Pembahasan Kimia UN 2018 No. 26 - 30

Pembahasan soal Kimia Ujian Nasional (UN) tahun 2018 nomor 26 sampai dengan nomor 30 tentang:

• termokimia [energetika], 
• hukum Faraday, 
• stoikiometri, 
• termokimia, dan 
• korosi.

Soal No. 26 tentang Termokimia [energi ikat]

Diketahui energi rata-rata:

H – H : 435 kJ/mol
N ≡ N : 946 kJ/mol
N – H : 390 kJ.mol

Kalor yang diperlukan untuk menguraikan 1,7 gram gas amoniak (A_r N = 14 g/mol; H = 1 g/mol) menjadi unsur-unsurnya adalah ….

A.   4,45 kJ
B.   8,9 kJ
C.   108,1 kJ
D.   1081 kJ
E.   1170 kJ

Pembahasan

Reaksi penguraian amoniak adalah:

NH₃ → 1/2 N₂ + 3/2 H₂

atau

Kalor yang diperlukan untuk reaksi di atas adalah:

∆H_reaksi = energi ruas kiri − energi ruas kanan
              = 3(N-H) – 1/2(N≡N) – 3/2(H-H)
              = 3×390 − 1/2×946 − 3/2×435
              = 1170 − 473 − 652,5
              = 44,5

Energi tersebut adalah energi penguraian 1 mol NH₃. Sedangkan pada soal, tersedia 1,7 gram NH₃ (M_r = 17). Oleh karena itu, kita cari mol NH₃ dulu.

mol NH₃ = (gr NH₃)/(M_r NH₃)
               = 1,7/17
               = 0,1 mol

Dengan demikian, kalor yang diperlukan pada penguraian 1,7 gram NH₃ adalah:

0,1 × 44,5 = 4,45

Jadi, kalor yang diperlukan untuk menguraikan gas amoniak tersebut adalah 4,45 kJ (A).

Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Termokimia

Soal No. 27 tentang Hukum Faraday

Bacalah wacana berikut!

Kunci yang terbuat dari besi akan disepuh dengan logam emas menggunakan kuat arus 10 ampere selama 9650 detik, seperti gambar berikut.

Pada reaksi penyepuhan kunci besi dengan logam emas diperlukan arus listrik 0,015 Faraday, massa logam emas yang melapisi kunci besi tersebut adalah … (A_r Au = 197 g/mol).

A.   0,0985 gram
B.   0,2985 gram
C.   0,9850 gram
D.   2,9850 gram
E.   9,050 gram

Pembahasan

Proses penyepuhan kunci besi dengan logam emas terjadi di katoda dengan reaksi:

Au³⁺ + 3e → Au

Diketahui:

n = 3
i∙t = 0,015 F
    = 0,015 × 96500

Massa Au yang mengendap pada katoda (anak kunci) tersebut adalah:

Jadi, massa logam emas yang melapisi kunci besi tersebut adalah 0,9850 gram (C).

Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Elektrolisis dan Hukum Faraday

Soal No. 28 tentang Stoikiometri

Perhatikan wacana berikut!

Berdasarkan wacana tersebut, untuk menghitung kadar NaClO dalam pemutih digunakan titrasi iodometri dengan Na₂S₂O₃ sebagai larutan standar. Jika 20 mL NaClO dititrasi memerlukan 15 mL Na₂S₂O₃ 0,1 M maka kadar NaClO (w/w) dalam pemutih tersebut adalah ….
(M_r NaClO = 74,5; ρ NaClO = 1 g/mL)

A.   0,279%
B.   0,558%
C.   1,116%
D.   2,232%
E.   4,464%

Pembahasan

Perhatikan dua reaksi berikut ini!

1. NaClO + 2KI + 2HCl → NaCl + 2KCl + I₂ + H₂O
2. I₂ + 2Na₂S₂O₃ → 2NaI + Na₂S₄O₆

Data yang dapat digunakan untuk menghitung mol adalah data Na₂S₂O₃ pada reaksi (2).

mol Na₂S₂O₃ = MV
                      = 0,1 × 15 mmol
                      = 1,5 mmol

Yang menjadi jembatan penghubung reaksi (1) dan (2) adalah I₂. Koefisien I₂ pada kedua reaksi adalah sama, yaitu 1. Sedangkan koefisien NaClO juga 1. Sehingga kita dapat menentukan mol NaClO berdasarkan perbandingan koefisien.

mol NaClO = 1/2 × mol Na₂S₂O₃
                   = 1/2 × 1,5 mmol
                   = 0,75 mmol

Sehingga massa NaClO adalah:

gr NaClO = mol × M_r
                = 0,75 mmol × 74,5 g/mol
                = 55,875 mg
                = 0,055875 g

Sementara itu, massa NaClO sebelum titrasi adalah:

m NaClO = ρV
                = 1 gr/mL × 20 mL
                = 20 gr

Dengan demikian, kadar NaClO adalah:

%NaClO = 0,055875/20 × 100%
                = 0,279%

Jadi, kadar NaClO dalam pemutih tersebut adalah 0,279% (A).

Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Stoikiometri Larutan

Soal No. 29 tentang Termokimia

Diketahui data entalpi pembentukan standar sebagai berikut:

∆H_f⁰ CO₂(g)        = −394 kJ/mol
∆H_f⁰ H₂O (g)       = −286 kJ/mol
∆H_f⁰ C₂H₅OH(g) = −266 kJ/mol

Entalpi pembakaran standar dari pembakaran etanol menurut reaksi:

C₂H₅OH(g) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(g)

adalah ….

A.   −1094 kJ/mol
B.   −1380 kJ/mol
C.   −1488 kJ/mol
D.   −2986 kJ/mol
E.   −2020 kJ/mol

Pembahasan

Entalpi pembakaran standar etanol menurut reaksi tersebut dirumuskan:

∆H_reaksi = ∆H_hasil - ∆H_pereaksi
              = 2∆H_f CO₂ +3∆H_f H₂O − ∆H_f C₂H₅OH
              = 2×(−394) + 3×(−286) − (−266)
              = −788 − 858 + 266
              = −1380

Jadi, entalpi pembakaran standar etanol adalah −1380 kJ/mol (B).

Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Termokimia

Soal No. 30 tentang Korosi

Bacalah wacana berikut!

Seorang siswa melakukan percobaan menyelidiki faktor-faktor penyebab korosi pada besi. Bahan besi yang digunakan adalah paku yang telah diamplas. Diagram percobaan yang dilakukan adalah sebagai berikut:

Keterangan:

• Indikator fenolftalein membentuk warna merah muda jika terdapat ion OH⁻.
• CaCl₂ anhidrat merupakan zat yang higroskopis (menyerap air) sehingga udara dalam tabung bebas uap air.
• Air yang sudah dididihkan kehilangan oksigen terlarut.
• K₃Fe(CN)₆ membentuk kompleks warna biru jika terdapat ion Fe²⁺.

Setelah 2 hari kemudian diperoleh data sebagai berikut:

Berdasarkan percobaan tersebut, faktor penyebab terjadinya korosi besi adalah ….

A.   besi memiliki kemampuan mengalami reduksi > dari Zn
B.   adanya ion OH⁻ (suasana basa) di sekitar besi
C.   E⁰ reduksi besi < E⁰ reduksi air
D.   besi merupakan oksidator kuat
E.   adanya gas oksigen dan uap air di sekitar besi

Pembahasan

Mari kita ulas satu per satu dari keenam tabung di atas!

• Tabung (1): paku berkarat karena terdapat udara (O₂) dan air.
• Tabung (2): paku tidak berkarat karena tabung tertutup dan berisi air penuh (tidak terdapat udara), apalagi air yang digunakan adalah air yang sudah dididihkan sehingga kehilangan oksigen terlarut.
• Tabung (3): paku tidak berkarat karena dalam tabung hanya terdapat udara kering tanpa air, kandungan air sudah diserap oleh CaCl₂.
• Tabung (4): paku tidak berkarat karena berada dalam media minyak sehingga bebas dari air.
• Tabung (5): paku berkarat karena dihubungkan dengan logam Sn yang potensial reduksi lebih besar atau letaknya lebih kanan dalam deret Volta.
• Tabung (6): paku tidak berkarat dihubungkan dengan logam Cr yang potensial reduksi lebih kecil atau letaknya lebih kiri dalam deret Volta.

Deret Volta:

K-Ba-Ca-Na-Mg-Al-Mn-Zn-Cr-Fe-Ni-Sn-Pb-H-Cu-Hg-Ag-Pt-Au

Jadi, faktor penyebab terjadinya korosi besi adalah adanya gas oksigen dan uap air di sekitar besi (E).

Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Reaksi Redoks dan Elektrokimia

Simak Pembahasan Soal Kimia UN 2018 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.