Pembahasan Kimia No. 36 - 40 TKD Saintek SBMPTN 2016 Kode Naskah 225

Pembahasan soal Kimia Tes Kemampuan Dasar Sains dan Teknologi (TKD Saintek) Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN) tahun 2016 kode naskah 225 nomor 36 sampai dengan nomor 40 tentang:

• energetika, 
• reaksi reduksi dan oksidasi, 
• elektrolisis, 
• kecepatan reaksi, serta 
• kesetimbangan reaksi.

Soal No. 36 tentang Energetika

Energi ikatan rata-rata C-N, O-H, dan C=O berturut-turut adalah 305, 467, dan 745 kJ.mol⁻¹.

CO₂(g) + 2NH₃(g) → (NH₂)₂CO(g) + H₂O(g)    ΔH = −17 kJ.mol⁻¹

Energi ikatan rata-rata N-H dalam kJ.mol⁻¹ adalah ….

A.   391
B.   782
C.   945
D.   1527
E.   2346

Pembahasan

Untuk mempermudah memahami soal di atas, ada baiknya kita gambar struktur ikatannya.

CO₂ + 2NH₃ → (NH₂)₂CO + H₂O

Perubahan entalpi reaksi di atas adalah:

  ΔH = energi ruas kiri – energi ruas kanan
 −17 = 2CO + 6NH − (4NH + 2CN + CO + 2OH)
 −17 = CO + 2NH − 2CN − 2OH
 −17 = 745 + 2NH − 2×305 − 2×467
 −17 = 2NH − 799
2NH = 782
  NH = 391

Jadi, energi ikatan rata-rata N-H adalah 391 kJ.mol⁻¹ (A).

Soal No. 37 tentang Reaksi Reduksi dan Oksidasi

Dalam suasana basa, Cl₂ mengalami reaksi disproporsionasi menghasilkan ion Cl⁻ dan ClO₃⁻. Jumlah mol ion ClO₃⁻ yang dihasilkan dari 1 mol Cl₂ adalah ….

A.   1/5
B.   1/3
C.   1/2
D.   1
E.   2

Pembahasan

Kunci penyelesaian soal ini adalah mengingat kembali langkah-langkah menyetarakan reaksi redoks. Metode yang paling praktis dalam menyetarakan reaksi redoks adalah metode perubahan biloks karena metode ini bisa dilakukan baik pada suasana asam maupun basa.

Mari kita setarakan reaksi di atas!

Cl₂ mengalami reaksi disproporsionasi (autoredoks) menghasilkan ion Cl⁻ dan ClO₃⁻.

Cl₂ → Cl⁻ + ClO₃⁻

Langkah pertama kita cari biloks selain H dan O, yaitu biloks dari Cl (ingat, biloks O = −2). Kemudian kita cari perubahan biloks-nya.

Selanjutnya kita kalikan silang perubahan tersebut, 5 kita kalikan pada Cl⁻ dan 1 kita kalikan ke ClO₃⁻.

Cl₂ → 5Cl⁻ + 1ClO₃⁻

Akibatnya, jumlah Cl di ruas kanan menjadi 6. Agar sama, ruas kiri kita kalikan 3. Diperoleh:

3Cl₂ → 5Cl⁻ + 1ClO₃⁻

Penyetaraan bisa dilanjutkan dengan menyetarakan jumlah atom O dan jumlah muatan. Namun, itu tidak perlu kita lakukan karena pertanyaannya bukan penyetaraan.

Perhatikan pertanyaan pada soal!

Jumlah mol ion ClO₃⁻ yang dihasilkan dari 1 mol Cl₂ adalah…

Karena kita sudah mendapatkan koefisien reaksi maka jumlah mol ClO₃⁻ dapat ditentukan melalui perbandingan koefisien.

mol ClO₃⁻ = 1/3 mol Cl₂
                 = 1/3× 1 mol
                 = 1/3 mol

Jadi, jumlah mol ion ClO₃⁻ yang dihasilkan dari 1 mol Cl₂ adalah 1/3 mol (B).

Soal No. 38 tentang Elektrolisis

Nilai potensial reduksi beberapa ion diberikan di bawah ini.

Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)    E⁰ = +0,340 V
2H⁺(aq) + 2e⁻ → H₂(g)     E⁰ =    0,000 V
Pb²⁺(aq) + 2e⁻ → Pb(s)    E⁰ = −0,126 V
Fe²⁺(aq) + 2e⁻ → Fes)      E⁰ = −0,440 V
2H₂O(l) + 2e⁻ → H₂(g) + 2OH⁻(aq)  E⁰ = −0,830 V

Arus listrik sebesar 10 mA dialirkan pada sel elektrolisis. Pada sel elektrolisis ini katoda dicelupkan ke dalam larutan yang mengandung ion Cu²⁺, H⁺, Pb²⁺, dan Fe²⁺ dengan konsentrasi masing-masing 0,1 M. Spesi yang pertama kali terbentuk pada katoda adalah ….

A.   H₂
B.   OH⁻
C.   Cu
D.   Pb
E.   Fe

Pembahasan

Soal ini hanya panjang kalimat tetapi jawabannya mudah ditebak.

Perhatikan konsep berikut!

katoda : terjadi reaksi reduksi (E⁰ besar)
anoda  : terjadi reaksi oksidasi (E⁰ kecil)

Jika suatu spesi mempunyai potensial reduksi yang lebih besar dari yang lain maka spesi tersebut cenderung mengalami reduksi.

Pada soal di atas, Cu²⁺ mempunyai potensial reduksi paling besar. Sehingga Cu²⁺ akan mengalami reduksi lebih dahulu membentuk endapan Cu.

Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)

Jadi, spesi yang pertama kali terbentuk pada katoda adalah Cu (C).

Soal No. 39 tentang Kecepatan Reaksi

Berdasarkan reaksi berikut:

H₂S(g) + SO₂(g) → S(s) + H₂O(l) (belum setara)

laju pengurangan H₂S(g) per satuan waktu dibandingkan dengan laju pertambahan S(s) per satuan waktu adalah ….

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

Pembahasan

Reaksi pada soal di atas bila disetarakan akan menjadi:

2H₂S + SO₂ → 3S + 2H₂O

Sementara itu, laju reaksi sebanding dengan koefisien reaksi.

laju reaksi ~ koefisien

Sehingga diperoleh:

v_H2S : v_S = 2 : 3

Jadi, perbandingan laju pengurangan H₂S(g) terhadap laju pertambahan S(s) per satuan waktu adalah 2 : 3 (D).

Soal No. 40 tentang Kesetimbangan Reaksi

Gas oksigen difluorida (OF₂) disintesis dari reaksi antara gas F₂ dengan gas O₂ menurut reaksi berikut:

2F₂(g) + O₂(g) ⇌ 2OF₂(g)

Dalam sebuah wadah dengan volume tertentu, tekanan awal gas F₂ dan gas O₂ diketahui masing-masing 1 atm. Jika pada kesetimbangan tekanan total gas adalah 1,75 atm maka nilai K_p reaksi tersebut adalah ….

A.   0,133
B.   0,278
C.   0,555
D.   0,755
E.   1,333

Pembahasan

Misalkan gas O₂ yang bereaksi adalah x atm (kita pilih gas O₂ karena koefisiennya 1).

		2F2(g)	+ O2(g)	⇌ 2OF2(g)
mula-mula	:	1	1	-
reaksi	:	2x	x	2x
setimbang	:	1 − 2x	1 − x	2x

Pada keadaan setimbang, tekanan total gas adalah 1,75 atm.

(1 − 2x) + (1 − x) + 2x = 1,75
                            2 − x = 1,75
                                  x = 2 − 1,75
                                     = 0,25

Berdasarkan nilai x ini, kita tentukan tekanan parsial masing-masing gas pada keadaan setimbang.

P_F2 = 1 − 2x
      = 1 − 2×0,25
      = 0,5

P_O2 = 1 − x
       = 1 − 0,25
       = 0,75

P_OF2 = 2x
         = 2×0,25
         = 0,5

Dengan demikian, harga K_p adalah:

Jadi, tetapan kesetimbangan tekanan reaksi tersebut adalah 1,333 (E).

Simak Pembahasan Soal TKD Saintek SBMPTN 2016 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.