Pembahasan Kimia No. 31 - 35 TKD Saintek SBMPTN 2017 Kode Naskah 157

Gas Ideal

Pembahasan soal Kimia Tes Kemampuan Dasar Sains dan Teknologi (TKD Saintek) Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN) tahun 2017 Kode Naskah 157 nomor 31 sampai dengan nomor 35 tentang:

• konfigurasi elektron, 
• hibridisasi elektron, 
• stoikiometri, 
• pereaksi pembatas, dan 
• gas ideal.

Soal No. 31 tentang Konfigurasi Elektron

Nomor atom R adalah 33. Konfigurasi elektron ion R³⁻ adalah ….

A.   1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 5s² 4d⁶
B.   1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵ 5s¹
C.   1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁸ 4p⁶ 5s²
D.   1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶
E.   1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵

Pembahasan

Konfigurasi atom R adalah:

₃₃R = [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p³

Ion R³⁻ adalah atom R yang menangkap 3 elektron. 3 elektron ini akan bergabung dengan elektron terluar. Sehingga konfigurasinya adalah:

₃₃R³⁻ = [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p³⁺³
          = [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁶

Jadi, konfigurasi elektron ion R³⁻ adalah opsi (D).

Soal No. 32 tentang Hibridisasi Elektron

Orbital hibrida yang digunakan oleh atom B (nomor atom = 5) untuk berikatan pada molekul BF₃ adalah ….

A.   sp
B.   sp²
C.   sp³
D.   dsp²
E.   sp²d

Pembahasan

Perhatikan konfigurasi atom pusat, yaitu konfigurasi atom B berikut ini!

₅B = 1s² 2s² 2p¹

Elektron valensi atom B adalah 2s² 2p¹ (ns np). Distribusi elektronnya adalah sebagai berikut:

Dengan distribusi elektron seperti di atas, hanya 1 elektron saja yang dapat berpasangan dengan elektron dari atom F. Agar dapat menangkap 3 elektro dari atom F maka orbital s harus melakukan promosi elektron sebagai berikut:

Dengan demikian, 3 elektron dari atom F dapat masuk ke orbital s dan 2 orbital p sehingga hibridisasinya adalah sp².

Jadi, orbital hibrida untuk molekul BF₃ adalah sp² (B).

Soal No. 33 tentang Stoikiometri

Perhatikan persamaan reaksi (belum setara) berikut:

M₃O₄(s) + CO(g) → MO(s) + CO₂(g)

Jika 2,8 g CO (A_r O = 16; C = 12) bereaksi sempurna menghasilkan 21,6 g MO, A_r M adalah ….

A.   14
B.   27
C.   56
D.   72
E.   103

Pembahasan

Persamaan reaksi setara untuk reaksi di atas adalah:

M₃O₄(s) + CO(g) → 3MO(s) + CO₂(g)

Jumlah mol CO adalah:

Karena koefisien MO 3 kali koefisien CO maka mol MO juga 3 kali mol CO.

mol MO = 3 × mol CO
               = 3 × 0,1 mol
               = 0,3 mol

Nilai mol MO ini bisa kita gunakan untuk mencari M_r MO.

Selanjutnya, dari nilai M_r MO di atas, kita dapat menentukan A_r M.

        M_r MO = 72
A_r M + A_r O = 72
    A_r M + 16 = 72
            A_r M = 56

Jadi, A_r atom M adalah 56 (C).

Soal No. 34 tentang Pereaksi Pembatas

Sebanyak 1 mmol Mg(OH)₂ direaksikan dengan 5 mL HCl 0,5 M menurut reaksi (belum setara) berikut:

Mg(OH)₂(s) + HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂O(l)

Konsentrasi HCl setelah reaksi adalah ….

A.   0,050 M
B.   0,075 M
C.   0,100 M
D.   0,125 M
E.   0,500 M

Pembahasan

Diketahui:

mol Mg(OH)₂ = 1 mmol

mol HCl = 5 × 0,5 mmol
              = 2,5 mmol

Nilai mol dari kedua pereaksi sudah diketahui dan tidak disebutkan bahwa reaksi di atas tepat bereaksi. Berarti ada pereaksi pembatas (pereaksi yang habis bereaksi) dan pereaksi berlebih.

Oleh karena itu, perlu kita buat tabel berikut (dengan menyetarakan reaksi terlebih dahulu).

Berdasarkan tabel di atas, tampak bahwa HCl merupakan pereaksi berlebih yang mempunyai sisa reaksi 0,5 mmol.

Nilai molaritas sisa HCl tersebut adalah:

Keterangan:
Volume total yang digunakan hanya volume HCl saja karena Mg(OH)₂ tidak berfase larutan tapi padatan.

Jadi, konsentrasi HCl setelah reaksi adalah 0,100 M (C).

Soal No. 35 tentang Gas Ideal

Sebuah tabung bervolume tetap berisi 6 g gas H₂ (A_r H = 1) memiliki tekanan 12 atm pada temperatur tertentu. Ke dalam tabung tersebut ditambahkan gas Ne (A_r Ne = 20) sehingga tekanannya menjadi 40 atm tanpa mengubah temperatur. Massa gas total di dalam tabung tersebut adalah ….

A.   26 g
B.   56 g
C.   140 g
D.   146 g
E.   286 g

Pembahasan

Gas ideal dirumuskan sebagai:

PV = nRT

Karena volume tabung tetap dan bekerja suhu tertentu (V dan T konstan) maka berlaku hubungan:

Indeks (1) mewakili gas H₂ sedangkan indeks (2) mewakili gas Ne.

P₁ = 12 atm

P₂ = (40 − 12) atm
     = 28 atm

n₁ = (gr H₂)/(M_r H₂ )
    = 6/2 mol
    = 3 mol

n₂ = (gr Ne)/(M_r Ne)
    = (gr Ne)/20

Nah, sekarang kita masukkan data-data di atas.

Dengan demikian massa gas total adalah:

gr total = gr H₂ + gr Ne
            = (6 + 140) g
            = 146 g

Jadi, massa gas total dalam tabung tersebut adalah 246 g (D).

Simak Pembahasan Soal TKD Saintek SBMPTN 2017 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.