KODE: 243
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2016
DISUSUN OLEH —Amaldo Firjarahadi Tane—
1
KODE: 243 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 keenam, belum tentu unsur tersebut berada pada golongan VI A. Gimana menentukannya? Begini, untuk menentukan letak 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 potensi (daya) terbesar adalah dari 6223 menuju 37831 atau dari tingkat keempat menuju tingkat kelima. Jadi, unsur tersebut berada pada golongan IV A karena energi dari tingkat keempat yang dilepaskan paling besar (menuju tingkat kelima) daripada tingkat yang lainnya. JAWABAN: B 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) 2
KODE: 243
17X
= 2 8 7 (elektron valensinya 7) 8Y = 2 6 (elektron valensinya 6)
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 33.
MATERI: HUKUM-HUKUM DASAR KIMIA CARA 1 (dengan mencari rumus senyawanya terlebih dahulu) 1. Mencari massa oksigen dari 60 gram berat senyawa massa senyawa = massa C + massa H + massa O 60 gram = 24 gram + 4 gram + massa O massa O = 32 gram 2. Mencari jumlah mol tiap-tiap unsur mol karbon (C) = 24 gram/12 = 2 mol mol hidrogen (H) = 4 gram/1 = 4 mol mol oksigen (O) = 32 gram/16 = 2 mol 3. Bandingkan seluruh mol tiap-tiap unsur mol C : mol H : mol O 2 : 4 : 2 1 : 2 : 1 Jadi, rumus senyawanya adalah CH2O (rumus empiris) atau C2H4O2 (rumus molekulnya. Yang dipakai adalah rumus molekulnya, ya, karena di soal Mr-nya 60; kalau rumus empiris, Mr-nya bukan 60 dong. 4. Cari banyaknya jumlah atom oksigen N = 6,0 x 1023 x mol x banyak atom = 6,0 x 1023 x 12 g/60 x 2 3
KODE: 243 = 2,4 x 1023 JAWABAN: B 34.
MATERI: STOIKIOMETRI Pertama, setarakan dahulu reaksi pada soal agar perhitungan mudah: B2O3 + 2NH3 2BN + 3H2O Hitung mol tiap-tiap senyawa yang diketahui dalam soal! mol B2O3 = 14 g/70 = 0,2 mol mol NH3 = 8,5 g/17 = 0,5 mol Untuk mencari massa boron nitrida (BN), pergunakan konsep MBS (Mula-mula, Bereaksi, Sisa) B2O3 + 2NH3 2BN + 3H2O M 0,2 mol 0,5 mol B -0,2 mol -0,4 mol +0,4 mol 0,6 mol S 0,1 mol 0,4 mol 0,6 mol Tersisa boron nitrida sebanyak 0,4 mol, artinya mengandung 10 gram BN. JAWABAN: C 35.
MATERI: STOIKIOMETRI DAN HUKUM-HUKUM DASAR KIMIA Di soal diketahui massa hidrogen sementara reaksi pada soal tidak menunjukkan adanya unsur hidrogen, melainkan air. Sementara ada data lain, yaitu volume air 12 L dan 0,1 4
KODE: 243
mol (CH2O)x. Nah, di sini ada kata kuncinya, bro! Kenapa? Karena koefisien “x” di reaksi pada soal menunjukkan perbandingan mol atau koefisiennya antara (CH2O)x dan H2O. Karena data air yang diketahui, jadi kita hanya memerlukan mol air pada 12 L tersebut! Cermati bahwa dalam air (H2O) pasti terdapat atom-atom hidrogen. Untuk mendapatkan berat air pada 12 L tersebut, bisa didapatkan dari massa hidrogen yang 1 gram dalam 15 L menggunakan perbandingan. Sementara, untuk mendapatkan massa air di dalam 12 L, bisa dicari menggunakan hukum Proust: massa H2 dalam 12 L = 12 L x 1 gram H2 = 0,8 gram 15 L massa H2O dalam H2 12 L = Mr H2O x massa H2 dalam 12 L Ar H2 x banyak atom H pada air = 18 x 0,8 gram 1x2 = 7,2 gram Nah, sudah didapatkan massa air dalam 12 L hidrogen. Sekarang, tinggal mencari mol air: mol air = 7,2 gram/18 = 0,4 mol Untuk mendapatkan harga koefisien “x” pada soal, gunakan perbandingan mol antara mol air dengan mol (CH2O)x sesuai hukum Avogadro! (CH2O)x xC + xH2O 0,1 mol 0,4 mol 1 mol 4 mol Artinya, harga x = 4! Sehingga, rumus senyawa adalah (CH2O)4 atau C4H8O4 dengan Mr sebesar 120. JAWABAN: C
36.
MATERI: TERMOKIMIA Di dalam reaksi, koefisien reaksi melambangkan banyaknya mol dalam senyawa tersebut. Seperti biasa, pecah reaksi tersebut sesuai struktur Lewis-nya, sehingga perubahan entalpinya adalah. 5
KODE: 243
Energi ikatan = energi kiri – energi kanan = [6 (C—H) + 6 (C—C) + (Cl—Cl)] – [6 (C—C) + (C—Cl) + 5 (C—H) + (H—Cl)] = -110 kJ/mol JAWABAN: B 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 Cl2. Setarakan atom mana yang mengalami perubahan biloks, yaitu klor (Cl) Oksidasi: Cl2 2ClO3 Reduksi: Cl2 2Cl3. 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 2Cl4. Tambahkan ion proton (H+) pada bagian selain senyawa air ditempatkan tadi, lalu setarakan atom hidrogennya Oksidasi: Cl2 + 6H2O 2ClO3- + 12H+ Reduksi: Cl2 2Cl5. Hitung banyaknya elektron yang diperlukan antara ruas kanan dan kiri Oksidasi: Cl2 + 6H2O 2ClO3- + 12H+ + 10e Reduksi: Cl2 + 2e 2Cl6. 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+ 6
KODE: 243 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 ClO3didapatkan perbandingannya 2/6 atau 1/3 JAWABAN: B 38.
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
KODE: 243
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) 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 Karena reaksi pada soal sudah setara, jadi perbandingan koefisien seluruh reaksi adalah 1:1 CH4 + Br2 CH3Br + HBr 4 M/s 4 M/s JAWABAN: E 40.
MATERI: KESETIMBANGAN KIMIA
8
KODE: 243 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 41.
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 9
KODE: 243 = 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 42.
MATERI: LARUTAN PENYANGGA (BUFFER) Cari terlebih dahulu mol HCOOH dan NaOH: mol HCOOH = 0,15 L x 0,1 M = 0,015 mol mol NaOH = 0,1 L x 0,1 M = 0,01 mol Reaksikan dan hitung pH-nya! HCOOH + NaOH HCOONa + H2O M 0,015 mol 0,01 mol B -0,01 mol -0,01 mol +0,01 mol +0,01 S 0,005 mol 0,01 mol 0,01 mol + [H ] = Ka x mol HF mol NaF -4 = 2 x10 x 0,005 mol 0,01 mol -4 = 10 pH = 4 JAWABAN: B
10
KODE: 243
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 JAWABAN: A 44.
MATERI: KIMIA HIDROKARBON Isomer geometri cis-trans dimiliki oleh alkena dan alkuna, namun dalam soal hanya terdapat gambar hidrokarbon siklik (rantai tertutup rangkap). Banyak yang mengira keempat senyawa tersebut adalah benzena, tapi tidak ada satu pun senyawa benzena, melainkan beberapa senyawa sikloalkana. Senyawa sikloalkana ditunjukkan oleh nomor 1, 3, dan 4; dan semuanya mirip karena garis lurus pada gambar hanya menunjukkan atom H pada senyawanya atau bisa saja atom unsur-unsur lain. Namun, pada senyawa nomor 2 adalah sejenis sikloalkena monosiklik, termasuk alisiklik (senyawa alifatik + siklik). (ini dipelajari di tingkat kuliah). JAWABAN: E 11
KODE: 243 45.
MATERI: SENYAWA TURUNAN ALKANA Obsein pada soal bisa dijelaskan sebagai berikut. Reaksi hidrolisis = reaksi suatu zat kimia yang pasti sebelah reaktan “hanya” melibatkan air (H2O) Reaksi adisi = reaksi pemutusan ikatan rangkap, artinya ikatan rangkap dua menjadi ikatan tunggal; atau dengan istilah: “dari kaya ke miskin.” Reaksi kondensasi = reaksi penggabungan dua senyawa dengan cara menguapkan atau dipanaskan, menghasilkan zat yang lebih besar Reaksi eliminasi = reaksi penambahan ikatan rangkap, artinya ikatan tunggal menjadi ikatan rangkap dua; atau dengan istilah: “dari miskin ke kaya.” Reaksi substitusi = reaksi pada dua senyawa, yang salah satu senyawa berpindah posisi menghasilkan dua zat yang baru juga. Reaksi pada soal adalah eliminasi, perhatikan gambar berikut!
JAWABAN: D
#SBMPTN2016 12
