Berikut ini pembahasan soal KSM Kimia Tingkat Provinsi Tahun 2018 ala urip.info. Mohon pembaca turut mengoreksi bila ada pembahasan yang kurang tepat. Terima kasih.
Soal Nomor 1
Udara yang mengandung gas NO dalam batas normal, relatif aman dan tidak berbahaya. Kadar gas NO yang tinggi jika terhirup dapat menyebabkan gangguan pada sistem saraf yang menyebabkan kejang-kejang. Namun demikian reaksi antara gas NO dengan gas hidrogen akan menghasilkan gas N2 yang tidak berbahaya. www.urip.info
Reaksinya adalah:
2H2(g) + 2NO(g) → N2(g) + 2H2O(g)
Laju reaksi = k [H2][NO]2. Pada suhu tertentu, apa efek terhadap laju reaksi jika konsentrasi H2 dilipatgandakan dan konsentrasi NO dikurangi setengah?
(A) Laju reaksi menjadi setengah
(B) Laju reaksi dua kali lipat
(C) Laju reaksi meningkat empat kali
(D) Laju reaksi meningkat delapan kali
Pembahasan Soal Nomor 1
Laju reaksi menjadi ½ dari laju semula.
Jawaban yang tepat A
Soal Nomor 2
Pak Amin menderita diabetes, ia tidak mengikuti nasehat dokter untuk menjaga kesehatan. Akibatnya tubuh Pak Amin mengubah sejumlah lemak menjadi asam asetoasetat (HC4H5O3) yang terlarut dalam darah. Reaksi dalam tubuh itu membuat kesetimbangan asam basa dalam plasma darah dan laju pernafasan Pak Amin berubah. Pernyataan yang tepat tentang kondisi Pak Amin adalah ..... www.urip.info
(A) Laju pernafasan meningkat, sehingga CO2 meningkat dan pH darah turun
(B) Laju pernafasan menurun, agar kadar CO2 meningkat dan pH darah turun
(C) Laju pernafasan diperlambat, agar CO2 menurun dan pH darah naik
(D) Laju pernafasan ditingkatkan, agar CO2 menurun dan pH darah menaik
Pembahasan Soal Nomor 2
www.urip.info
Karena produksi asam lemak meningkat (konsentrasi H+ meningkat) maka pH darah turun. Untuk menyeimbangkan keadaan asam berlebih maka CO2 dihembuskan dengan kata lain produksi CO2 meningkat.
Pembahasan lebih lanjut tentang hal ini dapat disimak di sini.
Jawaban yang tepat A
Soal Nomor 3
Kita harus bersyukur karena Allah SWT telah menciptakan air bagi kehidupan. Lebih dari 70% permukaan bumi ditutupi air, namun tidak bisa langsung dimanfaatkan. Teknologi reverse osmosis mengubah air laut menjadi air tawar, yaitu dengan membenamkan pipa yang sangat panjang ke dalam air laut dan di salah satu ujung ditutup dengan membran semipermeabel. Jika diasumsikan air laut (densitas = 1,03 g.cm–3) merupakan larutan NaCl 0,78 M dengan suhu 28oC dan percepatan gravitasi 9,81 m.s–2. Pada kedalaman berapa pipa tersebut harus dibenamkan ke dalam laut, agar air tawar dapat melewati membran? (R= 8,31 × 103 Pa.L.K–1mol–1) www.urip.info
(A) 193,2
(B) 269,2
(C) 386,4
(D) 538,4
Pembahasan Soal Nomor 3
www.urip.info
Semakin dalam letak pipa maka tekanan semakin besar. Agar air tawar dapat melewati membran maka tekanan dalam air laut (P) setidaknya sama dengan tekanan osmotik (p).
P = ρ.g.h dan π = M.R.T
Keterangan :
P = Tekanan hidrostatik (N/m2).
ρ = Massa jenis air (kg/m3).
g = Percepatan gravitasi (m/s2).
h = Kedalaman dari permukaan air (m).
π = tekanan osmosis (Pa)
M = konsentrasi larutan (air laut)
R= 8,31 × 103 Pa.L.K–1mol–1
T = temperatur K
π = 0,78 M . 8,31×103 Pa.L.K–1mol–1.(28+273)
π = 1.951.021,8 Pa = 1.951.021,8 N/m2
1 Pa = 1 N/m2
ρ =1,03 g.cm–3 = (1,09 × 10–3 kg):10–6 m3 = 1.030 kg/m3
P = ρ.g.h
1.951.021,8 N/m2 = 1.030 kg/m3 × 9,81 m/s2 × h
1.951.021,8 N/m2 = 10.104,3 kg/m2.s2 × h
h = (1.951.021,8 N/m2) : 10.104,3 kg/m2.s2
h = 193,0883 meter
Jawaban yang tepat A
Soal Nomor 4 www.urip.info
Karakteristik air yang istimewa menjadikannya sebagai pelarut universal. Senyawa-senyawa KCl, NH3, KI, CaCl2, HCl, dan KNO3 semua terlarut dalam air. Penambahan terus-menerus senyawa tersebut pada 290 K menghasilkan larutan jenuh. Apabila larutan jenuh dipanaskan hingga 310 K, manakah yang akan menurun kelarutannya? www.urip.info
(A) KCl dan CaCl2
(B) KI dan KNO3
(C) HCl dan NH3
(D) KNO3 dan NH3
Pembahasan Soal Nomor 4
www.urip.info
Dari zat yang tersedia terdapat 2 kelompok senyawa, senyawa kovalen (NH3 dan HCl) dan senyawa ion (KCl, KI, CaCl2, dan KNO3). NH3 dan HCl relatif mudah larut dalam air dibanding senyawa ion yang tersedia. Bila dipanaskan senyawa ion tersebut akan meningkat kelarutannya, sementara itu NH3 dan HCl justru akan semakin berkurang karena akan menguap.
Jawaban yang tepat C
Soal Nomor 5
Besi merupakan unsur yang dinyatakan secara jelas dalam Al Qur’an, yaitu dalam Surat Al Hadiid. Kelimpahan unsur besi di alam tidak hanya di permukaan bumi, tapi juga di inti bumi. Inti bumi mengandung besi padat yang permukaan luarnya dikelilingi suatu lelehan besi. Jika lelehan besi membeku akan mengkristal dengan bentuk yang berlainan tergantung pada tekanan. Pada tekanan rendah, besi mengkristal dengan unit sel bcc (kubus berpusat badan), sedangkan pada tekanan tinggi, berbentuk heksagonal. Berapakah massa jenis besi pada tekanan tinggi? Diketahui: jari-jari atom besi = 126 pm, volume unit sel heksagonal = 5,414 × 10–23 cm3 dan massa molar besi = 56 g/mol) www.urip.info
(A) 1,86
(B) 3,42
(C) 5,58
(D) 7,53
Pembahasan Soal Nomor 5
www.urip.info
Pada tekanan tinggi kristal besi berbentuk heksagonal.
Jumlah atom dalam satu unit sel heksagonal memang 6 atom (3 dalam kisi + (1/2)×2 pada permukaan kisi + (1/6)×6 (sudut bidang kisi) ×2 = 6 atom. Namun dalam unit sel primitif heksagonal jumlah atom hanya sebanyak 2 atom.
Volume unit sel heksagonal Fe = 5,414 × 10–23 cm3
Setiap 1 mol = 6,023 ×1023 atom
Massa unit sel heksagonal Fe = (2 × 56 g/mol) : 6,023 ×1023 = 1,86 ×10–22 g
Massa jenis unit sel = massa unit sel (g) : volume unit sel (cm3)
Massa jenis unit sel = 1,86 ×10–22 g : 5,414 × 10–23 cm3 = 3,43 g/cm3
Jawaban yang tepat B.
Soal Nomor 6
Rasulullah menganjurkan untuk makan tidak berlebihan agar tidak menimbulkan berbagai penyakit seperti obesitas dan diabetes. Hasan dengan berat badan 60 kg dengan aktivitas duduk santai dan berjalan dengan kecepatan 5 km/jam masing-masing membutuhkan energi sebesar 300 kJ/jam dan 2000 kJ/jam. Hasan dalam sehari mengonsumsi nasi 500 g, lemak dan protein masing-masing 200 g. Diketahui kandungan energi lemak, protein, dan karbohidrat berturut-turut adalah 39 kJ, 17 kJ, dan 16 kJ per gram. Nilai ∆U pada orang tersebut ketika aktivitas orang tersebut hanya duduk santai sepanjang hari adalah ...... www.urip.info
(A) menyimpan energi sebesar 12.000 kJ
(B) menyimpan energi sebesar 26.400 kJ
(C) mengeluarkan energi sebesar 12.000 kJ
(D) mengeluarkan energi sebesar 26.400 kJ
Pembahasan Soal Nomor 6
www.urip.info
Energi untuk duduk santai 300 kJ/jam × 24 jam = 7.200 kJ
Energi lemak = 39 kJ/g × 200 g = 7.800 kJ
Energi protein = 17 kJ/g × 200 g = 3.400 kJ
Energi karbohidrat = 16 kJ/g × 500 g = 8.000 kJ
Total energi dalam makanan yang dikonsumsi = (7.800 + 3.400 + 8.000) kJ = 19.200 kJ
Energi yang tersisa (disimpan) = Total energi dalam makanan – energi yang dibutuhkan
Energi yang tersisa (disimpan) = 19.200 kJ – 7.200 kJ
Energi yang tersisa (disimpan) = 12.000 kJ
Jawaban yang tepat A.
Soal Nomor 7
Udara yang kita hirup mengandung 78% volume nitrogen dan 21% volume oksigen. Ketersediaannya begitu melimpah di alam. Kimiawan bereksperimen untuk membuat udara tiruan yang komposisinya sama dengan udara alami. Untuk itu nitrogen murni dihasilkan dari dekomposisi senyawa amonium dikromat (belum setara): www.urip.info
(NH4)2Cr2O7(s) → N2(g) + Cr2O3(s) + H2O(g)
Sedangkan oksigen dari dekomposisi termal kalium klorat (belum setara):
KClO3 (s) → KCl(s) + O2(g) www.urip.info
Untuk membuat 200 L udara tiruan pada tekanan 0,84 atm dan 273 K, massa (dalam gram) amonium dikromat dan kalium klorat yang dibutuhkan berturut-turut adalah .....
www.urip.info
(A) 1,2 × 102 dan 1,5 × 103
(B) 1,2 × 103 dan 1,5 × 102
(C) 1,5 × 103 dan 1,2 × 102
(D) 1,5 × 102 dan 1,2 × 103
Pembahasan Soal Nomor 7
www.urip.info
N2 dalam udara tiruan = 78% × 200 L = 156 L
O2 dalam udara tiruan = 21% × 200 L = 42 L
Menghitung jumlah gas N2
P.V = n.R.T
n = (P.V)/(R.T)
n = (0,84 atm . 156 L)/(0,082 L.atm.K−1.mol−1 . 273 K)
n = 5,85 mol
(NH4)2Cr2O7(s) → N2(g) + Cr2O3(s) + 4H2O(g)
Jumlah (NH4)2Cr2O7 = jumlah N2
Jumlah (NH4)2Cr2O7 = 5,85 mol
Massa (NH4)2Cr2O7 = jumlah (NH4)2Cr2O7 × massa molar (NH4)2Cr2O7
Massa (NH4)2Cr2O7 = 5,85 mol × 252 g/mol
Massa (NH4)2Cr2O7 = 1.474,2 g
Menghitung jumlah gas O2
P.V = n.R.T
n = (P.V)/(R.T)
n = (0,84 atm . 42 L)/(0,082 L.atm.K−1.mol−1 . 273 K)
n = 1,576 mol
2KClO3 (s) → 2KCl(s) + 3O2(g) www.urip.info
Jumlah KClO3 = 2/3 jumlah O2
Jumlah KClO3 = 2/3 × 1,576 mol
Jumlah KClO3 = 1,051 mol
Massa KClO3 = Jumlah KClO3 × massa molar KClO3
Massa KClO3 = 1,051 mol × 122,5 g/mol
Massa KClO3 = 128,7475 g
Jawaban yang paling mendekati adalah C
Soal Nomor 8
Rasulullah SAW bersabda: ”Tidaklah Allah menurunkan suatu penyakit, melainkan Dia menurunkan obatnya. “ Seseorang yang terpapar limbah logam berat seperti timbal (Pb) dan merkuri (Hg) dengan izin Allah dapat disembuhkan secara medis dengan menggunakan chelation therapy, yaitu senyawa dengan berikut ini: www.urip.info
Ion senyawa tersebut dapat mengikat logam berat, karena memiliki gugus donor pasangan elektron sebanyak .....
(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4
Pembahasan Soal Nomor 8
www.urip.info
Syarat untuk dapat menjadi donor pasangan elektron adalah memiliki pasangan elektron bebas. Semua atom O dan S memiliki pasangan elektron bebas yang dapat digunakan untuk berikatan koordinasi dengan atom logam pusat, sehingga ada enam atom donor yang memungkinkan.
Namun secara geometris, hanya dua atom yang dapat membentuk ikatan koordinasi dengan logam sekaligus. Mode pengikatan yang paling umum melibatkan ikatan koordinasi satu atom S dan satu atom O, atau satu atom S dengan atom S lainnya membentuk cincin lima anggota dengan logam.
Jawaban yang tepat B
Soal Nomor 9
Rasa sakit yang diderita akibat penyakit tertentu merupakan ujian dari Allah SWT. Ikhtiar dapat dilakukan dengan berdoa memohon kesembuhan dan juga meminum obat sesuatu petunjuk dokter. Salah satu bahan yang digunakan sebagai obat penghilang rasa sakit adalah asam salisilat dengan struktur sebagai berikut. www.urip.info
Dari pernyataan berikut ini:
(A) 1 dan 3
(B) 2 dan 4
(C) 1,2, dan 3
(D) 4
Pembahasan Soal Nomor 9
www.urip.info
Reaksi esterifikasi pada asam salisilat tidak hanya pada gugus fungsi karboksilat saja, namun dapat juga pada gugus hidroksil. Reaksi asam salisilat dengan metanol akan menghasilkan metil salisilat. Reaksi asam salisilat dengan asam etanoat (anhidrat) akan menghasilkan asetil salisilat aspirin.
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 10 www.urip.info
Gas karbon monoksida (CO) merupakan gas berbahaya hasil pembakaran yang tidak sempurna dari mesin kendaraan yang dapat menyebabkan pencemaran udara. Dalam kondisi tertentu gas CO dapat bereaksi dengan H2O menjadi gas CO2 yang tidak berbahaya, Apabila 2 L kontainer berisi campuran 6 mol CO(g) dan 6 mol H2O(l). Pada saat kesetimbangan [CO2] = 2,4 M. Nilai Kc dan arah pergeseran kesetimbangan adalah ..... www.urip.info
(A) Kc 0,063 dengan semakin banyak gas CO2 yang terbentuk
(B) Kc 0,25 dengan semakin banyak gas CO2 yang terbentuk
(C) Kc 4 dengan semakin banyak gas CO2 yang terbentuk www.urip.info
(D) Kc 16 dengan semakin banyak gas CO2 yang terbentuk
Pembahasan Soal Nomor 10
www.urip.info
Karena koefisien ruas kiri dan kanan sebanding maka perhitungan Kc boleh hanya menggunakan jumlah zat pada keadaan kesetimbangan saja.
Kc = [CO2][ H2]/[ CO][ H2O]
Kc = [4,8][4,8]/[1,2][1,2]
Kc = 16
Nilai Kc yang besar menunjukkan bahwa reaksi tersebut cenderung ke arah kanan yang dapat diartikan bahwa gas CO2 banyak yang terbentuk.
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 11 www.urip.info
Vanadium digunakan antara lain sebagai campuran baja, penyerap neutron di reaktor nuklir dan pelapis kaca yang dapat memblokir sinar inframerah. Namun debu oksida vanadium bersifat racun, sehingga dapat menyebabkan iritasi parah pada mata dan saluran/organ pernafasan. Jika diketahui pembakaran 10,00 g vanadium murni (massa molar = 50,492 g/mol) oleh oksigen di udara, diperoleh 17,852 g produk, maka rumus kimia oksida vanadium yang bersifat racun adalah .....
(A) VO
(B) VO2
(C) V2O
(D) V2O5
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 11
www.urip.info
Jumlah V = 10 g : 50,492 g/mol
Jumlah V = 0,1981 mol
www.urip.info
Sesuai hukum kekalan massa maka massa Oksigen dapat dihitung sebagai berikut.
Massa O = massa VxOy (produk) – massa V
Massa O = 17,852 – 10,00
Massa O = 7,852 g
www.urip.info
Jumlah O = 7,852 g : 16 g/mol
Jumlah O = 0,49075 mol
www.urip.info
Rasio jumlah V dan jumlah O
V : O = 0,1981 : 0,49075 = 2 : 5
Jadi rumus kimia oksida vanadiumnya adalah V2O5.
Jawaban yang tepat E
Soal Nomor 12
Di dalam tubuh, makanan yang kita konsumsi sehari-hari mengalami reaksi yang sangat kompleks untuk menghasilkan energi. Berikut ini beberapa tahapan reaksi yang terjadi ketika tubuh kita memecahkan sejumlah nutrien menjadi energi.
Hanya produk dan reaktan organik yang diperlukan pada gambar tersebut. Jenis reaksi untuk setiap tahap reaksi yang terjadi adalah .....
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 12
www.urip.info
Reaksi 1 reaksi pelepasan H2O (dehidrasi)
Reaksi 2 reaksi pengikatan H2O (hidrasi)
Reaksi 3 reaksi pelepasan H (oksidasi)
Reaksi 4 reaksi pelepasan CO2 (dekarboksilasi)
Jawaban yang tepat B www.urip.info
www.urip.info
Soal Nomor 13
Alat kompres dingin instan (instant cold pack) biasa digunakan untuk mengurangi pembengkakan otot olahragawan akibat terkilir atau karena kecelakaan. Jika alat kompres tersebut ditekan kuat, maka kantung air yang terdapat di dalamnya pecah, sehingga melarutkan padatan amonium nitrat:
NH4NO3(s) → NH4NO3(l) ∆H = +25,7 kJ
Berapakah suhu yang dicapai (dalam oC), jika di dalam alat kompres terdapat 50,0 g NH4NO3 yang terlarut dalam 125 mL air? (Diasumsikan panas jenis = 4,18 J.g–1.oC–1, suhu awal 25 oC dan tak ada transfer kalor antara alat kompres dengan lingkungan)
(A) 0
(B) 1
(C) 2
(D) 3
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 13
Dengan asumsi bahwa panas spesifik larutan sama dengan panas untuk air dan massa jenis air = 1g/mL. Reaksinya bersifat endotermis, suhu akhir lebih rendah dari suhu mula-mula.
Qreaksi = –Qlarutan = –( mlarutan.c.∆T)
Qreaksi untuk setiap mol NH4NO3 adalah +25.700 J
50,0 g NH4NO3 = (50 g)/(80 g/mol) = 0,625 mol
Qreaksi 0,625 mol NH4NO3 = +25.700 J/mol × 0,625 mol
Qreaksi 0,625 mol NH4NO3 = +16.052,5 J
mlarutan = m NH4NO3 + m air
mlarutan = 50 g + 125 g
mlarutan = 175 g
Qreaksi = –Qlarutan = –(mlarutan.c.∆T)
+16.052,5 J = –(175 g × 4,18 J.g–1.oC–1 × ∆T)
+16.052,5 J = –731,5 J.oC–1 × ∆T
∆T = (+16.052,5 J)/(–731,5 J.oC–1)
∆T = –22,0 oC
∆T = T2 – T1
–22,0oC = T2 – 25oC
T2 = (25 –22,0oC)
T2 = 3oC
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 14
Asyifa seorang siswi madrasah aliyah melalukan pengukuran energi yang dihasilkan dari suatu reaksi melalui percobaan kalorimetri. Data pengukuran suhu dicatatnya dengan cermat, sehingga diperoleh grafik berikut ini:
Berdasarkan grafik tersebut harga ∆T (dalam oC) yang digunakan Asyifa untuk menghitung kalor adalah
(A) 4
(B) 6
(C) 8
(D) 10
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 14
Dalam soal ini maksudnya adalah menanyakan ∆T reaksi berdasarkan grafik, perubahan suhu awal hingga suhu tertinggi sebagai tanda suhu puncak reaksi, selebihnya (setelah reaksi berakhir) akan terjadi proses pendinginan hingga suhu normal.
∆T = T2 – T1
∆T = (34 – 24) °C
∆T = 10 °C
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 15
Baterai NiMH (nickel metal hydride) banyak digunakan untuk peralatan elektronik, karena dapat diisi ulang, ramah lingkungan dan harganya ekonomis. Baterai NiMH menggunakan ion hidrogen untuk menyimpan energi. Jika baterai NiMH berukuran AA diisi ulang (recharge) menggunakan arus sebesar 1,00 A. Menit yang diperlukan untuk mengoksidasi 0,649 g Ni(OH)2 menjadi NiO(OH) adalah .....
(A) 2,83
(B) 3,77
(C) 5,65
(D) 11,3
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 15
Massa molar Ni(OH)2 = 59 + (16+1)×2 = 93 g/mol
Jumlah Ni(OH)2 = (0,649 g) / (93 g/mol)
Jumlah Ni(OH)2 = 0,007 mol
Ni(OH)2 + OH– → NiO(OH) + H2O + e–
Jumlah elektron sebanding dengan jumlah Ni(OH)2
Jumlah elektron = 0,007
Jumlah elektron = Q/F
Jumlah elektron = I.t/F
t = (jumlah elektron × F)/I
t = (0,007 mol × 96.500 C/mol)/1 A
t = 675,5 detik
t = (675,5/60) menit
t = 11,258 menit
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 17
Suatu senyawa organik digunakan sebagai zat aditif pada makanan. Untuk mengetahui massa molar senyawa, dilakukan tiga eksperimen terpisah.
Eksperimen I, menunjukkan komposisi unsur penyusun senyawa terdiri dari 41,4% C; 3,5% H dan sisanya O. www.urip.info
Eksperimen II, 0,15 g sampel yang dilarutkan dalam air hingga 100 mL memiliki tekanan osmosis sebesar 240,3 mmHg pada 298 K.
Eksperimen III, titrasi 0,573 g sampel mencapai titik ekuivalen setelah direaksikan dengan 94,1 mL larutan NaOH 0,105 M. Berdasarkan data tersebut, massa molar (g/mol) senyawa adalah .....
(A) 116 www.urip.info
(B) 145
(C) 174
(D) 203
Pembahasan Soal Nomor 17
www.urip.info
Dari data yang diberikan untuk menentukan massa molar senyawa X dapat ditentukan dengan menggunakan data eksperimen-II, memanfaatkan sifat koligatif larutan (tekanan osmosis, π)
π = (n/V).R.T
π .V = (massa X/massa molar X).R.T
massa molar X = (massa X . R. T)/ π .V
massa molar X = (0,15 . 0,08205 . 298)/ (240,3/760 ×0,1)
massa molar X = (3,667635) / (0,031618421)
massa molar X = 115,996779
Jawaban yang tepat A
Soal Nomor 18
Grafik berikut ini menunjukkan konstanta kesetimbangan reaksi: I2(g) ⇌ 2I(g) pada suhu yang berbeda.
Berdasarkan grafik tersebut, perubahan entalpi reaksi (dalam kJ/mol) pada suhu 872 K adalah .....
(A) 62,50
(B) 157,8
(C) 1075,15
(D) 1579,82
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 18
www.urip.info
ln(K2/K1) = ∆H°/R (1/T1 – 1/T2)
ln(0,048/1,8×10–4) = ∆H°/8,314 J/K (1/872 – 1/1173)
5,586 × 8,314 J/K = ∆H° × 0,000294 K
∆H° = (46,442 J/K) / 0,000294 K
∆H° = 157818,86 J = 157,82 kJ
Jawaban yang tepat B
Soal Nomor 19
Reaksi redoks berikut ini berlangsung pada 25 oC:
10 Cl–(aq) + 2 MnO4–(aq) + 16 H+(aq) → 5Cl2(g) + 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l) Eo = 0,15 V
Harga tetapan kesetimbangan untuk reaksi tersebut adalah .....
(A) 1,2 × 105
(B) 4,9 × 1012
(C) 5,8 × 1018
(D) 2,4 × 1025
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 19
www.urip.info
2Cl– → Cl2 + 2e–
MnO4– + 8H+ + 5e– → Mn2+ + 4H2O
Jumlah transfer elektron yang terjadi (n) = 2(e–) × 5(e–) = 10
Pada saat kesetimbangan pada suhu 25 oC (298 K) berlaku:
Eo = {(0,0591 Volt)/n}. log K
0,15 Volt = (0,0591 Volt/10). log K
log K = 0,15/0,00591
log K = 25,38071
K = 1025,38071
K = 2,40×1025
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 20
Dua reaksi unimolekular I dan II memiliki konstanta laju (k) yang sama pada 25 oC, tetapi Ea untuk reaksi I lebih besar dari II. Pernyataan yang tepat tentang kedua reaksi tersebut adalah .....
(A) kreaksi I = kreaksi II pada semua suhu www.urip.info
(B) kreaksi I > kreaksi II pada suhu rendah, tetapi lebih rendah pada suhu tinggi
(C) kreaksi I < kreaksi II pada suhu rendah, tetapi lebih besar pada suhu tinggi
(D) kreaksi I > kreaksi II pada suhu lebih rendah dan lebih tinggi dari 25 oC
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 20
www.urip.info
Pada reaksi unimolekular berlaku ln k = ln [A] – Ea/(RT)
k = konstanta laju; [A] = konsentrasi zat A; Ea = energi aktivasi; R = tetapan gas; T = temperatur.
Karena k sama ketika suhu 25 °C dan Ea-I > Ea-II, dari persamaan di atas akan diperoleh bahwa nilai ln [AI] > ln [AII]. Nilai ln [A] ini dibuat tetap untuk menentukan nilai k pada T yang berbeda-beda.
Bila faktor T pada reaksi I dan II di naikkan sementara masing-masing Ea tetap maka nilai k akan sebanding dengan nilai T.
www.urip.info
Jawaban yang tepat B
www.urip.info
Soal Nomor 21
Suatu wadah gas terhubung ke manometer seperti gambar berikut ini:
Berapa tekanan (dalam mmHg) dalam wadah gas, jika tinggi merkuri pengisi pipa (h) adalah 176,0 mm dan tekanan atmosfer (P) di luar peralatan itu adalah 754,3 mmHg?
(A) 176,0
(B) 578,3
(C) 754,3
(D) 930,3
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 21
www.urip.info
Karena ujung pipa sebelah kanan terbuka maka:
tekanan dalam wadah gas = h + P = 176 mmHg + 754,3 mmHg = 930,3 mmHg.
Jawaban yang tepat D
www.urip.info
Soal Nomor 22
Proton (H+) dan ion nitrosonium (NO+) bereaksi dengan ion fluor (F–) dalam fasa gas pada kondisi laboratorium (suhu dan tekanan konstan) membentuk HF dan NOF seperti dapat dilihat dalam gambar berikut ini:
Pernyataan yang benar mengenai energi kinetik (Ek) spesi yang bereaksi adalah .....
(A) Ek NO+ < Ek F– < Ek H+
(B) Ek NO+ = Ek F– = Ek H+ www.urip.info
(C) Ek NO+ < Ek F– = Ek H+
(D) Ek NO+ > Ek F– = Ek H+
Pembahasan Soal Nomor 22
www.urip.info
Energi kinetik rata-rata partikel gas sebanding dengan suhu absolut gas, dan semua gas pada suhu yang sama memiliki energi kinetik rata-rata yang sama pula.
Jawaban yang tepat B
Soal Nomor 23
Pada soal ini gambar tidak lengkap.
Soal Nomor 24
Minuman ringan berkarbonat (soft drink) termasuk minuman halal karena tidak mengandung alkohol. Namun terlalu banyak meminum soft drink berkarbonat kurang baik bagi kesehatan. Dalam sebotol minuman terkandung gas CO2 yang dilarutkan dengan tekanan 5,0 atm pada 25 oC. Gas CO2 yang terlarut mengalami kesetimbangan dinamis dengan air.
Diketahui tekanan parsial CO2 di atmosfer adalah 4×10–4 atm dan konstanta hukum Henry untuk CO2(aq) = 3,1×10–2 mol/L.atm. Konsentrasi gas CO2 (mol/L) dalam botol minuman adalah .....
(A) 1,2×10–5 www.urip.info
(B) 2,5×10–2
(C) 1,6×10–1
(D) 1,5×10–1
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 24
www.urip.info
Hukum Henry:
Pada suhu konstan, konsentrasi gas dalam larutan sebanding dengan tekanan parsial gas di atas larutan, yang dapat dinyatakan dengan persamaan
K = c/P;
K = konstanta Henry; P = tekanan parsial; c = konsentrasi molar
www.urip.info
→ c = K.P
→ c = (3,1×10–2 mol/L.atm) × (4×10–4 atm)
→ c = 1,24×10–5 mol/L
Jawaban yang tepat A.
Soal Nomor 25
Data laju awal pada 25 oC untuk reaksi: NH4+(aq) + NO2–(aq) → N2(g) + 2H2O(l) adalah sebagai berikut:
Dari data tersebut, prediksi laju reaksi awal ketika [NH4+] awal = 0,39 M dan [NO2–] awal = 0,052 M?
(A) 1,0 × 10–5
(B) 3,0 × 10–6
(C) 6,1 × 10–6
(D) 9,1 × 10–6
Pembahasan Soal Nomor 25
www.urip.info
Agar dapat memprediksi laju reaksi perlu dihitung orde reaksi untuk masing-masing spesi dan nilai k (tetapan laju reaksi).
Hitungan orde untuk [NH4+] atau x menggunakan data 1 dan 2,
(0,24/0,12)x = (7,2 × 10–6/3,6 × 10–6)
2x = 2 → x = 1
Hitungan orde untuk [NO2–] atau y menggunakan data 3 dan 2,
(0,15/0,10)y = (5,4 × 10–6/3,6 × 10–6)
(1,5)y = 1,5 → y = 1
Persamaan laju reaksi: r = k [NH4+][NO2–]
Menentukan nilai k dengan salah satu data, misal menggunakan data-2
k = r/([NH4+][NO2–])
k = 3,6×10–6/(0,12 × 0,10)
k = 3×10–4
www.urip.info
Menghitung laju reaksi ketika [NH4+] awal = 0,39 M dan [NO2–] awal = 0,052 M
r = k [NH4+][NO2–]
r = 3×10–4 × 0,39 × 0,052
r = 6,08×10–6
Jawaban yang tepat C.
Bersambung... akan dimutakhirkan kemudian. 😊
Soal Nomor 1
Udara yang mengandung gas NO dalam batas normal, relatif aman dan tidak berbahaya. Kadar gas NO yang tinggi jika terhirup dapat menyebabkan gangguan pada sistem saraf yang menyebabkan kejang-kejang. Namun demikian reaksi antara gas NO dengan gas hidrogen akan menghasilkan gas N2 yang tidak berbahaya. www.urip.info
Reaksinya adalah:
2H2(g) + 2NO(g) → N2(g) + 2H2O(g)
Laju reaksi = k [H2][NO]2. Pada suhu tertentu, apa efek terhadap laju reaksi jika konsentrasi H2 dilipatgandakan dan konsentrasi NO dikurangi setengah?
(A) Laju reaksi menjadi setengah
(B) Laju reaksi dua kali lipat
(C) Laju reaksi meningkat empat kali
(D) Laju reaksi meningkat delapan kali
Pembahasan Soal Nomor 1
| [H2] | [NO] | Laju reaksi | |
| 1 | x | x | = k.x.x2 = k.x3 |
| 2 | 2x | ½x | = k.2x.(½x)2 = k.2x. ¼x2 = k.½x3 |
Jawaban yang tepat A
Soal Nomor 2
Pak Amin menderita diabetes, ia tidak mengikuti nasehat dokter untuk menjaga kesehatan. Akibatnya tubuh Pak Amin mengubah sejumlah lemak menjadi asam asetoasetat (HC4H5O3) yang terlarut dalam darah. Reaksi dalam tubuh itu membuat kesetimbangan asam basa dalam plasma darah dan laju pernafasan Pak Amin berubah. Pernyataan yang tepat tentang kondisi Pak Amin adalah ..... www.urip.info
(A) Laju pernafasan meningkat, sehingga CO2 meningkat dan pH darah turun
(B) Laju pernafasan menurun, agar kadar CO2 meningkat dan pH darah turun
(C) Laju pernafasan diperlambat, agar CO2 menurun dan pH darah naik
(D) Laju pernafasan ditingkatkan, agar CO2 menurun dan pH darah menaik
Pembahasan Soal Nomor 2
www.urip.info
Karena produksi asam lemak meningkat (konsentrasi H+ meningkat) maka pH darah turun. Untuk menyeimbangkan keadaan asam berlebih maka CO2 dihembuskan dengan kata lain produksi CO2 meningkat.
Pembahasan lebih lanjut tentang hal ini dapat disimak di sini.
Jawaban yang tepat A
Soal Nomor 3
Kita harus bersyukur karena Allah SWT telah menciptakan air bagi kehidupan. Lebih dari 70% permukaan bumi ditutupi air, namun tidak bisa langsung dimanfaatkan. Teknologi reverse osmosis mengubah air laut menjadi air tawar, yaitu dengan membenamkan pipa yang sangat panjang ke dalam air laut dan di salah satu ujung ditutup dengan membran semipermeabel. Jika diasumsikan air laut (densitas = 1,03 g.cm–3) merupakan larutan NaCl 0,78 M dengan suhu 28oC dan percepatan gravitasi 9,81 m.s–2. Pada kedalaman berapa pipa tersebut harus dibenamkan ke dalam laut, agar air tawar dapat melewati membran? (R= 8,31 × 103 Pa.L.K–1mol–1) www.urip.info
(A) 193,2
(B) 269,2
(C) 386,4
(D) 538,4
Pembahasan Soal Nomor 3
www.urip.info
Semakin dalam letak pipa maka tekanan semakin besar. Agar air tawar dapat melewati membran maka tekanan dalam air laut (P) setidaknya sama dengan tekanan osmotik (p).
P = ρ.g.h dan π = M.R.T
Keterangan :
P = Tekanan hidrostatik (N/m2).
ρ = Massa jenis air (kg/m3).
g = Percepatan gravitasi (m/s2).
h = Kedalaman dari permukaan air (m).
π = tekanan osmosis (Pa)
M = konsentrasi larutan (air laut)
R= 8,31 × 103 Pa.L.K–1mol–1
T = temperatur K
π = 0,78 M . 8,31×103 Pa.L.K–1mol–1.(28+273)
π = 1.951.021,8 Pa = 1.951.021,8 N/m2
1 Pa = 1 N/m2
ρ =1,03 g.cm–3 = (1,09 × 10–3 kg):10–6 m3 = 1.030 kg/m3
P = ρ.g.h
1.951.021,8 N/m2 = 1.030 kg/m3 × 9,81 m/s2 × h
1.951.021,8 N/m2 = 10.104,3 kg/m2.s2 × h
h = (1.951.021,8 N/m2) : 10.104,3 kg/m2.s2
h = 193,0883 meter
Jawaban yang tepat A
Soal Nomor 4 www.urip.info
Karakteristik air yang istimewa menjadikannya sebagai pelarut universal. Senyawa-senyawa KCl, NH3, KI, CaCl2, HCl, dan KNO3 semua terlarut dalam air. Penambahan terus-menerus senyawa tersebut pada 290 K menghasilkan larutan jenuh. Apabila larutan jenuh dipanaskan hingga 310 K, manakah yang akan menurun kelarutannya? www.urip.info
(A) KCl dan CaCl2
(B) KI dan KNO3
(C) HCl dan NH3
(D) KNO3 dan NH3
Pembahasan Soal Nomor 4
www.urip.info
Dari zat yang tersedia terdapat 2 kelompok senyawa, senyawa kovalen (NH3 dan HCl) dan senyawa ion (KCl, KI, CaCl2, dan KNO3). NH3 dan HCl relatif mudah larut dalam air dibanding senyawa ion yang tersedia. Bila dipanaskan senyawa ion tersebut akan meningkat kelarutannya, sementara itu NH3 dan HCl justru akan semakin berkurang karena akan menguap.
Jawaban yang tepat C
Soal Nomor 5
Besi merupakan unsur yang dinyatakan secara jelas dalam Al Qur’an, yaitu dalam Surat Al Hadiid. Kelimpahan unsur besi di alam tidak hanya di permukaan bumi, tapi juga di inti bumi. Inti bumi mengandung besi padat yang permukaan luarnya dikelilingi suatu lelehan besi. Jika lelehan besi membeku akan mengkristal dengan bentuk yang berlainan tergantung pada tekanan. Pada tekanan rendah, besi mengkristal dengan unit sel bcc (kubus berpusat badan), sedangkan pada tekanan tinggi, berbentuk heksagonal. Berapakah massa jenis besi pada tekanan tinggi? Diketahui: jari-jari atom besi = 126 pm, volume unit sel heksagonal = 5,414 × 10–23 cm3 dan massa molar besi = 56 g/mol) www.urip.info
(A) 1,86
(B) 3,42
(C) 5,58
(D) 7,53
Pembahasan Soal Nomor 5
www.urip.info
Pada tekanan tinggi kristal besi berbentuk heksagonal.
Jumlah atom dalam satu unit sel heksagonal memang 6 atom (3 dalam kisi + (1/2)×2 pada permukaan kisi + (1/6)×6 (sudut bidang kisi) ×2 = 6 atom. Namun dalam unit sel primitif heksagonal jumlah atom hanya sebanyak 2 atom.
Volume unit sel heksagonal Fe = 5,414 × 10–23 cm3
Setiap 1 mol = 6,023 ×1023 atom
Massa unit sel heksagonal Fe = (2 × 56 g/mol) : 6,023 ×1023 = 1,86 ×10–22 g
Massa jenis unit sel = massa unit sel (g) : volume unit sel (cm3)
Massa jenis unit sel = 1,86 ×10–22 g : 5,414 × 10–23 cm3 = 3,43 g/cm3
Jawaban yang tepat B.
Soal Nomor 6
Rasulullah menganjurkan untuk makan tidak berlebihan agar tidak menimbulkan berbagai penyakit seperti obesitas dan diabetes. Hasan dengan berat badan 60 kg dengan aktivitas duduk santai dan berjalan dengan kecepatan 5 km/jam masing-masing membutuhkan energi sebesar 300 kJ/jam dan 2000 kJ/jam. Hasan dalam sehari mengonsumsi nasi 500 g, lemak dan protein masing-masing 200 g. Diketahui kandungan energi lemak, protein, dan karbohidrat berturut-turut adalah 39 kJ, 17 kJ, dan 16 kJ per gram. Nilai ∆U pada orang tersebut ketika aktivitas orang tersebut hanya duduk santai sepanjang hari adalah ...... www.urip.info
(A) menyimpan energi sebesar 12.000 kJ
(B) menyimpan energi sebesar 26.400 kJ
(C) mengeluarkan energi sebesar 12.000 kJ
(D) mengeluarkan energi sebesar 26.400 kJ
Pembahasan Soal Nomor 6
www.urip.info
Energi untuk duduk santai 300 kJ/jam × 24 jam = 7.200 kJ
Energi lemak = 39 kJ/g × 200 g = 7.800 kJ
Energi protein = 17 kJ/g × 200 g = 3.400 kJ
Energi karbohidrat = 16 kJ/g × 500 g = 8.000 kJ
Total energi dalam makanan yang dikonsumsi = (7.800 + 3.400 + 8.000) kJ = 19.200 kJ
Energi yang tersisa (disimpan) = Total energi dalam makanan – energi yang dibutuhkan
Energi yang tersisa (disimpan) = 19.200 kJ – 7.200 kJ
Energi yang tersisa (disimpan) = 12.000 kJ
Jawaban yang tepat A.
Soal Nomor 7
Udara yang kita hirup mengandung 78% volume nitrogen dan 21% volume oksigen. Ketersediaannya begitu melimpah di alam. Kimiawan bereksperimen untuk membuat udara tiruan yang komposisinya sama dengan udara alami. Untuk itu nitrogen murni dihasilkan dari dekomposisi senyawa amonium dikromat (belum setara): www.urip.info
(NH4)2Cr2O7(s) → N2(g) + Cr2O3(s) + H2O(g)
Sedangkan oksigen dari dekomposisi termal kalium klorat (belum setara):
KClO3 (s) → KCl(s) + O2(g) www.urip.info
Untuk membuat 200 L udara tiruan pada tekanan 0,84 atm dan 273 K, massa (dalam gram) amonium dikromat dan kalium klorat yang dibutuhkan berturut-turut adalah .....
www.urip.info
(A) 1,2 × 102 dan 1,5 × 103
(B) 1,2 × 103 dan 1,5 × 102
(C) 1,5 × 103 dan 1,2 × 102
(D) 1,5 × 102 dan 1,2 × 103
Pembahasan Soal Nomor 7
www.urip.info
N2 dalam udara tiruan = 78% × 200 L = 156 L
O2 dalam udara tiruan = 21% × 200 L = 42 L
Menghitung jumlah gas N2
P.V = n.R.T
n = (P.V)/(R.T)
n = (0,84 atm . 156 L)/(0,082 L.atm.K−1.mol−1 . 273 K)
n = 5,85 mol
(NH4)2Cr2O7(s) → N2(g) + Cr2O3(s) + 4H2O(g)
Jumlah (NH4)2Cr2O7 = jumlah N2
Jumlah (NH4)2Cr2O7 = 5,85 mol
Massa (NH4)2Cr2O7 = jumlah (NH4)2Cr2O7 × massa molar (NH4)2Cr2O7
Massa (NH4)2Cr2O7 = 5,85 mol × 252 g/mol
Massa (NH4)2Cr2O7 = 1.474,2 g
Menghitung jumlah gas O2
P.V = n.R.T
n = (P.V)/(R.T)
n = (0,84 atm . 42 L)/(0,082 L.atm.K−1.mol−1 . 273 K)
n = 1,576 mol
2KClO3 (s) → 2KCl(s) + 3O2(g) www.urip.info
Jumlah KClO3 = 2/3 jumlah O2
Jumlah KClO3 = 2/3 × 1,576 mol
Jumlah KClO3 = 1,051 mol
Massa KClO3 = Jumlah KClO3 × massa molar KClO3
Massa KClO3 = 1,051 mol × 122,5 g/mol
Massa KClO3 = 128,7475 g
Jawaban yang paling mendekati adalah C
Soal Nomor 8
Rasulullah SAW bersabda: ”Tidaklah Allah menurunkan suatu penyakit, melainkan Dia menurunkan obatnya. “ Seseorang yang terpapar limbah logam berat seperti timbal (Pb) dan merkuri (Hg) dengan izin Allah dapat disembuhkan secara medis dengan menggunakan chelation therapy, yaitu senyawa dengan berikut ini: www.urip.info
(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4
Pembahasan Soal Nomor 8
www.urip.info
Syarat untuk dapat menjadi donor pasangan elektron adalah memiliki pasangan elektron bebas. Semua atom O dan S memiliki pasangan elektron bebas yang dapat digunakan untuk berikatan koordinasi dengan atom logam pusat, sehingga ada enam atom donor yang memungkinkan.
Jawaban yang tepat B
Soal Nomor 9
Rasa sakit yang diderita akibat penyakit tertentu merupakan ujian dari Allah SWT. Ikhtiar dapat dilakukan dengan berdoa memohon kesembuhan dan juga meminum obat sesuatu petunjuk dokter. Salah satu bahan yang digunakan sebagai obat penghilang rasa sakit adalah asam salisilat dengan struktur sebagai berikut. www.urip.info
Dari pernyataan berikut ini:
- Reaksi esterifikasi hanya terjadi pada gugus fungsi karboksilat
- Reaksi dengan metanol menghasilkan asam asetil salisilat
- Reaksi dengan asam etanoat menghasilkan ester metil salisilat
- Asetil salisilat dihasilkan dari esterifikasi dengan asam asetat
(A) 1 dan 3
(B) 2 dan 4
(C) 1,2, dan 3
(D) 4
Pembahasan Soal Nomor 9
www.urip.info
Reaksi esterifikasi pada asam salisilat tidak hanya pada gugus fungsi karboksilat saja, namun dapat juga pada gugus hidroksil. Reaksi asam salisilat dengan metanol akan menghasilkan metil salisilat. Reaksi asam salisilat dengan asam etanoat (anhidrat) akan menghasilkan asetil salisilat aspirin.
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 10 www.urip.info
Gas karbon monoksida (CO) merupakan gas berbahaya hasil pembakaran yang tidak sempurna dari mesin kendaraan yang dapat menyebabkan pencemaran udara. Dalam kondisi tertentu gas CO dapat bereaksi dengan H2O menjadi gas CO2 yang tidak berbahaya, Apabila 2 L kontainer berisi campuran 6 mol CO(g) dan 6 mol H2O(l). Pada saat kesetimbangan [CO2] = 2,4 M. Nilai Kc dan arah pergeseran kesetimbangan adalah ..... www.urip.info
(A) Kc 0,063 dengan semakin banyak gas CO2 yang terbentuk
(B) Kc 0,25 dengan semakin banyak gas CO2 yang terbentuk
(C) Kc 4 dengan semakin banyak gas CO2 yang terbentuk www.urip.info
(D) Kc 16 dengan semakin banyak gas CO2 yang terbentuk
Pembahasan Soal Nomor 10
www.urip.info
Karena koefisien ruas kiri dan kanan sebanding maka perhitungan Kc boleh hanya menggunakan jumlah zat pada keadaan kesetimbangan saja.
Kc = [CO2][ H2]/[ CO][ H2O]
Kc = [4,8][4,8]/[1,2][1,2]
Kc = 16
Nilai Kc yang besar menunjukkan bahwa reaksi tersebut cenderung ke arah kanan yang dapat diartikan bahwa gas CO2 banyak yang terbentuk.
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 11 www.urip.info
Vanadium digunakan antara lain sebagai campuran baja, penyerap neutron di reaktor nuklir dan pelapis kaca yang dapat memblokir sinar inframerah. Namun debu oksida vanadium bersifat racun, sehingga dapat menyebabkan iritasi parah pada mata dan saluran/organ pernafasan. Jika diketahui pembakaran 10,00 g vanadium murni (massa molar = 50,492 g/mol) oleh oksigen di udara, diperoleh 17,852 g produk, maka rumus kimia oksida vanadium yang bersifat racun adalah .....
(A) VO
(B) VO2
(C) V2O
(D) V2O5
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 11
www.urip.info
Jumlah V = 10 g : 50,492 g/mol
Jumlah V = 0,1981 mol
www.urip.info
Sesuai hukum kekalan massa maka massa Oksigen dapat dihitung sebagai berikut.
Massa O = massa VxOy (produk) – massa V
Massa O = 17,852 – 10,00
Massa O = 7,852 g
www.urip.info
Jumlah O = 7,852 g : 16 g/mol
Jumlah O = 0,49075 mol
www.urip.info
Rasio jumlah V dan jumlah O
V : O = 0,1981 : 0,49075 = 2 : 5
Jadi rumus kimia oksida vanadiumnya adalah V2O5.
Jawaban yang tepat E
Soal Nomor 12
Di dalam tubuh, makanan yang kita konsumsi sehari-hari mengalami reaksi yang sangat kompleks untuk menghasilkan energi. Berikut ini beberapa tahapan reaksi yang terjadi ketika tubuh kita memecahkan sejumlah nutrien menjadi energi.
Hanya produk dan reaktan organik yang diperlukan pada gambar tersebut. Jenis reaksi untuk setiap tahap reaksi yang terjadi adalah .....
| Reaksi 1 | Reaksi 2 | Reaksi 3 | Reaksi 4 | |
| (A) | Oksidasi | Reduksi | Adisi | Dehidrogenasi |
| (B) | Dehidrasi | Hidrasi | Oksidasi | Dekarboksilasi |
| (C) | Reduksi | Dehidrasi | Adisi | Dekarboksilasi |
| (D) | Adisi | Eliminasi | Reduksi | Dehidrogenasi |
Pembahasan Soal Nomor 12
www.urip.info
Reaksi 1 reaksi pelepasan H2O (dehidrasi)
Reaksi 2 reaksi pengikatan H2O (hidrasi)
Reaksi 3 reaksi pelepasan H (oksidasi)
Reaksi 4 reaksi pelepasan CO2 (dekarboksilasi)
Jawaban yang tepat B www.urip.info
www.urip.info
Soal Nomor 13
Alat kompres dingin instan (instant cold pack) biasa digunakan untuk mengurangi pembengkakan otot olahragawan akibat terkilir atau karena kecelakaan. Jika alat kompres tersebut ditekan kuat, maka kantung air yang terdapat di dalamnya pecah, sehingga melarutkan padatan amonium nitrat:
NH4NO3(s) → NH4NO3(l) ∆H = +25,7 kJ
Berapakah suhu yang dicapai (dalam oC), jika di dalam alat kompres terdapat 50,0 g NH4NO3 yang terlarut dalam 125 mL air? (Diasumsikan panas jenis = 4,18 J.g–1.oC–1, suhu awal 25 oC dan tak ada transfer kalor antara alat kompres dengan lingkungan)
(A) 0
(B) 1
(C) 2
(D) 3
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 13
Dengan asumsi bahwa panas spesifik larutan sama dengan panas untuk air dan massa jenis air = 1g/mL. Reaksinya bersifat endotermis, suhu akhir lebih rendah dari suhu mula-mula.
Qreaksi = –Qlarutan = –( mlarutan.c.∆T)
Qreaksi untuk setiap mol NH4NO3 adalah +25.700 J
50,0 g NH4NO3 = (50 g)/(80 g/mol) = 0,625 mol
Qreaksi 0,625 mol NH4NO3 = +25.700 J/mol × 0,625 mol
Qreaksi 0,625 mol NH4NO3 = +16.052,5 J
mlarutan = m NH4NO3 + m air
mlarutan = 50 g + 125 g
mlarutan = 175 g
Qreaksi = –Qlarutan = –(mlarutan.c.∆T)
+16.052,5 J = –(175 g × 4,18 J.g–1.oC–1 × ∆T)
+16.052,5 J = –731,5 J.oC–1 × ∆T
∆T = (+16.052,5 J)/(–731,5 J.oC–1)
∆T = –22,0 oC
∆T = T2 – T1
–22,0oC = T2 – 25oC
T2 = (25 –22,0oC)
T2 = 3oC
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 14
Asyifa seorang siswi madrasah aliyah melalukan pengukuran energi yang dihasilkan dari suatu reaksi melalui percobaan kalorimetri. Data pengukuran suhu dicatatnya dengan cermat, sehingga diperoleh grafik berikut ini:
(A) 4
(B) 6
(C) 8
(D) 10
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 14
Dalam soal ini maksudnya adalah menanyakan ∆T reaksi berdasarkan grafik, perubahan suhu awal hingga suhu tertinggi sebagai tanda suhu puncak reaksi, selebihnya (setelah reaksi berakhir) akan terjadi proses pendinginan hingga suhu normal.
∆T = T2 – T1
∆T = (34 – 24) °C
∆T = 10 °C
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 15
Baterai NiMH (nickel metal hydride) banyak digunakan untuk peralatan elektronik, karena dapat diisi ulang, ramah lingkungan dan harganya ekonomis. Baterai NiMH menggunakan ion hidrogen untuk menyimpan energi. Jika baterai NiMH berukuran AA diisi ulang (recharge) menggunakan arus sebesar 1,00 A. Menit yang diperlukan untuk mengoksidasi 0,649 g Ni(OH)2 menjadi NiO(OH) adalah .....
(A) 2,83
(B) 3,77
(C) 5,65
(D) 11,3
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 15
Massa molar Ni(OH)2 = 59 + (16+1)×2 = 93 g/mol
Jumlah Ni(OH)2 = (0,649 g) / (93 g/mol)
Jumlah Ni(OH)2 = 0,007 mol
Ni(OH)2 + OH– → NiO(OH) + H2O + e–
Jumlah elektron sebanding dengan jumlah Ni(OH)2
Jumlah elektron = 0,007
Jumlah elektron = Q/F
Jumlah elektron = I.t/F
t = (jumlah elektron × F)/I
t = (0,007 mol × 96.500 C/mol)/1 A
t = 675,5 detik
t = (675,5/60) menit
t = 11,258 menit
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 17
Suatu senyawa organik digunakan sebagai zat aditif pada makanan. Untuk mengetahui massa molar senyawa, dilakukan tiga eksperimen terpisah.
Eksperimen I, menunjukkan komposisi unsur penyusun senyawa terdiri dari 41,4% C; 3,5% H dan sisanya O. www.urip.info
Eksperimen II, 0,15 g sampel yang dilarutkan dalam air hingga 100 mL memiliki tekanan osmosis sebesar 240,3 mmHg pada 298 K.
Eksperimen III, titrasi 0,573 g sampel mencapai titik ekuivalen setelah direaksikan dengan 94,1 mL larutan NaOH 0,105 M. Berdasarkan data tersebut, massa molar (g/mol) senyawa adalah .....
(A) 116 www.urip.info
(B) 145
(C) 174
(D) 203
Pembahasan Soal Nomor 17
www.urip.info
Dari data yang diberikan untuk menentukan massa molar senyawa X dapat ditentukan dengan menggunakan data eksperimen-II, memanfaatkan sifat koligatif larutan (tekanan osmosis, π)
π = (n/V).R.T
π .V = (massa X/massa molar X).R.T
massa molar X = (massa X . R. T)/ π .V
massa molar X = (0,15 . 0,08205 . 298)/ (240,3/760 ×0,1)
massa molar X = (3,667635) / (0,031618421)
massa molar X = 115,996779
Jawaban yang tepat A
Soal Nomor 18
Grafik berikut ini menunjukkan konstanta kesetimbangan reaksi: I2(g) ⇌ 2I(g) pada suhu yang berbeda.
Berdasarkan grafik tersebut, perubahan entalpi reaksi (dalam kJ/mol) pada suhu 872 K adalah .....
(A) 62,50
(B) 157,8
(C) 1075,15
(D) 1579,82
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 18
www.urip.info
ln(K2/K1) = ∆H°/R (1/T1 – 1/T2)
ln(0,048/1,8×10–4) = ∆H°/8,314 J/K (1/872 – 1/1173)
5,586 × 8,314 J/K = ∆H° × 0,000294 K
∆H° = (46,442 J/K) / 0,000294 K
∆H° = 157818,86 J = 157,82 kJ
Jawaban yang tepat B
Soal Nomor 19
Reaksi redoks berikut ini berlangsung pada 25 oC:
10 Cl–(aq) + 2 MnO4–(aq) + 16 H+(aq) → 5Cl2(g) + 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l) Eo = 0,15 V
Harga tetapan kesetimbangan untuk reaksi tersebut adalah .....
(A) 1,2 × 105
(B) 4,9 × 1012
(C) 5,8 × 1018
(D) 2,4 × 1025
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 19
www.urip.info
2Cl– → Cl2 + 2e–
MnO4– + 8H+ + 5e– → Mn2+ + 4H2O
Jumlah transfer elektron yang terjadi (n) = 2(e–) × 5(e–) = 10
Pada saat kesetimbangan pada suhu 25 oC (298 K) berlaku:
Eo = {(0,0591 Volt)/n}. log K
0,15 Volt = (0,0591 Volt/10). log K
log K = 0,15/0,00591
log K = 25,38071
K = 1025,38071
K = 2,40×1025
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 20
Dua reaksi unimolekular I dan II memiliki konstanta laju (k) yang sama pada 25 oC, tetapi Ea untuk reaksi I lebih besar dari II. Pernyataan yang tepat tentang kedua reaksi tersebut adalah .....
(A) kreaksi I = kreaksi II pada semua suhu www.urip.info
(B) kreaksi I > kreaksi II pada suhu rendah, tetapi lebih rendah pada suhu tinggi
(C) kreaksi I < kreaksi II pada suhu rendah, tetapi lebih besar pada suhu tinggi
(D) kreaksi I > kreaksi II pada suhu lebih rendah dan lebih tinggi dari 25 oC
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 20
www.urip.info
Pada reaksi unimolekular berlaku ln k = ln [A] – Ea/(RT)
k = konstanta laju; [A] = konsentrasi zat A; Ea = energi aktivasi; R = tetapan gas; T = temperatur.
Karena k sama ketika suhu 25 °C dan Ea-I > Ea-II, dari persamaan di atas akan diperoleh bahwa nilai ln [AI] > ln [AII]. Nilai ln [A] ini dibuat tetap untuk menentukan nilai k pada T yang berbeda-beda.
Bila faktor T pada reaksi I dan II di naikkan sementara masing-masing Ea tetap maka nilai k akan sebanding dengan nilai T.
www.urip.info
Jawaban yang tepat B
www.urip.info
Soal Nomor 21
Suatu wadah gas terhubung ke manometer seperti gambar berikut ini:
Berapa tekanan (dalam mmHg) dalam wadah gas, jika tinggi merkuri pengisi pipa (h) adalah 176,0 mm dan tekanan atmosfer (P) di luar peralatan itu adalah 754,3 mmHg?
(A) 176,0
(B) 578,3
(C) 754,3
(D) 930,3
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 21
www.urip.info
Karena ujung pipa sebelah kanan terbuka maka:
tekanan dalam wadah gas = h + P = 176 mmHg + 754,3 mmHg = 930,3 mmHg.
Jawaban yang tepat D
www.urip.info
Soal Nomor 22
Proton (H+) dan ion nitrosonium (NO+) bereaksi dengan ion fluor (F–) dalam fasa gas pada kondisi laboratorium (suhu dan tekanan konstan) membentuk HF dan NOF seperti dapat dilihat dalam gambar berikut ini:
Pernyataan yang benar mengenai energi kinetik (Ek) spesi yang bereaksi adalah .....
(A) Ek NO+ < Ek F– < Ek H+
(B) Ek NO+ = Ek F– = Ek H+ www.urip.info
(C) Ek NO+ < Ek F– = Ek H+
(D) Ek NO+ > Ek F– = Ek H+
Pembahasan Soal Nomor 22
www.urip.info
Energi kinetik rata-rata partikel gas sebanding dengan suhu absolut gas, dan semua gas pada suhu yang sama memiliki energi kinetik rata-rata yang sama pula.
Jawaban yang tepat B
Soal Nomor 23
Pada soal ini gambar tidak lengkap.
Soal Nomor 24
Minuman ringan berkarbonat (soft drink) termasuk minuman halal karena tidak mengandung alkohol. Namun terlalu banyak meminum soft drink berkarbonat kurang baik bagi kesehatan. Dalam sebotol minuman terkandung gas CO2 yang dilarutkan dengan tekanan 5,0 atm pada 25 oC. Gas CO2 yang terlarut mengalami kesetimbangan dinamis dengan air.
Diketahui tekanan parsial CO2 di atmosfer adalah 4×10–4 atm dan konstanta hukum Henry untuk CO2(aq) = 3,1×10–2 mol/L.atm. Konsentrasi gas CO2 (mol/L) dalam botol minuman adalah .....
(A) 1,2×10–5 www.urip.info
(B) 2,5×10–2
(C) 1,6×10–1
(D) 1,5×10–1
www.urip.info
Pembahasan Soal Nomor 24
www.urip.info
Hukum Henry:
Pada suhu konstan, konsentrasi gas dalam larutan sebanding dengan tekanan parsial gas di atas larutan, yang dapat dinyatakan dengan persamaan
K = c/P;
K = konstanta Henry; P = tekanan parsial; c = konsentrasi molar
www.urip.info
→ c = K.P
→ c = (3,1×10–2 mol/L.atm) × (4×10–4 atm)
→ c = 1,24×10–5 mol/L
Jawaban yang tepat A.
Soal Nomor 25
Data laju awal pada 25 oC untuk reaksi: NH4+(aq) + NO2–(aq) → N2(g) + 2H2O(l) adalah sebagai berikut:
(A) 1,0 × 10–5
(B) 3,0 × 10–6
(C) 6,1 × 10–6
(D) 9,1 × 10–6
Pembahasan Soal Nomor 25
www.urip.info
Agar dapat memprediksi laju reaksi perlu dihitung orde reaksi untuk masing-masing spesi dan nilai k (tetapan laju reaksi).
Hitungan orde untuk [NH4+] atau x menggunakan data 1 dan 2,
(0,24/0,12)x = (7,2 × 10–6/3,6 × 10–6)
2x = 2 → x = 1
Hitungan orde untuk [NO2–] atau y menggunakan data 3 dan 2,
(0,15/0,10)y = (5,4 × 10–6/3,6 × 10–6)
(1,5)y = 1,5 → y = 1
Persamaan laju reaksi: r = k [NH4+][NO2–]
Menentukan nilai k dengan salah satu data, misal menggunakan data-2
k = r/([NH4+][NO2–])
k = 3,6×10–6/(0,12 × 0,10)
k = 3×10–4
www.urip.info
Menghitung laju reaksi ketika [NH4+] awal = 0,39 M dan [NO2–] awal = 0,052 M
r = k [NH4+][NO2–]
r = 3×10–4 × 0,39 × 0,052
r = 6,08×10–6
Jawaban yang tepat C.
Bersambung... akan dimutakhirkan kemudian. 😊
Tidak ada komentar:
Posting Komentar