PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2016 DISUSUN OLEH Amaldo Firjarahadi Tane 1
31. 32. MATERI: SISTEM PERIODIK UNSUR Energi pengionan disebut juga energi ionisasi. Setiap unsur bisa mengalami energi ionisasi berkali-kali, maka ada namanya tingkat energi pengionan. Di dalam soal, energi pengionan berhenti hingga tingkat keenam, belum tentu unsur tersebut berada pada golongan VIA. Gimana menentukannya? Begini, untuk menentukan muatan suatu unsur berdasarkan energi ionisasi didasarkan pada besarnya energi yang dilepaskan unsur tersebut sebesar-besarnya sehingga mencapai kestabilan. Nah, mari periksa satu per satu: 1087 2353 (mempunyai potensi 1.266 energi) 2353 4620 (mempunyai potensi 2.267 energi) 4620 6223 (mempunyai potensi 1.603 energi) 6223 37831 (mempunyai potensi 31.608 energi) 37831 47277 (mempunyai potensi 9.446 energi) Nah, terlihat dari kelima label di atas, potensi energi tertinggi berada dari 6223 menuju 37831. Artinya, dari keadaan energi pengionan keempat menuju energi pengionan kelima memerlukan potensi (daya) sebesar 31.608 energi. So, unsur tersebut berada pada golongan IV A karena energi pengionan pada tingkat keempat menunjukkan yang tertinggi. JAWABAN: B MATERI: GEOMETRI MOLEKUL Soal nomor 32 sudah sangat familiar, toh keluar juga di UN, sering malah. Di soal telah diketahui bahwa senyawanya adalah X2Y, tinggal gambar struktur lewisnya saja seperti gambar di bawah ini: (tanda titik dan silang menunjukkan banyaknya elektron valensi tiap unsur) 17X = 2 8 7 (elektron valensinya 7) 8Y = 2 6 (elektron valensinya 6) 2
33. Seperti pada gambar di atas, banyaknya PEI dan PEB adalah 2 pasang pada atom pusat. So, rumus molekulnya adalah AX2E2 atau bentuk V. JAWABAN: C MATERI: HUKUM-HUKUM DASAR KIMIA CARA 1 (dengan mencari rumus kimianya) 1. Mencari massa klor dari persentase keseluruhan massa dalam 100 gram 100% = massa C + massa N + massa H + massa Cl 100% = 32% + 18,67% + 2,67% + massa Cl massa Cl = 46,66% gram 2. Mencari perbandingan mol tiap-tiap unsur mol karbon (C) = 32 gram/12 = 2,67 mol mol nitrogen (N) = 18,67 gram/14 = 1,33 mol mol hidrogen (H) = 2,67 gram/1 = 2,67 mol mol klor (Cl) = 46,66 gram/16 = 1,33 mol 3. Bandingkan seluruh mol hingga mendapatkan angka yang bulat mol C : mol N : mol H : mol Cl 2,67 : 1,33 : 2,67 : 1,33 (bagi 1,33 dan bulatkan) 2 : 1 : 2 : 1 4. Rumus molekul senyawanya adalah C2NH2Cl atau C2H2NCl 5. Terlihat hanya terdapat 1 atom klor pada rumus senyawa tersebut 6. Mencari banyak molekul klor N = 6,02 x 10 23 x mol x banyak atom = 6,02 x 10 23 x 2 mol x 1 = 12,04 x 10 23 atom klor 3
34. CARA 2 (menggunakan konsep hukum Proust) 1. Untuk mencari persentase massa suatu unsur dalam suatu senyawa bisa menggunakan persentase hukum Proust (hukum perbandingan tetap) % suatu unsur = Ar unsur tsb x banyaknya atom pada senyawa x 100% Mr senyawa tsb 2. Karena mencari jumlah atom Cl, cari terlebih dahulu banyaknya atom Cl pada senyawa (tidak perlu mencari rumus senyawanya, ribet!) % unsur Cl = Ar Cl x banyaknya atom Cl x 100% Mr senyawa 46,66 % = 35 x banyaknya atom Cl x 100% 75 Banyaknya atom Cl = 0,9 = 1 atom klor 3. Masukkan ke rumus jumlah atom (partikel) N = 6,02 x 10 23 x mol x banyak atom = 12,04 x 10 23 atom klor Nah, lebih mudah yang mana? Hehe. JAWABAN: C MATERI: STOIKIOMETRI Setarakan reaksi pada soal: 2NH3 + CO2 (NH2)2CO + H2O Hitung mol amoniak (NH3) dan karbon dioksida (CO2): mol amoniak = 34 gram/17 = 2 mol mol karbon dioksida = 22 gram/44 = 0,5 mol Hitung massa urea, (NH2)2CO, menggunakan konsep MBS (Mula-mula, Bereaksi, Sisa) 2NH3 + CO2 (NH2)2CO + H2O M 2 mol 0,5 mol - - B -1 mol -0,5 mol +0,5 mol +0,5 mol S 1 mol - 0,5 mol 0,5 mol Tersisa urea sebanyak 0,5 mol, artinya terdapat 30 gram urea! JAWABAN: B 4
35. 36. MATERI: STOIKIOMETRI Soal ini selalu muncul pada seleksi Sipenmaru, lalu UN, akhirnya SBMPTN. Di soal ada kata kuncinya, yaitu Jika pada keadaan ini 0,8 g gas CH4 memiliki volume 1,2 L. Kenapa? Karena dari sana kita bisa mendapatkan Mr gas Y melalui perbandingan mol antara NO2 dengan CH4! Masih ingat, kan, bahwa dalam kondisi yang sama (maksudnya tekanan dan suhu), perbandingan molaritas sama (hukum Avogadro). molaritas NO2 = molaritas CH4 mol NO2 = mol CH4 volume volume mol NO2 = 0,8 gram/16 16 L 1.2 L mol NO2 = 0,67 mol Nah, bandingkan koefisien NO2 dengan gas Y NO2 + H2O X + Y 0,67 mol 0,67 mol 0,67 mol gas Y seberat 20 gram, artinya Mr gas A adalah 29,85 atau 30. JAWABAN: C MATERI: TERMOKIMIA Di dalam reaksi, koefisien reaksi melambangkan banyaknya mol dalam senyawa tersebut. Untuk menghitung energi ikatan C=C (ralat pada soal), diperlukan penghitungan energi rata-rata: Energi ikatan rata = energi kiri energi kanan -3120 kj = [2(energi C2H6) + 7(energi O2)] [ 4(energi CO2) + 6 (energi air)] 5
37. -3120 kj = [2(C=C) + 12(C H) + 7(O=O)] [8(C=O) + 12(H O)] -3120 kj = [2(C=C) + 12(360) + 7(490)] [8(740) + 12(460)] -3120 kj = [2(C=C) + 4320 + 3430] [5920 + 5520] -3120 kj = 2(C=C) -3690 C=C = 285 kj JAWABAN: D MATERI: REAKSI REDOKS Untuk mendapatkan mol ion ClO3 - bisa didapatkan dari persamaan reaksi redoks setengah reaksi dalam suasana asam dahulu, baru diubah ke suasana basa: 1. Pisahkan mana yang menjadi oksidasi dan reduksi Oksidasi: Cl2 ClO3 - Reduksi: Cl2 Cl - 2. Setarakan atom mana yang mengalami perubahan biloks, yaitu klor (Cl) Oksidasi: Cl2 2ClO3 - Reduksi: Cl2 2Cl - 3. Tambahkan air pada ruas yang kekurangan oksigen (khusus suasana asam), jika tidak ada oksigen pada reaksi, jangan ditambahkan! Lalu, setarakan atom oksigen! Oksidasi: Cl2 + 6H2O 2ClO3 - Reduksi: Cl2 2Cl - 4. Tambahkan ion proton (H + ) pada bagian selain senyawa air ditempatkan tadi, lalu setarakan atom hidrogennya Oksidasi: Cl2 + 6H2O 2ClO3 - + 12H + Reduksi: Cl2 2Cl - 5. Hitung banyaknya elektron yang diperlukan antara ruas kanan dan kiri Oksidasi: Cl2 + 6H2O 2ClO3 - + 12H + + 10e Reduksi: Cl2 + 2e 2Cl - 6. Setarakan antara elektron oksidasi dan reduksi agar dapat dicoret dan menghasilkan reaksi redoks yang setara Oksidasi: Cl2 + 6H2O 2ClO3 - + 12H + + 10e Reduksi: Cl2 + 2e 2Cl - (dikali 5) Reaksi redoks setara (suasana asam): 6Cl2 + 6H2O 2ClO3 - + 10Cl - + 12H + 6
38. 7. Tambahkan reaksi ionisasi air dan setarakan sesuai banyaknya koefisien ion proton (H + ) agar ion proton (suasana asam) dapat dicoret dan digantikan dengan suasana basa Reaksi suasana asam: 6Cl2 + 6H2O 2ClO3 - + 10Cl - + 12H + Reaksi ionisasi air: 12H + + 12OH - 12H2O Reaksi suasana basa: 6Cl2 + 12OH - 2ClO3 - + 10Cl - + 6H2O 8. Reaksi suasana basanya adalah: 6Cl2 + 12OH - 2ClO3 - + 10Cl - + 6H2O Terlihat bahwa jika mol gas klor (Cl2) 1 mol dibandingkan dengan mol ClO3 - didapatkan perbandingannya 2/6 atau 1/3 JAWABAN: B MATERI: ELEKTROKIMIA Perhatikan dan baca soalnya baik-baik! Sel elektrolisis! So, dalam singkatannya, elektrolisis memiliki singkatan KNAP (Katode negatif, anode positif) dalam jenis kutubnya. Tetapi, baik sel eletkrolisis maupun sel volta, singkatan KARAOS (Katode reduksi, anode oksidasi) sangat dan selalu berlaku. Di soal ini, arus 10 ma da konsentrasi 0,1 M tidak diperlukan, hanya menipu, dan malah memikirkan kita ke hukum Faraday. Ya, gak? So, yang ditanya spesi yang terbentuk pertama kali di katode!? Sudah pasti pada singkatan KARAOS yang dipakai ; katode sebagai reduksi. Reduksi sendiri memiliki potensial sel (E º) positif. Artinya, jawabannya hanya unsur tembaga. JAWABAN: C 7
39. 40. MATERI: LAJU REAKSI Untuk mendapatkan laju pengurangan gas oksigen, cukup perbandingan koefisien saja. Kenapa? Begini, laju reaksi sendiri artinya adalah konsentrasi suatu zat terhadap waktu: Laju reaksi = ± [suatu zat] / waktu (detik) Artinya, laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi suatu zat, namun berbanding terbalik dengan waktu. Maksudnya, apabila konsentrasi zat besar, lajunya juga besar. Konsentrasi juga diketahui dari jumlah mol per volume. So, konsentrasi berbanding lurus dengan jumlah mol. Dan, jumlah mol setara dengan koefisien reaksi. Karena laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi, artinya berbanding lurus juga dengan koefisien reaksi. Laju reaksi = konsentrasi = jumlah mol = koefisien reaksi Jadi, setarakan dulu reaksinya: 2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O Karena yang diketahui laju pembentukan gas SO2, bandingkanlah koefisien SO2 dengan oksigen. 3 x 6 / 2 = 9 mol/l s JAWABAN: B MATERI: KESETIMBANGAN KIMIA Untuk soal kesetimbangan kali ini memakai tekanan, bukan konsentrasi! Tekanan awal 1 atm pada soal bisa kita langsung masukkan ke reaksi pada soal. Dan, pada label B di bawah ini misalkan saja tekanannya x (terserah, mau 2x, 3x, dsb) pada gas flour. 2F2 + O2 2F2O M 1 atm 1 atm - B x atm ½ x atm x atm S 1-x atm 1-0,5x atm x atm 8
Dikatakan dalam soal bahwa tekanan total gas saat setimbang (label S pada reaksi di atas) adalah 1,75 atm. Jadi: Tekanan total = tekanan F2 + tekanan O2 + tekanan F2O 1,75 atm = 1-x + 1-0,5x + x x = 0,25 atm Jadi, tekanan parsial setiap zat pada keadaan setimbang adalah: P F2 = 1-x atm = 1-0,25 = 0,5 atm P O2 = 1-0,5x atm = 0,75 atm P F2O = x atm = 0,25 atm So, Kp reaksi adalah: Kp = (P F2O) 2, = 1,333 (P F2) 2 (P O2) JAWABAN: E 41. MATERI: SIFAT KOLIGATIF LARUTAN Di soal ada 2 buah larutan, yaitu (sebut saja) larutan A (KCl dan MgCl2) serta larutan B (hanya glukosa). Kata kunci di soal adalah... pada suhu yang sama dengan larutan.... Artinya, suhu yang sama adalah perubahan penurunan titik beku larutan A sama dengan larutan B! Dengan kata lain, gunakan perbandingan penurunan titik beku! Sebelum mencari perbandingannya, ingat bahwa KCl dan MgCl2 adalah larutan elektrolit kuat yang terdisosiasi sempurna (derajat ionisasi, α, sebesar 1), dan diperlukan faktor Van Hoff: Faktor Van Hoff (i) KCl (KCl K + + Cl - ) = 1 + (n-1)α = 1 + (2-1)1 = 2 Faktor Van Hoff (i) MgCl2 (MgCl2 Mg 2+ + 2Cl - ) = 1 + (n-1)α = 1 + (3-1)1 = 3 Bandingkan ΔTfa (penurunan titik beku larutan A) dan ΔTfb (penurunan titik beku B): ΔTfa = ΔTfb (ΔTf KCl) + (ΔTf MgCl2) = ΔTf glukosa (Kf x molal KCl x i KCl) + (Kf x molal MgCl2 x i MgCl2) = Kf x molal glukosa 9
42. (mol KCl x 1000 x 2) + (0,05 mol x 1000 x 3) = 90 gram x 1 kg air 500 500 18 mol KCl = 0,05 mol Dalam 0,05 mol KCl (Mr = 74) terdapat 3,7 gram KCl JAWABAN: B MATERI: LARUTAN PENYANGGA (BUFFER) Cari terlebih dahulu mol HClO dan NaOH mol HClO = 100 ml x 0,1 M = 10 mmol mol NaOH = 100 L x 0,05 M = 5 mmol Hitung ph larutan dengan mereaksikan HClO dan NaOH HClO + NaOH NaClO + H2O M 10 mmol 5 mmol - - B -5 mmol -5 mmol +5 mmol +5 mmol S 5 mmol - 5 mmol 5 mmol Tersisa HClO, NaClO, dan air sebanyak 5 mmol, artinya terjadi sistem larutan penyangga (Buffer)! [H + ] = Ka x mmol HClO mmol NaClO = 2 x 10-8 x 5 mmol 5 mmol = 2 x 10-8 ph = 8 log 2 JAWABAN: D 10
43. 44. MATERI: ASAM-BASA Dalam asam-basa Bronsted-Lowry, dikenal istilah asam-basa konjugasi. Asam konjugasi = bertambah jumlah atom H dari senyawa semula (bersifat asam ; namun senyawa semula bersifat basa) Basa konjuasi = berkurang jumlah atom H dari senyawa semula (bersifat basa ; namun senyawa semula bersifat asam) Dari 3 reaksi pada soal, bisa diperiksa: H3AsO4 + H2O H2AsO4 - + H3O + (asam) (basa) (basa konj.) (asam konj.) HCO3 - + H2O CO3 2- + H3O + (asam) (basa) (basa konj.) (asam konj.) S 2- + H2O HS - + OH - (basa) (asam) (asam konj.) (basa konj.) JAWABAN: D MATERI: KIMIA HIDROKARBON Isomer cis-trans digambarkan sejajar (satu garis lurus mendatar; cis) dan saling menyilang (trans), tapi tidak digambarkan sebaris (satu garis tegak lurus). Untuk memahami pengertian ini, lihat obsein A sampai E pada gambar berikut: 11
45. JAWABAN: D MATERI: JENIS-JENIS REAKSI KIMIA Jenis-jenis reaksi pada soal: Reaksi eliminasi = reaksi penambahan ikatan rangkap, artinya ikatan tunggal menjadi ikatan rangkap dua; atau dengan istilah: dari miskin ke kaya. Reaksi adisi = reaksi pemutusan ikatan rangkap dibantu hidrogen, artinya ikatan rangkap dua menjadi ikatan tunggal; atau dengan istilah: dari kaya ke miskin. Reaksi substitusi = reaksi pada dua senyawa, yang salah satu senyawa berpindah posisi menghasilkan dua zat yang baru juga. Reaksi hidrolisis = reaksi suatu zat kimia yang pasti sebelah reaktan hanya melibatkan air (H2O). Reaksi kondensasi = reaksi penggabungan dua senyawa dengan cara menguapkan atau dipanaskan, menghasilkan zat yang lebih besar. JAWABAN: B 12
#SBMPTN2016 13