Jumat, 25 Mei 2018

Pembahasan Kimia UN 2017 No. 21 - 25


Pembahasan soal Kimia Ujian Nasional (UN) tahun 2017 nomor 21 sampai dengan nomor 25 tentang:
  • konstanta kesetimbangan, 
  • teori asam dan basa, 
  • pH asam dan basa, 
  • titrasi asam dan asam, serta 
  • hidrolisis garam.

Soal No. 21 tentang Konstanta Kesetimbangan

Diketahui reaksi sebagai berikut:A2(g) + B2(g) ⇌ 2AB(g)
Mula-mula direaksikan 0,5 mol A2 dengan 0,5 mol B2 dalam ruang 1 liter pada suhu 27 ℃. Ternyata setelah kesetimbangan tercapai terdapat 0,3 mol gas AB. Jika tekanan total gas pada reaksi itu adalah 10 atmosfer, nilai Kp untuk reaksi tersebut adalah ….
A.   0,30
B.   0,35
C.   0,73
D.   2,3
E.   3,5

Pembahasan

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:


A2 + B2 2AB
mula-mula : 0,50
0,50
-
reaksi : 0,15
0,15
0,3
setimbang : 0,35
0,35
0,3

Tekanan parsial tiap zat dapat ditentukan berdasarkan perbandingan konsentrasi masing-masing.
Cara menentukan tekanan parsial masing-masing zat, tekanan parsial A2, B2, dan AB

Dengan demikian, nilai konstanta kesetimbangan tekanan, Kp, adalah:
Konstanta kesetimbangan tekanan, Kp untuk reaksi A2(g) + B2(g) ⇌ 2AB(g), K_p=〖P_AB〗^2/(P_(A_2 )∙P_(B_2 ) )

Jadi, nilai Kp untuk reaksi tersebut adalah 0,73 (C).
Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Kesetimbangan Kimia.

Soal No. 22 tentang Teori Asam dan Basa

Perhatikan persamaan reaksi berikut!
  1. NH3(g) + BF3(g) → NH3BF3(g)
  2. H3PO4(aq) → H+(aq) + H2PO4(aq)
  3. PO43−(aq) + H2O(l) ⇌ HPO42−(aq) + H+(aq)
Urutan yang sesuai dengan konsep asam-basa Arrhenius, Bronsted-Lowry, dan Lewis adalah ….A.   (1), (2), (3)
B.   (2), (1), (3)
C.   (2), (3), (1)
D.   (3), (1), (2)
E.   (3), (2), (1)

Pembahasan

Tiga teori asam-basa yang perlu kita ketahui adalah sebagai berikut:

Teori Arrhenius

Asam : zat yang melepas H+
Basa  : zat yang melepas OH
Contoh:
H3PO4(aq) → H+(aq) + H2PO4(aq)
H3PO4 melepas ion H+ dan membentuk H2PO4. Dengan demikian, H3PO4 bertindak sebagai asam sedangkan H2PO4 sebagai basa.

Teori Bronsted-Lowry

Asam : donor proton (kelebihan 1 H+ terhadap konjugatnya)
Basa  : donor elektron (kekurangan 1 H+ terhadap konjugatnya)
Contoh:
PO43−(aq) + H2O(l) ⇌ HPO42−(aq) + H+(aq)
PO43− berkonjugat dengan HPO42−. Yang bertindak sebagai asam adalah HPO42− karena mempunyai kelebihan 1 H+.
Sedangkan H2O berkonjugat dengan H+. Yang bertindak sebagai asam H2O karena mempunyai kelebihan 1 H+.

Teori Lewis

Asam : akseptor elektron (kekurangan elektron)
Basa  : donor elektron (kelebihan elektron)
Contoh:
NH3(g) + BF3(g) → NH3BF3(g)
Atom N mempunyai 5 elektron valensi, 3 di antaranya digunakan untuk berikatan dengan atom H sehingga tersisa 2 elektron. Kelebihan elektron ini digunakan untuk mengikat BF3.
Dengan demikian, NH3 bertindak sebagai basa karena menyumbangkan elektron, sedangkan BF3 bertindak sebagai asam.
Jadi, urutan yang sesuai dengan konsep asam-basa Arrhenius, Bronsted-Lowry, dan Lewis adalah nomor 2, 3, dan 1 (C).
Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Asam dan Basa.

Soal No. 23 tentang pH asam dan Basa

Perhatikan data hasil uji terhadap 2 jenis larutan dengan menggunakan 4 jenis indikator!
No. Nama Indikator Trayek pH Perubahan Warna Hasil Pengamatan
Larutan X Larutan Y
(1) metil merah 4,2 – 6,3 merah – kuning kuning merah
(2) metil jingga 3,2 – 4,4 merah – kuning kuning jingga
(3) metil ungu 4,8 – 5,4 ungu – hijau hijau ungu
(4) lakmus 4,7 – 8,3 merah – biru biru merah

Perkiraan pH untuk larutan X dan larutan Y secara berurutan adalah ….A.   3,2 – 4,4 dan 5,8 – 8,3
B.   4,4 – 4,8 dan 4,7 – 5,4
C.   4,8 – 5,4 dan 4,4 – 4,8
D.   4,7 – 8,3 dan 3,2 – 4,0
E.   8,3 – 14,0 dan 3,2 – 4,2

Pembahasan

Untuk menyelesaikan soal di atas, mari kita paham konsep berikut!
Misalkan suatu skala mempunyai batas terendah a dan batas tertinggi b:
  • Jika pengujian menunjukkan a maka nilainya ≤ a.
  • Jika pengujian menunjukkan b maka nilainya ≥ b.
Berdasarkan konsep di atas, mari kita tentukan kisaran pH larutan X dan Y!

Larutan X

metil merah : x ≥ 6,3
metil jingga : x ≥ 4,4
metil ungu   : x ≥ 5,4
lakmus        : x ≥ 8,3
Garis bilangan untuk menentukan pH larutan X

kisaran pH : 8,3 – 14

Larutan Y

metil merah : y ≤ 4,2
metil jingga : 3,2 ≤ y ≤ 4,4
metil ungu   : y ≤ 4,8
lakmus         : y ≤ 4,7
Garis bilangan untuk menentukan pH larutan Y

kisaran pH : 3,2 – 4,2
Jadi, perkiraan pH untuk larutan X dan larutan Y secara berurutan adalah 8,3 – 14,0 dan 3,2 – 4,2 (E).
Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Asam dan Basa.

Soal No. 24 tentang Titrasi Asam dan Basa

Perhatikan data hasil titrasi antara Ba(OH)2 dengan larutan asam asetat 0,15 M berikut!
Percobaan Volume Ba(OH)2 Volume CH3COOH 0,15 M
1 30 mL 39,8 mL
2 30 mL 40,0 mL
3 30 mL 40,2 mL

Berdasarkan data tersebut, massa Ba(OH)2 yang bereaksi adalah … (Ar Ba = 56 gram.mol; O = 16 gram.mol; H = 1 gram.mol).A.   0,54 gram
B.   0,30 gram
C.   0,27 gram
D.   0,15 gram
E.   0,10 gram

Pembahasan

Misalkan indeks (1) mewakili Ba(OH)2 dan indeks (2) mewakili CH3COOH.
V1  = 30 mL
n1   = 2    [jumlah ion OH]
Mr1 = 56 + 2(16 + 1) = 90
M2 = 0,15 M
V2  = (39,8 + 40 + 40,2)/3 = 40 mL
n2  = 1    [jumlah ion H+]
Pada titrasi asam dan basa berlaku hubungan:
  M1 V1 n1 = M2 V2 n2
M1 ∙ 30 ∙ 2 = 0,15 ∙ 40 ∙ 1
        60M1 = 6
            M1 = 0,1
Nah, sekarang kita tentukan massa Ba(OH)2 dengan memanfaatkan rumus molaritas.
Menentukan massa dari Ba(OH)2 dari rumus molaritas, M = gr/Mr ∙1000/V1

Jadi, massa Ba(OH)2 yang bereaksi adalah 0,27 gram (C).
Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Asam dan Basa.

Soal No. 25 tentang Hidrolisis Garam

Perhatikan tabel data yang belum lengkap dari hasil uji hidrolisis larutan garam berikut ini!
No. Larutan Uji Lakmus Jenis Hidrolisis Persamaan Reaksi Hidrolisis
Merah Biru
(1) (NH4)2SO4 merah merah NH4+ + H2O ⇌ NH4OH + H+
(2) NaF biru parsial F + H2O ⇌ HF + OH
(3) HCOOK biru biru parsial

Data yang tepat untuk mengisi bagian titik-titik pada nomor (1), (2), dan (3) berturut-turut adalah ….
A. parsial merah HCOO + H2O ⇌ OH + HCOOH
B. parsial biru HCOO + H2O ⇌ OH + HCOOH
C. total biru NH4OH + HCOOH ⇌ NH4+ + HCOO + H2O
D. parsial merah NH4+ + H2O ⇌ NH4OH + H+
E. total merah HCOO + H2O ⇌ OH + HCOOH

Pembahasan

Mari kita periksa satu per satu sifat dari ketiga larutan garam di atas! Bagian yang bercetak warna biru merupakan jawaban.

(NH4)2SO4

  • Berasal dari basa lemah NH4OH dan asam kuat H2SO4 sehingga bersifat asam. Pada uji lakmus akan menunjukkan warna merah.
  • Karena hanya basanya saja yang lemah maka termasuk hidrolisis parsial (sebagian).
  • Reaksi hidrolisis terjadi pada ion NH4+ karena ion ini berasal dari basa lemah: NH4+ + H2O ⇌ NH4OH + H+

NaF

  • Berasal dari basa kuat NaOH dan asam lemah HF sehingga bersifat basa. Pada uji lakmus akan menunjukkan warna biru.
  • Karena hanya asamnya saja yang lemah maka termasuk hidrolisis parsial.
  • Reaksi hidrolisis terjadi pada ion F karena ion ini berasal dari asam lemah. F + H2O ⇌ HF + OH

HCOOK

  • Berasal dari basa kuat KOH dan asam lemah HCOOH sehingga bersifat basa. Pada uji lakmus akan menunjukkan warna biru.
  • Karena hanya asamnya saja yang lemah maka termasuk hidrolisis parsial.
  • Reaksi hidrolisis terjadi pada ion HCOO karena ion ini berasal dari asam lemah: HCOO + H2O ⇌ OH + HCOOH.
Jadi, jawaban yang tepat adalah opsi (B).

Artikel Terkait