disusun oleh amaldo firjarahadi tane · pdf fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan...

20
KODE: 506 www.amaldoft.wordpress.com PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 1 DISUSUN OLEH —AMALDO FIRJARAHADI TANE—

Upload: vandien

Post on 04-Feb-2018

257 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 1

DISUSUN OLEH

—AMALDO FIRJARAHADI TANE—

Page 2: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 2

1.

MATERI: IKATAN KIMIA DAN GEOMETRI MOLEKUL

Pada soal diketahui bahwa nomor atom nitrogen adalah 7 (ditulis 7N) dan nomor

atom klor adalah 17 (ditulis 17Cl). Soal ini meminta kita untuk mengidentifikasi

senyawa yang dibentuk antara N dan Cl. Molekul yang biasanya dibentuk adalah

NCl3 karena telah oktet. Untuk menjawab pernyataan-pernyataan soal ini diperlukan

struktur Lewis NCl3 dengan menggambarkan elektron-elektron valensinya di sekitar

atom-atom 7N dan 17Cl seperti gambar berikut:

(1) Senyawa NCl3 pasti memiliki ikatan kovalen polar. Hal ini dikarenakan adanya

perbedaan keelektronegatifan antara atom N dengan 3 atom Cl lainnya (sekitar

0,12 Pauling). Walaupun perbedaan keelektronegatifan ini terlihat kecil,

sebenarnya dikukuhkan oleh adanya sepasang elektron bebas (PEB). Hal inilah

yang menyebabkan molekul NCl3 memiliki ikatan kovalen polar. (BENAR)

(2) Pernyataan ini jelaslah salah karena senyawa yang dapat dibentuk adalah NCl3.

Molekul NCl5 susah dibentuk karena 5 elektron valensi dari atom N semuanya

berikatan dengan 5 atom Cl, mengingat secara keseluruhan (total) atom N

mempunyai 10 elektron valensi, jelas-jelas hal ini melanggar aturan oktet.

(SALAH)

(3) Jika pernyataan (1) benar, sudah pasti pernyataan (3) benar. Pada struktur Lewis

di atas, dipastikan bahwa terdapat 3 pasang PEI dan 1 pasang PEB, artinya NCl3

mempunyai rumus molekul AX3E atau piramida trigonal atau piramida segitiga.

(BENAR)

(4) Pada gambar struktur Lewis di atas sudah jelas molekul NCl3 mempunyai

sepasang elektron bebas. (SALAH)

JAWABAN: B

Page 3: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 3

2.

MATERI: IKATAN KIMIA

Air adalah senyawa yang memiliki rumus H2O dan bersifat

polar serta memiliki ikatan kovalen polar. Hal ini

dipengaruhi oleh perbedaan keelektronegatifan antara atom

H dengan O (sekitar 1,24 Pauling). Apabila dilihat dari

gambar di samping, vektor keelektronegatifan dari atom H

ke atom O memiliki jarak yang sama dan terlihat vektornya

adalah nol, tapi pernyataan ini adalah salah karena atom pusat O masih memiliki

dua pasang PEB sehingga arah vektor dari atom H ke atom O tidak sepenuhnya

sama, bisa saja sepasang PEB lainnya berada di sisi bawah atom O atau kedua PEB

tersebut berada di sisi bawah atom O. Nah, jika ada sejumlah H2O dalam sebuah

wadah, maka akan terjadi interaksi antarmolekul H2O yang dikenal dengan ikatan

hidrogen.

Lain halnya dengan molekul unsur O2 (oksigen) yang bersifat nonpolar dan

memiliki ikatan kovalen polar. Jika diperhatikan dari struktur

Lewis O2 pada gambar di samping, terlihat bahwa

antarmolekul oksigen terikat oleh ikatan kovalen rangkap

dua dan pada kedua sisi sama-sama dikelilingi oleh 2 PEB

sehingga vektor keelektronegatifan O2 adalah nol. Hal inilah

yang menyebabkan oksigen (O2) lebih memiliki ikatan London (sesama molekul

nonpolar; contohnya: O2 dengan O2) antarmolekulnya.

Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa O2 dalam larutan H2O maka akan

terjadi interaksi antarmolekul kovalen nonpolar dengan kovalen polar. Dengan kata

lain, terjadi interaksi dipol terinduksi—dipol permanen. Dipol terinduksi dimiliki

oleh O2 karena adanya serangan polaritas dari molekul H2O ke O2 namun hanya

bersifat terimbas. Lain halnya

dengan dipol permanen, artinya

polaritas elektron di H2O bersifat

permanen dan bisa didonorkan

dengan sesama molekul polar

maupun nonpolar lainnya. Dipol

terinduksi—dipol permanen

Page 4: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 4

digambar seperti gambar di samping pada kotak berwarna hijau:

Pada gambar di atas, sebenarnya terlihat sekilas bahwa interaksi antarmolekul O2

dengan molekul H2O (tepatnya atom O di O2 dengan atom H di H2O) adalah ikatan

hidrogen. Tapi ingat, bahwa ikatan hidrogen adalah jenis ikatan dipol-dipol atau

ikatan antarmolekul polar yang memiliki dua buah muatan listrik berlawanan yang

memiliki polaritas yang berlawan. Jadi, ikatan hidrogen bukanlah jawaban yang

benar.

Ikatan ion-ion pun juga bukan jawaban yang tepat karena ikatan ion-ion hanya

terjadi pada molekul-molekul ion seperti sesama NaCl atau NaCl dengan MgBr2.

JAWABAN: C

3.

MATERI: HUKUM-HUKUM DASAR KIMIA DAN STOIKIOMETRI

Di soal diketahui dan ditanya:

m senyawa X = 7,8 gram

m CO2 = 26,4 gram

m H2O = 5,4 gram

Tipe senyawa X = … ?

Untuk mengetahui tipe senyawa X, kita hanya memerlukan perbandingan antara

CO2 dan H2O karena berdasarkan seluruh obsein, tipe senyawa X diperkirakan

adalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. Nah, berdasarkan informasi di

soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO2 dan air

sebagai berikut.

X + O2 CO2 + H2O

Untuk membandingkan CO2 dan H2O diperlukan mol masing-masing senyawa!

n CO2 = 26,4 gram/44 = 0,6 mol

n H2O = 5,4 gram/18 = 0,3 mol

Perbandingannya:

X + O2 CO2 + H2O

0,6 mol 0,3 mol

6 3

2 1

Page 5: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 5

Sampai perbandingan paling sederhana dan tidak sederhana dinyatakan sebagai

berikut:

X + O2 6CO2 + 3H2O …. (tidak sederhana)

X + O2 2CO2 + H2O …. (paling sederhana)

Berdasarkan informasi kedua reaksi di atas, untuk reaksi tidak sederhana

perbandingannya didapatkan ada 6 atom C pada CO2 dan 6 atom H pada H2O

sehingga dapat dipastikan rumus molekulnya C6H6 (benzena).

Namun, berdasarkan reaksi paling sederhana perbandingannya didapatkan ada 2

atom C pada CO2 dan 2 atom H pada H2O sehingga rumus molekulnya C2H2

atau gas asetilena.

Nah, di sini kita sudah mendapatkan jawaban yang tepat, yaitu benzena. Namun,

untuk membuktikannya apakah benar senyawa X tersebut jenis benzena digunakan

konsep hukum-hukum dasar kimia, yaitu salah satunya hukum Proust. Berdasarkan

reaksi pembakaran benzena:

C6H6 + 15/2 O2 6CO2 + 3H2O

Maka, banyaknya massa C dalam C6H6 harus sama dengan banyaknya massa C

dalam CO2 karena dalam hukum Proust perbandingan unsur-unsur bernilai tetap.

Massa C dalam benzena (C6H6)

= Ar C x jumlah atom C dalam C6H6 x massa C6H6

Mr C6H6

= 12 x 6 x 7,8 gram

78

= 7,2 gram C

Massa C dalam karbon dioksida (CO2)

= Ar C x jumlah atom C dalam CO2 x massa CO2

Mr CO2

= 12 x 1 x 26,4 gram

44

= 7,2 gram

Terbukti bahwa massa C dalam benzena dan CO2 bernilai sama, yaitu 7,2 gram.

Artinya, senyawa organik X tersebut adalah C6H6.

JAWABAN: D

Page 6: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 6

4.

MATERI: STOIKIOMETRI

Persentase dalam kimia dapat dinyatakan dalam persentase massa/massa (m/m),

volume/volume (v/v), dan massa/volume (m/v). Biasanya, jenis-jenis persentase ini

jarang banget lho disebutkan di SBMPTN, tapi sering banget muncul di SIMAK UI.

Oke, persentase yang dimaksud di soal ini adalah persentase m/m karena di soal

hanya diketahui massanya saja. Persentase biasanya dihubungkan dengan rendemen,

sesuai rumus (massa teoritis > massa eksperimen):

% rendemen = massa eksperimen x 100%

massa teoritis

Di soal ditanya persentase (rendemen) hasil reaksi, yaitu rendemen senyawa SiC.

Pada soal diketahui ada 1,5 gram SiC yang terbentuk dan massa inilah yang

merupakan massa eksperimen karena berdasarkan teoritis atau stoikiometri, massa

SiC yang didapatkan tidak tepat 1,5 gram.

Hitung massa teoritisnya secara stoikiometri reaksi!

n C = 4,5 gram/12 = 0,375 mol

n SiO2 = 3 gram/60 = 0,046875 mol

Reaksi setara:

2C (s) + SiO2 (s) SiC (s) + CO2 (g)

M 0,375 0,046875 - -

B -0,09375 -0,046875 +0,046875 +0,046875

S 0,28125 - 0,046875 0,046875

Berdasarkan reaksi di atas terlihat bahwa SiC pada keadaan sisa sebanyak 0,046875

mol (Mr SiC = 40) dengan massa 2 gram. Memang, secara eksperimen massa SiC

yang didapatkan tidak sepenuhnya 2 gram, melainkan 1,5 gram. Hal ini dikarenakan

pada stoikiometri kita menganggap ada suatu zat yang habis bereaksi sehingga

adanya suatu zat reaktan yang bertindak sebagai pereaksi pembatas pada reaksi

kimia.

Page 7: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 7

Nah, hitung rendemen SiC!

% rendemen SiC = 1,5 gram x 100%

2 gram

= 75%

JAWABAN: D

5.

MATERI: STOIKIOMETRI

Di soal diketahui dan ditanya:

m Mn = 50 gram

m endapan = 43,5 gram

Persentase Mn = … % ?

Sama seperti soal sebelumnya, kadar Mn yang dimaksud adalah persentase m/m

(rendemen). Massa 50 gram batuan tersebut bisa dianggap setara dengan 50 gram

mangan (Mn), namun belum bisa dipastikan apakah massa tersebut massa

eksperimen atau teoritis. Untuk memeriksanya, kita bisa dapatkan massa Mn yang

lain dari reaksi kimia yang menghasilkan 43,5 gram endapan.

Reaksi 1:

Mn (s) + 2HNO3 (aq) Mn(NO3)2 (aq) + H2 (g)

Reaksi 2:

Pada reaksi 1 terbentuk larutan Mn(NO3)2 dan garam ini dilanjutkan pada reaksi

2 ini. Data di soal dikatakan bahwa semua ion Mn2+

semuanya diendapkan

menjadi MnS, dengan maksud ion Mn2+

adalah ion yang berasal dari garam

Mn(NO3)2. Agar menghasikan endapan MnS, garam tersebut pasti bereaksi

dengan padatan belerang (S) sesuai reaksi:

Mn(NO3)2 (aq) + S (s) MnS (s) + 2NO32-

(aq)

Hitung massa Mn melalui reaksi stoikiometri!

n MnS = 43,5 gram/87 = 0,5 mol

Mn(NO3)2 (aq) + S (s) MnS (s) + NO32-

(aq)

x mol 0,5 mol

Karena perbandingan mol Mn(NO3)2 dengan MnS adalah 1 : 1, maka jumlah

mol Mn(NO3)2 adalah 0,5 mol juga (nilai x).

Page 8: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 8

Mn (s) + 2HNO3 (aq) Mn(NO3)2 (aq) + H2 (g)

y mol 0,5 mol

Karena perbandingan mol Mn dengan Mn(NO3)2 adalah 1 : 1, maka jumlah mol

padatan Mn adalah 0,5 mol juga (nilai y).

Nah, sudah didapatkan bahwa jumlah mol padatan Mn yang terbentuk adalah 0,5

mol (Ar Mn = 55) dengan massa 27,5 gram. Artinya, massa eksperimen dan

teoritisnya berturut-turut adalah 27,5 gram dan 50 gram dengan kadar Mn sebagai

berikut:

% kadar (rendemen) Mn = 2,75 gram x 100%

50 gram

= 55%

JAWABAN: C

6.

MATERI: TERMOKIMIA

Untuk mendapatkan nilai entalpi pembakaran standar (ΔHc) ZnS seberat 9,7 gram,

didapatkan dari hasil pengurangan entalpi pembentukan produk dengan reaktan

pada reaksi pembakaran ZnS pada soal. Nah, di soal produknya berupa ZnO dan

SO2, sedangkan reaktannya berupa ZnS dan O2.

Tapi ingat, bahwa entalpi pembakaran adalah entalpi atau energi yang diperlukan

untuk membakar ZnS dengan oksigen sebesar 1 kJ per 1 mol ZnS! Sementara reaksi

di soal masih dalam 2 mol ZnS. Sederhanakan saja reaksinya agar didapatkan 1 mol

ZnS dengan membagi semua koefisien dengan 2:

ZnS (s) + 3/2 O2 (g) ZnO (s) + SO2 (g)

Hitung besar entalpi pembakarannya!

ΔHc = ΔHf produk – ΔHf reaktan

= [ΔHf ZnO + ΔHf SO2] – [ΔHf ZnS + 3/2 (ΔHf O2)]

= [-296,4 + (-348)] – [-202,9 + 3/2 (0)]

= -441,5 kJ/mol (data 1)

Besar ΔHc di atas adalah untuk 1 mol ZnS sementara kita membutuhkan ΔHc untuk

9,7 gram ZnS sehingga:

n ZnS = 9,7 gram/97 = 0,1 mol (data 2)

Page 9: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 9

ΔHc ZnS (data 1) = ΔHc ZnS (data 2)

mol ZnS (data 1) mol ZnS (data 2)

-441,5 = ΔHc ZnS (data 2)

1 mol 0,1 mol

ΔHc ZnS (data 2) = -44,15 kJ/mol

JAWABAN: E

7.

MATERI: REDOKS

Nitrogen (N) sebagai reduktor artinya mengalami reaksi oksidasi atau mengalami

kenaikan bilangan oksidasi (biloks). Untuk memeriksanya, identifikasi dan pilih di

reaktan dan produk yang mengandung unsur nitrogen (N) saja.

(1) NO3- NH3

NO3- = biloks +5 didapatkan dari:

N + 3 (biloks O) = -1

N + 3 (-2) = -1

N = +5

NH3 = biloks -3 didapatkan dari:

N + 3 (biloks H) = 0

N + 3 (+1) = 0

N = -3

Biloks +5 ke -3 adalah reduksi. (SALAH)

(2) NO3- NO

NO3- = biloks +5 didapatkan dari:

N + 3 (biloks O) = -1

N + 3 (-2) = -1

N = +5

NO = biloks +2 didapatkan dari:

N + biloks O = 0

N + (-2) = 0

N = +2

Biloks +5 ke +2 adalah reduksi. (SALAH)

(3) NO2 NH3

NO2 = +4 didapatkan dari:

N + 2 (biloks O) = 0

Page 10: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 10

N + 2 (-2) = 0

N = +4

NH3 = biloks -3 didapatkan dari:

N + 3 (biloks H) = 0

N + 3 (+1) = 0

N = -3

Biloks +4 ke -3 adalah reduksi. (SALAH)

(4) NO NO2

NO = biloks +2 didapatkan dari:

N + biloks O = 0

N + (-2) = 0

N = +2

NO2 = +4 didapatkan dari:

N + 2 (biloks O) = 0

N + 2 (-2) = 0

N = +4

Biloks dari +2 ke +4 adalah oksidasi. (BENAR)

JAWABAN: D

8.

MATERI: REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

Di soal diketahui dan ditanya:

i = 0,2 A

t = 804 menit = 48240 detik

E° (oksidasi) = -1,66 volt (Al)

E° (reduksi) = -0,25 volt (Ni)

Pengurangan massa di anoda = … gram ?

Soal ini menghubungkan konsep sel elektrolisis dengan sel volta (galvani). Nilai

E°sel pada soal hanya sebagai bahan bantu agar kita tahu zat mana yang mengalami

reaksi oksidasi dan reduksi. Oleh karena reduksi potensial selnya lebih positif, maka

Ni mengalami reaksi reduksi dan sebaliknya unsur Al mengalami reaksi oksidasi.

Untuk mencari massa di anoda, maka kita memerlukan massa yang terbentuk di

Page 11: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 11

anoda yaitu massa Al karena dalam elektrolisis katode tempat terjadi reaksi reduksi

sementara anode tempat terjadi reaksi oksidasi (ingat singkatan KARAOS).

Untuk mendapatkan massa Al, kita memerlukan mol elektron. Ingat, bahwa elektron

terbawa dalam arus listrik yang mengalir selama proses elektrolisis berlangsung dan

arus listrik ini dirangkai secara seri sehingga arus listrik di kedua sel (sel Ni dan Al)

bernilai sama; ingat konsep fisika juga, ya.

Cari besarnya mol elektron!

Mol elektron = i x t .

96500

= 0,2 A x 48240 detik

96500

= 0,0999793 mol

Cari besarnya mol Al di anode! Ingat, bahwa di anode terjadi pelepasan elektron

karena terjadi reaksi oksidasi!

Al Al3+

+ 3e

x mol 0,0999793 mol

Nilai x bisa didapatkan dari perbandingan koefisien (mol):

Mol Al (ditanya) = koefisien Al (ditanya) x mol e (diketahui)

koefisien e (diketahui)

= 1 x 0,999793 mol

3

= 0,0333264 mol Al

Cari massa Al dengan konsep mol!

mol Al = g (massa)/Ar Al

0,0333264 mol = g (massa)/27

g (massa) = 0,899 gram

= 0,9 gram (pembulatan)

JAWABAN: E

Page 12: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 12

9.

MATERI: LAJU DAN ORDE REAKSI

Persamaan laju reaksi biasanya dinyatakan dengan:

r = k [A]x[B]

y ……. (persamaan 1) atau

1/t = k [A]x[B]

y ……. (persamaan 2);

dengan r adalah laju reaksi, k adalah konstanta laju reaksi, A dan B adalah zat pada

reaktan, t adalah waktu, dan x dan y adalah orde reaksi. Untuk mendapatkan nilai x

dan y pada soal, bisa didapatkan dengan perbandingan laju reaksi dari data-data di

tabel, dengan pemisalan x adalah orde NO dan y adalah orde Br2 sehingga nanti

rumus laju reaksinya: r = k [NO]x[Br2]

y

Cari orde x dengan perbandingan data 1 dan 3, dan ingat bahwa 1 dipangkatkan

berapapun hasilnya tetap 1!

(0,1/0,2)x (0,05/0,05)

y = (1/4)

x = 2

Cari orde y dengan perbandingan data 1 dan 2, dan ingat bahwa 1 dipangkatkan

berapapun hasilnya tetap 1!

(0,1/0,1)x (0,05/0,1)

y = (2/4)

y = 1

Sehingga rumus laju reaksinya adalah r = k [NO]2[Br2]

JAWABAN: E

Page 13: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 13

10.

MATERI: KESETIMBANGAN KIMIA

Di soal diketahui dan ditanya:

Volume sistem = 1 L

[PCl3]0 = [NH3]0 = 0,2 M

[P(NH2)3]0 = [HCl]0 = 0,1 M

n NH3 = 0,4 mol (saat penambahan)

n HCl = 0,2 mol (saat penambahan)

[P(NH2)3]1 = … M ?

Sistem kesetimbangan tersebut berada dalam volume 1 L, artinya kita bisa

mendapatkan komposisi mol awal masing-masing senyawa pada reaksi sebagai

berikut.

Mol PCl3 dan NH3

[PCl3] = [NH3] = n (PCl3 dan NH3)

1 L

0,2 M = n (PCl3 dan NH3)

1 L

n (PCl3 dan NH3)0 = 0,2 mol

Mol P(NH2)3 dan HCl

[P(NH2)3] = [HCl] = n (P(NH2)3 dan HCl)

1 L

0,1 M = n (P(NH2)3 dan HCl)/1 L

n (P(NH2)3 dan HCl)0 = 0,1 mol

Cari nilai Kc reaksi!

Kc = [HCl]3[P(NH2)3]

[NH3]3[PCl3]

= [0,1]3[0,1]

[0,2]3[0,2]

= 1/16

Page 14: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 14

Untuk mencari nilai [P(NH2)3]1 setelah penambahan 0,4 mol NH3 dan 0,2 mol HCl,

kita perlu jumlah mol pada setimbang (label ―S‖) di reaksi kesetimbangan yang baru

di bawah ini. Nah, setelah adanya penambahan 0,4 mol NH3 dan 0,2 mol HCl, yang

molnya bertambah hanya NH3 dan HCl saja sehingga:

n PCl3 (data ke-2) = 0,2 mol

n NH3 (data ke-2) = 0,2 mol + 0,4 mol = 0,6 mol

n P(NH2)3 (data ke-2) = 0,1 mol

n HCl (data ke-2) = 0,1 mol + 0,2 mol = 0,3 mol

Reaksi kesetimbangan yang baru tertera di bawah ini. Nah, penambahan sejumlah

NH3 dan HCl berbeda tempat (NH3 di reaktan dan HCl di produk), terlihat bahwa

jumlah mol NH3 total setelah ditambahkan lebih besar dibandingkan jumlah mol

HCl setelah ditambahkan, artinya kesetimbangan bergeser ke arah produk (kanan)

untuk menyimbangkan kelebihan NH3 yang terbentuk sehingga laju pengurangan

NH3 (mol/detik) semakin berkurang sementara laju pembentukan HCl (mol/detik)

semakin bertambah (lihat label ―B‖). Dan, di reaksi kesetimbangan yang baru di

bawah ini dimisalkan pada label ―B‖ banyaknya NH3 yang berkurang sebesar 3x

mol.

PCl3 (g) + 3NH3 (g) P(NH2)3 (g) + 3HCl (g)

M 0,2 mol 0,6 mol 0,1 mol 0,3 mol

B -x mol -3x mol +x mol +3x mol

S (0,2 – x) (0,6 – 3x) (0,1 + x) (0,3 + 3x)

Setelah ditemukan komposisi masing-masing senyawa pada keadaan sisa (label

―S‖), maka dapat ditentukan nilai x-nya dengan konsep Kc. Ingat, setelah

penambahan NH3 dan HCl tidak terjadi perubahan suhu sehingga nilai Kc-nya

adalah tetap 1/16!

Kc = [HCl]3[P(NH2)3]

[NH3]3[PCl3]

1/16 = [0,3+3x]3[0,1+x] .

[0,6 – 3x]3[0,2 – x]

1/16 = 27 [0,1+3x]3[0,1+x]

27 [0,2 – x]3[0,2 – x]

x = 0 mol

Terhitung ada 0 mol NH3 yang berkurang atau tidak ada NH3 yang bereaksi setelah

penambaan NH3 dan HCl. Artinya, konsentrasi NH3-nya adalah tetap (konstan)!

n P(NH2)3 (data ke-2; label ―S‖) = 0,1 + x = 0,1 + 0 mol = 0,1 mol

[P(NH2)3]1 = n P(NH2)3 (data ke-2; label ―S‖)

volume (L)

= 0,1 mol

1 L

Page 15: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 15

= 0,1 M

JAWABAN: A

11.

MATERI: SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

Di soal diketahui dan ditanya:

Kb = 0,52

m NaCl = 58,5 gram

p larutan A = p larutan B = 5 kg

m MgCl2 = 190 gram

α = 1 (terdisosiasi sempurna)

ΔTf larutan A : ΔTf larutan B = … ?

Penurunan titik beku (ΔTf) dipengaruhi oleh tetapan penurunan titik beku pelarut

(Kf), molal terlarut, dan faktor Van’t Hoff (i). Di soal, larutan A dan larutan B

masing-masing merupakan zat elektrolit sehingga nilai ΔTf-nya dipengaruhi juga

oleh faktor Van’t Hoff juga.

Nilai faktor Van’t Hoff (i) larutan A:

NaCl 1Na+ + 1Cl

- (n = 1 + 1 = 2)

i = 1 + (n – 1)α

= 1 + (2 – 1).1

= 2

Nilai faktor Van’t Hoff (i) larutan B:

MgCl2 1Mg2+

+ 2Cl- (n = 1 + 2 = 3)

i = 1 + (n – 1)α

= 1 + (3 – 1).1

= 3

Hitung nilai ΔTba (larutan A)!

ΔTba = Kb x m x i

= Kb x g x 1000 x i

Mr x p (gram)

= Kb x 58,5 x 1 x 2 = 0,4Kb

58,5 x 5

Page 16: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 16

Hitung nilai ΔTbb (larutan B)!

ΔTbb = Kb x m x i

= Kb x g x 1000 x i

Mr x p (gram)

= Kb x 190 x 1 x 3

95 x 5

= 1,2Kb

Bandingkan!

ΔTba = 0,4Kb = 1

ΔTbb 1,2Kb 3

JAWABAN: E

12.

MATERI: LARUTAN PENYANGGA (BUFFER)

Di soal diketahui senyawa HCN (asam lemah) dan KOH (basa kuat) dicampur

dengan jumlah mol tertentu. Kita nggak tahu sistem pH apasih yang ada antara

HCN dan KOH tersebut. Untuk memeriksanya, kita reaksikan!

n HCN = 0,2 L x 0,3 M = 0,06 mol

n KOH = 0,1 L x 0,3 M = 0,03 mol

HCN + KOH KCN + H2O ..... (reaksi 1)

M 0,06 mol 0,03 mol - -

B -0,03 mol -0,03 mol +0,03 mol +0,03 mol

S 0,03 mol - 0,03 mol 0,03 mol

Terlihat bahwa saat sisa (label ―S‖), yang habis bereaksi hanya basa kuat KOH,

sehingga tidak terjadi sistem asam-basa dan hidrolisis di sini, melainkan sistem

larutan penyangga asam.

Reaksi di atas adalah reaksi awal HCN + KOH sebelum ditambah dengan basa kuat

lainnya, yaitu NaOH. Ingat, jumlah mol HCN dan KOH setelah bereaksi tertera di

label ―S‖ reaksi 1 sudah ada sebelum penambahan NaOH! Jika suatu buffer asam

ditambah basa kuat (di soal jenis NaOH), maka ion OH- dari NaOH tersebut akan

bereaksi dengan zat asam dari buffer asam tersebut, yaitu HCN.

n NaOH = 0,8 gram/40 = 0,02 mol

Page 17: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 17

NaOH Na+ + OH

-

0,02 mol 0,02 mol

Ketika ditambahkan NaOH dan terjadi reaksi pengikatan OH- oleh HCN pada reaksi

awal:

HCN + KOH KCN + H2O … (reaksi 1)

HCN + KOH + NaOH ? (setelah ditambah NaOH)

Maka, [HCN] atau konsentrasi HCN akan semakin berkurang karena terus-menerus

mengikat ion OH- sehingga reaksi tersebut akhirnya nanti menjadi setimbang

sehingga reaksi kesetimbangan tersebut bergeser ke kanan, akibatnya pada bagian

reaktan lajunya (mol/detik) semakin berkurang sementara bagian produk lajunya

(mol/detik) semakin bertambah (lihat label ―B‖ reaksi di bawah). Paham? Lanjut!

Setelah terjadi penambahan NaOH, ion OH--nya tertarik ke senyawa HCN sesuai

reaksi di bawah ini. Ingat, bahwa pada kondisi reaksi 2 di bawah ini, jumlah mol

HCN, CN-, dan air mula-mula sudah ada karena berasal dari reaksi 1 di atas; dengan

catatan ion CN- berasal dari garam KCN.

Banyaknya ion CN- dari KCN pada reaksi 1

KCN K+ + CN

-

0,03 mol 0,03 mol

Reaksi setelah penambahan NaOH (reaksi 2)

HCN + OH- CN

- + H2O ..... (reaksi 2)

M 0,03 mol 0,02 mol 0,03 mol 0,03 mol

B -0,02 mol -0,02 mol +0,02 mol +0,02 mol

S 0,01 mol - 0,05 mol 0,05 mol

Pada reaksi 2 di atas, terlihat ion OH- dari NaOH habis bereaksi dan reaksi ini

masih dalam sistem buffer asam sehingga nilai pH-nya adalah:

[H+] = Ka x [asam] .

[basa konjugasi]

= Ka x [HCN]

[CN-]

= 5 x 10-10

x [0,01 mol/(0,2 L + 0,1 L)]

[0,05 mol/(0,2 L + 0,1 L)]

= 1 x 10-10

pH = –log[H+]

= –log[1 x 10-10

] = 10

JAWABAN: D

Page 18: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 18

13.

MATERI: TITRASI ASIDI-ALKALIMETRI DAN PENGENCERAN

Soal ini membicarakan tentang pengenceran dan titrasi asidi-alkalimetri. Jangan

kaget dulu dengan nama titrasi asidi-alkalimetri. Titrasi ini adalah nama kerennya

titrasi asam-basa. Hehe.

Asam oksalat (rumusnya C2H2O4) maksud di soal adalah asam ―bervalensi‖ dua,

artinya asam ini terionisasi menghasilkan 2 buah ion H+. Pada kondisi pertama,

asam oksalat diencerkan hingga volumenya 100 mL, artinya agar volume asam

oksalat tersebut 100 mL harus ada penambahan air sebanyak 90 mL. Dari sini bisa

disimpulkan pengenceran C2H2O4 sebagai berikut.

Pengenceran asam oksalat

V1M1 = V2M2

10 mL . M1 = 100 mL . M2

Nilai M1 atau konsentrasi awal yang akan diencerkan belum diketahui dan M1

inilah yang dicari atau ditanya di soal. Untuk mendapatkannya, kita memerlukan

data M2 atau konsentrasi C2H2O4 setelah pengenceran.

Data M2 didapatkan dari hasil titrasi C2H2O4 dengan basa kuat NaOH:

Persamaan titrasi C2H2O4 oleh NaOH:

jumlah grek C2H2O4 = jumlah grek NaOH

V1 . M1 . valensi asam = V2 . M2 . valensi basa

25 mL . M1 . 2 = 20 mL . 0,2 M . 1

M1 = 0,08 M

Didapatkan bahwa konsentrasi M1 asam oksalat untuk titrasinya dengan NaOH

adalah 0,08 M. Ingat, bahwa konsentrasi inilah yang juga merupakan konsentrasi

hasil pengenceran C2H2O4 dengan 90 mL air tadi! Di sini bisa ditentukan nilai

konsentrasi awal C2H2O4 sebelum pengenceran!

V1M1 = V2M2

10 mL . M1 = 100 mL . M2

10 mL . M1 = 100 mL . 0,08 M

M1 = 0,8 M

JAWABAN: C

Page 19: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 19

14.

MATERI: KIMIA ORGANIK

Kata kunci jawaban di soal ini adalah:

Tidak menghasilkan endapan dengan pereaksi Tollens

Jika direduksi menghasilkan suatu alkohol sekunder

Fungsinya sebagai pelarut

Dari kata kunci di atas sudah ditebak dengan mudah bahwa senyawa organik

tersebut mengandung gugus keton (—CO—) sehingga kemungkinan senyawa

organiknya adalah propanon.

JAWABAN: C

15.

MATERI: BIOKIMIA

Perhatikan kata kunci di soal!

Campuran senyawa organik tersebut banyak ―mengandung disakarida‖.

Sering digunakan untuk pengental sirup.

Dari 2 (dua) kata kunci di atas, kita dapat disimpulkan campuran yang mengandung

banyak disakarida artinya tidak hanya 1 (satu) disakarida saja, melainkan bisa jadi

banyak sukrosa, laktosa, atau maltosa. Otomatis, obsein B dan C salah.

Ingat juga bahwa pati adalah salah satu contoh karbohidrat golongan polisakarida,

artinya mengandung banyak sekali campuran monosakarida atau oligosakarida atau

keduanya.

Jika pati (amilum) dihidrolisis, pasti menghasilkan suatu senyawa oligosakarida

yang melekat dengan potongan gugus lainnya. Misal, jika suatu pati tersebut

mengandung gugus pektin dan maltosa 90%, hasil hidrolisisnya adalah maltopektin.

Page 20: DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileadalah senyawa hidrokarbon atau turunan alkana. ... soal, senyawa organik X ini dibakar sempurna artinya menghasilkan CO 2 dan air sebagai

KODE: 506

www.amaldoft.wordpress.com

PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2015 Page 20

Hal ini hanya berlaku jika hidrolisis pati (amilum) dengan bantuan katalis asam.

Berbeda halnya dengan bantuan enzim, yang hasil hidrolisisnya hanya berupa gugus

monomer karbohidrat saja seperti monosakarida dan/atau oligosakarida.

Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa campuran senyawa organik yang

dimaksud adalah maltodekstrin karena maltodekstrin berarti maltosa dari golongan

disakarida serta dekstrin dari gugus potongan amilum.

JAWABAN: D

#SBMPTN2015