Pembahasan Kimia UN 2015 No. 1 - 5

Pembahasan soal Kimia UN 2015 nomor 1 sampai dengan nomor 5 tentang:

• ikatan kimia,
• unsur periode ketiga,
• sifat ikatan kimia,
• bilangan kuantum, serta
• tata nama dan persamaan reaksi.

Soal No. 1 tentang Ikatan Kimia

Unsur M dan N memiliki konfigurasi elektron sebagai berikut:

M : [Ar] 4s²
N : [Ne] 3s² 3p⁵

Apabila M dan N berikatan, rumus senyawa yang terbentuk adalah ....

A.   MN
B.   MN₂
C.   MN₃
D.   M₂N
E.   M₃N

Pembahasan

Pada prinsipnya, semua atom ingin mulia. Maksudnya ingin mempunyai elektron terluar seperti gas mulia, yaitu 8. Dalam istilah kimia, ketentuan ini disebut kaidah oktet.

Atom M dengan konfigurasi elektron [Ar] 4s², berarti mempunyai 2 elektron valensi (elektron terluar). Agar elektron valensinya bisa 8, atom M harus menangkap elektron sebanyak 6. Hal ini sangat berat bagi M. Jalan satu-satunya, atom M harus rela melepas 2 elektron terluarnya tersebut sehingga berubah wujud menjadi ion M²⁺.

Sedangkan atom N dengan konfigurasi elektron [Ne] 3s² 3p⁵, berarti memiliki elektron valensi sebanyak 7 (2 + 5). Jika atom N ikut-ikutan melepas elektron seperti atom M maka ia harus melepas 7 elektron valensinya.

"Ini tidak mungkin. Ini pemborosan,' pikir atom N. Akhirnya atom N memutuskan untuk menangkap 1 elektron agar tercapai target 8. Jadilah atom N dalam bentuk ion N^-.

Bayangkan ion M²⁺ adalah orang yang mengulurkan 2 tangannya. Sedangkan ion N^- adalah orang yang mengulurkan 1 tangannya. Jika semua tangan harus bergandengan maka seorang M²⁺ akan membutuhkan 2 orang N^-.

−M−   +   −N   →   N−M−N
M²⁺    +     N^-   →  MN₂

Jadi, rumus senyawa yang terbentuk antara M dan N adalah MN₂ (B).

Soal No. 2 tentang  Unsur Periode Ketiga

Berikut tabel data beberapa unsur.

Unsur	Nomor Atom
P Q R S	11 12 13 14

Grafik yang tepat menggambarkan perubahan energi ionisasi unsur-unsur tersebut adalah ....

Pembahasan

Unsur-unsur yang disebutkan dalam soal sebenarnya adalah sebagian dari unsur-unsur periode ketiga. Perhatikan tabel berikut ini.

Unsur	11Na	12Mg	13Al	14Si
Elektron Valensi	3s1	3s2	3s2 3p1	3s2 3p2

Secara teoretis, energi ionisasi (EI) makin ke kanan makin besar. Tapi teori ini tidak berlaku pada unsur-unsur periode ketiga karena terdapat penyimpangan pada Aluminium (Al) dan Sulfur (S).

Seharusnya      EI Al > EI Mg
Kenyataannya  EI Al < EI Mg

Hal ini disebabkan kestabilan jumlah elektron valensi pada sub kulitnya. Dikatakan stabil apabila subkulit terisi penuh atau setengah penuh.

₁₂Mg : [Ne] 3s²
(kulit s terisi penuh → stabil)

₁₃Al : [Ne] 3s² 3p¹
(kulit p tidak terisi penuh → tidak stabil)

Dengan demikian grafiknya adalah berikut ini.

Jadi, grafik yang tepat menggambarkan perubahan energi ionisasi unsur-unsur tersebut adalah grafik pada opsi (D).

Soal No. 3 tentang Sifat Ikatan Kimia

Perhatikan tabel berikut ini!

Zat	Titik Leleh	Kelarutan dalam air	Padatan	Lelehan	Larutan
X Y	−115 −94	Larut Tidak larut	− −	− −	+ −

Keterangan:
(−) : nonkonduktor
(+) : isolator

Berdasarkan data tersebut, dapat disimpulkan bahwa ....

	Zat X	Zat Y
A	Senyawa kovalen polar	Senyawa kovalen nonpolar
B	Senyawa kovalen polar	Senyawa kovalen polar
C	Senyawa kovalen nonpolar	Senyawa kovalen nonpolar
D	Senyawa ionik	Senyawa kovalen polar
E	Senyawa kovalen polar	Senyawa ionik

Pembahasan

Untuk menjawab soal di atas, kita harus mengetahui perbedaan antara sifat ikatan ion, kovalen polar, dan kovalen nonpolar. Perhatikan tabel berikut ini!

	Ikatan Ion	Kovalen Polar	Kovalen Nonpolar
Wujud pada suhu kamar	padat	padat, cair, gas	padat, cair, gas
Struktur kristal	keras, rapuh	lunak, tidak rapuh	lunak, tidak rapuh
Titik didih dan titik leleh	tinggi	rendah	rendah
Kelarutan dalam air	larut	larut	tidak larut
Fase daya hantar listrik	lelehan, larutan	larutan	tidak menghantarkan

Berdasarkan tabel di atas, sifat zat X dan zat Y berturut-turut adalah senyawa kovalen polar dan nonpolar (A).

Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Sifat Ikatan Kimia.

Soal No. 4 tentang Bilangan Kuantum

Harga keempat bilangan kuantum untuk elektron terakhir dari atom ₁₇Cl adalah ....

A.   n = 3; l = 0; m = −1; s = +½
B.   n = 3; l = 0; m = +1; s = −½
C.   n = 3; l = 1; m = +1; s = +½
D.   n = 3; l = 2; m = 0; s = −½
E.   n = 3; l = 1; m = 0; s = −½

Pembahasan

Untuk menentukan bilangan kuantum, langkah pertama adalah menentukan konfigurasi elektronnya.

₁₇Cl : ]Ne] 3s² 3p⁵

Elektron terakhir terletak pada 3p⁵, artinya elektron terakhir terletak pada kulit ke-3 (n = 3) dan subkulit p (l = 1). Ingat s, p, d, f (sepeda federal, s = 0, p = 1, d = 2, f = 3).

Untuk menentukan bilangan kuantum m dan s, kita gambarkan orbital atau kamar elektron pada subkulit p. Ada 5 elektron yang menempati subkulit p.

Secara berurutan, kelima elektron tersebut menempati 3 kamar yang tersedia sebagai berikut: elektron pertama menempati kamar nomor −1, elektron kedua menempati kamar nomor 0, dan elektron ketiga menempati kamar nomor +1.

Karena semua kamar sudah terisi satu elektron, maka elektron keempat menempati kamar nomor −1 bersama dengan elektron pertama. Sedangkan elektron terakhir menempati kamar bersama dengan elektron kedua.

Dengan demikian, elektron terakhir menempati kamar nomor 0 (m = 0). Sebagai elektron kedua yang menempati kamar tersebut, posisinya digambarkan terbalik (s = −½).

Jadi, keempat bilangan kuantum elektron terakhir dari atom ₁₇Cl adalah n = 3; l = 1; m = 0; s = −½ (E).

Soal No. 5 tentang Tata Nama dan Persamaan Reaksi

Salah satu bahan campuran dalam bensin adalah heptana. Jika senyawa tersebut dibakar sempurna akan menghasilkan gas karbondioksida dan uap air. Persamaan reaksi berikut yang tepat adalah ....

A.   C₂H₁₂(l) + 8O₂(g) → 5CO₂(g) + 6H₂O(g)
B.   C₆H₁₄(l) + 19/2O₂(g) → 6CO₂(g) + 7H₂O(g)
C.   C₇H₁₆(l) + 11O₂(g) → 7CO₂(g) + 8H₂O(g)
D.   2 C₈H₁₈(l) + 25O₂(g) → 16CO₂(g) + 18H₂O(g)
E.   C₉H₂₀(l) + 14O₂ (g) → 9CO₂(g) + 10H₂O(g)

Pembahasan

Kalau diperhatikan pilihan jawabannya, kita hanya diminta menentukan rumus dari heptana. Secara harfiah, heptana adalah golongan alkana yang mempunyai jumlah atom C sebanyak 7. Dari semua opsi jawaban, yang mempunyai jumlah atom C sebanyak 7 hanya opsi C.

Supaya pembahasannya agak panjang, akan Kak Ajaz ulas lebih dalam (lagi nggak ada kerjaan). Alkana dirumuskan sebagai berikut:

C_nH_2n+2
n = 7 → C₇H₁₆

Kemudian heptana ini dibakar sempurna atau direaksikan dengan oksigen. Pembakaran sempurna pada hidrokarbon selalu menghasilkan karbondioksida dan air. Reaksinya sebagai berikut.

C₇H₁₆  + O₂ → CO₂ + H₂O

Jika tidak diperlukan, fase reaksi seperti (g), (aq), atau (s) tidak perlu ditulis. Pembuat soal sengaja menulisnya supaya soal terkesan sulit. Ok, lanjut!

Reaksi di atas tinggal disetarakan. Patokannya pada C₇H₁₆. Karena jumlah C-nya 7 maka CO₂ harus dikalikan 7. Jumlah H pada heptana ada 16 sehingga H₂O harus dikalikan 8. Sekarang tinggal dihitung jumlah O pada CO₂ dan H₂O setelah dikalikan. Ternyata jumlah O ada 22, maka O₂ harus dikalikan 11. Hasil akhirnya sebagai berikut:

C₇H₁₆ + 11O₂ → 7CO₂ + 8H₂O

Jadi, persamaan reaksi yang tepat adalah opsi (C).

Simak Pembahasan Soal Kimia UN 2015 selengkapnya.

No. 01 - 05					No. 21 - 25
No. 06 - 10					No. 26 - 30
No. 11 - 15					No. 31 - 35
No. 16 - 20					No. 36 - 40

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.