3

Soal Kimia Analisis II Kelompok III SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS A. PILIHAN GANDA 1. Jika suatu cahaya monokromatis dari UV dan Visibel jika dikenakan pada senyawa maka sebagian dari cahaya tersebut diserap oleh molekul yang mempunyai tingkatan energi spesifik merupakan prinsip dari a. Speltrofotometri serapan atom b. Spektrofotometri UV-Vis c. Spektrofotometri infra red d. Spektrofotometri NMR e. Spektrofotometri massa 2. Secara sederhana instrumen spektrofotometri UV-Vis terdiri dari a. sumber cahaya – monokromator – sel sampel – detektor – read out (pembaca) b. monokromator- sumber cahaya – sel sampel – detektor – read out (pembaca) c. sel sampel - sumber cahaya – monokromator– detektor – read out (pembaca) d. sumber cahaya – sel sampel –– monokromator-detektor – read out (pembaca) e. sumber cahaya – monokromator ––detektor -sel sampel – read out (pembaca) 3. syarat dari kuvet yang digunakan adalah a. menyerap sinar cahaya b. bereaksi terhadap cuplikan c. tidak menyerap sinar cahaya d. berwarna e. bentuk design rumit 4. fungsi dari monokromator adalah a. sebagai penyeleksi panjang gelombang yaitu mengubah cahaya yang berasal dari sumber sinar polikromatis menjadi cahaya monokromatis b. sebagai penyeleksi panjang gelombang yaitu mengubah cahaya yang berasal dari sumber sinar monokromatis menjadi cahaya polikromatis c. sebagai pengatur panjang gelombang yaitu mengubah cahaya yang berasal dari sumber sinar polikromatis menjadi cahaya monokromatis d. sebagai pengatur panjang gelombang yaitu mengubah cahaya yang berasal dari sumber sinar monokromatis menjadi cahaya polikromatis e. jawaban semua salah 5. jenis dari spektrofotometer UV-Vis adalah

1

Soal Kimia Analisis II Kelompok III a. spektrofotometer UV dan spektrofotometer Vis b. Spektrofotometer double beam (berkas ganda) dan Spektrofotometer single beam (berkas tunggal) c. Spektrofotometer double beam (berkas ganda) d. Spektrofotometri single beam (berkas tunggal) e. Semua jawaban salah 6. Absorban yang terbaca pada spektrofotometer seharusnya berjisar antara ... a. 0,1 - 0,7 b. 0,2 - 0,7 c. 0,2 – 0,8 d. 0,3 – 0,8 e. 0,2 – 0,9 7. Absorptivias tidak tergantung pada... a. konsentrasi b. Suhu c. Pelarut d. Struktur molekul e. Panjang gelombang 8. Banyaknya gelombang yang melewati suatu titik tertentu dalam satuan waktu disibut a. Panjang gelombang b. Frekuensi c. Konsentrasi d. Kadar e. Periode 9. warna yang dapat di serap pada panjang gelombang 610 – 750nm adalah a. kuning b. hijau c. biru d. ungu e. merah 10. Gugus atau atom dalam senyawa organik yang mampu menyerap sinar ultraviolet dan sinar tampak di sebut.. a. Monokromator

2

Soal Kimia Analisis II Kelompok III b. Detektor c. Kromofor d. Hypsochromic e. Bathocromic

B. ESSAY 1. Suatu larutan berwarna dengan konsentrasi 3 x 10-5 M pada λ tertentu melewatkan 71,6 % radiasi pada sel setebal 1 cm. Tentukanlah absorbansi larutannya ! 2. Apa bunyi hukum Lambert-Beer? 3. Suatu larutan berwarna pada panjang gelombang 450 nm mempunyai serapan molar (∑) sebesar 2,45 x 103 L mol-1 cm1. Larutan tersebut akan menyebabkan penurunan intensitas cahaya sebesar 25 %. Hitunglah konsentrasi larutan bila panjang gelombang sel yang digunakan adalah 1 cm. 4. Jelaskan alasan mengapa panjang gelombang maksimal digunakan dalam analisis dengan spektrofotometri UV-vis! 5. Jelaskan apa yang dimaksud dengan bathokrom dan hypokrom serta penyebab terjadinya peristiwa tersebut !

3

Soal Kimia Analisis II Kelompok III

JAWABAN

A. PILIHAN GANDA 1. B, prinsip dari spektrofotometri UV-Visible adalah jika suatu cahaya monokromatis dari UV dan Visibel jika dikenakan pada senyawa maka sebagian dari cahaya tersebut diserap oleh molekul yang mempunyai tingkatan energi spesifik 2. D 3. A, salah satu syarat dari kuvet yang digunakan adalah menyerap sinar cahaya. 4. A, karena monokromator berfungsi sebagai penyeleksi panjang gelombang yaitu mengubah cahaya yang berasal dari sumber sinar polikromatis menjadi cahaya monokromatis 5. B, spektrofotometri instrumennya terbagi menjadi Spektrofotometer double beam (berkas ganda) dan Spektrofotometer single beam (berkas tunggal) 6. C, Karena Berdasarkan hukum lamber beer absorbasi maksimum yang harus di capa untuk memperkecil kesalahan pengukuran adala 0,2 - 0,8 7. A , Berdasarkan rumus A=abc, maka absortivitas yang merupaka suatu konstanta maka tidak di pengruhi oleh kosentrasi (c) namun di pengaruhi oleh suhu, pelarut, struktur molekul, dan panjang gelombang 8. B. Frekuensi 9. E, karena warna yang dapat di serap dengan interval 610- 750 nm adalah merah dengan warna komplementer hijau kebiruan 10. C. Kromofor

B. ESSAY 1. Jika %T = 71,6 maka T = 0,716

4

Soal Kimia Analisis II Kelompok III

2. Bunyi dari Hukum Lambert Beer adalah “ intensitas cahaya yang diteruskan oleh larutan zat penyerap berbanding lurus dengan tebal dan konsentrasi larutan.” 3. Penurunan intensitas cahaya 25%, maka yang dilewatkan adalah 75 % maka %T adalah 75 % atau T adalah 0,75. Persamaan Lambert-Beer

4. Karena pada panjang gelombang maksimal kepekaan terhadap perubahan absorbansi untuk setiap satuan konsentrasi adalah paling maksimal, kurva absorbansi datar dan pada kondisi tersebut Hukum Lambert Beer terpenuhi serta jika dilakukan pengukuran ulang maka akan memperkecil kesalahan dalam proses pengkuran ulang. 5. Bathokrom adalah peristiwa pergeseran kerah gelombang yang lebih panjang dari panjang gelombang awal yang disebabkan karena penggunaan pelarut polar, sedangkan hipokrom adalah peristiwa pita serapan kearah panjang gelombang yang lebih pendek dari panjang gelombang semula akibat penggunaan pelarut polar.

5

Soal Kimia Analisis II Kelompok III AAS PILIHAN GANDA 1. Metode spektroskopi didasarkan pada pinsip absorbsi cahaya oleh atom adalah …. a. Visible d. Infra Red b. UV/Vis e. Massa c. Serapan Atom 2. Spektroskopi serapan atom pertama kali digunakan pada tahun …. a. 1955 d. 1995 b. 1956 e. 1999 c. 1959 3. Berikut adalah instrumentasi dari spektrofotometer serapan atom , kecuali …. a. Sumber nyala d. Monokromator b. Blanko e. detektor c. Tempat sampel 4. Bagian instrumentasi dari spektrofotometer serapan atom yang berupa sel fotosensitif adalah … a. Sumber sinar d. detektor b. Tempat sampel e. readout c. Monokromator 5. Instrument yang digunakan untuk menyempitkan lebar pita radiasi yang sedang diperiksa adalah …. a. Sumber sinar d. detektor b. Tempat sampel e. readout c. Monokromator 6. suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai sistem pencatat hasil adalah …. a. Sumber sinar d. detektor b. Tempat sampel e. readout c. Monokromator 7. Tahap dalam sIstem pemanasan tanpa nyala pada spektrofotometri serapan atom yang membutuhkan suhu relatif rendah adalah…. a. Pengeringan d. Pengatoman b. Pengabuan e. penyubliman c. Penyabunan 8. Penambahan senyawa penyangga merupakan salah satu cara untuk mengatasi …. a. Gangguan oleh absorbansi yang disebabkan bukan oleh absorbansi atom yang dianalisis

6

Soal Kimia Analisis II Kelompok III b. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah atom yang terjadi di dalam nyala c. Gangguan oleh penyerapan non-atomik d. Gangguan yang berasal dari matriks sampel yang mana dapat mempengaruhi banyaknya sampel yang mencapai nyala e. Gangguan matriks yang lain

9. Pengendapan unsur yang dianalisis sehingga jumlah atom yang mencapai nyala menjadi lebih sedikit dari konsentrasi yang seharusnya yang terdapat dalam sampel, merupakan contoh dari …. a. Gangguan oleh absorbansi yang disebabkan bukan oleh absorbansi atom yang dianalisis b. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah atom yang terjadi di dalam nyala c. Gangguan oleh penyerapan non-atomik d. Gangguan yang berasal dari matriks sampel e. Gangguan instumentasi 10. Ionisasi atom-atom di dalam nyala merupakan contoh dari …. a. Gangguan oleh absorbansi yang disebabkan bukan oleh absorbansi atom yang dianalisis b. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah atom yang terjadi di dalam nyala c. Gangguan oleh penyerapan non-atomik d. Gangguan yang berasal dari matriks sampel yang mana dapat mempengaruhi banyaknya sampel yang mencapai nyala e. Gangguan matriks yang lain

1. 2. 3. 4. 5.

ESSAY Jelaskan secara singkat prinsip dari metode AAS! Jelaskan prinsip kerja sumber radiasi (Lampu Katoda Berongga) pada AAS dan kelebihan penggunaan sumber sinar tersebut ! Jelaskan perbedaan antara AAS dengan nyala dan AAS tanpa nyala ! Sebutkan Syarat-syarat gas yang dapat digunakan dalam atomisasi dengan nyala! Sebanyak 5,0 gram sampel kuningan yang mengandung seng dilarutkan dalam suatu asam sampai 500,0 mL . Data analisis seng dengan AAS nyala udara asetilen dan diukur pada λ 213,9 nm diperoleh data sebagai berikut: Konsentrasi 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 (ppm) Absorbansi 0,001 0,062 0,123 0,183 0,246 0,306 0,368 Jika absorbansi sampel tersebut adalah 0,179, berapakah konsentrasi seng dalam sampel kuningan tersebut?

PILIHAN GANDA

7

Soal Kimia Analisis II Kelompok III 1. C (karena metode spektroskopi UV dan Visible didasarkan pada prinsip absorbsi cahaya oleh larutan non-atomik; metode spektroskopi Infra Red menggunakan prinsip pengukuran besarnya persentranmitansi (%T) terhadap bilangan gelombang spectra; dan metode spektroskopi massa didasarkan pada pengionisasian senyawa kimia menghasilkan molekul atau fragmen. molekul dan mengukur rasio massa / muatan)

2. A (sesuai dengan referensi dalam buku 3. B (blanko adalah larutan tidak berisi analit, bukan merupakan instrument dari spektrofotometer serapan atom) 4. D (detektor merupakan bagian dari spektrofotometer serapan atom yang berupa sel fotosensitif, sehingga dapat mendeteksi sinar yang datang) 5. C (monokomator adalah alat yang berfungsi untuk menyempitkan lebar pita radiasi yang sedang diperiksa sehingga diatur untuk memantau panjang gelombang yang sedang dipancarkan oleh lampu katode rongga) 6. E (sesuai dengan namanya Read out merupakan sistem pencatatan hasil) 7. A ( 8. A ( 9. D ( 10. B (

ESSAY 1. Metode AAS berprinsip pada absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. 2. Lampu Katoda Berongga memiliki dua elektroda, satu diantaranya berbentuk silinder dan terbuat dari unsur yang sama dengan unsur yang dianalisis. Lampuini diisi dengan gas mulia bertekanan rendah, dengan pemberian tegangan padaarus tertentu, logam mulai memijar dan atom-atom logam katodanya akan teruapkan dengan pemercikkan. Atom akan tereksitasi kemudian mengemisikan radiasi padapanjang gelombang tertentu. Keuntungan penggunaan sumber sinar ini ada;ah dapat memberikan garis emisi yang tajam dari suatu unsur spesifik tertentu 3. Perbedaan antara AAS dengan nyala dan AAS tanpa nyala terletak terutama pada mekanisme pengatomannya. Pada AAS dengan nyala, Sebelum menuju nyala, sample mengalir melalui pipa kapiler dan dinebulisasi oleh aliran gas pengoksidasi sehingga menghasilkan aerosol. Kemudian, aerosol yang terbentuk bercampur dengan bahan bakar menuju ke burner. Sample yang menuju burner hanya berkisar 5-10% sedangkan sisanya (90-95%) menuju tempat pembuangan (drain). Sample yang berada pada nyala kemudian diatomisasi, dan cahaya dari lampu katode tabung dilewatkan melalui nyala. Sample yang berada pada nyala akan menyerap cahaya tersebut. Sedangkan pada AAS tanpa nyala, sejumlah sampel diambil sedikit lalu diletakkan dalam tabung grafit, kemudian tabung tersebut dipanaskan dengan sistem elektris dengan cara melewatkan arus listrik pada grafit. Akibat pemanasan ini, maka zat yang akan dianalisis berubah menjadi atom-atom netral dan pada fraksi atom ini dilewatkan suatu sinar yang berasal dari lampu katoda berongga sehingga terjadilah proses penyerapan energi sinar yang memenuhi kaidah analisis kuantitatif. 4. Syarat-syarat gas yang dapat digunakan dalam atomisasi dengan nyala:

8

Soal Kimia Analisis II Kelompok III a. Campuran gas memberikan suhu nyala yang sesuai untuk atomisasi unsur yang akan dianalisa b. Tidak berbahaya misalnya tidak mudah menimbulkan ledakan. c. Gas cukup aman, tidak beracun dan mudah dikendalikan d. Gas cukup murni dan bersih (UHP) 5. - dihitung menggunakan persaman regresi linear (x=konsentrasi, y=absorbansi), yaitu: A = 0,0122 C + 0,0007 C = (A-0,0007)/0,0122 = (0,179-0,0007)/0,0122 = 14,615 ppm

9

Soal Kimia Analisis II Kelompok III SPEKTROFOTOMETRI INFRA MERAH A. PILIHAN GANDA 1. Dasar spektrofotometer infra red di kemukakan oleh... a. Nerst

d. Beer

b. Whitney

e. lambert

c. Hooke 2. Daerah spektrum infra merah yang berada pada 4000-1300 cm-1 disebut... a. Finger print region

d. Vibrasi region

b. Functional group region

e. Absorbsi region

c. Aromatis region 3. Ada dua tipe instrumentasi spektrofotometer infra merah yaitu... a. Dispersive dan UV-VIS

d. Dispersive dan FTIR

b. Dispersive dan fluorosensi

e. Fluorosensi dan FTIR

c. Dispersive dan absorbansi 4. Unit struktur bergerak bersamaan dan tidak searah tetapi masih dalam satu bidang datar di sebut... a. Vibrasi simetris

d. Vibrasi guntingan

b. Vibrasi asimetris

e. Vibrasi goyangan

c. Vibrasi kibasan 5. Komponen spektrofotometer infra red yang berfungsi untuk mengubah sinyal radiasi menjadi sinyal listrik adalah... a. Sumber cahaya

d. Detektor

b. Monokromator

e. amplifier

c. Kompartemen sampel 6. Berdasar pada penyerapan panjang gelombang infra red , Cahaya infra red terbagi menjadi... a. 7

d. 4

b. 6

e. 3

c. 5 7. skema alat di bawah ini merupakan instrumentasi dari....

10

Soal Kimia Analisis II Kelompok III

a. FTIR b. Dispersive spektrofotometer

d. Spektrofotometer serapan atom e. Spektrofotometer massa

c. Spektrofotometer Uv vis 8. sistim optik dari Spektrofotometer IR yang didasarkan atas bekerjanya interferometer disebut sebagai sistim optik... a. FTIR b. Dispersive spektrofotometer

a. Spektrofotometer serapan atom d. Spektrofotometer massa

c. Spektrofotometer Uv vis 9. yang tidak termasuk vibrasi bengkokan adalah... a. Vibrasi Goyangan

d. Vibrasi simetris

b. Vibrasi Guntingan

e. Vibrasi Pelintiran

c. Vibrasi Kibasan

10. komponen dibawah ini disebut...

a. sumber cahaya b. monokromator prisma c. monokromataor gratting d. monokroator celah e. monokromator tegak

11

Soal Kimia Analisis II Kelompok III

B. ESSAY 1. Jelaskan mekanisme kerja spektrofotometer infra merah ! 2. Bagaiman cara mengidentifikasi gugus fungsional bahan padat (jelaskan salah satu)? 3. Sebutkan fungsi dari amplifier dalam spektrofotometer infra red! 4. Jelaskan perbedaan cara kerja dalam analisis spektrofometer infra red dengan spektrofotometer UV-VIS! 5. Jelaskan kelebihan FTIR dibandingkan dengan dispersive spektrofotometer !

12

Soal Kimia Analisis II Kelompok III JAWABAN ESSAY 1. Sinar radiasi IR sebelum menembus sampel dan refrence displit terlebih dahulu supaya pembacaan tidak lama. Setelah sinar IR displit, sinar terbagi menjadi dua arus, yaitu sinar yang menuju sampel dan sinar yang menuju larutan baku pembanding. Kemudian kedua berkas sinar tersebut masuk ke chopper sehingga keluar output sinar yang diteruskan ke monokromator. Sinar masuk melalui celah masuk atau entrance pada monokromator. Didalamnya terdapat gratting dan sinar difokuskan oleh gratting. Setelah itu sinar keluar melalui celah keluar atau extrance slit dan masuk ke alat scan frekuensi baru diteruskan ke detector. Oleh detector sinar diubah menjadi sinyal elektrik dan diperkuat oleh amplifier. Kemudian sinyal tersebut diinterpretasikan dalam bentuk spektrum infra merah dengan bantuan perangkat lunak dalam komputer. 2. a. Nujol Mull Sampel digerus dengan mortar dan pestle agar diperoleh bubuk yang halus. Dalam jumlah yang sedikit bubuk tersebut dicampur dengan Nujol agar terbentuk pasta, kemudian beberapa tetes pasta ini ditempatkan antara dua plat sodium klorida(NaCl) (plat ini tidak mengabsorbsi inframerah pada wilayah tersebut). Kemudian plat ditempatkan dalam tempat sampel pada alat spektroskopi inframerah untuk dianalisis. b. Pelet KBr Sedikit sampel padat (kira-kira 1 - 2 mg), kemudian ditambahkan bubuk KBr murni (kira-kira 200 mg) dan diaduk hingga rata. Campuran ini kemudian ditempatkan dalam cetakan dan ditekan dengan menggunakan alat tekanan mekanik. Tekanan ini dipertahankan beberapa menit, kemudian sampel (pelet KBr yang terbentuk) diambil dan kemudian ditempatkan dalam tempat sampel pada alat spektroskopi inframerah untuk dianalisis. 3. Penguat dalam sistem optik spektrofotometer IR sangat diperlukan karena sinyal radiasi IR sangat kecil atau lemah, sehingga didapatkan resolusi puncak spektrum yang baik 4. Analisis suatu senyawa menggunakan spektrofotometer infra red,

sampel

berhubungan langsung dengan sumber cahaya sedangkan dalam spektrofotometer UV-VIS sampel di letakkan d belakang monokromator 5. Kelebihannya adalah :

13

Soal Kimia Analisis II Kelompok III

14

a.

Respon cepat.

b.

Sinar mengalami perubahan dahulu baru masuk ke sampel.

c.

Lebih bagus dari spektrofotometer IR dispersive.

d.

Lebih sensitive.

e.

Sinar radiasi infra merah tidak mengganggu atau tidak terganggu.

f.

Menggunakan monokromator Pyroelectric transducer

Soal Kimia Analisis II Kelompok III SPEKTROFOTOMETRI NMR A. PILIHAN GANDA 1. Pengertian dari spektrofotometri NMR adalah a. Suatu instrumen yang digunakan menganalisa suatu sampel berdasarkan interaksi inti atom yang berputar didalam medan magnet dengan radiasi gelombang radio b. Suatu instrumen untuk menentukan stuktur senyawa organik dengan mengukur momen magnet atom hidrogen c. Suatu instrumen yang dapat menyeleksi molekul-molekul gas bermuatan berdasarkan massa atau beratnya d. Suatu metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube e. Suatu instrumen untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang 2. Salah satu proton yang biasa dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer NMR adalah a.

12 7O

b.

2 1H

c.

3 1H

d.

9 7O

e. Semua jawaban salah 3. Nilai panjang gelombang dan frekuensi yang mengakibatkan magnet inti beresonansi adalah a. 4-600 MHz dan 75-0,5 m b. 75-0,5 m dan 4-600 MHz c. 4-550 MHz dan 75-100 m d. 75-100m dan 4-550 MHz e. 4-600 MHz dan 75-0,5 cm 4. Sampel yang digunakan dalam analisis spektrofotometri NMR dalam bentuk a. Gas b. Padatan c. Larutan

15

Soal Kimia Analisis II Kelompok III d. Gas dan padatan e. Larutan, gas dan padatan 5. Senyawa pembanding yang biasa digunakan dalam sistem pengunci tipe internal adalah a. Tetrametilsilan b. Kloroform c. Etanol d. N-Heksan e. Etil asetat 6. Konsentrasi larutan sampel yang digunakan untuk NMR beresolusi tinggi adalah a. 1 % b. 5-10% c. 2-15% d. 20% e. 12% 7. Prinsip dasar dari spektrofotometri NMR adalah a. Peputaran inti-inti tertentu dalam molekul organik akibat pengaruh medan magnet yang kuat. b. Penyerapan gelombang radio oleh inti-inti tertentu dalam molekul organik, apabila molekul tersebut berada dalam medan magnet yang kuat. c. Pengarahan inti-inti tertentu dalam suatu molekul organik yang mengandung spin oleh medan magnet yang kuat. d. Penyetaraan spin dalam inti-inti suatu molekul organik akibat pengaruh medan magnet yang kuat. e. Penerusan gelombang radio oleh inti-inti tertentu dalam molekul organik, apabila molekul tersebut berada dalam medan magnet yang kuat. 8. Fenomena resonasi magnet terjadi akibat a. Inti spin netral dengan medan magnet akan menyerap energi sehingga orientasi spinnya berubah. b. Inti spin berlawanan dengan medan magnet akan menyerap energi sehingga orientasi spinnya tetap. c. Inti spin searah dengan medan magnet akan menyerap energi sehingga orientasi spinnya tetap.

16

Soal Kimia Analisis II Kelompok III d. Inti spin berlawanan dengan medan magnet akan menyerap energi sehingga orientasi spinnya berubah. e. Inti spin searah dengan medan magnet akan menyerap energi sehingga orientasi spinnya berubah. 9. Medan magnet dalam suatu inti atom dihasilkan oleh a. Proton dan neutron b. Proton dan spin c. Medan dan spin d. medan dan neutron e. Neutron dan medan 10. Instrumen NMR dibedakan menjadi a. Resolusi tinggi dan model puncak lebar b. Spektrum optis dan resolusi tinggi c. Model puncak lebar dan spektrum optis d. Spektrum optis dan oksilator frekuensi radio e. Frekuensi radio dan spektrum optis

1. ESSAY 1. Apakah kegunaan dari NMR (Nuclear Magnetik Resonance) ? 2. Jelaskan pembagian inti yang didasarkan pada jumlah proton dan neutronnya ! 3. Sebutkan perbedaan dari tipe sistem pengunci yang digunakan untuk mengatasai pengaruh fluktuasi medan magnet ! 4. Sebutkan dan jelaskan langkah-langkah cara mengintepretasi spektra NMR ! 5. Jelaskan mekanisme kerja dalam menganalisis suatu sampel menggunakan spektrofotometri NMR !

17

Soal Kimia Analisis II Kelompok III JAWABAN SPEKTROFOTOMETRI NMR A. PILIHAN GANDA 1. B. Alasan : Spektrofotometri NMR adalah Suatu metoda untuk menentukan stuktur senyawa organik dengan mengukur momen magnet atom hidrogen. 2. B. Alasan : Sebab spektrofotometri NMR hanya bisa menganalisis atom yang memiliki massa dan nomor atom ganjil seperti 1H1, 1H2, 6C13, 7N14, 8O17 dan 9F19 3. A. Alasan : Spektrofotometer resonansi inti magnetik adalah suatu instrumen yang menganalisa suatu sampel berdasarkan interaksi inti atom yang berputar di dalam medan magnet dengan radiasi gelombang radio, sehingga menyebabkan magnet inti beresonansi pada frekuensi yang bervariasi antara 4-600 MHz atau panjang gelombang 75-0,5 m. 4. C. Alasan : Karena Spektrofotometer resonansi inti magnetik menggunakan sampel yang akan dianalisis dalam bentuk larutan. 5. A. Alasan : Karena TMS identik lingkungan untuk setiap atom hidrogennya dan atom hidrogen tersebut mengalami efek perlindungan yang kuat dibandingkan senyawa organik lainnya. 6. C. Alasan : Karena sampel dalam bentuk larutan yang akan dianalisis tidak boleh terlalu kental, biasanya konsentrasi yang digunkan berkisar antara 2-15% 7. B Alasan : Prinsip dasar dari spektrofotometri NMR adalah penyerapan gelombang radio oleh inti-inti tertentu dalam molekul organik, apabila molekul tersebut berada dalam medan magnet yang kuat. 8. E Alasan : Rensonansi magnet terjadi akibat inti spin searah dengan medan magnet akan menyerap energi sehingga orientasi spinnya berubah.

18

Soal Kimia Analisis II Kelompok III 9. C Alasan : Inti atom mempunyai medan magnet yang dihasilkan oleh medan dan spinnya. 10. A Alasan : Instrumen NMR dapat berupa resolusi tinggi dan model puncak lebar.

B. ESSAY 1. NMR dapat digunakan untuk menentukan struktur dari komponen alami dan sintetik senyawa baru, kemurniaan dari suatunkomponen dan arah reaksi kimia sebagaimana hubungan komponen dalam larutan yang dapat mengalami reaksi kimia. 2. Berdasarkan jumlah proton dan neutronnya, inti dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu : a. Inti dengan spin nol, yaitu dimana inti yang jumlah neutron maupun protonnya merupakan bilangan bulat, sehingga tidak memberikan sinyal NMR. b. Inti dengan spin ½, 3/2, 5/2 dan seterusnya dengan jumlah proton dan neutronnya ganjil. c. Inti dengan spin bilangan bulat dimana jumlah neutron atau jumlah protonnya ganjil. 3. Cara mengatasi fluktuasi medan dapat dilakukan dengan sistem pengunci tipe internal dan eksternal. Pada tipe internal senyawa pembanding larut bersama-sama sampel, sedangkan pada tipe eksternal wadah antara senyawa pembanding dan senyawa sampel berada dalam tempat berbeda. 4. Langkah-langkah dalam menginterpretasi spektra NMR adalah sebagai berikut : a. Jumlah sinyal, yaitu hal yang berkaitan dengan berapa macam perbedaan dari proton yang terdapat dalam molekul b. Kedudukan sinyal, yaitu bagaimana hubungan lingkungan elektronik dari setiap proton c. Intensitas sinyal, yaitu berapa banyak proton dari setiap macam proton yang ada d. Pemecahan atau splitting sinyal menjadi beberapa puncak, yaitu bagaimana hubungan lingkungan dan proton-proton yang berdekatan 5. Mekanisme kerja analisis suatu sampel dengan spektrofotometri NMR adalah Larutan cuplikan dimasukkan ke dalam tabung berputar dalam medan magnet, lalu sejumlah radiasi pada frekuensi radio dipancarkan ke sel yang berputar dalam medan magnet.

19

Soal Kimia Analisis II Kelompok III Radiasi yang dipancarkan tersebut mengakibatkan Proton dalam senyawa akan beresonansi sambil memancarkan sejumlah energi frekuensi radio. Energi yang dipancarkan tersebut diterima oleh penerima frekuensi radio dan selanjutnya energi frekuensi radio diterima oleh detektor, yang kemudian mengamplifikasi dan mengubahnya menjadi besaran terukur. Hasil pengukuran NMR proton berupa spektra NMR proton dimana garis vertikal menunjukkan serapan sedangkan garis horizontal menunjukkan pergeseran kimia (δ, ppm),

20

Soal Kimia Analisis II Kelompok III ELEKTROKIMIA A. PILIHAN GANDA 1. Elektrokimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang… a.

Reaksi kimia

b.

Perpindahan listrik

c.

Perpindahan kimia

d.

Perpindahan antara energy listrik dan energy kimia

e.

Sel volta

2. Elektrolisis lelehan KI dengan elektroda grafit akan menghasilkan.. a.

Oksigen di anoda

b.

Logam kalium di katoda

c.

Gas hydrogen di anoda

d.

Iodium di katoda

e.

Gas oksigen di anoda

3. Logam yang dapat mencegah terjadinya korosi pada besi dengan cara proteksi katodik adalah… a.

Cu

b.

Pb

c.

Sn

d.

Mg

e.

Ag

4. Di daerah industry,udara dapat mengandung gas-gas SO2,CO2,O2,N2,CO dan H2O. pasangan gas-gas yang dapat menyebabkan terjadinya korosif adalah… a.

O2 dan N2

b.

CO dan N2

c.

CO2 dan CO

d.

SO2 dan H2O

e.

CO dan H2O

5. Menurut M.faraday,lewatnya arus 1 F mengakibatkan… a.

Hanya reduksi 1 massa ekivalenpada anoda

b.

Oksidasi 1 massa ekivalen pada katoda

c.

Oksidasi 1 massa ekivalen pada anoda dan reduksi 1 massa ekivalen pada

katoda

21

Soal Kimia Analisis II Kelompok III d.

Oksidasi pada anoda dan katoda

e.

Reduksi pada anoda dan katoda

6. Bila arus 20A dialirkan melalui leburan kriolit yang mengandung Al2O3 selama 50 menit,berapa grm Al yang terbentuk dan berappa liter gas O2 yang timbul jika diukur pada keadaan standar (STP) a.

5,60 gr dan 3,48 L

b.

5,80 gr dan 4,38 L

c.

6,60 gr dan 8,34 L

d.

8,34 gr dan 6,60 L

e.

3,48 gr dan 5,60 L

7. Elektroda pada sel elektrokimia dibagi menjadi dua yaitu… a.

Elektroda pembanding dan indicator

b.

Elektroda indicator logam dan elektroda redoks

c.

Elektroda membrane dan elektroda selektif ion

d.

Elektrod selektif ion dan elektroda membrane Kristal

e.

Elektroda membrane Kristal dan elektroda membrane liquid

8. Sel galvani atau sel volta merupakan sel elektrokimia yang menghasilkan arus listrik dan melibatkan reaksi.. a.

Reaksi redoks

b.

Reaksi dekomposisi

c.

Reaksi adisi

d.

Reaksi dehidrogenasi

e.

Reaksi solvasi

9. Larutan CaCl2 dengan electrode karbon diruang katoda terjadi reaksi… a.

2Cl¯(aq)

b.

2e¯+Ca²⁺(aq)

c.

2H₂O(l) + 2e⁻

d.

2Ca(s)

e.

2H₂O(l)

10.

Cl2(g)+ 2e¯ Ca(s) 2OH⁻(aq)+H₂(g)

Ca²⁺(aq)+2e⁻ 4H⁺(aq) + O₂(g)+4e¯

Potensial reduksi dari: Zn²⁺+2e

Zn

E°= -0,76 volt

Cu²⁺+2e

Cu

E°= -0,34 volt

Potensial sel untuk reaksi Zn+Cu²⁺

22

Zn²⁺+Cu adalah…

Soal Kimia Analisis II Kelompok III a.

-0,42 volt

b.

+0,42 volt

c.

-1,1 volt

d.

-1,25 volt

e.

+1,1 volt

B. ESSAY 1. Hitunglah massa tembaga yang dapat dibebaskan oleh arus 10 A yang dialirkan selama 965 s kedalam larutan CuSO₄.Cu diendapkan dikatode menurut persamaan berikut : Cu²⁺(aq)+2e

Cu(s)

2. Jelaskan klasifikasi sel elektrokimia berasarkan tinjauan termodinamikanya! 3. Sel volta yang ada dibuat di anode dan katode dalam tempat terpisah harus menggunakan jembatan garam.jelaskan fungsi dari jembatan garam tersebut ! 4. Jelaskan cirri-ciri mendasar dari sel galvanic! 5. Jelaskan apa yang dimaksud dengan reaksi setengah sel dan reaksi penuh pada elektrokimia dalam potensial elektroda!

23

Soal Kimia Analisis II Kelompok III Kunci Jawaban Elektrokimia A. PILIHAN GANDA 1.

Jawaban D, berdasarkan pengertian ilmu elektrokimia.

2.

Jawaban: B Grafit adalah elektroda bersifat inert. Dalam LELEHAN, logam pasti tereduksi bukan air,ingat…. Lelehan tidak terdapat air di dalamnya. Pada anoda jika elektroda inert (elektroda karbon bersifat inert) maka anion teroksidasi. pada halogen (F, Cl,Br, I) berlaku 2X- X2+ 2e Elektrolisis Larutan KI dengan elektroda inert K : K+ + e K A : 2I- I2 + 2e

3.

Jawaban: D Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au Besi lebih aman atau tidak mudah berkarat atau korosi apabila dilapisi logam di sebelah kiri besi Mg disebelah kiri besi sedangkan yang lain ( Cu, Sn, Pb, dan Ag) semua di sebelah kanan Fe pada deret volta.

4.

Jawaaban D Korosif (kerusakan oleh asam) disebabakan oleh asam, pada daerah pegunungan berapi SO2 yang bercampur air diudara mampu membentuk hujan asam, pada daerah industri CO2 akan membentuk asam jika bereaksi dengan air

5.

Jawaban C, sesuai dengan teori hukum faraday I

6.

Jawaban E

Volume gas pada keadaan STP = 22,4 L/mol

7.

Jawaban A, elektroda pada elektrokimia dibagi menjadi dua yaitu elektroda pembanding dan elektroda indicator.

24

Soal Kimia Analisis II Kelompok III 8.

Jawaban A, sebab sel galvani atau sel volta merupakan sel

elektrokimia

yang

menghasilkan arus listrik dan melibatkan reaksi reduksi dan oksidasi. 9.

Jawaban C. Elektrolisis larutan CaCl2 dengan electrode karbon di ruang katode ,terjadi reaksi karena larutan akan terurai menjadi: CaCl₂(aq)

Ca²⁺(aq) +2 Cl⁻(aq)

Pada katode dihasilkan : 2H₂O(l)+2e⁻

2OH¯(aq)+H₂(g)

Yang direduksi bukan airnya karena potensial reduksi air lebih besar dari Ca²⁺jadi reaksi yang terjadi adalah C. 10. Jawaban E. Potensial pada sel volta selalu positif maka pasti= potensial besar – potensial kecil E0sel= Ered-Eoks = + 0,34 - – 0,76 = 1,1 volt

B. ESSAY 1.

Cu²⁺(aq)+2e

Cu(s)

2.

Sel elektrokomia dibagi menjadi dua berdasarkan tinjauan termodinamikanya,yaitu sel volta(sel galvani) dan sel elektrolisis.Sel volta menggunakan reaksi spontan (ΔG0).

3.

Fungsi jembatan garam pada sel volta yaitu untuk mempertahankan kenetralan medium elektrolit tempat batang elektroda berada

4.

Ciri mendasar dari sel volta adalah menggunakan jembatan garam. Jembatan garam berupa pipa U yang diisi agar-agar yang mengandung garam kalium klorida. Sel volta terdiri dari anoda yang bermuatan negatif dan katoda yang bermuatan positif. Pada

25

Soal Kimia Analisis II Kelompok III anoda terjadi proses oksidasi, oksidasi adalah pelepasan elektron. Sedangkan pada katodanya terjadi proses reduksi, reduksi adalah penangkapan elektron. 5.

Setiap reaksi penuh dalam elektrokimia,terdiri atas gabungan dua setengah reaksi dari masing masing elektroda.potensial elktroda standar selalu mengacu pada reaksi setengah selyang ditulis sebagai reaksi reduksi.dalam reaksi setengah sel,nialai potensial elektroda ang semakin positif,maka reaksi cendrung akan semakin kuat terjadi.

26

Soal Kimia Analisis II Kelompok III SPEKTROFOTOMETRI MASSA A. PILIHAN GANDA 1. Instrumen spektrometri massa yang berfungsi mengukur nilai kuantitas dan

menyediakan data untuk menghitung kelimpuhan masing-masing ion a. Sumber ion-ion b. Massa analyzer c. Detektor d. Readout e. Reorder 2. Tahapan analisia sampel dalam spektrofotometri dimana Ion-ion tersebut dipercepat

supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang sama disebut

tahapan a. Ionisasi b. Percepatan c. Pembelokan d. Pendeteksian e. Pemutaran 3. Analisa yang biasa digunakan dalam spektrofotometri massa adalah a. Analisa kualitatif dan kuantitatif b. Analisa kualitatif saja c. Analisa kuantitatif saja d. Tidak kedua-duanya e. Semua jawaban salah 4. Massa analyzer yang dapat digunakan dalam analisis spektrofotometri massa adalah a. Sector b. Time of-flight c. Quadrupole mass filter d. Detektor e. Linear qudrupole ion trap 5. Kegunaan spektrofotometri massa adalah a. Mengetahui komposisi unsur sehingga diketahui berat dan rumus molekulnya b. Untuk analisa kualitatif maupun kuantitatif

27

Soal Kimia Analisis II Kelompok III c. Untuk penentuan struktur dari komponen permukaan padatan d. Untuk menentukan perbandingan isotop atom e. Semua jawaban benar 6. Tahapan analisa dimana atom diionisasi dengan mengambil satu atau lebih elektron dari atom untuk membentuk ion positif disebut a. Tahapan percepatan b. Tahapan ionisasi c. Tahapan pembelokan d. Tahapan pendeteksian e. Tahapan pemutaran 7. Urutan tahapan analisis dalam spektrofotometri massa adalah a. Ionisasi-percepatan-pembelokan-pendeteksian b. Percepatan-ionisasi-pendeteksian-pembelokan c. Percepatan-pendeteksian-ionisasi-pembelokan d. Pembelokan-ionisasi-percepatan-pendeteksian e. Pendeteksian-pembelokan-percepatan-ionisasi 8. Besarnya pembelokan yang dialami sebuah ion tergantung pada a. Massa ion dan muatan ion b. Muatan ion c. Percepatan ion d. Kekuatan ion e. Semua jawaban salah 9. Massa analyzer yang menggunakan medan listrik untuk meningkatkan kecepatan ion-ion melalui potensial yang sama dean mengukur waktu yang diperlukan untuk mencapai detektor adalah a. Sector b. Time of-flight c. Quadrupole mass filter d. Detektor e. Linear qudrupole ion trap 10. Karakteristik detektor dalam menganalisis muatan yang terinduksi atau arus yang dihasilakan ketika ion dilewatkan adalah a. Mass resolving power

28

Soal Kimia Analisis II Kelompok III b. Mass accuracy c. Mass range d. Speed e. Semua jawaban benar

B. ESSAY 1. Sebutkan dan jelaskan instrumen spektrofotometri massa? 2. Jelaskan prinsip dari spektrofotometri massa? 3. Sebutkan kegunaan dari spektrofotometri massa? 4. Sebutkan jenis-jenis massa analyer yang bisa digunakan dalam analisis spektrofotometri massa? 5. Sebutkan tahapan-tahapan dalam analisis sampel menggunakan spektrofotometri massa?

29

Soal Kimia Analisis II Kelompok III JAWABAN A. PILIHAN GANDA 1. C, detektor berfungsi mengukur nilai kuantitas dan menyediakan data untuk menghitung kelimpuhan masing-masing ion 2. B, tahapan percepatan adalah tahapan dimana Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang sama 3. A, spektrofotometri massa digunakan dalam analisa kualitatif dan kuantitatif 4. D, Detektor adalah Massa analyzer yang dapat digunakan dalam analisis spektrofotometri massa 5. E, sesuai dengan teori 6. B, tahapan ionisasi adalah Tahapan analisa dimana atom diionisasi dengan mengambil satu atau lebih elektron dari atom untuk membentuk ion positif 7. A, tahapannya adalah Ionisasi-percepatan-pembelokan-pendeteksian 8. A, Besarnya pembelokan yang dialami sebuah ion tergantung pada Massa ion dan muatan ion 9. C, Quadrupole mass filter adalah Massa analyzer yang menggunakan medan listrik untuk meningkatkan kecepatan ion-ion melalui potensial yang sama dean mengukur waktu yang diperlukan untuk mencapai detektor 10. E, sebab detektor yang disebutkan memiliki Karakteristik detektor dalam menganalisis muatan yang terinduksi atau arus yang dihasilakan ketika ion dilewatkan B. ESSAY 1. Instrumen spektrometri massa terbagi 3 bagian : a. Sumber ion-ion mengubah molekul sample dari fasa gas menjadi ion-ion ( memindahkan ion-ion dalam larutan menjadi fasa gas ) b. Massa analyzer memilih ion-ion berdasarkan massanya dengan menggunakan medan elektromagnetik c. Detektor : mengukur nilai kuantitas dan menyediakan data untuk menghitung kelimpuhan masing-masing ion. 2. Prinsip spektrofotometri massa adalah pengionisasian senyawa kimia menghasilkan molekul atau fragmen molekul dan mengukur rasio massa atau muatan. 3. Kegunaan Spektroskopi Massa a. Mengetahui komposisi unsur dari bahan yang dianalisa sehingga diketahui berat dan rumus molekulnya b. Mengetahui unsure senyawa baik senyawa organic maupun anorganik c. Untuk analisis kualitatif maupun kuantitatif suatu kompleks d. Untuk penentuan struktur dari komponen permukaan padatan e. Untuk menentukan perbandingan isotop atom dalam suatu sampel 4. Jenis-jenis mass analyzer 1. Sector

30

Soal Kimia Analisis II Kelompok III Sector field mass analyzer manggunakan medan magnet dan medan listrik untuk meningkatkan kecepatan partikel bermuatan dan mengukur berdasarkan rasio massa atau muatan. 2. Time-of-fligh Menggunakan medan listrik untuk meningkatkan kecepatan ion-ion melalui pokusial sama, dan mengukur waktu yang di perlukan untuk mensapai defaktor. Jika partikel mempunyai muatan sama, energy kinetik sama dan kecepatan akan bergantung pada massa nya. Ion ringan akan mencapai defaktor terlebih dahulu. 3. Quadrupole mass filter Menggunakan madan listrik yang bergerak-gerak untuk menstabilkan ion yang melewati medan rasio frekuensi ( rf ) quadrupole di buat 4 tangkai parallel. Hanya ion dalam batas mass atau muatan tertentu, tetapi nilai potensial terhadap muatan di biarkan tersapu dengan cepat. Quadrupole pertama bertindak sebagai massa filter dan quadrupole ke dua bertindak sebagai sel penumbuk dimana ion di pecah menjadi fragmen-fragmen. Fragmen yang di filter oleh quadrupole ke tiga yang selanjutnya dibiarkan melewati defector menghasilkan rumus fragmen ms/ms. 4. Three-dimensional qudrupole Ion dapat juga di keluarkan dengan metode eksitasi resonansi, dimana tegangan eksitasi penggerak tambahan dipilih sebagai elektroda dan memerangkap tegangan amplitude atau frekuensi tegangan eksitasi di keluarkan untuk membawa ion-ion dalam kondisi resonansi dan di susun menurut perbandingan massa atau muatan. 5. Linear qudrupole ion trap Sama dengan quadrupole ion trap, tapi pemerangkap ion 2 (2D)dimensi diganti dengan medan tiga dimensi ( 3 D ) 6. a. Tahap pertama : Ionisasi Atom di-ionisasi dengan „mengambil‟ satu atau lebih elektron dari atom tersebut supaya terbentuk ion positif.Ini juga berlaku untuk unsur-unsur yang biasanya membentuk ion-ion negatif (sebagai contoh, klor) atau unsur-unsur yang tidak pernah membentuk ion (sebagai contoh, argon). Spektrometer massa ini selalu bekerja hanya dengan ion positif.\ b. Tahap kedua : Percepatan Ion-ion tersebut dipercepat supaya semuanya mempunyai energi kinetik yang sama.

31

Soal Kimia Analisis II Kelompok III c. Tahap ketiga : Pembelokan Ion-ion tersebut dibelokkan dengan menggunakan medan magnet, pembelokan yang terjadi tergantung pada massa ion tersebut. Semakin ringan massanya, akan semakin dibelokan. Besarnya pembelokannya juga tergantung pada besar muatan positif ion tersebut. Dengan kata lain, semakin banyak elektron yang „diambil‟ pada tahap 1, semakin besar muatan ion tersebut, pembelokan yang terjadi akan semakin besar d. Tahap keempat : Pendeteksian Sinar-sinar ion yang melintas dalam mesin tersebut dideteksi dengan secara elektrik.

32