Soal ini adalah soal asli SBMPTN Kimia 2014. Dengan mempelajari soal yangsering muncul dari tahun ke tahun kalian dapat memprediksi soal apa yang akan keluar pada SBMPTN 2017 kali ini. Soal soal tahun lainnya juga sudah ada pembahasannya yang bisa kalian lihat di bagian kategori SBMPTN.
Soal 1
Gas nitrogen (N2 Mr = 28) digunakan sebagai bahan dasar membuat pupuk urea ((NH2)2CO) Mr = 60. Kalau pabrik pupuk dapat memproduksi 12 juta ton urea / tahun, maka gas nitrogen yang telah digunakan pertahun untuk membuat urea adalah . . . .
A. 0,26 juta ton
B. 2,8 juta ton
C. 5,6 juta ton
D. 28 juta ton
E. 56 juta ton
Pembahasan :
Urea yang diproduksi/tahun = 12 juta ton
Dalam molekul urea terdapat dua buah atom N yang jika dalam reaksi semunya berasal dari gas N2. Jadi massa N2 yang dibutuhkan akan sama dengan massa N dalam urea.
Massa N dalam urea pertahun
= (2 x Ar N/Mr urea) x massa urea
= (2 x 14/60) x 12 juta ton
= 5,6 juta ton
Jawaban : C
Soal 2
Diberikan data hasil percobaan dari reaksi :
2 NO(g) ==> NO (g) + O¬2 (g)
Percobaan [NO2 ] awal (M) Laju reaksi awal
1 0,01 7,1 x 10^-5
2 0,02 28 x 10^-5
Harga tetapan laju reaksi (k) berdasarkan data tersebut adalah . . . .
A. 0,01 L/mol s
B. 7,01 x 10^-5 L/mol s
C. 1,4 x 10^-2 L/mol s
D. 0,71 L/mol s
E. 7,10 L/mol s
Pembahasan :
Soal ini adalah soal bab laju reaksi.
Ada dua data percobaan yang diketrahui, kemudian kita disuruh cari harga tetapan laju reaksi. Kalian ingat bahwa tetapan laju reaksi itu nilainya akan sama dikedua percobaan.
Reaksi :
2 NO(g) ==> NO (g) + O¬2 (g)
Persamaan umum laju reaksi = v = k [NO]^x, dengan x adalah orde reaksi terhadap NO. Persamaan diatas dapat kita ubah menjadi berikut :
k = v/[NO]^x
k1 akan sama dengan k2, sehingga dapat ditulis begini :
k1 = k2
v1/[NO]1^x = v2/[NO]2^x
7,1 x 10^-5/(0,01)^x = 28 x 10^-5/(0,02)^x
(0,02/0,01)^x = 28/7
2^x = 4
2^x = 2^2
x = 2
Nah kita sudah dapatkan orde reaksinya, jadi persamaan laju reaksinya men jadi :
v = k [NO]^2
Untuk mencari k kita boleh masukkan data salah satu percobaan ke rumus diatas.
k = v/[NO]^2 = 7,1 x 10^-5/(0,01)^2 = 0,71 L/mol s
Jawaban : D
Soal 3
Suatu larutan buffer dibuat dengan cara mencampurkan 0,6 mol asam asetat dan 0,2 mol NaOH dalam 500 mL larutan (Ka CH3COOH = 5 x 10^-6). pH larutan tersebut adalah . . . .
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
E. 6
Pembahasan :
Jika campuran AL + BK = penyangga asam = pH < 7
Untuk mencari konsentrasi H+ digunakan rumus :
[H+] = mol Al sisa/mol G x Ka
Untuk itu kita cari dulu berapa mol AL sisa dan garam yang terbentuk.
Reaksi yang terjadi :
CH3COOH + NaOH ==> CH3COONa + H2O
M 0,6 mol 0,2 mol - -
R 0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol
S 0,4 mol - 0,2 mol 0,2 mol
Sisa AL = 0,4 mol
Garam yang terbentuk = 0,2 mol
[H+] = mol Al sisa/ mol G x Ka
= 0,4/0,2 x 5 x 10^-5
= 1 x 10^-4
pH = - log 1 x 10^-4 = 4
Jawaban : C
Soal 4
Diketahui data potensial reduksi standar berikut untuk :
Cd2+ + 2e ==> Cd E0 = - 0,40 V
Cr3+ + 3e ==> Cr E0 = - 0,70 V
Berdasarkan pernyataan tersebut, pernyataan berikut yang benaradalahg . . . .
A. Cd adalah reduktor yang lebih kuat
B. Jika kedua reaksi setengah sel tersebut dihubungkan, maka Cr3+ akan tereduksi menjadi Cr
C. Pada anoda terjadi oksidasi Cd menjadi Cd2+
D. Potensial sel elektrokimia yang terjadi adalah 0,34 V
E. Pada katoda terjadi reduksi Cr3+ menjadi Cr
Pembahasan :
Nah perhatikan data potensial reduksi Cd dan Cr diatas.
Zat yang mengalami reduksi = potensial reduksinya besar = Cd
Zat yang mengalami oksidasi = potensial reduksi kecil = Cr
Cd berada di katoda sedangkan Cr berada dianoda.
Potensial selnya = E0 red – E0 oks = - 0,40 – (- 0,70) = + 0,34 V
Jawaban : A dan D
Soal 5
Koordinat bilangan kuantum terluar atom 19K yang benar adalah . . .
A. (4,0,0,+1/2) atau (4,0,1,+1/2)
B. (4,0,1,-1/2) atau (4,0,0,-1/2)
C. (4,0,0,+1/2) atau (4,0,0,-1/2)
D. (4,1,1+1/2) atau (4,1,1,-1/2)
E. (4,0,1,+1/2) atau (4,1,1,-1/2)
Pembahasan :
Koordinat sebuah elektron adalah yang menunjukkan nilai setiap bilangan kuantum elektron tersebut. Biasanya di SMA dituliskan dengan lambang n, l,m dan s. Nah soal diatas sebenarnya sama hanya saja tidak dituliskan lambangnya.
Konfigurasi unsur K = 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1
Elektron terluarada di 4s^1, maka :
n =4, l = 0 (karena s itu l = 0), m = 0 (karena hanya ada 1 kotak orbital) sedangkan spinnya adalah +1/2. Bilangan kuantum spin mungkin saja bisa bernilai -1/2.
Jawaban : C
Soal 1
Diberikan data :
Senyawa NO(g) O2(g) NO2(g)
∆H0f (kJ/mol) 90 0,00 34
Perubahan entalpi pembakaran 45 gram gas NO (Mr = 30) sesuai reaksi 2 NO(g) + O2(g) ==> 2NO2(g) adalah . . .
A. – 56 kJ
B. – 84 kJ
C. – 112 kJ
D. + 56 kJ
E. + 112 kJ
Pembahasan :
Langkah pertama kita cari dulu perubahan entalpi standar reaksi diatas (dlam 1 mol). Kemudian baru bisa kita cari harga perubahan entalpi pembakaran 45 g NO.
Reaksi : 2 NO(g) + O2(g) ==> 2NO2(g)
Reaksi ini adalah reaksi pembakaran 2 mol NO (koefisiennya 2). Untuk mencari harga entalpi pembaaran standarnya kita harus ubah koefisiennya jadi 1.
Reaksinya menjadi : NO(g) + 1/2O2(g) ==>NO2(g)
Entalpi pembakaran standar
= (∆H0f NO2) – (∆H0f NO + ∆H0f O2)
= (34) – (90 + 0)
= - 56 kJ/mol
Jadi untuk membakar 1 mol NO dilepaskan energy sebesar – 56 kJ/mol
Untuk membakar 45 gram NO akan dilepaskan energy sebesar :
n NO = g/Mr = 45/30 = 1,5 mol
Entalpi pembakaran = n x ∆H0c
= 1,5 mol x – 56 kJ/mol
= - 84 kJ
Jawaban : B
Soal 2
Gula 0,1 mol dan garam LX2 0,1 mol dengan derajat ionisasi 0,5 masing-masing dilarutkan dalam 1 L air (massa jenis = 1 g/mL), jika penurunan titik beku larutan gula adalah t 0C, maka penurunan titik beku larutan LX2 adalah . . . .0C
A. 1,5 t
B. 2 t
C. 2,5 t
D. 3 t
E. 3,5 t
Pembahasan :
Gula = non elektrolit
Untuk mencari harga penurunan titik bekunya digunakan rumus :
∆Tf = m x Kf
t = n/kg pelarut x Kf
t = 0,1 mol/1 kg x Kf
Kf = t/0,1 = 10 t
LX2 = elektrolit dengan derajat ionisasi adalah 0,5. Berarti ada vaktor Vant Hoff (i) dalam rumus menentukan penurunan titik beku.
LX2 ==> L2+ + X2-
Jumlah ion (n) = 3
i = 1 + (n -1) x derajat ionisasi
= 1 + (3 – 1) x 0,5
= 2
∆Tf = m x Kf x I
= 0,1 mol/ 1 kg x 10t x 2
= 2 t 0C
Jawaban : B
Soal 3
Diberikan persamaan reaksi (belum setara):
IO3-(aq) + I-(aq) + H+(aq) ==> I2(aq) + H2O
Perbandingan mol I- terhadap I2 pada reaksi setara adalah . . . .
A. 2 : 1
B. 1 : 5
C. 6 : 5
D. 3 : 3
E. 5 : 3
Pembahasan :
Reaksi : IO3-(aq) + I-(aq) + H+(aq) ==> I2(aq) + H2O
Adalah reaksi redoks yang berjenis disproporsionasi dimana IO3- dan I- sama sama berubah menjadi I2. Untuk menyetarakannya agak lebih mudah dibandingkan reaksi redoks biasa. Nah perhatikanlah langkah langkahnya.
Langkah 1 : buang H+ dan H2O
IO3- + I- ==> I2
langkah 2 : buat setengah reaksinya
IO3- ==> I2
I- ==> I2
Langkah 3 : setrakan setengah reaksi tersebut.
2IO3- + 12H+ + 6e ==> I2 + 6H2O
2I- ==> I2 + 2e
Langkah 4 : Samakan jumlah elektron dengan mengali kedua rekasi dengan angka yang sesuai, lalu jumlahkan.
2IO3- + 12H+ + 6e ==> I2 + 6H2O x 1
2I- ==> I2 + 2e x 3
____________________________________
2IO3- + 12H+ + 6e ==> I2 + 6H2O
6I- ==> 3I2 + 6e
____________________________________ +
2IO3- + 6I- + 12H+ ==> 4I2 + 6H2O
Langklah 5 : cek apakah reaksi diatas sudah setara
2IO3- + 6I- + 12H+ ==> 4I2 + 6H2O
Langkah terakhir : bagi koefisien untuk menyederhanakannya. (jika bisa dibagi)
IO3- + 3I- + 6H+ ==> 2I2 + 3H2O
Perbandingan I- terhadap I2 adalah = 3 : 2
Jawaban : - (coba kalian cek lagi ya, tetapi reaksi akhirnya sudah setara kok).
Untuk soal 4 dan 5, bacalah narasi berikut :
Proses Haber-Bosch merupakan proses produksi ammonia berdasarkan reaksi :
3 H2(g) + N2(g) <==> 2NH3(g)
Data Kp dan Kc dari reaksi kesetimbangan tersebut pada berbagai suhu adalah :
t (0C) Kp Kc
25 9 x 10^5 5,4 x 10^8
300 4,6 x 10^-9 1,0 x 10^-5
400 2,6 x 10^-10 8,0 x 10^-7
Soal 4
Dari data tetapan kesetimbangan proses Haber – Bosch tersebut diatas, pernyataan yang benar adalah . . . .
A. Untuk meningkatkan hasil reaksi (NH3) maka dapat dilakukan dengan menaikkan suhu.
B. Reaksi pembentukan ammonia adalah reaksi eksotermis
C. Perubahan entalpi reaksi peruraian ammonia adalah negative
D. Produk peruraian ammonia lebih besar pada suhu rendah
E. Penambahan katalis akan menaikkan harga tetapan kesetimbangan
Pembahasan :
Dari data diatas dapat kalian lihat bahwa :
Jawaban : C
Soal 5
Jika pada saat kesetimbangan reaksi diatas pada suhu 250C tekanan parsial H2 dan N2 masing-masing adalah 1 atm dan 10 atm, maka tekanan total sistem pada suhu tersebut adalah . . . .
A. 3000 atm
B. 3100 atm
C. 3011 atm
D. 3010 atm
E. 3111 atm
Pembahasan :
Lihat lagi tabel, Kppada suhu 25 0 C adalah 9 x 10^5.
Reaksi :
3H2 + N2 ==> 2NH3
Kp = (P NH3)^2/(P H2)^3 (P N2)
9 x 10^5 = (P NH3)^2 / (1)^3 ( 10)
(P NH3)^2 =9 x 10^6
P NH3 = 3 x 10^3 = 3000 atm
Tekanan total sistem = P H2 + P N2 + P NH3 = 1 + 10 + 3000 = 3011
Jawaban : C
Soal 1
Dalam wadah 1 L terdapat20 gram H2, 28 g N2 dan sejumlah NH3 dalam kesetimbangan pada suhu 3000C. Jika gas NH3 dalam kesetimbangan tersebut dipisahkan dan dilarutkan dalam 1 L air, maka pH larutan yang diperoleh adalah . . . (Kb NH4OH = 10^-5)
A. 8
B. 9
C. 10
D. 11
E. 12
Pembahasan :
Tabel harga Kc dan Kp ada pada bagian 2 ya. Silahkan kalian cek lagi.
Pada suhu 300 harga Kc = 1,0 x 10^-5
Reaksi :
3H2 + N2 ==> 2NH3
Kc = [NH3]^2/[H2]^3 [N2]
Mol H2 = g/Mr = 20/2 =10 mol
Mol N2 = g/Mr= 28/28 = 1 mol
Konsentrasi H2 = n/V = 10/1 = 10 M
Konsentrasi N2 = n/V = 1/1 = 1 M
Kc = [NH3]^2/[H2]^3 [N2]
1 x 10^-5 = [NH3]^2/(10)^3 (1)
[NH3]^2 = 1 x 10^-5 x 1000
[NH3]^2 = 1 x 10^-2
[NH3] = √(100 x 10^-4)
[NH3] = 10 x 10^-2 = 0,1 M
Jadi konsentrasi NH3 yang ada dalam kesetimbangan adalah 0,1M.
Mol= M x V = 0,1 M x 1 = 0,1 mol
Kemudian NH3 nya dimasukkan dalam 1 L air.
Reaksi yang terjadi : NH3 + H2 ==> NH4OH
Konsentrasi NH4OH = n/V = 0,1 mol/1 = 0,1 M
NH4OH <==>NH4+ + OH-
OH = √(M x Kb ) = √(0,1 M x 10^-5) = 1 x 10^-3 M
pOH = - log [OH-] = - log 1 x 10^-3 = 3
pH = 14 – pOH = 14 – 3 = 11
Jawaban : D
Soal 2
Asam asetat dalam air bersifat lebih asam dibandingkan asam propanoat
Sebab
CH3 – CH2 – dapat mendorong elektron lebih kuat dibandingkan CH3 –
Pembahasan :
Cara menjawab soal diatas adalah indentifikasi benar atau salah setiap pernyataan tanpa membaca sebab. Kemudian baru hubungkan apakah kedua pernyataan saling berhubungan benar atau salah.
Asam asetat = CH3 – COOH
Asam Propanoat = CH3 – CH2 – COOH
Asam asetat lebih asam dibandingkan asam propanoat, pernyataan ini adalah benar. Kekuatan asam ditentukan oleh mudah atau sulitnya H+ lepas dari senyawa. Asam asetat lebih mudah melepaskan H+ karena hanya mengandung satu C dibandingkan asam propanoat yang mengandung 2 C. Semakin banyak C maka semakin tidak polar ikatan pada gugus karbonil asam karboksilatnya. Hasilnya kekuatan asam akan semakin lemah.
Jadi pernyataannya benar dan asalannya salah.
Jawaban : C
Soal 3
Suatu senyawa dengan Mr = 80 mengandung 40% massa unsur X (Ar = 32) dan sisanya adalah unsur Y (Ar = 16). Rumus molekul senyawa tersebut adalah . . .
A. XY
B. XY2
C. XY3
D. X2Y
E. X2Y3
Pembahasan :
Misalkan senyawa tersebut memiliki massa 100 gram.
Massa unsur X = 40 % x 100 gram= 40 gram
Massa unsur Y = 60 % x 100 gram = 60 gram
Untuk mencari rumus empiris kita hanya perlu membandingkan molnya.
= X gr/Mr : Y gr/Mr
= X 40/32 : Y 60/32
= X 1,25 : Y 1,875
= X 1 : Y 1,5
= X2Y3 (80)
Rumus molekul = (rumus empiris)n
Untuk mencari n = Mr rumus molekul/Mr rumus empiris = 80/80 = 1
Jadi rumus molekul senyawa adalah X2Y3
Jawaban : E
Soal 4
n-butana memiliki titik didih lebih tinggi dibandingkan isobutana. Pernyataan yang tepat menjelaskan perbedaan titik didih kedua senyawa tersebut adalah . . . .
1. Luas bidang kontak antar molekul pada n-butana lebih besar
2. Interaksi polar-polar pada n-butana lebih besar
3. Gaya London antar molekul n-butana lebih besar
4. Molekul n-butana lebih berat.
Pembahasan :
N-butanan dan isobutana sama sama memiliki rumus molekul sama, tetapi strukturnya saja berbeda. N-butana memiliki rantai lurus sementara isobutana memiliki cabang. Cabang akan menurunkan gaya Van der Waals yang terjadi antar molekul, sehingga titik didih isobutana lebih rendah dibandingkan n-butana.
Yangt benar hanyalah option 1 dan 3. Gaya London adalah termasuk gaya Van der Waals yang terjadi pada dua molekul nonpolar seperti n-butana.
Jawaban : B
Soal 5
Hasil analisis antara struktur molekul NH3 dengan NCl3 menunjukkan bahwa
1. Struktur molekul NH3 dan NCl3 adalah sama yaitu piramida segitiga
2. Kepolaran molekul NH3 lebih besar dibandingkan NCl3.
3. Titik didih NH3 lebih besardibandingkan NCl3
4. Energy ikatan N-H lebih kecil dibandingkan N-Cl
Pembahasan :
NH3 dan NCl3 memang memiliki bentuk molekul yangsama yaitu piramida segitiga, hanya saja sudut ikatan NCl3 lebih besar. NH3 adalah senyawa polar sementara NCl3 adalah nonpolar. Hal ini disebabkan karena perbedaan keelektronegatifan yang lebih besar anatar N – H dibandingkan N – Cl. Karena ikatan N – Cl tidak polar, makagaya tarik elektron di kedua atom sama sehingga elektron berada di tengah. Akibatnya ikatan N – Cl lebih kuat dibandingkan N – H yang bersifat polar. Karena NH3 bersifat polar titik didihnya tentu jauh lebih tinggi dibandingkan NCl3.
Jawaban : E (semua benar)
Gas nitrogen (N2 Mr = 28) digunakan sebagai bahan dasar membuat pupuk urea ((NH2)2CO) Mr = 60. Kalau pabrik pupuk dapat memproduksi 12 juta ton urea / tahun, maka gas nitrogen yang telah digunakan pertahun untuk membuat urea adalah . . . .
A. 0,26 juta ton
B. 2,8 juta ton
C. 5,6 juta ton
D. 28 juta ton
E. 56 juta ton
Pembahasan :
Urea yang diproduksi/tahun = 12 juta ton
Dalam molekul urea terdapat dua buah atom N yang jika dalam reaksi semunya berasal dari gas N2. Jadi massa N2 yang dibutuhkan akan sama dengan massa N dalam urea.
Massa N dalam urea pertahun
= (2 x Ar N/Mr urea) x massa urea
= (2 x 14/60) x 12 juta ton
= 5,6 juta ton
Jawaban : C
Soal 2
Diberikan data hasil percobaan dari reaksi :
2 NO(g) ==> NO (g) + O¬2 (g)
Percobaan [NO2 ] awal (M) Laju reaksi awal
1 0,01 7,1 x 10^-5
2 0,02 28 x 10^-5
Harga tetapan laju reaksi (k) berdasarkan data tersebut adalah . . . .
A. 0,01 L/mol s
B. 7,01 x 10^-5 L/mol s
C. 1,4 x 10^-2 L/mol s
D. 0,71 L/mol s
E. 7,10 L/mol s
Pembahasan :
Soal ini adalah soal bab laju reaksi.
Ada dua data percobaan yang diketrahui, kemudian kita disuruh cari harga tetapan laju reaksi. Kalian ingat bahwa tetapan laju reaksi itu nilainya akan sama dikedua percobaan.
Reaksi :
2 NO(g) ==> NO (g) + O¬2 (g)
Persamaan umum laju reaksi = v = k [NO]^x, dengan x adalah orde reaksi terhadap NO. Persamaan diatas dapat kita ubah menjadi berikut :
k = v/[NO]^x
k1 akan sama dengan k2, sehingga dapat ditulis begini :
k1 = k2
v1/[NO]1^x = v2/[NO]2^x
7,1 x 10^-5/(0,01)^x = 28 x 10^-5/(0,02)^x
(0,02/0,01)^x = 28/7
2^x = 4
2^x = 2^2
x = 2
Nah kita sudah dapatkan orde reaksinya, jadi persamaan laju reaksinya men jadi :
v = k [NO]^2
Untuk mencari k kita boleh masukkan data salah satu percobaan ke rumus diatas.
k = v/[NO]^2 = 7,1 x 10^-5/(0,01)^2 = 0,71 L/mol s
Jawaban : D
Soal 3
Suatu larutan buffer dibuat dengan cara mencampurkan 0,6 mol asam asetat dan 0,2 mol NaOH dalam 500 mL larutan (Ka CH3COOH = 5 x 10^-6). pH larutan tersebut adalah . . . .
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
E. 6
Pembahasan :
Jika campuran AL + BK = penyangga asam = pH < 7
Untuk mencari konsentrasi H+ digunakan rumus :
[H+] = mol Al sisa/mol G x Ka
Untuk itu kita cari dulu berapa mol AL sisa dan garam yang terbentuk.
Reaksi yang terjadi :
CH3COOH + NaOH ==> CH3COONa + H2O
M 0,6 mol 0,2 mol - -
R 0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol
S 0,4 mol - 0,2 mol 0,2 mol
Sisa AL = 0,4 mol
Garam yang terbentuk = 0,2 mol
[H+] = mol Al sisa/ mol G x Ka
= 0,4/0,2 x 5 x 10^-5
= 1 x 10^-4
pH = - log 1 x 10^-4 = 4
Jawaban : C
Soal 4
Diketahui data potensial reduksi standar berikut untuk :
Cd2+ + 2e ==> Cd E0 = - 0,40 V
Cr3+ + 3e ==> Cr E0 = - 0,70 V
Berdasarkan pernyataan tersebut, pernyataan berikut yang benaradalahg . . . .
A. Cd adalah reduktor yang lebih kuat
B. Jika kedua reaksi setengah sel tersebut dihubungkan, maka Cr3+ akan tereduksi menjadi Cr
C. Pada anoda terjadi oksidasi Cd menjadi Cd2+
D. Potensial sel elektrokimia yang terjadi adalah 0,34 V
E. Pada katoda terjadi reduksi Cr3+ menjadi Cr
Pembahasan :
Nah perhatikan data potensial reduksi Cd dan Cr diatas.
Zat yang mengalami reduksi = potensial reduksinya besar = Cd
Zat yang mengalami oksidasi = potensial reduksi kecil = Cr
Cd berada di katoda sedangkan Cr berada dianoda.
Potensial selnya = E0 red – E0 oks = - 0,40 – (- 0,70) = + 0,34 V
Jawaban : A dan D
Soal 5
Koordinat bilangan kuantum terluar atom 19K yang benar adalah . . .
A. (4,0,0,+1/2) atau (4,0,1,+1/2)
B. (4,0,1,-1/2) atau (4,0,0,-1/2)
C. (4,0,0,+1/2) atau (4,0,0,-1/2)
D. (4,1,1+1/2) atau (4,1,1,-1/2)
E. (4,0,1,+1/2) atau (4,1,1,-1/2)
Pembahasan :
Koordinat sebuah elektron adalah yang menunjukkan nilai setiap bilangan kuantum elektron tersebut. Biasanya di SMA dituliskan dengan lambang n, l,m dan s. Nah soal diatas sebenarnya sama hanya saja tidak dituliskan lambangnya.
Konfigurasi unsur K = 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1
Elektron terluarada di 4s^1, maka :
n =4, l = 0 (karena s itu l = 0), m = 0 (karena hanya ada 1 kotak orbital) sedangkan spinnya adalah +1/2. Bilangan kuantum spin mungkin saja bisa bernilai -1/2.
Jawaban : C
Soal 1
Diberikan data :
Senyawa NO(g) O2(g) NO2(g)
∆H0f (kJ/mol) 90 0,00 34
Perubahan entalpi pembakaran 45 gram gas NO (Mr = 30) sesuai reaksi 2 NO(g) + O2(g) ==> 2NO2(g) adalah . . .
A. – 56 kJ
B. – 84 kJ
C. – 112 kJ
D. + 56 kJ
E. + 112 kJ
Pembahasan :
Langkah pertama kita cari dulu perubahan entalpi standar reaksi diatas (dlam 1 mol). Kemudian baru bisa kita cari harga perubahan entalpi pembakaran 45 g NO.
Reaksi : 2 NO(g) + O2(g) ==> 2NO2(g)
Reaksi ini adalah reaksi pembakaran 2 mol NO (koefisiennya 2). Untuk mencari harga entalpi pembaaran standarnya kita harus ubah koefisiennya jadi 1.
Reaksinya menjadi : NO(g) + 1/2O2(g) ==>NO2(g)
Entalpi pembakaran standar
= (∆H0f NO2) – (∆H0f NO + ∆H0f O2)
= (34) – (90 + 0)
= - 56 kJ/mol
Jadi untuk membakar 1 mol NO dilepaskan energy sebesar – 56 kJ/mol
Untuk membakar 45 gram NO akan dilepaskan energy sebesar :
n NO = g/Mr = 45/30 = 1,5 mol
Entalpi pembakaran = n x ∆H0c
= 1,5 mol x – 56 kJ/mol
= - 84 kJ
Jawaban : B
Soal 2
Gula 0,1 mol dan garam LX2 0,1 mol dengan derajat ionisasi 0,5 masing-masing dilarutkan dalam 1 L air (massa jenis = 1 g/mL), jika penurunan titik beku larutan gula adalah t 0C, maka penurunan titik beku larutan LX2 adalah . . . .0C
A. 1,5 t
B. 2 t
C. 2,5 t
D. 3 t
E. 3,5 t
Pembahasan :
Gula = non elektrolit
Untuk mencari harga penurunan titik bekunya digunakan rumus :
∆Tf = m x Kf
t = n/kg pelarut x Kf
t = 0,1 mol/1 kg x Kf
Kf = t/0,1 = 10 t
LX2 = elektrolit dengan derajat ionisasi adalah 0,5. Berarti ada vaktor Vant Hoff (i) dalam rumus menentukan penurunan titik beku.
LX2 ==> L2+ + X2-
Jumlah ion (n) = 3
i = 1 + (n -1) x derajat ionisasi
= 1 + (3 – 1) x 0,5
= 2
∆Tf = m x Kf x I
= 0,1 mol/ 1 kg x 10t x 2
= 2 t 0C
Jawaban : B
Soal 3
Diberikan persamaan reaksi (belum setara):
IO3-(aq) + I-(aq) + H+(aq) ==> I2(aq) + H2O
Perbandingan mol I- terhadap I2 pada reaksi setara adalah . . . .
A. 2 : 1
B. 1 : 5
C. 6 : 5
D. 3 : 3
E. 5 : 3
Pembahasan :
Reaksi : IO3-(aq) + I-(aq) + H+(aq) ==> I2(aq) + H2O
Adalah reaksi redoks yang berjenis disproporsionasi dimana IO3- dan I- sama sama berubah menjadi I2. Untuk menyetarakannya agak lebih mudah dibandingkan reaksi redoks biasa. Nah perhatikanlah langkah langkahnya.
Langkah 1 : buang H+ dan H2O
IO3- + I- ==> I2
langkah 2 : buat setengah reaksinya
IO3- ==> I2
I- ==> I2
Langkah 3 : setrakan setengah reaksi tersebut.
2IO3- + 12H+ + 6e ==> I2 + 6H2O
2I- ==> I2 + 2e
Langkah 4 : Samakan jumlah elektron dengan mengali kedua rekasi dengan angka yang sesuai, lalu jumlahkan.
2IO3- + 12H+ + 6e ==> I2 + 6H2O x 1
2I- ==> I2 + 2e x 3
____________________________________
2IO3- + 12H+ + 6e ==> I2 + 6H2O
6I- ==> 3I2 + 6e
____________________________________ +
2IO3- + 6I- + 12H+ ==> 4I2 + 6H2O
Langklah 5 : cek apakah reaksi diatas sudah setara
2IO3- + 6I- + 12H+ ==> 4I2 + 6H2O
Langkah terakhir : bagi koefisien untuk menyederhanakannya. (jika bisa dibagi)
IO3- + 3I- + 6H+ ==> 2I2 + 3H2O
Perbandingan I- terhadap I2 adalah = 3 : 2
Jawaban : - (coba kalian cek lagi ya, tetapi reaksi akhirnya sudah setara kok).
Untuk soal 4 dan 5, bacalah narasi berikut :
Proses Haber-Bosch merupakan proses produksi ammonia berdasarkan reaksi :
3 H2(g) + N2(g) <==> 2NH3(g)
Data Kp dan Kc dari reaksi kesetimbangan tersebut pada berbagai suhu adalah :
t (0C) Kp Kc
25 9 x 10^5 5,4 x 10^8
300 4,6 x 10^-9 1,0 x 10^-5
400 2,6 x 10^-10 8,0 x 10^-7
Soal 4
Dari data tetapan kesetimbangan proses Haber – Bosch tersebut diatas, pernyataan yang benar adalah . . . .
A. Untuk meningkatkan hasil reaksi (NH3) maka dapat dilakukan dengan menaikkan suhu.
B. Reaksi pembentukan ammonia adalah reaksi eksotermis
C. Perubahan entalpi reaksi peruraian ammonia adalah negative
D. Produk peruraian ammonia lebih besar pada suhu rendah
E. Penambahan katalis akan menaikkan harga tetapan kesetimbangan
Pembahasan :
Dari data diatas dapat kalian lihat bahwa :
- Semakin besar suhu, semakin kecil harga Kc dan Kpnya. Artinya produk (NH3) yang dihasilkan semakin sedikit jika suhunya naik. Kalian ingan bahwa Kc dicari berdasarkan perbandingan konsentrasi produk/reaktan. Option A adalah salah.
- Saya tidak yakin option B salah atau benar tetapi ia bertalian dengan option C. Umumnya reaksi pembentukan membutuhkan energy sehingga entalpi pembentukannya akan positif sedangkan reaksi peruraian umumnya melepaskan energy sehingga perubahan entalpinya adalah negative. Berdasarkan penjelasan ini yang benar sementara adalah C.
- Jika amonia diuraikan, maka akan bekebalikan dari reaksi pembentukan. Pada reaksi pembentukan, produk semakin sedkit pada suhu tinggi (banyak pada suhu rendah). Sebalikknya padareaksi penguraian, produk akan semakin banyak pada suhu tinggi (sedikit pada suhu rendah).
- Tetapn kesetimbangan hanya bergantung pada suhu. Jadi option E salah.
Jawaban : C
Soal 5
Jika pada saat kesetimbangan reaksi diatas pada suhu 250C tekanan parsial H2 dan N2 masing-masing adalah 1 atm dan 10 atm, maka tekanan total sistem pada suhu tersebut adalah . . . .
A. 3000 atm
B. 3100 atm
C. 3011 atm
D. 3010 atm
E. 3111 atm
Pembahasan :
Lihat lagi tabel, Kppada suhu 25 0 C adalah 9 x 10^5.
Reaksi :
3H2 + N2 ==> 2NH3
Kp = (P NH3)^2/(P H2)^3 (P N2)
9 x 10^5 = (P NH3)^2 / (1)^3 ( 10)
(P NH3)^2 =9 x 10^6
P NH3 = 3 x 10^3 = 3000 atm
Tekanan total sistem = P H2 + P N2 + P NH3 = 1 + 10 + 3000 = 3011
Jawaban : C
Soal 1
Dalam wadah 1 L terdapat20 gram H2, 28 g N2 dan sejumlah NH3 dalam kesetimbangan pada suhu 3000C. Jika gas NH3 dalam kesetimbangan tersebut dipisahkan dan dilarutkan dalam 1 L air, maka pH larutan yang diperoleh adalah . . . (Kb NH4OH = 10^-5)
A. 8
B. 9
C. 10
D. 11
E. 12
Pembahasan :
Tabel harga Kc dan Kp ada pada bagian 2 ya. Silahkan kalian cek lagi.
Pada suhu 300 harga Kc = 1,0 x 10^-5
Reaksi :
3H2 + N2 ==> 2NH3
Kc = [NH3]^2/[H2]^3 [N2]
Mol H2 = g/Mr = 20/2 =10 mol
Mol N2 = g/Mr= 28/28 = 1 mol
Konsentrasi H2 = n/V = 10/1 = 10 M
Konsentrasi N2 = n/V = 1/1 = 1 M
Kc = [NH3]^2/[H2]^3 [N2]
1 x 10^-5 = [NH3]^2/(10)^3 (1)
[NH3]^2 = 1 x 10^-5 x 1000
[NH3]^2 = 1 x 10^-2
[NH3] = √(100 x 10^-4)
[NH3] = 10 x 10^-2 = 0,1 M
Jadi konsentrasi NH3 yang ada dalam kesetimbangan adalah 0,1M.
Mol= M x V = 0,1 M x 1 = 0,1 mol
Kemudian NH3 nya dimasukkan dalam 1 L air.
Reaksi yang terjadi : NH3 + H2 ==> NH4OH
Konsentrasi NH4OH = n/V = 0,1 mol/1 = 0,1 M
NH4OH <==>NH4+ + OH-
OH = √(M x Kb ) = √(0,1 M x 10^-5) = 1 x 10^-3 M
pOH = - log [OH-] = - log 1 x 10^-3 = 3
pH = 14 – pOH = 14 – 3 = 11
Jawaban : D
Soal 2
Asam asetat dalam air bersifat lebih asam dibandingkan asam propanoat
Sebab
CH3 – CH2 – dapat mendorong elektron lebih kuat dibandingkan CH3 –
Pembahasan :
Cara menjawab soal diatas adalah indentifikasi benar atau salah setiap pernyataan tanpa membaca sebab. Kemudian baru hubungkan apakah kedua pernyataan saling berhubungan benar atau salah.
Asam asetat = CH3 – COOH
Asam Propanoat = CH3 – CH2 – COOH
Asam asetat lebih asam dibandingkan asam propanoat, pernyataan ini adalah benar. Kekuatan asam ditentukan oleh mudah atau sulitnya H+ lepas dari senyawa. Asam asetat lebih mudah melepaskan H+ karena hanya mengandung satu C dibandingkan asam propanoat yang mengandung 2 C. Semakin banyak C maka semakin tidak polar ikatan pada gugus karbonil asam karboksilatnya. Hasilnya kekuatan asam akan semakin lemah.
Jadi pernyataannya benar dan asalannya salah.
Jawaban : C
Soal 3
Suatu senyawa dengan Mr = 80 mengandung 40% massa unsur X (Ar = 32) dan sisanya adalah unsur Y (Ar = 16). Rumus molekul senyawa tersebut adalah . . .
A. XY
B. XY2
C. XY3
D. X2Y
E. X2Y3
Pembahasan :
Misalkan senyawa tersebut memiliki massa 100 gram.
Massa unsur X = 40 % x 100 gram= 40 gram
Massa unsur Y = 60 % x 100 gram = 60 gram
Untuk mencari rumus empiris kita hanya perlu membandingkan molnya.
= X gr/Mr : Y gr/Mr
= X 40/32 : Y 60/32
= X 1,25 : Y 1,875
= X 1 : Y 1,5
= X2Y3 (80)
Rumus molekul = (rumus empiris)n
Untuk mencari n = Mr rumus molekul/Mr rumus empiris = 80/80 = 1
Jadi rumus molekul senyawa adalah X2Y3
Jawaban : E
Soal 4
n-butana memiliki titik didih lebih tinggi dibandingkan isobutana. Pernyataan yang tepat menjelaskan perbedaan titik didih kedua senyawa tersebut adalah . . . .
1. Luas bidang kontak antar molekul pada n-butana lebih besar
2. Interaksi polar-polar pada n-butana lebih besar
3. Gaya London antar molekul n-butana lebih besar
4. Molekul n-butana lebih berat.
Pembahasan :
N-butanan dan isobutana sama sama memiliki rumus molekul sama, tetapi strukturnya saja berbeda. N-butana memiliki rantai lurus sementara isobutana memiliki cabang. Cabang akan menurunkan gaya Van der Waals yang terjadi antar molekul, sehingga titik didih isobutana lebih rendah dibandingkan n-butana.
Yangt benar hanyalah option 1 dan 3. Gaya London adalah termasuk gaya Van der Waals yang terjadi pada dua molekul nonpolar seperti n-butana.
Jawaban : B
Soal 5
Hasil analisis antara struktur molekul NH3 dengan NCl3 menunjukkan bahwa
1. Struktur molekul NH3 dan NCl3 adalah sama yaitu piramida segitiga
2. Kepolaran molekul NH3 lebih besar dibandingkan NCl3.
3. Titik didih NH3 lebih besardibandingkan NCl3
4. Energy ikatan N-H lebih kecil dibandingkan N-Cl
Pembahasan :
NH3 dan NCl3 memang memiliki bentuk molekul yangsama yaitu piramida segitiga, hanya saja sudut ikatan NCl3 lebih besar. NH3 adalah senyawa polar sementara NCl3 adalah nonpolar. Hal ini disebabkan karena perbedaan keelektronegatifan yang lebih besar anatar N – H dibandingkan N – Cl. Karena ikatan N – Cl tidak polar, makagaya tarik elektron di kedua atom sama sehingga elektron berada di tengah. Akibatnya ikatan N – Cl lebih kuat dibandingkan N – H yang bersifat polar. Karena NH3 bersifat polar titik didihnya tentu jauh lebih tinggi dibandingkan NCl3.
Jawaban : E (semua benar)