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 kelima, belum tentu unsur tersebut membentuk ion +5. 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: 5139 47286 (mempunyai potensi 42.147 energi) 47286 71640 (mempunyai potensi 24.354 energi) 71640 98910 (mempunyai potensi 27.270 energi) 98910 138390 (mempunyai potensi 128.580 energi) Nah, terlihat dari keempat label di atas, potensi energi tertinggi berada dari 98910 menuju 138390. Artinya, dari keadaan energi pengionan keempat menuju energi pengionan kelima memerlukan potensi (daya) sebesar 128.580 energi. So, muatannya adalah +4, bukan +5, karena energi pengionan pada kelima telah berhenti dan tidak menghasilkan potensi energi untuk tingkat berikutnya. JAWABAN: D 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) 2
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 massa oksigen dari persentase keseluruhan massa dalam 100 gram 100% = massa C + massa H + massa N + massa O 100% = 54,84% + 8,06% + 11,29% + massa O massa O = 25,81% gram 2. Mencari perbandingan mol tiap-tiap unsur mol karbon (C) = 54,84 gram/12 = 4.5 mol mol hidrogen (H) = 8,06 gram/1 = 8 mol mol nitrogen (N) = 11,29 gram/14 = 0,8 mol mol oksigen (O) = 25,81 gram/16 = 1,6 mol 3. Bandingkan seluruh mol hingga mendapatkan angka yang bulat mol C : mol H : mol N : mol O 4,5 : 8 : 0,8 : 1,6 (bagi 0,8 dan bulatkan) 6 : 10 : 1 : 2 4. Rumus molekul senyawanya adalah C6H10NO2 (senyawa pada benang) 5. Terlihat hanya terdapat 1 atom nitrogen pada rumus senyawa tersebut 6. Mencari banyak molekul nitrogen N = 6,02 x 10 23 x mol x banyak atom 3
34. = 6,02 x 10 23 x 2,5 x 10-3 mol x 1 = 1,505 x 10 21 atom nitrogen 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 N, cari terlebih dahulu banyaknya atom N pada senyawa (tidak perlu mencari rumus senyawanya, ribet!) % unsur N = Ar N x banyaknya atom N x 100% Mr senyawa 11,29 % = 14 x banyaknya atom N x 100% 124 Banyaknya atom N = 0,1129 x 124 14 = 0,9 = 1 atom nitrogen 3. Masukkan ke rumus jumlah atom (partikel) N = 6,02 x 10 23 x mol x banyak atom = 1,505 x 10 21 atom nitrogen Nah, lebih mudah yang mana? Hehe. JAWABAN: A MATERI: STOIKIOMETRI DAN REAKSI REDOKS Sebelumnya, ketahui dulu bahwa nama-nama kimia dalam soal, yaitu asam arsenat (H3AsO4), arsen trioksida (As2O3), dan iod (I2). Nah, cari terlebih dahulu mol arsen trioksida dan iod. mol As2O3 = 49,5 gram/198 = 0,25 mol mol I2 = 101,6 gram/254 = 0,4 mol 4
35. Setarakan reaksi pada soal! Hati-hati, reaksi pada soal termasuk reaksi redoks! Nah, reaksi setaranya bisa dalam bentuk: As2O3 + 5H2O + 2I2 2H3AsO4 + 4HI (reaksi non muatan, bisa menjadi lebih sederhana menjadi reaksi kedua) As2O3 + 5H + + 5OH + 2I2 6H + + 2AsO4 3- + 4H + + 4I - As2O3 + 10H + + 5O 2- + 2I2 10H + + 2AsO4 3- + 4I - As2O3 + 5O 2- + 2I2 2AsO4 3- + 4I - (REAKSI SEDERHANA) Reaksi yang dinyatakan dalam bentuk redoks adalah pada label Reaksi Sederhana. Maka, langsung masukkan ke sistem MBS (mula-mula, bereaksi, sisa). As2O3 + 5O 2- + 2I2 2AsO4 3- + 4I - M 0,25 mol 0,4 mol B -0,2 mol -0,4 mol + 0,4 mol 0,8 mol S 0,05 mol - 0,4 mol 0,8 mol Tersisa ion AsO4 3- sebanyak 0,4 mol dan masih dalam bentuk ion sebab yang ditanya dalam soal adalah massa asam arsenat (H3AsO4), bukan ion arsenat (AsO4 3- ). Namun, kita bisa mendapatkan mol asam arsenat dari perbandingan mol ion arsenat dengan asam arsenat dalam reaksi ionisasi asam arsenat berikut. H3AsO4 3H + + AsO4 3-0,4 mol 1,2 mol 0,4 mol Ternyata, perbandingan koefisien keduanya adalah 1:1, artinya sama-sama mempunyai 0,4 mol. Langsung saja mencari massa asam arsenat mol = massa/mr senyawa massa = mol x Mr senyawa = 0,4 mol x 142 = 56,8 gram JAWABAN: C MATERI: STOIKIOMETRI Soal ini selalu muncul pada seleksi Sipenmaru, lalu UN, akhirnya SBMPTN. Di soal ada kata kuncinya, yaitu Bila pada kondisi tersebut 0,5 mol gas argon... Kenapa? Karena dari sana kita bisa mendapatkan Mr gas A. Lah dari mana? Ya, kita bisa dapatkan dari perbandingan mol antara ClF3 dengan gas A! Dapat mol ClF3 nya dari mana? Ya, dari kata kunci tadi hehe. 5
36. Masih ingat, kan, bahwa dalam kondisi yang sama (maksudnya tekanan dan suhu), perbandingan molaritas sama (hukum Avogadro). molaritas ClF3 = molaritas gas argon mol ClF3 = mol gas argon volume volume mol ClF3 = 0,5 mol 4 L 10 L mol ClF3 = 0,2 mol Nah, bandingkan koefisien ClF3 dengan gas A 2ClF3 + 2O2 A + 3B 0,2 mol 0,1 mol 0,1 mol gas A mengandung berat 17,4 gram, artinya Mr gas A adalah 174. JAWABAN: D MATERI: TERMOKIMIA DAN STOIKIOMETRI SEDERHANA Di dalam reaksi, koefisien reaksi melambangkan banyaknya mol dalam senyawa tersebut. Di soal diminta untuk 1 mol NF3, tetapi dalam reaksi tertera 2 mol NF3. Supaya menjadi 1 mol, bagi 2 koefisien reaksinya sehingga menjadi: NBr3 + 3/2 F2 NF3 + 3/2 Br2 ; namun, pada soal diminta perubahan entalpi untuk NF3, bukan untuk NBr3, so reaksi dibalik menjadi: NF3 + 3/2 Br2 NBr3 + 3/2 F2 Seperti biasa, pecah reaksi membentuk struktur Lewis-nya sehingga mendapatkan energi sebesar: Energi ikatan = energi kiri energi kanan = [3 (N F) + 3/2 (Br Br)] [3 (N Br) + 3/2 (F F)] = [3 (272) + 3/2 (193)] [3 (243) + 3/2 (159)] = 138 kj JAWABAN: C 6
37. MATERI: REAKSI REDOKS Yup, sudah kita lihat reaksi redoks sebenarnya yang dimaksudkan dalam soal sudah tertera di gambar! 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 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 39. 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) 8
40. 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 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 9
41. 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 = 0,12Kf + 0,2Kf = 0,32Kf Bandingkan ΔTfx dan ΔTfy ΔTfx = 0,4Kf = 5 ΔTfy 0,32Kf 4 JAWABAN: D 10
42. MATERI: LARUTAN PENYANGGA (BUFFER) Soal ini sering sekali dibahas waktu SMA, namun setelah dikerjakan, jawabannya tidak ada di soal. Di soal ini si pembuat soal ingin dimainkan logika matematika. Nah, hitung dahulu mol HF dan NaOH: mol HF = 0,5 L x 0,02 M = 0,01 mol mol NaOH = 0,25 L x 0,03 M = 0,0075 mol Reaksikan dan cari ph-nya! HF + NaOH NaF + H2O M 0,01 mol 0,0075 mol B -0,0075 mol -0,0075 mol +0,0075 mol S 0,0025 mol - 0,0075 mol [H + ] = Ka x mol HF mol NaF = 10-4 x 0,0025 mol 0,0075 mol = 10-4 x 1 3 = 10-4 x 3-1 ph = - log [H + ] = - log [10-4 x 3-1 ] = - [log 10-4 + log 3-1 ] = - [-4 log 3] = 4 + log 3 JAWABAN: A 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 3 reaksi pada soal, bisa diperiksa: H3PO4 + PO4 3- H2PO4 - + HPO4 2- (asam) (basa) (basa konj.) (asam konj.) Air + HCO3 - H3O + + CO3 2- (basa) (asam) (asam konj.) (basa konj.) C6H5OH + OH - C6H5O - + air (asam) (basa) (basa konj.) (asam konj.) JAWABAN: E MATERI: KIMIA HIDROKARBON Pokoknya, isomer geometri (cis-trans) ruas kanan sama dengan ruas kiri! JAWABAN: C 12
45. MATERI: SENYAWA TURUNAN ALKANA Reaksi pada soal termasuk reaksi esterifikasi, yang juga bisa disebut dalam reaksi: 1. Reaksi pemadatan 2. Reaksi pembuatan ester 3. Reaksi substitusi 4. Reaksi kondensasi (dikarenkan adanya penguapan oleh/pada alkohol) JAWABAN: B #SBMPTN2016 13