Kimia Saintek 2017 1192 [PDF]

Citation preview

KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



DISUSUN OLEH



—AMALDO FIRJARAHADI TANE—



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 1



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



1.



 MATERI: STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR  Di soal diketahui bahwa unsur Q memiliki nomor atom 22. Ingat, bahwa jumlah neutron suatu unsur dan ionnya bernilai sama, yang membedakannya hanyalah nomor atom (Z) atau jumlah proton atau jumlah elektron.  Ion Q4+ punya 18 elektron dalam bentuk kation (ion positif) karena suatu unsur dalam bentuk ion positif melepas elektron sebanyak faktor valensi ion yang ditangkapnya.  Sebanyak 4 elektron yang dilepas dari unsur Q berada pada tingkat subkulit terendah, yaitu subkulit s. Jadi, konfigurasi elektron ion Q4+ kekurangan 4 elektron pada subkulit s terakhirnya (terluar):  22Q = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2  22Q4+ = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6  JAWABAN: D 2.



 MATERI: KIMIA ORGANIK  Dalam senyawa organik untuk membentuk suatu orbital hibrida dibentuk oleh dua buah ikatan kimia, yaitu ikatan sigma (σ) dan ikatan pi (π). Materi ini biasanya ada di bagian stereokimia kimia organik.  Ikatan sigma adalah ikatan kimia yang paling sering terdapat pada atom senyawa organik berikatan tunggal. Biasanya berbentuk tetrahedral (AX4) dengan sudut 109,5°. Ikatan ini terbentuk akibat tumpang tindih orbital-orbital di sekelilingnya



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 2



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



sehingga jika ditinjau akan tergambar secara horizontal seperti pada gambar di samping.  Berbeda dengan ikatan pi, yaitu ikatan kimia kovalen yang dua cuping orbital atom yang berlektron tunggal bertumpang tindih dengan dua cuping orbital atom lainnya yang juga berelektron tunggal. Hanya terdapat satu bidang simpul dari orbital yang melewati dua inti atom. Pada gambar di samping, ikatan pi memiliki bidang tegak lurus dengan atom yang terikat sehingga tergambarkan secara vertikal.  Senyawa di soal memiliki gugus fungsi keton (—CO), yang terstruktur pada gambar di bawah ini:



 Di dalam molekul di atas, ikatan pi hanya membutuhkan orbital p untuk berikatan sehingga menghasilkan dua pasang tunggal, yaitu 2s dan 2p. Dalam alkena (C=C), ikatan rangkapnya kurang reaktif dibandingkan dengan ikatan rangkap pada gugus karbonil (—CO) akibat adanya atom O yang mempunyai keelektronegatifan yang lumayan tinggi. Sepasang elektron atom oksigen akan terletak di 2s dan yang lainnya terletak di 2p dengan posisi tegak lurus terhadap orbital pi.  Di bawah ini menjelaskan hibridisasi (pembastaran) atom C yang melekat pada atom O, di mana warna merah melambangkan posisi tempat melekat atom C yang lainnya; warna biru tempat melekat atom O; dan warna hijau tempat ikatan rangkap antara atom C dan O.



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 3



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



 Dikarenakan pada pembastaran di atas terikat pada sebuah subkulit s dan dua buah subkulit p (yaitu px dan py), maka tipe hibridisasinya adalah sp2.  JAWABAN: B 3.



 MATERI: STOIKIOMETRI  Di soal diketahui dan ditanya data:  Volume Cl2 STP = 56 L  Massa M = 35 gram  Ar M = … ?  Untuk mendapatkan nilai massa atom relatif M bisa didapatkan dari konsep mol, yaitu membagi massa M yang terbentuk dengan mol M yang terbentuk.  Nilai Ar unsur M bisa kita dapatkan dengan reaksi stoikiometri setara di bawah ini, lalu membandingkan koefisiennya: M (s) + 2Cl2 (g)  MCl4 (l)  Mol Cl2 STP = 56 L/22,4 = 2,5 mol  Mol M (ditanya) = koefisien M (ditanya) x mol Cl2 (diketahui) Koefisien Cl2 (diketahui) = 1 x 2,5 mol 2 = 1,25 mol MI  Dalam 35 gram unsur M dengan jumlah mol 1,25 mol bisa dipastikan dengan konsep mol bahwa massa atom relatif (Ar) unsur tersebut adalah 28. Dalam sistem periodik unsur, unsur M yang dimaksud adalah Si.  JAWABAN: B



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 4



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



4.



 MATERI: STOIKIOMETRI  Di soal diketahui dan ditanya data:  Volume Na2CO3 = 50 mL  [Na2CO3] = 0,5 M  Volume Ba(NO3)2 = 75 mL  [Ba(NO3)2] = 0,2 M  [Na2CO3]akhir = … M ?  Untuk mendapatkan konsentrasi garam natrium karbonat setelah reaksi, kita dapat menggunakan konsep MBS (Mula-mula, Bereaksi, Sisa). Nantinya pasti ada senyawa bagian reaktan yang bertindak sebagai pereaksi pembatas. Perhatikan skema reaksi berikut!  n Na2CO3 = 50 mL x 0,5 M = 25 mmol  n Ba(NO3)2 = 75 mL x 0,2 M = 15 mmol  Na2CO3 (aq) + Ba(NO3)2 (aq)  BaCO3 (s) + 2NaNO3 (aq) M 25 mmol 15 mmol B -15 mmol -15 mmol +15 mmol 30 mmol S 10 mmol 15 mmol 30 mmol  Tersisa sebanyak 10 mmol natrium karbonat (Na2CO3) pada label ―S‖, sehingga banyaknya konsentrasi natrium karbonat setelah reaksi adalah konsentrasi dalam volume total reaktan yang digunakan: [Na2CO3]akhir = n Na2CO3 akhir volume reaktan = 10 mmol . (50 + 75) mL = 0,08 M  JAWABAN: D



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 5



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



5.



 MATERI: STOIKIOMETRI  Di soal diketahui dan ditanya data:  Jenis tabung = isokhorik (volume tetap) dan isotermis (suhu tetap)  m H2 = 6 gram  Po = 12 atm  P1 = 40 atm  Massa gas total = … gram?  Gas yang dimaksud di soal mungkin adalah jenis gas ideal. Berdasarkan persamaannya di bawah ini, nilai V adalah konstan sehingga bisa dihilangkan, begitu juga dengan nilai R karena sebuah tetapan, dan nilai T juga konstan karena suhu pada soal tidak berubah sehingga disebut juga kondisi isotermis. PV = nRT P=n Tekanan = jumlah mol  Perbandingan tekanannya bukanlah tekanan awal dan akhir (tekanan total), tetapi perbandingan tekanan sebelum di tambah gas Ne dan saat tekanan setelah ditambah gas Ne atau dengan kata lain tekanan masing-masing gas.  Tekanan total = tekanan awal + tekanan akhir 40 atm = 12 atm + tekanan akhir Tekanan akhir = tekanan gas Ne = 28 atm  Cukup perbandingan antara tekanan banding mol, yang nantinya didapatkan massa gas Ne yang ditambahkan, sebagai berikut.  Po gas H2 = n H2 Pt gas Ne n Ne 12 atm = 6 gram/2  n Ne = 7 mol 28 atm n Ne  Dalam 7 mol gas Ne (Ar = 20) terdapat massanya 140 gram  Jadi, massa gas totalnya adalah 140 gram (Ne) + 6 gram (H2) atau 146 gram  JAWABAN: D



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 6



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



6.



 MATERI: TERMOKIMIA  Di soal diketahui dan ditanya data:  m Zn = 3,27 gram  m larutan = m ZnCl2 = 750 gram  ΔH (1 mol Zn) = -240 kJ  ΔT = (27,5 – 23,5)°C = 4,0°C  c ZnCl2 = … J/g.°C ?  Di soal tertera bahwa kalorimeter sederhana tersebut kapasitas kalornya diabaikan, artinya kalorimeter tersebut berjenis kalorimeter yang terbuat dari styrofoam dengan kondisi isobarik. Jenis kalorimeter ini nilai kalor kalorimeter (qkal) dianggap nol karena tidak menyerap panas. Besarnya harga entalpi bisa ΔHh dianggap sama dengan negatif kalor larutan (qlar): ΔHf = - (qlar + qkal) ΔHf = - (qlar + 0) ΔHf = - qlar = - (mlar . clar . ΔT)  Nilai entalpi reaksi Zn dengan HCl bernilai -240 kJ untul 1 mol Zn, namun kita memerlukan ΔH-nya untuk 3,27 gram!  n Zn = 3,27 gram/65,4 = 0,05 mol  ΔH Zn (1) = n Zn (1) ΔH Zn (2) n Zn (2) -240 kJ = 1 mol . x 0,05 mol x = -12 kJ = -12000 J  Cari nilai kalor jenis ZnCl2!  ΔHh = - qlar = - (mlar . clar . ΔT) -12000 J = - (750 gram . clar . (4°C)) clar = 4,0 J/g.°C (pembulatan)  JAWABAN: D PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 7



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



7.



 MATERI: LAJU & ORDE REAKSI DAN PELURUHAN RADIOAKTIF  Soal ini bisa dikerjakan 2 buah cara. Pertama, dengan konsep laju dan orde reaksi satu; dengan bantuan kalkulator. Kedua, dengan konsep peluruhan radioaktif; tanpa kalkulator. Ingat, bahwa peluruhan radioaktif tergolong laju reaksi orde satu karena hanya bergantung pada jumlah nuklida radioaktif yang bereaksi.  Ada hal yang menipu di soal, yaitu pemakaian kata ―meluruh‖. Ingat, dalam kimia fisika bab radioaktif, meluruh berbeda dengan tersisa. Meluruh berarti banyaknya zat total yang hilang dari zat awal atau dengan kata lain selisih antara zat awal dengan zat akhir. Sementara tersisa adalah massa akhir yang didapatkan suatu zat setelah mengalami peluruhan.  Meluruh = zat awal – zat akhir  Sisa = zat akhir  Jadi, apabila 93,20 gram massa unsur Pa meluruh sebanyak 81,55 gram, artinya ada sejumlah 11,65 gram unsur Pa yang tersisa setelah peluruhan berhenti.  Massa Pa meluruh = massa Pa awal (A0 atau N0) – massa Pa akhir (At atau Nt) 81,55 gram = 93,20 - Nt Nt = At = 11,65 gram  CARA 1 (Konsep laju dan orde reaksi): 1) Dalam laju reaksi orde satu dikenal persamaan kimia yang didapatkan dari pengintegralan matematis hingga akhirnya didapatkan rumus di bawah ini. Nah, penjabaran lengkap dari mana rumus ini berasal bisa kalian cari di internet, ya. In [A]t = In [A]0 – kt … (persamaan a) t1/2 = In 2 … (persamaan b) k 2) Dari persamaan (b) di atas kita sudah dapat mencari nilai waktu paruh (t1/2) unsur Pa, dengan mencari terlebih dahulu nilai k (tetapan laju reaksi) pada persamaan (a) sebagai berikut. (In dibaca logaritma natural)



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 8



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



 In [A]t = In [A]0 – kt kt = In [A]0 – In [A]t kt = In [A0/At] k.(84 hari) = In [93,20/11,65] 84k = In [8]  Nilai In 8 sekitar 2,08 84k = 2,08 k = 0,025 3) Cari nilai waktu paruh unsur Pa!  t1/2 = In 2  Nilai In 2 sekitar 0,693 k t1/2 = 0,693 . 0,025 = 28 hari (pembulatan)  CARA 2 (Konsep peluruhan radioaktif): 1) Persamaan kimia peluruhan radioaktif adalah sebagai berikut. (Nt/N0) = (1/2)t/t1/2 dengan, Nt = massa zat akhir N0 = massa zat awal t = waktu awal reaksi t1/2 = waktu paruh 2) Cari nilai waktu paruh unsur Pa! (Nt/N0) = (1/2)t/t1/2 (11,65/93,20) = (1/2)84 hari/t/12 (1/8) = (1/2)84 hari/t1/2 t1/2 = 28 hari  JAWABAN: D



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 9



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



8.



 MATERI: KESETIMBANGAN KIMIA  Dalam tabung tertutup bevolume 1 L terjadi reaksi seperti pada soal dengan komposisi konsentrasi masing-masing zat diketahui saat kesetimbangan. Nah, dari sini kita bisa mendapatkan jumlah mol masing-masing zat sebagai berikut.  [N2O4]= [NO2] = n (N2O4 dan NO2) volume (L) 2 M = n (N2O4 dan NO2) 1L n (N2O4 dan NO2) = 2 mol  Untuk mencari ke arah mana sistem kesetimbangan bergeser, kita dapat mencari data tetapan kesetimbangan kedua (Qc). Nanti data Qc ini dibandingkan dengan data Kc reaksi kesetimbangan awal, yaitu: 1) Jika Qc < Kc reaksi bergeser ke arah kanan 2) Jika Qc = Kc reaksi tidak bergeser 3) Jika Qc > Kc reaksi bergeser ke arah kiri  Cari dahulu nilai Kc awal reaksi!  Kc = [NO2]2 . [N2O4] = [2]2 . [2] =2  Nah, mari kita periksa seluruh obsein! a) Bergeser ke kiri jika ditambahkan 1 mol NO2 dan 3 mol N2O4  n N2O4 (penambahan) = 2 mol + 3 mol = 5 mol  n NO2 (penambahan) = 2 mol + 1 mol = 3 mol



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 10



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com 2



b)



c)



d)



e)



 Qc = [NO2] . [N2O4] = [3]2 . [5] = 1,8  Qc < Kc, jadi reaksi bergeser ke kanan. (SALAH) Bergeser ke kiri jika ditambahkan 1 mol NO2 dan 2 mol N2O4  n N2O4 (penambahan) = 2 mol + 2 mol = 4 mol  n NO2 (penambahan) = 2 mol + 1 mol = 3 mol  Qc = [NO2]2 . [N2O4] = [3]2 . [4] = 2,25  Qc > Kc, jadi reaksi bergeser ke arah kiri. (SALAH) Tidak akan bergeser jika ditambahkan 1 mol NO2 dan 1 mol N2O4  n N2O4 (penambahan) = 2 mol + 1 mol = 3 mol  n NO2 (penambahan) = 2 mol + 1 mol = 3 mol  Qc = [NO2]2 . [N2O4] = [3]2 . [3] =3  Qc > Kc, jadi reaksi bergeser ke arah kiri. (SALAH) Bergeser ke kanan jika ditambahkan 2 mol NO2 dan 4 mol N2O4  n N2O4 (penambahan) = 2 mol + 4 mol = 6 mol  n NO2 (penambahan) = 2 mol + 2 mol = 4 mol  Qc = [NO2]2 . [N2O4] = [4]2 . [6] = 2,67  Qc > Kc, jadi reaksi bergeser ke arah kiri. (SALAH) Bergeser ke kanan jika ditambahkan 2 mol NO2 dan 5 mol N2O4  n N2O4 (penambahan) = 2 mol + 5 mol = 7 mol  n NO2 (penambahan) = 2 mol + 2 mol = 4 mol  Qc = [NO2]2 . [N2O4]



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 11



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com 2



= [4] . [7] = 2,286  Qc > Kc, jadi reaksi bergeser ke arah kiri. (SALAH)  JAWABAN: B 9.



 MATERI: SIFAT KOLIGATIF LARUTAN  Besar massa molekul relatif (Mr) senyawa AX2 dapat dicari menggunakan persamaan kimia tekanan osmosis: Π = MRTi dengan, M = molaritas R = tetapan gas (L.atm/mol.K) T = suhu (K) i = faktor Van’t Hoof  Cari nilai faktor Van’t Hoof! Ingat, bahwa elektrolik kuat terdisosiasi sempurna sehingga nilai derajat ionisasi (α) bernilai 1! AX2  1A2+ + 2X(warna merah = n = banyak ion)  i = 1 + (n – 1)α i = 1 + (3 – 1)1 i=3  Cari nilai Mr AX2!  Π = MRTi Π = g . 1000 . R . T . i Mr . V (mL) 4,1 atm = 7 gram . 1000 . 0,082 L.atm/mol.K . (27 + 273) K . 3 Mr AX2 . 1000 mL Mr AX2 = 126  JAWABAN: D



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 12



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



10.



 MATERI: LARUTAN PENYANGGA (BUFFER)  Di soal diketahui dan ditanya data:  Ka HOBr = 1 x 10-9  pH = 10  [HOBr]/[OBr-] = … ?  Senyawa asam hipobromit adalah senyawa asam lemah dengan rumus kimia HOBr atau HBrO. Nah, asam lemah ini dalam larutan NaOBr atau NaBrO membentuk suatu sistem larutan penyangga (buffer) karena terdiri dari komponen asam lemah HBrO dan basa konjugasi BrO- yang bersifat basa.  Besarnya perbandingan [HOBr] banding [OBr-] bisa didapatkan dari reaksi ionisasi asam hipobromit karena konsep dasar dari nilai Ka atau tetapan ionisasi asam pada larutan adalah kesetimbangan kimia. HOBr (aq) ⇌ H+ (aq) + OBr- (aq)  pH = 10 maka, [H+] = 1 x 10-10  Ingat, dalam kesetimbangan konsentrasi (Kc) yang dimasukkan adalah zat dalam fase larutan dan gas. Pada kondisi reaksi di atas, semua zat dapat dimasukkan ke dalam persamaan tetapan ionisasi asam (Ka) sebagai berikut. Ka = [H+] [OBr-] [HOBr] -9 1 x 10 = [1 x 10-10] [OBr-] [HOBr] [HOBr] = 1 x 10-1 [OBr-]  JAWABAN: D



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 13



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



11.



 MATERI: KELARUTAN DAN HASIL KALI KELARUTAN (Ksp)  Nilai data Ksp dapat memprediksi seberapa banyak maksimum jumlah zat dapat larut dalam sebuah pelarut, dengan pemisalan setiap konsentrasi zat berwujud larutan (aq) dan gas (g) adalah s.  Cari besar kelarutan PbSO4! PbSO4 (s) ⇌ 1Pb2+ (aq) + 1SO42- (aq)  Kelarutannya dengan konsep kesetimbangan: Ksp = [Pb2+] [SO42-] 1,6 x 10-8 = [s] [s] s = 1,265 x 10-4  Kelarutannya dengan rumus cepat (banyak ion ditandai warna merah pada reaksinya): s = pangkat 10 dari nilai Ksp banyak ionnya = -8 2 = -4  Cari besar kelarutan PbI2! PbI2 (s) ⇌ 1Pb2+ (aq) + 2I- (aq)  Kelarutannya dengan konsep kesetimbangan: Ksp = [Pb2+] [I-]2 7,1 x 10-9 = [s] [2s]2 s = 1,922 x 10-3  Kelarutannya dengan rumus cepat (banyak ion ditandai warna merah pada reaksinya): s = pangkat 10 dari nilai Ksp banyak ionnya = -9 3 = -3 PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 14



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



 Dari uraian di atas sudah dapat disimpulkan bahwa kelarutan senyawa PbI2 lebih besar daripada senyawa PbSO4, dipandang dari kelarutannya pada konsep kesetimbangan maupun rumus cepat.  Obsein B memiliki jawaban yang salah karena kelarutan PbSO4 lebih kecil dibanding kelarutan PbI2, artinya PbSO4 sukar larut sementara PbI2 mudah larut. Jadi, tidak mungkin dong anion SO42- ditambahkan lebih banyak, toh PbSO4 sudah pasti sukar larut dan kalau ditambahkan lagi malah menjadi lebih sukar larut. Jadi, harus dibutuhkan anion I- lebih banyak agar PbI2 yang semula mudah larut menjadi sukar larut akibat lewat batas maksimum jumlah zat terlarut PbI2 yang ditambahkan.  JAWABAN: E 12.



 MATERI: KIMIA ORGANIK  3-metilbutanol adalah senyawa alkohol primer rantai lurus (bukan siklik atau tertutup). Struktur 3-metibutanol digambarkan pada kedua struktur di bawah ini: struktur (a) adalah struktur ―kerennya‖ sementara struktur (b) struktur umumnya.



 Ingat, jika sebuah senyawa organik dioksidasi dengan KMnO4, K2Cr2O7, dan CrO3 maka akan terjadi penambahan atom O pada bagian unsur lebih reaktif yang terikat pada senyawa tersebut. Bisa saja, ada unsur yang memiliki kereaktifan yang hampir sama (misal kereaktifan unsur A dalam wujud logam dan unsur B wujud nonlogam) kedua-duanya sama-sama mengalami oksidasi.



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 15



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



 Perhatikan struktur 3-metilbutanol di atas, skema oksidasinya sebagai berikut. 1) Saat 3-metilbutanol dioksidasi oleh CrO3 membuat penambahan atom O pada salah satu unsur yang reaktif di strukturnya yang terletak dekat dengan gugus fungsinya utamanya (—OH), yaitu atom H, yang ditunjukkan pada gambar berikut.



2) Senyawa pada bagian produk reaksi (1) di atas mengandung dua buah gugus alkohol (—OH) akibatnya kurang stabil. Untuk mencapai kestabilan, senyawa tersebut harus mengalami reaksi dehidrasi atau pelepasan gugus H2O (ditandai dengan coretan cokelat reaksi di bawah). Gambar di bawah ini menunjukkan skemanya. Mengapa atom O yang berikatan rangkap dengan C tetap berada di tempat gugus alkohol (—OH) pada senyawa awalnya dan bukan di tempat gugus alkohol satunya lagi? Hal ini dipengaruhi oleh letak gugus fungsi utama (yaitu alkohol —OH) pada senyawa yang akan dioksidasi tadi.



 Berdasarkan skemanya, oksidasi 3-metilbutanol menghasilkan sebuah senyawa bergugus aldehid yang bernama IUAPC 3-metilbutanaldehid.  JAWABAN: A 13.



 MATERI: REAKSI REDOKS  Untuk mencari apakah sebuah reaksi termasuk reaksi redoks atau bukan, dapat dicari melalui biloks tiap-tiap unsur. 1) Fe3O4 + 8HCl  2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O  Bilok Fe = +3 (Fe3O4)  +3 (FeCl3) = bukan reduksi atau oksidasi PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 16



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



 Biloks Fe = +3 (Fe3O4)  +2 (FeCl2) = reduksi  Bukan merupakan reaksi redoks. (SALAH) 2) 4NH3 + 5O2  4NO + 6H2O  Biloks N = -3 (NH3)  +2 (NO) = oksidasi  Biloks O = 0 (O2)  -2 (H2O dan NO) = reduksi  Merupakan reaksi redoks. (BENAR) 3) H2O + SO2  H2SO3  Biloks O = -2 (H2O dan SO2)  -2 (H2SO3) = bukan reduksi atau oksidasi  Biloks S = +4 (SO2)  +4 (H2SO3) = bukan reduksi atau oksidasi  Bukan merupakan reaksi redoks. (SALAH) 4) 2SO2 + O2  2SO3  Biloks S = +4 (SO2)  +6 (SO3) = oksidasi  Biloks O = 0 (O2)  +6 (SO3) = reduksi  Merupakan reaksi redoks. (BENAR)  JAWABAN: C 14.



 MATERI: ELEKTROKIMIA  Di soal diketahui data:  Volume CuSO4 = 100 mL  [CuSO4] = 0,1 M  Volume AgNO3 = 100 mL  [AgNO3] = 0,1 M (ralat soal)  i=1A  t = 60 detik  Ingat, pada elektrolisis jumlah kuantitas yang sama adalah aliran arus listrik (i) yang digunakan sehingga jumlah elektron (e) yang dibawa tiap satuan waktu (t) bernilai sama di katode maupun anode karena dihubungkan secara seri. PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 17



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



mol e = i x t . 96500 = 1 A x 60 detik = 0,000622 mol 96500  0,01 mol CuSO4 serta 0,01 mol AgNO3 di soal adalah jumlah mol total awal kedua senyawa saat dielektrolisis. Nah, di bawah ini tertera reaksi-reaksi yang terjadi di CuSO4 dan AgNO3: a) CuSO4  Reaksi ionisasi: CuSO4  Cu2+ + SO42 Reaksi katode: Cu2+ + 2e  Cu  Reaksi anode: 2H2O  4H+ + O2 + 4e  Reaksi elektrolisis: 2Cu2+ + 2H2O  2Cu + 4H+ + O2 b) AgNO3  Reaksi ionisasi: AgNO3  Ag+ + NO3 Reaksi katode: Ag+ + e  Ag  Reaksi anode: 2H2O  4H+ + O2 + 4e  Reaksi elektrolisis: 4Ag+ + 2H2O  4Ag + 4H+ + O2  Analisis pernyataannya satu per satu! 1) Massa Cu yang mengendap lebih besar daripada massa Ag  Massa Cu yang mengendap  0,01 mol CuSO4 yang dielektrolisis menghasilkan 0,01 mol kation Cu2+ juga karena perbandingan koefisien keduanya 1 : 1 sesuai reaksi: CuSO4  Cu2+ + SO420,01 mol 0,01 mol  Nah, dalam reaksi elektrolisis CuSO4 di katode terbentuk padatan Cu, maka dari reaksi ini bisa didapatkan jumlah padatan Cu yang terbentuk menggunakan konsep MBS (Mula-mula, Bereaksi, Sisa). Cu2+ + 2e  Cu M 0,01 0,000622 B -0,000311 -0,000622 +0,000311 S 0,009689 0,000311  Terbentuk 0,000311 mol padatan Cu (Ar = 63,5) dengan massa 0,01975 gram  Massa Ag yang mengendap  0,01 mol AgNO3 yang dielektrolisis menghasilkan 0,01 mol kation Ag+ juga karena perbandingan koefisien keduanya 1 : 1 sebagai berikut. AgNO3  Ag+ + NO320,01 mol 0,01 mol PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 18



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com







Nah, dalam reaksi elektrolisis AgNO3 di katode terbentuk padatan Ag, maka dari reaksi ini bisa didapatkan jumlah padatan Ag yang terbentuk menggunakan konsep MBS (Mula-mula, Bereaksi, Sisa). Ag+ + e  Ag M 0,01 0,000622 B -0,000622 -0,000622 +0,000622 S 0,009378 0,000622  Terbentuk 0,000622 mol padatan Ag (Ar = 108) dengan massa 0,067176 gram  Jelas pernyataan ini SALAH karena massa Ag yang mengendap lebih banyak daripada massa Cu yang mengendap. 2) Jumlah atom Cu yang mengendap sama dengan jumlah atom Ag  Jumlah atom Cu  Dari reaksi pernyataan (1) di atas terbentuk 0,000311 mol padatan Cu, sehingga banyaknya jumlah atom Cu adalah: N=nxL N = n x 6,02 x 1023 N = 0,000311 x 6,02 x 1023 N = 18,72 x 1019 atom  Jumlah atom Ag  Dari reaksi pernyataan (1) di atas terbentuk 0,000622 mol padatan Ag, sehingga banyaknya jumlah atom Ag adalah: N=nxL N = n x 6,02 x 1023 N = 0,000622 mol x 6,02 x 1023 N = 37,44 x 1019 atom  Jelas bahwa pernyataan ini SALAH. 3) Volume gas O2 yang dihasilkan pada bejana A lebih besar dibandingkan volume gas O2 pada bejana B  Volume gas O2 berjana A (CuSO4), misalkan pada keadaan STP  Volume gas O2 bisa didapatkan dari reaksi di anode, lalu membandingkan mol elekron (e) dengan mol O2 sehingga didapatkan jumlah mol oksigen sebesar 0,0001555 mol karena perbandingan koefisien O2 banding elektron adalah 1 : 4. 2H2O  4H+ + O2 + 4e 0,000155 0,000622  Terbentuk 0,000155 mol oksigen jika pada keadaan STP (22,4), maka volumenya adalah 0,0034832 L



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 19



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



 Volume gas O2 bejana B (AgNO3), misalkan pada keadaan STP  Sebenarnya reaksi di anode bejana B sama dengan reaksi di anode bejana A (lihat reaksi-reaksinya kembali!). Jadi, volume gas oksigen di bejana B juga bernilai 0,0034832 liter.  Jelas pernyataan ini SALAH. 4) pH larutan dalam bejana A sama dengan pH larutan dalam bejana B  pH bejana A (CuSO4)  Nilai pH dapat ditentukan oleh konsentrasi [H+] dan [OH-]. Nah, di bejana A ion H+ maupun OH- hanya ditemukan pada reaksi di anode, yaitu kation H+ atau ion proton. Jadi, besarnya mol ion proton tersebut banding mol elektron adalah 0,000622 mol karena perbandingan koefisien keduanya adalah 4 : 4 atau 1 : 1. 2H2O  4H+ + O2 + 4e 0,000622 0,000622  Nilai pH dapat ditentukan sebagai berikut. pH = – log [H+] pH = – log [0,000622 mol/(0,1 L + 0,1 L)] pH = – log [3,11 x 10-3] pH = 3 – log 3,11 pH = 2,51  Terbukti bahwa pH tersebut berada pada suasana asam (pH < 7)  pH bejana B (AgNO3)  Nah, ion H+ pada reaksi elektrolisis AgNO3 juga ditemukan pada reaksi di anode. Reaksi di anode elektrolisis AgNO3 ini sama dengan reaksi di anode elektrolisis CuSO4 sehingga nilai pH kedua senyawa setelah elektrolisis bernilai sama, yaitu 2,51.  Jelas pernyataan ini BENAR.  JAWABAN: D 15.



 MATERI: KIMIA ORGANIK  Isomer adalah molekul-molekul dengan rumus kimia yang sama (dan sering dengan jenis ikatan yang sama), namun memiliki susunan atom yang berbeda (dapat diibaratkan sebagai sebuah anagram). Isomer secara umum ada dua macam, yaitu PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 20



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



isomer struktur dan ruang. Di soal hanya ditanyakan tentang isomer struktur, yang terbagi lagi menjadi:  Isomer kerangka  Rumus molekul sama  Gugus fungsi ada yang sama dan beda  Rantai induk (panjang rantai) yang berbeda  Isomer posisi  Panjang rantai induk sama  Posisi gugus fungsi (contohnya, gugus fungsi alkohol, eter, dsb) berbeda  Rumus molekul sama  Isomer gugus fungsi  Rumus molekul sama  Panjang rantai induk berbeda  Gugus fungsi berbeda  Sikloheksanol adalah senyawa alkohol beratom karbon siklik (rantai tertutup) yang berjumlah 6 atom C. Jenis senyawa ini adalah alkohol primer, karena sikloheksanol bisa juga diartikan namanya sebagai sikloheksan-1-ol. Gambar di bawah ini menunjukkan struktur sikloheksan-1-ol dengan rumus kimia C6H12O.



 Mari cek satu per satu pernyataan di soal! 1) Pernyataan (1) tentang senyawa dipropileter. Bisa dipastikan bahwa senyawa ini mempunyai dua buah gugus alkil propil (C3H7) dan sebuah gugus eter (—O —). Sehingga bila ditelaah, senyawa ini mempunyai rumus kimia C6H14O sesuai strukturnya di bawah ini dan tidak berisomer dengan sikloheksanol: (SALAH)



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 21



KODE: 119 www.amaldoft.wordpress.com



2) Etenilbutileter adalah senyawa turunan alkana. Senyawa ini mempunyai ikatan rangkap pada nomor pertama yang berasal dari kata ―etenil‖ atau yang bergugus fungsi vinil (CH2=CH—). Karena eter adalah gugus fungsi utamanya, senyawa ini berisomer gugus fungsi dengan sikloheksanol. Gambar di bawah ini menunjukkan strukturnya dengan rumus kimia C6H12O. (BENAR)



3) 3-heksanol adalah senyawa alkohol rantai lurus. Senyawa ini adalah jenis alkohol primer karena dari namanya sudah bisa ditebak, yaitu 3-heksan-1-ol. Gambar di bawah adalah struktur senyawa ini dengan rumus kimia C6H14O sehingga tidak berisomer dengan sikloheksanol. (SALAH)



4) 3-heksen-1-ol adalah senyawa turunan alkana dengan gugus utama berupa alkohol (—OH). Senyawa ini berjenis alkohol primer dan berisomer kerangka dengan sikloheksanol. Gambar di bawah menunjukkan strukturnya dengan rumus kimia C6H12O. (BENAR)



 JAWABAN: C



#SBMPTN2017



PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017



Page 22