disusun oleh amaldo firjarahadi tane · tingkat lanjut (tereksitasi) sehingga orbital kosong pada 7...
TRANSCRIPT
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 1
DISUSUN OLEH
—AMALDO FIRJARAHADI TANE—
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 2
1.
MATERI: STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR
Ingat, bahwa jumlah neutron suatu unsur dan ionnya bernilai sama, yang
membedakannya hanyalah nomor atom (Z) atau jumlah proton atau jumlah elektron.
Isoelektronik adalah keadaan di mana suatu atom atau ion mempunyai jumlah
elektron yang sama. Bisa diartikan bahwa jika ion X2-
isoelektronik dengan 10Ne20
,
maka jumlah elektron ion X2-
sama dengan jumlah elektron Ne, yaitu 10.
Ion X2-
punya 10 elektron dalam bentuk anion (ion negatif) karena suatu unsur
dalam bentuk ion negatif menangkap elektron sebanyak faktor valensi ion yang
ditangkapnya.
Kelebihan 2 elektron dari unsur X menuju ion X2-
terjadi adanya penambahan
jumlah elektron di subkulit terluar, yaitu p. Jadi, konfigurasi elektron unsur X
adalah:
10X2-
= 10Ne20
= 1s2 2s
2 2p
6
10X = 1s2 2s
2 2p
4
JAWABAN: A
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
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 3
orbital-orbital di sekelilingnya 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.
Gambar di bawah ini menunjukkan pecahan struktur pada soal:
Pada strukturnya, atom N berikatan rangkap dengan atom C serta berikatan tunggal
atom C lainnya, dan menghasilkan ikatan rangkap, maka atom N butuh sebuah
ikatan sigma dan sebuah ikatan pi.
Orbital hibrida N yang terikat dengan atom C digambarkan di bawah ini. Sebelum
terjadi hibridisasi (pembastaran), atom 7N berada pada keadaan dasar (konfigurasi
biasa), namun setelah berikatan dengan atom C lainnya maka terjadi hibridisasi
tingkat lanjut (tereksitasi) sehingga orbital kosong pada 7N tempat melekatnya
atom-atom lain dan sebuah ikatan rangkap. Warna merah menunjukkan tempat
melekatnya atom C ikatan tunggal, warna biru tempat melekatnya atom C ikatan
rangkap, dan warna hijau menandakan adanya ikatan rangkap pada pembastarannya.
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: D
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 4
3.
MATERI: STOIKIOMETRI
Di soal diketahui dan ditanya data:
Volume NH4I = 40 mL
[NH4I] = 0,5 M
Massa MI = 4,70 gram
Ar M = … ?
Untuk mendapatkan nilai massa atom relatif M bisa didapatkan dari konsep mol,
yaitu membagi massa MI yang terbentuk dengan mol MI yang terbentuk, lalu nanti
dicari lagi dengan konsep massa molekul relatif (Mr).
Nilai Mr senyawa MI bisa kita dapatkan dengan reaksi stoikiometri setara di bawah
ini, lalu membandingkan koefisiennya:
MNO3 (aq) + NH4I (aq) MI (s) + NH4NO3 (aq)
Mol NH4I = 0,04 L x 0,5 M = 0,02 mol
Mol MI (ditanya) = koefisien MI (ditanya) x mol NH4I (diketahui)
koefisien NH4I (diketahui)
= 1 x 0,02 mol
1
= 0,02 mol MI
Dalam 4,7 gram senyawa MI dengan jumlah mol 0,02 mol bisa dipastikan dengan
konsep mol bahwa massa molekul relatif (Mr) senyawa tersebut adalah 235
sehingga nilai Ar M adalah:
Mr MI = Ar M + Ar I
235 = Ar M + 127
Ar M = 108
Dalam tabel periodik, unsur M yang dimaksud adalah unsur Ag.
JAWABAN: C
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 5
4.
MATERI: STOIKIOMETRI
Di soal diketahui dan ditanya data:
Volume NaOH = 25 mL
[NaOH] = 0,4 M
Volume H3PO4 = 25 mL
[H3PO4] = 0,1 M
[NaOH]akhir = … M ?
Untuk mendapatkan konsentrasi NaOH 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 NaOH = 25 mL x 0,4 M = 10 mmol
n H3PO4 = 25 mL x 0,1 M = 2,5 mmol
3NaOH (aq) + H3PO4 (aq) Na3PO4 (s) + 3H2O (l)
M 10 mmol 2,5 mmol - -
B -7,5 mmol -2,5 mmol +2,5 mnol +7,5 mmol
S 2,5 mmol - 2,5 mmol 7,5 mmol
Tersisa sebanyak 2,5 mmol NaOH pada label ―S‖, sehingga banyaknya
konsentrasi natrium hidroksida setelah reaksi adalah konsentrasi dalam volume
total reaktan yang digunakan:
[NaOH]akhir = n NaOH akhir
volume reaktan
= 2,5 mmol .
(25 + 25) mL
= 0,05 M
JAWABAN: C
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 6
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
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 7
6.
MATERI: TERMOKIMIA
Di soal diketahui dan ditanya data:
m LiCl = 4,25 gram
Volume H2O = 395,75 mL
ΔHh = -40 kJ/mol
ΔT = (27,5 – 25)°C = 2,5°C
c LiCl = … 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 pelarutan LiCl bernilai -40 kJ untul 1 mol LiCl, namun kita
memerlukan ΔHh LiCl untuk 4,25 gram!
n LiCl = 4,25 gram/42,5 = 0,1 mol
ΔHh LiCl (1) = n LiCl (1)
ΔHh LiCl (2) n LiCl (2)
-40 kJ = 1 mol
x 0,1 mol
x = -4 kJ
= -4000 J
Cari nilai kalor jenis LiCl!
Massa larutan pada persamaan kimia di atas adalah massa air yang bisa
didapatkan dari massa jenis (ρ) air:
ρ = massa air
volume air
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 8
1 g/mL = massa air/395,75 mL
mlar = 395,75 gram
ΔHh = - qlar = - (mlar . clar . ΔT)
-4000 J = - (395,75 gram . clar . (2,5°C))
clar = 4,0 J/g.°C (pembulatan)
JAWABAN: D
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)
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 9
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)
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
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 10
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.
[H2]= [HI] = n (H2 dan HI)
volume (L)
2 M = n (H2 dan HI)
1 L
n (H2 dan HI) = 2 mol
[I2] = n I2 .
volume (L)
1 M = n I2
1 L
n I2 = 1 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 = [HI]2 .
[H2] [I2]
= [2]2 .
[2] [1]
= 2
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 11
Nah, mari kita periksa seluruh obsein!
a) Tidak bergeser jika ditambahkan 2 mol I2 dan 2 mol HI
n HI (penambahan) = 2 mol + 2 mol = 4 mol
n I2 (penambahan) = 1 mol + 2 mol = 3 mol
n H2 (penambahan) = 2 mol + 0 mol = 2 mol
Qc = [HI]2 .
[H2] [I2]
= [4]2 .
[2] [3]
= 2,67
Qc > Kc, reaksi bergeser ke kiri. (SALAH)
b) Bergeser ke kiri jika ditambahkan 2 mol I2 dan 2 mol HI
n HI (penambahan) = 2 mol + 2 mol = 4 mol
n I2 (penambahan) = 1 mol + 2 mol = 3 mol
n H2 (penambahan) = 2 mol + 0 mol = 2 mol
Qc = [HI]2 .
[H2] [I2]
= [4]2 .
[2] [3]
= 2,67
Qc > Kc, reaksi bergeser ke kiri. (BETUL)
c) Bergeser ke kiri jika ditambahkan 4 mol I2 dan 1 mol HI
n HI (penambahan) = 2 mol + 1 mol = 3 mol
n I2 (penambahan) = 1 mol + 4 mol = 5 mol
n H2 (penambahan) = 2 mol + 0 mol = 2 mol
Qc = [HI]2 .
[H2] [I2]
= [3]2 .
[2] [5]
= 0,9
Qc < Kc, reaksi bergeser ke kanan. (SALAH)
d) Bergeser ke kanan jika ditambahkan 1 mol I2 dan 1 mol HI
n HI (penambahan) = 2 mol + 1 mol = 3 mol
n I2 (penambahan) = 1 mol + 1 mol = 2 mol
n H2 (penambahan) = 2 mol + 0 mol = 2 mol
Qc = [HI]2 .
[H2] [I2]
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 12
= [3]2 .
[2] [2]
= 2,25
Qc > Kc, reaksi bergeser ke kiri. (SALAH)
e) Bergeser ke kanan jika ditambahkan 1 mol I2 dan 2 mol HI
n HI (penambahan) = 2 mol + 2 mol = 4 mol
n I2 (penambahan) = 1 mol + 1 mol = 2 mol
n H2 (penambahan) = 2 mol + 0 mol = 2 mol
Qc = [HI]2 .
[H2] [I2]
= [4]2 .
[2] [2]
= 4
Qc > Kc, reaksi bergeser ke 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
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 13
Cari nilai Mr AX2!
Π = MRTi
Π = g . 1000 . R . T . i
Mr . V (mL)
3 atm = 2 gram . 1000 . 0,082 L.atm/mol.K . (27 + 273) K . 3
Mr AX2 . 300 mL
Mr AX2 = 164
JAWABAN: D
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]
1 x 10-9
= [1 x 10-10
] [OBr-]
[HOBr]
[HOBr]/[BrO-] = 1 x 10
-1
JAWABAN: D
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 14
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
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 15
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
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.
Sikloheksilmetanol adalah senyawa alkohol siklik (rantai tertutup) berjumlah 6
atom C dan mempunyai cabang metanol. Lihat strukturnya pada gambar di bawah!
CH2OH melambangkan metanol, memang ada kesalahan seharusnya CH3OH tetapi
mengingat metanol menggantikan salah satu atom H pada rantai siklik heksil, salah
satu elektron valensi C di metanol harus berikatan.
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 16
Perhatikan skema oksidasi sikloheksilmetanol berikut!
1) Saat sikloheksilmetanol dioksidasi oleh kalium permanganat 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.
3) Hasil tahap (2) adalah senyawa yang mengandung gugus aldehid (—CHO)
bentuk siklik. Sekilas di obsein jawaban yang hampir benar berdasarkan struktur
hasil oksidasi tahap (2) adalah sikloheksanal, tetapi nama sikloheksanal salah
besar dalam tata nama aldehid siklik. Hanya mengingatkan (sebenarnya
dipelajari di kuliah) bahwa tata nama senyawa aldehid siklik harus berakhiran
karbaldehid atau berawalan formil, contohnya senyawa siklobutanakarbaldehid
atau formilsiklobutana. Jadi, jawaban C SALAH.
4) Nah, tahap ke (3) adalah oksidasi senyawa aldehid siklik tersebut karena masih
bisa dioksidasi lagi. Pada gugus aldehid (—CHO) tersebut karena atom oksigen
sudah berikatan rangkap dengan atom C, maka terjadi penambahan atom O pada
bagian yang reaktif lainnya, yaitu atom H sehingga senyawa aldehid siklik
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 17
tersebut menjadi senyawa asam karboksilat siklik dengan skema reaksi sebagai
berikut.
5) Hasil oksidasi tersebut adalah senyawa sikloheksilmetanol berupa senyawa
bergugus asam karboksilat. Ingat, tata nama senyawa asam karboksilat siklik
harus ditambah akhiran karboksilat atau -oat dengan banyaknya atom karbon
bisa penggunaan kata alkana (contoh: asam siklopropana karboksilat atau asam
siklopropanoat) atau penggunaan kata alkil (contoh: asam siklopropil
karboksilat). Jadi, bisa dipastikan bahwa hasil oksidasi sempurna senyawa
sikloheksilmetanol adalah asam sikloheksana karboksilat atau asam sikloheksil
karboksilat karena beratom 6 C (tidak termasuk atom karbon pada —COOH).
JAWABAN: A
13.
MATERI: REAKSI REDOKS
Untuk mencari apakah sebuah reaksi termasuk reaksi redoks atau bukan, dapat
dicari melalui biloks tiap-tiap unsur.
1) Na2O + H2O 2NaOH
Bilok Na = +1 (Na2O) +1 (NaOH) = bukan reduksi atau oksidasi
Bukan merupakan reaksi redoks. (SALAH)
2) 2KClO3 2KCl + O2
Biloks Cl = +5 (KClO3) -1 (KCl) = reduksi
Biloks O = -2 (KClO3) 0 (O2) = oksidasi
Merupakan reaksi redoks. (BENAR)
3) H2O + NH3 NH4OH
Biloks N = +3 (NH3) +5 (NH4OH) = oksidasi
Bukan reaksi redoks. (SALAH)
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 18
4) 2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2
Biloks Mn = +7 (KMnO4) +2 (MnCl2) = reduksi
Biloks Cl = -1 (HCl) 0 (Cl2) = oksidasi
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 = 1 A
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.
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
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 19
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+
+ SO42-
0,01 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+ + NO3
2-
0,01 mol 0,01 mol
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
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 20
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 = n x L
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 = n x L
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
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,
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 21
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
isomer struktur dan ruang. Di soal hanya ditanyakan tentang isomer struktur, yang
terbagi lagi menjadi:
Isomer kerangka
Rumus molekul sama
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 22
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
Asam siklopentilmetanoat adalah senyawa asam karboksilat siklik dengan 5 atom
karbon siklik ditambah sebuah gugus karboksilat (—COOH). Di bawah ini
menggambarkan strukturnya dengan rumus kimia C6H10O2.
Analisis jawaban!
1) Struktur pertama mengandung gugus alkohol dan keton. Senyawa ini memiliki
rumus molekul C6H10O2 sehingga berisomer struktur dengan asam
siklopentilmetanoat. Memang, tidak berisomer gugus fungsi tetapi masih bisa
dikatakan berisomer kerangka. (BENAR)
2) Struktur senyawa ini mengandung gugus keton dan eter. Jika dilihat tidak ada
hubungan isomer gugus fungsi dengan asam siklopentilmetanoat, tapi senyawa
ini memiliki rumus molekul C6H10O2 dan strukturnya yang berbeda sehingga
berisomer kerangka dengan asam siklopentilmetanoat. (BENAR)
3) Senyawa ini memiliki gugus fungsi aldehid dan eter sehingga tidak berisomer
gugus fungsi dengan asam siklopentilmetanoat. Hanya saja rumus molekul
senyawa ini juga C6H12O2 dan berbeda kerangka sehingga berisomer kerangka
dengan asam siklopentilmetanoat. (BENAR)
4) Senyawa ini punya gugus fungsi eter dan alkohol, tapi jika diteliti dalam rumus
molekulnya yaitu C6H12O2 dan kerangka (struktur) senyawanya pun berbeda
KODE: 130
www.amaldoft.wordpress.com
PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA 2017 Page 23
dengan asam siklopentilmetanoat sehingga tidak berisomer jenis apapun.
(SALAH)
JAWABAN: A
#SBMPTN2017