Pembahasan Soal Latihan TKA Sains-Tek Kimia SBMPTN 2021

Berikut ini soal latihan tes kompetensi akademik (TKA) bidang sains dan teknologi untuk persiapan  SBMPTN 2021 beserta pembahasannya. Untuk melihat pembahasannya klik tombol di bawah setiap soal.

Informasi berikut digunakan untuk menjawab soal nomor 1 sampai dengan nomor 4.
Data nomor atom dan nomor massa untuk enam unsur diberikan dalam tabel berikut:

Soal #1
Unsur yang mempunyai energi ionisasi pertama yang paling besar adalah...

A. A
B. B
C. C
D. D
E. E

Pembahasan:
Penempatan unsur dalam sistem periodik unsur:

Energi ionisasi pertama unsur yang terbesar menempati posisi kanan atas dalam tabel periodik unsur.
Jawaban yang tepat D.

---

Soal #2
Unsur dengan susunan elektron: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ segolongan dengan unsur ….

A. A
B. B
C. C
D. E
E. F

Pembahasan:

Unsur dengan konfigurasi elektron yang diberikan berakhir di kulit ketiga dengan, 3s² 3p⁵ atau berada di golongan 7A. Oleh karena itu ia akan segolongan dengan unsur C.

Jawaban yang tepat C.

---

Soal #3
Ion-ion isoelektron berikut yang mempunyai jari-jari paling besar adalah...

A. A^3-
B. B^2-
C. C^-
D. E⁺
E. F²⁺

Pembahasan:

Unsur seperiode semakin negatif muatannya maka jari-jarinya semakin besar.

Jawaban yang tepat A.

---

Soal #4
Pasangan unsur yang dapat membentuk ikatan ion adalah...

A. A dan B
B. A dan C
C. B dan D
D. C dan E
E. D dan F

Pembahasan:

Ikatan ion biasanya terbentuk oleh kation unsur logam dengan anion unsur nonlogam.

A, B, C merupakan unsur nonlogam; E dan F merupakan unsur logam.
Pasangan yang dapat membentuk ikatan ion adalah C dan E

Jawaban yang tepat D.

---

Soal #5
Molekul XeF₄ mempunyai 6 domain pasangan di sekitar atom pusat Xe dengan 2 domain berupa pasangan elektron bebas yang tidak berikatan. Geometri molekul XeF₄ adalah...

A. Segiempat planar
B. Segiempat piramida
C. Tetrahedral
D. Piramida segitiga
E. Bentuk V

Pembahasan:

XeF₄ dengan 4 domain pasangan ikatan dan 2 domain PEB geometri molekulnya segiempat planar.Ikatan ion

Jawaban yang tepat A.

---

Soal #6
Suatu oksida belerang terdiri atas 8 g belerang dan 8 g oksigen. Jika Ar S = 32; O = 16 maka rumus empiris dari oksida tersebut adalah....

A. SO
B. SO₂
C. SO₃
D. S₂O
E. S₂O₅

Pembahasan:

Perbandingan jumlah zat:

S : O = 8 g/32 g.mol^–1 : 8 g/16 g.mol^–1
S : O = 0,25 mol : 0,50 mol
S : O = 1 : 2
Jadi rumus empirisnya SO₂.

Jawaban yang tepat B.

---

Informasi berikut digunakan untuk menjawab soal nomor 47 sampai dengan 49.
Sebanyak 200 mL NH₃ 0,1 M direaksikan dengan 300 mL HCl 0,2 M menurut reaksi berikut:
NH₃(aq) + HCl(aq) → NH₄⁺(aq) + Cl^–(aq)

---

Soal #7
Spesi yang merupakan pasangan asam basa konjugasi dari reaksi di bacaan adalah...

A. NH₃ dan HCl
B. NH₃ dan NH₄⁺
C. NH₃ dan Cl^–
D. HCl dan NH₄⁺
E. NH₄⁺ dan Cl^–

Pembahasan:

Pasangan asam basa konjugasi biasanya memiliki kemiripan unsur penyusun selain H, pasangan tersebut memiliki selisih 1 atom H.

Yang sesuai dengan ciri tersebut adalah NH₃ dan NH₄⁺

Jawaban yang tepat B.

---

Soal #8
Konsentrasi asam klorida setelah reaksi adalah...

A. 0,010 M
B. 0,020 M
C. 0,025 M
D. 0,040 M
E. 0,080 M

Pembahasan:

Total volume campuran = 200 mL + 300 mL = 500 mL.
Setelah reaksi tersisa HCl (aq) sebanyak 10 mmol.
Jadi [HCl] = 40 mmol ÷ 500 mL = 0,08 M

Jawaban yang tepat E.

---

Soal #9
pH larutan setelah reaksi adalah...

A. 1 – log 2
B. 2 – 2 log 2
C. 2 – 3 log 2
D. 3 – 2 log 2
E. 3 – 3 log 2

Pembahasan:

HCl merupakan asam kuat. [HCl] = 0,08 M, [H⁺] = 0,08 M = 8×10^–2 M

pH larutan = –log [H⁺] 
pH larutan = –log (8×10^–2)
pH larutan = 2 – log 2³
pH larutan = 2 – 3 log 2

Jawaban yang tepat C.

---

Soal #10
Gas oksigen dan gas nitrogen dapat bereaksi membentuk has nitrogen dioksida, NO₂, menurut reaksi dua tahap sebagai berikut:

N₂(g) + O₂(g) → 2NO(g) ∆H = + 180 kJ
2NO(g) + O₂(g) → 2NO₂ ∆H = –114 kJ

Nilai perubahan entalpi pembentukan NO₂ reaksi ½ N₂(g) + O₂ (g) → NO₂ adalah sebesar....

A. –33 kJ.mol^–1
B. –66 kJ.mol^–1
C. –74 kJ.mol^–1
D. +33 kJ.mol^–1
E. +66 kJ.mol^–1

Pembahasan:

N₂(g) + O₂(g) → 2NO(g)     ∆H = + 180 kJ
2NO(g) + O₂(g) → 2NO₂      ∆H = –114 kJ 
N₂(g) + 2O₂(g) → 2NO₂(g)      ∆H = + 66 kJ

Setengah porsi dari reaksi tersebut (½ N₂(g) + O₂ (g) → NO₂)
perubahan entalpi pembentukannya = ½ (+66 kJ mol^–1) = + 33 kJ mol^–1.

Jawaban yang tepat D.

---

Soal #11
Zat-zat berikut apabila ditambahkan ke dalam larutan asam asetat, CH₃COOH, dapat membentuk larutan penyangga adalah...

(i) NaCl ; (ii) HCl; (iii) CH₃COONa; (iv) NaOH

A. (i) dan (ii)
B. (i) dan (iii)
C. (ii) dan (iii)
D. (ii) dan (iv)
E. (iii) dan (iv)

Pembahasan:

Dalam soal ini tidak tersedia data kuantitatif. Oleh karena itu di sini hanya memasangkan kemungkinannya saja.

Larutan penyangga yang dapat dibuat dari CH₃COOH (asam lemah) adalah asam lemah dibuat berlebih dengan basa kuat jumlah terbatas, dalam hal ini NaOH (iv). Selain itu juga dapat dibuat dengan mencampurkan asam lemah dengan garam yang mengandung basa konjugat dari asam lemah tersebut, dalam hal ini adalah CH₃COONa (iii)

Jawaban yang tepat E.

---

Soal #12
Dari garam sulfida berikut yang paling mudah larut dalam air adalah...

A. CdS (K_sp = 1×10^–24)
B. CuS (K_sp = 1×10^–34)
C. FeS (K_sp = 1×10^–16)
D. PbS (K_sp = 1×10^–25)
E. MnS (K_sp = 1×10^–11)

Pembahasan:

Karena ion dalam larutan garam sulfida sama, maka garam yang paling mudah larut dalam air adalah yang mempunyai nilai K_sp paling besar yaitu MnS.

Jawaban yang tepat E.

---

Soal #13
Pada suhu tertentu dua reaksi berikut mempunyai harga K_c

Gas oksigen dan gas nitrogen dapat bereaksi membentuk has nitrogen dioksida, NO₂, menurut reaksi dua tahap sebagai berikut:
Persamaan-1: N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g) K_c = 4×10^–3
Persamaan-2: ½ N₂(g) + O₂ (g) ⇌ NO₂ K_c = 4×10^–9

Berdasarkan reaksi tersebut, tetapan kesetimbangan, K_c untuk reaksi: N₂(g) + 2O₂(g) ⇌ N₂O₄(g) adalah...

A. 5×10^–15
B. 4×10^–15
C. 2,5×10^–15
D. 2×10^–12
E. 1×10^–12

Pembahasan:

Ubah persamaan reaksi agar memungkinkan terbentuk persamaan N₂(g) + 2O₂(g) ⇌ N₂O₄(g)
Prosedur yang dapat ditempuh:
Balik persamaan reaksi-1 (K_c-nya menjadi 1/K_c ) ;
Dua kalikan persamaan reaksi-2 (K_c-nya dipangkat 2);
Menjumlahkan kedua persamaan tersebut (K_c baru = hasil kali K_c kedua persamaan)

Persamaan-1: 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) K_c = 1/(4×10^–3)
Persamaan-2: N₂(g) + 2O₂ (g) ⇌ 2NO₂ K_c = (4×10^–9)²
Persamaan akhir: N₂(g) + 2O₂(g) ⇌ N₂O₄(g) K_c = 1/(4×10^–3) × (4×10^–9)²

K_c = 1/(4×10^–3) × (4×10^–9)²
K_c = 1/(4×10^–3) × 16×10^–18
K_c = 4×10^–15

Jawaban yang tepat B.

---

Soal #14
Dalam wadah tertutup A (terbuat dari logam) terdapat adonan bahan-bahan es krim. Dalam wadah terbuka B (volume wadah B lebih besar) diisi dengan sejumlah es asin (es yang terbuat dari air asin). Kemudian, wadah A diletakkan ke dalam wadah B dan digoyang-goyang. Beberapa saat kemudian terdapat sebagian es asin mencair dalam wadah B dan terbentuk es krim dalam wadah A. Hal ini disebabkan ...

A. Kalor dari bahan-bahan es krim dalam wadah A diserap oleh es asin dalam wadah B
B. Es asin dalam wadah B mencair membebaskan kalor ke wadah A
C. Suhu es asin dalam wadah B lebih tinggi daripada suhu campuran dalam wadah A
D. Es krim dalam wadah A terbentuk karena menyerap kalor dari wadah B yang berisi es asin
E. Kalor jenis air asin lebih besar daripada kalor lebur es krim

Pembahasan:

Cukup jelas, alasan pilihan A.

Jawaban yang tepat A.

---

Soal #15
Kalium permanganat (KMnO₄) merupakan oksidator yang kuat. Redoks dalam suasana asam KMnO₄ akan menghasilkan Mn²⁺. Elektron yang diterima tiap mol KMnO₄ untuk menghasilkan ion Mn²⁺ adalah...

A. 10 mol
B. 9 mol
C. 5 mol
D. 2,5 mol
E. 1,0 mol

Pembahasan:

Persamaan reaksi reduksi:
KMnO₄ + 8H⁺ + 5e^– → K⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O

Dengan memperhatikan perbandingan koefisien dengan spesi setara, tampak bahwa setiap 1 mol KMnO₄ akan menerima 5 mol elektron.

Jawaban yang tepat C.

---

Soal #16
Sebanyak 3 mol gas N₂O dalam ruang 1 liter dipanaskan sehingga terbentuk gas N₂ dan gas O₂ menurut reaksi berikut:

2N₂O(g) → 2N₂(g) + O₂(g)

Setelah 20 detik dalam ruang tersebut terdapat 0,44 mol gas O₂ , laju reaksi rata-rata penguraian gas N₂O (Δ[NO₂]/Δt) adalah...

A. 0,022 M/detik
B. 0,044 M/detik
C. 0,066 M/detik
D. 0,088 M/detik
E. 0,110 M/detik

Pembahasan:

Δ[O₂] = 0,44 M; Δt = 20 detik
v = (Δ[NO₂]/2Dt) = (Δ[O₂]/Δt)
v = (Δ[NO₂]/Δt) = 2 × (Δ[O₂]/Δt)
v = (Δ[NO₂]/Δt) = 2 × 0,44 M/20 detik
v = (Δ[NO₂]/Δt) = 0,044 M/detik

Jawaban yang tepat B.

---

Soal #17
Perhatikan profil energi untuk reaksi: A(g) + B(g) → AB(g)

Nilai yang berubah jika reaksi ditambahkan katalis adalah...

A. I
B. II
C. III
D. I dan II
E. II dan III

Pembahasan:

Dari profil diagram:
I = ∆H reaksi
II = energi aktivasi reaktan
III = energi aktivasi produk

Penambahan katalis hanya akan mengubah energi aktivasi dalam hal ini yang berubah adalah II dan III.

Jawaban yang tepat E.

---

Soal #18
Berdasarkan data:
Mg²⁺ + 2e^– → Mg      E° = –2,37 Volt
Fe²⁺ + 2e^– → Fe      E° = –0,44 Volt
Sn²⁺ + 2e^– → Sn      E° = –0,14 Volt
Cu²⁺ + 2e^– → Cu      E° = +0,34 Volt

Maka reaksi yang dapat berlangsung dalam keadaan standar adalah...

A. Sn²⁺ + Cu → Sn + Cu²⁺
B. Mg²⁺ + Fe → Mg + Fe²⁺
C. Fe²⁺ + Sn → Fe + Sn²⁺
D. Cu²⁺ + Fe → Cy + Fe²⁺
E. Mg²⁺ + Sn → Mg + Sn²⁺

Pembahasan:
Reaksi yang dapat berlangsung bila E° sel bernilai positif.

Jawaban yang tepat D.

---

Soal #19
Sebuah larutan yang mengandung senyawa Cu(NO₃)₂ AgNO₃, Hg₂(NO₃)₂, dan Mg(NO₃)₂ dengan jumlah mol yang sama dielektrolisis dengan menggunakan elektrode inert.

(E°: Ag⁺/Ag = +0,80 Volt; Hg₂²⁺/Hg = +0,79 Volt; Cu²⁺/Cu = + 0,34 Volt; Mg²⁺/Mg = –2,37 Volt)

Urutan mengendapnya logam pada katode adalah...
A. Ag, Hg, Cu, Mg
B. Ag, Hg, Cu
C. Mg, Cu, Hg, Ag
D. Cu, Hg, Ag
E. Hg, Cu, Ag, Mg

Pembahasan:

Semakin tinggi (semakin positif) potensi reduksi, semakin mudah logam diendapkan, dengan kata lain logam dengan potensial reduksi lebih tinggi akan mengendap lebih dahulu.

Urutan potensial reduksi ion berada dalam urutan: Ag⁺ > Hg₂²⁺ > Cu²⁺ > Mg²⁺.

Mg²⁺(aq) tidak akan mengendap karena potensi reduksinya jauh lebih rendah daripada air (–0,83 Volt). Oleh karena itu, urutan mengendapnya logam adalah: Ag, Hg, Cu.

Jawaban yang tepat B.

---

Soal #20
Secara tradisional, cuka dibuat secara fermentasi oksidatif dari larutan etanol. Zat berikut ini yang merupakan zat antara dan produk dalam proses fermentasi tersebut adalah...

(1) CH₃CH₂OH; (2) CH₃CHO; (3) HCOOH; (4) CH₃COOH

A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)

Pembahasan:

Reaksi fermentasi pembuatan cuka (CH₃COOH):

Jawaban yang tepat D.

---

KSJSS