Pembahasan Kimia No. 41 - 45 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 41 sampai dengan nomor 45 tentang:

• sifat koligatif larutan, 
• larutan penyangga, 
• teori asam dan basa, 
• senyawa karbon, serta 
• reaksi senyawa karbon.

Soal No. 41 tentang Sifat Koligatif Larutan

Larutan A dibuat dengan melarutkan 0,01 mol urea dalam 500 g air. Larutan B dibuat dengan melarutkan 0,001 mol NaBr dan 0,001 mol Na₂SO₄ dalam 500 g air. Kedua garam ini terdisosiasi sempurna dalam air. Perbandingan penurunan titik beku larutan A terhadap larutan B adalah ….A.   2 : 3
B.   1 : 2
C.   1 : 1
D.   3 : 2
E.   2 : 1

Pembahasan

Penurunan titik beku larutan dirumuskan sebagai:

Sesuai dengan data pada soal, rumus di atas bisa diubah menjadi (n = jumlah mol):

Larutan A adalah 0,01 mol urea yang merupakan larutan nonelektrolit (i = 1) sehingga penurunan titik didihnya adalah:

Sedangkan larutan B merupakan larutan elektrolit yang terdiri dari:

NaBr       i = 2   (1 Na⁺, 1 Br⁻)
Na₂SO₄   i = 3   (2Na⁺ dan 1 SO₄²⁻)

Karena NaBr dan Na₂SO₄ mempunyai jumlah mol yang sama serta dilarutkan dalam pelarut yang sama maka penurunan titik beku larutan B adalah:

Dengan demikian, perbandingan ∆t_fA : ∆t_fB adalah:

Jadi, perbandingan penurunan titik beku larutan A terhadap larutan B adalah 2 : 1 (E).

Soal No. 42 tentang Larutan Penyangga

Natrium hidroksida (NaOH) dan asam sianida (HCN dengan K_a = 4 × 10⁻¹⁰) masing-masing sebanyak 0,1 dan 0,15 mol dilarutkan dalam air hingga diperoleh larutan dengan volume 100 mL. pH larutan yang diperoleh adalah ….A.   3 + log 2
B.   10 − 2 log 2
C.   10 − log 2
D.   10 + 2 log 2
E.   9 + log 2

Pembahasan

Persamaan reaksi yang terjadi antara natrium hidroksida dan asam sianida adalah:

		NaOH	+ HCN	→ NaCN	+ H2O
mula-mula	:	0,10	0,15	-	-
reaksi	:	0,10	0,10	0,10	0,10
sisa	:	-	0,05	0,10	0,10

Sisa asam lemah HCN dan garam NaCN tersebut akan membentuk larutan penyangga asam. pH larutan penyangga asam dapat dicari melalui rumus:

Jadi, pH larutan yang diperoleh adalah 10 − log 2 (C).

Soal No. 43 tentang Teori Asam dan Basa

Suatu reaksi berlangsung sebagai berikut:CO₃²⁻ + SO₃ ⇌ SO₄²⁻ + CO₂
Pernyataan yang BENAR terkait reaksi tersebut adalah ….
A.   CO₃²⁻ bertindak sebagai asam Bronsted-Lowry
B.   SO₄²⁻ bertindak sebagai asam Lewis
C.   CO₂ bertindak sebagai asam Bronsted-Lowry
D.   CO₂ bertindak sebagai basa Lewis
E.   SO₃ bertindak sebagai asam Lewis

Pembahasan

Tiga teori asam basa yang perlu diketahui, yaitu:

Teori Arrhenius

Asam : zat yang di dalam air melepaskan ion H⁺.
           Ciri: ruas kanan terdapat H⁺
           Contoh:
           HCl(aq) → H⁺ + Cl⁻

Basa : zat yang di dalam air melepaskan ion OH⁻
          Ciri: ruas kanan terdapat OH⁻
          Contoh:
          NaOH(aq) → Na⁺ + OH⁻

Teori Bronsted-Lowry

Teori ini dikenal sebagai teori asam basa konjugasi/pasangan.

Asam : donor proton (kelebihan 1 H⁺ terhadap konjugatnya)
Basa  : akseptor proton (kekurangan 1 H⁺ terhadap konjugatnya)

Contoh:

HCl berkonjugasi dengan Cl⁻. Karena HCl kelebihan 1 H⁺ terhadap Cl⁻ maka HCl bertindak sebagai asam sedangkan Cl⁻ bertindak sebagai basa. Demikian juga dengan H₂O dan H₃O⁺.

Teori Lewis

Asam : akseptor elektron (kekurangan elektron/lebih positif)
Basa  : donor elektron (kelebihan elektron/lebih negatif)

Teori ini sama saja dengan teori Bronsted-Lowry. Kelebihannya, teori Lewis dapat menentukan asam/basa meskipun suatu senyawa tidak mengandung unsur H.

Berdasarkan ketiga teori di atas, reaksi yang berlangsung pada soal hanya bisa ditentukan asam/basanya dengan teori Lewis (karena tidak ada kandungan unsur H).

SO₃ lebih positif daripada SO₄²⁻ sehingga SO₃ bertindak sebagai asam sedangkan SO₄²⁻ bertindak sebagai basa. Demikian juga dengan CO₂ dan CO₃²⁻.

Jadi, pernyataan yang benar adalah SO₃ bertindak sebagai asam Lewis (E).

Soal No. 44 tentang Senyawa Karbon

Perhatikan senyawa-senyawa di bawah ini!

Di antara senyawa-senyawa di atas, senyawa yang mempunyai isomer cis-trans adalah ….A.   1 dan 2
B.   1 dan 3
C.   2 dan 4
D.   1
E.   2

Pembahasan

Isomer cis-trans hanya terjadi pada senyawa karbon:

• golongan alkena dan sikloalkana
• atom yang berikatan rangkap (untuk alkena) masing-masing harus mengikat dua gugus yang berbeda
• terdapat dua atom C (untuk sikloalkana) yang masing-masing mengikat dua gugus yang berbeda

Gambar senyawa yang disajikan pada soal di atas termasuk golongan sikloalkana kecuali gambar 2. Gambar 2 adalah golongan sikloalkena (terdapat ikatan rangkap). [opsi A, C, dan E salah]

Sekarang kita bandingkan gambar 1 dan gambar 3. Pada gambar 1 terdapat 2 atom C yang mengikat gugus berbeda. Sedangkan pada gambar 3 hanya ada 1 atom C yang mengikat gugus berbeda. Sehingga sudah pasti yang mempunyai isomer cis-trans adalah gambar 1.

Mari kita perhatikan senyawa gambar 1. Anggap saja gugus yang diikat adalah gugus X.

Perhatikan, 2 atom C yang berwarna biru masing-masing mengikat 2 gugus yang berbeda, yaitu X dan H. Sedangkan atom C yang lain mengikat gugus yang sama, yaitu H saja.

Sekarang perhatikan isomer cis dan trans yang terjadi pada gambar berikut ini!

Isomer cis terjadi apabila gugus yang sejenis terletak bersebelahan. Sedangkan isomer trans terjadi bila gugus yang sejenis berseberangan.

Jadi, senyawa yang mempunyai isomer cis-trans adalah senyawa nomor 1(D).

Soal No. 45 tentang Reaksi Senyawa Karbon

Pembuatan metil asetat dapat dilakukan menurut reaksi berikut:CH₃COOH + CH₃OH → CH₃COOCH₃ + H₂O
Jenis reaksi yang terjadi adalah ….
A.   eliminasi
B.   kondensasi
C.   hidrolisis
D.   oksidasi
E.   adisi

Pembahasan

Metil asetat termasuk golongan ester. Sehingga reaksi di atas adalah reaksi esterifikasi.

CH₃COOH + CH₃OH → CH₃COOCH₃ + H₂O

Reaksi esterifikasi merupakan reaksi substitusi karena terjadi pertukaran antara atom H pada CH₃COOH dengan gugus CH₃− pada CH₃OH. Namun sayang sekali reaksi substitusi tidak ada pada opsi jawaban.

Mari kita ulas satu per satu jenis reaksi pada setiap opsi jawaban!

• Reaksi eliminasi adalah reaksi pembentukan ikatan rangkap.

Pada reaksi di atas tidak terdapat ikatan rangkap. [opsi A salah]

• Reaksi kondensasi adalah reaksi penggabungan dua senyawa yang menghasilkan senyawa lebih besar. Dalam reaksi ini juga dihasilkan senyawa yang sederhana.

Pada reaksi di atas terjadi penggabungan antara asam asetat dan metanol membentuk metil asetat (senyawa lebih besar) dan air (senyawa sederhana). [opsi B benar]

• Reaksi hidrolisis adalah reaksi penguraian suatu senyawa oleh air.

Reaksi kebalikan dari reaksi di atas merupakan reaksi hidrolisis ester. [opsi C salah]

• Reaksi oksidasi adalah reaksi peningkatan bilangan oksidasi.

Karena reaksi di atas merupakan reaksi substitusi maka tidak mungkin terjadi perubahan bilangan oksidasi. [opsi D salah]

• Reaksi adisi adalah reaksi pemutusan ikatan rangkap (kebalikan reaksi eliminasi).

Pada reaksi di atas tidak terdapat ikatan rangkap. [opsi E salah]

Jadi, jenis reaksi yang terjadi adalah reaksi kondensasi (B).

Bagikan Artikel ini