PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2016 DISUSUN OLEH Amaldo Firjarahadi Tane 1
31. 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 kedelapan, belum tentu unsur tersebut bermuatan stabil. 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, di grafik terlihat lonjakan terbesar terjadi antara energi pengionan ke-6 menuju pengionan ke-7. Karena potensi (daya) terbesar yang dilepaskan oleh energi ionisasi 6 sangat besar, unsur tersebut terletak pada golongan VIA, artinya bermuatan -2. JAWABAN: E 2
32. 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) 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 senyawanya terlebih dahulu) 1. Mencari perbandingan mol tiap-tiap unsur mol karbon (C) = 55,8 gram/12 = 4 mol 3
mol hidrogen (H) = 11,6 gram/1 = 12 mol mol nitrogen (N) = 32,6 gram/14 = 2 mol 2. Bandingkan seluruh mol hingga mendapatkan angka yang bulat (hukum Proust) mol C : mol H : mol N 4 : 12 : 2 3. Rumus molekul senyawanya adalah C4H12N2 4. Terlihat hanya terdapat 4 atom karbon pada rumus senyawa tersebut 5. Mencari banyak molekul karbon N = 6,02 x 10 23 x mol x banyak atom = 6,02 x 10 23 x 0,1 mol x 4 = 2,4 x 10 23 atom karbon CARA 2 (menggunakan konsep persentase 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 C, cari terlebih dahulu banyaknya atom C pada senyawa (tidak perlu mencari rumus senyawanya, ribet!) % unsur C = Ar C x banyaknya atom C x 100% Mr senyawa 55,8 % = 12 x banyaknya atom C x 100% 86 Banyaknya atom C = 0,558 x 86 12 = 3,9999 = 4 atom karbon 3. Masukkan ke rumus jumlah atom (partikel) N = 6,02 x 10 23 x mol x banyak atom = 2,4 x 10 23 atom karbon Nah, lebih mudah yang mana? Hehe. JAWABAN: D 4
34. 35. MATERI: STOIKIOMETRI Pertama, setarakan reaksi pada soal seperti reaksi di bawah! 2NH3 + CO2 (NH2)2CO + H2O Hitung jumlah mol amonia dan karbon dioksida! mol amonia (NH3) = 34 gram/17 = 2 mol mol karbon dioksida (CO2) = 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 urea tersebut bermassa 30 gram. JAWABAN: B MATERI: STOIKIOMETRI DAN HUKUM-HUKUM DASAR KIMIA Di soal, terdapat wadah bervolume tetap 5 L, artinya zat kimia apa pun yang dimasukkan ke dalam wadah, volumenya tidak akan berubah sama sekali. Nah, saat di masukkan gas N2 berat keseluruhannya adah 362 gram. Ketika dimasukkan gas X beratnya menjadi 368 gram ketika gas N2 dikeluarkan dari wadah. Oke, bisa disimpulkan berat N2 dan gas X masing-masing sebagai berikut. Berat gas N2 = 362 gram 350 gram = 12 gram 5
36. Berat gas X = 368 gram 350 gram = 18 gram Di soal juga diketahui bahwa tekanan yang dicapai kedua gas (gas N2 dan X) samasama pada tekanan 2 atm, artinya pada tekanan tetap. Nah, karena berhubungan dengan tekanan dan volume, persamaan gas ideal bermain di soal ini! PV = nrt P = n RT (tekanan, suhu, dan volume tetap) V 1 = nr (R adalah tetapan, jadi bisa diabaikan) 1 = n (artinya, soal ini membicarakan perbandingan mol) Bandingkan mol gas N2 dan gas X! Lah, kenapa tidak dengan wadah? Bah, karena wadah hanya sebagai tempat berlangsung sistem, tidak bereaksi dong! mol gas N2 = mol gas X massa gas N2 = massa gas X Mr gas N2 Mr gas X 12 gram = 18 gram. 28 Mr gas X Mr gas X = 42 JAWABAN: D MATERI: TERMOKIMIA Di dalam reaksi, koefisien reaksi melambangkan banyaknya mol dalam senyawa tersebut. Seperti biasa, pecah reaksi seperti bentuk struktur Lewis! Energi ikatan = energi kiri energi kanan = -1.620 kj Energi ikatan sebesar -1.620 kj adalah untuk 1 mol propana, namun diminta 0,25 mol propana, alias sebesar -405 kj! JAWABAN: C 6
37. 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 + 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 7
38. Terlihat bahwa jika mol gas klor (Cl2) 1 mol dibandingkan dengan mol ClO3 - didapatkan perbandingannya 2/6 atau 1/3 JAWABAN: B 39. 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 MATERI: LAJU REAKSI 8
40. 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: C4H10 + 13/2 O2 4CO2 + 5H2O Karena yang diketahui laju penguraian gas butana, bandingkanlah koefisien butana dengan oksigen. 13 x 1 x 0,4 / 2 = 2,6 mol/l s JAWABAN: E 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 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 9
41. 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 MATERI: SIFAT KOLIGATIF LARUTAN Di dalam soal ada 2 buah larutan, yaitu larutan X (propanol) dan larutan Y (garam CuCl2 dan NaBr). Jangan bingung berapa nilai Kf-nya, nanti juga dicoret kok. Nah, pertama mencari penurutan titik beku larutan X. ΔTfx = Kf x molalitas = Kf x 0,1 mol x 1000 250 g air = 0,4Kf Kedua, cari penurunan titik beku larutan Y. Ingat, bahwa kata kunci di soal pada larutan Y adalah terdisosiasi sempurna dalam air, artinya derajat ionisasi (α) adalah 1. Faktor van hoff (i) CuCl2 = 1 + (n-1)α = 1 + (3-1)1 = 3 Faktor van hoff (i) NaBr = 1 + (n-1)α = 1 + (2-1)1 = 2 ΔTfy = ΔTf CuCl2 + ΔTf NaBr = (Kf x molalitas CuCl2) + (Kf x molalitas NaBr) = (Kf x 0,02 mol x 1000) + (Kf x 0,05 mol x 1000) 500 g air 500 g air 10
42. = 0,12Kf + 0,2Kf = 0,32Kf Bandingkan ΔTfx dan ΔTfy ΔTfx = 0,4Kf = 5 ΔTfy 0,32Kf 4 JAWABAN: D MATERI: LARUTAN PENYANGGA (BUFFER) Identifikasi apa saja yang diketahui dalam soal! Volume C2H5COOH (asam propionat) = 300 ml atau 0,3 L Volume KOH = 200 ml = 0,2 L [C2H5COOH] = 4 [KOH] atau 4X (anggap [KOH] = X) [KOH] = X ph =...? Cari mol dari C2H5COOH dan KOH! mol C2H5COOH = 0,3 L x 4X = 1,2X mol KOH = 0,2 L x X = 0,2X Reaksikan antara asam propionat dengan KOH dan hitung ph-nya! C2H5COOH + KOH C2H5COOK + H2O M 1,2X mol 0,2X mol - - B -0,2X mol -0,2X mol +0,2X mol +0,2X mol S X mol - 0,2X mol 0,2X mol Karena yang bersisa asam lemah, garam, dan air, dipastikan bahwa perhitungan ph menggunakan konsep larutan penyangga. [H + ] = Ka x mol C2H5COOH mol C2H5COOK = 10-5 x X mol. 0,2X mol = 5 x 10-5 ph = 5 log 5 JAWABAN: C 11
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 2 reaksi pada soal, bisa diperiksa: KHSO4 + K3PO4 K2SO4 + K2HPO4 (asam) (basa) (basa konj.) (asam konj.) KHSO3 + KC2H3O2 HC2H3O2 + K2SO3 (asam) (basa) (asam konj.) (basa konj.) JAWABAN: B MATERI: KIMIA HIDROKARBON Pokoknya, isomer geometri (cis-trans) senyawa di ruas kanan sama dengan ruas kiri! Nah, bagian kiri dan kanan tidak harus selalu sama, yang terpenting ada satu saja senyawa yang sama sudah dikatakan cis-trans dengan syart berangkap dua! 12
Nah, di soal tidak diminta isomernya dari kelima senyawa tersebut, melainkan senyawa alkena yang berasal dari reaksi alkena + gas klor tersebut. Artinya, kelima pilihan dalam soal tsb adalah hasil reaksinya. Cara mengetahui senyawa alkena tiap-tiap pilihan adalah dengan menambahkan atom H yang terletak pada senyawa tersebut (ex = yang diapit Cl adalah CH, artinya sebelum ada Cl terdapat CH2), lalu tambahkan ikatan rangkap (=) di antara dua atom Cl tadi! Perhatikan gambar! 45. JAWABAN: E MATERI: SENYAWA TURUNAN ALKANA Reaksi alkohol sekunder menjadi keton termasuk reaksi oksidasi alkohol, namun pilihannya tidak ada di obsein. Lalu apa dong? Lihat, bahwa pada alkohol terdapat gugus OH, sedangkan keton terdapat gugus C=O. Nah, kelihatan tuh terjadi penambahan ikatan rangkap. Ayo, nama reaksinya apa? JAWABAN: B 13
#SBMPTN2016 14