Jumat, 25 Mei 2018

Pembahasan Kimia No. 36 - 40 TKD Saintek SBMPTN 2016 Kode Naskah 225

Pembahasan soal Kimia Tes Kemampuan Dasar Sains dan Teknologi (TKD Saintek) Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN) tahun 2016 kode naskah 225 nomor 36 sampai dengan nomor 40 tentang:
  • energetika, 
  • reaksi reduksi dan oksidasi, 
  • elektrolisis, 
  • kecepatan reaksi, serta 
  • kesetimbangan reaksi.

Soal No. 36 tentang Energetika

Energi ikatan rata-rata C-N, O-H, dan C=O berturut-turut adalah 305, 467, dan 745 kJ.mol−1.CO2(g) + 2NH3(g) → (NH2)2CO(g) + H2O(g)    ΔH = −17 kJ.mol−1
Energi ikatan rata-rata N-H dalam kJ.mol−1 adalah ….
A.   391
B.   782
C.   945
D.   1527
E.   2346

Pembahasan

Untuk mempermudah memahami soal di atas, ada baiknya kita gambar struktur ikatannya.
CO2 + 2NH3 → (NH2)2CO + H2O
Struktur ikatan dari tiap senyawa untuk menentukan energi ikatan

Perubahan entalpi reaksi di atas adalah:
  ΔH = energi ruas kiri – energi ruas kanan
 −17 = 2CO + 6NH − (4NH + 2CN + CO + 2OH)
 −17 = CO + 2NH − 2CN − 2OH
 −17 = 745 + 2NH − 2×305 − 2×467
 −17 = 2NH − 799
2NH = 782
  NH = 391
Jadi, energi ikatan rata-rata N-H adalah 391 kJ.mol−1 (A).

Soal No. 37 tentang Reaksi Reduksi dan Oksidasi

Dalam suasana basa, Cl2 mengalami reaksi disproporsionasi menghasilkan ion Cl dan ClO3. Jumlah mol ion ClO3 yang dihasilkan dari 1 mol Cl2 adalah ….A.   1/5
B.   1/3
C.   1/2
D.   1
E.   2

Pembahasan

Kunci penyelesaian soal ini adalah mengingat kembali langkah-langkah menyetarakan reaksi redoks. Metode yang paling praktis dalam menyetarakan reaksi redoks adalah metode perubahan biloks karena metode ini bisa dilakukan baik pada suasana asam maupun basa.
Mari kita setarakan reaksi di atas!
Cl2 mengalami reaksi disproporsionasi (autoredoks) menghasilkan ion Cl dan ClO3.
Cl2 → Cl + ClO3
Langkah pertama kita cari biloks selain H dan O, yaitu biloks dari Cl (ingat, biloks O = −2). Kemudian kita cari perubahan biloks-nya.
Menentukan perubahan biloks untuk menyetarakan reaksi redoks

Selanjutnya kita kalikan silang perubahan tersebut, 5 kita kalikan pada Cl dan 1 kita kalikan ke ClO3.
Cl25Cl + 1ClO3
Akibatnya, jumlah Cl di ruas kanan menjadi 6. Agar sama, ruas kiri kita kalikan 3. Diperoleh:
3Cl2 → 5Cl + 1ClO3
Penyetaraan bisa dilanjutkan dengan menyetarakan jumlah atom O dan jumlah muatan. Namun, itu tidak perlu kita lakukan karena pertanyaannya bukan penyetaraan.
Perhatikan pertanyaan pada soal!
Jumlah mol ion ClO3 yang dihasilkan dari 1 mol Cl2 adalah
Karena kita sudah mendapatkan koefisien reaksi maka jumlah mol ClO3 dapat ditentukan melalui perbandingan koefisien.
mol ClO3 = 1/3 mol Cl2
                 = 1/3× 1 mol
                 = 1/3 mol
Jadi, jumlah mol ion ClO3 yang dihasilkan dari 1 mol Cl2 adalah 1/3 mol (B).

Soal No. 38 tentang Elektrolisis

Nilai potensial reduksi beberapa ion diberikan di bawah ini.Cu2+(aq) + 2e → Cu(s)    E0 = +0,340 V
2H+(aq) + 2e → H2(g)     E0 =    0,000 V
Pb2+(aq) + 2e → Pb(s)    E0 = −0,126 V
Fe2+(aq) + 2e → Fes)      E0 = −0,440 V
2H2O(l) + 2e → H2(g) + 2OH(aq)  E0 = −0,830 V
Arus listrik sebesar 10 mA dialirkan pada sel elektrolisis. Pada sel elektrolisis ini katoda dicelupkan ke dalam larutan yang mengandung ion Cu2+, H+, Pb2+, dan Fe2+ dengan konsentrasi masing-masing 0,1 M. Spesi yang pertama kali terbentuk pada katoda adalah ….
A.   H2
B.   OH
C.   Cu
D.   Pb
E.   Fe

Pembahasan

Soal ini hanya panjang kalimat tetapi jawabannya mudah ditebak.
Perhatikan konsep berikut!
katoda : terjadi reaksi reduksi (E0 besar)
anoda  : terjadi reaksi oksidasi (E0 kecil)
Jika suatu spesi mempunyai potensial reduksi yang lebih besar dari yang lain maka spesi tersebut cenderung mengalami reduksi.
Pada soal di atas, Cu2+ mempunyai potensial reduksi paling besar. Sehingga Cu2+ akan mengalami reduksi lebih dahulu membentuk endapan Cu.
Cu2+(aq) + 2e → Cu(s)
Jadi, spesi yang pertama kali terbentuk pada katoda adalah Cu (C).

Soal No. 39 tentang Kecepatan Reaksi

Berdasarkan reaksi berikut:H2S(g) + SO2(g) → S(s) + H2O(l) (belum setara)
laju pengurangan H2S(g) per satuan waktu dibandingkan dengan laju pertambahan S(s) per satuan waktu adalah ….
A.   1 : 1
B.   1 : 3
C.   2 : 1
D.   2 : 3
E.   3 : 1

Pembahasan

Reaksi pada soal di atas bila disetarakan akan menjadi:
2H2S + SO2 → 3S + 2H2O
Sementara itu, laju reaksi sebanding dengan koefisien reaksi.
laju reaksi ~ koefisien
Sehingga diperoleh:
vH2S : vS = 2 : 3
Jadi, perbandingan laju pengurangan H2S(g) terhadap laju pertambahan S(s) per satuan waktu adalah 2 : 3 (D).

Soal No. 40 tentang Kesetimbangan Reaksi

Gas oksigen difluorida (OF2) disintesis dari reaksi antara gas F2 dengan gas O2 menurut reaksi berikut:2F2(g) + O2(g) ⇌ 2OF2(g)
Dalam sebuah wadah dengan volume tertentu, tekanan awal gas F2 dan gas O2 diketahui masing-masing 1 atm. Jika pada kesetimbangan tekanan total gas adalah 1,75 atm maka nilai Kp reaksi tersebut adalah ….
A.   0,133
B.   0,278
C.   0,555
D.   0,755
E.   1,333


Pembahasan

Misalkan gas O2 yang bereaksi adalah x atm (kita pilih gas O2 karena koefisiennya 1).


2F2(g) + O2(g) ⇌ 2OF2(g)
mula-mula : 1 1 -
reaksi : 2x x 2x
setimbang : 1 − 2x 1 − x 2x

Pada keadaan setimbang, tekanan total gas adalah 1,75 atm.
(1 − 2x) + (1 − x) + 2x = 1,75
                            2 − x = 1,75
                                  x = 2 − 1,75
                                     = 0,25
Berdasarkan nilai x ini, kita tentukan tekanan parsial masing-masing gas pada keadaan setimbang.
PF2 = 1 − 2x
      = 1 − 2×0,25
      = 0,5
PO2 = 1 − x
       = 1 − 0,25
       = 0,75
POF2 = 2x
         = 2×0,25
         = 0,5
Dengan demikian, harga Kp adalah:
Konstanta kesetimbangan tekanan parsial, Kp untuk 2F2 + O2 ⇌ 2OF2

Jadi, tetapan kesetimbangan tekanan reaksi tersebut adalah 1,333 (E).

loading...

Artikel Terkait