikatan dan sifat magnet sebagai berikut: A 2 dan paramagnetik B 2 dan diamagnetik C 3 dan paramagnetik D 3 dan diamagnetik E 1 dan paramagnetik 3 Bentuk molekul CF 3 Cl dan ion [IF 4 ] - A Tetrahedral dan oktahedral B Tetrahedral dan bipiramida segitiga C Tetrahedral dan huruf T D Tetrahedral dan bujur sangkar E Huruf T dan huruf V 4 Suatu gas diketahui memiliki kerapatan 0,5312 g/l pada suhu 45 o C dan tekanan 622 mmhg Gas tersebut A NO 2 B N 2 C CO 2 D NH 3 E O 2 5 Kristal NaCl dengan struktur kubus berpusat muka memiliki kerapatan 2,135 g/cm 3 Apabila jari-jari ion Cl pm, maka jari-jari ion Na + A 91 pm B 101 pm C 181 pm D 272 pm E 363 pm 6 Di antara molekul-molekul zat berikut, molekul yang memiliki laju rata-rata terkecli pada 25 o C A NH 3 B CH 4 C Cl 2 D NO 2 E CO 2 7 Suatu logam mengkristal dalam bentuk kubus berpusat badan Jika jarak antar inti atom terdekat = 354 pm, maka panjang rusuk kubus

51 A 177 pm B 354 pm C 408 pm D 708 pm E 816 pm 8 Jenis ikatan dan struktur partikel zat padat dapat mempengaruhi sifat fisik zat padat Dengan demikian, padatan unsur yang mempunyai titik lebur tertinggi adalah yang memiliki struktur A Garam ZnS B Garam NaCl C Logam kubus sederhana D Logam kubus berpusat padat E Logam kubus berpusat muka 9 Padatan naftalena jika dipanaskan pada tekanan 1 atm akan langsung berubah menjadi gas Dari pengamatan ini dapat disimpulkan bahwa A Titip tripel naftalena di atas 1 atm B Titip tripel naftalena di bawah 1 atm C Titip kritis naftalena tepat 1 atm D Titip kritis naftalena di atas 1 atm E Titip kritis naftalena di bawah titik tripel naftalena 10 Penyimpangan aturan Trouton pada cairan dapat diakibatkan oleh terbentuknya asosiasi molekul Senyawa-senyawa yang diharapkan paling menyimpang dari aturan Trouton A H 2 O; C 6 H 6 B H 2 O; C 2 H 5 OH C Br 2 ; Cl 2 D C 2 H 5 OH; CCl 4 E NH 3 ; CH 3 OCH 3 11 Sebuah wadah tertutup berisi oksigen dan hidrogen dengan jumlah molekul masingmasing sama banyak Di antara pernyataan berikut: 1) Energi kinetik rata-rata hidrogen lebih besar dari energi kinetik rata-rata oksigen 2) Laju rata-rata molekul hidrogen lebih besar dari laju rata-rata oksigen 3) Tekanan parsial kedua gas sama Pernyataan yang benar A 1, 2, dan 3 B 1 dan 2 C 2 dan 3 D 1 saja E 3 saja 12 Berdasarkan diagram fasa di bawah ini: Apa yang terjadi pada proses isoterm? A Padatan menjadi cair jika ditekan B Cairan menjadi padat jika ditekan C Gas pasti menjadi cair jika ditekan D Gas pasti menjadi padat jika ditekan E Padatan menjadi gas jika ditekan 13 Struktur Kristal CsCl memiliki bilangan koordinasi 8 Penamaan sel satuan Kristal ion didasarkan pada letak ion-ion sejenis (Cs + saja atau Cl - saja) Berdasarkan prinsip ini, Kristal CsCl mempunyai struktur A Kubus sederhana B Kubus berpusat badan C Kubus berpusat muka D Kubus terjejal E Heksagonal terjejal 14 Senyawa K3Fe(CN)6 memiliki momen magnet sebesar 1,7 BM Hal ini menunjukkan senyawa tersebut megikuti hibridisasi A sp 3 B d 2 sp 3 C sp 3 d 2

52 D dsp 3 E sp 3 d 15 Pada suhu 1 tk, kecepatan rata-rata partikel penyusun suatu gas adalah V 1, sedangkan pada suhu 2 tk kecepatan rata-ratanya V 2, maka A V 2 = ½ V 1 B V 2 = 2 V 1 C V 2 = 2 2 V 1 D V 2 = (2) 0,5 V 1 E V 2 = 1/(2) 0,5 V 1 16 Di antara senyawa-senyawa berikut, senyawa yang tidak memenuhi aturan oktet A NO B N 2 O 2 C N 2 O 3 D N 2 O 4 E N 2 O 5 17 Secara teoritis, besarnya momen magnet dari ion V 4+ dalam satuan Bohr-Magneten A 0 B 1,7 C 2,8 D 3,9 E 4,9 18 Sudut ikatan terkecil terdapat pada molekul A H 2 O B NH 3 C BF 3 D BeCl 2 E CCl 4 19 Sebuah tabung yang memiliki volume tetap sebesar 12 liter dan diisi dengan sejumlah tertentu gas O 2, CO 2, dan N 2 sehingga tekanan totalnya menjadi 800 mmhg pada 27 o C Jika massa gas CO 2 dan O 2 adalah 8 dan 6 g, dan campuran tersebut dianggap ideal, maka massa gas N 2 A 0,27 g B 0,55 g C 3,55 g D 4,21 g E 9,38 g 20 Titik leleh air berubah bila tekanan berubah Kondisi ini menunjukkan bahwa derajat kebebasan sistem A 0 B 1 C 2 D 3 E 4 21 Di antara pernyataan berikut: 1) Semua elektron berpasangan 2) Orbital ikatan yang terisi ada 3 3) Jumlah elektron pada orbital anti ikatan = 5 Manakah yang tidak tepat untuk NO? A 1, 2, dan 3 B 1 dan 2 C 2 dan 3 D 1 saja E 3 saja 22 Senyawa benzena terklorinasi banyak digunakan sebagai bahan dasar pestisida, namun bersifat karsinogen Berdasarkan strukturnya, maka urutan kepolaran senyawa benzene terklorinasi berikut A A > B > C B B > C > A C C > A > B D A > C > B E A = B = C 23 Berdasarkan konfigurasi elektron titanium (nomor atom 22), senyawa titanium manakah yang kemungkinan besar tidak dapat terbentuk? A K 3 TiF 6 B K 2 Ti 2 O 5 C TiCl 3

53 D K 2 TiO 4 E K 2 TiF 6 24 Urutan sifat asam dari oksida berikut A Cl 2 O 7 > SO 3 > CaO > PbO B Cl 2 O 7 > SO 3 > PbO > CaO C SO 3 > Cl 2 O 7 > CaO > PbO D SO 3 > Cl 2 O 7 > PbO > CaO E PbO > Cl 2 O 7 > SO 3 > CaO 25 Logam platina megkristal dalam bentuk kubus dengan panjang rusuk 2,256 A Pada orde difraksi = 1, garis terang difraksi sinar X oleh bidang (2 0 0) terjadi pada sudut difraksi sebesar 19,98 o Panjang gelombang radiasi yang digunakan (dalam A) A 0,77 B 1,45 C 1,54 D 2,90 E 3,57 Bagian B: 4 Soal Uraian 1 Perhatikan reaksi pembentukan raksa iodida (HgI 2 ) dari unsur-unsurnya pada suhu ruang! a Apa wujud iodium dan raksa pada suhu ruang? b Sebutkan energi-energi yang terlibat dalam proses pembentukan I - (g) dari iodium! c Sebutkan energi-energi yang terlibat dalam proses pembentukan Hg + (g) dari raksa! d Gambarkan lingkar Born-Herber untuk pembentukan raksa iodida! 2 Perhatikan molekul BCl 3, NCl 3, dan ICl 3! a Gambarkan struktur Lewis ketiga molekul tersebut dengan menunjukkan semua elektron valensinya! b Hitung jumlah pasangan elektron bebas total yang terdapat dalam ketiga molekul tersebut! c Tentukan bentuk geometri molekul BCl 3, NCl 3, dan ICl 3! d Molekul manakah yang mempunyai sudut FXF terbesar? 3 Emas (Au) mengkristal dengan struktur kubus berpusat muka dengan panjng rusuk sel satuan 408 pm a Hitung volume sel satuan dalam cm 3! b Hitung ukuran atom emas dalam pm! c Hitung massa emas (dalam gram) yang terdapat dalam satu sel satuan! d Bila kerapatan emas murni = 19,32 g/cm 3, hitung kemurnian emas tersebut dengan asumsi massa pengotornya diabaikan! 4 Gas esetilena (C 2 H 2 ) dikenal sebagai pengisi balon gas yang lebih aman dari pada gas hidrogen,yang dibuat dengan cara melarutkan karbit (CaC 2 ) dalam air Gas asetilena ini memiliki kecenderungan untuk kehilangan 2 proton (H + ) dan membentuk ion karbida (C2 2- ) a Tuliskan konfigurasi elektron ion karbida berdasarkan teori orbital molekul! b Tentukan orde ikatan ion karbida tersebut! c Tentukan besar momen magnet ion karbida! Solusi UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2003/2004 Bagian A: 25 Soal Pilihan Berganda 1 (cukup jelas)

54 Jawaban: C 2 Konfigurasi elektron CN - : 14CN - :(σ1s) 2 (σ*2s) 2 (σ1s) 2 (σ*2s) 2 (σ2p x ) 2 (π2p y ) 2 (π2p z ) 2 Orde ikatan = ½ (n ikatan n anti ikatan = ½ (10 4) = 3 Karena semua elektron berpasangan, maka ion CN - bersifat diamagnetic Jawaban: D 3 (cukup jelas) Jawaban: D 4 Diasumsikan gas ideal, maka: n = =, = 0,0334 Dalam 1 L, jumlah mol gas adalah 0,0334 mol dan beratnya adalah 0,5312 g, maka:, Mr = = 16, Disimpulkan bahwa gas tersebut adalah NH 3 karena Mr-nya mendekati 16 Jawaban: D 5 Perhitungan rapat massa yang berhubungan dengan jari-jari adalah: a = (r Na+ +r Cl- ) ρ = Di mana N adalah jumlah atom setiap sel satuan kubus (4 buah), dan L = bilangan Avogadro, 2,315 x pm 3 =, = 566 pm 566 = 2 (181 + rcl - ) rcl - = 102 pm Jawaban: B 6 Laju rata-rata (c) ~ Maka gas yang memiliki Mr terbesar memiliki laju rata-rata terbesar Jawaban: C 7 Pada kubus berpusat badan: a = Jarak antar inti merupakan 2r, maka: a = = 408 pm Jawaban: C 8 Titik lebur yang tinggi akibat struktur kristal yang terbentuk secara rapat sehingga perlu energi besar untuk melelehkannya, akibatnya titik lelehnya tinggi Logam kubus berpusat 9 memiliki titik didih paling tinggi, efisiensinya 74%, artinya memiliki kerapatan paling tinggi Jawaban: E Perhatikan grafik di atas Naftalena langsung menjadi fasa gas tanpa melalui fasa cair pada 1 atm, disimpulkan titik tripelnya di atas 1 atm Jawaban: A 10 Asosiasi dipicu salah satunya oleh adanya ikatan hidrogen Air dan etanol memiliki ikatan hidrogen yang menyebabkan struktur molekulnya berasosiasi sehingga relative menyimpang dari aturan yang diajukan Trouton Jawaban: B 11 - Pada PT yang sama, energi kinetik rata-rata molekul gas adalah sama - Laju rata-rata (c) ~, oleh karena itu molekul-molekul yang Mr-nya paling kecil memiliki laju rata-rata paling besar - Berdasarkan hukum Dalton tentang tekanan gas parsial, tekanan parsial keduanya akan sama jika kondisi keduanya sama Jawaban: C 12 Proses isoterm merupakan proses tanpa perubahan suhu Perubahan fasa akan mengikuti grafik secara vertical sehingga semua gas pasti menjadi cair jika ditekan Gas akan menjadi padatan jika ditekan Jawaban: D dan E

55 13 Dari gambar di atas, dapat disimpulkan Kristal CsCl adalah kubus berpusat badan Jawaban: B 14 Perhitungan yang berhubungan dengan besar momen magnet adalah = 2 Jika = 1,7 BM, maka n = 1 Elektron yang tidak berpasangan berjumlah 1 elektron, sehingga konfigurasinya: 26Fe 3+ = [Ar] 3d d 2 s p 3 Dengan hibridisasi d 2 sp 3 Jawaban: B 15 Berdasarkan Teori Kinetik Gas: ~ T, maka: = = 2 Jawaban: D 16 Aturan oktet menyatakan bahwa jumlah total elektron pada atom yang berikatan haruslah 8 Pada atom C, jumlah atom totalnya adalah 7 Jawaban: A 17 Nomor atom V adalah 23, konfigurasinya: 23V = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3 V 4+ = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 3d 2 Satu elektron tidak berpasangan, maka µ = = 1,7 BM Jawaban: D 18 elektron bebasnya, menekan ikatan O-H, sehingga memperkecil sudutnya Jawaban: A 19 Jika gas ideal, maka: n T = n O2 = n CO2 = =, = 0,513 mol / / = 0,1875 mol = 0,1818 mol n N2 = 0,513 (0, ,1818) = 0,1437 mol w N2 = 0,1437 mol x 28 g/mol = 4,0236 g Jawaban: D 20 Ketika 1 parameter berubah, maka keadaan lain juga ikut berubah Keadaan tersebut menyiratkan bahwa kondisi tersebut hanya memiliki derajat kebebasan sebesar 1 Jawaban: B 21 Konfigurasi NO adalah: 15NO = [(σ1s) 2 (σ*1s) 2 (σ2s) 2 (σ*2s) 2 (π2p z ) 2 (π2p y ) 2 (π*2p x ) 1 ] Maka: - Terdapat 1 elektron tunggal - Orbital yang berikatan ada 5 - Jumlah elektron pada anti ikatan ada 5 Jawaban: E Konfigurasi titanium adalah: 22Ti = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2 4s 2 Bilangan oksidasi maksimal Ti adalah +4 (elektron valensi) Maka senyawa yang tidak mungkin adalah K 2 TiO 4 karena biloks Ti di sana sebesar +6 Jawaban: D 24 Sifat keasaman bergantung pada keleektronegativan Semakin elektronegatif maka akan semakin asam Jawaban: B 25 λ = 2 d sin θ = 2 x sin θ = 2 =0,77, x sin 19,93o Bagian B: 4 Soal Uraian H 2 O paling kecil sudutnya, dua pasang 1 a Apa wujud iodium dan raksa pada suhu

56 ruang? Raksa = cair, iodium = padat b Sebutkan energi-energi yang terlibat dalam proses pembentukan I - (g) dari iodium! I2 (s) I2 (g) : energi sublimasi I2 (g) 2I (g) : energi disosiasi 2I (g) + 2e - 2I - (g): energi afinitas c Sebutkan energi-energi yang terlibat dalam proses pembentukan Hg + (g) dari raksa! Hg (l) Hg (g) : energi penguapan Hg (g) Hg 2+ (g) + 2e - : energi ionisasi d Gambarkan lingkar Born-Herber untuk pembentukan raksa iodida! 3 ICl 3 dan BCl 3 mempunyai sudut terbesar, yaitu 120 o a Hitung volume sel satuan dalam cm 3! V = a 3 = (408 pm) 3 = 6,792 x pm b Hitung ukuran atom emas dalam pm! Pada kubus berpusat muka: r = = =102 2 pm V = 4/3 π r 3 (bola) = 4/3 π (102 2 pm) 3 = 1,256 x 10 7 pm 3 c Hitung massa emas (dalam gram) yang terdapat dalam satu sel satuan! Dalam satu sel satuan kubus berpusat muka terdapat 8 atom emas Maka massa emas dalam satu sel satuan kubus adalah: d m = x 197 g = 2,61 x, g Bila kerapatan emas murni = 19,32 g/cm 3, hitung kemurnian emas tersebut dengan asumsi massa pengotornya diabaikan! ρ = 2 a Gambarkan struktur Lewis ketiga molekul tersebut dengan menunjukkan semua elektron valensinya! BCl 3 : segitiga planar NCl 3 : piramida segitiga ICl 3 : seperti huruf T b Hitung jumlah pasangan elektron bebas total yang terdapat dalam ketiga molekul tersebut! BCl 3 : tidak ada NCl 3 : 1 pasang elektron bebas ICl 3 : 2 pasang elektron bebas c Tentukan bentuk geometri molekul BCl 3, NCl 3, dan ICl 3! BCl 3 : segitiga planar NCl 3 : piramida segitiga ICl 3 : seperti huruf T d Molekul manakah yang mempunyai sudut FXF terbesar? 4 ρ =,, = 38,42 g/cm3 Kemurnian =, x 100% = 50,27%, a Tuliskan konfigurasi elektron ion karbida berdasarkan teori orbital molekul! 12 C 2-2 = (σ1s) 2 (σ*1s) 2 (σ2s) 2 (σ*2s) 2 (σ2p x ) 2 (σ2p y ) 2 (σ2p z) 2 b Tentukan orde ikatan ion karbida tersebut! Orde ikatan = ½ (n ikatan n anti ikatan ) = ½ (10 4) = 3 c Tentukan besar momen magnet ion karbida! μ = 0, karena tidak terdapat elektron tunggal

57 UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2004/2005 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1 Jika dibandingkan antara HCl dengan HI, maka: 1) HCl lebih polar dari HI 2) Energi ikatan HCl lebih besar dari HI 3) Panjang ikatan HCl lebih besar dari HI Manakah yang benar dari pernyataan di atas? A 1 dan 2 B 1 dan 3 C 2 dan 3 D 1 saja E 2 saja 2 Di antara pernyataan berikut yang berhubungan dengan senyawa ICl 3 dan ClF 5 : 1) Bentuk geometri ICl 3 adalah segitiga datar dan ClF 5 tetrahedral 2) Senyawa ICl 3 lebih polar dari pada ClF 5 3) Jumlah domain elektron pada ICl 3 = 3 dan pada ClF 5 = 5 Manakah yang benar dari pernyataan di atas? A 1, 2, dan 3 B 1 dan 2 C 2 dan 3 D 2 saja E 3 saja 3 Berapa jumlah elektron tak berpasangan yang terdapat di dalam molekul [FeF 6 ] 3-? (Catatan: F adalah ligan lemah) A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 4 Dari 5 senyawa berkut, yang memiliki orde ikatan paling tinggi dan sifat kemagnetan paling rendah A NO B NO - C NO + D CO - E CO + 5 Hibridisasi dan bentuk molekul H 2 SiO A sp 3 dan tetrahedral B sp 2 dan tetrahedral C sp 2 dan segiempat planar D sp 2 dan segituga datar E sp dan linier 6 Derajat kebabasan yang dimiliki air pada kesetimbangan padat-cair A 0 B 1 C 2 D 3 E 4 7 Dalam praktikum percbaan IV, dilakukan percobaan pembentukan gas H 2 dari reaksi suatu logam dengan HCl pekat Volume gas H 2 yang terbentuk ditentukan dengan cara pemindahan air Jumlah air yang dipindahkan sebanyak 150 ml pada tekanan yang ditunjukkan barometer sebesar 600 mmhg dan suhu 30 o C Massa gas H 2 (dalam gram) yang dihasilkan (tekanan H 2 O pada 30 o C adalah 31,8 mmhg) A 0,023 g B 0,034 g C 0,105 g D 0,144 g

58 E 0,264 g 8 Suatu gas X mengalami efusi dengan laju 1,65 kali lebih cepat dari pada gas propana (C 3 H 8 ) Maka Mr gas X (dalam g/mol) A 16,2 B 32,8 C 64,5 D 96,7 E 144,5 9 Suatu gas murni yang diperoleh dari reaksi antara oksigen dan nitrogen memiliki rapat massa 2,68 g/l pada suhu 27 o C dan 1,5 atm Gas tersebut A NO B NO 2 C N 2 O D N 2 O 5 E N 2 O 4 10 Dari ketiga kondisi berikut: 1) Di dekat titik didih 2) Pada suhu titk didih 3) Pada tekanan rendah Gas nyata akan mendekati ideal pada kondisi A 1 saja B 2 saja C 3 saja D 1 dan 2 E 2 dan 3 11 Sebuah wadah dengan volume tetap 1 L mengandung masing-masing 1 mol gas H 2 dan 1 mol gas N 2 pada suhu 289 o C 1) Gas H 2 memiliki laju rata-rata lebih besar dari pada gas N 2 2) Gas H 2 memiliki energi kinetik rata-rata lebih besar dari pada gas N 2 3) Tekanan parsial gas H 2 sama dengan tekanan parsial gas N 2 Manakah yang benar dari pernyataan di atas? A 1, 2, dan 3 B 1 dan 2 C 2 dan 3 D 1 dan 3 E 3 saja 12 Urutan besarnya tetapan van der Waals a (L 2 atm/mol 2 ) untuk beberapa gas nyata berikut mulai dari yang paling besar A CH 4 > H 2 O > CO 2 > NH 3 B NH 3 > H 2 O > CO 2 > CH 4 C H 2 O > NH 3 > CO 2 > CH 4 D CO 2 > CH 4 > H 2 O > NH 3 E CO 2 > H 2 O > NH 3 > CH 4 13 Struktur kristal berikut dengan atom Y diwakili bola hitam berada pada diagonal bidang pad 2 sisi kubus dan atom X diwakili bola putih pada pojok kubus, mempunyai rumus empiris A XY 2 B XY C XY 3 D X 2 Y 3 E XY 4 14 Padatan kristal NiO memiliki struktur kristal seperti NaCl dengan panjang rusuk 4,18 A Rapat massa NiO A 2,3 g/cm 3 B 6,8 g/cm 3 C 7,6 g/cm 3 D 8,4 g/cm 3 E 9,2 g/cm 3 15 Pada 1024 o C, tekanan gas oksigen dari reaksi dekomposisi CuO adalah 0,49 atm Reaksi dekomposisinya:

59 4CuO (s) 2CuO (s) + O 2(g) Jika 0,16 mol CuO ditempatkan dalam wadah 2 L pada 1024 o C, maka nilai Kp dan jumlah mol CuO yang terurai berturut-turut A 0,49 dan 0,056 mol B 0,29 dan 0,024 mol C 0,29 dan 0,015 mol D 0,49 dan 0,037 mol E 0,29 dan 0,056 mol 16 Jika methanol (CH 3 OH) dipadatkan, maka interaksi antar molekul terjadi akibat adanya A Ikata kovalen dan ikatan hidrogen B Ikatan hidrogen dan gaya dipol-dipol C Ikatan kovalen dan ikatan ion D Gaya dipol-dipol dan ikatan kovalen E Ikatan ion dan gaya london 17 Dari harga kalor penguapan 2-pentena yang bernilai 27 kj/mol, dapat diperkirakan titik didihnya A 25 o C B 34 o C C 46 o C D 63 o C E 75 o C 18 Dari beberapa molekul/ion berikut yang tidak mengalami gejala resonansi A NO 3 - D CO 3 2- E CH 2 =CHCH=CH 2 19 Dalam wadah tertutup, pada suhu tertentu dimasukkan gas PCl 5 dan sistem dibiarkan mencapai kesetimbangan Reaksinya adalah: PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g) ΔH = 92,5 kj 1) Jika suhu dinaikkan, maka kesetimbangan bergeser ke kanan 2) Jika ditambahkan gas Cl 2, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri 3) Jika tekanan sistem dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri Pernyataan yang benar A 1, 2, dan 3 B 2 dan 3 C 1 dan 3 D 1 saja E 3 saja 20 Perhatikan reaksi berikut ini: NO 2(g) + CO (g) NO (g) + CO 2(g) Jika tekanan diperbesar pada suhu tetap, maka A Kesetimbangan bergeser ke kanan B Kesetimbangan bergeser ke kiri C Tidak terjadi pergeseran kesetimbangan D Nilai tetapan kesetimbangan semakin besar E Nilai tetapan kesetimbangan semakin kecil B C 2 H 6 C PO 4 3- Bagian B: 5 Soal Uraian 1 Percobaan difraksi sinar X (λ = 1,54 A) dilakukan terhadap padatan kristalin CsBr dengan struktur kristal CsCi Difraksi orde pertama oleh bidang (110) terjadi pada sudut 15 o (sin 15 o = 0,26) a Gambarkan sel satuan struktur kristal CsBr tandai posisi ion Cs + dan Br -! b Gambarkan bidang (110) pada kubus tersebut! c Hitung jarak antar bidang (110) pada kubus tersebut! d Hitung volume 1 sel satuan kristal CsBr! e Hitung rapat massa CsBr (dalam g/cm 3 )! f Gambarkan lingkar Born-Herber pembentukan CsBr dari unsur-unsur pembentuknya dalam keadaan standar!

60 g Berilah nama tiap-tiap energi yang terlibat dalam setiap tahapannya! komposisi tekanan parsial 4 jenis gas yang terdapat dalam utmosfir dan alveoli: Atmosfer Alveoli Tekanan Parsial (mmhg) 2 3 Soal berikut berkaitan dengan ion OF + a Tuliskan konfigurasi elektron ion OF + b Tentukan sifat magnet OF + dan apakah lebih kuat dibandingkan OF 2+? Jelaskan! c Urutan kenaikan ikatan OF, OF +, OF 2+ mulai dari yang paling kuat ikatannya! Perhatikan gambar diagram fasa UF 6 berikut: a Daerah gas ditandai oleh huruf Daerah cair ditandai oleh huruf Daerah padat ditandai oleh huruf b Di antara proses yang diberi tanda panah (i - iv), proses sublimasi ditandai oleh, dan proses penguapan ditandai oleh c Pada tekanan 1 atm dan suhu 100 o F, UF 6 berfasa dengan derajat kebebasan d Apa yang terjadi apabila UF 6 pada tekanan tetap 75 atm dipanaskan sampai 250 o F? Jelaskan tahapannya! 5 Gas % mol Tekanan Parsial (mmhg) % mol N 2 78,6 569 O 2 20,9 104 CO 2 0,04 40 H 2 O 0,46 47 a Hitung tekanan parsial tiap gas di atmosfer! b Hitung % mol tiap gas dalam alveoli! c Hitung jumlah mol O 2 yang ada dalam 0,5 L volume udara di dalam alveoli pada 37 o C dengan asumsi gas O 2 bersifat ideal! d Molekul O 2 diedarkan oleh hemoglobin Setiap satu molekul hemoglobin akan berikatan dengan 4 molekul O 2 Jika 1 gram molekul hemoglobin berikatan dengan 1,53 ml O 2 pada 37 o C dan 743 mmhg, hitung Mr hemoglobin! Reaksi penguraian gas N 2 O adalah: 2N 2 O (g) 2N 2(g) + O 2(g) Kp = 1,8 x pada suhu 25 o C Untuk reaksi ini diketahui ΔH o = -163 kj dan ΔS o = 148 J/K Asumsi bahwa nilai ΔH o danδs o bukan merupakan fungsi suhu a Tuliskan persamaan Kp reaksi ini! b Hitung nilai Kp untuk reaksi pada suhu 40 o C c Gambarkan grafik linier hubungan nilai Kp dengan suhu reaksi di atas! 4 Ketika kita bernapas, maka campuran gas yang terdapat dalam udara aka masuk ke dalam rongga alveoli paru-paru, dan kemudian larut dalam darah Tabel berikut menunjukkan

61 Solusi UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2004/2005 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1 Kepolaran disebabkan oleh perbedaan keelektronegativan antara atom yang berikatan Semakin besar perbedaan keeletronegativan keduanya, sifatnya semakin polar hingga mendekati ikatan ionik Karena atom Cl lebih elektronegatif dari atom I, maka HCl lebih polar dari HI - Energi ikatan HCl lebih besar dari HBr karena panjang ikatan HCl lebih pendek, karenanya energi ikatannya lebih besar - Panjang ikatan HCl lebh kecil dari HI, karena ukuran atom Cl lebih kecil Jawaban: A 2 - Bentuk geometri ICl 3 adalah segitiga datar, sedangkan ClF 5 adalah piramida - Senyawa ICl 3 dan ClF 5 sama-sama nonpolar karena resultan polaritas = 0 - Jumlah domain ICl 3 = 3 dan pada lf 5 = 5 Jawaban: E 3 Konfigurasi Fe 3+ adalah 26Fe 3+ = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 Perhatikan orbital 3d 5 - Jika berikatan dengan ligan lemah: - Jika berikatan dengan ligan kuat: Disimpulkan elektron yang tidak berpasangan pada Fe 3+ yang berikatan dengan ligan lemah adalah sebanyak 5 elektron Jawaban: E 4 Yang memiliki orde ikatan paling tinggi dan sifat kemagnetan paling rendah adalah NO + Perhatikan konfigurasi elektron NO + berikut: 14NO + = (σ1s) 2 (σ*2s) 2 (σ1s) 2 (σ*2s) 2 (σ2p x ) 2 (π2p y ) 2 (π 2p z ) 2 Besar orde ikatan dan kemagnetannya adalah: - Orde ikatan NO + = ½ (n ikatan n anti ikatan ) = ½ (10-4) =3 - Kemagnetannya = 0, karena tidak ada elektron bebasnya Dengan cara yang sama, senyawa memberikan angka yang lebih besar Jawaban: C 5 Hibridisasinya: 14 Si = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 Pada 2p 6 3s 2 3p 0 menjadi Sedangkan bentuk molekulnya adalah: Berbentuk segitiga datar Sederhananya, jika terdapat ikatan rangkap pada suatu molekul, maka molekul tersebut mempunyai hibridisasi sp 2 Jawaban: D 6 Pada kesetimbangan padat cair, komponen (c) = 1, dan fasa (P) = 2, maka: Derajat kebebasan (F) = C P +2 = = 1 Jawaban: B 7 n =, n = = 4,77 x, 10-3 mol Massa = n x Mr = 9,027 mg Jawaban: - 8 Perhitungan yang berkaitan dengan laju efusi: = 1,675 = Mr X = 16,2 Jawaban: A 9 Jika gas tersebut dianggap sebagai gas ideal, maka dalam 1 L n =, =, = 0,061 mol Berat dalam 1 L adalah 2,68 g, maka: Mr = =, = 44 g/mol,

62 Jawaban: C 10 Di dalam gas nyata, dikenal temperatur Boyle, di mana sifatnya mendekati gas ideal Pada gas ideal, volume molekul dianggap tidak ada Pada tekanan rendah, gaya tarik-menarik antar molekul lemah, akibatnya interaksi gas menjadi minimum sehingga mendekati gas ideal Jawaban: C 11 - Laju rata-rata ~, semakin kecil Mr yang dimiliki, maka semakin besar laju rataratanya - Energi kinetik pada suhu konstan adalah sama untuk semua molekul gas - Karena jumlah fraksi molnya sama, maka tekanan parsial keduanya sama Jawaban: A 12 Tetapan van der Waals (a) bergantug pada kekuatan gaya tarik-menarik antara molekul Semakin besar gaya tarik-menarik, maka semakin besar gaya van der Waals H 2 O dan NH 3 keduanya mempunya ikatan hidrogen, tetapi H 2 O lebih kuat Pada CO 2 dan CH 4 terjadi gaya van der Waals antar molekulnya tetapi karena massa CO 2 lebih besar, maka CO 2 memiliki gaya tarik-menarik yang lebih kuat Urutannya adalah: H 2 O > NH 3 > CO 2 > CH 4 Jawaban: C 13 Berdasarkan keterangan pada soal, jumlah atom X dan Y adalah: X = 1/8 x 8 = 1 atom Y = 1 x 4 = 4 atom Disimpulkan rumus empirisnya adalah XY 4 Jawaban: E 14 Kristal tersebut berstruktur kubus berpusat muka, setiap sel kubus terdiri dari 4 molekul, maka: V = a 3 = (4,18 x 10-8 cm) 3 = 7,3 x cm 3 m sel kubus satuan = x 7,47 g = 4,96 x, g, Jadi ρ =, = 6,8 Jawaban: B 15 Pada reaksi: 4CuO (s) 2CuO (s) + O 2(g) Kp = [PO 2 ] Gas oksigen yang dihasilkan memiliki tekanan 0,49 sehingga besar nilai Kp: Kp = 0,49 Kp = Kc(RT) c Kc = =,, = 4,6 x 10-3 Kc = [MO 2 ] M O 2 = 4,6 x 10-3 M Mol = 4,6 x 10-3 M x 2 L = 9,2 x 10-3 mol Mol CuO yang terurai: = x mol O (perbandingan koefisien) = x 9,2 x 10-3 = 0,0368 mol Jawaban: D 16 Terdapat 2 interaksi: - Ikatan hidrogen antar atom H yang bermuatan parsial positif pada molekul satu dan atom O yang bermuatan parsial negatif pada molekul lain - Gaya-gaya dipole-dipol akibat kepolaran molekul-molekul Jawaban: B 17 Aturan yang diajukan Trouton: = 21 kal/molk = 88,2 J/molK 88,2 = T b = / /, = 306 K 33K Jawaban: B 18 Molekul C 2 H 6 tidak bisa beresonansi Dilihat dari strukturnya mutlak seperti itu, tidak bisa berubah-ubah Jawaban: B 19 - jika suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser kea rah reaksi eksoterm (ke kiri) - Penambahan Cl 2 akan menyebabkan pergeseran kesetimbangan ke kiri - Jika tekanan dinaikkan, maka kesetimbangan bergeser ke koefisien total yang lebih kecil (ke kiri) Pernyataan yang benar adalah 2 dan 3 Jawaban: B 20 Kenaikan tekanan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke koefisien total yang lebih kecil Karena koefisiennya sama, maka tidak terjadi pergeseran kesetimbangan Jawaban: C

63 Bagian B: 5 Soal Uraian 1 a Gambarkan sel satuan struktur kristal CsBr tandai posisi ion Cs + dan Br -! CsBr = 212,8) Jadi massa jenisnya adalah: ρ = =,, = 4,83 g/cm3 f Gambarkan lingkar Born-Herber pembentukan CsBr dari unsur-unsur pembentuknya dalam keadaan standar! b Gambarkan bidang (110) pada kubus tersebut! g Berilah nama tiap-tiap energi yang terlibat dalam setiap tahapannya! A: Energi sublimasi Cs B: Energi ionisasi Cs C: Energi penguapan Br 2 D: Energi disosiasi Br 2 E: Energi afinitas Br 2 U: Energi kisi CsBr ΔH f o : Energi kalor pembentukan CsBr c Hitung jarak antar bidang (110) pada kubus tersebut! λ = 2d sin θ, d (110) = = = 2,975 A d Hitung volume 1 sel satuan kristal CsBr! d (110) = a = d (110) 2 a = 2,96 A 2 = 4,186 A Maka: V = a 3 = (4,186) 3 = 73, 35A 3 V = 73,24 x cm 3 e Hitung rapat massa CsBr (dalam g/cm 3 )! Karena kubus berpusat badan, maka jumlah molekul CsBr dalam satu sel satuan kubus adalah 1, maka: Massa 1 sel satuan kubus =, x 212,8 = 3,535 x g (Mr 2 a Tuliskan konfigurasi elektron ion OF +! OF + = (σ1s) 2 (σ*2s) 2 (σ1s) 2 (σ*2s) 2 (σ2p x ) 2 (π2p y ) 2 ( π2p z ) 2 (π*2p y ) 1 (π*2p z ) 1 b Tentukan sifat magnet OF + dan apakah lebih kuat dibandingkan OF 2+? Jelaskan! Elektron pada OF +, n = 2, maka: μ = = 2,828 BM Sedangkan elektron tunggal pada OF 2+ berjumlah 1 buah, sehingga μ = = 1,732 BM Kemagnetan OF + lebih kuat daripada OF 2+ c Urutan kenaikan ikatan OF, OF +, OF 2+ mulai dari yang paling kuat ikatannya! Orde ikatan = ½ (n ikatan n anti ikatan ) OF + = ½ (10 6) = 2 OF 2+ = ½ (10 5) = 2,5

64 OF = ½ (10 7) = 1,5 Jadi OF 2+ > OF + > OF 3 a Daerah gas ditandai oleh huruf b Daerah cair ditandai oleh huruf c Daerah padat ditandai oleh huruf a b Di antara proses yang diberi tanda panah (i - iv), proses sublimasi ditandai oleh i, dan proses penguapan ditandai oleh iv c Pada tekanan 1 atm dan suhu 100 o F, UF 6 berfasa padat dengan derajat kebebasan F = = 2 d Apa yang terjadi apabila UF 6 pada tekanan tetap 75 atm dipanaskan sampai 250 o F? Jelaskan tahapannya! Menjadi cair Tahapannya padat cair 4 a, b Hitung tekanan parsial dan % mol tiap gas di atmosfer! Gas % mol Atmosfer Tekanan Parsial (mmhg) % mol Alveoli Tekanan Parsial (mmhg) N 2 78,6 78,6% x 760 = 597,4 569 : 760 x 100 = 74, O 2 20,9 20,9% x 760 = 158,8 104 : 760 x 100 = 13, CO 2 0,04 0,04% x 760 = 0, : 760 x 100 = 5,26 40 H 2 O 0,46 0,46% x 760 = 3, : 760 x 100 = 6,18 47 c Hitung jumlah mol O 2 yang ada dalam 0,5 L volume udara di dalam alveoli pada 37 o C dengan asumsi gas O 2 bersifat ideal! n = =,, = 0,0027 mol d Molekul O 2 diedarkan oleh hemoglobin Setiap satu molekul hemoglobin akan berikatan dengan 4 molekul O 2 Jika 1 gram molekul hemoglobin berikatan dengan 1,53 ml O 2 pada 37 o C dan 743 mmhg, hitung Mr hemoglobin! Reaksi: Hb + 4O 2 Hb(O 2 ) 4 Mol O 2 =,, = 5,88 x 10-5 mol Mol Hb = ¼ x 5,88 x 10-5 mol = 1,47 x 10-5 mol Jika 1 g = 1,47 x 10-5 mol, maka: Mr = =, = g/mol 5 a Tuliskan persamaan Kp reaksi ini! Kp = b Hitung nilai Kp untuk reaksi pada suhu 40 o C! ln = ln, = k 2 = 4,21 x c Gambarkan grafik linier hubungan nilai Kp dengan suhu reaksi di atas!

65 UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2005/2006 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1 Jumlah pasangan elektron bebas pada senyawa H 2 O 2 A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 2 Molekul O 2 dapat menerima elektron sehingga membentuk O 2 - atau O 2 2-1) O 2 - bersifat paramagnetik 2) Ikatan O 2 - lebih kuat dari ikatan O 2 2-3) O 2 2- memiliki 6 elektron pada orbital anti ikatan Manakah yang benar dari pernyataan di atas? A 1, 2, dan 3 B 1 dan 2 C 1 dan 3 D 2 dan 3 E 3 saja 3 Senyawa yang hanya mempunyai ikatan kovalen A C 2 HNa B CH 3 N 3 C (CH 3 ) 4 NCl D CH 3 CO 2 Na E (NH 4 ) 3 PO 4 A C 2 H 5 F B CH 3 CH 2 NH 2 C C 6 H 6 D CH 3 OH E CH 3 COOH 6 Jika senyawa-senyawa di bawah ini berada pada fasa gas, manakah yang dapat berperilaku mendekati kepada sifat gas ideal? A C 2 H 5 F B CH 3 CH 2 NH 2 C C 6 H 6 D CH 3 OH E CH 3 COOH 7 Dari lima senyawa berikut, manakah yang akan memberikan interaksi van der Waals yang paling besar? A CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 B CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 (CH 3 ) 2 C CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 D CH 3 C(CH 3 ) 3 E CH 3 CH(CH 3 ) 2 8 Dalam struktur: 4 Hibridasi dan bentuk molekul dari K 2 Zn(CN) 4 A sp 3 dan tetrahedral B dsp 3 dan bipiramida segitiga C d 2 sp 3 dan oktahedral D d 3 sp 3 dan oktahedral E sp 3 d 2 dan oktahedral 5 Senyawa manakah yang paling non-polar? Atom X yang paling mungkin A Na B Mg C Al

66 D Si E Te 9 Susunan domain elektron dan bentuk molekul IF 3 A Bipiramida segitiga dan segitiga datar B Oktahedral dan segitiga datar C Bipiramida segitiga dan huruf T D Tetrahedral dan segitiga datar E Segitiga datar dan huruf T 10 Pada suhu 27 o C dan tekanan 561,3 mmhg, kerapatan suhu gas adalah 0,84 g/l Dari data tersebut dapat diidentifikasi bahwa gas yang dimaksud A NH 3 B CO 2 C CH 4 D N 2 E O 2 11 Dua wadah identik yang memiliki volume yang sama dipisahkan dengan sebuah katup Wadah pertama mengandung gas oksigen dengan tekanan 1 atm dan wadah kedua mengandung gas nitrogen dengan tekanan 0,5 atm Suhu di dalam keduanya selalu tetap 1) Molekul gas nitrogen memiliki kecepatan rata-rata lebih besar daro oksigen 2) Gas nitrogen memiliki energi kinetik yang lebih besar dari gas oksigen 3) Jika katup dibuka, tekanan total gas menjadi 1,5 atm Manakah pernyataan yang benar? A 1 saja B 2 saja C 3 saja D 1 dan 2 E 1 dan 3 12 Bila diketahui Cerium mengkristal dalam struktur kubus berpusat muka dengan panjang rusuk 518 pm, dan jika digunakan sinar X dengan panjang gelombang 154 pm dan orde difraksi 1, maka puncak difraksi bidang (220) terjadi pada sudut A 30,5 B 57,2 C 65,0 D 70,8 E 76,5 13 Jari-jari atom kalium yang mengkristal dalam bentuk kubus berpusat muka dengan jarak antar bidang 200 sama dengan 4 nm A 0,7 nm B 1,4 nm C 2,8 nm D 5,6 nm E 8,4 nm 14 Reaksi manakah di bawah ini yang perubahan entalpinya merupakan minus dari energi kisi? A Mg (s) + Br (g) MgBr 2(s) B Mg 2+ (s) + 2Br - (g) MgBr 2(s) C Mg 2+ (g) + 2Br - (g) MgBr 2(g) D Mg 2+ (g) + 2Br - (g) MgBr 2(s) E Mg 2+ (aq) + 2Br - (aq) MgBr 2(aq) 15 Suatu kristal garam memiliki sel satuan berupa kubus berpusat badan Jika pada titik sudutnya adalah ion logam X, sementara ion Y berada di pusat badan, maka rumus molekul dari garam tersebut A X 2 Y 3 B X 2 Y C XY 3 D XY 2 E XY 16 Suatu garam MX mempunyai sel satuan kubus, dengan M + menempati titik-titik kubus dan X - menempati pusat kubus Bilangan koordinasi M + A 6 B 8 C 10 D 12 E 14

67 17 Manakah dari kondisi di bawah ini yang akan menghasilkan gas NO 2 paling banyak dari reaksi 2NO (g) + O 2(g) 2NO 2(g) (ΔH = -113,1 kj/mol)? A 80 o C dan 4 atm B 80 o C dan 2 atm C 80 o C dan 1 atm D 40 o C dan 4 atm E 40 o C dan 1 atm 18 Jika diketahui nilai tetapan kesetimbangan reaksi berikut: H 2 O (l) H + (aq) + OH - (aq) K 1 = CH 3 COOH (aq) CH 3 COO - (aq) + H + (aq) K 2 = 1,8 x 10-5 Hitung nilai tetapan kesetimbangan reaksi CH 3 COO - (aq) + H 2 O (l) CH 3 COOH (aq) + OH - (aq) A 1,8 x B 1,8 x 10 9 C 5,6 x D 5,6 x 10-9 E 5,6 x Pada 37 o C dalam wadah 10,0 L terdapat kesetimbangan CuSO 4 3H 2 O (s) CuSO 4(s) + 2H 2 O (g) Jika diketahui Kp reaksi = 10-6, maka dapat disimpulkan: A P H 2 O = 10-3 atm B n H 2 O = 0,05 mol C n H 2 O = 0,008 mol D m H 2 O = 0,07 gram E m H 2 O = 0,15 gram 20 Dari reaksi O 2(g) + 2NO (g) 2NO 2(g) Diketahui kondisi kesetimbangan pada suhu 127 o C sebagai berikut: P O 2 = 2,5 atm; P NO = 4,0 atm; P NO 2 = 3,0 atm, maka A Kp = 3 B Kp = 9 C Kc = 0,02 D Kc = 87 E Kc = 197 Soal B: 4 Soal Uraian 1 Gas Cl 2 umumnya digunakan sebagai disinfektan dalam air, walaupun akhir-akhir ini klordioksida (ClO 2 ) dan ozon (O 3 ) sudah banyak digunakan untuk menggantikannya a Berapa jumlah elektron valensi total yang terdapat pada ClO 2? b Ion klorit (ClO - ) dapat dihasilkan dari reduksi ClO 2 Struktur ion ClO - dapat digambarkan dengan menggunakan aturan Lewis Gambarkan struktur Lewis dan bentuk molekul ion klorit! c Gambarkan struktur Lewis dan bentuk molekul O 3! d Di antara ion klorit dan ozon, molekul manakah yang memiliki sudut ikatan lebih besar? Jelaskan! 2 Sebuah balon kosong diisi dengan gas helium sehingga memiliki volume 12 L dan tekanan 800 mmhg Ke dalam balon ini kemudian ditambahkan O 2 sehingga balon memiliki volume 26 L dan tekanan tetap Suhu selalu tetap yaitu 20 o C selama pengisian berlangsung a Berapa mol gas helium yang terdapat di dalam balon? b Berapa tekanan parsial gas helium di dalam balon? c Berapa tekanan parsial gas oksigen di dalam balon? d Hitung fraksi mol masing-masing gas dalam balon! e Oksigen memiliki diagram fasa seperti karbondioksida Gambarkan diagram fasa tersebut! f Beri tanda posisi yang sesuai untuk fasa

68 padat, fasa cair, fasa gas, titik kritik, titik tripel, dan titik titik didih pada diagram fasa tersebut! 3 Kobal oksida (CoO) diketahui memiliki struktur seperti Kristal NaCl a Gambarkan struktur CoO! Tandai ion CO 2+ dan ion O 2-! b Tentukan jumlah ion CO 2+ dan ion O 2- per sel satuan! c Tentukan hubungan r (CO 2+ ) dan ion r (O 2- ) dengan panjang rusuk a! d Tentukan a jika diketahui rapat massa CoO = 5,7 g/cm 3, Mr = 74,9, dan L = 6,02 x 10 23! 4 Pada suhu T dan volume T, terdapat kesetimbangan 2 mol PCl 5, 2 mol PCl 3, dan 2 mol Cl 2 sesuai dengan reaksi: PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g) Ke dalam kesetimbangan ini kemudian ditambahkan sejumlah gas cl2 pada T dan P tetap sehingga volumenya menjadi 2V a Tuliskan tetapan kesetimbangan Kp dan hitung nilainya! b Tentukan arah reaksi ketika ditambahkan Cl 2! c Berapa jumlah mol total pada kesetimbangan baru? d Hitung banyaknya mol Cl 2 yang ditambahkan! e Apakah nilai Kpnya akan berubah atau tetap? Jelaskan! Solusi UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2005/2006 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1 Perhatikan struktur molekul dari H 2 O 2 berikut: Terdapat sejumlah 4 pasang elektron bebas Jawaban: D 2 Perhatikan konfigurasi elektronnya: 16O 2 2- = (σ1s) 2 (σ*2s) 2 (σ1s) 2 (σ*2s) 2 (π2p x ) 2 (π2p y ) 2 (π2p z ) 2 (π*2p y ) 2 (π*2p z ) 2 8O 2 - = (σ1s) 2 (σ*2s) 2 (σ1s) 2 (σ*2s) 2 (π2p x ) 2 (π2p y ) 2 (π2p z ) 2 (π*2p y ) 2 (π*2p z ) 1 Maka: - O 2 - bersifat paramagnetik karena terdapat elektron tunggal - Orde ikatan = ½ (n ikatan n anti ikatan ) - Orde ikatan O 2 2- adalah 1 sedangkan orde ikatan O 2 - adalah 1,5 Makin besar orde ikatan, makin kecil panjang ikatan, maka ikatannya makin kuat Jadi ikatan O 2 - lebih kuat daripada ikatan O O 2 2- memiliki 8 elektron pada orbital anti ikatan Jawaban: B 3 Berikut ikatan kimia masing-masing senyawa: - C 2 HNa: terdapat ikatan ionik - CH 3 N 3 : hanya terdapat ikatan kovalen - (CH 3 ) 4 NCl: terdapat ikatan ionik - CH 3 CO 2 Na: terdapat ikatan ionik - (NH 4 ) 3 PO 4 : terdapat ikatan ionik Sejatinya, ikatan kimia dalam suatu senyawa heterogen (lebih dari 1 unsur) tergolong ke dalam 2 jesnia ikatan: kovalen dan ionik Ikatan ionik dicirikan dengan adanya logam yang berikatan, selebihnya merupakan ikatan kovalen Jawaban: B 4 Perhatikan konfigurasi elektron atom Zn: Zn :[Ar] 4s 2 3d 10 Zn 2+ = [Ar] 3d 10 (pada senyawa tersebut, atom Zn bermuatan 2+) Sehingga visualisasi orbitalnya: sp 3 Hibridisasinya adalah sp 3 dengan bentuk molekul tetrahedral

69 Jawaban: A 5 Sifat polar akan muncul ketika gaya tarik antara 2 atom tidak sama, cenderung mengarah kepada yang lebih elektronegatif Contoh: HCl, elektron yang terlibat pada ikatan cenderung lebih banarada di dekat Cl Pada senyawa dengan unsur pembentukan lebih dari2, sifat polar ditentukan oleh resultan momen dipole yang dihasilkan Sederhananya, senyawa yang berbentuk simetri cenderung bersifat sebagai nonpolar Jawaban: C 6 Sifat gas ideal adalah: - Volume molekulya sangat kecil - Tidak ada interaksi tarik-menarik antar molekulnya Senyawa C 6 H 6 merupakan senyawa yang nonpolar sehingga interaksi tarik-menatik antar molekulnya paling keci, sehingga paling mendekati sifat gas ideal pada fase gasnya Berbeda dengan senyawa lainnya, keempat senyawa tersebut masing-masing memiliki ikatan hidrogen sehingga jauh dari sifat gas ideal Jawaban: C 7 Gaya van der Waals adalah gaya yang ditimbulkan oleh massa molekul dari dalam molekulnya sendiri (semacam gaya gravitasi) Molekul A memiliki massa molekul relative paling besar, sehingga gaya van der Waals-nya paling besar Jawaban: A 8 Atom tersebut haruslah mempunyai ruang orbital kosong yang cukup besar untuk menampung pasangan elektron dari atom Cl Konfigurasi 52 Te: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 4 5d 0 (masih ada orbital p yang belum penuh dan orbital d yang kosong) Jawaban: E 9 Atom pusatnya adalah I Jumlah elektron I = 7, yang berikatan ada 3 (menjadi 3 pasang elektron) dan elektron bebasnya ada 4 (2 pasang) Total ada 5 pasang, berarti ada 5 tangan Maka domain elektron dan bentuk molekulnya adalah: 10 Gas dianggap ideal, maka: n = Jawaban: C =, = 0,03 mol Pada keadaan beratnya adalah 0,84 g, maka: Mr = =,, = 28 g/mol Mr yang sesuai adalah gas N 2 11 Penjelasan masing-masing opsi: Jawaban: D - c rata-rata ~, Mr gas N 2 lebih kecil dari O 2, sehingga c rata-ratanya lebih besar - Pada PVT yang sama, energi kinetik selalu sama - Menurut Teori Dalton, tekanan total merupakan penjumlahan masing-masing tekanan parsial gas-gas yang bercampur Jawaban: E 12 n λ = 2 d (220) sin θ = d (220) = = 183,14 1 x 154 = 2 x 183,14 x sin θ θ = 24,86 o Jawaban: - 13 d (220) = 4 nm = a = 8 nm pada kubus berpusat, maka: r = = 2,828 nm Jawaban: C 14 Energi kisi adalah energi pembentukan suatu senyawa dari ion-ionnya pada keadaan gas Proses lebih terlihat pada diagram lingkar Born-Haber Jawaban: D 15 Pada kubus berpusat badan, letak atom-atom berada pada: (1) 8 x 1/8 atom pojok, dan (2) 1 =

70 atom sepenuhnya berada di tengah - Ion logam X 8 x 1/8 atom = 1 atom - Ion Y 1 atom berada di pusat Dengan demikian, disimpulkan rumus molekul senyawanya adalah XY Jawaban: E 16 Berdasarkan keterangan letak-letak atom M dan X, disimpulkan struktur kubus tersebut merupakan kubus berpusat badan Pada kubus berpusat badan, bilangan koordinasinya adalah 8 (dikelilingi oleh 8 atom tetangga) Jawaban: B 17 Pada reaksi kesetimbangan di atas, untuk menghasilkan lebih banyak gas NO 2, kesetimbangan harus digeser ke sebelah kanan Upaya yang dilakukan adalah: - Mengurangi/mengambil konsentrasi NO 2 - Memperbesar tekanan: kesetimbangan akan bergeser ke reaksi yang jumlah total mol-nya lebih kecil - Memperkecil volume: kesetimbangan akan bergeser ke reaksi yang jumlah mol totalnya lebih kecil - Memperkecil suhu: kesetimbangan akan bergeser ke reaksi eksoterm Jawaban: D 18 Reaksi: CH 3 COO - (aq) +H + (aq) CH 3 COOH (aq) K 3 = (reaksi dibalik) = 5,56 x 104 H 2 O (l) H + (aq) + OH - (aq) k 4 = k 2 = CH 3 COO - (aq) + H 2 O (l) CH 3 COOH (aq) + OH - (aq k = k 3 x k 4 = 5,56 x 10 4 x = 5,56 x Jawaban: C 19 Perhatikan reaksi berikut: CuSO 4 3H 2 O(s) CuSO 4(s) + 3H 2 O (g) Ungkapan tetapan kesetimbangan Kp dituliskan sebagai: Kp = [P H 2 O] 3, maka: 10-6 = [P H 2 O] 3 P H 2 O = 0,01 atm Jika P H 2 O (jika uap H 2 O dianggap ideal), maka n H 2 O adalah: n = 20, =, = 3,9 x 10-3 mol m H 2 O = 3,9 x 10-3 mol x 18 g/mol = 0,07 g = Kp = = 0,225, Kp = Kc(RT) Δn 0,225 = Kc [0,082 x ( )] (2-3) Kc = 7,38 Jawaban: B Jawaban: - Soal B: 4 Soal Uraian 1 a Berapa jumlah elektron valensi total yang terdapat pada ClO 2? Valensi total = valensi Cl + (2 x valensi O) = 7 + (2 x 6) = 19 elektron valensi b Ion klorit (ClO - ) dapat dihasilkan dari reduksi ClO 2 Struktur ion ClO - dapat digambarkan dengan menggunakan aturan Lewis Gambarkan struktur Lewis dan bentuk molekul ion klorit! Struktur Lewisnya: Bentuk molekulnya adalah cenderung membentuk huruf V karena terdapat 2 pasang elektron bebas: c Gambarkan struktur Lewis dan bentuk molekul O 3!