Pembahasan Kimia No. 36 - 40 TKD Saintek SBMPTN 2014 Kode Naskah 512

Pembahasan soal Tes Kemampuan Dasar Sains dan Teknologi (TKD Saintek) Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN) tahun 2014 kode naskah 512 mata uji Kimia nomor 36 sampai dengan nomor 40 tentang:

• energetika, 
• sifat koligatif larutan, 
• reaksi reduksi dan oksidasi, 
• pergeseran kesetimbangan, serta 
• konstanta kesetimbangan.

Soal No. 36 tentang Energetika

Diberikan data:

Senyawa	NO (g)	O2 (g)	NO2 (g)
∆Hfo (kJ/mol)	90	0,00	34

Perubahan entalpi pembakaran 45 g gas NO (M_r = 30) sesuai reaksi:

2NO (g) + O₂ (g) → 2NO₂ (g)

adalah ….

A.   −56 kJ
B.   −84 kJ
C.   −112 kJ
D.   +56 kJ
E.   +112 kJ

Pembahasan

Kita tentukan dulu perubahan entalpi standar pembakaran NO, yaitu perubahan entalpi saat koefisien NO sama dengan 1. Persamaan reaksi standarnya menjadi:

NO + ½O₂ → NO₂

Selanjutnya, kita tentukan perubahan entalpi reaksinya.

ΔH_reaksi = ΔH_hasil − ΔH_pereaksi
              = 34 − 90
              = −56

Harga ΔH ini merupakan perubahan entalpi pembakaran 1 mol NO, yang disebut juga ΔH_c.

ΔH_c = −56 kJ/mol

Sedangkan perubahan entalpi pembakaran 45 g NO (M_r = 30) adalah:

ΔH = mol NO × ΔH_c 

     
      = −84 kJ

Jadi, perubahan entalpi pembakaran gas 45 g gas NO adalah −84 kJ (B).

Soal No. 37 tentang Sifat Koligatif Larutan

Gula 0,1 mol dan garam LX₂ 0,1 mol dengan derajat ionisasi 0,5 masing-masing dilarutkan dalam 1 liter air (ρ = 1 g/mL). Jika penurunan titik beku larutan gula t °C maka penurunan titik beku larutan garam LX₂ adalah ….

A.   1,5t °C
B.   2t °C
C.   2,5t °C
D.   3t °C
E.   3,5t °C

Pembahasan

Garam LX₂ adalah senyawa elektrolit dengan derajat ionisasi α = 0,5 yang mempunyai 1 kation L²⁺ dan 2 anion X⁻ (n = 3). Faktor Van't Hoff (i) untuk garam tersebut adalah: 

i = {1 + (n − 1)α}
  = {1 + (3 − 1)×0,5}
  = 1 + 2 × 0,5
  = 1 + 1
  = 2

Sedangkan gula merupakan senyawa nonelektrolit sehingga nilai i = 1.

Sekarang kita perhatikan rumus penurunan titik beku.

Pada soal disebutkan bahwa gula 0,1 mol dan garam 0,1 mol, berarti nilai mol (gr/M_r) sama. Disebutkan pula bahwa kedua senyawa dilarutkan dalam air sehingga nilai K_f dan p untuk gula dan garam juga sama. Dengan demikian, yang memengaruhi penurunan titik beku hanya faktor Van't Hoff.

         Δt_f ~ i

Δt_f  LX₂ = 2t

Jadi, penurunan titik beku larutan garam LX₂ adalah 2t °C (B).

Soal No. 38 tentang Reaksi Reduksi dan Oksidasi

Diberikan persamaan reaksi (belum setara):

IO₃⁻ (aq) + I⁻ (aq) + H⁺ (aq) → I₂ (aq) + H₂O (l)

Perbandingan mol I⁻ terhadap I₂ pada reaksi setara adalah ….

A.   2 : 1
B.   1 : 5
C.   6 : 5
D.   3 : 3
E.   5 : 3

Pembahasan

Jumlah mol sebanding dengan koefisien. Sehingga untuk menentukan perbandingan mol cukup dengan menyetarakan reaksi tersebut kemudian kita bandingkan koefisiennya.

Karena yang ditanyakan perbandingan mol I⁻ terhadap I₂, kita hanya konsentrasi pada spesi yang mengandung I (unsur H dan O tidak mengalami perubahan biloks).

IO₃⁻ + I⁻ → I₂

Pada persamaan reaksi di atas, jumlah I ruas kiri sama dengan ruas kanan sehingga sudah setara atom. Kita tinggal menentukan perubahan bilangan oksidasi dari I.

Selanjutnya kita kalikan silang, perubahan biloks IO₃⁻ (5) kita kalikan pada I⁻. Demikian juga sebaliknya. Akibatnya, jumlah I ruas kiri menjadi 6. Kita tinggal menyetarakan atom I ruas kanan dengan mengalikan 3. 

1IO₃⁻ + 5I⁻ → 3I₂

Jadi, perbandingan mol I⁻ dan I₂ adalah 5 : 3 (E).

Soal No. 39 tentang Pergeseran Kesetimbangan

Proses Haber-Bosch merupakan proses pembentukan (produksi) amonia berdasarkan reaksi:

3H₂ (g) + N₂ (g) ⇌ 2NH₃ (g)

Data K_p dan K_c dari reaksi kesetimbangan tersebut pada berbagai temperatur adalah ….

t (°C)	Kp	Kc
25 300 400	9,0 × 105 4,6 × 10−9 2,6 × 10−10	5,4 × 108 1,0 × 10−5 8,0 × 10−7

Dari data tetapan kesetimbangan proses Haber-Bosch tersebut di atas, pernyataan yang benar adalah ….

A.   untuk meningkatkan hasil reaksi (NH₃) maka dapat dilakukan dengan cara menaikkan suhu
B.   reaksi pembentukan amonia adalah reaksi eksoterm
C.   perubahan entalpi reaksi peruraian amonia berharga negatif
D.   produk peruraian amonia terjadi lebih besar pada suhu rendah
E.   penambahan katalis akan menaikkan harga tetapan kesetimbangan

Pembahasan

Perhatikan rumus konstanta kesetimbangan konsentrasi (K_c) untuk reaksi tersebut.

Berdasarkan rumus di atas, harga K_c sebanding dengan [NH₃]², artinya jika tetapan kesetimbangan meningkat maka produksi amonia juga meningkat.

Sedangkan menurut tabel, ketika suhu ditingkatkan maka harga K_c menurun, berarti produksi amonia juga menurun. [opsi A salah]

Saat suhu dinaikkan, produksi amonia menurun, berarti reaksi bergeser ke kiri. Menurut hukum pergeseran kesetimbangan, jika suhu dinaikkan maka reaksi akan bergeser ke endoterm. Dengan demikian:

• Reaksi ke kiri (peruraian amonia) adalah reaksi endoterm (ΔH berharga positif).  [opsi C salah]
• Reaksi ke kanan (pembentukan amonia) adalah reaksi eksoterm. [opsi B benar]

Sedangkan katalis hanya berfungsi mempercepat reaksi, tidak memengaruhi pergeseran maupun tetapan kesetimbangan. [opsi E salah]

Jadi, pernyataan yang benar adalah opsi (B).

Soal No. 40 tentang Konstanta Kesetimbangan

Jika pada saat kesetimbangan reaksi di atas pada suhu 25 °C tekanan parsial H₂ dan N₂ masing-masing adalah 1 atm dan 10 atm maka tekanan total sistem pada saat kesetimbangan tersebut adalah ….

A.   3000 atm
B.   3100 atm
C.   3011 atm
D.   3101 atm
E.   3111 atm

Pembahasan

Soal nomor 40 ini berhubungan dengan soal nomor 39. Data-data yang kita perlukan: 

K_p = 9,0 × 10⁵ 
P_H2 = 1 atm 
P_N2 = 10 atm

Konstanta kesetimbangan tekanan parsial untuk reaksi tersebut dirumuskan sebagai:


    (P_NH3)² = 9,0 × 10⁶  [dikalikan silang]
       P_NH3 = 3,0 × 10³  [kedua ruas ditarik akar]
                 = 3000

Dengan demikian, tekanan total sistem tersebut adalah: 

P_t = P_H2 + P_N2 + P_NH3
    = 1 + 10 + 3000
    = 3011

Jadi, tekanan total sistem pada kesetimbangan tersebut adalah 3011 atm (C).

Simak Pembahasan Soal TKD Saintek SBMPTN 2014 selengkapnya.

No. 01 - 05 (Mat)	No. 31 - 35 (Kim)
No. 06 - 10 (Mat)	No. 36 - 40 (Kim)
No. 11 - 15 (Mat)	No. 41 - 45 (Kim)
No. 16 - 20 (Fis)	No. 46 - 50 (Bio)
No. 21 - 25 (Fis)	No. 51 - 55 (Bio)
No. 26 - 30 (Fis)	No. 56 - 60 (Bio)

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.