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 ketujuh, belum tentu unsur tersebut berada pada golongan VIIA. 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: 1000 2250 (mempunyai potensi 1.250 energi) 2250 3360 (mempunyai potensi 1.110 energi) 3360 4560 (mempunyai potensi 1.200 energi) 4560 7010 (mempunyai potensi 2.450 energi) 7010 8500 (mempunyai potensi 1.490 energi) 8500 27100 (mempunyai potensi 18.600 energi) Nah, terlihat dari keenam label di atas, potensi energi tertinggi berada dari 8500 menuju 27100. Artinya, dari keadaan energi pengionan keenam menuju energi pengionan ketujuh memerlukan potensi (daya) sebesar 18.600 energi. So, muatannya adalah -2 (golongan VIA), bukan -1 (golongan VIIA) karena energi pengionan pada tingkat ketujuh telah berhenti dan tidak menghasilkan potensi energi untuk tingkat berikutnya. JAWABAN: D MATERI: GEOMETRI MOLEKUL 2
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 kimanya terlebih dahulu) 1. Mencari perbandingan mol tiap-tiap unsur mol kalsium (Ca) = 40 gram/40 = 1 mol mol oksigen (O) = 48 gram/16 = 3 mol mol karbon (C) = 12 gram/12 = 1 mol 2. Bandingkan seluruh mol hingga mendapatkan angka yang bulat mol Ca : mol O : mol C 1 : 3 : 1 3. Rumus molekul senyawanya adalah CaO3C atau CaCO3 4. Terlihat hanya terdapat 3 atom oksigen pada rumus senyawa tersebut 5. Mencari banyak molekul oksigen N = 6,0 x 10 23 x mol x banyak atom = 6,0 x 10 23 x 5 x 10-2 mol x 3 3
34. = 9 x 10 22 atom oksigen 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 O, cukup mencari banyaknya atom O pada senyawa (tidak perlu mencari rumus senyawanya, ribet!) % unsur O = Ar O x banyaknya atom O x 100% Mr senyawa 48 % = 16 x banyaknya atom O x 100% 100 banyaknya atom O = 3 atom oksigen 3. Masukkan ke rumus jumlah atom (partikel) N = 6,0 x 10 23 x mol x banyak atom = 9 x 10 22 atom oksigen Nah, lebih mudah yang mana? Hehe. JAWABAN: E MATERI: STOIKIOMETRI Menyetarakan reaksi! 2NaNO3 + C 2NaNO2 + CO2 Mencari mol natrium nitrat (NaNO3) dan karbon (C) mol NaNO3 = 17 gram/85 = 0,2 mol mol C = 6 gram/12 = 0,5 mol Mencari massa natrium nitrit (NaNO2) dari konsep MBS (Mula-mula, Bereaksi, Sisa) 2NaNO3 + C 2NaNO2 + CO2 M 0,2 mol 0,5 mol B -0,2 mol -0,1 mol +0,2 mol +0,1 mol S - 0,4 mol 0,2 mol 0,1 mol Terdata NaNO2 tersisa 0,2 mol, artinya dalam 0,2 mol terdapat 13,8 gram NaNO2! JAWABAN: C 4
35. 36. MATERI: STOIKIOMETRI Soal ini selalu muncul pada seleksi Sipenmaru, lalu UN, akhirnya SBMPTN. Di soal ada kata kuncinya, yaitu Pada kondisi tersebut 1,4 g gas N2 memiliki volume 1,25 L. Kenapa? Karena dari sana kita bisa mendapatkan Mr gas X. Lah, dari mana? Ya, kita bisa dapatkan dari perbandingan antara N2 dan H2O melalui hukum Avogadro! Setelah itu, buat lagi ke perbandingan mol di reaksi pada soal yang setara! Masih ingat, kan, bahwa dalam kondisi yang sama (maksudnya tekanan dan suhu), perbandingan molaritas sama (hukum Avogadro). molaritas N2 = molaritas H2O mol N2 = mol H2O volume volume 1,4 gram/28 = mol H2O 1,25 L 1,25 L mol H2O = 0,05 mol Nah, bandingkan koefisien H2O dengan gas X sehingga didapatkan mol gas X! SiO2 + 4HF X + 2H2O 0,025 mol 0,05 mol Di dalam 0,025 mol gas X seberat 5,3 gram, memiliki Mr sebesar 212! JAWABAN: E MATERI: TERMOKIMIA Di soal dikatakan bahwa gas etana dapat terbentuk melalui reaksi antara gas etuna dan gas hidrogen. Ingat, etuna adalah hidrokarbon rangkap tiga, sedangkan etana adalah 5
37. hidrokarbon tunggal. Untuk mencapai reaksi akhirnya berupa etana, etuna harus diadisi terlebih dahulu oleh hidrogen menjadi etena, lalu menjadi etana, seperti reaksi di bawah ini: C2H2 + H2 C2H4 C2H6 Reaksi di atas berlangsung sebanyak 2 (dua) kali, yaitu: 1. C2H2 + H2 C2H4 (etuna diadisi menjadi etena) ; ΔH1 =... kj/mol 2. C2H4 + H2 C2H6 (etena diadisi menjadi etana) ; ΔH2 =... kj/mol 3. C2H2 + 2H2 C2H6 (hasil reaksi 1 dan 2) ; ΔH3 = [ΔH1 + ΔH2] kj/mol Langkah-langkah mengerjakan soal ini: a. Hitung harga ΔH1 pada reaksi nomor 1 ΔH1 = energi ikatan kiri energi ikatan kanan = [ (C C) + 2(C H) + (H H) ] [ (C=C) + 4(C H)] = -168 kj/mol b. Hitung harga ΔH2 pada reaksi nomor 2 ΔH2 = energi ikatan kiri energi ikatan kanan = [ (C=C) + 4(C H) ] [ (C C) + 6(C H)] = -129 kj/mol c. Hitung harga ΔH3 ΔH3 = ΔH1 + ΔH2 = -168 kj/mol + (-129) kj/mol = -297 kj/mol JAWABAN: B 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 2ClO3-6
38. 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 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 7
39. 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 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: NO3 NO2 + ½ O2 Karena yang diketahui laju penguraian gas NO3, bandingkanlah koefisien NO3 dengan oksigen. ½ x 5 mol/l s = 2,5 mol/l s JAWABAN: C 8
40. 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 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 9
41. MATERI: SIFAT KOLIGATIF LARUTAN Di soal ada 2 (dua) buah larutan, yaitu larutan A (NaBr dan CaBr2) dan larutan B (hanya urea), tetapi dilarutkan dalam berat air yang berbeda. Jangan bingung berapa nilai Kf-nya ya, nanti juga dicoret kok. Pertama, cari nilai ΔTfa (penurunan titik beku larutan A). Ingat, bahwa kata kunci di soal pada larutan A adalah terdisosiasi sempurna dalam air, artinya derajat ionisasinya (α) adalah 1. Faktor van hoff (i) NaBr (NaBr Na + + Br - ; n = 2) = 1 + (n-1)α = 1 + (2-1)1 = 2 Faktor van hoff (i) CaBr2 (CaBr2 Ca2 + + 2Br - ; n = 3) = 1 + (n-1)α = 1 + (3-1)1 = 3 ΔTfa = ΔTf NaBr + ΔTf CaBr2 = (Kf x molalitas NaBr x i) + (Kf x molalitas CaBr2 x i) = (Kf x 0,1 mol x 1000 x 2) + (Kf x 0,05 mol x 1000 x 3) 500 500 = 0,4Kf + 0,3Kf = 0,7Kf Kedua, cari nilai ΔTfb (penurunan titik beku larutan B). Ups, sebelumnya larutan B tidak memiliki faktor van hoff (i) karena urea (zat terlarut) adalah jenis senyawa nonelektrolit. ΔTfb = Kf x molalitas urea = Kf x 1,4 mol urea 1 kg H2O = 1,4Kf Bandingkan ΔTfa dan ΔTfb! ΔTfa = 0,7Kf = 1 ΔTfb 1,4Kf 2 JAWABAN: E 10
42. MATERI: LARUTAN PENYANGGA (BUFFER) Ada yang khas dari soal ini, yaitu menghitung ph larutan dari reaksi senyawa turunan benzena jenis heterosiklik (yaitu piridin) dengan suatu asam. Kenapa dikatakan khas? Karena, rata-rata untuk mencari ph berdasarkan reaksi asam-basa, jarang sekali berdasarkan reaksi-reaksi benzena, hidrokarbon, dsb. Oke, perhatikan gambar reaksi di bawah ini, yang menunjukkan hasil reaksi antara piridin dengan HCl! Kok bisa hasilnya begitu? 1. Piridin adalah turunan benzena, artinya sifat-sifat benzena masih mencari ciricirinya 2. Salah satunya adalah sangat susah melepaskan ikatan dan mengalami reaksi adisi, atau dengan kata lain atom H dan atom N pada cincin-cincin piridin sangat susah dilepaskan untuk bereaksi dengan HCl 3. So, satu atom H pada HCl harus berpindah (melekatkan elektron valensinya) ke atom nitrogen pada piridin, sementara atom klor menjadi ion klor Hitung mol piridin dan HCl, serta ph dari reaksi pada gambar di atas! mol piridin = 100 ml x 0,1 M = 10 mmol mol HCl = 100 ml x 0,05 M = 5 mmol M 10 mmol 5 mmol - - B -5 mmol -5 mmol +5 mmol +5 mmol S 5 mmol - 5 mmol 5 mmol Seluruhnya tersisa sebanyak 5 mmol, sedangkan yang habis adalah HCl (asam kuat), maka terjadi sistem larutan penyangga (buffer) 11
[OH - ] = Kb x mol C5H5N Mol C5H6N = 2 x 10-9 x 5 mmol 5 mmol = 2 x 10-9 poh = 9 log 2 ph = 5 + log 2 JAWABAN: B 43. 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) Dalam asam-basa Lewis, pengertiannya adalah: Asam Lewis = penerima pasangan elektron bebas (PEB) dan tidak punya PEB Basa Lewis = pendonor pasangan elektron bebas (PEB) dan memiliki PEB Dalam asam-basa Arrhenius, pengertiannya adalah: Asam Arrhenius = senyawa yang menghasilkan ion proton (H + ) Basa Arrhenius = senyawa yang menghasilkan ion hidroksi (OH - ) JAWABAN: C 12
44. 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! 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! JAWABAN: E 13
45. MATERI: SENYAWA TURUNAN ALKANA Obsein pada soal bisa dijelaskan: Reaksi substitusi = reaksi pada dua senyawa, yang salah satu senyawa berpindah posisi menghasilkan dua zat yang baru juga. Reaksi adisi = reaksi pemutusan ikatan rangkap, artinya ikatan rangkap dua menjadi ikatan tunggal; atau dengan istilah: dari kaya ke miskin. Reaksi eliminasi = reaksi penambahan ikatan rangkap, artinya ikatan tunggal menjadi ikatan rangkap dua; atau dengan istilah: dari miskin ke kaya. Reaksi oksidasi = reaksi yang melibatkan oksigen dan penambahan bilangan oksidasi (biloks) suatu unsur Reaksi esterifikasi = reaksi kondensasi pembuatan ester dari alkohol dan asam karboksilat, yang menghasilkan ester dan air JAWABAN: E #SBMPTN2016 14