Pembahasan Kimia UN 2016 No. 16 - 20

Pembahasan soal Kimia Ujian Nasional (UN) tahun 2016 nomor 16 sampai dengan nomor 20 tentang:

• kelarutan dan hasil kali kelarutan, 
• bilangan oksidasi, 
• gaya antarmolekul, 
• sel elektrolisis dan hukum faraday, serta 
• termokimia.

Soal No. 16 tentang Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan

Larutan CaCl₂ 0,1 M sebanyak 50 mL ditambahkan dalam 50 mL larutan Na₂CO₃ 0,1 M. Massa endapan CaCO₃ yang terjadi adalah ... (A_r Ca = 40, C = 12, O = 6, K_sp CaCO₃ = 1 × 10⁻¹⁰).

A.   0,25 gram
B.   0,50 gram
C.   0,75 gram
D.   1,00 gram
E.   1,50 gram

Pembahasan

Reaksi yang terjadi adalah

CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃ + 2NaCl

Karena koefisien CaCO₃ sama dengan koefisien CaCl₂ maka nilai mol keduanya juga sama.

mol CaCO₃ = mol CaCl₂
                   = 0,1 M × 50 mL
                   = 5 mmol

Massa CaCO₃ yang mengendap adalah

massa CaCO₃ = mol CaCO₃ × M_r CaCO₃
                       = 5 mmol × 100
                       = 500 mg
                       = 0,5 gram

Catatan:
Data K_sp yang dicantumkan pada soal sebenarnya untuk menentukan apakah CaCO₃ mengendap atau larut. Tetapi karena soal menanyakan endapan CaCO₃ maka sudah pasti yang mengendap adalah CaCO₃. Sehingga data K_sp tersebut tidak berguna.

Jadi, massa endapan CaCO₃ yang terjadi adalah 0,5 gram (B).

Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan.

Soal No. 17 tentang Bilangan Oksidasi

Berikut adalah 3 senyawa yang mengandung unsur oksigen, yaitu nitrogen monoksida, karbondioksida, dan diklorooksida. Bilangan oksidasi unsur nitrogen, karbon, dan klorin pada senyawa tersebut berturut-turut adalah ....

A.   +1, +2, +3
B.   +1, +3, +2
C.   +2, +4, +1
D.   +2, +3, +1
E.   +3, +4, +3

Pembahasan

Aturan penentuan bilangan oksidasi pada senyawa tersebut adalah

• biloks O = −2
• jumlah biloks dalam senyawa = 0

Nah, dengan 2 aturan di atas kita dapat menentukan biloks unsur yang lain sebagai berikut:

• Nitrogen monoksida: NO

N + (−2) = 0
           N = +2

• Karbondioksida: CO₂

C + 2(−2) = 0
             C = +4

• Diklorooksida: Cl₂O

2Cl + (−2) = 0
           2Cl = +2
             Cl = +1

Jadi, bilangan oksidasi unsur nitrogen, karbon, dan klorin pada senyawa tersebut adalah +2, +4, dan +1 (C).

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

Soal No. 18 tentang Gaya antarmolekul

Perhatikan senyawa-senyawa berikut!

(1)   BeH₂
(2)   CH₄
(3)   H₂O
(4)   HF
(5)   H₂S

Senyawa yang antarmolekulnya hanya terdapat gaya London adalah ....

A.   (1) dan (2)
B.   (1) dan (3)
C.   (2) dan (4)
D.   (3) dan (4)
E.   (4) dan (5)

Pembahasan

Gaya London adalah gaya tarik-menarik antarmolekul nonpolar. Salah satu ciri molekul nonpolar adalah tidak mempunyai pasangan elektron bebas.

Mari kita periksa senyawa-senyawa di atas satu per satu.

• BeH₂: atom Be golongan IIA (mempunyai 2 elektron terluar) mengikat 2 atom H. Berarti semua elektron terluarnya terpakai atau tidak mempunyai pasangan elektron bebas. [nonpolar]
• CH₄: atom C golongan IVA (mempunyai 4 elektron terluar) mengikat 4 atom H. [nonpolar]
• H₂O: atom O golongan VIA (mempunyai 6 elektron terluar) mengikat 2 atom H. Berarti tersisa 4 elektron atau 2 pasang elektron bebas. [polar]
• HF: atom F golongan VIIA (mempunyai 7 elektron terluar) mengikat 1 atom H sehingga tersisa 6 elektron atau 3 pasang elektron bebas. [polar]
• H₂S: atom S golongan VIA (mempunyai 6 elektron terluar) mengikat 2 atom H sehingga tersisa 4 elektron atau 2 pasang elektron bebas. [polar]

Jadi, senyawa yang antarmolekulnya hanya terdapat gaya London adalah nomor 1 dan 2 (A).

Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Jenis Ikatan Kimia

Soal No. 19 tentang Sel Elektrolisis dan Hukum Faraday

Larutan nikel (II) sulfat dielektrolisis dengan arus searah sebesar 1,93 A. Jika pada katoda diendapkan logam nikel sebesar 0,58 gram maka waktu yang diperlukan untuk proses tersebut adalah ... (Ar Ni = 58 dan 1F = 96.500 C).

A.   200 detik
B.   500 detik
C.   1.000 detik
D.   1.930 detik
E.   9.650 detik

Pembahasan

Nikel (II) sulfat berarti valensi nikel adalah +2 atau n = 2.

Untuk menyelesaikan soal di atas harus menerapkan hukum I Faraday.

Jadi, waktu yang diperlukan untuk proses tersebut adalah 1000 detik (C).

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

Soal No. 20 tentang Termokimia

Larutan 100 mL HCl 1 M dicampur dengan 100 mL larutan KOH 1 M dalam kalorimeter. Pencampuran tersebut menyebabkan kenaikan suhu sebesar 6 °C. Jika kalor jenis air 4,2 J.g⁻¹.K⁻¹ dan massa jenis larutan dianggap 1 g.mL⁻¹ maka persamaan termokimia yang paling tepat adalah ....

A.   HCl(aq) + KOH(aq) → KCl(aq) + H₂O(l), ∆H = −50,4 kJ.mol⁻¹
B.   HCl(aq) + KOH(aq) → KCl(aq) + H₂O(l), ∆H = −25,2 kJ.mol⁻¹
C.   HCl(aq) + KOH(aq) → KCl(aq) + H₂O(l), ∆H = +25,2 kJ.mol⁻¹
D.   HCl(aq) + KOH(aq) → KCl(aq) + H₂O(l), ∆H = +50,4 kJ.mol⁻¹
E.   HCl(aq) + KOH(aq) → KCl(aq) + H₂O(l), ∆H = +504 kJ.mol⁻¹

Pembahasan

Semua persamaan reaksi pada pilihan jawaban di atas adalah sama. Kita tinggal mencari perubahan entalpinya.
 
Diketahui:

∆t = 6 °C 
c = 4,2 J.g⁻¹.K⁻¹
ρ = 1 g.mL⁻¹

Jumlah mol larutan adalah

mol = M.V
      = 1 M × 100 mL
      = 100 mmol
      = 0,1 mol

Volume air yang terjadi merupakan volume total zat pereaksi. 

V = 100 mL + 100 mL
   = 200 mL

Sehingga massa air adalah

ρ = m/V
m = ρ.V
    = 1 × 200
    = 200 gram

Besar kalor pada reaksi tersebut adalah 

Q = m.c.∆t
   = 200 × 4,2 × 6 J
   = 5040 J
   = 5,04 kJ

Dengan demikian, perubahan entalpi reaksi tersebut adalah

Karena terjadi kenaikan suhu, maka reaksi yang terjadi adalah reaksi eksoterm sehingga ∆H bernilai negatif, ∆H = −50,4 kJ.mol⁻¹.

Jadi, persamaan termokimia yang paling tepat adalah (A).

Perdalam materi ini di Pembahasan Kimia UN: Termokimia.

Simak Pembahasan Soal Kimia UN 2016 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.