Bundel Soal Kimia Tpb

BUNDEL SOAL TPB

A I M I K SOAL-SOAL TPB 2002-2009 SEMERU COLLECTION

DAFTAR ISI UJIAN I KIMIA IA (KI 1111) 2003/2004 .................................................................................................................... 4 Solusi UJIAN I KIMIA IA (KI 1111) 2003/2004 .......................................................................................................... 7 UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2004/2005 ......................................................................................................... 12 Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2004/2005............................................................................................... 16 UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2005/2006 ......................................................................................................... 20 Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2005/2006............................................................................................... 24 UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2006/2007 ......................................................................................................... 28 Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2006/2007............................................................................................... 31 UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2007/2008 ......................................................................................................... 35 Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2007/2008............................................................................................... 39 UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2008/2009 ......................................................................................................... 42 Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) 2008/2009............................................................................................... 45 UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2003/2004 ........................................................................................................ 50 Solusi UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2003/2004.............................................................................................. 53 UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2004/2005 ........................................................................................................ 57 Solusi UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2004/2005.............................................................................................. 61 UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2005/2006 ........................................................................................................ 65 Solusi UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2005/2006.............................................................................................. 68 UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2006/2007 ........................................................................................................ 72 Solusi UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2006/2007.............................................................................................. 76 UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2007/2008 ........................................................................................................ 79 Solusi UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2007/2008.............................................................................................. 82 UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2008/2009 ........................................................................................................ 86 Solusi UJIAN II Kimia Dasar IA (KI 1111) 2008/2009.............................................................................................. 90 UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2003/2004 ........................................................................................................ 97 Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2003/2004............................................................................................ 101 UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2004/2005 ...................................................................................................... 106 Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2004/2005............................................................................................ 110 UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2005/2006 ...................................................................................................... 114 Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2005/2006............................................................................................ 118 UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2006/2007 ...................................................................................................... 122 Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2006/2007............................................................................................ 126

UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2007/2008 ...................................................................................................... 130 Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2007/2008............................................................................................ 134 UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2008/2009 ...................................................................................................... 137 Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2008/2009............................................................................................ 139 UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2003/2004 ..................................................................................................... 151 Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2003/2004........................................................................................... 155 UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2004/2005 ..................................................................................................... 159 Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2004/2005........................................................................................... 164 UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2005/2006 ..................................................................................................... 169 Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2005/2006.......................................................................................... 175 UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2006/2007 ..................................................................................................... 180 Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2006/2007........................................................................................... 185 UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 12112007/2008) ...................................................................................................... 190 Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2007/2008........................................................................................... 196 UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2007/2008 ..................................................................................................... 200 Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) 2007/2008........................................................................................... 205

UJIAN I KIMIA IA (KI 1111) Tahun Akademik 2003/2004 Bagian A: 25 Soal Pilihan Berganda 1.

2.

3.

4.

Senyawa alkaloid banyak digunakan untuk obat-obatan. Suatu senyawa alkaloid mengandung atom C, H, O, dan N. Jika massa molekul relatif senyawa tersebut adalah 195 dan mengandung 30% nitrogen, maka jumlah atom N dalam senyawa tersebut adalah…… A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 Perhatikan reaksi pembakaran oktana di bawah ini: 2C8H18 + 25O2 16CO2 + 18H2O Jika udara mengandung 72% N2 dan 28% O2, volume yang diperlukan untuk mengoksidasi 2 mol oktana secara sempurna (pada 0oC, 1 atm) adalah........ A. 500 L B. 1000 L C. 1500 L D. 2000 L E. 2500 L Jika metabolisme gula di dalam tubuh mengubah seluruh glukosa (C6H12O6) menjadi CO2, maka volume CO2 yang dihasilkan dari 216 gram glukosa adalah...... A. 4,4 g B. 8,8 g C. 44 g D. 158 g E. 316,8 g Suatu campuran bahan bakar roket tersusun dari 2 zat cair yaitu: hidrazin (H2O4) dan dinitrogen tetraoksida (N2O4). Apabila terjadi

kontak akan terbakar dan membentuk gas nitrogen dan uap air. Massa gas nitrogen yang terbentuk ketika 100 g N2H4 dan 200 g N2O4 dicampurkan adalah........... A. 21,7 g B. 31,2 g C. 46,8 g D. 65,1 g E. 131 g 5.

Sampel K2CO3 sebanyak 18,6 gram diolah sedemikian rupa sehingga semua karbonnya berubah menjadi senyawa K2Zn3[Fe(CN)6]2. Massa senyawa tersebut yang terbentuk adalah.......... A. 0,31 g B. 0,62 g C. 3,67 g D. 7,84 g E. 94,08 g

6.

Sebanyak 10 gram sampel bijih aluminium direaksikan dengan larutan asam klorida berlebih membentuk AlCl3 dan gas H2. Jika dalam reaksi ini dihasilkan 0,15 g gas H2, maka kadar Al dalam bijih adalah…………. A. 1,35% B. 2,70% C. 13,5% D. 27,0% E. 40,5%

7.

Silikon karbida (SiC) adalah material keramik penting yang dibuat dengan mereaksikan pasir (SiO2) dengan serbuk karbon pada suhu tinggi. Dalam reaksi ini terbentuk juga gas CO. ketika 100 kg pasir diproses dengan karbon berlebih, diperoleh 53,4 kg SiC. Persen hasil SiC dalam proses ini adalah…………

A. B. C. D. E. 8.

9.

13 % 30 % 46 % 70 % 77 %

Jumlah mol elektron valensi yang terdapat dalam 2,7 gr aluminium adalah………….. A. 0,1 mol elektron B. 0,3 mol elektron C. 0,5 mol elektron D. 1,3 mol elektron E. 1,5 mol elektron Jumlah elektron maksimum dalam suatu atom yang dapat memiliki bilangan kuantum n = 3 dan m = -1 adalah……………. A. 2 B. 4 C. 6 D. 8 E. 10

10. Suatu kation Mn+ hanya memiliki satu elektron. Garis dengan energi tertinggi pada spektrum absorbsi ion tersebut terjadi pada frekuensi 2,961 x 1026 Hz. Kation tersebut adalah………….. A. Na10+ B. O7+ C. He+ D. Li2+ E. B4+ 11. Diketahui energi ionisasi pertama untuk unsurunsur berikut dalam satuan kJ/mol: Mg(738), Al(577), Si(786), S(999), dan Cl(1256). Perkirakan energi ionisasi pertama untuk unsur P adalah…………. A. 579 B. 761 C. 947 D. 1012 E. 800 12. Suatu unsur X mempunyai energi ionisasi

pertama, kedua, ketiga, dan keempat berturutturut: 738, 1450, 7732, 10550 kJ/mol. Jika X membentuk oksida, maka rumus molekulnya adalah…………… A. X3O4 B. XO C. X2O3 D. XO2 E. X2O5 13. Logam Na disinari dengan panjang gelombang 250 nm. Jika panjang gelombang ambang logam Na = 400 nm, maka energi kinetik elektron yang dilepaskan adalah………….. A. 2,97 x 10-21 J B. 5,94 x 10-21 J C. 2,97 x 10-14 J D. 5,94 x 10-14 J E. 8,91 x 10-21 J 14. Perbandingan jari-jari ion Li2+ terhadap jari-jari ion O7+ pada tingkat dasar adalah………………. A. 3 : 8 B. 1 : 1 C. 2 : 7 D. 8 : 3 E. 7 : 2 15. Jumlah elektron yang berpasangan dengan bilangan kuantum utama = 3 untuk ion Fe2+ adalah………….. A. 2 B. 4 C. 6 D. 8 E. 10 16. Walaupun menyerap kalor sekitar 18 kJ/mol, pelarutan NaCl(s) pada suhu 25oC dan 1 atm berlangsung secara spontan. Hal ini terjadi karena pada pelarutan NaCl………………. A. ΔH > 0 B. Q = 18 kJ C. ΔS > 61 J/K D. ΔU = 0

E.

w=0

17. Suatu gas ideal dalam silinder tertutup mengalami ekspansi pada suhu tetap secara reversibel. Pernyataan berikut yang benar adalah………………… A. ΔH < 0 B. w = 0 C. ΔU < 0 D. q > 0 E. ΔU > 0

diketahui kalor penguapannya 40,7 kJ/mol, maka untuk proses tersebut: 1) q = 81,4 kJ 2) Suap – Scair = 0,22 kJ/K 3) ΔG < 0 Pernyataan di atas yang benar adalah…………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja

18. Reaksi manakah di bawah ini yang disertai dengan peningkatan entropi? A. 2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) B. N2(g) + 2O2(g) 2NO2(g) C. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) D. C(s) + O2(g) CO2(g) E. CaCO3(g) CaO(s) + CO2(g)

22. Untuk proses isobar dan isoterm, pernyataan ΔG > 0 setara dengan……………. A. ΔH > 0 B. ΔH < 0 C. ΔSsistem + ΔSlingkungan > 0 D. ΔSsistem + ΔSlingkungan < 0 E. U > 0

19. Pada tekanan 1 atm dan 25oC diketahui : - Kalor pembentukan CO2(g) = -394 kJ/mol - Kalor pembentukan H2O(l) = -283 kJ/mol - Kalor pembakaran CH4(g) = 892 kJ/mol Kalor pembentukan CH4(g) adalah………… A. -210,8 kJ/mol B. -76,7 kJ/mol C. -68,0 kJ/mol D. -62,0 kJ/mol E. -30,8 kJ/mol

23. Diketahui ΔHfo H2O2(l) = -187,6 kJ/mol dan ΔHfo H2O(l) = -258,8 kJ/mol. Pernyataan yang paling benar untuk reaksi H2O2(l) H2O(l) + ½ O2(g) adalah……………. A. ΔH > 0 B. ΔS < 0 C. Reaksi spontan hanya pada suhu tinggi D. Reaksi spontan hanya pada suhu rendah E. Reaksi selalu spontan untuk semua suhu

20. Pemampatan gas ideal secara reversibel pada suhu tetap disertai dengan: 1) Penurunan energi bebas 2) Kalor berpindah dari lingkungan ke system 3) Peningkatan entropi lingkungan Pernyataan di atas yang benar adalah…….. A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja 21. Dua mol air diuapkan pada titik didih normalnya, yaitu 100oC dan 1 atm. Jika

24. Garis ketiga pada deret Balmer merupakan panjang gelombang yang diserap untuk……………… A. Eksitasi elektron dari n = 1 ke n = 3 B. Eksitasi elektron dari n = 1 ke n = 4 C. Eksitasi elektron dari n = 2 ke n = 4 D. Eksitasi elektron dari n = 2 ke n = 5 E. Eksitasi elektron dari n = 3 ke n = 4 25. Dari data penentuan massa atom relatif (Ar) dengan metode Cannizaro, diperoleh data rapat uap relatif terhadap hidrogen dan kandungan atom Y dalam senyawa sebagai berikut:

B. C. D. E.

%Y Rapat uap Senyawa A 39 48,7 B 52 73,1 C 34 84,1 Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa massa atom relatif Y adalah………….. A. 76

57 38 19 9

Bagian B: 4 Soal Uraian 1.

Tiga mol gas hidrogen bereaksi dengan 3 mol gas klor menghasilkan asam klorida pada 25oC dan 1 atm, menurut reaksi: H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) ΔH = -184,6 kJ a. Hitung jumlah kalor yang dihasilkan pada reaksi tersebut! b. Hitung kerja yang menyertai reaksi tersebut! c. Hitung perubahan energi dalam reaksi tersebut!

2.

Sebanyak 250 mL larutan S2O32- 0,2 M bereaksi dengan Cr2O72- sesuai reaksi: Cr2O72-+ ICr3+ + I2 (suasana asam) I2 + S2O32I- + S4O62a. Setarakan reaksi di atas! b. Berapa jumlah ekivalen S2O32-? c. Hitung berapa jumlah ekivalen Cr2O72- yang diperlukan! d. Berapa gram K2Cr2O7 yang bereaksi dengan S2O32- di atas?

3.

Suatu unsur X mempunyai kalor jenis 0,0442 kal/gK. Senyawa sulfat unsur ini diketahui

mengandung 42,2% unsur X. a. Hitung Ar X kira-kira! b. Jika rumus senyawa sulfat tersebut adalah X2(SO4)y, hitunglah Y! c. Hitung Ar X yang sebenarnya! d. Tentukan rumus molekul asam senyawa sulfat tersebut! 4.

Atom dan ion berikut memiliki struktur elektron yang sama (isoelektrik): Ne, O2-, Na+. a. Tuliskan konfigurasi elektron ketiga partikel tersebut! b. Urutkan energi ionisasi pertama dan ketiga partikel tersebut, jelaskan! c. Urutkan ukuran jari-jari ketiga partikel tersebut, jelaskan! d. Unsur Ne memiliki 3 isotop: 20Ne (massa atom = 19,9924356 sma), 21Ne (massa atom = 20,9938428 sma), dan 22Ne (massa atom = 21,9913851 sma), dengan kelimpahan berturut-turut: 90,48%; 0,27%; 9,25%. Tentukan massa atom relatif Ne!

Solusi UJIAN I KIMIA IA (KI 1111) Tahun Akademik 2003/2004 Bagian A: 25 Soal Pilihan Berganda 1.

Kandungan nitrogen dalam senyawa tersebut adalah 30%, maka:

Massa N dalam alkaloid: 30% x 195 g = 58,5 g

Ar N = 14 Jumlah atom N =

2.


,
 

= 4,6875 mol x 28 g/mol = 131,25 g

4 Jawaban: D

Perhatikan reaksi yang terjadi: 2C8H18 + 25O2 16CO2 + 18H2O Mol oktana = 2 mol Mol O2 =




Jawaban: E

5.

= 1,617 g

% C dalam K2Zn3[Fe(CN)6]2 =

x 2 mol = 25 mol

20,66%

(perbandingan koefisien) Pada 0oC dan 1 atm, 1 mol gas = 22,4 L, maka: V O2 = 25 mol x 22,4 L/mol = 560 L V udara =

3.

 

x 560 L = 2000 L



  =  / 

4.

6.

Reaksi yang terjadi adalah: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 ,


Mol H2 =  /  = 0,075 mol 

Mol Al =  x 0,075 mol = 0,05 mol

(perbandingan koefisien) sehingga: W Al = n x Mr = 0,05 x 27 g/mol = 1,35 g ,
 x 100% = 13,5% % Al =

= n x Mr = 7,2 mol x 44 g/mol = 316,8 g

Mol N2 yang dihasilkan adalah 4,6875 mol w N2 = n x Mr



Jawaban: D

1,2 mol

Jawaban: E Reaksi yang terjadi pada pembakaran bahan bakar roket adalah: 2N2H4 + N2O4 3N2 + 2H2O 100 g Mol N2H4 = = 3125 mol 32 g/mol 200 g Mol N2O4 = = 2174 mol 92 g/mol Sehingga: 2N2H + N2O4 3N2 + 2H2 O 4 3,12 2,174 5 mol mol 3,12 1,562 4,687 3,12 5 5 mol 5 mol 5 mol mol 0,611 4,687 3,12 5 mol 5 mol 5 mol

100% =

7,83 g

Mol CO2 = x 1,2 mol = 7,2

W CO2

   x 

x 18,6 g

Massa senyawa tersebut = , % x 1,617 g =

Jawaban: D Reaksi yang terjadi pada pembakaran glukosa adalah: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O, maka: Mol glukosa =

Massa C dalam K2CO3 =

   

 

7.

Jawaban: C

Reaksi: SiO2 + 3C

SiC + 2CO

 

Mol SiO2 (pasir) =  /  = 1,666,67 mol

Mol SiC seharusnya = mol SiO2 (perbandingan koefisien) = 1666,67 mol W SiC seharusnya = 1666,67 mol x 40 g/mol = 66666,8 g


% hasil pada proses ini =  x 100% =

77,09%

Jawaban: E 8.

Reaksi oksidasi Aluminium adalah: Al Al3+ + 3e, 

Mol Al =  /  = 0,1 mol 

Mol valensi =  x 0,1 mol = 0,3 mol elektron

(perbandingan koefisien)

9.

Jawaban: B Konfigurasi yang mungkin dari bilangan kuantum n = 3 dan m = -1 adalah: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6         

0 -1 0 +1 -1 0 +1   2e 2eJadi jumlah maksimum elektron adalah 4 buah. Jawaban: B Berdasarkan konsep Teori Atom Bohr, didapat perhitungan: E = hv = 6,64.10-34 Js (2,961.1011 Hz) E = 19,66.10-23 0

10 .

En = A

 

19,66.10-23 = 21,8.10-19

11 .

12 .

13 .



E = 6,64.1034 x 3.108 
.#$ 

0

 

Z=3 Sesuai dengan hasil perhitungan ion yang memiliki nilai Z = 3 adalah ion Li3+ Jawaban: D 2 6 2 3 Konfigurasi 15P: 1s 2s 2p 3s 3p . Pada orbital p, elektron terisi setengah penuh. Oleh karena itu elektron bersifat lebih stabil. Karenanya lebih sulit terlepas, sehingga energi ionisasinya lebih besar. Dalam urutan unsur-unsur yang seperiode di atas, P terletak antara S dan Cl. Sekilas, energi ionisasinya berada di antara keduanya. Tetapi karena konfigurasinya demikian, maka energi ionisasinya menjadi lebih besar dari S tetapi tidak lebih tinggi dari Cl. Maka disimpulkan energi ionisasinya 1012 kJ/mol. Jawaban: D Pada soal disajikan data energi ionisasi. Data tersebut dapat digunakan untuk menentukan jumlah elektron valensi unsur X. selisih energi ionisasi ke-2 dan ke-3 sangat besar, sehingga disimpulkan bahwa unsur X memiliki 2 elektron valensi. Dasar teori adalah bahwa dibutuhkan energi yang sangat besar untuk melepas elektron yang terletak di kulit dalam sebelum elektron valensi karena sangat stabil. Sehingga disimpulkan bahwa oksidanya adalah XO. X2+ + O2XO Jawaban: B Berdasarkan teori kuantum: Ekinetik = h (v – vo)  

E = hc  

 

!

E = 2,988 x 10

14 .

% &' ( % )*#

 

=

+ , + -

Jawaban: D Konfigurasi: Fe = 1s 2s 2p 3s 3p6 3d6 Dengan demikian, visualisasi orbitalnya: 2

2

6

2

            1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 Jumlah elektron yang berpasangan = 10 Jawaban: E Proses pelarutan berlangsung spontan apabila ΔG = ΔH – TΔS bernilai negatif. Pada proses tersebut, q = ΔH, sedangkan S = 

.%/0/%123/4 5

17 .



=

2+



16 .

J

!

Jawaban: Berdasarkan konsep model Teori Atom Bohr: Pada tingkat dasar, n = 1 rn = a0

15 .

-19

 .#$

=

 6/  =  7

60,4 J/mol.K

Untuk mendapatkan reaksi spontan (ΔG bernilai negatif), ΔS haruslah lebih besar dari 60,4 J/mol.K Jawaban: C Kasus pada soal merupakan proses isoterm reversibel. Pada proses ekspansi eksoterm isoterm reversibel: ΔH = ΔU = 0 <

q = w = 8<  9:; (selalu bernilai positif) +

Disimpulkan q > 0

18 .

19 .

Jawaban: D Entropi adalah derajat ketidakteraturan molekul, makin tinggi ketidakteraturam molekul suatu spesi zat, maka semakin besar nilai entropinya. Opsi E, fasa zat yang bereaksi dari padatan menghasilkan padatan dan gas. Secara keseluruhan mengalami peningkatan entropi, karena ketidakteraturan molekul fasa gas lebih besar daripada fasa padat sehingga seikatakan mengalami peningkatan entropi. Jawaban: E Berdasarkan aplikasi hukum pertama termodinamika (termokimia), didapat

20 .

perhitungan sebagai berikut. Persamaan reaksi: C(s) + O2(g) CO2(g) ΔH = -394 J 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) ΔH = -566 J 2H2O(l) + CO2(g) CH4(g) ΔH = 892 J C(s) + 2H2(g) CH4(g) ΔH = -68 J Berdasarkan hukum Hess Jawaban: C Pada proses tersebut: ΔH = ΔU = 0

24 .

<

q = w = 8<  9:; +

21 .

Pada proses pemampatan, ΔSsistem mengalami penurunan. Menurut hukum kedua termodinamika: ΔSsistem + ΔSlingkungan > 0, oleh karena itu ΔSlingkungan meningkat. ΔG = ΔH – TΔSsistem, karena entropi sistem < 0, maka nilai energi bebas meningkat. Jawaban: E Pada proses penguapan air, terjadi reaksi kesetimbangan dengan persamaan reaksi: H2O(l) H2O(g) Untuk menguapkan 2 mol H2O dibutuhkan: q = 2 mol x 40,7 J/mol = 81,4 J Proses penguapan ini termasuk reaksi reversibel, oleh karena itu: . 5

ΔS = =

 6 =  7

25 .

218,23 J

ΔH = qrev dan ΔG = 0 (reversibel) 22 .

23 .

Jawaban: D Pernyataan ΔG > 0, pada proses isobar dan isoterm: - ΔU = ΔH = 0 - ΔG = ΔH - TΔS > 0 ΔG = 0 - TΔS > 0 TΔS < 0, sehingga ΔSsistem + ΔSlingkungan < 0 Jawaban: D Pada reaksi: H2O2(l) H2O(l) + ½O2(g) - ΔH = [(-258,8) + (½ x 0)] – [-187,6] = -97,7 - ΔS mengalami peningkatan entropi karena pada hasil reaksi, spesi yang terbentuk adalah spesi cair dan gas, sehingga secara

totalitas, derajat ketidakteraturannya meningkat, ΔS > 0 - ΔG = ΔH (negatif) – TΔS (positif)
ΔG > 0 Dari ketiga poin di atas, maka reaksi selalu spontan untuk semua suhu. Jawaban: E Garis deret Balmer teradi karena perpindahan elektron dari orbit-orbit n = 3, 4, 5, … ke orbit n = 2. Garis ke-3 pada deret Balmer merupakan panjang gelombang yang diserap untuk D dari n = 2 ke n = 5. Jawaban: D Berdasarkan eksperimen Canizaro: Mr Massa Y senyawa dalam %Y Senyawa RH (Mr = suatu Mr 2RH) A 39 78 48,7 48,7 % x 78 = 37,986 B 52 104 73,1 73,1% x 104 = 76,024 C 34 68 84,1 84,1% x 68 = 57,118 Menurut Canizaro, massa unsur dalam suatu molekul merupakan bilangan bulat yang dikalikan massa suatu atom. Kelipatan terkecil dari 76,024; 57,118; 37,987  19. Jadi dapat disimpulkan Ar Y adalah 19. Jawaban: D

Bagian B: 4 Soal Uraian 1.

a.

Hitung jumlah kalor yang dihasilkan pada

b.

c.

2.

a.

reaksi tersebut! Jumlah kalor yang dihasilkan oleh 3 mol hidrogen dan 3 mol klorin: q = 3 x (-184,6) kJ = -553,8 kJ Hitung kerja yang menyertai reaksi tersebut! w = p ΔV = Δ nRT = (2 - 2) mol x 8,314 J/mol.K x 298 K =0J
angka 2 didapat dari mol HCl dan 2 berikutnya dari jumlah mol H2 dan Cl2 Hitung perubahan energi dalam reaksi tersebut! ΔH = ΔU + w ΔU = w – ΔH = 0 - (-553,8 kJ) = 553,8 kJ
dalam reaksi tersebut, nilah ΔH = q Langkah penyetaraan reaksi (setengah sel): 1. Pisahkan oksidator dan reduktor Cr2O72Cr3+ II2 2. Setarakan jumlah atom 2II2 3. Setarakan jumlah atom O dengan menambahkan H2O di sisi yang berbeda Cr2O722Cr3+ + 7H2O 4. Setarakan jumlah atom H dengan menambahkan H+ di sisi yang berbeda Cr2O72- + 14H+ 2Cr3+ + 7H2O 5. Setarakan jumlah elektron dengan menambahkan eCr2O72- + 14H+ + 6e2Cr3+ + 7H2O 2II2 + 2e6. Setarakan koefisien elektron dan jumlahkan Cr2O72- + 14H+ + 6e2Cr3+ + 7H2O 3I2 + 6e6I+ Cr2O72- + I- + 14H+ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O Dengan cara yang sama didapat:

b.

c.

d.

I2 + 2S2O322I- + S4O62Berapa jumlah ekivalen S2O32-? 2S2O32S4O62- + 2e1 mol 2S2O32- = 2 ekivalen Mol 2S2O32- yang bereaksi = 250 mL x 0,2 M = 0,05 mol Ekivalen 2S2O32- = 0,05 x 2 = 0,1 ekivalen Hitung berapa jumlah ekivalen Cr2O72yang diperlukan! Dalam setiap reaksi, ekivalen setiap reaktan selalu sama, sehingga Ekivalen 2S2O32- = Cr2O72- = 0,1 ekivalen Berapa gram K2Cr2O7 yang bereaksi dengan S2O32- di atas? Cr2O72- + 14H+ + 6e2Cr3+ + 7H2O 1 mol K2Cr2O7 = 6 ekivalen. Ekivalen K2Cr2O7 = 0,05 maka: 

Mol K2Cr2O7 = x 0,05 = 0,00833 mol

W K2Cr2O7 = n.Mr W K2Cr2O7 = 0,00833 mol x 294 g/mol = 2,44902 g 3.

a.

Hitung Ar X kira-kira! Ar X kira-kira =

b.

, =>/7 , =>/7

Jika rumus senyawa sulfat tersebut adalah X2(SO4)y, hitunglah Y! Misalkan massa senyawa tersebut 100 g w X = 42,2 g w SO42- = 57,8 g Massa ekivalen X = 42,2 x

Valensi X =

c.

d.

4.

a.

= 144,8

, ,

2

 =
,

70,09


96 adalah Mr SO42-, sedangkan 144,8 adalah Ar kira-kira. Valensi X adalah nilai y, yaitu 2. Hitung Ar X yang sebenarnya! Ar X = massaekivalen x ekivalen = 70,09 x 2 = 140,18 g/mol Tentukan rumus molekul asam senyawa sulfat tersebut! XSO4 X2+ + SO42Tuliskan konfigurasi elektron ketiga

b.

partikel tersebut! Ketiganya memiliki jumlah elektron yang sama, yaitu sebanyak 10. Konfigurasi elektronnya adalah: 1s2 2s2 2p6 Urutkan energi ionisasi pertama dan ketiga partikel tersebut, jelaskan! Urutannya adalah: Na+ > Ne > O2Ion Na+ melepaskan elektron, menyebabkan jarak antara inti atom dan atom terluar menjadi lebih dekat di antara ketiga partikel tersebut. Gaya tarik inti yang lebih besar menyebabkan energi ionisasi untuk melepas elektron terluar menjadi paling besar. Partikel O2menangkap elektron menyebabkan jarak antar inti atom dengan elektron terluar menjadi lebih jauh sehingga gaya tarik inti

c.

d.

menjadi lebih kecil dan energi ionisasinya paling kecil. Urutkan ukuran jari-jari ketiga partikel tersebut, jelaskan! Urutan: Na+ < Ne < O2Tentukan massa atom relatif Ne! (90,48% x 19,9924356)+(0,27% x 20,9938428)+(9,25% x 21,9913851) = 20,18

UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2004/2005 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda E. 1.

2.

Bila suatu senyawa hidrokarbon dibakar dengan sempurna menghasilkan jumlah mol H2O 1,5 kali lebih besar dari mol CO2, maka senyawa hidrokarbon tersebut adalah…………….. A. C2H6 B. CH4 C. C2H2 D. C2H4 E. C3H8 2,89 g suatu logam dioksidasi dengan sempurna menghasilkan 3,78 g oksidanya. Bila kalor jenus unsur tersebut adalah 0,218 K/gK, maka massa atom relatif unsur tersebut adalah……………… A. 89,1 B. 119,2 C. 128,3 D. 136,2

144,6

3.

Hasil percobaan menunjukkan bahwa 0,586 g kalium dapat bereaksi dengan 0,48 g oksigen yang menghasilkan produk CxOy yang berupa padatan putih. Rumus molekul senyawa tersebut adalah……………… A. KO B. K2O C. KO2 D. K2O3 E. K3O2

4.

Li mempunyai 2 buah isotop yaitu 6Li dengan kelimpahan sebesar 7,5% dan massa sama dengan 6,0151 serta isotop 7Li dengan kelimpahan 92,5%. Diketahui massa atom relatif Li = 6,939. Massa isotop 7Li adalah……………… A. 6 B. 6,47

C. D. E. 5.

Kulit udang merupakan polimer dari kalsium kitina dengan massa molekul 108 g/mol. Jika kadar kalsium pada kulit udang adalah 0,001%, tentukan jumlah atom kalsium dalam satu molekul polimer tersebut! A. 1000 B. 100 C. 75 D. 25 E. 5

6.

Sebanyak 2 g campuran mengandung KOH dan Ba(OH)2 memerlukan 0,0249 ekivalen HCl untuk penetralannya, maka komposisi KOH dalam persen berat adalah……………… A. 12,2% B. 19,6% C. 25,4% D. 32,2% E. 38,7%

7.

Suatu analisis unsur menunjukkan bahwa cuplikan buckyball terdiri dari 100% karbon, dan spektrum massanya menunjukkan massa molekul 720 sma. Rumus molekul untuk buckyball adalah……………… A. 60 C B. C60 C. C D. 60C E. C-60

8.

B. C. D. E.

7 7,0139 7,5016

Kalium klorat KClO4 dapat dibuat dari reaksi KOH dan Cl2 berdasarkan serangkaian reaksi di bawah ini: 2KOH + Cl2 KCl + KClO + H2O (1) 3KClO 2KCl + KClO3 (2) 4 KClO3 3KClO4 + KCl (3) Dari 8 mol KOH akan diperoleh ………. mol KClO4 A. 0,5

9.

1 2 3 4

Pada reaksi di bawah ini: Cr2O7 + Cl2 Cr3+ + ClO3Perbandingan koefisien reaksi K2Cr2O7 dan Cl2 setelah penyetaraan adalah……………… A. 1 : 6 B. 3 : 5 C. 5 : 3 D. 5 : 6 E. 6 : 5

10. Yang berupa proses eksoterm adalah……………… A. Pembentukan ion natrium (gas) dari atom natrium (gas) B. Pemutusan ikatan H-H menjadi atomatomnya C. Pembentukan ion flourida (gas) dari atom-atomnya D. Perubahan es menjadi air E. Pembentukan ion oksigen (II) gas dari ion oksigen (I) gas 11. Kurva berikut menunjukkan perubahan energy bebas terhadap suhu. Kondisi ini ditunjukkan oleh kurva sebagai berikut:

A. B. C. D. E.

ΔH > 0 dan ΔS > 0 ΔH > 0 dan ΔS < 0 ΔH = 0 dan ΔS > 0 ΔH < 0 dan ΔS > 0 ΔH < 0 dan ΔS < 0

12. Bila suatu gas yang diekspansi secara isoterm bersifat reversibel, maka besaran yang

memiliki nilai nol adalah……………… 1) ΔH 2) ΔU 3) q 4) w Jawaban yang benar adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 dan 3 E. 4 saja

A.

B.

C. 13. Suatu reaksi N2(g) + 3H2(g) NH3(g) yang berlangsung pada suhu dan tekanan yang tetap merupakan reaksi eksoterm, maka agar reaksi dapat berlangsung spontan jika…………………. A. ΔH > 0 dan ΔS > 0 B. ΔH > 0 dan ΔS = 0 C. ΔH > 0 dan ΔS < 0 D. ΔH < 0 dan ΔS > 0 E. ΔH < 0 dan ΔS < 0 14. Dengan menggunakan data berikut: 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) (ΔHo = -114,1 kJ) 4NO2(g) + O2(g) 2N2O5(g) (ΔHo = -110,2 kJ) N2(g) + O2(g) 2NO(g) (ΔHo = 180,5 kJ) dapat dihitung entalpi pembentukan standar N2O5 (kJ/mol)adalah……………… A. - 11,3 B. 11,3 C. -22,6 D. 22,6 E. -43,8 15. Suatu larutan Ba(NO3)2 ditambahkan ke dalam larutan Na2SO4 dan menghasilkan endapan BaSO4. Jika jumlah larutan Na2SO4 tetap dan jumlah larutan Ba(NO3)2 ditambahkan terusmenerus, maka kurva yang menunjukkan hubungan massa endapan yang terbentuk (sumbu Y) dan volume Ba(NO3)2 (sumbu X) adalah………………

D.

E.

16. Peersamaan reaksi yang berhubungan dengan energi ionisasi pertama brom adalah……………… A. Br(c) Br+(g) + eB. Br(g) Br+(g) + eC. Br+(g) + eBr(g) D. ½ Br2(c) Br+(g) + eE. ½ Br2(g) Br+(g) + e17. Germanium mempunyai konfigurasi elektron [Ar] 3d 4s2 4p2. Urutan pelepasan elektron (pertama sampai dengan keempat) pada pembentukan ion Ge4- adalah……………… A. 3d 3d 3d 3d B. 3d 3d 4p 4p C. 4s 4s 4p 4p D. 4s 4s 3d 3d E. 4p 4p 4s 4s

18. Eksitasi elektron dalam atom hidrogen berikut yang menyerap gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang terbesar adalah……………… A. n = 1 dan n = 2 B. n = 2 dan n = 3 C. n = 2 dan n = 4 D. n = 3 dan n = 1 E. n = 2 dan n = 1 19. Dalam atom Argon dan pada keadaan dasar, jumlah elektron yang mempunyai bilangan kuantum m = 1 dan s = ½ adalah sebanyak………………….

A. B. C. D. E.

0 1 2 3 6

20. Perbandingan jari-jari ion O7+ terhadap jari-jari ion He+ pada tingkat dasar adalah……………… A. 1 : 1 B. 1 : 4 C. 7 : 1 D. 8 : 1 E. 16 : 1

Bagian B: 4 Soal Uraian f. 1.

Silikon karbida (SiC) dbuat dari reaksi silikon dengan karbon. Produk lain dari reaksi tersebut adalah karbon monoksida. ΔHfo (kJ/mol) S (J/molK) Silikon dioksida (s) -911 41 Silicon karbida (s) -65 17 Karbon 0 6 Karbon monoksida -111 198 a. Setarakan persamaan reaksi pembuatan silikon karbida tersebut lengkap dengan fasa masing-masing pereaksi dan hasil reaksi! b. Tulislah konfigurasi elektron atom silikon dan sebutkan golongan dan periode dalam table berkala modern! c. Tentukan sifat kemagnetan atom silikon! Jelaskan jawaban anda! d. Jika ingin mendapatkan 5 g silikon karbida, hitung jumlah minimal silikon yang diperlukan (dalam gram)! e. Dengan mengasumsikan karbon monoksida sebagai gas ideal, hitunglah volume gas tersebut yang terbentuk pada pembuatan 5 g silikon karbida pada suhu 25oC dan tekanan 1 atm!

g. h.

2.

Hitung perubahan entalpi reaksi tersebut pada keadaan standar! Hitung perubahan entropi reaksi tersebut pada keadaan standar! Berapa suhu minimal di mana reaksi akan terjadi secara spontan? (Asumsikan entalpi dan entropi bukan merupakan fungsi suhu)

Oktana (C8H18) merupakan komponen utama yang terdapat pada bensin untuk kendaraan bermotor. Dianggap bahwa hidrokarbon lainnya dapat diabakan pada proses pembakaran bensin dalam mesin mobil. Dalam laboratorium dilakukan percobaan dengan membakar 1,2 kg oktana dalam sebuah calorimeter, di mana suhu meningkat dari 25oC menjadi 33,2 oC. Diketahui bahwa Ckalorimeter adalah 837 J/K, kalor jenis air 4,18 Jg-1K-1. a. Tuliskan persamaan reaksi kimia yang berlangsung dalam mesin mobil dengan menganggap bahwa pembakaran berlagsung sempurna! b. Hitung besarnya kalor yang diserap calorimeter bom (dalam Joule)! c. Hitung besarnya kalor yang diserap oleh

d.

e.

3.

air akibat proses pembakaran oktana tersebut (dalam Joule)! Hitung besarnya kalor total yang dilepaskan ke lingkungan akibat proses pembakaran oktana tersebut (dalam kJmol-1)! Hitung pula entalpi pembakaran oktana per mol pada suhu akhir!

Jika diberikan atom X adalah Be, Na, Al, dan Ca, maka sesuaikan X (1 s/d 4) dengan atomatom tersebut (isikan dalam tabel)! 4

Data energi ionisasi (EI) dalam satuan kJ/mol dapat menunjukkan jumlah elektron valensi suatu atom. Dari data berikut, tentukan jumlah elektron valensi atom X! Jumlah X EI1 EI2 EI3 EI4 elektron valensi 1 590 1145 4900 6500 2 578 1820 2750 11600 3 899 1757 14850 21005 4 496 4560 6900 9540

Berdasarkan pengetahuan tentang hukumhukum dasar dan perkembangan teori atom, sebutkan nama ilmuwan yang pertama kali menemukan atau mengusulkan hal-hal berikut: a. Konsep inti atom b. Konsep orbit (kulit) elektron c. Perbandingan sederhana volume gas yang bereaksi d. Reaksi kimia hanya berupa pemutusan dan penggabungan atom-atom

Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2004/2005 ,

Valensi logam =
,

= 2,3

Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda

Mr logam

1.

2.

Reaksi pembakaran yang terjadi adalah: CxHy + n O2 x CO2 + ½ y H2O Perbandingan CO2 dan H2O sebesar = 1 : 1,5 = 2:3 Dengan demikian, x = 2 dan ½y = 3
y = 6 Disimpulkan bahwa hidrokarbon tersebut adalah C2H6 Jawaban: A Berdasarkan Hukum Dulong dan Petit, didapat perhitungan: Ar kira-kira =

 , 6/ 7 = , 6/7

122,94

Massa atom O pada oksida = 3,78 g – 2,89 g = 0,89 g Massa ekivalen logam = 2,89 x

 ,

= 51,955

3.

= massaekivalen x valensi = 51,955 x 2,3 = 119,2 Jawaban: B ? @A , = 

Ekivalen O

=

= 0,06 ekivalen Ekivalen O = Ekivalen K = 0,06 ekivalen Massa ekivalen K = ? A=BC>AD ,
 = ,

= 9,767

Massa ekivalen K

e- K

@E

= @A=BC>AD 

= , 

= 3,993  4

@E

= AF

4.

5.

Dengan demikian, oksida yang terbentuk: K4+ + O2KO2 Jawaban: C Perhitungan massa atom dengan berbagai kelimpahan adalah sebagai berikut: Ar Li = (% 6Li x massa 6Li) + (%7Li x massa 7Li) 6,939 = (7,5% x 6,0151) + (92,5% x massa 7Li) Massa 7Li = 7,0139 Jawaban: D Berdasarkan perhitungan % komposisi, didapat 1 mol kalsium kitian = 108 g w kalsium = 0,001% x 108 g = 103 g 1 atom kalsium = 40 g (Ar Ca) Σ Kalsium =

  =  

25 Jawaban: D

6. 7.

Jawaban: A Massa 1 atom C adalah 12 sma, maka jumlah atom C dalam 720 sma adalah: Jumlah atom C =

8.

9.

 

= 60

Buckyball merupakan suatu molekul, maka penulisannya adalah C60 Jawaban: B Berdasarka konsep molekul perhatikan alur penentuan jumlah mol komponen reaksi berikut: 2KOH + Cl2 KCl + KClO + H2O (1) 3KClO 2KCl + KClO3 (2) 4 KClO3 3KClO4 + KCl (3) Maka: Mol KClO = ½ mol KOH = ½ x 8 mol = 4 mol (1) Mol KClO4 = 1/3 mol KClO = 1/3 x 4 mol = 4/3 mol (2) Mol KClO4 = ¾ mol KClO3 = ¾ x 4/3 mol = 1 mol (3) Jadi, mol KClO4 yang dihasilkan adalah sebanyak 1 mol Jawaban: B Penentuan koefisien berdasarkan penyetaraan reaksi redoks berikut: 1. Pisahkan oksidator dan reduktor Cr2O72Cr3+ Cl2 ClO32. Setarakan jumlah atom

Cr2O722Cr3+ Cl2 2ClO33. Setarakan jumlah atom O dengan menambahkan H2O di sisi yang berbeda Cr2O722Cr3+ + 7H2O Cl2 + 6H2O 2ClO34. Setarakan jumlah atom H dengan menambahkan H+ di sisi yang berbeda Cr2O72- + 14H+ 2Cr3+ + 7H2O Cl2 + 6H2O 2ClO3- + 12H+ 5. Setarakan jumlah elektron dengan menambahkan eCr2O72- + 14H+ + 6e2Cr3+ + 7H2O Cl2 + 6H2O 2ClO3- + 12H+ + 10e6. Setarakan koefisien elektron dan jumlahkan 5Cr2O72- + 70H+ + 30e10Cr3+ + 35H2O 3Cl2 + 18H2O 6ClO3- + 36H+ + 30e5Cr2O72- + 3Cl2 + 34H+ 10Cr3+ + 16ClO3- + 17H2O Didapat perbandingan koefisien Cr2O72- dan Cl2 berturut-turut adalah 5 : 3 Jawaban: C 10. Berikut uraian dari masing-masing-masingmasing proses: Reaksi C merupakan reaksi eksoterm, dan E: karena pembentukan ion negatif melepas sejumlah energi yang disebut sebagai afinitas elektron (energi yang dilepaskan untuk menangkap elektron) Reaksi merupakan reaksi endoterm, B: karena pada proses pemutusan ikatan diperlukan sejumlah energi Reaksi merupakan reaksi endoterm, D: karena proses mencair memerlukan sejumlah energi Reaksi Merupakan reaksi endoterm, A: karena pada pembentukan ion Na+, atom Na membutuhkan sejumlah energi (energy ionisasi) Jawaban: C dan E 11. Perhatikan grafik di bawah ini:

Pada grafik di atas, ketika suhu rendah, energi Gibbs bernilai negatif, artinya tea berlangsung secara spontan. Sedangkan ketika suhu tinggi, energi Gibbsbernilai positif, artinya reaksi tersebut berlangsung sebaliknya. Reaksi akan berlangsung jika ΔG bernilai negatif. ΔG = ΔH – TΔS Agar ΔG selalu bernilai negatif, maka ΔH < 0 dan ΔS < 0 Jawaban: E 12. Pada proses isoterm reversibel, nilai besaran terkait adalah: ΔU = 0 ΔH = 0 J

q = 8J  pdV = nRT ln +

J

J J+

w = = 8J  pdV = nRT ln

ΔS =

+

K EACAELBMA > N

0

ΔG = ΔH - ΔS = 0 – T

J J+

K EACAELBMA = N

-q

Jadi besaran yang bernilai 0 adalah ΔU dan ΔH. Jawaban: B 13. Karena reaksi tersebut merupakan reaksi eksoterm, maka besaran ΔH bernilai negatif. Reaksi dikatakan spontan jika nilai besaran ΔG bernilai negatif. Karena ΔG = ΔH – TΔS, maka nilai ΔS haruslah positif. Jadi ΔH < 0 dan ΔS > 0. Jawaban: B 14. Reaksi pembentukan N2O5 adalah: 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ΔHo = -114,1 4NO2(g) + O2(g) kJ 2N2O5(g) ΔHo = -110,2 N2(g) + O2(g) kJ 2NO(g) ΔHo = 180,5 kJ N2(g) + 2 ½ O2(g) ΔHo= 11,3 kJ N2O5(g) Jawaban: B 15. Perhatikan grafik di bawah ini:

Mula-mula endapan BaSO4 meningkat seiring dengan peningkatan volume Ba(NO3)2. Kenaikan jumlah ion Ba2+ pada Ba(NO3)2 akan meningkatkan terbentuknya endapan BaSO4. Ketika mencapai titik jenuh, (ion SO4- dari Na2SO4 habis), jumlah endapan BaSO4 tetap. Jawaban: A 16. Energi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan untuk melepas satu elektron di kulit terluar dari suatu atom pada keadaan gas. Opsi yang sesuai adalah: Br(g) Br+(g) + eJawaban: B 17. Urutan pelepasan elektron dimulai dari kulit elektron di kulit terluar. Maka urutannya adalah 4p 4p 4s 4s Jawaban: E 18. Perhitungan untuk menentukan panjang gelombang adalah: λ=R

 +



  

!

Setelah memasukkan angka-angka dari opsi yang diberikan, nilai opsi B merupakan yang paling besar yaitu λ =


O

Jawaban: B 19 Unsur argon memiliki nomor atom 18, sehingga konfigurasi elektron unsur argon adalah: 2 2 6 2 6 18Ar = 1s 2s 2p 3s 3p 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6          0 0 -1 0 +1 0 -1 0 +1   Total ada 2 elektron Berdasarkan visualisasi orbital di atas, disimpulkan bahwa jumlah elektron yang mempunyai bilangan m =1 dan s = ½ adalah sebanyak 2 elektron. Jawaban: C 20. Berdasarkan konsep model atom Bohr, didapat

Jawaban: B

perhitungan sebagai berikut: Perhitungan jari-jari ion: r = a0 PQ*( PR/(

 

=

+ + 

ST

ST

=¼

Disimpulkan perbandingan jari-jari ion O7+ terhadap jari-jari ion He+ pada tingkat dasar adalah 1 : 4

Bagian B : 4 Soal Uraian f. 1 .

a. b.

c.

d.

Persamaan reaksi: SiO2(s) + 3C(s) SiC(s) + 2CO(g) Konfigurasi elektron atom silikon serta golongan dan periode dalam table berkala modern: 2 2 6 2 2 14Si = 1s 2s 2p 3s 3p
golongan 14, periode 3 Sifat kemagnetan atom silikon: Perhatikan orbital 3p2   Terdapat 2 elektron tidak berpasangan. Maka besar momen mahgnet:

μ = Un n W 2 = U2 2 W 2 = 2,828 bersifat paramagnetic degan besar kemagnetan 8,828. Reaksi: SiO2(s) + 3C(s) SiC(s) + 2CO(g) Jika ingin mendapatkan 5 g silikon karbida, jumlah minimal silikon yang diperlukan:


Mol SiC =  = 0,125 mol

e.

Mol SiO2 = mol SiC = 0,125 mol Gram SiO2 = 0,0125 mo x 60 g/mol = 7,5 g Volume CO yang terbentuk pada pembuatan 5 g silikon karbida pada suhu 25oC dan tekanan 1 atm adalah  

g.

h.

qr

_`ab

 >c

 6/  =   6/ 7

1733,33 K

Suhu minimal agar reaksi terjadi secara spontan adalah 1733,33 K

2 .

a.

Persamaan reaksi jika pembakaran berlagsung sempurna: C8H18 +

b.

c.

Gas ideal: pV = nRT VCO = Y5

=

deΔHh SiOk W 2 eΔHh Ck n ΔH = [2 (-111) + (-65)] – [(-911) + 2 (0)] = 624 kJ/mol Perubahan entropi reaksi tersebut pada keadaan standar: ΔS = o2 ΔS CO W ΔS SiC p oΔS SiO W 2 ΔS C p ΔS = [2(198) + (17)] – [(41) + 2 (6)] = 360 J/molK Diasumsikan entalpi dan entropi bukan merupakan fungsi suhu. T = qs =

Mol CO = mol SiC = 0,25 mol

Z \]^_ [  7 ,
 [ ,

= 6,109 L Perubahan entalpi reaksi tersebut pada keadaan standar: ΔH = d2 eΔHh COk W eΔHh SiCk n -

d.




O2

8CO2 + 9H2O

Kalor yang diserap kalorimeter bom: qC = Ckalorimeter x ΔT = 837 J/K x (33,20 – 25,00) K = 6863,4 J Kalor yang diserap oleh air akibat proses pembakaran oktana qA = m . c . ΔT = 1200 g x 4,18 J/gK x (33,20 – 25,00) K = 41131,2 J Kalor total yang dilepaskan ke lingkungan akibat proses pembakaran oktana:

e.

K

t = ΔH = 

3 .

X

elektron selanjutnya, maka dari itu energi ionisasi selanjutnya besar. Perhatikan poin 1 dan 3. Konfigurasi: 4Be = 1s2 2s2 dan 20Ca = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2. Konfigurasinya sama-sama berakhir di ns2, dan elektronnya menjadi stabil. Tetapi karena jarijari Be lebih kecil, Be memiliki gaya tarik inti yang lebih besar sehingga energi ionisasinya juga lebih besar dari Ca.

qR = qC + qA = 6863,4 J + 41131,2 J = 47,9946 kJ Entalpi pembakaran oktana per mol pada suhu akhir:

EI1

EI2

, =6



+TT u ! ++v u/_`a

EI3

= 4,5595 kJ/mol

EI4

Jumlah elektro n valensi

X =

59 114 4900 6500 2 Ca 0 5 57 182 1160 2 2750 3 Al 8 0 0 89 175 1485 2100 3 2 Be 9 7 0 5 49 456 N 4 6900 9540 1 6 0 a Penentuan jumlah elektron valensi dilakukan dengan cara melihat selisih energi ionisasi antar intinya. Jika semua elektron valensi terlepas, maka konfigurasinya akan menyerupai gas mulia, sehingga akan sangat sulit melepas

4 .

1

a.

Konsep inti atom: Rutherford

b. c.

Konsep orbit (kulit) elektron: Neils Bohr Perbandingan sederhana volume gas yang bereaksi: Avogadro Reaksi kimia hanya berupa pemutusan dan penggabungan atom-atom: Dalton

d.

UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2005/2006 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

Na2CO3.NaHCO3.2H2O dan massa molar 226 g/mol. Banyaknya CaCl2 yang diperlukan untuk mengubah semua ion karbonat (CO32-) yang terdapat di dalam 11,3 g mineral tersebut menjadi C a2CO3 adalah……………… A. 5,9 g B. 7,9 g C. 11,1 g D. 14,9 g E. 17,2 g

Untuk mendapatkan massa atom relatif yang akurat dari suatu unsur logam, diperlukan data…………… A. Berat jenis dan kalor jenis B. Berat jenis dan massa ekivalen C. Kalor jenis dan banyaknya unsur tersebut yang dapat bereaksi dengan 8 g oksigen D. Rapat uap dan massa ekivalen E. Rapat uap dan banyaknya unsur tersebut yang dapat bereaksi dengan 8 g oksigen 3.

2.

Suatu mineral memiliki suatu rumus molekul

Sampel garam karbonat (MCO3) sebanyak 1,871 g dipanaskan sehingga terdekomposisi

menjadi oksidanya (MO) dan 0,656 g gas CO2, sesuai reaksi berikut: MCO3(s) MO(s) + CO2(s) Massa atom relatif logam M adalah……………… A. 40,1 B. 50,9 C. 54,9 D. 63,5 E. 65,5 4.

5.

6.

Pernyataan berikut yang sesuai dengan model atom Rutherford adalah……………… A. Elektron mengelilingi inti atom dengan momentum yang merupakan kelipatan dari h/2π B. Jari-jari atom sekitar 10.000 kali jari-jari inti atom C. Massa atom terdistribusi secara merata pada seluruh bangian atom D. Proton dan elektron menyebar secara merata di dalam inti atom E. Elektron dapat mengelilingi inti pada sembarang lintasan tanpa memancarkan energi Konfigurasi elektron di tinkat dasar dari ion Zn yang bermuatan +3 dalam fasa uap adalah……………… A. [Ar] 3d9 4s0 B. [Ar] 3d7 4s2 C. [Ar] 3d4 4s1 D. [Ar] 3d6 4s2 E. [Ar] 3d5 4s1 Diboran (B2H6) dapat dsintesis melalui reaksi: 3NaBH4 + 4Bf3 3NaBf4 + 2B2H6 Jika % hasil reaksi ini adalah sebesar 70%, maka banyaknya NaBH4 yang harus direaksikan dengan BF3 berlebih untuk mendapatkan 5,52 g diboran adalah……………… A. 5,56 g B. 7,94 g C. 9,43 g D. 12,87 g E. 16,2 g

7.

Gas beracun asam sianida (HCN) dihasilkan dari reaksi antara ammonia (NH3) dengan metana (CH4) pada tekanan tinggi. Reaksi ini juga menghasilkan gas hidrogen. Banyaknya gas HCN yang terbentuk jika 5 L gas metana direaksikan dengan 2 L gas ammonia adalah……………… A. 2 L B. 3 L C. 4 L D. 5 L E. 6 L

8.

Reaksi antara ion oksalat dan ion permanganat dalam larutan asam adalah: C2O42- + MnO4Mn2+ + CO2 Koefisien reaksi untuk C2O42- dan MnO4- dalam reaksi yang telah setara, berturut-turut adalah……………… A. 5 dan 2 B. 2 dan 16 C. 5 dan 1 D. 5 dan 10 E. 5 dan 8

9.

Dari reaksi berikut: 1) Ba(OH)2(s) + 2HCl(aq) BaCl2(s) + 2H2O(l) 2) Ca(s) + 2H2O(l) Ca(OH)2(aq) + H2(g) 3) 2Ca(s) + O2(g) 2CaO(s) 4) 4Fe(OH)2(s) + 2H2O(l) + O2(g) 4Fe(OH)3(aq) Yang merupakan reaksi redoks adalah……………… A. 1, 2, 3, dan 4 B. 1, 2, dan 3 C. 2, 3, dan 4 D. 3 saja E. 4 saja

10. Set bilangan kuantum (n, l, m, s) yang dibolehkan untuk sebuah elektron di dalam suatu atom adalah……………… A. 1, 0, 0, -½ B. 1, 1, 0, +½

C. D. E.

2, 1, 2, +½ 3, 2, -2, 0 3, -2, 0, -½

11. Urutan yang benar sesuai dengan kenaikan energi ionisasi pertama untuk ketiga unsure berikut adalah……………… A. Li, B, Be B. B, Be, Li C. Be, Li, B D. Li, Be, B E. B, Li, Be 12. Atom mirip hidrogen yang memiliki jari-jari lintasan keempat yang sama dengan jari-jari lintasan kedua Li2+ adalah……………… A. He+ B. F8+ C. Na10+ D. Mg11+ E. Ca19+ 13. Analisis gas Cl dengan alat spektrofotometer massa menghasilkan 3 massa molekul yaitu 70, 72, dan 74. Di dalam table berkala diketahui bahwa massa atom relatif Cl adalah 35,5. Isotop Cl yang ada di alam berikut perbandingan kelimpahannya adalah A. 35Cl : 37Cl = 1 : 1 B. 35Cl : 36Cl = 1 : 1 C. 35Cl : 37Cl = 1 : 2 D. 35Cl : 37Cl = 3 : 1 E. 35Cl : 37Cl = 1 : 3 14. Titik didih suatu senyawa yang memiliki ΔHuap = 59,0 kJ/mol dan ΔS = 93,65 J/molK adalah……………… A. 375oC B. 630oC C. 1314oC D. 1587oC E. 1725oC 15. Reaksi pembakaran seng sulfide dan perubahan entalpinya yang dinyatakan sebagai

berikut: 2ZnS(s) + 3O2(g) 2ZnO(s) + 2SO2(g) ΔH = -879 kJ Kalor yang terlibat dalam pembakaran 4,9 g ZnS menurut reaksi tersebut pada tekanan tetap adalah……………… A. 22 kJ B. 44 kJ C. 66 kJ D. 77 kJ E. 122 kJ 16. Hidrazin cair N2H4 sering dipakai sebagai bahan bakar roket. Dari perubahan entalpi reaksi pembakaran berikut: ½N2(g) + O2(g) NO2(g) ΔH = a H2(g) + ½O2(g) H2O(g) ΔH = b N2H4(l) + 3O2(g) 2NO2(g) + 2H2O(g) ΔH = c o maka ΔHf hidrazin adalah……………… A. 2 (a + b) + c B. 2 (a + b) - c C. a + b - c D. 2a - b - c E. 2a - c -2b 17. Penguraian 1 mol padatan CaCO3 menjadi padatan CaO dan CO2 pada 1 atm dan 298 K memerlukan kalor sebesar 177,8 kJ. Perubahan energi dalam (ΔU) reaksi penguraian ini adalah……………… A. 175,3 kJ B. -175,3 kJ C. 177,8 kJ D. -177,8 kJ E. 0 18. Senyawa oksigen difluorida sangat reaktif, menghasilkan gas oksigen dan asam fluoride jika direaksikan dengan air: OF2(g) + H2O(g) O2(g) + 2HF(g) ΔH = -318 kJ Jika diketahui energi ikatan O-H, O=O, dan H-F berturut-turut 463, 498, dan 565 kJ/mol, maka energi disosiasi ikatan O-F pada OF2 adalah……………… A. 192 kJ/mol

B. C. D. E.

231 kJ/mol 367 kJ/mol 465 kJ/mol 542 kJ/mol

19. Sejumlah 9,2 g etanol dipanaskan pada 1 atm dan 25oC sehingga berubah menjadi uapnya pada 78,3oC. kalor jenis rata-rata etanol adalah 113 J/molK, kalor penguapan etanol 39,3 kJ/mol, dan titik didih normal etanol adalah 78,3oC pada 1 atm. Perubahan entropi pada proses tersebut adalah……………… A. 9,7 J/K B. 12,3 J/K C. 17,8 J/K D. 26,1 J/K

E.

31,4 J/K

20. Diketahui data energi ionisasi pertama sampai energi ionisasi keempat untuk logam M berturut-turut: 590, 1145, 4942, dan 6466 kJ/mol. Jika logam M membentuk garam klorida, maka rumus empiris garam tersebut adalah……………… A. MCl B. MCl2 C. MCl3 D. M2Cl3 E. MCl4

Bagian B: 4 Soal Uraian e. f. 1.

2.

Pada minuman ringan tanpa karbonat asam sitrat (H3C6H5O7) yang jumlahnya tidak diketahui, asam sitrat bereaksi dengan NaOH sesuai dengan persamaan berikut: H3C6H5O7(aq) + 3NaOH(aq) Na3C6H5O7(aq) + 3H2O(l) Jika 100 mL minuman tersebut memerlukan 0,34 mmol NaOH untuk menetralkan semua asam sitrat yang ada, a. Hitung ekivalen NaOH yang diperlukan! b. Hitung jumlah mol asam sitrat yang ada dalam 100 mL minuman tersebut! c. Hitung massa asam sitrat yang terdapat dalam 100 mL minuman tersebut! Gas ideal monoatomik sebanyak 2 mol berada pada tekanan 3 atm dan 350 K. Gas tersebut kemudian diekspansi secara reversibel dan isoterm sampai volumenya menjadi 2 kali lipat volume awal. a. Hitung ΔU proses tersebut! b. Hitung w proses tersebut! c. Hitung q proses tersebut! d. Hitung ΔH proses tersebut!

Hitung perubahan entropi proses tersebut! Hitung ΔG proses tersebut!

3.

Perhatikan reaksi pembentukan N2O5(s) berikut: 2NO2(g) + ½O2(g) N2O5(g) o Untuk reaksi ini, ΔH = -55,1 kJ, ΔSo = -227 J/K, ΔHfo NO2(g) = 33,2 kJ/mol, So NO2(g) = 239,7 J/molK, dan So O2 = 205,1 J/molK. a. Hitung kalor yang dihasilkan pada reaksi tersebut jika 11,5 g NO2 telah bereaksi! b. Hitung ΔHfo dari N2O5(g)! c. Hitung So N2O5(g)! d. Hitung ΔGo reaksi tersebut pada 25oC! e. Dengan menganggap ΔH dan ΔS reaksi tersebut tidak berubah terhadap suhu, jelaskan perubahan kespontanan reaksi tersebut terhadap kenaikan suhu!

4.

Sisa dari Supernova E0102-72 yang berjarak 200.000 tahun cahaya dari Bumi, diketahui memiliki kandungan oksigen milyaran kali lebih banyak daripada kandungan oksigen di Bumi. Karena suhu yang sangat tinggi (jutaan K), atom oksigen dalam supernova tersebut mengalami ionisasi berkali-kali sehingga terjadi spesi yang mirip atom H(O7+). Keberadaan ion ini

panjang gelombang 1,2 x 10-9 m. Tentukan nama unsur tersebut!

terdeteksi dari garis Lyman-nya yang spesifik (transisi dari n = 2 ke n = 1) a. Hitung panjang gelombang garis Lyman ion O7+ tersebut! b. Unsur lain dalam keadaan serupa hidrogen yang juga terdapat pada supernova tersebut memiliki garis Lyman dengan

Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2005/2006 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

2.

Dengan menggunakan Hukum Dulong dan Petit didapat massa atom relatif kira-kira dari suatu unsur. Kemudian dengan mereaksikan dengan 1 ekivalen oksigen (8 g) didapat massa atom relatif yang sebenarnya. Cara ini paling sederhana dan tepat. Jawaban: C Reaksi yang terjadi pada mineral adalah: Na2CO3.NaHCO3.2H2O + 4CaCl2 4CaCO3 + 6NaCl + 2HCl + 4H2O Berdasarkan reaksi di atas: , w z 0,05 }~  w/x y  mol CaCl2 = mol mineral (perbandingan 

, w

Mr MCO3 = , x y = 65,5 g/mol

4.

5.

n mineral =

koefisien)  

6.

= x 0,05 mol = 0,1 mol

3.

g CaCl2 = 0,1 mol z 111 g/mol = 11,1 g Jawaban: C Reaksi dekomposisi: MCO3(s) MO(s) + CO2(s) Berdasarkan persamaan di atas: Mol CO2 =

,
w  w/x y

Mol diboran =

z 0,0149 }~

Mol MCO3= mol CO2 (perbandingan koefisien) = 0,0149 mol w M dalam MCO3 = w MCO3 – n.Mr MCO3 = 1,871 g – (0,0149 mol x(M +12 + 3 (16)) = 0,977 g

Jawaban: E Berdasarkan hamburan Rutherford, dapat disimpulkan bahwa inti memiliki ukuran yang sangat kecil dibandingkan dengan ukuran atom. Jawaban: B Nomor atom Zn = 30. Karena bermuatan +3, terbentuk ion Zn3+ yang melepaskan 3 buah elektron sehingga elektron total menjadi 27. Sehingga konfigurasinya: 3+ 2 2 6 2 6 9 0 9 30Zn = 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s atau [Ar] 3d 4s0 Jawaban: A 70% hasil = 5,52 g
100% hasil = 7,885 g (hasil yang seharusnya didapat) Reaksi sintesis: 3NaBH4 + 4BF3 3NaBF4 + 2B2H6 Berdasarkan persamaan reaksi di atas:

7.

,
w  w/x y

z 0,28 }~

Mol NaBH4 = 3/2 mol diboran (perbandingan koefisien) = 0,42 mol w NaBH4 = n. Mr NaBH4 = 0,42 mol x 38 g/mol =15,96 g Jawaban: E Persamaan reaksi pembentukan gas HCN adalah

8.

9.

10.

3, -2, 0, -½
tidak boleh, karena tidak ada i = -2 Jawaban: A 11. Ketiga 25nergy tersebut terletak dalam 1 periode kedua: Li, Be, B, C, N, O, F, Ne. Di dalam 1 periode, semakin ke kanan, jari-jari atommakin kecil, akibatnya gaya tarik inti terhadap elektron semakin besar, sehingga 25nergy ionisasi (25nergy yang dibutuhkan untuk melepas 1 elektron di kulit terluar dalam keadaan gas) semakin besar. Urutannya: Li < Be < B < C < N < O < F < Ne. Logika sederhananya demikian, akan tetapi Be dan N memiliki konfigurasi elektron penuh (Be: 1s2 2s2) dan ½ penuh (N: 1s2 2s2 2p3) yang menyebabkan elektron valensinya cenderung lebih stabil, sehingga 25nergy ionisasinya relative lebih besar, sehingga urutan kenaikan 25nergy ionisasinya adalah Li < Be > B < C < N > O < F < Ne. Jawaban: A 12. Berdasarkan teori atom Bohr: Untuk Li: ˆ  2 4 z z ‡z 3 3 ‰ Atom yang mirip adalah Mg11+: ˆ  4 4 z z ‡z 12 3 ‰ Jawaban: D 13. Perlu diketahui bahwa kelimpahan 36Cl sangat kecil dan pengaruhnya terhadap Ar Cl sangat kecil, sehingga bisa dikatakan Cl hanya memiliki 2 isotop: 35Cl dan 37Cl. Berdasarkan perhitungan kelimpahan isotop: 35,5 = (x[35]) + ([1 - x][37]) X = (35Cl) = 0,75
(37Cl) = 0,25 35 Cl : 37Cl = 3 : 1 Jawaban: D  F   F F    m: † … „ 14. Proses pendidihan merupakan proses s :  = + ½,  = - ½ reversibel pada suhu tetap (isoterm reversibel). Berdasarkan hukum Analisis opsi: termodinamika yang kedua, didapat: A. 1, 0, 0, -½
1s2 = boleh 59000 ΔH z 630K ŒTz ΔS z B. 1, 1, 0, +½
1p2 = tidak boleh 93,65 T C. 2, 1, 2, +½
2p5 = tidak boleh, karena tidak ada m = +2 630 K = 357oC D. 3, 2, -2, 0
3d = tidak ada, karena tidak ada s = 0 Jawaban: A

HCN + 3H2 CH4 + NH3 Berdasarkan hipotesis Avogadro, gas-gas yang memiliki volume sama, jumlah molekul gas juga akan sama. Dengan demikian, gas-gas yang tersebut memiliki jumlah mol yang sama. Reaksi pembentukan HCN: CH4 + NH3 HCN + 3H2 5L 2L 2L 2L 2L 6L Jawaban: Penentuan koefisien masing-masing komponen reaksi dilakukan dengan cara penyetaraan reaksi redoks. Reaksi setengah sel: 5CO2O4210CO2 + 10e2Mn2+ + 8H2O 2MnO4- + 16H+ + 10e2MnO4- + 5CO2O42- + 16H+ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O Jadi koefisien reaksi untuk CO2O42- dan MnO4adalah 5 dan 2 Jawaban: A Cirri reaksi redoks adalah terjadinya bilangan oksidasi pada reaktan yang beraksi. Pereaksi akan mengalami reduksi dan oksidasi. Perhatikan reaksi (1) Ba pada sebelah kiri memiliki biloks sebesar 2+, sedangkan pada sebelah kanan (produk) juga memiliki biloks yang sama. Hal yang sama terjadi pada ion H+, Cl-, dan OH-. Reaksi tersebut disebut sebagai reaksi metatesis. Pada 2, 3, dan 4, masingmasing pereaksi mengalami perubahan bilangan oksidasi. Jawaban: C Bilangan kuantum: n : n1 = 2, n2 = 2, n3 = 3, n4 = 4 l : s = 0, p = 2, d = 3, f = 4

E.

15.

Perhatikan persamaan reaksi berikut: 2ZnS(s) + 3O2(g) 2ZnO(s) + 2SO2(g) ΔH = -879 kJ Makna dari persamaan reaksi tersebut: - ΔH bersifat negatif menandakan reaksi eksoterm, di mana pada reaksi tersebut dikeluarkan panas sebesar ΔH - Koefisien ZnS berjumlah 2 yang menandakan bahwa panas yang dihasilkan dari pembakaran 2 mol ZnS berjumlah 879 kJ Jika ZnS sebanyak 4,9 g dibakar: Mol ZnS =

16.

17.

18.

,  = , / 

19.

5

ΔS1 = Cp ln 5 

ΔS2 = 5

0,05 mol

q = -439,5 kJ/mol x 0,05 mol = -21,975 kJ Jawaban: A 0 ΔHf hidrazin adalah pembentukan 1 mol hidrazin dari unsur-unsurnya. reaksi pembentukan hidrazin adalah: N2(g) + 2H2(g) N2H4(l) Dengan menggunakan reaksi-reaksi di atas, berdasarkan Hukum Hess didapat: 2NO2(g) + 2H2O(g) N2H4(l) + 3O2(g) ΔH = -c N2(g) + 2O2(g) 2NO2(g) ΔH = 2a 2H2O(g) ΔH = 2b 2H2(g) + O2(g) N2H4(l) ΔH = 2a + 2b - c N2(g) + 2H2(g) Jawaban: B Perhitungan energi dalam: ΔU = q + w Reaksi penguaraian memerlukan kalor, sehingga: q = 117,8 kJ reaksi pada beda fasa dan volume tak hingga, sehingga: w = - nRT = (1)(8,314)(298) = 2,48 kJ Maka: ΔU = 117,8 + (-2,48) = 175,32 kJ Jawaban: A Berdasarkan hukum pertama termodinamika didapat: ΔH = ([O=O] + 2[H-F]) – (2[O-F]) + (2[H-O]) -318 = (2[O-F] + 2[463]) – ([498] + 2[565]) [O-F] = 192 kJ

Jawaban: A Perhatikan mekanisme penguapan etanol berikut:

ΔS = ΔS1 + ΔS2 5  = Cp ln 5 + 5

= 113 ln

 ,   + , 


= 113,03 J/k 20.

Jawaban: Untuk menentukan rumus empiris garam klorida M, harus diketahui terlebih dahulu elektron valensi logam. Dari data energi ionisasi, bisa dilihat perbedaan energi ionisasi ke-1 sampai ke-4. Ketika semua elektron valensi lepas, konfigurasi elektron menjadi stabil, akibatnya energi ionisasi selanjutnya sangat besar. Dari data, energi ionisasi ke-2 dan ke- selisihnya besar sehingga disimpulkan elektron valensi m = 2. Maka: MCl2 M2+ + ClJawaban: B

Bagian B: 4 Soal Uraian 1.

a.

b.

c.

2.

0 E. ΔH > 0, ΔG = 0, ΔS > 0 12. Suatu sistem gas dipanaskan dengan menerima kalor sebesar 200 J untuk melakukan kerja sebesar 160 J. Perubahan energi dalam system tersebut adalah……………… A. 360 J B. 200 J C. 160 J D. 40 J E. -40 J 13. Bila diketahui kalor pembakaran standar gas metana (CH4), CO2(g), dan H2O(l) berturut-turut adalah -212, -94, dan -68,3 kkal/mol, maka kalor pembakaran gas metana tersebut adalah……………… A. -49,7 kkal/mol B. -18,6 kkal/mol C. 18,6 kkal/mol D. 49,7 kkal/mol

E.

169,4 kkal/mol

B. 14. Sebanyak 34,2 g balok aluminium suhunya dinaikkan dari 22,3oC menjadi 27,7oC dengan cara menambahkan kalor sebanyak 166 J ke dalamnya. Berapakah kalor jenis aluminium dalam J/gK? A. 31,0 B. 26,0 C. 1,00 D. 0,90 E. 0,18 15. Diketahui entalpi reaksi 2P(s) + 3Cl2(g) 2PCl3(g) adalah ΔH = -574 kJ, dan reaksi 2P(s) + 5Cl2(g) PCl5(g) adalah ΔH = -887 kJ, hitung entalpi untuk reaksi PCl3(g) + Cl2 PCl5(l) A. -157 kJ B. -313 kJ C. -1461 kJ D. 1461 kJ E. 222 kJ 16. Berdasarkan teori atom Bohr, perbandingan energi kulit elektron tingkat kedua ion Li2+ dan energi kulit elektron tingkat kedua ion B4+ adalah……………….. A. 1 : 4 B. 2 : 9 C. 3 : 5 D. 9 : 16 E. 9 : 25 17. Di antara pernyataan di bawah ini, manakah yang tidak benar? A. Model atom Bohr didasarkan kepada teori kuantisasi energi yang dikemukakan oleh

C. D.

E.

Plank Teori atom Bohr berhasil menjelaskan spectrum aton hidrogen Penemuan inti atom oleh Rutherford mendorong lahirnya model atom Bohr Teori Schrodinger menggambarkan selektron bergerak mengelilingi inti dalam lintasan berbentuk orbit Lyman, Balmer, Paschen, dam Bracket adalah penemu spektrum atom hidrogen

18. Bilangan kuantum magnetik dari orbital 4d adalah……………… A. 0, +1 B. 0, +1, +2 C. 0, +1, +2, +3 D. 0, +1, +2, +3, +4 E. 0, +1, +2, +3, +4, +5

19. Konfigurasi elekrton pada tingkat dasar dari logam Cu dalam fasa uap adalah……………… A. [Ar] 3d9 4s2 B. [Ar] 3d10 4s1 C. [Ar] 3d4 4s1 D. [Ar] 3d6 4s2 E. [Ar] 3d5 4s1 20. Energi ionisasi unsur X (dalam kJ/mol) berturut-turut adalah 495,5; 4560; 6900; 13400; 16600; dan 20120. Jika unsur X tersebut bereaksi dengan klor, maka senyawa yang akan terbentuk adalah……………… A. XCl B. XCl2 C. XCl3 D. XCl5 E. X2Cl

Bagian B: 5 Soal Uraian a. 1.

Pembakaran 1,426 g senyawa organic yang hanya mengandung karbon, hidrogen, dan oksigen, menghasilkan 1,394 g karbon dioksida dan 0,2855 g air.

b. c.

Hitung mol karbon dioksida dan mol air hasil pembakaran tersebut! Hitung massa (gram) karbon dan hidrogen dalam sampel asal! Tentukan rumus molekul senyawa tersebut

jika massa molarnya 135 g/mol! 2.

Suatu oksida logam dengan berat 7,38 g diuraikan secara kualitatif menghasilkan 6,84 logam murni. Kapasitas panas dari logam tersebut adalah 0,0332 kal/g/K. a. Tentukan massa ekivalen logam tersebut! b. Tentukan massa atom relatif kira-kira berdasarkan data kalor jenis! c. Tentukan massa atom relatif yang tepat dari logam tersebut!

3.

Diketahui gas metana (CH4) bereaksi dengan gas CO membentuk etanol cair (C2H5OH). Bila diketahui kalor pembentukan standar CH4(g), CO2(g), dan C2H5OH(l) berturut-turut adalah -18,6; -94; dan -66 kkal/mol, hitung: a. Perubahan entalpi standar reaksi tersebut! b. Perubahan energi dalam pada reaksi tersebut! c. Perubahan entalpi reaksi tersebut pada 400 K, bila diketahui Cp reaksi tersebut adalah 42 kkal/mol!

4.

CO2(g) -393,5 213,8 37,1 CH4(g) -74,6 186,3 35,7 C2H6(g) -84,0 229,2 52,5 H2O(l) -285,8 70,0 75,3 H2O(g) -241,8 188,8 33,6 O2(g) 0,0 205,2 29,4 a. Hitung jumlah mol metana dalam 92 g campuran metana dan etana dengan perbandingan 1 : 1! b. Hitung perubahan entalpi reaksi pembakaran campuran gas di atas! c. Hitung perubahan entropi reaksi pembakaran campuran gas di atas! d. Hitung perubahan energi bebas Gibbs reaksi pembakaran campuran gas di atas pada keadaan standar!

5.

a.

b. c.

Diketahui data termodinamika zat-zat terangkum dalam table berikut: ΔHfo ΔSo Cpo Zat (kJ/mol) (J/molK) (J/molK)

Hitung panjang gelombang garis ke-5 dari deret Lyman dan garis ke-5 dari deret Balmer pada spektrum atom hidrogen! Hitung energi dari garis ke-5 deret Lyman dan deret Balmer tersebut! Gambar garis pertama dan garis ke-5 dari kedua deret tersebut di atas pada diagram tingkat energi!

Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2006/2007 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

Perhitungan berikut berdasarkan konsep ekivalen: Unsur X = 84 Unsur O = 16 Ekivalen O = 16/8 = 2 (8 adalah massa ekivalen dari O) Dalam setiap senyawa: ekivalen senyawa penyusunnya adalah sama, sehingga: Ekivalen X = 2

Ekivalen X = w / massa ekivalen 2 = 84 / massa ekivalen Massa ekivalen = 42 Jawaban: C 2.

3.

n Mn : n O

= 2,8/55 : 3,2/16 = 0,05 : 0,2 =1:4

Jawaban: C Berdasarkan hukum kekekalan massa Lavoiser, massa sebelum dan sesudah reaksi haruslah

4.

sama. Untuk itu, diperlukan penyetaraan jumlah reaktan dan produk, salah satunya dengan menyetarakan koefisien reaksi. Reaksi C koefisien reaksinya sudah setara (jumlah atom sebalah kiri dan kanan sama). Jawaban: C 
,  Mol NiCl2 =

x 105

w Ti = n x Mr w Ti = 1,86 x 105 mol x 48 g/mol w Ti = 8,93 x 106 Jawaban: A 7.

,
/ 

= 0,2 mol Mol NaOH =  

 / 

5.

6.

= 0,25 mol Berdasarkan konsep mol: 2NaO Ni(OH 2Na NiCl2 + + H )2 Cl 0,2 0,25 0,12 0,12 0,125 0,125 5 5 0,07 0,12 0,125 5 5 Maka pada akhir reaksi terdapat 0,125 mol Ni(OH)2 yang beratnya sebesar 11,6 g. Jawaban: A Perhitungannya: w MO + w CO2 = w MCO3 (hukum kekekalan massa) w MCO3 = 1,215 + 0,656 = 1,871 g % MCO3 = 1,871 / 2,50 x 100% = 74,84% Reaksi: MCO3(s) MO(s) + CO2(s) Mol CO2 = mol CO2 = 0,0149 mol (perbandingan koefisien) Mol CO2 = 0,656 g / 44 g/mol = 0,0149 mol w MCO3 = n x Mr 1,871 g = 0,0149 x (Ar M + Ar C + 3 Ar O) = 0,0149 x (Ar M + 12 + 48) Ar M = 65,5 Jawaban: A 7 Mol TiCl4 = 3,54 x 10 g / 190 g/mol = 1,86 x 105 mol Mol Mg = 1,13 x 107 g / 24 g/mol = 4,7 x x105 mol Perhatikan reaksi berikut: TiCl4 + 2Mg Ti + 2MgCl2 1,86 4,7 x x 105 105 1,86 3,72 1,86 x 105 x 105 x 105 1,86

8.

9.

10 .

11 .

12 .

Penyetaraan reaksi redoks: 5C2O42- + 10e10CO2 2ClO3- + 12H+ + 10e2Cl + 2H2O 10CO2 + 2ClO3- + 5C2O42- + 2Cl- + 6H2O 12H+ Jadi koefisien reaksi untuk C2O42- dan Cl- dalam reaksi yang telah setara berturut-turut adalah 5 dan 2. Jawaban: C Reaksi pengendapan yang terjadi: CO32- + CaCl2 CaCO3 + 2ClMol CO32- = 0,4 mol Mol CaCl2 = mol CO32- = 0,4 mol (Perbandingan koefisien) w CaCl2 = n x Mr = 0,4 mol x 111 g/mol = 44,4 g Jawaban: C Syarat agar reaksi berlangsung secara spontan adalah ΔG < 0. ΔG = ΔH – TΔS Agar ΔG pasti bernilai negatif maka haruslah ΔH < 0 dan ΔS > 0. Jawaban: B Secara sederhana, makna dari entropi adalah derajat ketidakteraturan. Perhatikan proses pembekuan air: air berubah fasa dari cair menjadi padat, susunan molekulnya lebih teratur pada spesi padat disbanding spesi cair, sehingga dapat dikatakan mengalami penurunan entropi. Jawaban: A Pada proses penguapan air pada suhu tetap: - ΔH > 0 karena dibutuhkan sejumlah energi untuk menguapkan air - ΔG = 0 karena penguapan air pada titik didihnya merupakan reaksi kesetimbangan - ΔS > 0 karena terjadi peningkatan derajat ketidakteraturan Jawaban: E Perhitungan pada proses di atas adalah: ΔU = q + w

13 .

14 .

15 .

16 .

17 .

q = 200 J (karena menerima kalor) w = -160 J (karena melakukan kerja) Sehingga: ΔU = 200 + (-160) = 40 J Jawaban: D Reaksi yang terjadi adalah: CH4(g) + 2O2(g) 2CO2(g) + 2H2O(l) ΔH = -212 kkal/mol ΔH = [ΔHfCO2 + 2.ΔHfH2O] - [ΔHfCH4] -212 = [-94 + 2(-68,3)] - [ΔHfCH4] ΔHfCH4 = -18 kkal/mol Jawaban: B Perhitungan penentuan kalor jenis: Q = m. C. ΔT 166 J = 34,2 gr. C. (27,7 – 22,3) oC C = 0,9 J/goC Jawaban: D Berdasarkan hukum Hess: PCl3(g) P(s) + 3/2 Cl2(g) ΔH = 287 kJ P(s) + 5/2 Cl2(g) PCl5(l) ΔH = -444 kJ PCl3(g) + Cl2(g) PCl5(l) ΔH = -157 kJ Jawaban: A Berdasarkan teori atom Bohr: En = A Z2/n2 Pada Li2+: En = A (3)2 / (2)2 = 9/4 A Pada B4+: En = A (5)2 / (2)2 = 25/4 A Perbandingannya adalah 9/4 : 25/4 = 9 : 25 Jawaban: E Dapat disimpulkan bahwa Teori Schrodinger bukan menggambarkan elektron bergerak

18 .

19 .

20 .

mengelilingi inti dalam lintasan berbentuk orbit. Jawaban: D Bilangan kuantum ini menggambarkan orientasi orbital dalam ruang. Untuk l = 2 (elektron d) memiliki bilangan kuantum magnet -2, -1, 0, 1, 2. Jawaban: B Atom Cu memiliki jumlah elektron 29, maka konfigurasi adalah: 2 2 6 2 6 1 10 29Cu = 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d Perhatikan konfigurasi 4s1 3d10, cenderung demikian dengan tujuan “mencapai penuh” orbital 3d. Jawaban: B Sederhananya, penentuan bilangan oksidasi unsur X dengan cara melihat selisih energi ionisasi pada elektron di kulit X. Selisih yang terbesar merupakan batas elektron terluar atom X. Perhatikan perbedaan energi ionisasi ke-1 dan ke-2 pada atom X. Selisihnya merupakan yang paling besar. Disimpulkan bahwa atom X memiliki bilangan oksidasi sebesar +1. Dengan demikian: X+ + ClXCl Jawaban: A

Bagian B: 5 Soal Uraian 1.

a.

b.

Hitung mol karbon dioksida dan mol air hasil pembakaran tersebut! Mol CO2 = 1,394 g / 44 g/mol = 0,03168 mol Mol H2O = 0,2855 g/ 18 g/mol = 0,01586 Hitung massa (gram) karbon dan hidrogen dalam sampel asal! Massa Karbon = 0,03168 mol x 12 g/mol = 0,3823 g

Massa hidrogen

c.

= 0,01586 mol x 2 g/mol = 0,03172 g Tentukan rumus molekul senyawa tersebut jika massa molarnya 135 g/mol! Perbandingan C, H, dan O = 0,03823/12 : 0,03172/1 : 1,01198/16 = 0,0318 : 0,03172 : 0,063 =1:1:2 Massa molar (CHO2)n = 135, n = 3 Rumus molekul: C3H3O6

Dengan demikian didapat rumus empiris C2nHnOz Mr senyawa tersebut adalah 135, maka rumus yang sesuai adalah C8H7O2. 2.

a.

4.

a.

Tentukan massa ekivalen logam tersebut! Massa oksigen: w = 7,38 g – 6,84 g = 0,54 g Ekivalen oksigen: x E =

©P 

=  = 2,875 mol nC2H6 = wP

x ˜¨'™Sy˜ ,


=  = 0,0675 ekivalen Ekivalen logam = ekivalen oksigen, maka:

0,0675 =

b.

, ©ª

c.

 , =>E «ADBL

, ,

Sehingga Ar tepat

a.

b.

c.

b.

=

 , = , 6/7

193,22

Tentukan massa atom relatif yang tepat dari logam tersebut! Ekivalen logam =

3.

©P  = 

ME = 101,33 g/ekivalen Tentukan massa atom relatif kira-kira berdasarkan data kalor jenis! Berdasarkan Hukum Dulong dan Petit: 0,0332 kal/gK = 0,1387 J/gK Ar kira-kira =

2

= 101,33 x 2 = 202,66 g/mol

Perubahan entalpi standar reaksi tersebut! Reaksi: 3CH4 + CO2 2C2H5OH ΔH = [2(-66)] – [3(-18,6) + (-94)] = 17,8 kkal/mol Perubahan energi dalam pada reaksi tersebut! ΔU = q + w = ΔH – nRT = 17,8 kkal – [(-2)8,314.273.0,24] kal = 1107,26 kkal Perubahan entalpi reaksi tersebut pada 400 K, bila diketahui Cp reaksi tersebut adalah 42 kkal/mol! ΔH2 – ΔH1 = Cp.ΔT ΔH2 = 17,8 + (42.400.0,24.10-3) = 21,83 kkal

Hitung jumlah mol metana dalam 92 g campuran metana dan etana dengan perbandingan 1 : 1! Jika perbandingan metana dan etana 1 : 1 dengan berat total 92 g, maka berat metana adalah 46 g, sehingga: nCH4 = wP

c.

= 1,533 mol Hitung perubahan entalpi reaksi pembakaran campuran gas di atas! Reaksi pembakaran: CO2(g) + 2H2O(g) (1) CH4(g) + 2O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(g) C2H6(g) + 7/2 O2(g) (2) Entalpi standar: Reaksi (1): ΔH2 = [ΔHfCO2 + 2ΔHfH2O] – [ΔHfCH4] = [-393,5 + 2(-241,8)] – [-74,6] = -802,5 kJ/mol ΔH2 = -802,5 kJ/mol x 2,875 mol = -2307,2 kJ Reaksi (2): ΔH1 = [2ΔHfCO2 + 3ΔHfH2O] – [ΔHfC2H6] = [2(-393,5) + 3(-241,8)] - [84] = -1428,4 kJ/mol ΔH1 = -1428,4 kJ/mol x 1,533 mol = -2189,7 kJ ΔH = ΔH1 + ΔH2 = -2307,2 kJ + (-2189,7 kJ) = -4496,9 kJ Hitung perubahan entropi reaksi pembakaran campuran gas di atas! Reaksi (1): ΔS1 = [ΔS CO2 + 2ΔS H2O] – [ΔS CH4 + 2ΔS O2] = [213,8 + 2(188,8)] – [186,3 + 2(205,2)] = -5,3 J/mol.K ΔS1 = -5,3 J/mol.K x 2,875 mol = -15,24 J/K Reaksi (2): ΔS2 = [2ΔS CO2 + 3ΔS H2O] – [ΔS CH4 + 7/2ΔS O2]

d.

5.

a.

   

= [2(213,8) + 3(188,8)] – [186,3 + 7/2(205,2)] = 89,5 J/mol.K ΔS2 = 89,5 J/mol.K x 1,533 mol = 137,2 J/K ΔS = ΔS1 + ΔS2 = -15,24 J/K + 137,2 J/K = 121,96 J/K Hitung perubahan energi bebas Gibbs reaksi pembakaran campuran gas di atas pada keadaan standar! ΔG = ΔH – TΔS = -4496900 – (298)(121,96) = -4533244 J

b.



= R  

   

= R  

+

 !




= 1,9074 x 107  

 !


λ = 4,24 x 10-7 m Hitung energi dari garis ke-5 deret Lyman dan deret Balmer tersebut! Perhitungan energi: E=

¬.­ ®

Pada deret Lyman:

E=

c.

Hitung panjang gelombang garis ke-5 dari deret Lyman dan garis ke-5 dari deret Balmer pada spektrum atom hidrogen! Perhitungan penentuan panjang gelombang di hitung dengan:  



= R  

,  #,v    
,  #¯

= 7,86 x 10-19 J

Gambar garis pertama dan garis ke-5 dari kedua deret tersebut di atas pada diagram tingkat energi! (Lihat: Hiskia Ahmad Struktur Atom, Struktur Molekul, dan Sistem Periodik)

 ! 

Pada deret Lyman: 

 !




= 1,9074 x 107  

λ = 5,28 x 10-6 m Pada deret Balmer:

 !


UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2007/2008 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

Jika 1,2 g unsur A habis direaksikan dengan 4 g unsur B, akan terbentuk 2 g senyawa X. Berat maksimum senyawa X yang dapat diperoleh dari 4 g unsur B dengan unsur A berlebih adalah……………… A. 2 g B. 4 g C. 6 g D. 8 g E. 10 g

2.

Suatu logam X mempunyai kalor jenis 0,24 J/gK. Jika logam ini dapat membentuk senyawa X2O3, maka massa ekivalen yang paling mungkin untuk logam X adalah……………… A. 3,6 g B. 9,0 g C. 23,2 g D. 37,2 g E. 68,1 g

3.

Dua isotop brom 79Br dan 81Br masing-masing berkelimpahan 50%. Massa molekul Br2 yang

paling mungkin adalah……………… A. 164 sma B. 160 sma C. 159 sma D. 157 sma E. 156 sma 4.

5.

Merkuri bromide mengandung 71,5% (w/w) merkuri. Bila ternyata massa molekul relatif senyawa tersebut adalah 561, maka rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut adalah……………… A. HgBr dan HgBr B. HgBr dan Hg2Br2 C. HgBr2 dan Hg2Br4 D. Hg2Br2 dan Hg2Br2 E. Hg2Br2 dan HgBr Pada reaksi: a Fe2+ + b Cr2O72- + c H+ d Fe3+ + e Cr3+ + f H2O koefisien reaksi untuk masing-masing a, b, c, d, e, dan f adalah……………… A. 1, 1, 1, 1, 1, dan 1 B. 1, 6, 7, 1, 2, dan 6 C. 6, 1, 14, 6, 2, dan 7 D. 6, 2, 14, 6, 2, dan 7 E. 1, 6, 7, 1, 2, dan 7

6.

Untuk menetralkan 250 mL larutan Mg(OH) 2 0,1 M, diperlukan asam HnX sebanyak 3,6 g. Massa ekivalen asam HnX adalah……………… A. 48 B. 60 C. 72 D. 98 E. 110

7.

Campuran CaCl2 dan NaCl seberat 4,22 g direaksikan dengan pereaksi tertentu untuk menghasilkan CaCO3. Kemudian CaCO3 yang terbentuk dipanaskan sehingga menghasilkan CaO dengan massa 0,959 g. massa dan % CaCl2 dalam campuran semula adalah……………… A. 2,9 g dan 54%

B. C. D. E.

1,9 g dan 45% 1,0 g dan 45% 3,9 g dan 92% 2,9 g dan 69%

8.

Massa dari gas O2 yang diperlukan untuk mengoksidasi 1,0 g gas C3H8 menjadi gas CO2 dan H2O adalah……………… A. 2,27 g B. 2,54 g C. 1,29 g D. 0,73 g E. 1,64 g

9.

Gas oksigen dalam keadaan ideal sebanyak5 mol mengalami ekspansi secara reversibel pada suhu tetap yaitu 25oC dari tekanan awal 10 atm menjadi 1 atm. Nilai parameter yang paling tepat untuk proses ini adalah……………… A. ΔU = ΔH = 0 kJ, w = 28,5 kJ B. ΔU = 0 kJ, q = w = 28,5 kJ C. ΔU = ΔH = 0 kJ, q = 28,5 kJ D. ΔH = 0 kJ, q = w = 28,5 kJ E. ΔU = ΔH = 0 kJ, q = w = 28,5 kJ

10. Proses pelarutan padatan NaOH dalam air pada tekanan tetap melepaskan kalor sebesar 41,6 kJ/mol. Bila padatan NaOH dilarutkan dalam kalorimeter dengan tekanan tetap, maka: 1) Suhu larutan akan naik 2) Nilai ΔH = 41,6 kJ/mol 3) ΔH = ΔU Manakah dari pernyataan di atas yang benar? A. 1 saja B. 1 dan 2 C. 1 dan 3 D. 2 dan 3 E. 1, 2, dan 3 11. Ketika padatan urea dilarutkan, di dalam air, ternyata larutan menjadi lebih dingin. Dari fakta ini, dapat disimpulkan bahwa proses pelarutan urea tersebut dalam air memiliki………………..

A. B. C. D. E.

ΔH > 0, ΔS < 0, dan ΔG >0 ΔH > 0, ΔS > 0, dan ΔG 0 ΔH < 0, ΔS < 0, dan ΔG 0, ΔS > 0, dan ΔG >0

12. Diketahui nilai entalpi pembakaran beberapa zat adalah sebagai berikut: Zat ΔHo (kJ/mol) C(s) -393,5 CH4(g) -890,8 CH3OH(l) -726,1 C3H8(g) -2219,2 H2(g) -285,8 Jika sebanyak 1 g dari masing-masing zat di atas dibakar, maka zat yang menghasilkan energi paling banyak adalah……………… A. C(s) B. CH4(g) C. CH3OH(l) D. C3H8(g) E. H2(g)

13. Penguraian ammonium klorida berlangsung sebagai berikut: NH4Cl(s) NH3(g) + HCl(g) Jika diketahui nilai entalpi pembentukan standar NH4Cl(s) = -314,6 kJ/mol; HCl(g) = -92 kJ/mol; NH3(g) = -46,1 kJ/mol, dan nilai entropi standar dari NH4Cl(s) = 94,6 J/molK; HCl(g) = 187 J/molK; NH3(g) = 192,2 J/molK, maka pada tekanan tetap, suhu saat reaksi mencapai kesetimbangan adalah……………… A. 292 K B. 300 K C. 620 K D. 800 K E. 1000 K 14. Pada proses pembakaran propana: C3H8(g) + 5O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(g) parameter yang benar pada setiap suhu adalah……………… A. ΔG > 0 B. ΔS > 0

C. D. E.

ΔG > 0 dan ΔS > 0 ΔS > 0 dan ΔH = 0 ΔG > 0, ΔS > 0, dan ΔH = 0

15. Jika pada 1 atm dan 0oC, ΔHo pelelehan es adalah 6,01 kJ/mol, maka nilai ΔS (J/molK) pada titik leleh normalnya adalah……………… A. 6010 / 273 B. 6010 / 293 C. 6010 x 418 D. 6010 x 273 E. 6010 x 298 16. Nilai ΔG untuk reaksi perusakan protein pada berbagai suhu digambarkan oleh kurva di bawah ini:

Pada zona mana protein secara spontan mengalami kerusakan? A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 2 dan 3 D. 2 dan 4 E. 3 dan 4 17. Muatan elektron ditentukan pada percobaan X. Di sisi lain, elektron dikatakan memiliki sifat gelombang karena elektron menunjukkan gejala Y. Percobaan X dan gejala Y berturutturut adalah……………… A. Tetes minya Millikan dan gejala difraksi B. Sinar katoda dan efek fotolistrik C. Tetes minyak Millikan dan sinar katoda D. Efek fotolistrik dan gejala difraksi E. Sinar katoda dan gejala difraksi 18. Afinitas elektron pertama unsur Cl berkaitan

dengan proses………………… A. Cl2(g) + 2e2Cl-(g) B. ½Cl2(g) + eCl-(g) C. Cl(g) + e Cl (g) D. Cl2(g) + e Cl2(g) E. Cl2(g) + 2e2Cl2-(g) 19. Jika energi ionisasi atom hidrogen adalah 13,6 eV/atom, maka energi ionisasi ke-5 bagi atom Boron adalah……………… A. 27,2 eV B. 68,0 eV

C. D. E.

136,0 eV 272,0 eV 340,0 eV

20. Berdasarkan tabel periodik, susunan jari-jari atom ion K+, Cl-, S2-, dan Ca2+ dari yang paling kecil hingga paling besar adalah……………… A. Ca2+ < K+ < S2- < ClB. K+ < Ca2+ < Cl- < S2C. Ca2+ < K+ < Cl- < S2D. Ca2+ < Cl- < K+ < S2E. S2- < Cl- < K+ < Ca2+

Bagian B: 4 Soal Uraian a. 1 .

2 .

Suatu sampel garam memiliki rumus empiris XBr2, di mana X adalah kation yang belum diketahui. Salah satu cara untuk dapat mengidentifikasi kation tersebut, sampel garam sebanyak 0,5 g dilarutkan dalam air dan direaksikan dengan larutan AgNO3 berlebih sehingga dihasilkan endapan perak bromida sebanyak 1,0198 g. a. Tuliskan persamaan reaksi pengendapan AgBr! b. Tentukan berapa mmol AgBr yang terbentuk! c. Tentukan massa molekul relatif dari sampel garam tersebut! d. Tentukan massa atom relatif dari unsur X! e. Tentukan unsur manakah yang mendekati nilai Ar tersebut! Seorang tukang balon gas (hidrogen) mereaksikan 433 g campuran logam Al dan Zn dengan larutan NaOH berlebih sehingga mengahsilkan gas hidrogen. Seluruh gas hidrogen yang terbentuk dimasukkan ke dalam 68 balon identik, masing-masing mempunyai volume 5,6 L diukur pada 273 K dan 1 atm. Reaksi yang terjadi adalah: Al(s) + H2O(l) + OH-(aq) AlO2-(aq) + H2(g) Zn(s) + OH-(aq) ZnO22-(aq) + H2(g)

b. c. d.

3 .

Tuliskan persamaan reaksi yang setara dan sederhana! Hitung jumlah mol H2 yang digunakan untuk mengisi 68 balon tersebut! Hitung % (w/w) Al di dalam campuran logam tersebut! Jika hanya digunakan logal Al, berapa volume gas hidrogen yang akan dihasilkan pada 273 K dan 1 atm?

Berdasarkan data berikut: H- O= C- C- C= C= HIkatan H O C H O C O Energi ikatan rata42 49 34 41 79 61 46 rata 6 8 7 4 9 1 4 (kJ/m ol) Perubahan entalpi sublimasi karbon = 761,7 kJ/mol, entalpi pembentukan H2O(l) = -285,8 kJ/mol, dan entalpi pembentukan CO2(g) = -393,5 kJ/mol. a. Tuliskan persamaan reaksi termokimia pembentukan C4H8(g), H2C=CH-CH2-CH2CH3! b. Berdasarkan data energi ikatan dan data lain yang relevan, perkiraan entalpi pembentukan C4H8(g) tersebut! c. Dari data entalpi pembentukan H2O(l) dan data lain yang relevan, perkirakan

d.

4 .

a. b. c.

entalpi penguapan air! Hitung entalpi pembakaran C4H8(g) untuk menghasilkan CO2(g) dan H2O(l)!

d.

Besi memiliki nomor atom 26 dan diketahui memiliki 4 isotop. Kelimpahan isotop besi dengan massa atomnya terangkum dalam tabel berikut: Isotop Kelimpahan (%) Massa atom 54 Fe 5,80 53,9396 56 Fe 91,72 53,9349 57 Fe 2,20 56,9354 58 Fe 0,28 57,9333

e.

Tuliskan konfigurasi elektron atom Fe! Tuliskan pula konfigurasi atom besi (II)! Berapa jumlah proton, neutron, dan elektron pada ion besi (II)? Isotop manakan yang memiliki jumlah neutron terbanyak dan berapakah jumlah neutron pada isotop tersebut? Hitung massa atom besi dari data di atas!

Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2007/2008 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

Massa B yang bereaksi pada pembentukan 2 g senyawa X = 2 – 1,2 =0,8 g Berat maksimal senyawa X dan 4 g senyawa 8  = x 2 = 10 g ,

2.

3.

4.

5.

Jawaban: E Menurut Hukum Dolung Petit: Ar kira-kira logam X = 26,8/0,24 = 111,7 Massa ekivalen = 111,7/3 = 37,2 g Jawaban: D Berbagai kombinasi massa molekul dari Br2: 79 Br – 79Br, Mr = 158 sma 79 Br – 81Br, Mr = 160 sma 81 Br – 81Br, Mr = 162 sma Jawaban: B Perbandingan mol Hg : Br = 71,5/200 : 28,5/80 = 0,86 : 0,86 =1:1 Jadi rumus empirisnya adalah HgBr. Diketahui Mr (HgBr)n = 561 (200 + 80)n = 561 n=2 Jadi rumus molekulnya adalah Hg2Br2 Jawaban: B Dengan menggunakan metode ½ reaksi,

6.

7.

persamaan redoks di atas dapat disetarakan sebagai berikut: Fe2+ Fe3+ + e- |x6 2Cr3+ + 7H2O |x1 Cr2O72- + 14H+ + 56e22+ H+ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 6Fe + Cr2O7 + 14 7H2O Jawaban: C 1 mol Mg(OH)2 = 2 ekivalen Ekivalen Mg(OH)2 = 0,025 mol x 2 = 0,050 ekivalen Ketika netralisasi tercapai, maka: Ekivalen Mg(OH)2 = ekivalen HnX = 3,6/0,050 = 72 g Jawaban: C Massa CaCl2 = @E °>° x massa CaO @E °>± 

% CaCl2

8.

=
x 0,959 g = 1,90 g , x 100% = 45,0% = ,

Jawaban: B C3H8(g) + 3½ O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(g)   °, rMassa x = 1,0 g C3H8 x   °, rO2   ± ,
 ± x   °, r-

= 2,54 g

9.

  °, r-

Jawaban: B Ekspansi gas ideal pada suhu tetap
ΔU = 0

ΔH =ΔU + ΔnRT = 0, karena selama ekspansi jumlah mol tetap. < Y5 < < :; = - nRT ln  w = -8<  9:; = -8<  < <

+

+

+

Untuk gas ideal, pada suhu tetap berlaku: Z < P1V1 = P2V2
 = Z+ maka:

w = - nRT

Z ln + Z

0. Padatan melarut, berarti ΔS > 0. Proses pelarutan berlangsung, maka ΔG < 0 Jawaban: B 12. Zat yang akan menghasilkan energi paling banyak adalah yang memiliki jumlah mol paling besar. Dalam 1 g, zat yang memiliki jumlah mol yang paling besar adalah H2. Jawaban: E 13. ΔHo = ΔHfo (NH3) + ΔHfo (HCl) - ΔHfo (NH4Cl) = -46,1 + (-92) – (-314,6) = 176,5 kJ/mol ΔSo = ΔSo (NH3) + ΔSo (HCl) - ΔSo (NH4Cl) = 192,2 + 187 – 94,6 = 284,6 J/mol.K Suhu ketika kesetimbangan tercapai adalah T = ΔHo/ΔSo = 176500/284,6 = 620 K Jawaban: C 14. Pada proses pembakaran propana di atas jumlah mol gas pada produk lebih besar

daripada reaktan, sehingga ΔS > 0. Proses pembakaran propana merupakan proses yang eksoterm atau ΔH < 0. Karena ΔH < 0 dan ΔS > 0, maka ΔG < 0 pada setiap suhu Jawaban: B o 15. Proses pelelehan es pada 0 C dan 1 atm berlangsung secara reversibel sehingga ΔSo =

K EAC qr` = N N

=

 

Jawaban: B 16. Protein akan spontan mengalami kerusakan pada kondisi di mana ΔG < 0 yaitu pada zona 3 dan 4. Jawaban: E 17. Eksperimen tetes minyak Milikan dapat menentukan muatan dari elektron. Gejala difraksi merupakan bukti bahwa elektron memiliki sifat gelombang. Jawaban: A 18. Proses yang sesuai dengan definisi afinitas elektron pertama adalah Cl(g) + eCl-(g) Jawaban: C 19. ΔE = 13,6  eV = 13,6
 eV = 340 eV 



Jawaban: E 20. Jumlah elektron pada keempat ion sama, tetapi jumlah protonnya berbeda. Jari-jari akan semakin kecil bila jumlah proton semakin banyak. Jari-jari akan semakin kecil jika bila jumlah proton semakin banyak, karena gaya tarik inti akan semakin kuat. Oleh karena itu, urutan jari-jari ion dari yang terkecil hingga terbesar adalah Ca2+, K+, Cl-, S2-. Jawaban: C

Bagian B: 4 Soal Uraian 1.

a.

b.

c.

Tuliskan persamaan reaksi pengendapan AgBr! 2AgBr(s) + XBr2(aq) + 2AgNO3(s) X(NO3)2(aq) Tentukan berapa mmol AgBr yang terbentuk! Jumlah mol AgBr = 1,0198/188 = 0,005424 mol = 5,424 mmol Tentukan massa molekul relatif dari sampel

d.

e.

garam tersebut! Mol XBr2 = ½ x 0,005424 = 0,002712 mol Mr XBr2 = 0,5 g/0,002712 mol = 184 Tentukan massa atom relatif dari unsur X! Ar X = (2 x Ar Br) = 184 Ar X = 184 – 160 = 24 Tentukan unsur manakah yang mendekati nilai Ar tersebut! Unsur dengan Ar = 24 adalah Magnesium

2.

a.

b.

Tuliskan persamaan reaksi yang setara dan sederhana! 2Al(s) + 2H2O(l) + 2OH-(aq) 2AlO2-(aq) + 3H2(g) Zn(s) + 2OH-(aq) ZnO22-(aq) + H2(g) Hitung jumlah mol H2 yang digunakan untuk mengisi 68 balon tersebut! Volume gas H2 = 68 x 5,6 L = 380,6 L Mol H2 = 380,6 x

c.

  , ²

c.

= 17 mol

Hitung % (w/w) Al di dalam campuran logam tersebut! Misalkan massa Al = x g, maka massa Zn = (543 – x) g Mol Al =

[ 

mol

Dari reaksi pertama: Mol H2 =

[ 

mol Al x

Dari reaksi kedua:

  r   ³

[

=  mol

d.


 F  mol
,
 F [ [ H2 =  W
, ! mol = 

Mol H2 = mol Zn =

Jumlah total mol

d.

17 mol Jika diselesaikan x = 216, sehingga massa Al = 216 g. Jadi % kadar Al dalam campuran = 216/543 x 100% = 39,8% Jika hanya digunakan logal Al, berapa volume gas hidrogen yang akan dihasilkan pada 273 K dan 1 atm? Jika massa Al = 443 g, maka Mol Al = 443 g Al x

  ³ =  E> ³

3.

a.

b.

a. b. c.

16,4 mol

Berdasarkan persamaan reaksi tersebut di atas: Volume H2 = 16,4 mol Al x

4.

  r   ³

d.

, ²

x  

Tuliskan persamaan reaksi termokimia pembentukan C4H8(g), H2C=CH-CH2-CH2-CH3! 4C(s) + 4H2(g) C4H8(g) ΔH = x kJ/mol Berdasarkan data energi ikatan dan data lain yang relevan, perkiraan entalpi pembentukan C4H8(g) tersebut! Untuk dapat menggunakan data energi ikatan, reaksi pembentukan C4H8(g) harus dituliskan dalam 2 tahap sebagai berikut: 4C(g) ΔH = 4 x 716,7 = 2866,8 4C(s)

e.

kJ/mol 4C(g) + 4H2(g) C4H8(g) ΔH = 4(ΔHH-H) – [8(ΔHC-H) + ΔHC=C + 2(ΔHC-C)] = -2873 kJ/mol 4C(s) + 4H2(g) C4H8(g) ΔH = -6,2 kJ/mol Dari data entalpi pembentukan H2O(l) dan data lain yang relevan, perkirakan entalpi penguapan air! H2O(l) H2O(g) ΔH = x kJ/mol H2O(g) H2(g) + ½ O2(g) ΔH = 2ΔHH-O - [ΔHH-H + ½ ΔHO=O] = 243 kJ/mol H2(g) + ½ O2(g) ΔH = 285,8 H2O(l) kJ/mol Bila x dihitung, maka diperoleh entalpi penguapan air adalah 42,8 kJ/mol Hitung entalpi pembakaran C4H8(g) untuk menghasilkan CO2(g) dan H2O(l)! 4CO2(g) + 4H2O(l) C4H8(g) + 6O2(g) o ΔH = 4 ΔHf (CO2) + 4 ΔHfo(H2O) – [ΔHfo(C4H8) + 6 ΔHfo(O2)] = 4(-393,5)+ 4(-285,8) – (-6,2 + 0) = -2711 kJ/mol

Tuliskan konfigurasi elektron atom Fe! 6 2 26Fe: [Ar] 3d 4s Tuliskan pula konfigurasi atom besi (II)! 6 26Fe: [Ar] 3d Berapa jumlah proton, neutron, dan elektron pada ion besi (II)? P : n : e = 26 : (56 – 26) : 24 = 26 : 30 : 24 Isotop manakan yang memiliki jumlah neutron terbanyak dan berapakah jumlah neutron pada isotop tersebut? Isotop 58Fe memiliki jumlah neutron terbanyak yaitu 32 neutron. Hitung massa atom besi dari data di atas! Massa atom rata-rata Fe = (0,058 x 53,9396) + (0,9172 x 55,9349) + (0,022 x 56,9354) + (0,0028 x 57,9333) = 55,84678

UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2008/2009 1. Reaksi redoks antara ion sulfida (S2-) dan ion kromat (CrO42-) dalam suasana basa menghasilkan belerang (S) dan Cr(OH)3. Diketahui 0,05 ekivalen kromat digunakan dalam reaksi tersebut. Massa belerang yang mengendap adalah : A. 0,4 g B. 0,8 g C. 1,2 g D. 1,6 g E. 3,2 g F. 2. Tiosulfat (S2O32-) merupakan salah satu reduktor yang banyak digunakan dalam analisis kimia. Contoh reaksi (belum setara) : CuI + Na2 S2O3
CuI + Na2S4O6 + NaI Jika natrium tiosulfat yang bereaksi 2,50 g, maka massa ion tembaga yang bereaksi adalah : A. B. C. D. E.

0,10 g 0,25 g 0,50 g 1,00 g 2,50 g

3. Sebuah botol hampa massanya 9,75 g. Bila diisi dengan gas hidrogen massanya menjadi 9,92 g, dan bila diisi dengan gas X massanya menjadi 12,46 g pada temperatur dan tekanan yang sama. Massa molekul relatif gas X adalah : A. 28 B. 26 C. 32 D. 30 E. 34

4. Massa pupuk yang mengandung 45% P2O5 yang diperlukan untuk mensuplai 10 kg unsur P adalah :

A. B. C. D. E.

11 kg 21 kg 41 kg 51 kg 61 kg

5. Dolomit adala mineral campuran CaCO3 dan MgCO3 yang apabila dipanaskan pada suhu tinggi akan berubah menjadi CaO dan MgO. Pemanasan 0,578 g dolomit menghasilkan 0,302 g campuran CaO dan MgO %-massa dalam sampel dolomit tersebut adalah : A. B. C. D. E.

32,8 % 42,8 % 52,8 % 62,8 % 72,8 %

6. Sampel ”antimonal saffron” sejumlah 0,6662 g ditemukan mengandung 0,4017 antimon (Sb), dan sisanya adalah belerang. Rumus empirik antimonal saffron adalah : A. SbS9 B. Sb2S5 C. Sb3S3 D. Sb3S2 E. Sb2S3

7. Garam MgSO4.xH2O sebanyak 2,46 g dilarutkan dalam air, kemudian ditambahkan larutan BaCl2 berlebih sehingga dihasilkan endapan BaSO4 sebanyak 2,33 g. Rumus molekul garam tersebut adalah : A. MgSO4.3H2O B. MgSO4.4H2O C. MgSO4.5H2O D. MgSO4.6H2O E. MgSO4.7H2O

8. Diketahui 2C(s) + O2(g)
2CO(g) ΔH = 221 kJ. Hitung ΔU pada reaksi sempurna antara 2 mol karbon dengan 1 mol gas O2 pada 127°C dan 1 atm. (asumsikan gas bersifat ideal dan ΔH tetap) A. 224,3 kJ B. -224,3 kJ C. 117,7 kJ D. -117,7 kJ E. 0

9. Jika perubahan entalpi pembentukan stándar, ΔHf° karbondioksida dan air berturut-turut -394 kJ/mol dan -286 kJ/mol dan perubahan entalpi, ΔH pembakaran propana, C3H8 adalah -2221 kJ/mol, maka perubahan entalpi pembentukan stándar, ΔHf° propana adalah : A. -310 kJ/mol B. -105 kJ/mol C. +105 kJ/mol D. +310 kJ/mol E. +470 kJ/mol

suhu dari 25,0 hingga 79,6°C. Kalor pembakaran asam oksalat adalah : A. -54,6 kJ/mol B. -126 kJ/mol C. -251 kJ/mol D. -211 kJ/mol E. -21,2 kJ/mol

13. Energi ikatan C-C (348), C=O (707), O=O (498), H-O (464), C-H (414) semua dinyatakan dalam kJ/mol. ΔH untuk pembakaran sempurna heptana, C7H16 menghasilkan gas CO2 dan uap air, adalah : A. -2930 kJ/mol B. +2570 kJ/mol C. -2430 kJ/mol D. -2570 kJ/mol E. -3130 kJ/mol

14. Reaksi A
B mempunyai profil perubahan energi bebas Gibbs seperti di bawah ini,

10. Diantara proses berikut yang disertai peningkatan entropi adalah : A. Dekomposisi gas amonia menjadi nitrogen dan hidrogen B. Pengembunan uap air C. Pengendapan garam AgCl D. Pencairan gas nitrogen E. Kompresi gas argon

11. Dua mol gas ideal pada suhu 27°C dan 1 atm diekspansi secara eksoterm reversibel dari 2 L menjadi 5 L. Pada proses tersebut : A. w = ΔH B. ΔU = 2RT ln(5/2) C. ΔG = -q D. ΔS = 0 E. q = 2RT ln(2/5)

12. Pembakaran 90 gram asam oksalat (Mr = 90) dalam kalorimeter bom dengan kapasitas panas 4,60 kJ/°C menyebabkan kenaikan

Berdasarkan diagram di atas, pernyataan yang benar adalah : A. Reaksi akan berlangsung spontan pada -40°C < T < 60°C B. Reaksi akan berlangsung spontan pada sembarang suhu C. Pada T > 40°C, reaksi akan berlangsung spontan dengan menurunnya suhu D. Pada atau T = - 40°C atau T = 60°C, sistem ada dalam kesetimbangan E. Pada T < - 40°C atau T > 60°C, reaksi tidak akan berlangsung

15. Pada reaksi berikut : N2H4 (g) ´ N2 (g) + 2H2 (g) ΔH = -95,4 kJ/mol

Gas H2 akan terbentuk lebih banyak jika : A. B. C. D. E.

Temperatur reaksi ditingkatkan Volume wadahnya diperbesar Tekanan ditingkatkan Ditambhakan gas N2 Gas N2H4 dikurangi

16. Pernyataan berikut yang benar adalah : 1) Semua proses reversibel memiliki ΔG = 0 2) Entropi zat murni pada -273°C adalah 0 3) ΔU dan ΔH proses yang terjadi pada sistem tersekat selalu 0 A. 1,2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 dan 3 E. 2 saja

17. Sejumlah gas SO3 dimasukkan dalam wadah 2 L pada 300 K untuk mencapai kesetimbangan : 2 SO3 (g) ´ 2 SO2 (g) + O2 (g)

Pada kesetimbangan perbandingan mol SO3 : O2 = 3 : 1. Derajat disosisasi SO3 adalah : A. B. C. D. E.

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

18. Pada suhu tertentu, reaksi CH4 (g) + 2H2O (g) ´ CO2 (g) + 4H2 (g) memiliki ΔH = +190 kJ dan Kp = 0,03. Berapakah Kp reaksi CO2 (g) + 4H2 (g) ↔ CH4 (g) + 2H2O (g) dan bagaimana pengaruh peningkatan temperatur pada nilai Kp-nya ? A. Kp = 33,3 dan menjadi lebih besar B. Kp = 33,3 dan menjadi lebih kecil C. Kp = 100 dan tidak berubah D. Kp = 100 dan menjadi lebih besar E. Kp = 100 dan menjadi lebih kecil

19. Perhatikan kesetimbangan berikut : CO (g) + H2O (g) ´ CO2 (g) + H2 (g) ΔH = - 41 kJ dan ΔS = - 42 J K-1.

Pernyataan berikut yang benar adalah : A. H2 dihasilkan lebih banyak pada suhu tinggi B. Kesetimbangan tercapai pada suhu di atas 1000 K C. CO dan uap air akan bereaksi secara spontan pada 200°C D. Kp = R T Kc E. Kenaikan tekanan meningkatkan jumlah CO2 yang terbentuk 20. Kesetimbangan PCl3 (g) + Cl2 (g) ´ PCl5 (g) memeiliki Kp = 1,05 pada 70,5°C. Jika pada suhu yang sama suatu sistem mempunyai tekanan PCl3(g), Cl2(g), dan PCl5(g) masingmasing 1,80; 1,72 dan 1,90 atm, berapakah nilai ΔG dari sistem tersebut? A. – 0,15 kJ/mol B. + 0,15 kJ/mol C. – 1,54 kJ/mol D. + 1,54 kJ/mol E. – 2,15 kJ/mol

SOAL ESAI : 4 SOAL 1. 10 g batu kapur (CaCO3) dengan kemurnian 90% (sisanya berupa zat inert), direaksikan dengan 250 mL larutan HCl 0,25 M a) Tuliskan persamaan reaksinya

b) Zat mana yang merupakan reaksi pembatas? Tuliskan perhitungan nya c) Berapa gram CaCl2 yang dihasilkan? d) Berapa liter gas CO2 yang dihasilkan jika diukur pada 25°C dan 1 atm?

2. Dalam suatu kalorimeter, 300 gram larutan asam yang mengandung 0,25 mol HCl dinetralkan oleh 308 gram larutan NaOH. Suhu awal kedua lautan tersebut 24°C, sedangkan suhu akhirnya 29,8°C. Kalor jenis larutan hasil pencampuran dapat dianggap sama dengan kalor jenis air, 4,18 J/(g °C) dan kapasitas kalor kalorimeter = 41 J/°C. a) Hitung kalor yang diserap oleh larutan setelah pencampuran b) Hitung kalor yang diserap kalorimeter c) Hitung kalor penetralan HCl dalam pengukuran diatas d) Hitung kalor penetralan molar HCl

3. Pada suhu 350 K, gas N2O4 dapat terurai mejadi gas NO2 dengan tetapan kesetimbanagan Kc = 4. a) Apakah reaksi penguraian ini bersifat endoterm atau eksoterm? b) Apakah entropi reaksi penguraian ini meningkat? Jelaskan. c) Menurut Anda reaksi akan berlangsung spontan pada suhu tinggi atau suhu rendah? Mengapa demikian?

d) Pada suhu 350 K, di dalam wadah 1 L awalnya terdapat 1 mol N2O4 dan 2 mol NO2. Hitung konsentrasi masing-masing gas setelah kesetimbangan tercapai e) Hitung Kp reaksi kesetimbangan di atas f) Hitung ΔG° reaksi tersebut pada suhu 350 K g) Jika suhu wadah pada soal 3.d) dinaikkan hingga nilai tertentu, setengah dari gas N2O4 dalam kesetimbangan di atas berubah menjadi NO2. Hitung jumlah mol total gas dalam wadah pada suhu ini.

4. Titik didih normal etanol adalah 78,4°C pada tekanan 1 atm. Diketahui entropi standar (S°) etanol cair dan uap etanol berturutturut 161 dan 283 J K-1 mol-1. Untuk penguapan 2 mol etanol pada titik didih normalnya. Hitung : a) Perubahan entropi, ΔS b) Perubahan entalpi, ΔH c) Kerja, W yang terlibat pada proses tersebut d) Perubahan energi dalam, ΔU e) Perubahan energi bebas Gibbs, ΔG

Solusi UJIAN I Kimia Dasar IA (KI 1111) Tahun Akademik 2008/2009 BAGIAN A : SOAL PILIHAN BERGANDA 21. Jawab : B Pembahasan : Ekivalen kromat = ekivalen sulfida = 0,05 S2-
S (ΔBO = +2) massa S = 0,05 ekiv x x yµ

 x y µ #

x

 w µ

x yµ

= 0,8 g

 x y µ #  ˜¨'™

x

Cu2+
Cu+ (ΔBO = +1) 1 mol = 1 ekiv 2 S2O32-
S4O62- (ΔBO = +2) 2 mol S2O32- = 2 ekiv mol Na2S2O3 = 2,5 g Na2S2O3 x

 x y ¶S µ ), 
 w ¶S µ ),

= 0,0158 mol 22. Jawab : D Pembahasan :

ekiv S2O32-= 0,0158 mol S2O32-x #

 x y µ ),  ˜¨'™ µ ), #

CaCO3 (s)
CaO (s) + CO2 (g)

= 0,0158 ekiv ekiv S2O32- = ekiv Cu2+ = 0,0158 ekiv mol Cu2+ = 0,0158 mol massa Cu2+ = 0,0158 mol Cu2+ x

,
w ·¸(  x y ·¸(

m MgCO3 = 0,578 - m CaCO3 m CaO + m MgO = 0,302 g

,

©P ©w)

©P ©w·) ¥ } ¹Ÿ¼ž ! =

Pada P & T yang sama gas-gas dengan volume yang sama akan mengandung jumlah molekul yang sama. mol gas x = mol gas H2

Mr gas X =

m CaCO3 + m MgCO3 = 0,578 g

©P ·S)

23. Jawab : C Pembahasan :

,F,


MgCO3 (s)
MgO (s) + CO2 (g)

©P ·S·) ¥ } ¼½¼ž ! +

= 1,00 g

mol gas x =

25. Jawab : C Pembahasan :

,




 ¥ } ¼½¼ž ! + 

 ¥ } ¹Ÿ¼ž ! = 0,302

= 0,085 mol 0,56 (m CaCO3) + 0,476 (m MgCO3) = 0,302

, F,
 ,
x y

= 32

0,56 (m CaCO3) + 0,476 (0,578 - m CaCO3) = 0,302 0,56 (m CaCO3) - 0,476 (m CaCO3) = 0,302 – 0,275 0,084 (m CaCO3) = 0,027

24. Jawab : D Pembahasan : Massa P2O5 =

¹‡ º2 ž5 2 »‡ º

=

Massa pupuk =

 

100 45

m CaCO3 =

,

= 0,321 g

% CaCO3 =

,

x 100% = 55,54%

x massa P

,

,


x 10 kg = 22,9 kg

26. Jawab : B Pembahasan :

x 22,9 kg = 50,89 kg

Massa S = 0,6662 – 0,4017 = 0,2645 g

, , 


mol Sb : mol S =



:

= -221000 – (2-1) (8,314) (400) = -224,3 kJ

= 0,00329 : 0,00827

29. Jawab : B Pembahasan :

≈ 1 : 2,5 =2:5

C3H8 (g) + 5O2 (g)
3CO2 (g) + 4H2O (l)

Rumus empiris = Sb2S5

ΔH = 3ΔHfº (CO2) + 4ΔHfº (H2O) – ΔHfº (C3H8) – 5ΔHfº (O2)

27. Jawab : E Pembahasan : Massa ion sulfat yang diendapkan sebagai BaSO4 akan sama dengan ion sulfat garam asal. massa SO42- =

©P µ)v#

©P ¾Sµ)v

ΔHfº (C3H8) = ΔH + 5ΔHfº (O2) - 3ΔHfº (CO2) 4ΔHfº (H2O) = -2221 + 0 – 3(-394) – 4(-286) = -105 kJ/mol

x massa BaSO4

30. Jawab : A =





x 2,33 g

= 0,96 g Mr MgSO4 ∙x H2O = Mr SO42- x

x ©wµ)v .¿ ) x µ)v#

= 96 x

, ,

31. Jawab : C Pembahasan : Energi dalam gas ideal hanya bergantung pada suhu. Oleh karena itu, pada kondisi isoterm ΔU = 0
q = - w; karena selama ekspansi tidak terjadi perubahan mol gas, maka ΔH = 0 Pada kondisi reversibel Ksp, maka terbentuk endapan CdS. 3.

a.

aktivitas

padatan dikonversikan =1 Esel = 0,326 V Apakah reaksi disproporsionisasi berikut: 3Fe2+ (aq, 1 M) 2Fe3+ (aq, 1 M) + Fe(s) berlangsung spontan pada suhu 25oC? Jelaskan! Kespontanan reaksi jika Esel < 0. Esel didapat dari: Fe2+ + 2eFe E0 = -0,44 V 2Fe3+ + 2eE0 = -0,77 V 2Fe2+ 3Fe2+ 2Fe3+ + Fe E = -1,21 V Karena Esel reaksi < 0, maka reaksi tidak berlangsung secara spontan.

Hitung pH larutan asam yang dititrasi oleh larutan NaOH 0,602 M tersebut! HCl + NaOH NaCl + H2O Mol NaOH = 12,29 mL x 0,602 M = 7,4 mmol = mol HCl ¿·y ÅSy

M HCl = < Å

b.

a.

b.

c.

Apabila potensial standar sel larutan garam kadmium sulfida (sesuai dengan reaksi di atas) dalam keadaan standar adalah 0,807 V, tentukan Ksp garam kadmium sulfida! ΔG = -nFE = (-1.96500)(0,807) = 77875,5 ΔG = -RT ln K 77875,5 = -8,314.298.ln K K = 2,23 x 10-14 Hitung kelarutan garam kadmium sulfida pada suhu 25oC! Ksp = s2

M HCl =

s = U2,23 x 10F = 1,5 x 10-7 Bila larutan Cd2+ dan S2- dengan konsentrasi masing-masing 0,002 M dicampurkan dengan volume yang sama, apakah akan terbentuk endapan? Jelaskan! Terbentuk endapan jika Q > Ksp Q = [Cd2+][S2-] = [0,001][0,001] (pencampuran volume sama, konsentrasi menjadi setengahnya)

c.

, 
,

= 0,1984 M

[H+] = 0,1984 pH = 0,7 Hitung pula pH larutan asam yang ternetralkan oleh kandungan Mg(OH)2 dalam tablet antisid! (pH ini sebanding dengan sisa asam yang tidak ternetralkan oleh obat sakit lambung) Mol HCl yang bereaksi dengan Mg(OH)2 = n total – n NaOH = (25 mL x 0,953 M) – 7,4 mmol = 16,425 mmol +

2.

=

 ,



= 0,657 M

[H ] = 0,657 pH = 0,182 Hitung % massa Mg(OH)2 dalam sampel tablet! Reaksi: MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl (tablet dilarutkan dalam HCl) NaOH + HCl NaCl + H2O (titrasi larutan) Mol HCl total = 25 mL x 0,953 M = 23,825 mmol Mol NaOH = 12,29 mL x 0,602 M = 7,39858 mmol = mol HCl yang dititrasi Mol HCl yang bereaksi dengan Mg(OH)2: Mol HCl total – mol HCl yang dititrasi = 23,825 – 7,39858 = 16,42642 mmol Mol Mg(OH)2 = ½ mol HCl yang bereaksi = ½ x 16,42642 mmol = 8,21321 mmol

w Mg(OH)2 = 8,21321 mmol x 58 g/mol = 476,36618 mg % Mg(OH)2 =

4.

a.

b.

c.

,   w ,  w

5.

a.

x 100% = 32,58%

b.

Tentukan besarnya van’t hoff untuk asam laktat ini! ΔTf = Kf . m . i 0,0206 = 1,86 . 0,01 . i i = 1,107 Hitung pula % ionisasi larutan asam laktat tersebut! i = 1 + (n - 1) α 1,107 = 1 + (2 - 1) α α = 1,107 α = 1,107 x 100% = 10,70% Apakah asam laktat termasuk elektrolit kuat atau lemah? Jelaskan! Dilihat dari % ionisasinya yang hanya 10,70%, disimpulkan bahwa asam laktat tersebut adalah elektrolit lemah. Semakin besar derajat disosiasinya, sifat

c.

keasamannya semakin besar. Setarakan persamaan reaksi redoks di atas! C2H5OH + 3H2O 2CO2 + 12H+ + 12e2+ 4Cr3+ + 14H2O 2CrO7 + 28H + 12e C2H5OH + 2CrO72- + 16H+ 4Cr3+ + 2CO2 + 11H2O Berapakah jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi reduksi? Dari reaksi setengah sel di atas, terlihat elektron yang terlibat sejumlah 12 buah, sedangkan pada reaksi reduksi sebanyak 6 buah. Berapa berat ekivalen etanol menurut reaksi redoks di atas? Mr etanol = 46 g/mol

BE =

 w/x y  ˜¨'™Sy˜

= 3,83 g/mol.ekivalen

UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2004/2005 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

2.

Larutan 14,8% glukosa (C6H12O6) memiliki massa jenis 1,306 g/mL. kemolalan larutan ini adalah……………… A. 0,655 B. 0,865 C. 0,965 D. 1,165 E. 1,565 Pada suhu 25oC tekanan uap jenus heksana dan heptana murni berturut-turut adalah 105,2 dan 36,8 mmHg. Fraksi mol heksana pada fasa uap campuran kedua cairan tersebut

adalah 0,74. Tentukan fraksi mol heksana pada fasa cair! A. 0,82 B. 0,72 C. 0,62 D. 0,52 E. 0,42 3.

7,5 g zat X (Mr = 200) yang sukar menguap dilarutkan dalam 100 g pelarut Y (Mr Y = 60). Jika tekanan uap jenuh pelarut murni pada 25oC adalah 53.000 Pa, tentukan tekanan uap larutan tersebut! A. 25.100 Pa

B. C. D. E.

53.300 Pa 45.700 Pa 52.100 Pa 53.000 Pa

4.

Papain adalah suatu enzim protease yang terdapat pada papaya. Suatu larutan yang mengandung 0,15 g enzim ini dalam 200 mL larutan pada 25oC memiliki tekanan osmosis 1,52 torr (torr = mmHg) massa molar senyawa tersebut adalah……………… A. 5400 g/mol B. 4200 g/mol C. 5300 g/mol D. 7300 g/mol E. 9200 g/mol

5.

Senyawa aktif dalam aspirin adalah asam asetilsalisilat dengan Ka = 3,3 x 10-4. Perbandingan konsentrasi asam asetilsalisilat dengan ionnya dalam larutan buffer agar memiliki pH 3,2 adalah……………… A. 0,92 B. 1,02 C. 1,92 D. 2,92 E. 3,72

6.

7.

Pada 298 K hantaran molar pada pengenceran tak hingga CH3COONa, HCl, dan NaCl berturutturut adalah 91; 425; 128,1 s cm2/mol. Tentukan derajat disosiasi larutan 0,1 M CH3COOH dengan hantaran molar (Λ) 242,2 s cm2/mol! A. 0,22 B. 0,32 C. 0,42 D. 0,52 E. 0,62 Hasil kali kelarutan PbI2 dalam air murni adalah 1,24 x 10-12. Kelarutan PbI2 dalam larutan KI 0,01 M adalah……………… A. 1,24 x 10-8 B. 3,24 x 10-8

C. D. E.

1,34 x 10-10 1,34 x 10-12 3,24 x 10-12

8.

Perhatikan reaksi berikut: CH3COOH + HCO3H2CO3 + CH3COOJika diketahui tetapan disosiasi (Ka) asam asetat karbonat berturut-turut adalah 1,8 x 105 dan 4,2 x 10-7, maka dari pernyataan berikut yang benar adalah……………… 1) HCO3- adalah basa konjugasi dari H2CO3 2) Keasaman CH3COOH lebih kuat dari H2CO3 3) Tetapan kesetimbangan reaksi di atas > 0,1 A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 2 saja

9.

Reaksi pelarutan arsen sulfida dapat dituliskan sebagai As2S3 2As2+ + 3S2Jika hasil kali kelarutan arsen adalah Ksp, maka konsentrasi ion sulfida adalah……………… A. (4 Ksp / 27)1/5 B. (8 Ksp / 27)1/5 C. (Ksp / 108)1/5 D. 2(Ksp / 108)1/5 E. 3(Ksp / 108)1/5

10. 8 g asam benzoat C6H5COOH dalam 100 g benzen memperlihatkan penurunan titik beku larutan sebesar 1,62 K. Bila tetapan penurunan titik beku molal benzena 4,49 K Kg/mol, maka hal ini menunjukkan gejala………………. A. Disosiasi molekul asam benzoate B. Difusi molekul asam benzoate C. Asosiasi molekul asam benzoate D. konjugasi molekul asam benzoate E. Dispersi molekul asam benzoate 11. Percobaan penentuan pH larutan dengan kotak Bjerrum menghasilkan panjang sisi warna asam dan basa berturut-turut adalah 12 dan 8. Jika nilai Kin = 2,45 x 10-5, tentukan pH

larutan tersebut! A. 4,43 B. 4,61 C. 4,79 D. 4,97 E. 5,43 12. Cara pembuatan sistem koloid berikut: 1) Sol Fe(OH)3 dengan menambahkan FeCl3 ke dalam air panas 2) Emulsi O/W dengan mengocok campuran air dan minyak 3) Sol perak bromide dari reaksi AgNO3(aq) dan KBr(aq) Yang merupakan cara dispersi adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 2 saja 13. Salah satu zat yang digunakan dalam penjernihan air kotor adalah tawas, yang berfungsi untuk……………. A. Mengemulsikan zat kotor B. Mendispersikan zat kotor C. Menetralkan ion yang teradsorpsi pada partikel koloid agar terkoagulasi D. Mempeptiasi partikel koloid agar terflokuasi E. Menjaring partikel kotor 14. Larutan 0,2 M NaCl dan larutan 0,3 M gula dipisahkan dengan suatu membrane semipermeabel. Maka yang terjadi adalah……………… A. Osmosis dari larutan NaCl ke larutan gula B. Osmosis dari larutan gula ke larutan NaCl C. Difusi larutangula ke dalam larutan NaCl D. Difusi larutan NaCl ke dalam larutan gula E. Osmosis balik NaCl ke larutan gula 15. Reaksi antara As2S3 dan Cr2O72- pada suasana asam menghasilkan Cr3+, H2AsO4-, dan S.

Berapa mol ion H2AsO4- yang akan dihasilkan dari reaksi antara 3 mol As2S3 dan 10 mol Cr2O72-? A. 3 B. 6 C. 10 D. 12 E. 15 16. Notasi sel galvani untuk reaksi Zn(s) + Fe(s) Zn2+(aq) + Fe(s) adalah A | B || C | D. Larutan B dan elektroda A berturut-turut adalah……………… A. Larutan B FeSO4 dan elektroda A Zn B. Larutan B ZnSO4 dan elektroda A Zn C. Larutan B FeSO4 dan elektroda A Fe D. Larutan B ZnSO4 dan elektroda A Fe E. Larutan B ZnSO4 dan elektroda A Pt 17. Dari nilai potensial elektroda standar EoCd = 0,4 V; EoZn = -0,76 V. Nilai potensial sel galvani adalah pada 298 K yang dibentuk kedua elektroda di atas [Cd2+] = 0,25 M dan [Zn2+] = 0,75 M adalah……………… A. 0,3 V B. 0,346 V C. 0,360 V D. 0,5 V E. 0,7 V 18. Larutan 0,1 M zat berikut yang memiliki pH paling mendekati 9 adalah……………… A. CH3COOH B. HCl C. NaCl D. CH3COONa E. NaOH 19. Pada elektrolisis lelehan AlF3 menghasilkan logam aluminium sebanyak 5,4 g. Jumlah listrik yang digunakan adalah……………… A. 0,1 Faraday B. 0,2 Faraday C. 0,3 Faraday D. 0,5 Faraday

E.

0,6 Faraday

20. Elektrolisis larutan CuSO4 dengan arus listrik 0,1 A selama 15 menit ternyata menambah berat katoda sebesar 26,65 mg. Efisiensi arus pada proses ini adalah………………

A. B. C. D. E.

80% 85% 90% 95% 200%

Bagian B: 5 Soal Uraian 1.

Suatu sel volta terdiri dari 2 setengah sel Ni2+(aq) + 2eNi(s) EoNi2+(aq) | Ni(s) = 0,25 V Fe3+(aq) + 3eFe(s) o 2+ Bila diketahui E Fe | Fe(s) = -0,44 V dan EoFe3+(aq), EoFe2+(aq) | Pt = 0,77 V a. Hitung potensial sel volta di atas (antara EoNi2+(aq) | Ni(s) dan Fe(aq) | Fe3+(s)) pada keadaan standar! b. Tuliskan notasi sel tersebut! c. Tuliskan reaksi sel yang terjadi! d. Hitung potensial sel pada 25oC, bila [Fe3+] = 0,01 M dan [Ni2+] = 1 M e. Apakah reaksi disproporsionisasi berikut 3Fe2+(aq, 1 M) 2Fe3+(aq, 1 M) + Fe(s) o berlangsung pada suhu 25 C? Jelaskan!

2.

Garam kadmium sulfida merupakan garam yang sukar larut dalam air. Larutan garam ini kemudian diukur potensial selnya dalam keadaan standar menggunakan potensiometer dalam larutan yang mengandung ion Cd2+ (CdS jenuh) dengan menggunakan elektroda logam Cd. Reaksinya adalah:Cd2+(aq) + S2-(aq) CdS(s) Reaksi ini berada dalam kesetimbangan. a. Apabila potensial standar sel larutan garam kadmium sulfida (sesuai dengan reaksi di atas) dalam keadaan standar adalah 0,807 V, tentukan Ksp garam kadmium sulfida! b. Hitung kelarutan garam kadmium sulfida pada suhu 25oC! c. Bila larutan Cd2+ dan S2- dengan konsentrasi masing-masing 0,002 M dicampurkan dengan volume yang sama, apakah terbentuk endapan? Jelaskan!

3.

Soal percobaan. Pada percobaan titrasi asam basa, seorang mahasiswa menganalisis kandungan magnesium hidroklorida a. Hitung pH larutan asam yang dititrasi oleh larutan NaOH 0,602 M tersebut! b. Hitung pula pH larutan asam yang ternetralkan oleh kandungan Mg(OH)2 dalam tablet antisid! (pH ini sebanding dengan sisa asam yang tidak ternetralkan oleh obat sakit lambung) c. Hitung % massa Mg(OH)2 dalam sampel tablet!

4.

Asam laktat C2H4(OH)COOH banyak ditemukan pada susu yang basi. Senyawa ini terbentuk juga ketika kita melakukan aktivitas fisik yang berat dan menyebabkan rasa pegal pada otot. Titik beku larutan 0,01 M asam laktat dalam air adalah 0,0206oC. a. Tentukan besarnya van’t hoff untuk asam laktat ini! b. Hitung pula % ionisasi larutan asam laktat tersebut!

c. 5.

Apakah asam laktat termasuk elektrolit kuat atau lemah? Jelaskan!

Kadar alkohol (etanol) dapat ditemukan dengan titrasi redoks dengan menggunakan oksidator seperti kalium dikromat (K2Cr2O7). Reaksi redoks yang terjadi adalah sebagai berikut: C2H5OH + Cr2O72Cr3+ + CO2 + H2O (dalam suasana asam) a. Setarakan persamaan reaksi redoks di atas! b. Berapakah jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi reduksi? c. Berapa berat ekivalen etanol menurut reaksi redoks di atas?

Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2004/2005 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

m

P = 53,300 – 1,167 = 52,133 Pa

 ŘPySP¸Å = Ãw …˜ySP¸Å

Misal: V larutan 100 mL, maka: w larutan = V . ρ = 100 mL . 1,306 gr/mL = 103,6 gr w glukosa = % konsentrasi . w larutan = 14,8% x 103,6 gr =15,33 g w pelarut = w larutan – w glukosa = 103,6 – 15,33 = 88,27 g 
, w  = 0,08517 mol n pelarut = =

m

2.

 = Ãw

=

< /wx y ,
 x y = 0,9648 , Ãw

  Å PP/SÅx

5.

6.

n

X

 ÛÜ4  w = 1,67 mol pelarut =  w/x y ,
terlarut = ,
,  = 0,0219

ΔP = 53,300 x 0,0219 = 1,167 Pa

.S„Sx .' 

+

α=

= 1,91

$ÁR,ÁßßR $T_ÁR,ÁßßR

Λ0 CH3COOH ,

Jawaban: C

= Λ0 CH3CONa - Λ0 HCl - Λ0 NaCl =91 + 425 + 128,1 = 387, 9 s/cm2mol

α = , = 0,62

7.

Jawaban: E

{H ] = Ka x Jika pH = 3,2
[H+] = 6,3 x 10-4 .S„Sx 6,3 x 10-4 = 3,3 x 10-4 x .'  .S„Sx .' 

X = 0,42 3.

,  [ 



".
, ".
,F". ,

Jawaban: E Terjadi penurunan tekanan uap pelarut murni. ΔP = Po . Xterlarut P = Po – ΔP 
w n terlarut = # z 0,0375 }~

Jawaban: D Kasus pada soal termasuk sifat kologatif, yakni tekanan osmosis. π = MRT π = 1,52 torr = 1 mmHg ,
 Å PP = 0,002 atm π=

0,002 = M . 0,082 . (273+25) M = 8,18 x 10-5 M n papain = 8,18 x 10-5 x 0,2 L = 1,636 x 10-5- mol ,
w w Mr = = #Â = 9168,7 g/mol

m

Jawaban: C Solusi: gunakan rumus ringkas di bawah ini. Catatan: hanya untuk kasus ini. ¸S… !Ә¨„SS ÊS'P  . ºÓ˜¨„SS !Ә¨„SS z ÊS'P  ÊS'P  !Ә¨„SS . ºÓ˜¨„SS W !Ә…ÅSS . ºÓ˜…ÅSS

0,74 =

4.

Jawaban: E

Pada KI 0,01 M, [I-] = 10-2 Ksp = [Pb2+][2I-]2 1,24 x 10-12 = [Pb2+][10-2]2 [Pb2+] = 1,24 x 10-8 Pb2+ + 2IPbI2 s PbI2 = s [Pb2+] = 1,24 x 10-8 Jawaban: A

8.

Analisa opsi: 1) Menurut teori asam Browsted-Lowry, HCO3- merupakan basa konjugasi dari H2CO3
benar 2) Keasaman suatu asam ditentukan berdasarkan besar tetapan asam Ka. Keasaman CH3COOH relatif lebih kuat dari H2CO3 karena nilai Ka CH3COOH bernilai lebih besar
benar 3) Perhitungan: CH3COOH + HCO3H2CO3 + CH3COOçz

o¿ ·), po·¿, ·))# p o·¿, ·))¿po¿·),# p

pada kedua sisi,

masing-masing dikalikan dengan [H+], maka:

o¿ ·), po·¿, ·))# po¿ ( p o¿·),# po¿ ( po·¿, ·))¿p o·¿, ·))# po¿ ( p Karena ç½ ¼& ¼žž& = o·¿ , ·))¿p

çz

,

dan

o¿·),# po¿ ( p , maka: o¿ ·), p ,  #Â ÃS z ÁR,ÁßßR z ,  #* ÃSRÁß,

ç=

ç

= 41,86


benar

Jawaban: A Perhitungan hasil kali pelarutan: As2S3 2As2+ + 3s2s 2s 3s 2+ 2 2- 3 Ksp = [As ] [S ] = [2s]2[3s]3 = 108 s5 s = {Ksp/108}1/5 [S2-] = 3s = 3{Ksp/108}1/5 Jawaban: E 10. ΔTf = Kf . m. i 9.

1,62 = 4,49 . ¢



!x +

, ¨w

y

£.i

i = 0,55 i = 1 + (n – 1) α 0,55 = 1 + (n – 1) 1 n = 0,45
n < 1, sehingga disimpulkan terasosiasi catatan: n = 1
tidak terdisosiasi maupun terasosiasi n > 1
terdisosiasi Jawaban: C 11. Perhitungan pH dengan metode kotak Bjerrum adalah: y.S„Sx x K in [H+] = y.'S„S Sehingga  [H+] =  x 2,45 x 10-5 = 3,675 x 10-5 pH = 4,43 Jawaban: A

12. Pembuatan sistem koloid dapat dilakukan dengan 2 cara: - Dispersi: partikel berukuran besar dijadikan partikel berukuran koloid - Peptiasi : partikel berukuran kecil dijadikan berukuran koloid Dari ketiga opsi pada soal, opsi nomor (3) merupakan cara peptiasi, karena AgNO3 - KBr merupakan molekul terlarut kerukuran kecil yang menjadi partikel koloid ketika direaksikan. Opsi (1) dan (2) merupakan cara dipspersi. Jawaban: B 13. Tawas merupakan persenyawaan yang mengandung Al3+ yang relatif bermuatan sangat positif. Dungsi tawas adalah menetralkan ion yang teradsorbsi pada partikel koloid agar terkoagulasi. Jawaban: C 14. Pada peristiwa osmosis, terjadi perpindahan zat dari larutan yang berkonsentrasi rendah ke larutan yang berkonsentrasi tinggi. Karena NaCl mengalami disosiasi sehingga total ion konsentrasinya kira-kira menadi 2 kali lipat, maka konsentrasinya larutan NaCl lebih besar, sehingga osmosis terjadi dari larutan gula ke larutan NaCl. Jawaban: B 15. Reaksi: 3As2S3 + 12H2O 6H2AsO4- + 9S + 12H+ + 6e 2Cr3+ + 7H2O Cr2O72- + 14H+ + 6e22Cr3+ + Cr2O7 + 3As2S3 + 4 H2O + 2H+ 6H2AsO4- + 9S 3As2S3 sebagai reaksi pembatas. Mol H2AsO4- = x 3 = 6 mol  Mol H2AsO4- yang dihasilkan adalah sebanyak 6 mol. Jawaban: B 16. Berawal dari notasi sel, prinsip penulisan notasi sel adalah: - Anoda yang mengalami reaksi oksidasi berada di sebelah kiri - Katoda yang mengalami reaksi reduksi berada di sebalah kanan - Selalu ada jembatan garam untuk menetralkan larutan di masing-masingmasing-masing elektroda ditandai dengan || Notas sel reaksi di atas adalah: Zn(s)|Zn2+(s)||Fe2+(aq)|Fe(s) Jadi A adalah elektroda Zn dan B adalah

larutan ZnSO4. Jawaban: B 17. Pada keadaan standar, reaksi spontan yang terjadi adalah: Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- Eo = 0,76 V Cd(s) Eo = -0,4 V Cd2+(aq) + 2e2+ Zn(s) + Cd (aq) Zn2+(aq) + Cd(s) Eo = 0,36 V Pada soal, konsentrasi Cd2+ dan Zn2+ tidak berada pada standar 1 M. Persamaan yang digunakan adalah persamaan Nernst, pada 298 K yakni: d( no·†p .
 logopo·†(p  o.
pop .
 logopo,
p = 0.36 – 

E = Eo –

E=

0,346 V

Catatan: angka 1 pada [Cd] dan [Zn] merupakan nlai anggapan. Cd dan Zn merupakan padatan, sehingga aktivitas keduanya dianggap 1. Jawaban: B 18. pH 9 merupakan kisaran pH dari zat yang bersifat sebagai basa lemah atau garam terhidrolisis yang bersifat basa. Pada opsi: A. CH3COOH merupakan asam lemah kisaran pH sekitar 5 B. HCl merupakan asam kuat dengan pH 1 C. NaCl merupakan garam yang bersifat

netrall dengan pH 7 D. CH3COONa merupakan garam terhidrolisis yang bersifat sebagai basa E. NaOH merupakan basa kuat dengan pH 13 Opsi yang sesuai dengan soal adalah D Jawaban: D 19. Al3+ + 3eAl massa Al = 5,4 g
, n Al =  = 0,2 mol n elektron = 3 x mol Al = 0,6 mol = 0,6 faraday Jawaban: E 20. Massa yang seharusnya dihasilkan: Mr xixt wz n 96500 63,5 x 0,1 x 15 x 60 z 0,0296 g wz 2 96500 0,02665 g x 100% z 90% E)isiensi z 0,0296 g

Bagian B: 5 Soal Uraian 1.

a.

Hitung potensial sel volta di atas (antara EoNi2+(aq) | Ni(s) dan Fe(aq) | Fe3+(s)) pada keadaan standar! Ni(s) + Fe3+(aq) Ni2+(aq) + Fe(s) Diagram Latimer: ª ˜ #  3+

ª ˜ #  2+

c.

d.

Fe  Fe  Fe

Esel = Eo –

3 3 F  3E3 = E1 + 2E2 E3 =

b.

,
 

Esel = 0,2867 -

o,  F, 

Fe(s) Eo E3 = -0,0367 V
Fe3+(aq) + 3e= -0,0367 V Dengan demikian, reaksi spontan yang terjadi adalah: 3Ni Eo =0,25 V 3Ni2+ + 6e2Fe3+ + 6e- Eo = 0,0367 V 2Fe 2Fe +3Ni2+ 2Fe3+ +3Ni E = 0,2867 V Tuliskan notasi sel tersebut!

Fe(s)|Fe3+(aq)||Ni2+(aq)|Ni(s) Tuliskan reaksi sel yang terjadi! 3Ni2+ + 6e3Ni (katoda) 3+ 2Fe + 6e- (anoda) 2Fe 2Fe +3Ni2+ 2Fe3+ +3Ni Hitung potensial sel pada 25oC, bila [Fe3+] = 0,01 M dan [Ni2+] = 1 M

e.

log

o ˜ ,( p o¶'p, o ˜p o¶' ( p,

,


log

o# p op, , op op,

aktivitas

padatan dikonversikan =1 Esel = 0,326 V Apakah reaksi disproporsionisasi berikut 3Fe2+(aq, 1 M) 2Fe3+(aq, 1 M) + Fe(s) berlangsung pada suhu 25oC? Jelaskan! Kespontanan reaksi jika Esel < 0. Esel didapat dari: Fe2+ + 2eFe E0 = -0,44 V 2Fe3+ + 2eE0 = -0,77 V 2Fe2+ 3Fe2+ 2Fe3+ + Fe E = -1,21 V

Karena Esel reaksi < 0, maka reaksi tidak berlangsung secara spontan.

M HCl = +

b. 2.

a.

Apabila potensial standar sel larutan garam kadmium sulfida (sesuai dengan reaksi di atas) dalam keadaan standar adalah 0,807 V, tentukan Ksp garam kadmium sulfida! ,
 log Ksp D ,
 log Ksp = 

Esel = 

0,807

b.

c.

3.

Ksp = 4,4 x 10-28 Hitung kelarutan garam kadmium sulfida pada suhu 25oC! CdS Cd2+ + S2s s s 2+ 2Ksp = [Cd ][S ] = [s][s] = s2

10F

+

c.

= 2,097 x 10 M s = Uç–9 = √44 ¥ 2+ 2Bila larutan Cd dan S dengan konsentrasi masing-masing 0,002 M dicampurkan dengan volume yang sama, apakah terbentuk endapan? Jelaskan! Q = [Cd2+][S2-] = [0,001][0,001] (pencampuran volume sama, konsentrasi menjadi setengahnya) = 1,0 x 10-6 Karena Q > Ksp, maka terbentuk endapan CdS. Catatan: karena pencampuran dilakukan pada volume yang sama, pengenceran menjadi 2 kali lipat semula. Sehingga kond Cd2+ dan S2- masing-masing adalah 0,001 M.

Prinsip percobaan yang dilakukan mahasiswa tersebut adalah titrasi balik, yaitu mintitrasi sisa alam yang telah dinetralkan oleh obat maag. Hasil titrasi kemudian digunakan untuk menentukan kandungan basa yang digunakan pada obat maag. a. Hitung pH larutan asam yang dititrasi oleh larutan NaOH 0,602 M tersebut! Mol HCl yang bereaksi dengan Mg(OH)2 = n total – n NaOH = (25 mL x 0,953 M) – 7,4 mmol = 16,425 mmol

= 0,657 M

 ,



= 0,657 M

[H ] = 0,657 Hitung pula pH larutan asam yang ternetralkan oleh kandungan Mg(OH)2 dalam tablet antisid! (pH ini sebanding dengan sisa asam yang tidak ternetralkan oleh obat sakit lambung) Mol HCl yang bereaksi dengan Mg(OH)2 = n total – n NaOH = (25 mL x 0,953 M) – 7,4 mmol = 16,425 mmol M HCl =

-14

 ,



[H ] = 0,657 pH = 0,182 Hitung % massa Mg(OH)2 dalam sampel tablet! Reaksi: Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O (tablet dilarutkan dalam HCl) NaOH + HCl NaCl + H2O (titrasi larutan) Mol HCl total = 25 mL x 0,953 M = 23,825 mmol Mol NaOH = 12,29 mL x 0,602 M = 7,39858 mmol = mol HCl yang dititrasi Mol HCl yang bereaksi dengan Mg(OH)2: Mol HCl total – mol HCl yang dititrasi = 23,825 – 7,39858 = 16,42642 mmol Mol Mg(OH)2 = ½ mol HCl yang bereaksi = ½ x 16,42642 mmol = 8,21321 mmol w Mg(OH)2 = 8,21321 mmol x 58 g/mol = 476,36618 mg % Mg(OH)2 =

4.

a.

,   w ,  w

x 100% = 32,58%

Tentukan besarnya van’t hoff untuk asam laktat ini! ΔTf = Kf . m . i 0,0206 = 1,86 . 0,01 . i

b.

c.

5.

a.

i = 1,107 Hitung pula % ionisasi larutan asam laktat tersebut! i = 1 + (n - 1) α 1,107 = 1 + (2 - 1) α α = 1,107 α = 1,107 x 100% = 10,70% Apakah asam laktat termasuk elektrolit kuat atau lemah? Jelaskan! Dilihat dari % ionisasinya yang hanya 10,70%, disimpulkan bahwa asam laktat tersebut adalah elektrolit lemah. Semakin besar derajat disosiasinya, sifat keasamannya semakin besar.

b.

c.

+ 11H2O Berapakah jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi reduksi? Dari reaksi setengah sel di atas, terlihat elektron yang terlibat sejumlah 12 buah, sedangkan pada reaksi reduksi sebanyak 6 buah. Berapa berat ekivalen etanol menurut reaksi redoks di atas? Mr etanol = 46 g/mol BE =

 w/x y  ˜¨'™Sy˜

= 3,83 g/mol.ekivalen

Setarakan persamaan reaksi redoks di atas! C2H5OH + 3H2O 2CO2 + 12H+ + 12e2+ 4Cr3+ + 14H2O 2CrO7 + 28H + 12e C2H5OH + 2CrO72- + 16H+ 4Cr3+ + 2CO2

UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2005/2006 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

2.

Sifat koligatif larutan yang paling mudah diamati untuk menentukan massa molekul relatif (Mr) zat pelarut berupa hemoglobin adalah……………… A. Penurunan tekanan uap B. Kenaikan titik didih C. Penurunan titik beku D. Tekanan osmosis E. Tekanan uap relatif Larutan 16% (w/w) gliserol C3H5(OH)3 mempunyai massa jenis 1,307 g/mL. Kemolaran larutan ini adalah……………… A. 1,804 M B. 1,772 M C. 1,503 M D. 1,074 M E. 1,037 M

3.

Titik beku larutan oralit yang mengandung 4,5 g glukosa (Mr = 180) dan 5,85 g NaCl dalam 100 g air adalah……………… A. -1,86oC B. -2,33oC C. -4,46oC D. -5,58oC E. -7,44oC

4.

Jika dalam larutan terdapat CH3COOH (pKa = 4,74) sebanyak 0,02 M dan HCl 0,01 M, maka nilai yang paling tepat untuk menyatakan pH larutan adalah……………… A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5

5.

Pada suhu tertentu, suatu elektrolit yang mengion sebanyak 3,61% mempunyai hantaran jenis 2077 ohm. Daya hantar molarnya 7,04 s cm2/mol. Konsentrasi larutan elektrolit di atas adalah……………… A. 0,0684 M B. 0,0700 M C. 0,0800 M D. 0,1000 M E. 0,1200 M

6.

CaF2 adalah garam yang sukar larut dalam air. Di antara perlakuan berikut: 1) Menambahkan larutan NaNO3 0,1 M 2) Menambahkan larutan KF 0,1 M 3) Menambahkan larutan Ca(NO3)2 0,1 M yang akan menurunkan kelarutan CaF2 adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja

7.

Kelarutan molar AgCl dalam air murni lebih kecil dibandingkan kelarutan AgCl dalam larutan…………… A. NaCl B. AgNO3 C. NH3 D. NaNO3 E. BaCl

8.

Asam maleat adalah asam berbasa satu yang mempunyai Ka 2,3 x 10-4. Agar larutan mempunyai pH 4,0 maka perbandingan konsentrasi asam maleat terhadap ion maleat dalam larutan haruslah sama dengan………………….. A. 0,43 B. 0,78 C. 1,29 D. 2,30 E. 2,58

9.

Perubahan bilangan oksidasi paling besar terjadi pada reaksi………………… A. VO2+ VO2+ B. 2S2O3 S4O6 C. C7H8O C7H8O2 D. MnO4 Mn2+ E. 2CrO42Cr2O72-

10. Sebuah galvani disusun menurut notasi Zn | Zn2+ (0,1 M) || Ag+ (0,1 M) | Ag, EoZn2+ | Zn =0,76 V; EoAg+ | Ag = 0,80 V. Di antara pernyataan berikut: 1) Selama proses berlangsung, berat katoda bertambah 2) Elektron mengalir dari elektroda seng ke elektroda perak 3) Reak Zn(s) + Ag(aq) Zn2+(aq) + Ag(s) berlangsung spontan Pernyataan yang benar adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 2 saja E. 3 saja 11. Jika εo Fe3+ | Fe = E1, εo Fe3+ | Fe2+ = E2, dan εo Fe2+ | Fe = E3, maka………………. A. 3 E1 = E2 – 2 E3 B. 2 E1 = E2 – 3 E3 C. 2 E1 = 5 E2 + 3 E3 D. 3 E1 = E2 + 2 E3 E. E1 = 3 E2 + 2 E3 12. PbCl2 adalah garam yang sukar larut dalam air. Jika kelarutan PbCl2 dalam air adalah X, maka hasil kali kelarutan PbCl2 adalah……………… A. x2 B. 2x2 C. 4x2 D. 4x3 E. 8x3 13. Diketahui Fe2+ + 2eFe εo = -0,44 V Potensial elektroda Fe yang dicelupkan ke

dalam larutan Fe 0,01 M adalah……………… A. -0,558 V B. -0,499 V C. -0,056 V D. 0,652 V E. 0,711 V 14. Sifat aktif permukaan akibat luas permukaan partikel-partikel koloid relatif sangat besar dibandingkan volumenya adalah kemampuan: 1) Mengadsobsi materi 2) Melakukan gerak Brown 3) Mengadsoprbsi partikel bermuatan Pada saat Gunung Galunggung meletus, debu berukuran koloid di atas kawah gunung menimbulkan kilat yang menyambar-nyambar. Fakta ini paling dominan disebabkan oleh…………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja 15. Menurut Arrhenius, asam adalah senyawa yang dapat melepas proton dalam air. Dari pernyataan berikut: 1) Kekuatan asam HIO < HIO2 < HIO3 < HIO4 2) Kekuatan asam HI> HBr > HCl 3) Kekuatan basa pada Cl- < Br- < Iyang benar adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja 16. Larutan yang dibuat dengan mencampurkan 200 mL NaOH 0,05 M dengan 300 mL larutan HCl 0,05 memiliki pH sama dengan ………………. A. 2 B. 4 C. 6 D. 8

E.

10

17. Di antara spesi berikut, yang dapat bertindak sebagai asam Bronsted-Lowry adalah……………… A. ClB. Al3+ C. H2O D. BF3 E. CH4

18. Jumlah mol MnO2 dan H2O2 dari elektrolisis MnO2 + H2O Mn2+ + H2O2 (basa) selama 193 detik dengan kuat arus 250 adalah……………… A. 2 dan 2 B. 1 dan 1 C. ¾ dan ¾ D. ½ dan ½ E. ¼ dan ¼ 19. Bagi elektrolit 1-1 yang berkonsentrasi 0,01 M, bila tekanan osmosis terukurnya adalah sebesar 0,465 atm pada suhu 25oC, maka factor van’t hoff-nya adalah……………… A. 1,1 B. 1,3 C. 1,5 D. 1,7 E. 1,9 20. Segelas asam kuat (100 mL) mempunyai pH 2,5. Bila ke dalam larutan tersebut ditambahkan air sebanyak 150 mL, maka pH larutan menjadi……………….. A. 2,1 B. 2,9 C. 3,2 D. 3,5 E. 3,9

Bagian B: 5 Soal Uraian 1.

Tekanan uap benzena (C6H6) dan toluena (C7H8) murni pada suhu 25oC dan 60oC adalah Tekanan uap (mmHg) Suhu (oC) Benzena Toluena 25 106 32 60 384 124 a. Tentukan tekanan uap keduanya jika berat benzena adalah 234 g dan toluena 184 g! b. Tentukan fraksi mol toluene pada fasa uap pada campuran cairan pada poin a! c. Tentukan komposisi pada fasa cair campuran benzena dan toluena yang akan mendidih pada suhu 60oC dan tekanan 0,3 atm! d. Jika 7,75 g zat X yang sukar menguap dilarutkan dalam 100 g benzena pada suhu 25oC, ternyata tekanan uap pada benzena pada suhu tersebut menjadi 101 mmHg. Tentukan Mr zat X!

2.

Asam fosfat adalah asam poliprotik dengan pKa1 = 1,9; pKa2 = 7,1; dan pKa3 = 13,7. a. Tuliskan reaksi kesetimbangan dari tahaptahap ionisasi asam fosfat, dan tuliskan juga ungkapan tentang kesetimbangannya! b. Jika 100 mL asam fosfat 0,1 M ditambah dengan larutan 100 mL NaOH 0,05 M, hitung pH campuran tersebut! (petunjuk: reaksikan keduanya terlebih dahulu) c. Seandainya darah manusia dibentuk dari buffer fosfat, hitung fraksi [H2PO4-] dan [HPO42-]!

3.

Suatu larutan MX2 0,1 M diukur daya hantarnya dengan menggunakan jembatan wheastone dan diperoleh data sebagai berikut:

Senyawa KCl 0,01 M

Tahanan (ohm) 160

MX2 0,1 M 54 Jika larutan n KCl 0,01 M mempunyai hantaran 1,35 x 10-3/ohm.cm, tentukan: a. Tetapan sel b. Hantaran molar MX2 c. Derajat disosiasi MX2 jika Λo MX2 sebesar 129,4 s cm2/mol

4.

Diketahui reaksi elektrokimia sebagai berikut: MnO4- + IMn2+ + I2 Diketahui EoMnO4- | Mn2+ = 1,51 V; EoI2 | I- = 0,536 V; [MnO4-] = 0,01 M; [Mn2+] = 0,01 M; [I-] = 0,1 M. a. Setarakan reaksi redoks tersebut di atas! b. Tuliskan notasi sel! c. Hitung Eosel! d. Hitung ΔGo! e. Tentukan nilai tetapan kesetimbangan!

5.

Larutan natrium hidroksida (NaOH) umumnya diperoleh dari elektrolisis proses Castner-Keline suatu larutan jenuh garam dapur (brine). Proses tersebut menghasilkan larutan NaOH dengan konsentrasi sebesar 60% (w/w). a. Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi di katoda! b. Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi di anoda! c. Jika pada elektrolisis tersebut digunakan arus sebesar 200 ampere selama 1 jam, berapa mol ion hidroksida yang dihasilkan? d. Hitung berapa coulomb muatan listrik yang digunakan untuk menghasilkan 1,0 mol NaOH! e. Jika arus yang sama digunakan untuk memperoleh logam Cu dari larutan CuSO4 dalam waktu yang sama, berapakah berat logam Cu yang dihasilkan?

Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2005/2006 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1 Alasan penggunaan metode tekanan osmosis: . - Aplikasi metode yang mudah - Galat yang dihasilkan lebih kecil - Yang paling merepresentasikan Mr adalah molaritas, yang berbading lurus dengan π Jawaban: D 2 M z ncAE>Ec V>Ec>D . Solusi: Tentukan berat larutan keseluruhan, dengan melakukan pemisalan pada volume. Tentukan berat zat terlarut, yaitu 16% dari berat larutan keseluruhan, kemudian selesaikan dengan ruus di atas. Dimisalkan volume = 100 mL, maka: wlarutan = ρ . V = 1,307 g/mL . 100 mL =103,7 mL wterlarut = 16% x 103,7 g = 16,592 g 16,592 Ÿ ngliserol z 1,804 }~ z 92 Ÿ/}~ 1,804 mol z 1,804 M Mz 0,1 L Jawaban: A o 3 Tf = Tf – ΔTf
ΔTf = Kf . m . I . Terdapat 2 macam zat terlarut: NaCl dan glukosa. Solusi: hitung kontribusi masing-masing zat terlarut terhadap penurunan titik beku. 5,58 Ÿ Ÿ z 0,1 }~ z ˆ¶S·y z ¹‡ 58,5 Ÿ }~ }~ŘPySP¸Å 0,1 }~ z1} z }¶S·y z 0,1 çŸ çŸ…˜ySP¸Å 4,5 Ÿ Ÿ z 0,025 }~ z ˆwy¸¨ „S z ¹‡ 180 Ÿ/}~ }~ŘPySP¸Å 0,025 }~ z 0,25 } z }wy¸¨ „S z 0,1 çŸ çŸ…˜ySP¸Å ΔTNaCl = Kf . m . i = 1,86 . 1 . 2 = 3,72oC ΔTglukosa = Kf . m . i = 1,86 . 0,25 . 1 = 0,465oC ΔT = 3,72oC + 0,465oC = 4,185oC

Tf = Tfo – ΔTf = 0oC – 4,185oC = -4,185oC Catatan: - Kf pelarut murni air = 1,86 - NaCl merupakan elektrolit kuat, sehingga terdisosiasi sempurna dengan i = 2 - Glukosa merupakan nonelektrolit, sehingga tidak mengalami disosiasi, sehingga I = 1 Jawaban: C + 4 pH = -log [H ] . Terdapat 2 asam yang masing-masing menghasilkan [H+]. Solusi: Tentukan berapa banyak [H+] yang dihasilkan. HCl m . M; sedangkan CH3COOH merupakan asam lemah,
pKa = -log Ka
4,7 = -log Ka
Ka = 2 x 10 HCl 0,01 M: [H+] = n . M = 1 . 0,01 M CH3COOH 0.,02 M:

[H+] = √Ka. Ma = U2 ¥10F
. 0,02 = 6,3 x 10-4 [H+] = 0,01 + 6,3 x 10-4 = 0,01063 M pH = -log [0,01063] = 1,97  2 Catatan: Jika terdapat campuran asam lemah dan asam kuat, [H+] yang berasal dari asam lemah bisa diabaikan (kasus dalam titrasi asam-basa), karena [H+] yang dihasilkan kecil, sehingga perhitungan pH sepenuhnya berasal dari asam kuat. Jawaban: B 5 Perhitungan daya hantar molar: . Λzκ C 1 κz hantaran jenis Maka: 1 κz 2077 ohm. cm κ z 4,815x10F ohmF cmF z 4,815x10F S. c κ Λz C 4,815x10F S. c 7,04S. cm molF z C

C = 6,839 x 10-5 mol/cm3 = 6,839 x 10-3 mol/dm3 = 0,06839 M Jawaban: A 6 Pada kasus ini, yang dapat menurunkan . kelarutan adalah zat terlarut (CaF2) dilarutkan dalam larutan ion senama. ion senama adalah ion yang sama pada kation [Ca2+] atau anion [F-]. Jadi CaF2 akan mengalaki penurunan kelarutan jika dilarutkan pada larutan yang mengandung Ca2+ atau F-. pada soal ini, opsi 2 dan 3 merupakan jawaban yang benar. Jawaban: C 7 Kasus pada soal ini adalah kebalikan dari kasus . nomor 6. Jika AgCl dilarutkan pada NaCl, AgNO3, NaNO3, BaCl2 (pengaruh ion senama), kelarutannya akan lebih rendah dibanding kelarutan AgCl dalam pelarut murni air. Berbeda halnya jika AgCl dilarutkan pada NH3, di mana akan terbentuk kompleks [Ag (NH3)2]+ yang kelarutannya sangat tinggi. Jawaban: C 8 Kata kunci dari solusi soal ini adalah . “perbandingan konsentrasi asam maleat dengan ion maleat”. Karena merupakan asam dan bersifat buffer, campuran yang terbentuk disebut asam buffer. [H+] = Ka .

Ù1ÙÛ ÛÙ4/ÙÚ 2Ü- ÛÙ4/ÙÚ

Sehingga: pH = -log[H+]
4,0 = -log [H+]
[H+] = 1,0 x 10-4 M Ù1ÙÛ ÛÙ4/ÙÚ 2Ü- ÛÙ4/ÙÚ  -4 10 = ka . Ù1ÙÛ ÛÙ4/ÙÚ 2Ü- ÛÙ4/ÙÚ

[H+] = Ka .

1,0 x

Ù1ÙÛ ÛÙ4/ÙÚ 2Ü- ÛÙ4/ÙÚ

ELA z E  

d.D( no³p ,
 log o.Dpo³( p D

o0,1po1p 0,0591 z 1,53V log o1po0,1p 2 Analisa opsi yang diberikan: 1) Selama proses berlangsung, berat katoda bertambah karena pada katoda terjadi reaksi reduksi (elektroda Ag) menjadi logam Ag. Logam Ag mengendap pada katoda sehingga berat katoda bertambah 2) Elektron mengalir dari anoda seng yang teroksidasi ke katoda perak yang tereduksi 3) Reaksi (3) terjadi secara spontan jika ΔG = -nFE > 0. Karena pada reaksi di atas, nilai E > 0 maka reaksi berlangsung secara spontan Jawaban: A o 3+ o 3+ 1 Diketahui: ε Fe | Fe = E1, ε Fe | Fe2+ = E2, 1 dan εo Fe2+ | Fe = E3 . Diagram Latimer: ELA z 1,56 

ª ˜ # 

ª ˜ # 

Fe3+  Fe2+  Fe

= 0,43

9 Kenaikan masing-masing biloks: . VO2+ VO2+ +5 +6 C7H8O C7H8O2 +2 +3 2CrO42Cr2O72+6 +6 2S2O3 S4O6 +3 +3

MnO4Mn2+ +7 +2 Perubahan bilangan oksidasi yang paling besar adalah pada reaksi MnO4Mn2+ Jawaban: D 2+ + 1 Diketahui: Zn | Zn (0,1 M) || Ag (0,1 M) | Ag, 0 EoZn2+ | Zn =0,76 V; EoAg+ | Ag = 0,80 V . Reaksi sel yang terjadi: Zn(s) Zn2+(aq) + 2eEo = 0,76 V 2Ag(s) Eo = 0,80 V 2Ag+(aq) + 2e Zn2+(aq) + 2Ag(s) Eo = 0,156 V Zn(s) + 2Ag+(aq)

Jawaban: A

1 3 F  nE1 = nE2 + nE3 3E1 = E2 + 2E3 Jawaban: D 2+

2Cl-(aq)

1 PbCl(s) Pb (aq) + 2 X x 2x 2+ - 2 . Ksp = [Pb ][Cl ] = [x][2x]2 = 4x3 Jawaban: D 1 Persamaan Nernst: 3

.

1 4 .

1 5 .

1 6 .

oFep 0,059 log  oFe p n o1p 0,059 z 0,499V log E z 0,44  o10F p 2 Catatan: Eo adalah keadaan standar, di mana [Fe2+] yang digunakan adalah sebesar 1 M yang menghasilkan -0,44 V. Angka 1 untuk [Fe2+] adalah karena Fe merupakan spesi padat sehingga aktivitasnya 1. Jawaban: B Pada saat gunung meletus, partikel debu yang berukuran koloid dan memiliki muatan menyembur keluar. Hubungan antara muatan dengan kilat yang menyambar (petir) yang memiliki muatan listrik adalah adanya adsorbs partikel bermuatan. Jawaban: E Analisa opsi: - Pada asam okso halogen, semakin banyak jumlah oksigen, semakin besar pul kekuatan asam - Pada asam halogen, dalam satu golongan, semakin ke bawah, semakin bersifat asam. alasan utamanya adalah kemudahan melepas oksigen - Basa terkuat berasal dari senyawa asam terlemah. Jadi kekuatan basa: Cl- > Br- > IJawaban: B Mol HCl = 300 mL x 0,05 M = 15 mmol Mol NaOH = 200 mL x 0,05 M = 10 mmol Reaksi: HCl + NaOH NaCl + H2O 15 10 mmol mmol 10 10 10 10 mmol mmol mmol mmol 5 10 10 mmol mmol mmol Hasil akhir menyisakan 5 mmol HCl, maka

E z E 

perhitungan termasuk asam kuat. M=


xx y
 x&

= 0,01 M
[H+] = 0,01

pH = -log 0,01 = 2 Jawaban: A 1 Menurut Bronsted-Lowry, asam adalah spesi 7 yang melepas proton, yaitu H2O. . Jawaban: C 1 Persamaan reaksi: 8 MnO2 + 2H2O + 2eMn2+ + 4OH. 2H2O + 4OHH2O2 + 4H+ + 2eMol e- =

1 9 . 2 0 .

. c 


z


. 
 -

z 0,5 mol

Mol MnO2 = ½ mol e = ½ x 0,5 = ¼ mol Mol H2O = 2/4 mol e- = 2/4 x 0,5 = ¼ mol Jawaban: E π = MRT.i 0,465 = 0,01 . 0,082 . 298 . i i = 1,90 Jawaban: E Kasus yang terjadi adalah pengenceran asam. Sebuah larutan dengan pH tertentu diencerkan hingga volume tertentu. Perubahan volume tersebut menyebabkan perubahan konsentrasi dan pH. pH = 2,5
[H+] = 3,16 x 10-13 V1 . M1 = V2 . M2 100 . 3,16 x 10-13 = (100 + 150) . M2 M2 = 1,264 x 10-13 pH = -log 1,264 x 10-13 = 2,9 Jawaban: B

Bagian B: 5 Soal Uraian Ptoluena = Xtoluena . Potoluena 1 a Tentukan tekanan uap keduanya jika berat . . benzena adalah 234 g dan toluena 184 g! Pbenzena = Xbenzena . Pobenzena

  z 3 mol  /    z 2 mol  / 

Mol benzena =

Mol toluena =

x y z 0,6 y x y x y z 0,4  x y x y

Xbenzena =  x

Xtoluena =

P benzena = 0,6 x 106 mmHg = 63,6 mmHg P toluena = 0,4 x 32 mmHg = 12,8 mmHg b Tentukan fraksi mol toluene pada fasa uap . pada campuran cairan pada poin a! >Õ X cAD> z

­>BE  . PcAD> X cAD>

­>BE  ­>BE  X cAD> . PcAD> W X MAD/AD> . PMAD/AD> 0,4 . 384  z 0,707 X cAD> z 0,4 . 384 W 0,6 . 106 c Tentukan komposisi pada fasa cair campuran . benzena dan toluena yang akan mendidih pada suhu 60oC dan tekanan 0,3 atm! Ptotal = Xtoluena . Potoluena + Xbenzena . Pobenzena 0,3 . 760 = Xtoluena . 384 + (1 - Xtoluena) . 124 Xtoluena = 0,6 Xbenzena = 0,4 Jadi komposisinya adalah 0,4 benzena dan 0,6 toluena. d Jika 7,75 g zat X yang sukar menguap . dilarutkan dalam 100 g benzena pada suhu 25oC, ternyata tekanan uap pada benzena pada suhu tersebut menjadi 101 mmHg. Tentukan Mr zat X! ΔP = Xa . Pob 7,75 Mr 106  101 z x 106 7,75 100 W 78 Mr Mr = 122 g/mol

2 a Tuliskan reaksi kesetimbangan dari tahap. . tahap ionisasi asam fosfat, dan tuliskan juga ungkapan tentang kesetimbangannya! H3PO4 H+ + H2PO4oH  poH POF p z 1,26 x 10F Ka z oH PO p

H+ + HPO42oH  poHPOF  p z 7,9 x 10F Ka z F oH PO p H2PO4-

HPO42-

H+ + PO43-

oH  poPOF p F F z 1,99 x 10 oHPO p b Jika 100 mL asam fosfat 0,1 M ditambah . dengan larutan 100 mL NaOH 0,05 M, hitung pH campuran tersebut! (petunjuk: reaksikan keduanya terlebih dahulu) Reaksi dengan NaOH: H3P + Na NaH2 + H2 O4 OH PO4 O Awal 10 5 Reaksi 5 5 5 5 Setim 5 0 5 5 bang Terbentuk buffer Ka z

o¿ Z) p

[H+] = Ka . o¿,Z)#v p 

c .

v

pH = pKa = 1,9 Seandainya darah manusia dibentuk dari buffer fosfat, hitung fraksi [H2PO4-] dan [HPO42-]! (Pada pH 7,2) pH = 7,2
[H+] = 6,3 x 10-8 or ˱# p

 v [H+] = Ka2 . o¿Z) # p v

or ˱# p

 v 6,3 x 10 = 7,9 x 10-8 . o¿Z) # p

-8

or ˱# vp = o¿Z)v# p

0,8

v

Disimpulkan bahwa perbandingan keduanya: [H2PO4-] = 0,8 [HPO42-] = 1,0 Maka fraksi keduanya: [H2PO4-] = 0,44 [HPO42-] = 0,56

3 a Tetapan sel K =κ.R . . = 1,35 x 10-3 /ohm.cm x 160 ohm 0,216/cm b Hantaran molar MX2 . G =  z  = 0,0185/Ω

κ

O


Ω

=K.G = 0,216/cm x 0,0185/Ω = 3,996 x 10-3/ Ω.cm 0,01 M = 0,01 mol/dm3 = 0,00001 mol/cm3

Λ=°z 1

Ω. cm

, [ #, #Â

z 3,996 x 10F cm /

c .

H2 + 2OHb Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi di . anoda! Cl2 + 2e2Clc Jika pada elektrolisis tersebut digunakan arus . sebesar 200 ampere selama 1 jam, berapa mol ion hidroksida yang dihasilkan? Reaksi: H2 + 2OH2H2O + 2e-

Derajat disosiasi MX2 jika Λo MX2 sebesar 129,4 s cm2/mol 40 Λ z 0,3 z αz Λ  129,4

4 a Setarakan reaksi redoks tersebut di atas! . . 2MnO4- + 16H+ + 10e2Mn2+ + 8H2O + 5I2 + 10e10I2MnO4- + 10I- + 16H+ 2Mn2+ + 5I2 + 8H2O b Tuliskan notasi sel! . Reduktor|Oksidasi||Reduksi|Oksidator I-|I2||MnO4-|Mn2+ c Hitung Eosel! . Karena konsentrasi masing-masing pereaksi tidak berada pada keadaan standar (1 M), maka digunakan persamaan Nernst: Esel = 1,51 – 0,536 = 0,974 V oMn p oI p
0,0591 log ELA z E    F  oMnOF n  p oI p o0,01p oIp
0,0591 log ELA z 0,974  o0,01p o0,1p 10 Esel = 0,915 V d Hitung ΔGo! . ΔGo = -nFE = -10 x 96500 x 0,915 = -882975 J e Tentukan nilai tetapan kesetimbangan! . ΔGo = -RT ln K -882975 J = -8,314 x 298 x ln K K=~

B .c

Mol e- = 
 z 

.  


z 7,46 mol

Mol OH- =  mol e- = 7,46 mol

d Hitung berapa coulomb muatan listrik yang . digunakan untuk menghasilkan 1,0 mol NaOH! A 1 MzQ . n F M = 1,0 mol x 40 g/mol = 40 g

40 = Q

 



. 


Q = 96500 C e Jika arus yang sama digunakan untuk . memperoleh logam Cu dari larutan CuSO4 dalam waktu yang sama, berapakah berat logam Cu yang dihasilkan? Q = i . t = 200 A . 3600 s = 720000 C A 1 MzQ . n F  ,
= 236,9 g . M = 720000. 




5 a Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi di . . katoda! Di katoda terjadi reaksi reduksi, yang tereduksi adalah kation. Karena Eo Na+ + eNa lebih kecil daripada Eo 2H2O + 2eH2 + 2OH-, yang bereaksi di katoda pada larutan NaCl adalah: 2H2O + 2e-

UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2006/2007 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

Larutan NaOH 0,4 molal memiliki % w/w

menguap terlebih dahulu 2) Pada 36oC, fasa uap larutan A memiliki fraksi mol etanol, Xet > 0,5 3) Jika larutan A bersifat ideal, tekanan uap total larutan adalah 74 mmHg Pernyataan yang benar adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 1 dan 3 D. 2 dan 3 E. 1 saja

sebesar………….. A. 0,14% B. 0,40% C. 1,57% D. 15,7% E. 31,4% 2.

3.

4.

Jika 50 mL etanol dicampurkan dengan 50 mL air, volume larutan yang terbentuk ternyata lebih kecil dari 100 mL. Hal ini menunjukkan bahwa: 1) Larutan tersebut bersifat tidak ideal 2) Entalpi pelarutan etanol dalam air negatif 3) Tekanan uap larutan tersebut lebih kecil daripada keadaan ideal Pernyataan yang benar adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 1 dan 3 D. 2 dan 3 E. 1 saja Hantaran molar larutan KCl 0,1 M diketahui lebih besar daripada hantaran molar larutan NaCl 0,1 M. Hal ini menunjukkan bahwa: 1) Hantaran ion K+ lebih besar daripada hantaran ion Na+ 2) Hantaran larutan KCl 0,1 M lebih besar daripada hantaran larutan NaCl 0,1 M 3) Hantaran molar ion Cl- di dalam larutan KCl lebih besar daripada hantaran molar ion Cldi dalam larutan NaCl Pernyataan yang benar adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 1 dan 3 D. 2 dan 3 E. 1 saja Larutan A dibuat dengan mencampurkan etanol dengan propanol dengan fraksi mol etanol Xet = 0,5. Diketahui tekanan uap murni etanol dan propanol berturut-turut adalah 108 dan 40 mmHg. 1) Jika larutan A dipanaskan, etanol akan

5.

Bejana A dan B dihubungkan dengan membrane semipermeabel. Bejana A diisi dengan larutan C3H8O3 2,8 M, sedangkan bejana B diisi dengan larutan C12H11O11 0,8 M. fenomena berikut yang akan terjadi adalah……………… A. Larutan C3H8O3 semakin pekat B. Larutan C3H8O3 semakin encer C. C3H8O3 mengalir ke bejana B D. C12H11O11 mengalir ke bejana A E. Air mengalir dari bejana A ke bejana B

6.

Sampel senyawa (rumus empiris C5H4) sebanayk 7,85 g dilarutkan dalam 301 g benzen. Larutan ini membeku pada suhu 1,05oC di bawah titik beku benzen murni. Rumus molekul senyawa tersebut adalah……………… A. C5H4 B. C5H6 C. C10H8 D. C15H12 E. C20H16

7.

Ke dalam suatu sistem koloid ditambahkan garam Al2(SO4)3, sehingga terjadi…………….. A. Elektrolisis B. Dialisis C. Kondensasi D. Disperse E. Koagulasi

8.

Diketahui reaksi kesetimbangan

HPO42-(aq) + H3O+(aq) H2PO4-(aq) + H2O(l) pKa = 7,21 Sebanyak 0,154 mol NaH2PO4 dan 0,095 mol Na2HPO4 dilarutkan ke dalam 250 mL air. pH larutan yang dihasilkan adalah……………… A. 4,82 B. 5,37 C. 6,79 D. 7 E. 7,21 9.

Urutan kekuatan basa spesi ClO4-, ClO3-, dan ClO2- yang paling tepat adalah……………… A. ClO3- > ClO4- > ClO2B. ClO3- > ClO2- > ClO4C. ClO2- > ClO4- > ClO3D. ClO4- > ClO3- > ClO2E. ClO2- > ClO3- > ClO4-

10. Padatan NaOH digunakan untuk mengikat gas CO2 hasil pembakaran senyawa organik. Di atara pernyataan berikut yang paling tepat untuk menjelaskan fenomena tersebut adalah……………… A. NaOH dan CO2 sama-sama bersifat higroskopis B. NaOH dan CO2 bersifat basa dan larut dalam air C. CO2 bersifat sebagai asam sehingga bereaksi dengan NaOH D. NaOH dan CO2 dapat saling campur secara homogen E. NaOH dan CO2 dapat bereaksi menghasilkan NaH dan HCO311. Di anatara reaksi berikut: 1) Fe3+(aq) + 6CN-(aq) Fe(CN)63-(aq) 2) H2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH-(aq) 3) CH3COOH(aq) + NH3(aq) CH3COONH4(aq) 4) HNO3(aq) + H+(aq) H2O(aq) + NO2-(aq) Yang tidak dapat diterangkan dengan teori Brownsted-Lowry adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 3

C. D. E.

1 dan 4 2 dan 4 4 saja

12. Jika Kb NH3(aq) adalah 1,75 x 10-5 dan Ka HCN adalah 3,5 x 10-4, maka pH larutan NH4CN 0,100 M adalah……………… A. 4,35 B. 5,78 C. 6,36 D. 8,43 E. 10,31 13. Ke dalam suatu sampel air laut yang mengandung ion Mg2+ = 0,0075 M, ditambahkan basa sehingga ion OH- dalam larutan menjadi 2 x 10-5 M. Diketahui pada suhu kamar, Ksp Mg(OH)2 = 1,8 x 10-11. Yang terjadi dalam larutan tersebut adalah……………… A. Ksp Mg(OH)2 akan berkurang B. Ksp Mg(OH)2 akan bertambah C. Tidak terbentuk endapan Mg(OH)2 D. Kandungan ion Mg2+ bertambah E. Terbentuk endapan Mg(OH)2 14. Diketahui data potensial reduksi: ClO4- + 2eClO3- εo = 0,17 V ClO3- + 2eClO2- εo = 0,35 V ClO2- + 2eClO- εo = 0,59 V ClO- + 2e½ClO2- εo = 1,63 V ½ClO2 + e Cl- εo = 1,36 V Potensial reduksi reaksi ClO4- + 6eadalah……………… A. 1,11 V B. 0,54 V C. 3,21 V D. 0,68 V E. 0,37 V

ClO-

15. Elektrolisis larutan AgNO3 dan larutan Pb(NO3)2 dilakukan secara seri. Sejumlah 10,8 g perak diendapkan setelah beberapa saat. Pada saat yang bersamaan, volume gas yang diperoleh dari elektrolisis larutan Pb(NO3)2 pada STP

larutan pada akhir elektrolisis adalah……………… A. 2 B. 4 C. 7 D. 10 E. 12

adalah……………… A. 0,125 L B. 0,560 L C. 0,625 L D. 0,750 L E. 0,945 L 16. Suatu sel dibuat menggunakan elektroda Mg tercelup ke dalam larutan Mg(NO3)2 dan elektroda Zn tercelup dalam larutan ZnSO4. Kedua larutan dihubungkan dengan jembatan garam KCl. Yang terjadi pada sel tersebut adalah……………… A. Elektron mengalir dari Zn ke Mg B. Logam Zn mengalami oksidasi C. Ion K+ bergerak kea rah larutan ZnSO4 D. Ion NO3- bergerak dari larutan ke jembatan garam E. Elektroda Mg berperan sebagai katoda 17. Untuk reaksi autoredoks I- + IOI2 yang sudah disetarakan diperoleh perbandingan I- : IO- : I2 sebesar……….. A. 1 : 5 : 3 B. ! : 2 : 3 C. 2 : 3 : 1 D. 4 : 3 : 2 E. 5 : 1 : 3 18. Sejumlah 10 L larutan NaCl 0,5 M dielektrolisis dengan arus 9,65 A selama 1000 detik. pH

19. Perlindungan material besi terhadap proses korosi dapat dilakukan dengan cara: 1) Pelapisan dengan cat 2) Pelapisan dengan seng 3) Pelapisan dengan timah 4) Dihubungkan dengan logam magnesium yang merupakan pencegahan karat dengan proteksi katodik adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 1 saja E. 3 saja 20. Reaksi sel: 2Cr(s) + 3Cd2-(aq) 3Cd(s) + 2Cr3-(aq) pada 25oC mempunyai tetapan kesetimbangan……………… A. 5,22 x 105 B. 2,72 x 1011 C. 1,42 x 1020 D. 2,72 x 1020 E. 2,02 x 1034

Bagian B: 4 Soal Uraian b. 1.

o

Pada suhu 25 C tekanan uap CH3OH dan C2H5OH secara berturut-turut adalah 94 mmHg dan 44 mmHg. Kedua senyawa tersebut membentuk larutan ideal pada segala perbandingan. Seorang mahasiswa mencampurkan 20 g CH3OH dengan 20 g C2H5OH. a. Tentukan fraksi mol masing-masing senyawa dalam larutan yang dibuat mahasiswa tersebut!

c. d.

2.

Tentukan tekanan uap parsial senyawa masing-masing! Tentukan fraksi mol masing-masing senyawa dalam fasa uapnya! Gambarkan diagram Roult yang menujukkan hubungan antara komposisi zat dalam larutan dan tekanan uapnya!

Suatu larutan mengandung xmol asam lemah HA. Ke dalam larutan tersebut ditambahkan sedikit KOH yang bereaksi dengan 1/3 asam HA

tersebut. a. Tuliskan reaksi yang terjadi! b. Hitung jumlah mol HA setelah penambahan KOH! c. Hitung perbandingan [HA] terhadap [A-] di dalam larutan setelah penambahan KOH! d. Diketahui konsentrasi ion H3O+ di dalam larutan akhir (setelah penambahan KOH) adalah 4,2 x 10-4 M. hitung Ka HA! e. Jelaskan apakah indikator metil merah dengan Kin = 5,0 dapat digunakan pada titrasi larutan HA dengan KOH? f. Setelah penambahan KOH di atas, larutan tersebut dapat bertindak sebagai larutan penyangga. Tuliskan reaksi yang menunjukkan bagaimana larutan ini dapat mempertahankan pH jika ditambahkan sedikit HCl! 3.

c. d.

e.

4.

Pemisahan ion dapat dilakukan dengan pngendapan bertahap. Larutan AgNO3 perlahan ditambahkan ke dalam larutan yang mengandung [CrO42-] = 0,01 M dan [Br-] = 0,01 M (Ksp AgBr = 5 x 10-13, Ksp Ag2Cr2O4 = 1,1 x 1012 ) a. Tentukan apakah AgBr atau Ag2Cr2O4 yang akan mengendap terlebih dahulu! b. Hitung [Ag+] pada saat Ag2Cr2O4 mulai mengendap!

Tentukan [Br-] dalam larutan ketika Ag2Cr2O4 mulai mengendap! Jelaskan apakah pemisahan ion Br- dan CrO42- berlangsung sempurna? (asumsikan pemisahan sempurna terjadi jika konsentrasi ion yang mengendap terlebih dahulu tersisa 0,1% dari konsentrasi awal) Jelaskan (tanpa menghitung) apa yang terjadi apabila dalam larutan tersebut di atas ditambahkan larutan NH3(aq) 0,01 M?

Suatu sel elektrokimia disusun dari elektroda Pt|Br-, BrO3- sebagai anoda dan elektroda MnO4-|MnO2|Pt dalam suasana basa sebagai katoda. Berdasarkan potensial kedua elektroda dapat dihitung potensial sel pada keadaan standar, Esel = -0,022 V. reaksi sel dapat terjadi secara spontan pada suhu 25oC jika [Br-] = [MnO4-] = 1,5 M, [BrO3-] = 0,5 M. a. Tuliskan reaksi redoks yang telah disetarakan untuk sel tersebut! b. Tuliskan notasi sel elektrokimianya! c. Hitung potensial sel, Esel untuk reaksi spontan tersebut! d. Hitung tetapan kesetimbangan reaksi sel di atas! e. Jika reaksi sel tersebut menghasilkan arus 200 mA, berapa lama harus ditunggu agar diperoleh MnO2 sebesar 10g?

Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2006/2007 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

Molal =

 />c cAE>Ec 7 ÕA>Ec

0,4 molal = terdapat 0,4 mol dalam 1 kg pelarut. Dalam kasus ini, pelarut adalah air. Dengan demikian: w NaOH =n.Mr = 0,4 . 40 = 16 g w pelarut = 1000 g w larutan = 1000 g + 16 g = 1016 g



% w/w =  x 100% = 1,57%

2.

Jawaban: C Jika air dan etanol dicampurkan (keduanya polar), maka akan terbentuk suatu larutan yang tidak ideal dengan penyimpangan negatif terhadap Hukum Roult. Keadaan ini memiliki entalpi pelarutan yang bernilai negatif dan nilai tekanan uap larutan lebih kecil daripada

keadaan ideal. 3.

Jawaban: A Penjelasan dari masing-masing pernyataan adalah: Secara umum hubungan antara hantaran dan daya hantar molar adalah Λ =

4.

5.

6.

4 ·

1) Jika hantaran molar KCl lebih besar daripada NaCl dengan konsentrasi yang sama, disimpulkan bahwa hantaran ion K+ lebih besar daripada hantaran ion Na+
pernyataan benar 2) Hantaran KCl lebih besar dari hantaran NaCl
pernyataan benar 3) Hantaran ion Cl- selalu sama walaupun berbeda kation pengikatnya
pernyataan salah Jawaban: B Penjelasan dari masing-masing opsi: 1) Etanol memiliki tekanan uap lebih besar dibanding propanol, sehingga jika campuran A dipanaskan, maka etanol akan menguap terlebih dahulu
pernyataan benar 2) Perhitungan tekanan uap masingmasing: Etanol: P = 0,5 x 108 mmHg = 54 mmHg Propanol: P = 0,5 x 40 mmHg = 20 mmHg Pada fasa uap, jumlah etanol lebih banyak dibanding propanol, sehingga fraksi mol etanol akan > 0,5
pernyataan benar 3) Berdasarkan perhitungan di atas, jika campuran ideal, maka: Ptotal = 54 mmHg + 20 mmHg = 74 mmHg
pernyataan benar Jawaban: A Akan terjadi peristiwa osmosis. Jika kedua larutan dengan konsentrasi yang berbeda dipisahkan oleh membrane semipermeabel, maka molekul pelarut akan mengalir melalui membrane dari konsentrasi yang lebih encer ke konsentrasi yang lebih pekat.

Jawaban: B Diketahui Kb benzena = 5,2 dan ΔTb = 1,05 ΔTb = Kb . m
1,05 = 5,2 . m m = 2 molal m = mol/Kg pelarut 0,2 = mol/0,301 mol = 0,06

7.

8.

mol = gr/Mr 0,06 = 7,85/Mr Mr = 130 Senyawa yang memiliki Mr berkisar 130 adalah C10H8 Jawaban: C Ketika penambahan Al2(SO4)3 yang terjadi pada koloid adalah penggumpalan atau pengendapan koloid yang disebut sebagai koagulasi. Yang berperan dalam hal ini adalah ion Al3+ yang mengendapkan koloid tersebut dengan syarat koloid bermuatan negatif. Jawaban: E Persoalan pada soal merupakan campuran buffer yang bersifat asam, di mana NaH2PO4 bertindak sebagai asam dan Na2HPO4 bertindak sebagai garam (basa konjugasi). Perhitungan pH pada larutan buffer adalah: pH = pKa + log

>E> >L>

= 7,21 + log

o,
p o,
p

=7

Jawaban: D 9. Ketiga spesi di atas merupakan basa konjugasi dari asam okso halida HClO4, HClO3, dan HClO2. Urutan kekuatan asam okso tersebut adalah HClO4 > HClO3 > HClO2. Sedangkan kekuatan basa pada basa konjugasinya merupakan kebalikan dari kekuatan sifat asamnya. Semakin besar sifat asamnya, maka semakin lemah sifat basa pada basa konjugasinya. Dengan demikian, urutan kekuatan basanya adalah: ClO2- > ClO3- > ClO4Jawaban: E 10. CO2 merupakan gas yang relatif mudah larut dalam air dengan reaksi kesetimbangan: H2O(l) + CO2(g) H2CO3(aq)

Dalam reaksi tersebut, CO2 bersifat sebagai oksida asam. Ketika di dalam larutan terdapat NaOH, maka akan terjadi reaksi: H2CO3(aq) + 2NaOH(aq) 2NaCl(aq) + 2H2O Kesetimbangan reaksi pelarutan CO2 akan bergeser ke kanan, atau dengan kata lain gas CO2 akan semakin banyak yang melarut. Jawaban: C 11. Pada reaksi di atas, HNO3 dan CN berperan menyumbangkan pasangan elektronnya untuk membentuk H2O dengan H+ dan membentuk kompleks dengan Fe3+. HNO3 menyumbangkan pasangan elektron dalam bentuk OH-. Dengan kata lain, keduanya merupakan donor pasangan elektrolisis. Sesuai dengan pernyataan Lewis, bahwa basa Lewis adalah spesi yang mendonorkan pasangan elektron. Jawaban: C 12. NH4CN adalah garam yang berasal dari asam lemah HCN dan basa lemah NH3. Perhitungan pH untuk garam yang demikian adalah: pH = ½ pKw + ½ pKa – ½ pKb pH = ½ . 14 + [-log (3,5 x 10-4)] – [-log(1,75 x 105 )] pH = 6,35 Jadi pH larutan NH4CN 0,100 M adalah 6,35. Jawaban: C 13. Pada soal, penambahan sejumlah OH- dengan konsentrasi tertentu akan menghasilkan endapan Mg(OH)2. Untuk mengetahui apakah terjad pengendapan dengan penambahan OHsebanyak 2 x 10-5 dilakukan perhitungan sebagai berikut: Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH-(aq) Q = [Mg2+][ OH-]2

Q = (0,075)(2 x 10-5)2 Q = 3 x 10-12 Didapat harga Q < Ksp. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa tidak terjadi endapan Mg(OH)2 pada larutan tersebut. Jawaban: C 14. Solusi pada soal menggunakan diagram Latimer: ˜ #

a .

z 0,625 mol - mol CH3OH =  /  - mol C2H5OH =

   / 

ª ˜ # 

˜#

 6 F  Berdasarkan diagram Latimer di atas, untuk reaksi: ClO4- + 6eClOdidapat hubungan: 6E = 2E1 + 2E2 + 2E3 6E = 2(0,17) + 2(0,35) + 2(0,59) = 2,22 V E = 0,37 V 20. ΔG = -RT ln K ΔG = -nFEo Pada soal tidak tersedia besar data Eo untuk reaksi 2Cr(s) + 3Cd2-(aq) 3Cd(s) + 2Cr3-(aq), sehingga tidak bisa diselesaikan Jawaban: -

, 


Tentukan fraksi mol masing-masing senyawa dalam larutan yang dibuat mahasiswa tersebut!  

ª ˜ # 

 Cl-  ½Cl2

Bagian B: 4 Soal Uraian 1 .

ª ˜ # 

ClO4-  ClO3-  ClO2-  ClO-

z 2,174 mol

- fraksi mol CH3OH = , 
, z 0,2233

b .

- fraksi mol C2H5OH = 1 – 0,2233 = 0,7767 Tentukan tekanan uap parsial senyawa masing-masing! PCH3OH = XCH3OH . PoCH3OH = 0,2233 . 94 mmHg

c .

d .

2 .

a .

b .

c . d .

adalah 4,2 x 10-4 M. hitung Ka HA! Pada reaksi di atas, campuran akhir membentuk larutan buffer yang bersifat asam. Perhitungan untuk buffer: [H+] = Ka . [HA]/[A-] 4,2 x 10-4 = Ka. 2/1 Ka = 2,1 x 10-4 e Jelaskan apakah indikator metil merah . dengan Kin = 5,0 dapat digunakan pada titrasi larutan HA dengan KOH? Metil merah tidak dapat digunakan sebagai indicator, karena metil merah berada pada rentang pH 4-6, sedangkan titik ekivalen reaksi berada pada pH > 7 (campuran asam lemah dan basa kuat). f. Setelah penambahan KOH di atas, larutan tersebut dapat bertindak sebagai larutan penyangga. Tuliskan reaksi yang menunjukkan bagaimana larutan ini dapat mempertahankan pH jika ditambahkan sedikit HCl! Mekanisme reaksi yang terjadi: HA H+ + A= Penambahan HA pada reaksi tidak akan berpengaruh besar terhadap perubahan pH karena hanya menggeser kesetimbangan ke kanan saja.

= 20,99 mmHg PC2H5OH = XC2H5OH . PoC2H5OH = 0,7767 . 44 mmHg = 34,17 mmHg Tentukan fraksi mol masing-masing senyawa dalam fasa uapnya! XUCH3OH = PCH3OH / [PCH3OH + PC2H5OH] = 20,99 / (20,99 + 34,17) = 0,38 U X C2H5OH = 1 – 0,38 = 0,62 Gambarkan diagram Roult yang menujukkan hubungan antara komposisi zat dalam larutan dan tekanan uapnya! Kurva yang terbentuk:

Tuliskan reaksi yang terjadi! HA + KOH KA + H2O + HA HA yang bercetak tebal adalah HA yang tidak bereaksi dan tersisa 2/3. Hitung jumlah mol HA setelah penambahan KOH! HA + KOH KA + H2O x 1/3 x 1/3 1/3 1/3 x 1/3 x x x 2/3 1/3 1/3 x x x Mol HA setelah reaksi berjumlah 2/3 x. Hitung perbandingan [HA] terhadap [A-] di dalam larutan setelah penambahan KOH! [HA] : [A-] = 2/3 : 1/3 = 2 : 1 Diketahui konsentrasi ion H3O+ di dalam larutan akhir (setelah penambahan KOH)

3 .

a .

b .

c .

Tentukan apakah AgBr atau Ag2Cr2O4 yang akan mengendap terlebih dahulu! Karena Ksp AgBr lebih kecil daripada Ksp Ag2Cr2O4, AgBr akan mengendap terlebih dahulu. Hitung [Ag+] pada saat Ag2Cr2O4 mulai mengendap! Ag2Cr2O4 mulai mengendap pada saat Ksp Ag2Cr2O4. Dengan demikian, besar [Ag+] adalah: Ag2Cr2O4 2Ag+ + Cr2O42S 2s s Ksp = [Ag+]2[Cr2O42-] 1,1 x 10-12 = [Ag+]2[0,01] [Ag+]2 = 1,05 x 10-5 Tentukan [Br-] dalam larutan ketika Ag2Cr2O4 mulai mengendap!

d .

Konsentrasi Br- sama dengan mula-mula yaitu 0,01 M. Jelaskan apakah pemisahan ion Br- dan CrO42- berlangsung sempurna? (asumsikan pemisahan sempurna terjadi jika konsentrasi ion yang mengendap terlebih dahulu tersisa 0,1% dari konsentrasi awal) 1 s z ï Ksp z 6,5 x 10F
M 4

d .

,

Persentase =

e .

,
[ #Â ,

.

z 0,65%

Kesimpulan: tidak larut sempurna. Jelaskan (tanpa menghitung) apa yang terjadi apabila dalam larutan tersebut di atas ditambahkan larutan NH3(aq) 0,01 M? Semua endapan akan melarut, karena akan terbentuk kompleks Ag[NH3]2+ yang mudah larut.

spontan tersebut! Persamaan Nernst: oBrOF 0,0591 p  log EzE   oBr F poMnOF n p o0,5p 0,0591 log E z 0,022  o1,5po1,5p 6 E z 0,0138 V Hitung tetapan kesetimbangan reaksi sel di atas! -nFE = -RT ln K ¯7$¯ÂTTT,T+,-

e .

K = 6 -,,+v7$- z 3,93 ¥ 10F Jika reaksi sel tersebut menghasilkan arus 200 mA, berapa lama harus ditunggu agar diperoleh MnO2 sebesar 10 g? Perhitungan massa hasil elektrolisis adalah: B .c ³ . 8 D , .Å = 


M=

10

.





t = 263181 detik = 73,1 jam 4 .

a .

b . c

Tuliskan reaksi redoks yang telah disetarakan untuk sel tersebut! Br- + 6OHBrO3- + 3H2O + 6e2MnO2 + 8OH2MnO4 + 4H2O + 6eBrO3- + 2MnO2 + Br- + 2MnO4- + H2O 2OHTuliskan notasi sel elektrokimianya! Pt|Br-,BrO3-||MnO2, MnO4-|Pt Hitung potensial sel, Esel untuk reaksi

UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2007/2008 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

Larutan HCl 25% (w/w) dengan kerapatan 1,12 g/mL memiliki molaritas sebesar……………… A. 3,06 M B. 5,85 M C. 7,67 M D. 10,02 M E. 12,06 M

2.

Heksana (C6H14) dan heptana (C7H16)

mmbentuk larutan ideal. Pada 25oC, tekanan uap heksana murni 0,20 atm, sedangkan heptana murni 0,06 atm. Dari beberapa pernyataan di bawah ini: 1) Dalam larutan tersebut interaksi molekulmolekul yang sejenis maupun yang erbeda adalah sama 2) Pada pembentukan larutan tersebut terjadi penyerapan kalor 3) Fasa uap larutan tersebut memenuhi

Hukum Dalton 4) Untuk larutan yang mengandung 4 mol heksana dan 6 mol heptana, maka tekanan uap total = 0,26 atm Pernyataan yang benar adalah……………… A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 3 dan 4 D. 1, 2, dan 4 E. 1, 3, dan 4 3.

4.

5.

1 g parafin (C10H42), suatu zat yang terlarut yang tak mudah menguap, dilarutkan dalam 50 g benzen (C6H6) pada suhu 53oC, teka uap murni benzen adalah 300 torr. Tekanan uap larutan pada suhu tersebut adalah……………… A. 298 torr B. 292 torr C. 284 torr D. 275 torr E. 267 torr Pada 25oC larutan asam lemah HA 0,1 M memiliki derajat ionisasi (α) sebesar 0,05. Tekanan osmosis larutan ni adalah……………… A. 0,12 atm B. 0,24 atm C. 2,44 atm D. 2,57 atm E. 2,68 atm

E. 6.

Jika larutan KCl 0,01 M memiliki nilai hantaran jenis dan hantaran molar berturut-turut adalah 1,5 x 10-3 s/cm dan 150 s cm2/mol, maka nilai hantaran jenis dan hantaran molar yang paling mungkin untuk larutan KCl 0,02 M berturutturut adalah……………… A. 1,0 x 10-3 s/cm dan 50 s cm2/mol B. 2,5 x 10-3 s/cm dan 250 s cm2/mol C. 2,5 x 10-3 s/cm dan 125 s cm2/mol D. 1,0 x 10-3 s/cm dan 250 s cm2/mol E. 1,5 x 10-3 s/cm dan 125 s cm2/mol

7.

pH larutan yang diperoleh dengan mencampurkan 250 mL larutan amonia 0,200 M (Kb NH3 = 1,8 x 10-5) dengan 750 mL air adalah……………… A. 2,935 B. 4,935 C. 8,065 D. 10,065 E. 11,065

8.

Di antara asam-asam berikut: 1) H2CO3 2) H2S 3) H3PO4 4) H2SO4 yang apabila dicampur dengan basa konjugasinya dapat membentuk larutan penyangga adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 4 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 4 saja

9.

Jika HPO32- dan SH- merupakan basa BronstedLowry, maka asam konjugasi dari basa tersebut adalah……………… A. H3PO3 dan H3S+ B. H2PO3- dan H2S C. PO33- dan S2D. H2PO3- dan H3S+

Skema energi yang terlibat pada proses pelarutan garam MX(s) ΔHsolv MX(s) M+(aq) + X(aq) Ukisi

ΔHh+

ΔHh-

M+(g) + X-(g) Jika pelarutan MX(s) berlangsung spontan, maka pernyataan yang benar adalah……………… A. Ukisi < 0, ΔHh+ < 0, ΔHh- < 0, ΔHsolv > 0 B. Ukisi > 0, ΔHh+ > 0, ΔHh- > 0, ΔHsolv < 0 C. Ukisi < 0, ΔHh+ > 0, ΔHh- > 0, ΔHsolv > 0 D. Ukisi > 0, ΔHh+ < 0, ΔHh- < 0, ΔHsolv > 0

Ukisi > 0, ΔHh+ < 0, ΔHh- < 0, ΔHsolv < 0

E.

H3S+ dan S2-

10. Di antara larutan garam berikut dalam air: 1) 0,1 M NaCl 2) 0,1 M H4NO3 3) 0,1 M NaHCO3 4) 0,1 M Na2CO3 yang memiliki pH terkecil dan terbesar berturut-turut adalah……………… A. 1 dan 4 B. 2 dan 4 C. 1 dan 3 D. 2 dan 3 E. 1 dan 2 11. Natrium urat (C5H3N4O3Na, Mr = 190) adalah salah satu garam yang dikeluarkan oleh tubuh melalui keringat maupun urin. Kelarutan natrium urat dalam air adalah 0,085 g/100 mL. kelarutan molar natrium urat dalam larutan NaCl 0,15 M adalah……………… A. 1,3 x 10-4 M B. 2,6 x 10-4 M C. 1,3 x 10-5 M D. 2,6 x 10-5 M E. 1,3 x 10-5 M 12. Larutan Ca(OH)2 banyak digunakan dalam industry. Kelarutan molar Ca(OH)2 dalam larutan yang memiliki pH 13 (Ksp Ca(OH)2 = 6,6 x 10-6) adalah……………… A. 1,2 x 10-2 M B. 3,4 x 10-2 M C. 5,6 x 10-3 M D. 2,5 x 10-4 M E. 6,5 x 10-4 M 13. Larutan sejati, koloid, dan suspense adalah bentuk campuran yang ditinjau dari ukuran partikel “terdispersi” berturut-turut sebesar < 1 nm, 1 – 1000 nm, dan > 1000 nm. Teknikteknik untuk membedakan campuran berikut yang tidak benar adalah……………… A. Hamburan cahaya untuk membedakan larutan sejati dengan koloid

B. C. D.

Penyaringan biasa untuk membedakan koloid dengan suspense Dekantasi untuk membedakan suspense dengan larutan sejati Dialisis untuk membedakan larutan sejati dengan koloid dengan suspense

14. Pernyataan yang paling tepat untuk sel konsentrasi: Cu(s) | Cu2+ (0,1 M) || Cu2+ (0,2 M) | Cu(s) adalah……………… A. Eosel < 0, Esel > 0, ΔG < 0 B. Eosel = 0, Esel < 0, ΔG > 0 C. Eosel = 0, Esel = 0, ΔG = 0 D. Eosel > 0, Esel < 0, ΔG = 0 E. Eosel = 0, Esel > 0, ΔG < 0 15. Suatu reaksi kimia dapat disebut sebagai suatu reaksi oksidasi jika: 1) Mengalami kenaikan bilangan oksidasi 2) Kehilangan elektron 3) Menerima proton 4) Bersenyawa dengan oksigen 5) Berubah menjadi fasa gas Di atara pernyataan di atas, yang benar adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1, 2, dan 4 C. 1, 3, dan 5 D. 1, 3, dan 4 E. 2, 4, dan 5 16. Diketahui data pada suhu 25oC: Eo (Fe2+ | Fe) = -0,44 V Eo (Cu2+ | Cu) = 0,34 V Eo (Zn2+ | Zn) = -0,76 V Eo (Ag+ | Ag) = 0,80 V Eo (Ni2+ | Ni) = -0,25 V Eo (Co2+ | Co) = -0,28 V Logam yang paling efektif dalam melindungi pipa besi dari korosi secara elektrokimia adalah……………… A. Ni B. Cu C. Zn

D. E.

maka pH larutan pada wadah anoda menjadi……………. A. 13,67 B. 12,31 C. 11,54 D. 10,86 E. 9,75

Ag Co

17. Sebuah sel galvanik dengan notasi sel berikut: Zn | Zn2+ (0,1 M) || Ag+ (0,1 M) | Ag Eo (Zn2+ | Zn) = -0,76 V; Eo (Ag+ | Ag) = 0,80 V Di antara pernyataan berikut: 1) Elektron mengalir dari elektroda Zn menuju elektroda Ag 2) Selama proses berlangsung, berat elektroda Zn bertambah 3) Nilai potensial sel meningkat selama proses berlangsung yang benar adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja 18. Pada elektrolisis larutan NaCl 0,1 M dengan elektroda Pt, katoda dan anoda ditempatkan pada wadah terpisah yang dihubungkan dengan jembatan garam, masing-masing wadah mengandung 50 mL larutan NaCl 0,1 M. Jika arus 0,0965 A dialirkan selama 1000 detik,

19. Diketahui Eo BrO- | Br2 = 0,455 V; Eo Br2 | Br- = 1,065 V; maka Eo BrO- | Br- adalah……………… A. 0,533 V B. 0,610 V C. 0,760 V D. 1,220 V E. 1,520 V 20. Diketahui Eo I2 | I- = 0,54 V dan Eo K+ | K = -2,92 V. Pada elektrolisis larutan KI 1 M dengan elektroda karbon, produk yang terbentuk di katoda dan anoda berturut-turut adalah……………… A. I2 dan OHB. H+ dan I2 C. H2 dan O2 D. OH- dan O2 E. H2 dan I2

Bagian B : 4 Soal Uraian atas! 1.

Vitamin B12 (riboflavin) adalah salah satu jenis vitamin B yang larut dalam air. Jika sebanyak 0,833 g riboflavin dilarutkan dalam 18,1 g H2O, ternyata larutan ini membeku pada -0,277oC. Kf air = 1,86 oC/m. a. Tentukan molaritas larutan riboflavin! b. Tentukan massa molekul riboflavin! c. Jika kerapatan larutan riflavin pada 25oC adalah 1,019 g/mL, tentukan molaritas larutan riboflavin dalam air pada soal di atas! d. Jika tekanan uap air murni pada 20oC adalah 17,501 torr, tentukan tekanan uap larutan riboflavin dlam air pada soal di

2.

Seorang mahasiswa ITB berhasil mengekstraksi senyawa asam lemah HA dari buah apel. Jika sejumlah tertentu senyawa ini dilarutkan dalam 100 mL air, maka pH larutan menjadi 2,5. a. Hitung konsentrasi ion H+ di dalam larutan tersebut! b. Apabila 25 mL larutan asam ini dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 M, titik akhir itrasi dicapai setelah penambahan 20 mL larutan NaOH di atas. Hitung konsentrasi HA dalam larutan tersebut! c. Tentukan nilai derajat disosiasi (α) larutan asam ini!

d. e.

Tentukan nilai tetapan disosiasi (Ka) larutan asam ini! Jika suhu larutan asam ini adalah 25oC, tentukan tekanan osmosis larutan asam ini!

e.

f. 3.

Diketahui potensial elektroda standar: PbSO4(s) + 2ePb(s) + SO42-(aq) Eo = -0,36 V PbO2(s) + SO42- + 4 H+(aq) + 2ePbSO4(s) + o 2H2O E = 1,69 V Pasangan elektroda PbO2 | PbSO4 dan PbSO4 | Pb ini biasa digunakan sebagai sel galvani aki mobil dengan elektrolit larutan asam sulfat. a. Tuliskan reaksi yang terjadi di katoda dan anoda agar dapat dibuat suatu sel galvani! b. Tuliskan reaksi sel untuk sel galvani di atas! c. Elektroda mana yang menjadi anoda dan elektroda mana yang menjadi katoda pada sel galvani ini? d. Berapakah potensial sel standar yang

4.

diberikan oleh sel galvani ini? Berapakah potensial sel galvani ini pada suhu 25oC jika pH larutan elektrolitnya sama dengan 1 dan spesi ion sulfat terlarut sebesar 0,05 M? Jika aki mobil memberikan arus sebesar 1,5 A dan massa elektroda Pb berkurang 500 g, berapa lamakah aki tersebut akan mengalirkan arus?

Elektrolisis 1 L larutan CuSO4 dengan elektroda platina selama 0,75 jam dengan arus 1,25 A dilakukan dalam suasana asam. a. Tentukan reaksi yang terjadi di katoda dan anoda! b. Berapa gram Cu yang mengendap pada elektroda? c. Berapa liter gas yang dihasilkan di anoda diukur pada tekanan 1 atm dan 0oC? (asumsikan gas bersifat ideal)

Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2007/2008 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

Misalkan: Massa larutan = a g Massa HCl = 0,25 a g >  ml V larutan = = D J

[HCl] = z

2.

, ,
>/ ,
> [ #, /,

9

3. z 7,67 M

Jawaban: C Analisis opsi: 1) Pada larutan ideal, interaksi molekul sejenis maupun berbeda jenis adalah sama. Sifat ini sama seperti gas ideal
pernyataan benar 2) Kalor pencampuran larutan ideal = 0
pernyataan salah 3) Hukum Dalton berlaku pada gas ideal
pernyataan benar    4) !Ә¨„SS z :/;1Ù-Ù z z ÚÜÚÙ4







Ptotal = Xheksana . Poheksana + Xheptana . Poheptana

4.

5.



Ptotal =  x0,2! W  x0,06! z 0,116 atm
pernyataan salah Jawaban: B Ppelarut = Xpelarut . Popelarut nMAD/AD> x300 z nMAD/AD> W nÕ>E>)BD 50 78 ¥300 z 50 10 W 78 282 = 248,27 torr Jawaban: C π =MRT . i π = 0,1 x 0,082 x 298 x [1 + (2 – 1).0.05] π = 2,57 atm Jawaban: D ΔHsolv = Ukisi + ΔHh+ + ΔHhReaksi: M+(aq) + X-(aq) ΔHsolv MX(s) Reaksi spontan jika:

6. 7.

ΔG < 0 = ΔH – TΔS < 0 Nilai ΔS > 0 karena perubahan dari padatan menjadi ion semakin tidak teratur. Agar ΔG < 0, maka ΔHsolv < 0 Ukisi + ΔHh+ + ΔHh- < 0 Nilai Ukisi selalu positif (Ukisi > 0) karena perubahan wujud dari padatan ke gas membutuhkan kalor. Maka nilai ΔHh+ dan ΔHh- harus negatif. Jawaban: E Larutan NH3 mengalami pengenceran Vawal . Mawal = Vakhir . Makhir 250 . 0,3 = 1000 . Makhir 
., z 75¥10F Makhir = 

[OH-] = UKb xoNH pakhir [OH-] = U1,8¥10F
¥75¥10F [OH-] = 1,16 x 10-3 pOH = -log[OH-] pOH = -log (1,16 x 10-3) pOH = 2,935 pH = 14 – 2,935 = 11,065

Jawaban: E 8. Larutan penyangga dapat dibentuk dari campuran asam lemah dengan basa konjugasinya. di antara keempat senyawa asam dalam soal, hanya H2SO4 yang merupakan asam kuat dan sisanya asam lemah. Jawaban: A 9. Basa Bronsted-Lowry + H+ asam konjugasi HPO32- + H+ H2PO3+ HS + H H2S Jawaban: B 10. 1) NaCl 0,1 M
pH =7, karena tidak terhidrolisis 2) NH4NO3 0,1 M
pH < 7, karena garamnya terhidrolisis sebagian. Garam terbentuk dari asam kuat dan basa lemah, maka sifat larutan = asam 3) NaHCO3 0,1 M
pH > 7, karena garam terhidrolisis sebagian. Garam terbentuk dari basa kuat dan asam lemah, maka sifat larutan = basa 4) Na2CO3 0,1 M
pH > 7, garam terbentuk dari basa kuat dan asam lemah, maka sifat larutan = basa. Senyawa HCO3- pada larutan 4 lebih lemah sifat asamnya dari

senyawa H2CO3, sehingga larutan 4 lebih basa dari larutan 3, HCO3- adalah basa konjugasi dari H2CO3. Jawaban: B 11. s = ,
z 4,47x10F M ,

CH3N4O3Na(s) C5H3N4O3-(aq) + Na+(aq) Ksp = s2 = (4,47 x 10-3)2 = 2,00 x 10-5 NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq) Ksp = [C5H3N4O3-][ Na+] 2,00 x 10-5 = s (0,15 + s) Nilai s  z 0,76 V z E3 = 



Jawaban: C

20. Reaksi di katoda: 2H2O + 2e2OH- + H2 Reaksi di anoda: 2II2 + 2eJadi produknya adalah H2 dan I2 Jawaban: E

[Zn2+] terus bertambah, dan [Ag+] terus berkurang, nilai log

o( p oÌw( p

semakin

besar. Nilai Eosel semakin kecil
pernyataan salah Jawaban: D 18. Reaksi di anoda: 2H2O(l) 4H+(aq) + O2(g) + 4e-

Bagian B : 4 Soal Uraian 1.

a.

Tentukan molaritas larutan riboflavin! ΔTf = Kf . m m=

b.

c.

Plarutan = Xlarutan . Polarutan 18,1 18 x17,501 z 17,46 torr z 0,833 18,1 W 18 377,23

qN? 7?

z

, ,

z 1,22 molal

Tentukan massa molekul riboflavin! _EBM)>CBD

,

Mr = > [ _r± = ,, z 377,23

Jika kerapatan larutan riflavin pada 25oC adalah 1,019 g/mL, tentukan molaritas larutan riboflavin dalam air pada soal di atas!

2.

a.

b.

,, z 18,58 ml , , D = J z ,,
 z 0,119 M 

V=9z

M

d.

Jika tekanan uap air murni pada 20oC adalah 17,501 torr, tentukan tekanan uap larutan riboflavin dlam air pada soal di atas!

Hitung konsentrasi ion H+ di dalam larutan tersebut! pH = -log [H+] =2,5 [H+] = 10-2,5 = 3,16 x 10-3 M Apabila 25 mL larutan asam ini dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 M, titik akhir itrasi dicapai setelah penambahan 20 mL larutan NaOH di atas. Hitung konsentrasi HA dalam larutan tersebut! [HA]. VHA = [NaOH]. VNaOH [HA] = 0,1 x

c.

 


z 0,08 M

Tentukan nilai derajat disosiasi (α) larutan

d.

e.

3.

a.

b.

c.

d.

e.

asam ini! α = [H+]/[HA] α = 3,16 x 10-3/0,08 α = 0,395 Tentukan nilai tetapan disosiasi (Ka) larutan asam ini! Ka = α2. [HA] Ka = (0,395)2(0,08) Ka = 1,24 x 10-4 M Jika suhu larutan asam ini adalah 25oC, tentukan tekanan osmosis larutan asam ini! π = MRT . i π = (0,08)(0,082)(289)[1+(2-1).0,0395] π = 2,032 atm Tuliskan reaksi yang terjadi di katoda dan anoda agar dapat dibuat suatu sel galvani! Anoda: Pb(s) + SO42-(aq) PbSO4(s) + 2eKatoda: PbO2(s) + SO42-(aq) + 4 H+(aq) + 2ePbSO4(s) + 2H2O Tuliskan reaksi sel untuk sel galvani di atas! Pb(s) + PbO2(s) + 2SO42-(aq) + 4 H+(aq) 2PbSO4(s) + 2H2O Elektroda mana yang menjadi anoda dan elektroda mana yang menjadi katoda pada sel galvani ini? Anoda: Pb, Katoda: PbO2 Berapakah potensial sel standar yang diberikan oleh sel galvani ini? Eosel = Eored – Eooks Eosel = 1,69 – (-0,36) = 2,05 V Berapakah potensial sel galvani ini pada

suhu 25oC jika pH larutan elektrolitnya sama dengan 1 dan spesi ion sulfat terlarut sebesar 0,05 M?  ,
 ~Ÿ #  ( v oµ)v p o¿ p   ,
 ~Ÿ o,
p opv 2,05 

Esel = Eosel

=

= 1,97 V 4.

a.

b.

Tentukan reaksi yang terjadi di katoda dan anoda! Katoda: Cu2+ + 2eCu + Anoda: 2H2O 4H + O2 + 4eBerapa gram Cu yang mengendap pada elektroda? w=

w=

c.

@ [B[c

8

¯,, ,
,
.  




z 1,11 g

Berapa liter gas yang dihasilkan di anoda diukur pada tekanan 1 atm dan 0oC? (asumsikan gas bersifat ideal) n elektron =

B[c 8

z

,
,
.  


z

0,035 mol n O2 = 0,25 x mol elektron = 8,75 x 10-3 mol V O2 = mol x 22,4 L = 0,196 L

UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2008/2009 1. Garam MCl2 sebanyak 2,51 gram dialarutkan dalam 25 gram air dan larutan ini membeku pada -3,35ºC. Larutan gula dengan kemolalan yang sama membeku pada -1,18ºC. a) Hitung kemolalan seluruh ion terlarut dalam larutan MCl2.

b) Tentukan vaktor van’t Hoff larutan MCl2 tersebut. c) Hitung kemolalan larutan MCl2. d) Tentukan massa atom relatif, Ar dari logam M. e) Diketahui proses pelarutan garam MCl2 endoterm. Manakah yang lebih besar

antara nilai energi kisi MCl2 dan jumlah energi hidrasi M2+ dan 2Cl- ?

2. Tekanan uap air dan metanol (CH3OH) pada suhu 25ºC bertutrut-turut 23,8 mmHg dan 125,0 mmHg. Seorang mahasiswa menyiapkan larutan metanol dalam air yang menurut perhitungannya akan memberikan tekanan uap total 50 mmHg. a) Dengan anggapan kedua zat membentuk larutan ideal, tentukan fraksi mol metanol di dalam larutan tersebut. b) Tentukan fraksi mol metanol dalam fasa uap di atas permukaan larutan tersebut. c) Jika uap larutan tersebut dipisahkan dan diembunkan, tentukan fraksi mol metanol di dalam larutan hasil pengembunan. d) Setelah larutan tersebut dibuat, ternyata hasil pengukuran menunjukkan tekanan uap larutan tersebut adalah 47 mmHg yang menunjukkan bahwa larutan tersebut tidaklah ideal. Jelaskan mengapa larutan ini bersifat tidak ideal.

3. Satu liter larutan mengandung 0,17 g AgNO3 dan 0,0296 g Mg(NO3)2. Ke dalam larutan ini kemudian diteteskan larutan Na3PO4 0,01 M. Volume larutan Na3PO4 yang ditambahkan dapat diabaikan. a) Tuliskan persamaan Ksp Mg3(PO4)2 dan Ksp Ag3PO4. b) Hitung [PO43-] di dalam larutan ketika Mg3(PO4)2 tepat mulai mengendap. c) Hitung [Mg2+] di dalam larutan ketika Ag3PO4 tepat mulai mengendap. d) Kelarutan Ag3PO4 dapat ditingkatkan dengan menambahkan amonia, NH3. Tuliskan reaksi yang terjadi. e) Penurunan pH larutan dapat meningkatkan kelarutan Mg3(PO4)2. Tuliskan reaksi yang terjadi.

4. Hidrogen peroksida mudah mengalami penguraian menjadi air dan gas oksigen. 2H2O2 (aq)
2H2O (l) + O2 (g) Larutan dengan konsentrasi awal 1,0 M dibiarkan mengurai pada 25, dan dilakukan penentuan konsentrasi pada berbagai waktu t. Hasil percobaan tersebut diberikan pada tabel berikut

Waktu, t (detik) 0 300 835 1200 1670 2460

Konsentrasi (M) 1,00 0,78 0,50 0,37 0,25 0,13

1/[H2O2] -1 (M ) 1,00 1,28 2,00 2,70 4,00 7,69

ln [H2O2] 0 -0,25 -0,69 -0,99 -1,39 -2,04

a) Gambarkan kurva antara [H2O2] terhadap t, 1/[H2O2] terhadap t, dan ln[H2O2] terhadap t. b) Tentukan orde reaksi dan tuliskan hukum laju reaksi tersebut. c) Tentukan nilai tetapan laju reaksi, k dan satuannya. d) Reaksi di atas memiliki mekanisme yang melibatkan tiga tahap reaksi elementer. Reaksi tahap ke-2 dan ke-3 berturutturut adalah H2O2 + OH
H2O + HO2 dan HO2 + OH
H2O + O2 Tuliskan reaksi tahap pertama. e) Agar sesuai dengan persamaan laju yang diperoleh pada soal 4b, tentukan tahap manakah yang merupakan penentu laju. f) Tentukan waktu yang diperlukan agar setengah H2O2 telah terurai. g) Jika energi pengaktifan reaksi penguraian H2O2 adalah 50 kJ mol-1, tentukan nilai tetapan laju, k, pada 80ºC.

h) Jika reaksi penguraian H2O2 tersebut bersifat eksoterm, gambarkan diagram energi potensial terhadap koordinat reaksinya. i) Tunjukkan perubahan yang terjadi pada diagram (h) di atas, jika reaksi dipercepat dengan katalis.

5. Asam fosfat adalah asam tripotrik, yang secara bertahap dapat melepaskan tiga berturut proton, dengan nilai Kaa berturut-turut : Ka1 = 3 x 10-2; Ka2 = 1,6 x 10-7; Ka3 = 1 x 10-12 a) Tuliskan tiga tahap reaksi pengionan asam fosfat. b) Tuliskan asam konjugasi H2PO4c) Tuliskan basa konjugasi H2PO4d) Urutkan kekuatan asam H3PO4; H2PO4-; HPO42e) Tentukan nilai tetapan kesetimbangan untuk reaksi hidrolis berikut : HPO42- + H2O ´ H2PO4- + OHTentukan pH larutan H3PO4 0,1 M, dan tuliskan asumsi yang Anda gunakan. g) Titrasi larutan H3PO4 dengan larutan f)

NaOH mengasilkan kurva titrasi sebagai berikut.

Bila ada tiga indikator : metil merah, bromotimol biru, fenolftalein dengan rentang perubahan pH berturut 4,4 – 6,2; 6,0 – 7,6; 8,3 mana yang paling sesuai untuk mendeteksi titik ekivalen yang kedua. Jelaskan. 6. Dua senyawa asam yang banyak digunakan adalah asam asetat (CH kloroasetat (CH2ClCOOH). Dalam laboratorium, ditemukan sebuah botol berisi larutan asam kloroasetat dengan label berisi keterangan sebagai berikut, kadar : 1% w/w; rapat massa 1,02 g/mL; Mr = 94,5. Untuk mendapatkan konsentrasi yang tepat, seorang mahasiswa mengambil 25,00 mL larutan ini dan menitrasinya dengan larutan natrium hidroksida 0,0500 M. Titik ekivalen dicapai setelah penambahan 29,70 mL larutan NaOH. a) Tuliskan persamaan reaksi setara antara larutan asam kloroasetat dengan natrium hidroksida. b) Hitung persen massa asam kloroasetat berdasarkan hasil titrasi. Tepatkah kadar yang tertera pada label? c) Jika dibandingkan antara asam asetat dan asam kloroasetat, senyawa manakah yang bersifat lebih asam? Jelaskan. d) Jika ke dalam 100 mL larutan asam kloroasetat 0,1 M ditambahkan 50 mL larutan natrium kloroasetat 0,1 M, berapakah nilai pH larutan yang terbentuk? Diketahui kloroasetat = 1,8 x 10 e) Jika ke dalam larutan larutan HCl 0,1 M, menjadi berapakah pH larutan?

U Solusi UJIAN I Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2008/2009

1. Diketahui : massa MCl2 = 2,51 g (Ar Cl = 35,5)

massa pelarut = 25 g = 0,025

Jadi, Ar logam M = 158,36 – 71 = 87,4

Tf larutan MCl2 = -3,35ºC Tf larutan gula = -1,18ºC molal MCl2 = molal gula Kf air = 1,86ºC/molal

a) molal ion-ion terlarut dalam larutan ? ΔTf = Kf x molaltotal 3,35ºC = 1, 86ºC/molal x molaltotal molaltotal =

,
,

= 1,80 molal

b) vaktor van’t Hoff (i) larutan MCl2 ? i=

à5 ˜y˜¨ÅP y'Å

à5   ˜y˜¨ÅP y'Å

,
,

=

x y ©·y

c) molal larutan MCl2 ? molal MCl2 =

'

molal

d) Ar dari logam M ? molal MCl2 =

, ,

= 0,634

x y ©·y

xS„„S …˜ySP¸Å ¨w

0,634 molal =

0,0158 mol

mol MCl2 =

=

= 2,84

x y ©·y ,
¨w


mol MCl2 =

xS„„S ©·y

xS„„S x ySP ©·y ,
 w

massa molar MCl2 =

158,36 g mol-1

,
 x y




=

e) Manakah yang lebih besar antara nilai energi kisi MCl2 dan jumlah energi hidrasi M2+ dan 2Cl- ?

2. Diketahui : Pºair = 23,8 mmHg (T = 25ºC) Pºmetanol = 125 mmHg (T = 25ºC) Ptotal = 50 mmHg a) Fraksi mol metanol ? Ptotal = Xmetanol ∙ Pºmetanol + Xair ∙ Pºair = Xmetanol ∙ Pºmetanol + (1- Xmetanol) ∙ Pºair 50 mmHg = Xmetanol ∙ 125 mmHg + (1- Xmetanol) ∙ 23,8 mmHg

Xmetanol =


F, xx¿w


F,

r

= 0,259 ≈ 0,26

b) Fraksi mol metanol dalam fasa uap ? Pmetanol = X’metanol ∙ Ptotal


X’metanol =

ZÛ/ÚÙ-Ü4 ZÚÜÚÙ4

=

"Û/ÚÙ-Ü4 · ZÛ/ÚÙ-Ü4 ZÚÜÚÙ4

=

, ·
xx¿w
 xx¿w

= 0,647

X’metanol ≈ 0,65 c) Fraksi mol metanol di dalam larutan hasil pengembunan ? Jika uap diembunkan maka komposisi larutan yang dihasilkan sama dengan komposisi uap. Jadi, fraksi mol metanol dalam larutan hasil pengembunan = 0,65 d) Mengapa larutan bersifat tidak ideal ? Tekanan pengukuran (47 mmHg) < tekanan hasil hitungan (950 mmHg) Disebabkan karena adanya ikatan hidrogen antara air dan metanol, dimana ikatan air-metanol > ikatan air-air maupun ikatan metanol-metanol. 3. Diketahui : Volumen larutan = 1 liter Massa AgNO3 = 0,17 g, Ksp Ag3PO4 = 1,3 x 10-12 Mg(NO3)2 = 0,0296 g, Ksp Mg3(PO4)2 = 1,7 x 10-28 Na3PO4 = 0,01 M Ar : Ag = 108; Mg = 24; N = 14; O = 16

a) Persamaan Ksp Mg3(PO4)2 dan Ksp Ag3PO4 ?  3Mg(NO3)2 (aq) + 2Na3PO4 (aq)
Mg3(PO4)2  + 6NaNO3 (aq) Mg3(PO4)2 (s) ´ 3Mg2+ (aq) + 2PO43- (aq) Ksp = [Mg2+]3 [PO43-]2

 3AgNO3 (aq) + Na3PO4 (aq)
Ag3PO4  + 3NaNO3 (aq) AgPO4 (s) ´ 3Ag+ (aq) + PO43- (aq) Ksp = [Ag+]3 [PO43-]

b) [PO43-] di dalam larutan ketika Mg3(PO4)2 tepat mulai mengendap ? , B· ·  , B! = 2 x 10-4 M = [Mg(NO3)2] = & &

[Mg2+] = [Mg(NO3)2] = 2 x 10-4 M

Ksp Mg3(PO4)2 = [Mg2+]3 [PO43-]2
[PO43-] = Í

ÃLÕ @, ˱v

=Í

o©w( p,

,  #-

  #v,

= 4,6 x 10-9 M

c) [Mg2+] di dalam larutan ketika Ag3(PO4) tepat mulai mengendap ? ,B ,B ·   ! = 1 x 10-3 M = [AgNO3] = & &

[Ag+] = [AgNO3] = 1 x 10-3 M

Ksp Ag3PO4 = [Ag+]3 [PO43-]

ÃLÕ Ag3 PO4 oÌw (p,


[PO43-] =

[Mg2+] =

,  #+

  #, ,

ÃLÕ @,˱v 

Í

,

=

o©w( p,

,

=ï

= 1,3 x 10-3 M

1,7 ¥ 10

1,3 ¥ 10

28

3 2



= 4,65 x 10-8 M

d) Reaksi yang terjadi dengan menambahkan amonia, NH3 ? Ag3PO4 (s) + 6 NH3 ´ 3[Ag(NH3)2]+ (aq) + PO43- (aq)

e) Reaksi yang terjadi dengan penurunan pH meningkatkan kelarutan Mg3(PO4)2? Mg3(PO4)2 (s) ´ 3Mg2+ (aq) + 2PO43- (aq) 2PO43- (aq) + 2H+


2HPO42- (aq)

+ Mg3(PO4)2 (s) + 2H+
3Mg2+ (aq) + 2HPO42- (aq)

4. Diketahui : Reaksi : 2H2O2 (aq)
2H2O (l) + O2 (g) [H2O2] = 1,0 M a) Gambarkan kurva antara [H2O2] terhadap t, 1/[H2O2] terhadap t, dan ln[H2O2] terhadap t.

Kurva[H2O2] terhadap t 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Kurva 1/[H2O2] terhadap t 10 8 6 4 2 0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Kurva ln[H2O2] terhadap t 0 -0.5 0 -1 -1.5 -2 -2.5

-0.25 500

1000

1500

2000

2500

3000

b) Tentukan orde reaksi dan tuliskan hukum laju reaksi tersebut ? Berdasarkan jawaban (a) hanya kurva ln[H2O2] terhadap t yang linear. Maka dapat disimpulkan reaksi tersebut orde satu. Catatan :

kurva antara [H2O2] terhadap t linear : orde nol kurva antara 1/[H2O2] terhadap t linear : orde dua

o o

Hukum laju reaksi : v = k [H2O2]

c) Tetapan laju reaksi, k dan satuannya ? t1/2 =

D  ¨


k=

D  c+B



=

D 




= 8,3 x 10-4 detik-1

d) Reaksi tahap pertama ? Tahap 1 : H2O2
2OH Tahap 2 :

H2O2 + OH
H2O + HO2

Tahap 3 :

HO2 + OH
H2O + O2

+


2H2O + O2

2 H2O2

e) Tahap penentu laju reaksi ? v = k [H2O2]
dari 4b Jadi, penentu laju reaksi adalah tahap ke-1

f)

Waktu yang diperlukan agar setengah H2O2 telah terurai ? t1/2 = 835 detik

g) Tetapan laju, k, pada 80ºC ? ln

¨ ¨+

=-

ªS Y



â  5+



5

ä

ln

 

¨ #v  †˜Å'¨ #+

=-


. Æ/x y

, Æ Ã #+ x

y #+

â












ä

k2 = 1,926 x 10-2 ≈ 1,93 x 10-2 detik-1

h) Jika reaksi penguraian H2O2 tersebut bersifat eksoterm, gambarkan diagram energi potensial terhadap koordinat reaksinya.

i)

Tunjukkan perubahan yang terjadi pada diagram (h) di atas, jika reaksi dipercepat dengan katalis.

5. Diketahui : Asam fosfat, H3PO4 (asam polipotrik) Ka1 = 3 x 10-2; Ka2 = 1,6 x 10-7; Ka3 = 1 x 10-12

a) Tiga tahap reaksi pengionan asam fosfat ? H3PO4 (aq) ´ H+ + H2PO4- (aq) ; Ka1 = 3 x 10-2

H2PO4- (aq) ´ H+ + HPO42- (aq) ; Ka2 = 1,6 x 10-7 HPO42- (aq) ´ H+ + PO43- (aq) ; Ka3 = 1 x 10-12

b) Asam konjugasi H2PO4- ? H3PO4

c) Basa konjugasi H2PO4- ? HPO42-

d) Urutkan kekuatan asam H3PO4; H2PO4-; HPO42- ? H3PO4 > H2PO4- > HPO42-

e) Nilai tetapan kesetimbangan untuk reaksi hidrolis ? HPO42- + H2O ´ H2PO4- + OHHPO42- + H2O ´ H2PO4- + OH-

f)

Kb =

o¿ Z)v# p o)¿ # p

Kb =

ÃC

d¿Z)v# n

ÃÙ

=

#+v

,  #*

·

o¿ (p o¿ (p

=

o¿ Z)v# p

d¿Z)v# no¿ ( p

· ož&F po& p

= 6,25 x 10-8

pH larutan H3PO4 0,1 M dan asumsi digunakan ? H3PO4 (aq) + H2O ´ H+ + H2PO4-

awal :

0,1

-

-

x

x

x

sisa :

0,1-x

x

x

Ka1 =

o¿, ) (p o¿ Z)v# p

terurai :

o¿, Z)v# p

=

o p

o,Fp

= 3 x 10-2

Dengan menggunakan persamaan kuadrat, x = 0,042 = [H+] pH = -log [H+] = -log 0,042 = 1,376 ≈ 1,38

g) Indikator yang sesuai untuk mendeteksi titik ekivalen yang kedua ? pH titik ekivalen kedua ≈ 9 (lihat gambar) Jadi, indikator yang sesuai adalah fenolftalein karena indikator ini berubah warna (8,3 -10) di sekitar daerah titik ekivalen.

6. Diketahui : Asam asetat (CH3COOH) dan asam kloroasetat (CH2ClCOOH) Kadar larutan asam kloroasetat : 1% w/w; ρ = 1,02 g/mL; Mr = 94,5. Volume kloroasetat = 25,00 mL Volume NaOH = 29,70 mL Konsentrasi NaOH = 0,05 M.

a) Persamaan reaksi setara antara larutan asam kloroasetat dengan natrium hidroksida ? CH2ClCOOH + NaOH
CH2ClCOONa + H2O

b) Persen massa asam kloroasetat berdasarkan hasil titrasi. Tepatkah kadar yang tertera pada label? mmol CH2ClCOOH = mmol NaOH = 29,7 x 0,05 M = 1,485 mmol massa CH2ClCOOH = 1,485 mmol x 94,5 g mol-1 = 0,140 gram (dalam 25 mL larutan asam kloroasetat) massa larutanCH2ClCOOH = ρ CH2ClCOOH x Volume CH2ClCOOH = 25 mL x 1,02 g mL-1 = 25,5 gram % massa CH2ClCOOH =

, w 
,
w

x 100% = 0,5 %

Jadi, kadar yang tertera pada label tidak sesuai

c) Manakah yang bersifat lebih asam antara asam asetat dan asam kloroasetat?

Asam kloroasetPada asam kloroasetat (CH2ClCOOH), efek Cl pada karboksilat bersifat menarik elektron membuat proton mudah lepas. Jadi kekuatan asam dari asam kloroasetat > asam asetat

d) Jika ke dalam 100 mL larutan asam kloroasetat 0,1 M ditambahkan 50 mL larutan natrium kloroasetat 0,1 M, berapakah nilai pH larutan yang terbentuk? CH2ClCOOH + H2O ´ CH2ClCOO-asam + H3O+ mmol CH2ClCOOH =100 mL x 0,1 M = 10 mmol

CH2ClCOONa
CH2ClCOO-garam + Na+

mmol CH2ClCOONa = mmol CH2ClCOO-garam = 50 mL x 0,1 M = 5 mmol

Ka =

o¿, ) (p d·¿ ·y·)) # Ù1ÙÛ  ·¿ ·y·)) ##Ù%ÙÛn ·¿ ·y·))¿

karena CH2ClCOO-asam < CH2ClCOO-garam

Ka ≈

o¿, )( p d·¿ ·y·)) # #Ù%ÙÛn

1,8 x 10-4 =

·¿ ·y·))¿

o¿, )( p e
xx yB
 xx yk e xx yB
 xx y k

[H3O+] = [H+] = 1,8 x 10-4 x

 xx y
xx y

= 3,6 x 10-4

pH = - log [H+] = - log 3,6 x 10-4 = 3,44 e) Jika ke dalam larutan (d) ditambahkan larutan HCl 0,1 M, menjadi berapakah pH larutan ? mmol CH2ClCOO-asam = 10 + (10 x 0,1) = 11 mmol mmol CH2ClCOO-garam = 5 – (10 x 0,1) = 4 mmol [H3O+] = [H+] = 1,8 x 10-4 x

 xx y  xx y

= 4,95 x 10-4

pH = - log [H+] = - log 4,95 x 10-4 = 3,305

UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2003/2004 Bagian A: 25 Soal Pilihan Berganda 1.

Dalam 100 menit 6,35 g Cu dihasilkan dari elektrolisis larutan tembaga (I) nitrat. Jika efisiensi arus pada proses ini 90%, maka besarnya arus yang digunakan pada elektrolisis ini adalah……………… A. 0,89 A B. 1,05 A C. 1,79 A D. 3,57 A E. 5,36 A

2.

Pada suatu proses elektrolisis dalam suasana asam terjadi reduksi BiO+(aq) menjadi Bi(s) dan oksidasi air menjadi oksigen 1) Selama proses pH larutan meningkat 2) Diperlukan 4 mol elektron untuk menghasilkan 1 mol oksigen 3) Diperlukan 3 mol elektron untuk mereduksi 1 mol BiO+ Manakah pernyataan di atas yang benar? A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja

3.

Di antara unsur-unsur berikut, zat yang pemurniannya tidak dapat dilakukan dengan cara elektrolisis adalah……………… A. Na B. O2 C. H2 D. Cl2 E. Ar

4.

Perlindungan besi terhadap korosi dapat dilakukan dengan pelapisan cat, timah, atau seng. Eo(Zn2+ | Zn) = -0,763 V; Eo(Sn2+|Sn) = 0,136 V; Eo(Fe2+|Fe) = -0,404 V. Jika lapisan terkelupas sebagian, tetapi besi tidak terkorosi pada pelapisan dengan…………….. A. Seng B. Timah C. Cat D. Seng dan timah E. Timah dan cat

5.

Oksigen dapat dihasilkan dari elektrolisis. Pada proses tersebut dialurkan arus sebesar 9,6 mA selama 1000 detik, maka jumlah gas oksigen yang dihasilkan adalah……………… A. 0,025 mmol B. 0,05 mmol C. 0,1 mmol D. 0,2 mmol E. 0,25 mmol

6.

Jika elektron yang mengalir pada elektrolisis larutan natrium klorida adalah 0,1 mol, maka gas klor yang dihasilkan pada 273 K dan 1 atm sebanyak……………… A. 0,56 atm B. 0,84 atm C. 1,12 atm D. 1,68 atm E. 2,24 atm

7.

 Untuk reaksi inti  »!, 9¹Ÿ , X adalah……………… A. ˆ B. &

C. D. E. 8.

9.

10.

 D

γ Positron

Manakah dari reaksi berikut ini yang termasuk reaksi fusi? 148 A. 250Cm Ce + 98Sr + 4n 161 B. 161Tm + β Tm 58 59 C. Fe + n Co + β 7 D. 3He + 4He Be + γ 229 225 E. Th Ra + α Aktivitas  ¼ suatu cuplikan kayu dari bangunan pyramid kuno adalah 3,3 disintegrasi per menit. Jika pada tumbuhan hidup aktivitas peluruhan inti  ¼ adalah 15,3 disintegrasi per menit dan t½ sebesar 5720 tahun, maka umur sampel kayu tersebut adalah……………… A. 3810 tahun B. 5580 tahun C. 8530 tahun D. 12660 tahun E. 17160 tahun   E

dengan massa atom 238,050786 sma merupakan nuklida yang radioaktif. Energi ikat pemukleon untuk nuklida tersebut adalah……………… A. 801,7 MeV B. 19,581 MeV C. 12,340 MeV D. 7,570 MeV E. 1,934 MeV

11. Pada reactor fusi komersial yang pertama kali dibuat energi      & +  ˆ &+& Energi yang dihasilkan per mol tritium adalah……………… A. 1,56 x 107 kJ B. 2,87 x 108 kJ

C. D. E.

3,93 x 108 kJ 8,16 x 108 kJ 1,78 x 108 kJ

12. Dalam deret radioaktif alam 
 E , terjadi serangkaian emisi atau pemancaran partikel α dan β yang berakhir pada   º, banyak partikel α dan β yang dipancarkan per atom uranium pada deret ini adalah……………… A. 4α dan 5β B. 5α dan 6β C. 6α dan 7β D. 7α dan 4β E. 8α dan 6β 13. Proses yang menggeser kedudukan suatu unsur satu tempat ke sebelah kiri dari kedudukan semula dalam sistem periodik adalah……………… A. Peluruhan gamma B. Peluruhan positron C. Peluruhan alfa D. Peluruhan beta E. Penangkapan neutron 14. Reaksi: OH-(aq) + NH4+(aq) H2O(l) + NH3(aq) Berlangsung dengan tetapan laju 3,4 x 108 M-1s-1 pada suhu 100oC. Jika 0,5 mL larutan NaOH 0,01 M dicampurkan dengan 0,5 mL larutan NH4Cl 0,01 M, maka konsentrasi amonia yang terbentuk setelah 5 x 10-7 detik adalah……………… A. 0,0014 M B. 0,0023 M C. 0,0036 M D. 0,0047 M E. 0,0058 M 15. Dua reaksi OH- + HCl H2O + Cl- dalam fasa gas masing-masing dilakukan pada suhu 7oC dan 77oC dengan konsentrasi awal OH- dan HCl yang sama.77oC kecepatan terbentuknya atom Cllima kali lebih cepat daripada reaksi pada 7oC.

Energi pengaktivan untuk reaksi ini adalah……………… A. 7,5 kJ/mol B. 12,4 kJ/mol C. 18,7 kJ/mol D. 21,6 kJ/mol E. 27,8 kJ/mol 16. Gas hidrogen dapat dibuat dari reaksi logam dengan asam encer. Untuk 1 kg logam berikut yang menghasilkan gas hidrogen yang paling banyak adalah……………… A. Aluminium B. Besi C. Kalsium D. Magnesium E. Seng 17. Molekul XeF2 dan KrF2 mempunyai hibridisasi dan bentuk molekul…………….. A. sp dan linier B. sp3 dan tetrahedral C. sp3 dan linier D. sp3d dan linier E. sp3d dan octahedral 18. Asam sulfat pekat dapat bereaksi dengan alkil halida sesuai persamaan reaksi berikut: 2MX + H2SO4 M2SO4 + 2HX Alkil halida berikut yang tidak mengikuti reaksi tersebut adalah……………… A. KCl B. NaCl C. KF D. NaBr E. LiCl 19. Tekanan parsial FClO2 dalam wadah adalah 0,04 atm dengan tetapan laju penurunan tekanan 6,8 x 10-4/s. Waktu yang diperlukan agar tekananannya turun menjadi 0,01 atm

adalah……………… A. 2039 s B. 1120 s C. 1020 s D. 610 s E. 305 s 20. Dari mekanisme reaksi radikal bebas yang belum diurutkan 1) C2H5• + Br2 C2H5Br + Br• 2) Br• + C2H5 C2H5Br 3) Br• + C2H6 C2H5• + HBr 4) Br2 2Br• Dapat disusun mekanisme yang benar, berdasarkan urutan yang benar, berdasarkan urutan inisiasi, propagasi, dan terminasi, yaitu…………….. A. 1, 2, 3, 4 B. 4, 3, 1, 2 C. 4, 3, 2, 1 D. 3, 2, 1, 4 E. 1, 3, 2, 4 21. Nitril klorida merupakan gas reaktif dengan titik didih -16oC. Dekomposisinya menjadi hidrogen dioksida dan gas klor mengikuti persamaan: 2NO2Cl 2NO2 + Cl2 Hukum laju reaksi ini adalah V = k[NO2Cl]. Mekanisme reaksi yang diusulkan adalah: 1) NO2Cl NO2 + Cl- (lambat) Cl- + NO2Cl NO2 + Cl2 (cepat) 2) 2NO2Cl N2O4 + Cl2 (cepat) N2O4 2NO2 (lambat) 3) 2NO2Cl ClO2 + NO2 (cepat) N2O + ClO2 NO2 + NOCl (cepat) NOCl + ClO NO2 + Cl2 (lambat) Dari usulan mekanisme di atas, yang sesuai dengan hokum laju yang diamati adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2

C. D. E.

2 dan 3 1 saja 3 saja

22. Penguraian zat A adalah reaksi berorde dua. Pada suatu keadaan dengan konsentrasi awal 0,10 M, waktu paruh penguraian A = 2,11 menit. Dengan kondisi yang sama, jika konsentrasi awal A 0,010 M maka waktu paruhnya adalah……………… A. 2,11 menit B. 4,74 menit C. 9,48 menit D. 21,1 menit E. 47,4 menit 23. Yang termasuk hidrida ion adalah……………… A. HCl B. BeH2 C. CH4 D. NaH E. H2O

Bagian B : 4 Soal Uraian 1.

2.

Sebanyak 200 mL larutan yang mengandung ion CO2+ dan Cu2+ masing-masing dengan konsentrasi 0,1 M dielektrolisis dalam suasana asam dengan arus 4,5 mA. Pada anoda terbentuk sendapan Co3O4 dan pada katoda terbentuk endapan Cu. a. Tuliskan reaksi yang terjadi pada anoda! b. Tuliskan reaksi yang terjadi pada katoda! c. Hitung waktu yang diperlukan untuk mengendapkan seluruh ion CO2+ dari larutan! d. Hitung berat tembaga yang mengendap pada katoda pada saat seluruh ion CO2+ telah mengendap dari larutan! Suatu cuplikan air yang ditemukan dalam celah batuan kuno memiliki perbandingan 1H : 3H = 1 : 8

24. Dari mekanisme reaksi berikut: ¨,¨

2A + B F D (setimbang, cepat) ¨

D + B  E + F (lambat) ¨

F  G (cepat) Yang merupakan zat antara adalah……………… A. B dan D B. D dan E C. D dan F D. E dan F E. F dan G 25. Hukum laju untuk reaksi dengan mekanisme reaksi seperti soal di atas adalah……………… A. V = k[A][B] B. V = k[A]2[B] C. V = k[A][B]2 D. V = k[A]2[B]2 E. V = k[A][B][D]

x 10-18. Tritium (3H) meluruh menjadi & dengan waktu paruh 12,25 tahun. a. Hitung tetapan laju reaksi inti tritium! b. Hitung keaktivan 18 gram air tersebut pada saat ditemukan! c. Hitung perbandingan 1H : 3H setelah 49 tahun! d. Tuliskan reaksi pembentukan inti tritium dari inti hidrogen! 3. Suatu oksida unsur nonlogam Z yang termasuk periode 3, mempunyai perbandingan jumlah atom Z : O = 2 : 7. Oksida tersebut mudah larut dalam air menghasilkan suatu asam kuat dengan massa molekul relatif 100,5. a. Tuliskan rumus molekul oksida Z! b. Tuliskan reaksi oksida Z dengan air!

c. d.

4.

Tuliskan lambing unsur Z yang sebenarnya! Tentukan bilangan oksidasi unsur Z dalam senyawa asam kuatnya!

b. c. d.

Untuk reaksi 2NO2Cl 2NO2 + Cl2 pada suhu 100 K diperoleh data sebagai berikut: T(s) 0 4 8 12 29 …. [NO2Cl] 0,12 0,06 X 0,03 0,015 …. a. Tentukan harga waktu paruh jika [NO2Cl] =

e.

0,06 M! Tentukan orde reaksi terhadap NO2Cl! Tuliskan hukum laju reaksi tersebut! Hitung harga tetapan laju (k) dengan satuan yang benar! Hitung konsentrasi NO2Cl setelah reaksi berlangsung dalam 8 detik!

Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2003/2004 Bagian A: 25 Soal Pilihan Berganda 1 .

2 .

3 .

Reaksi yang terjadi di katoda: Cu+ + eCu [B[c

w z 
 Jika tembaga yang dihasilkan seberat 6,35 g dengan efisiensi arus sebesar 90%, maka arus listrik yang digunakan adalah: 63,5 90%¥»100¥60 6,35 z 1 9600 A = 1,787 A Jawaban: C Reaksi yang terjadi pada elektrolisis: Katoda: BiO+ + 2H+ + 3eBi + H2O Anoda: 2H2O O2 + 4H+ + 4eBerdasarkan persamaan reaksi di atas,: - pH akan menurun karena pada anoda diproduksi ion H+ - reaksi pada anoda: diperlukan 4 mol e- untuk menghasilkan 1 mol oksigen (perbandingan koefisien) - reaksi pada katoda: diperlukan 3 mol e- untuk mereduksi 1 mol BiO+ (perbandingan koefisien) Jawaban: C Unsur Ar termasuk ke dalam kelompok gas mulia. Unsur yang sangat stabil sehingga jarang ditemukan persenyawaan. Proses pemurnian zat dengan elektrolisis digunakan untuk endapatkan G

4 .

5 .

6 .

zat dari persenyawaan. Oleh karena itu unsur Ar tidak bisa dimurnikan dengan menggunakan elektrolisis dikarenakan tidak diketemukan persenyawaan Ar. Jawaban: E Untuk melindungi suatu zat dengan cara melapisi zat tersebut dengan zat lain, syarat utama yang harus dipenuhi adalah zat pelapis harus memiliki potensial oksidasi yang lebih besar daripada zat yang terlapisi. Proses yang terjadi adalah pada zat pelapis akan terjadi oksidasi terlebih dahulu untuk menghasilkan oksidanya. Oksida zat pelapis yang terbentuk sangat stabil sehingga zat terlapis tidak akan teroksidasi (terlindung dengan sempurna). Seng memiliki potensial oksidasi yang lebih besar daripada besi, sehingga seng cocok digunakan untuk melapisi besi. Jawaban: A Reaksi elektrolisis pembentukan gas oksigen: 2H2O
O2 + 4H+ + 4eB[c

, [#, .

z 9,95x10F
mol z Mol e- = 
 
 Mol O2 = ¼ mol e- (perbandingan koefisien) = ¼ (9,95 x 10-5) = 2,5 x 10-5 mol = 0,025 mmol Jawaban: A Reaksi elektrolisis klorin: 2ClCl2 + 2eMol Cl2 = ½ mol e- (perbandingan koefisien)

= ½ (0,1 mol) = 0,05 mol Jika gas dianggap ideal, maka: ;z

7 .

8 .

9 .

Y5 Z

z

,
, 

z 1,12H

Jawaban: C Persamaan reaksi inti: S    » + ' ! ¹Ÿ + 9 , maka: 27 + a = 27 + 1
a =1 13 + b = 12 + 1
b = 0 X adalah partikel radiokimia yang memiliki nomor massa 1 dan nomor atom 0. Dengan demikian, disimpulkan bahwa X adalah neutron ˆ. Jawaban: A Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan 2 atau lebih inti ringan membentuk inti yang lebih berat. Ciri utamanya adalah terbentuknya 1 buah inti berat. Reaksi A adalah reaksi fisi (pebelahan inti), B adalah penangkapan elektron, C adalah transmutasi inti, dan E adalah reaksi peluruhan inti. Jawaban: D Å

1 Å/ » ¦ §z¦ § 2 »

E = 1,69 x 10-9 kJ/mol 1 2 .

1 3 .

1 4 .

Å

1
 3,3 z¦ § 2 15,3 T = 12658 tahun

1 0 .

1 1 .

Jawaban: D Energi ikat inti per nucleon dihitung dengan persamaan berikut: E e92. mÕ W 146. mD W 92. mA k  mBDcB x931MeV z 238 o92.1,00720 W 146.1,00865 W 92.0,0005286 z 238 = 7,566 MeV mp = massa proton, me = massa elektron, mn = massa neutron. Semua data telah tersedia pada bagian depan depan halaman soal. Jawaban: D 2 E = mc Perbedaan massa dihitung sebagai: m = (m & + m &) – (m & + m ˆ ) m = (3,01550 + 2,01345) –(4,00150 + 1,00867) m = 0,01878 sma E = 0,01878 sma x 931 MeV x 1,6 x 10-19 x 6,02 x 1023

1 5 .

Jawaban: E Reaksi inti: 
   E º +¥ I +J FK Persamaan yang didapat: 4x + 0y + 207 = 238 2x + (-y) + 82 = 92 X = 7, y = 4 Jadi banyaknya partikel α dan β yang dipancarkan per atom uranium pada deret ini adalah 7α dan 4β. Jawaban: D Pergeseran sebelah kiri satu tempat dari semua berarti terjadi pengurangan nomor atom. Peristiwa pengurangan nomor atom bisa dilakukan dengan cara peluruhan positron dan α. Akan tetapi peluruhan α terjadi pada atom dengan nomor atom > 83 dan pergeseran yang terjadi jauh lebih ke kiri. Jawaban: C Langkah pertama: menentukan orde reaksi pada reaksi tersebut. berdasarkan data yang ada (satuan tetapan laju k) maka penentuan orde reaksi dilakukan dengan metode analisa satuan tetapan k. Jika satuan k{ s-1 maka reaksi orde 1 m-1 s-1 maka reaksi orde 2 m-2 s-1 maka reaksi orde 3 Satuan tetapan laju pada soal adalah m-1 s-1. Dengan demikian disimpulkan bahwa reaksi tersebut mempunyai orde reaksi 2. Perhitungan reaksi orde 2 adalah:    S z LM SF 1 1  o0,5}H. 0,01¹p  ¥ o0,5}H. 0,01¹p z 3,4¥10 . 5¥10 x = 0,0023 x adalah jumlah NH4- yang berkurang yang merupakan jumlah NH3 yang terbentuk. Jawaban: B 1 L ½ 1 ˆ z ¦  § ’ “ “ L Pada soal, dikatakan k2 = 5 k1, maka: 1 ½ 1  ˆ 5 z § ¦ ’ 280 350 Ea = 18733,214 J/mol

Jawaban: C 1 6 .

1 7 .

1 8 .

1 9 .

2 0 .

Reaksi: Xm + mHA XAm + ½ mH2 Dari reaksi terlihat bahwa semakin besar jumlah mol X dan m, maka semakin banyak H2 yang dihasilkan. Dari 5 opsi yang diberikan, logam Al memiliki Mr yang paling kecil, sehingga mol X yang dihasilkan adalah yang paling besar, dan juga memiliki angka m yang paling besar (3+). Dengan demikian, diimpulkan bahwa gas hidrogen yang paling banyak dihasilkan oleh logam Al. Jawaban: A Konfigurasi atom Xe: 2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 6 54Xe = 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 2 6 0 Konfigurasi terluarnya adalah 5s 5p 5d :     5p6 5d0 5s2 Hibridisasinya menjadi:    Ð Ð s p3 d d4 hibridisasinya adalah sp3d dengan 3 elektron pasangan bebas, sehingga bentuk molekulnya adalah linier. Jawaban: D Jika H2SO4 direaksikan dengan NaBr akan didapat gas H2 dan Br2. Hal ini disebabkan oleh: - potensial oksidasi Br yang cukup besar - H2SO4 merupakan oksidator yang cukup kuat untuk mengoksidasi Br- tetapi tidak untuk Cldan FJawaban: D Langkah pertama: tentukan reaksi tersebut termasuk ke dalam reaksi orde keberapa. berdasarkan analisa satuan tetapan laju (k) [lihat no.14], disimpulkan bahwa reaksi ini merupakan jenis reaksi orde 1. Perhitungan reaksi orde 1: º z LM ˆ º 0,04 z 6,8¥10F – F . M ˆ 0,01 t = 2038,67 s Jawaban: A Inisiasi: Tahapan paling awal pada mekanisme reaksi. Ciri pada tahapan reaksi ini adalah terbentuknya radikal bebas (reaksi 4) Propagasi: Tahapan yang paling penting

2 1 .

2 2 .

dalam mekanisme reaksi yang disebut juga tahap perambatan radikal bebas. Ciri tahapan ini adalah penyerangan radikal bebas kepada reaktan (reaksi 1 dan 3) Terminasi: Tahap pengakhiran radikal menjadi molekul stabil. Ciri tahapan ini adalah saling bereaksinya sesame radikal bebas membentuk molekul yang stabil (reaksi 2) Jawaban: B Dalam setiap tahapan usulan mekanisme reaksi, mekanisme reaksi yang paling lambat yang merupakan penentu hukum laju reaksi. Hukum laju reaksinya adalah v = k[NO2Cl], maka: - reaktannya adalah hanya NO2Cl - koefisien NO2Cl adalah 1, karena orde pada hukum laju reaksi adalah 1. Maka reaksi yang sesuai dengan NO2Cl NO2 + Cl hanya usulan nomor 1. Jawaban: D Perhitungan waktu paruh untuk reaksi berorde 2 adalah: 1 M z Lo» p  - kondisi A1 (menentukan besar k):  2,11 = ¨o,©p

2 3 .

2 4 .

k = 4,74 M-1menit-1 - kondisi A2 (penentuan waktu paruh): 1 z 21,1 }ˆNM M z 4,74o0,010p  Jawaban: D Hidrida ion adalah senyawa yang terdiri dari atom H yang bermuatan negatif berikatan dengan logam dengan interaksinya berupa ikatan ionik. Sederhananya adalah senyawa dari golongan logam bereaksi dengan ion H+ (ion hidrida). Yang sesuai dengan pernyataan tersebut adalah NaH.Be2H2. Be juga logam, akan tetapi terdapat pengecualian di mana interaksi yang terjadi adalah ikatan kovalen. Jawaban: D Menurut teori keadaan transisi, molekul pereaksi sebelum membentuk produk membentuk kompleks teraktifkan (zat antara) yang berada dalam kesetimbangan termodinamika dengan molekul pereaksi. Zat antara ini hanyalah teori

dan belum terbukti kebenarannya, akan tetapi yang jelas zat antara akan hilang ketika produk terbentuk. Reaksi di atas adalah reaksi antara A dan B menjadi G sedangkan D dan F merupakan zat antara.

Jawaban: C 2 5 .

Reaksi total adalah: 2A + 2B E + G, maka hukum lajunya: v = k[A]2[B]2 Jawaban: D

Bagian B : 4 Soal Uraian 1.

a. b. c.

Mol e- =

d.

2.

a.

b.

A = k N, di mana k = tetapan laju dan N = jumlah molekul yang aktif (tritium)

Tuliskan reaksi yang terjadi pada anoda! 3Co2+ + 4H2O Co3O4 + 8H+ + 2eTuliskan reaksi yang terjadi pada katoda! Cu2+ + 2eCu Hitung waktu yang diperlukan untuk mengendapkan seluruh ion CO2+ dari larutan! Mol Co2+ total = 100 mL x 0,1 M = 10 mmol Mol elektron = 2/3 mol x Co2+ = 2/3 x 10 mmol = 20/3 mmol

c.




Hitung tetapan laju reaksi inti tritium! Reaksi peluruhan pada batuan merupakan reaksi yang memiliki orde reaksi 1. Perhitungan penentuan tetapan laju adalah: 0,693 0,693 z 0,0566 /tahun z kz 12,25 t

Hitung keaktivan 18 gram air tersebut pada saat ditemukan!

 w  w/x y 1

' .Å

4,5 }». M 20 }}~ z 96500 3 t = 142963 s Hitung berat tembaga yang mengendap pada katoda pada saat seluruh ion CO2+ telah mengendap dari larutan! Pada t = 142963 s, seluruh ion CO2+ tepat habis mengendap. Dengan demikian, jumlah Cu yang mengendap dengan waktu yang sama adalah: Mr xixt wz n 96500 63,5 0,0045142963 z 2,12 g wz 2 96500



- H2O 18 g =

z 1}~

Jumlah atom H = 2 mol x 6,02 x 1023 partikel/mol = 12,04 x 1023 partikel - 1H : 3H = 1 : 8 x 10-18 N = 8 x 10-18 x 12,04 x 1023 = 9,632 x 106 - A = k N = 0,0566 tahun-1 x 9,632 x 106 = 5,45 x 105 partikel/tahun Hitung perbandingan 1H : 3H setelah 49 tahun! Karena reaksinya merupakan orde ke-1, maka perhitungannya adalah: 

d.

3.

a. b. c.

d.

1 ,
» z 0,0625 z¦ § 2 » Jika A0 = 1, maka At = 0,0625 3 H = 1 – 0,0625 = 0,9375 1 H : 3H = 0,0625 : 0,9375 Tuliskan reaksi pembentukan inti tritium dari inti hidrogen!    & + 2 ˆ &

Tuliskan rumus molekul oksida Z! Z2O7 Tuliskan reaksi oksida Z dengan air! Z2O7 + H2O H2Z2O8 2HZO4 Tuliskan lambing unsur Z yang sebenarnya! Mr = Ar H + Ar Z + 4 Ar O 100,5 = 1 + Ar Z + 4(16)
Ar Z = 35,5 Maka Z = Cl Tentukan bilangan oksidasi unsur Z dalam senyawa asam kuatnya! Asam kuatnya: HClO4 Biloks: H + Cl + 4O = -1

1 + Cl + 4(-2) = 0
Cl = 7

c. 4.

a.

b.

Tentukan harga waktu paruh jika [NO2Cl] = 0,06 M! Waktu paruh adalah waktu yang dibutuhkan oleh sebuah senyawa untuk mengurai menjadi setengah dari jumlah semula. Waktu paruh berada di [NO2Cl] = 0,06 M, jumlah tersebut berarti ½ dari jumlah [NO2Cl] semula, sehingga waktu saat itu merupakan t ½. Jadi t 1/2 adalah 4 s. Tentukan orde reaksi terhadap NO2Cl! Dengan menggunakan metode grafik - jika grafik ln[A]
T linier, maka reaksi berorde 1

d.

orde reaksi adalah 2. Tuliskan hukum laju reaksi tersebut! V = k[NO2Cl]2 Hitung harga tetapan laju (k) dengan satuan yang benar! Orde 2: 



t ½ = ¨oÌ p
4s = ¨o,©p

e.

T

k = 2,083 M-1s-1 Hitung konsentrasi NO2Cl setelah reaksi berlangsung dalam 8 detik!  oÌp



 oÌT p

z LM


[A] = 0,04 M

 oÌp



 o,p

z 2,083 ¥ 8




- jika grafik oÌp terhadap T linier, maka

reaksi berorde 2

- jika grafik

 oÌp

terhadap T linier, maka

reaksi berorde 3 Dengan memasukkan data di atas, didapat

UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2004/2005 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

2.

Reaksi fotosintesis merupakan reaksi orde ke nol. Perbandingan laju hilangnya gas CO2 dan laju pembentukan glukosa C6H12O6 adalah……………… A. 1 : 1 B. 1 : 2 C. 2 : 1 D. 1 : 6 E. 6 : 1 Pernyataan yang tidak benar untuk penggunaan katalis pada suatu reaksi eksoterm A + B C + D adalah……………… A. Ea terkatalis < Ea tak terkatalis

B. C. D. E.

3.

k terkatalis = k tak terkatalis Perubahan entalpi tetap Energi hasil terkatalis < energi tak terkatalis Pengaruh katalis pada laju di kedua arah sama besar

Reaksi A
B mempunyai tetapan laju reaksi 15,8 M-1s-1. Waktu reaksi yang diperlukan agar A bereaksi 75%, jika konsentrasi awal A 0,025 M adalah……………… A. 2,55 M B. 3,59 M C. 7,59 M D. 11,25 M

E. 4.

5.

6.

7.

C. D. E.

13,95 M

Suatu percobaan dilakukan untuk menentukan energi aktivasi A + B
C. Diperoleh data tetapan laju pada berbagai suhu. Kurva yang memberikan garis linier adalah……………… A. K terhadap T B. K terhadap 1/T C. ln K terhadap T D. log K terhadap T E. ln K terhadap 1/T Tetapan laju reaksi A + B
C pada suhu 100 K adalah 0,001127/dt dan pada 150 K adalah 0,01083/dt. Energi aktivasi (kJ) reaksi tersebut adalah……………… A. 2,452 B. 3,678 C. 4,258 D. 4,897 E. 5,644

ClO ClO dan O Cl

8.

Penentuan umur fosil manusia Flores yang ditemukan baru-baru ini dilakukan dengan isotop C-14. Waktu paruhnya adalah 5300 tahun. Jika aktivitas C-14 pada fosil tersebut dibandingkan dengan makhluk hidup adalah 0,095 maka umur fosil tersebut adalah……………… A. 1700 tahun B. 18000 tahun C. 110000 tahun D. 1,93 x 107 tahun E. 8,3 x 108 tahun

9.

Dikenal reaksi transmutasi inti untuk pembuatan inti transuranium sebagai berikut:   ºOI, ˆ!. Maka X adalah……………… A.   ¼}  B. 
»}  C. ºO D.  º~  E. ºO

Tetapan laju reaksi (CH3)2O(g) CH4(g) + H2(g) + -4 -1 o CO(g) adalah 3,2 x 10 s pada 450 C. Suatu tabung dengan volume tetap mula-mula diisi dengan (CH3)2O dengan tekanan 0,35 atm, kemudian dibiarkan mengurai. Besarnya tekanan total dalam tabung setelah 8 menit adalah……………… A. 0,05 atm B. 0,30 atm C. 0,45 atm D. 0,55 atm E. 0,65 atm

10. Inti 
P merupakan salah satu inti stabil dengan jumlah proton dan neutron ganjil. Jika massa 
P adalah 10,0102 sma, maka energi ikat per nukleonnya adalah……………… A. 3,24 MeV/nukleon B. 5,67 MeV/nukleon C. 6,47 MeV/nukleon D. 9,87 MeV/nukleon E. 12,9 MeV/nukleon

Diketahui mekanisme reaksi sebagai berikut: O3 + Cl O2 + ClO O + ClO O2 + Cl Yang merupakan zat antara adalah……………… A. O dan Cl B. Cl dan ClO

11. Dikenal adanya deret keradioaktivan alam. Inti  º~ merupakan salah satu hasil peluruhan dalam deret radioaktivitas alam……………. A. Aktinium B. Neptunium C. Thorium

D. E.

A. B. C. D. E.

Uranium Aktinium dan Uranium

12. Untuk memperoleh kedua unsur di bawah ini dari alam, unsur yang pertama diperoleh melalui destilasi dan yang kedua melalui elektrolisis adalah……………… A. Sulfur-emas B. Oksigen-aluminium C. Argon-nikel D. Klor-natrium E. Fosfor-perak 13. Di antara kation di bawah ini yang memiliki daya polarisasi yang paling kuat adalah……………… A. Na+ B. Mg2+ C. Ca2+ D. Al3+ E. Ln3+ 14. Iodium dapat dinsintesis dari garam natrium iodida dengan cara menambahkan………………..

HCl pekat H3PO4 pekat HF pekat H2SO4 pekat CH3COOH

15. Dari reaksi-reaksi berikut, yang menghasilkan gas SO2 adalah……………… A. H2SO4 encer dengan Zn B. H2SO4 encer dengan Au C. H2SO4 pekat dengan Ag D. H2SO4 pekat dengan air E. H2SO4 pekat dengan air gula 16. Di antara logam transisi berikut: Sc3+, Fe2+, Ni2+, Co2+, dan Zn2+ yang larutannya tidak berwarna adalah……………… A. Sc3+, Ni2+ B. Sc3+, Co2+ C. Sc3+, Zn2+ D. Ni2+, Co2+ E. Fe2+, Zn2+

Soal Pilihan (Pilih Salah Satu Topik Saja) a. Kimia Organik 1. Di antara pasangan berikut yang bukan isomer adalah……………… A. CH3CH2CH2CH3 dan (CH3)3CH B. CH3OCH3 dan CH3CH2OH C. CH3CH2Cl2 dan CH2ClCH2Cl D. CH3CH2CH3 dan CH3CH2CH2CH3 E. CH3CH2CHO dan CH3COCH3 2.

Nama dan rumus molekul senyawa yang memiliki 6 atom karbon dan merupakan anggota deret homolog yang sama dengan deret homolog C3H8 adalah……………… A. C6H14 B. C6H12 C. C6H10

D. E.

C6H8 C6H6

3.

Semua senyawa alkena memiliki…………… A. Rumus molekul yang sama B. Sifat kimia yang sama C. Ukuran dan bentuk molekul yang sama D. Hanya memiliki ikatan tunggal E. Memiliki ikatan rangkap tiga

4.

Di antara molekul di bawah ini, manakah yang ikatan hidrogennya tidak memegang peranan penting? A. Asam etanoat B. Kloroetana

C. D. E.

b. Kimia Kehidupan 1. Dari molekul-molekul di bawah ini, manakah yang termasuk pembawa informasi genetik? A. DNA B. RNA C. Polipeptida D. Polisakarida E. Trigelserida 2.

3.

4.

D. E.

Etanol Etanamika Etilen glikol

Dari semua molekul di bawah ini, manakah yang paling banyak ditemukan pada sel hidup? A. Enzim B. Hormon C. Air D. Protein E. Karbohidrat Dari pernyataan di bawah ini, manakah yang tidak benar? A. Tumbuhan dapat mengasilkan energi dari penangkapan CO2 di udara B. Selulosa tidak dapat digunakan C. Pati merupakan cadangan makanan bagi tumbuhan D. Glukosa merupakan monomen pati dan selulosa E. Respirasi mamalia yang melepas CO2 merupakan reaksi yang menghasilkan energi Senyawa-senyawa pembentuk sel kehidupan umumnya merupakan senyawa polimer yang tersusun oleh rangkaian monomer dengan ikatan tertentu. Pilihlah pasangan nama polimer dan nama jenis ikatannya! A. Protein-ikatan fosfor B. DNA-ikatan fosfodiester C. Trigelserida-ikatan fosfodiester

Protein-ikatan ester DNA-ikatan peptida

c. Kimia Material 1. Bahan material yang dikenal sebagai perunggu mengandung campuran: 1) Tembaga 2) Seng 3) Timah 4) Timbal A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 1 dan 3 D. 2 dan 3 E. 2 dan 4 2.

Siat-sifat baja dapat disesuaikan dengan aplikasi yang diinginkan dan dicapai degan cara menambahkan logam tertentu pada campurannya. Logam yang ditambahkan pada stainless steel agar tahan terhadap korosi dengan cara menghentikan oksidasi lebih lanjut dengan membentuk lapisan oksida di permukaan adalah……………… A. Titanium B. Tembaga C. Kromium D. Perak E. Seng

3.

Dikenal adanya reaksi-reaksi: 1) Adisi 2) Siklasi 3) Kondensasi 4) Hidrolisis Pembentukan polimer dari monomernya dapat terjadi melalui reaksi………….. A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 2 saja

E. 4.

Biasanya keramik terdiri dari logam-logam yang terikat pada oksigen, nitrogen, atau karbon. Di antara ikatan-ikatan berikut ini: 1) Ikatan logam 2) Ikatan ion 3) Ikatan van der Waals 4) Ikatan kovalen Jenis ikatan yang terdapat dalam keramik adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 2 saja E. 3 saja

d. Kimia Lingkungan 1. Efek rumah kaca terjadi akibat…………………. a. Lubang ozon yang meneruskan sinar UV b. Gas SO3 yang mempercepat korosi c. Gas CO2 yang menyerap sinar infra merah dari Bumi d. Gas CO yang beracun e. Gas CFC yang merusak lapisan ozon 2.

a. b. c. d.

4 saja

Ozon di troposfer dapat menyerap infrared dari Bumi, sedangkan kehadirannya di stratosfer menahan sinar UV dengan frekuensi tertentu yang dating dari ruang angkasa. Dari pernyataan di atas, bagi kehidupan di Bumi, ozon memiliki dampak…………………..

e.

Positif baik di stratosfer maupun di troposfer Positif di stratosfer, negatif di troposfer Negatif di stratosfer, positif di troposfer Negatif baik di stratosfer maupun di troposfer Hanya mempengaruhi lingkungan non hayati

3.

Natrium tripolifosfat (STPP) adalah salah satu komponen dalam deterjen. Limbah berbahaya ini di lingkungan akan menyebabkan eutrofikasi. Yang termasuk dalam proses tersebut adalah……………… a. Pertumbuhan ganggang yang sangat cepat b. Kenaikan oksigen terlarut c. Pengendapan Al3+ dalam bentuk AlPO4 d. Pengkompleksan Ca2+ dan Mg2+ oleh STPP e. Penurunan salinitas air

4.

Di antara senyawa berikut: 1) SO3 2) CFC 3) O2 Yang dapat menyebabkan hujan asam jika mengenai uap air adalah……………… a. 1, 2, dan 3 b. 1 dan 2 c. 2 dan 3 d. 1 saja e. 3 saja

Bagian B : 3 Soal Uraian 1. Reaksi penguraian gas NO2 menjadi gas NO dan O2 diamati dengan cara mengukur tekanan total pada berbagai waktu. Pada saat awal reaksi hanya ada gas NO2. Hasil pengamatan adalah sebagai berikut: T (menit) 0 12 36 84

P total (atm) 2,000 2,500 2,750 2,875 a. Tuliskan reaksi penguraian das NO2 terlarut! b. Tentukan tekanan awal gas NO2! c. Tuliskan hubungan antara tekanan gas NO2 dengan tekanan total (Pt)! d. Hitung tekanan gas NO2 yang masih tersisa setelah 12, 36, dan 84 menit!

e.

f.

yang energinya cukup untuk mengionisasi partikel asap. a. Tuliskan reaksi bila inti satu molekul amerisium yang memancarkan dua pertikel alfa membentuk inti baru (Protaknium (Pa)! b. Hitung tetapan laju peluruhan amerisium! c. Bila tanggal 1 Januari 2000, radioaktivitas amerisium-241 adalah 2 x 108 disintegrasi per menit, maka hitung sisa keradioaktivan pada 1 Juli 2112! d. Bila skema detektor asap ditunjukkan dalam gambar berikut, jelaskan cara kerjanya (tidak lebih dari 50 kata)!

Gunakan hasil (d) untuk menentukan orde reaksi dan tuliskan hukum laju reaksi penguraian tersebut! Hitung harga K untuk reaksi tersebut dengan satuan yang tepat!

2. Dikenal adanya senyawa kompleks K2[Ni(CN)2Br2]. a. Tentukan bilangan oksidasi nikel! b. Tentukan bilangan koordinasi nikel! c. Apa nama senyawa tersebut? d. Tuliskan rumus ion kompleks dalam senyawa tersebut! e. Jika diketahui struktur ion kompleks adalah bujursangkar, hibridisasi atom pusatnya adalah……………… f. Sebutkan sifat magnet nikel dalam senyawa tersebut! 3. Amerisium-241 (z = 95) digunakan sebagai detektor asap karena mempunyai aktu paruh 485 tahun dan mampu memancarkan partikel alfa

Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2004/2005 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1 .

2 .

Reaksi fotosintesis adalah: 6H2O + 6CO2 C6H12O6 + 6O2 Ungkapan hukum laju: 1 :o¼ž p :o¼ & ž p z  :M 6 :M Berdasarkan ungkapan hukum laju, didapat perbandingan: CO2 : C6H12O6 = 6 : 1 Jawaban: E Analisa masing-masing opsi: A. Katais bekerja sebagai penurun energi aktivasi, sehingga Ea terkatalis > Ea tak terkatalis


3 .

benar B. Semakin besar Ea, makin kecil nilai dari k, sehingga k terkatalis > k tidak terkatalis
salah C. Tidak terjadi perubahan entalpi
benar D. Energi total hasil terkatalis < energi total tak terjatalis
benar E. Pengaruh katalis sama pada laju kedua arah
benar Jawaban: B Metoda analisa satuan tetapan laju reaksi (k) Analisa: Jika satuan k:

4 .

s-1 maka reaksi orde 1 m-1s-1 maka reaksi orde 2 m-2s-1 maka reaksi orde 3 satuan tetapan laju A adalah m-1s-1, disimpulkan reaksi tersebut adalah reaksi orde 2. Dengan demikian perhitungan reaksi orde 2: 1 1 z LM  » » 1 1 z 15,8M  0,025¥75%p o0,025p o0,025  T = 7,59 s Jawaban: C Rumus perhitungan penentuan energi aktivasi: F

Persamaan Arrhenius: k = A 6 ½ 1 W ˆ» ˆç z  ’ “  Kurva yang linier adalah ln K
dengan

kemiringan

5 .

6 .

QÙ RS

ªS berupa Y

7 .

8 .

5

yang bernilai negatif.

Jawaban: E Rumusan perhitungan energi aktivasi adalah: 1 k  Ea 1 ln z ¦  § R T T k 1 1 Ea 0,01083  z ln § ¦ 0,001127 8,413 100 150 Ea = 5643,7 J Jawaban: E Berdasarkan metode analisa satuan k untuk penentuan orde (lihat soal no.3), disimpulkan bahwa reaksi tersebut memiliki orde reaksi 1. Rumusan perhitungan reaksi orde 1 adalah: oº p z LM ˆ oºp o0,35½M}p z 3,2¥10F – F . 8¥60– ˆ oºp [P] = 0,30 atm Pada t = 8 menit, P (CH3)2O sebesar 0,30 atm. Maka tekanan total dalam tabung adalah: (CH3)2O(g) CH4(g) + H2(g) + CO(g) 0,35 0,05 0,05 0,05 0,05 0,30 0,05 0,05 0,05 PT = 0,30 + 0,05 + 0,05 + 0,05 = 0,45 atm

9 .

1 0 .

Jawaban: C Menurut teori keadaan transisi, molekul pereaksi sebelum membentuk kompleks teraktifkan (zat antara) yang berada dalam kesetimbangan termodinamika dengan molekul pereaksi. zat antara ini hanyalah teori dan belum terbukti kebenarannya. Akan tetapi yang jelas zat antara akan hilang ketika produk terbentuk. reaksi di atas adalah re perusakan ozon (O3) di mana hasil akhir yang diperoleh adalah Cl dan O2, dan yang menjadi zat antara adalah ClO. Jawaban: C Penyelesaian sedeerhana pada penentuan umur batuan adalah: N

N

1
 1  A ´T z ¦ §N ´ 0,095 z ¦ § 2 2 A z 17998 tahun Disimpullkan bahwa usia batuan tersebut adalah 18000 tahun. Jawaban: B Reaksi inti:    ' S ! W ˆ ºO W I 239 + 4 = b + 1
b = 242 94 + 2 = a + 0
a = 96 Unsur X memiliki nomor massa 242 dan nomor atom 96. Dengan demikian, disimpulkan bahwa unsur X adalah   ¼}. Jawaban: A Rumusan perhitungan energi ikat inti adalah sebagai berikut: Pada inti 
P , p = 5, n = 5, e = 5



e5. }… W 5. } W 5. }˜ k  }'Å' ¥931 ¹;/–}½ 10 o5¥1,00727 W 5¥1,00865 W 5¥0,0005286  10 z 10 =6,707 MeV Jadi energi ikat inti 
P adalah sebesar 6,707 MeV/nukleon. Jawaban: C

z

1 1 .

1 2 .

1 3 .

Deret keradioaktivan merupakan kelompok unsur yang terbentuk dari 1 nukleotida induk yang terus meluruh memancarkan partikel alfa atau beta hingga terbentuk inti yang stabil. Inti  º~ terletak pada deret radioaktivitas Thorium karena nomor massanya habis dibagi 4. Deret Thorium mengikuti aturan 4n. Jawaban: C Destilasi merupakan pemisahan zat berdasarkan perbedaan titik didihnya. Oksigen di alam bercampur dengan gas aam lainnya. Masingmasing gas memiliki titik didih yang berbedabeda, sehingga bisa didestilasi untuk dipisahkan. Destilasi yang dilakukan adalah dengan cara pendinginan sehingga gas-gas menjadi cair (mengembun) sesuai dengan titik didihnya masing-masing-masing. pada akhirnya, kita akan mendapatkan gas yang diinginkan. Sedangkan pada pengolahan aluminium dilakukan dengan cara mengelektrolisis leburan bijihnya, kemudian dilakukan proses pemurnian untuk mendapatkan logam aluminium murni. Jawaban: B Daya polarisasi bergantung pada densitas muatan, yaitu besarnya muatan dibagi volume atom. Semakin besar muatannya dan semakin kecil jarijarinya, maka makin besar daya polarisasinya. ion Al3+ dan In3+ memiliki muatan yang relatif paling besar, akan tetapi karena Al3+ memiliki jari-jari yang lebih besar dibanding In3+, ion Al3+ memiliki daya polarisasi yang lebih kuat.

1 4 .

1 5 .

1 6 .

Jawaban: D Diperluakan suatu oksidator kuat untuk mengoksidasi iodium dari natrium iodide. H2SO4 merupakan oksidator kuat yang digunakan untuk mengoksidasi iodium. Jawaban: D Reaksi antara H2SO4 pekat dengan air gula akan mengurai gula menjadi karbon. Asam sulfat menjadi sangat dehydrator. Reaksinya adalah: C6H12O6 + 2H2SO4 6C + 8H2O + 2SO2 +O2 Jawaban: E Warna larutan diakibatkan adanya aktivitas elektron yang tereksitasi pada orbital d dengan enyerap panjang gelombang tertentu sehingga menghasilkan warna tertentu. Syarat yang harus dipenuhi adalah adanya elektron tunggal pada orbital d. Perhatikan konfigurasinya: 2 2 6 2 6 2 3 21C: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 3+ 2 2 6 2 6 0 0 21C : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d (tidak ada elektron di orbital d) 2 2 6 2 6 2 10 30Zn: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 2+ 2 2 6 2 6 10 30Zn : 1s 2s 2p 3s 3p 3d (orbital d penuh) Jawaban: C

Soal Pilihan (Pilih Salah Satu Topik Saja) a. Kimia Organik 1. Isomer adalah 2 senyawa atau lebih yang memiliki jumlah atom yang sama pada molekulnya, tetapi berbeda pada struktur molekul. Jawaban: D

2.

3.

Deret homolog adalah deret yang menyatakan penambahan atom pada molekul dengan golongan yang sama. Deret homolog: C3H8 – C4H10 – C5H10 – C6H8 (golongan alkana) Jawaban: A Pada alkena:

4.

- memiliki rumus molekul yang sama, yaitu CnH2n - memiliki sifat kimia yang berbeda-beda, tergantung jumlah atom-atomnya - ukuran yang berbeda tergantung banyak atomatomnya dan banyaknya isomer - molekul memiliki ikatan rangkap dua Jawaban: A Pada etanamika, yang berperan dalam interaksi antar molekul adalah gaya momen dipol, karena tidak ditemukan ikatan hidrogen di dalamnya. Jawaban: D

b. Kimia Kehidupan 1. Molekul DNA merupakan embawa informasi genetic, karena terdapat susunan gen di dalamnya. Jawaban: A 2. Protein merupakan penyusun terbesar berat kering makhluk hidup. Jawaban: D 3. - Pada proses fotointesis, tumbuhan memerlukan air dan CO2 dan mengubahnya menjadi pati, O2, dan sejumlah energi - Walaupun sulit diuraikan, ternyata selulosa bisa diurai oleh rayap karena memiliki enzim selulose - Pati merupakan cadangan makanan tumbuhan yang disimpan pada tempat tetentu - Glukosa merupakan monomer pati dan glukosa yang berbeda pada orientasi ikatannya - Respirasi mamalia menghasilkan H2O dan CO2 serta sejumlah energi Jawaban: B 4. Pasangan nama polimer dan jenis ikatan: - Protein – iakatan peptide - DNA – ikatan fosfodiester - Trigelserida – triester Jawaban: B

c. Kimia Material 1. Perunggu merupakan campuran tembaga, seng, dan timah dengan komposisi tertentu. Jawaban: A 2. Dilapisi dengan seng, karena potensial oksidasi seng lebih besar daripada besi, sehingga seng akan teroksidasi terlebih dahulu membentuk lapisan oksida melapisi besi. Jawaban: E 3. - Adisi dan kondensasi merupakan reaksi yang identik dengan penggabungan. Keduanya merupakan reaksi pembentukan polimer dan monomer - Siklisasi merupakan reaksi pembentukan senyawa siklik, tidak akan membentuk polimer - Hidrolisis merupakan reaksi penguraian Jawaban: B 4. Jawaban: C d. Kimia Lingkungan 1. Efek rumah kaca merupakan sinar infra merah yang terperangkap dalam atmosfer Bumi karena kandungan gas rumah kaca (didominasi oleh CO2) Jawaban: C 2. Sinar infrared dan UV sama-sama berbahaya, memiliki panjang gelombang kecil dan energi yang besar. Sehingga kehadiran ozon di stratosfer maupun troposfer memiliki dampak positif. Jawaban: A 3. Eutrofikasi merupakan peristiwa pertumbuhan ganggang yang sangat cepat, dan akan mengurangi kandungan oksigen terlarut dalam air.. Jawaban: A 4. Hujan asam adalah hujan di mana pada air tetesannya mengandung kandungan asam, misalnya asam sulfat. Reaksi: SO3 + H2O H2SO4 Jawaban: E

Bagian B : 3 Soal Uraian 1 .

a . b .

Tuliskan reaksi penguraian das NO2 terlarut! 2NO2 2NO + O2 Tentukan tekanan awal gas NO2! Pada t = 0 menit hanya ada gas NO2, berarti

c .

tekanan total pada saat itu merupakan tekanan awal NO2 yaitu 2,000 atm. Tuliskan hubungan antara tekanan gas NO2 dengan tekanan total (Pt)! Reaksi:

d .

e .

2NO2 2NO + O2 o P Px Px ½ Px Po - Px Px ½ Px o o PT = (P - Px) + Px + ½ Px = P + ½ Px Px = 2(PT –Po) NO2 = Po - Px = Po – 2(PT –Po) = 3Po – 2PT Hitung tekanan gas NO2 yang masih tersisa setelah 12, 36, dan 84 menit! - Pada 12 menit; PT = 2,5 atm NO2 = 3(2) – 2(2,5) = 1 atm - Pada 36 menit; PT = 2,75 atm NO2 = 3(2) – 2(2,75) = 0,5 atm - Pada 84 menit; PT = 2,875 atm NO2 = 3(2) – 2(2,875) = 0,25 atm Gunakan hasil (d) untuk menentukan orde reaksi dan tuliskan hukum laju reaksi penguraian tersebut! Dengan coba-coba (esuai dengan hukum laju reaksi): - Jika grafik ln[P]
T linier maka reaksi berorde 1 

- Jika grafik oZp terhadap T linier, maka

reaksi berorde 2

- Jika grafik

f.

2 .

a .

 oZp

b .

c . d . e .

f.

3 .

a .

terhadap T linier, maka

reaksi berorde 3 Setelah data pada (d) dimasukkan, terbentuk grafik ln[P]
T linier. Disimpulkan reaksi tersebut berorde 1. Hukum lajunya: r = k [NO2] Hitung harga K untuk reaksi tersebut dengan satuan yang tepat! Pada orde 1, dari data kedua maka: oº p 2 z LM T ˆ z L. 12 }ˆNM T L ˆ oºp 1 z 0,05776/}ˆNM

Tentukan bilangan oksidasi nikel! K2[Ni(CN)2Br2] 2K+ + [Ni(CN)2Br2]2-

b .

Biloks: Ni + 2(CN) + 2Br = -2
Ni + 2(-1) + 2(-1) = -2
Ni = +2 Tentukan bilangan koordinasi nikel! Bilangan koordinasi Ni menunjukkan banyaknya ligan yang berikatan dengan Ni. Jumlah ligan yang berikatan dengan Ni adalah sebanyak 4 ligan: 2 CN- dan 2 Br-, sehingga bilangan koordinasi Ni = 4. Apa nama senyawa tersebut? Kalium dibromodisianonikelat (II) Tuliskan rumus ion kompleks dalam senyawa tersebut! [Ni(CN)2Br2]2Jika diketahui struktur ion kompleks adalah bujursangkar, hibridisasi atom pusatnya adalah dsp2 2 2 6 2 6 8 28Ni = 1s 2s 2p 3s 3p 3d     ÐÐ ÐÐ ÐÐ ÐÐ ÐÐ Sebutkan sifat magnet nikel dalam senyawa tersebut! Semua elektron di orbitalnya berpasangan, sehingga bersifat diamagnetik.

Tuliskan reaksi bila inti satu molekul amerisium yang memancarkan dua pertikel alfa membentuk inti baru (Protaknium (Pa)!    
»} º½ + 2 I Hitung tetapan laju peluruhan amerisium! t½= -3

c .

, 
¨

, 
¨

k = 1,5131 x

10 /tahun Bila tanggal 1 Januari 2000, radioaktivitas amerisium-241 adalah 2 x 108 disintegrasi per menit, maka hitung sisa keradioaktivan pada 1 Juli 2112! N

d .

458 tahun =

,
F


 1 A 1  A z¦ § z ¦ §N ´  2 2 x 10 2 A A = 1,68 dis/menit Bila skema detektor asap ditunjukkan dalam gambar berikut, jelaskan cara kerjanya (tidak lebih dari 50 kata)!

Partikel ameresium memancarkan partikel alfa yang bisa mengonisasi partikel asap, dan menghasilkan salah satunya elektron. Ketika asap melewati pintu, pancaran alfa mengionisasi partikel asap dan menghasilkan elektron. Elektron menyebabkan adanya perbedaan potensial pada kedua pelat listrik, menyebabkan timbulnya arus dan membunyikan alarm.

UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2005/2006 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

2.

Dalam reaksi pembakaran butana (C4H10), diketahui bahwa pada waktu tertentu laju pengurangan konsentrasi butana adalah 0,5/mol.detik. Berapakah laju pembentukan molekul air pada waktu yang sama? A. 1,5 mol/L.detik B. 2,0 mol/L.detik C. 2,5 mol/L.detik D. 3,0 mol/L.detik E. 3,5 mol/L.detik Berikut ini adalah data perubahan konsentrasi amonia ketika terdekomposisi pada kawat nikel panas 2NH3(g) N2(g) + H2(g) [NH3] (mol/L) 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 Waktu (menit) 0 0,5 1,0 1,5 2,0

Berdasarkan data di atas, berapakah orde reaksi dekomposisi amonia? A. -1 B. 0 C. 1 D. 1,5 E. 2 3.

Gas NO2 dengan konsentrasi 0,8 M mengalami dekomposisi pad 300oC dengan tetapan laju 2,5 L/mol.jam. Reaksi dekomposisi: 2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) Ketika konsentrasi NO2 menjadi 0,2 M, berapa lama dekomposisi telah berlangsung? A. 45 menit B. 60 menit C. 75 menit

D. E. 4.

5.

6.

A. B. C. D. E.

90 menit 100 menit

Tetapan laju dekomposisi HI pada 508oC adalah 0,079 L/mol.detik dan energi pengaktivannya adalah 1,8 x 10-2 kJ/mol. Berapakah waktu paruh dekomposisi HI pada 540oC, bila konsentrasi awal HI adalah 1,0 M? A. 3,95 detik B. 4,17 detik C. 4,67 detik D. 5,02 detik E. 5,17 detik Suatu reaksi berantai berlangsung dengan mekanisme berikut: A2
2A• (1) A• + B2
(2) AB + B• (3) B• + A2
(4) (5) AB + A• A• + AB
(6) A2 + B• B• + AB
B2 + A• A• + B•
AB Dari mekanisme di atas, manakah yang termasuk tahap inhibisi dan terminasi? A. 1, 2, dan 3 B. 2, 3, dan 4 C. 3, 4, dan 5 D. 4, 5, dan 6 E. 1, 5, dan 6 Pada reaksi berikut, zat manakah yang berperan sebagai katalis? A2
2A A + B2
AB2 AB2 + C
B2 + AC AC + D
ACD

A2 B2 C D AB2

7.

Logam yang paling reaktif dalam sistem periodik memiliki sifat………………… A. Jari-jari dan keelektronegativan besar B. Jari-jari besar dan energi ionisasi kecil C. Jari-jari dan keelektronegativan kecil D. Jari-jari kecil dan energi ionisasi kecil E. Jari-jari kecil dan keelektronegativan besar

8.

Spesi mana yang bertindak sebagai oksidator dalam persamaan reaksi yang belum setara sebagai berikut: HAsO2(aq) + Sn2+(aq) + H+(aq) AS(s) + Sn4+(aq) + H2O(l) A. HAsO2(aq) B. Sn2+(aq) C. H+(aq) D. Sn4+(aq) E. H2O(l)

9.

Jika ion hidrida bereaksi dengan air, maka produk yang dihasilkan adalah……………… A. Larutan asam dan gas hidrogen B. Larutan asam dan gas oksigen C. Larutan basa dan gas hidrogen D. Larutan basa dan gas oksigen E. Gas hidrogen dan gas oksigen

10. Berdasarkan tabel hasil kali kelarutan berikut: No. Garam Ksp 1. CaSO4 9 x 10-6 2. SrSO4 3 x 10-7 3. BaSO4 1 x 10-10 Garam sulfat dari kation manakah yang akan membentuk endapan jika dicampurkan dengan volume dan konsentrasi yang sama dari larutan Na2SO4 0,0001 M?

A. B. C. D. E.

Ca2+, Sr2+, dan Ba2+ Ca2+ dan Sr2+ Ca2+ dan Ba2+ Ca2+ Ba2+

C. D. E.

11. Ion manakah yang terdapat dalam larutan jika penambahan HCl dapat menghasilkan endapan putih yang akan melarut kembali ketika larutan dipanaskan? A. Ag+ B. Cu2+ C. Hg2+ D. Al3+ E. Pb2+ 12. Jika logam seng ditambahkan ke dalam suatu kar yang mengandung magnesium nitrat dan perak nitrat, maka: A. Zn teroksidasi, Mg2+ dan Ag+ tereduksi B. Zn teroksidasi, Mg2+ tereduksi C. Zn teroksidasi, Ag+ tereduksi D. Mg2+ dan Ag+ tereduksi E. Tidak terjadi reaksi redoks 13.

 “U

 º

meluruh menjadi dengan mengemisikan serangkaian partikel alfa dan beta. Jumlah partikel alfa dan beta yang diemisikan dalam proses ini berturut-turut adalah……………… A. 3 dan 2 B. 4 dan 8

5 dan 2 6 dan 4 8 dan 8

14. Fosil tulang manusia purba di Kenya memiliki rasio 14C/12C sebesar 0,667 kali dari rasio 14C/12C yang ditemukan dalam manusia masa kini yang masih hidup. Jika waktu paruh 14C = 5730 tahun, umur fosil tulang tersebut adalah……………… A. 3192 tahun B. 3400 tahun C. 4020 tahun D. 4300 tahun E. 5775 tahun 15. Energi (dalam MeV dan Joule) yang berhubungan dengan reaksi  E  “U adalah……………… A. 22,6 MeV dan 4,06 x 10-12 J B. 23,8 MeV dan 5,07 x 10-12 J C. 31,7 MeV dan 5,49 x 10-12 J D. 32,2 MeV dan 6,02 x 10-12 J E. 34,2 MeV dan 6,78 x 10-12 J

 &

+

16. Di antara pasangan nuklida berikut, manakah yang bukan merupakan pasangan antara nuklida stabil dan radionuklida?  A.   ÇÑ 
 B. ½ ¼½ 
C. HN ½   D. &Ÿ
Lj   E. ¼  

Soal Pilihan (Pilih Salah Satu Topik Saja) a. Kimia Lingkungan 1. Pernyataan yang tidak benar mengenai CFC adalah……………… A. Dapat menyebabkan reaksi rantai menghasilkan oksigen di stratosfer B. Bersifat stabil di lapisan troposfer dan tidak

C. D.

E.

merusak ozon Selalu terdiri dari unsu H, C, F, dan Cl Setelah dilarang, fungsinya sebagai pendingin digantikan dengan senyawa HFC ( hidroflourkarbon) Tidak korosif, tidak beracun, dan tidak dapat terbakar

2.

Efek rumah kaca terjadi karena adanya gas-gas di atmosfer yang mampu menyerap sinar infra merah. Di antara gas-gas berikut yang termasuk gas rumah kaca adalah……………… A. H2O B. N2 C. CO2 D. CFC E. NOx

3.

Sampah organik dari rumah tangga dan daerah pertanian yang masuk ke aliran sungai dapat menurunkan kualitas air terutama karena………………… A. Meningkatkan kadar DO B. Meningkatkan kadar BOD C. Meningkatkan suhu D. Meningkatkan kadar bakteri E. coli E. Meningkatkan pH air

4.

Alas an pengukuran kerapatan E. coli pada penentuan kualitas air adalah……………… 1) Jumlah E. coli dalam air sebanding dengan kadar oksigen terlarut 2) E. coli tidak mati jika air dididihkan 3) Jumlah E. coli mengindikasikan jumlah bakteri pathogen yang lain A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja

b. Biokimia 1. Istilah yang tepat untuk proses degradasi makromolekul menjadi molekul yang lebih sederhana dan diikuti dengan oksidasi lebih lanjut menjadi karbon dioksida dan air sambil membebaskan energi adalah……………… A. Reproduksi

B. C. D. E.

Rantai respirasi Respirasi Respon terhadap lingkungan Resintesis

2.

Di antara pernyataan berikut: 1) Nukleotida merupakan senyawa yang terdiri dari gula, basa nitrogen, dan gugus fosfat 2) Merupakan polimer kondensasi dengan ikatan amida penghubung antar monomer 3) Bentuk aktifnya memiliki struktur untai ganda dan tunggal serta dapat diterjemahkan menjadi enzim Yang benar untuk asam nukleat adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja

3.

Bentuk molekul asam amino glisin adalah……………… A. Segiempat planar B. Segitiga planar C. Piramida segitiga D. Tetrahedral E. Segitiga bipiramida

4.

Manakah pernyataan di bawah ini yang tidak benar? A. Ester dari asam lemak dengan 1,2,3propanatriol peka terhadap enzim lipase B. Adanya ikatan hidrogen antar molekul glukosa di dalam selulosa menyebabkan selulosa relatif lebih sulit berinteraksi dengan air disbanding amilosa C. Pati merupakan makanan cadangan pada tumbuhan D. Jumlah atom C kiral pada glukosa alanin masing-masing adalah 4 dan 1 E. Pasangan Timin-Adenin dan Sitosin-Guanin

D. E.

di dalam untai DNA dapat terbentuk karena adanya ikatan van der Waals c. Kimia Karbon 1. Suatu senyawa murni tak dikenal ditemukan dan memiliki rumus molekul C10H20O2. Senyawa tersebut mungkin termasuk dalam kelompok………………… A. Alkuna B. Alkana C. Alkohol D. Ester E. Eter 2.

3.

4.

Nama senyawa berikut yang tidak sesuai dengan konvensi tata nama IUPAC adalah……………… A. Asam 4,5-dibromononanoat B. Asam 6,7-dibromononanoat C. 4,5-dibromopropilheksanoat D. 6,7-dibromoheksilpropileter E. Propil 2,3-dibromoheksanoat

Pernyataan berikut yang paling benar mengenai senyawa asam benzoat (C6H5COOH) adalah……………… A. Dapat direduksi dengan gas hidrogen membentuk C6H13COCH3 B. Dapat bereaksi dengan metilamina membentuk suatu amina metal benzoat C. Dapat bereaksi dengan kloroform membentuk C6H5COOCl D. Dapat bereaksi dengan etanol membentuk ester etil benzoat E. Dapat dioksidasi dengan KMnO4 membentuk C6H5COOCH3 Pasangan senyawa golongan keton dan amida adalah……………… A. CH3COCH3 dan CH3NH2 B. CH3CH2OH dan CH3CONHCH3 C. CH3CH2COOCH3 dan CH3CH2NH2

5.

CH3COCH3 dan CH3CH2CONH2 CH3OCH3 dan CH3CH2CONH2

Pernyataan yang tidak tepat mengenai etanol adalah……………… A. Dapat dioksidasi menjadi asetaldehida B. Reaksi 2 molekul etanol dengan dehydrator H2SO4 menghasilkan dietileter C. Dapat diubah menjadi etena melalui reaksi eliminasi dehidrasi D. Dapat bereaksi dengan aseton menghasilkan etil asetat E. Dapat bereaksi dengan HCl ditambah katalis menghasilkan etil klorida

d. Kimia Material 1. Nilon 6,6 adalah polimer yang dibentuk dari monomer asam adipat dan heksametileldiamina melalui reaksi………………….. A. Adisi B. Substitusi C. Eliminasi D. Kondensasi E. Oksidasi 2.

Karbohidrat adalah unsur suatu biopolimer yang terdiri dari unsure-unsur………………… A. C, H, dan O B. C dan O C. H dan N D. C dan H E. C, H, O, N

3.

Berikut adalah ciri khas suatu polimer termoset kecuali………………… A. Berikatan silang B. Tidak dapat melunak C. Tidak bisa didaur ulang D. Dapat dicetak berulang-ulang E. Bukan molekul linier

4.

B. C. D. E.

Suatu polimer yang sering digunakan sebagai pelapis pada permukaan alat memasak dihasilkan dari monomer……………….. A. Dikloroetana

Isoprena Tetrafluoroetana Formaldehid Stirena

Bagian B : 3 Soal Uraian 1.

Diketahui baha karbon monoksida (CO) dan klor dapat membentuk fosgen (Cl2CO) dengan reaksi: Cl2(g) + CO(g) Cl2CO(g) a. Dari data berikut, diperoleh hasil eksperimen pada 35oC. Laju awal [CO] [Cl2] (M) pembentukan Cl2CO (M) (mol/L.s) 0,0040 0,0020 7,07 x 10-4 0,0020 0,0040 5,00 x 10-4 0.,0020 0,0020 2,50 x 10-4 Tentukan orde reaksi untuk Cl2 dan CO! (ketelitian hingga 1 desimal) b. Tuliskan ungkapan hukum laju dan orde total reaksi! c. Hitung nilai tetapan laju (k) lengkap dengan satuannya! d. Bila energi aktivasi di atas adalah 4,25 kJ/mol, berapakah tetapan Arrhenius (factor frekuensi) dan tetapan laju pada 50oC? e. Tunjukkan bahwa mekanisme berikut konsisten dengan hukum laju hasil penentuan pada poin soal (b)! Cl2 2Cl [cepat, kesetimbangan (k1)] Cl + CO ClCO [cepat, kesetimbangan (k2)] ¨

ClCO + Cl2  Cl2CO + Cl [ambat] 2.

Sifat senyawa oksida dapat dikelompokkan dalam basa, asam, maupun ampoter. Logam oksida bersifat basa, karena ketika bereaksi dengan air menghasilkan larutan basa. Hal ini disebabkan

oleh kebasaan yang tinggi dari ion oksida, O2-. Oksida yang mengandung unsur-unsur dengan keelektronegativan sedang akan bersifat ampoter, contohnya Al2O3. a. Tuliskan persamaan reaksi antara barium oksida dan indium(III)oksida dengan air! b. Belerang dioksida dan belerang trioksida adalah oksida asam. Tuliskan persamaan reaksi kedua oksida ini dengan air! c. Manakah di antara senyawa aam pada (b) yang lebih kuat keasamannya? Jelaskan! d. Susunlah urutan keasamaan asam oksoklorin berikut berdasarkan kekuatan asamnya: HClO3, HClO, HClO2, dan HClO4. Jelaskan! e. Manakah di antara oksida SnO dan SnO2, yang bersifat lebih basa? Jelaskan! f. Berilium oksida dan arsen(II)oksida keduanya bersifat ampoter. Tuliskan persamaan reaksi yang menunjukkan sifat asam dan basa kedua oksida tersebut dalam air! 3.

Sel kanker atau tumor dapat dideteksi sejak dini secara radiokimia. Secara umum, pasien yang diduga memiliki sel kanker akan diinjeksi dengan sejumlah sel radioisotop fosfor-42 dalam bentuk larutan natrium fosfat (Na332PO4), yang kemudian akan lebih banyak dikonsumsi oleh sel-sel kanker daripada sel normal. Jadi, seiring dengan tumbuhnya sel kanker, laju konsumsi fosfor pun akan meningkat. a. Jelaskan mengapa isotop fosfor-32 bersifat radioaktif! b. Di manakah posisi isotop fosfor-32 dalam peta kestabilan?

c.

d.

keradioaktivannya selama 20 hari?

Ketika diinjeksikan dalam tubuh, fosfor radioaktif akan mengalami peluruhan sambil mengemisikan suatu partikel. Tuliskan reaksinya! Jika waktu paruh 32P adalah 2 minggu, untuk suatu larutan natrium fosfat dengan keradioaktivan sebesar 3,7 x 106 Bq (1 Bq = 1 disintegrasi per detik), berapakah

Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2005/2006 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 3. 1.

Reaksi pembakaran butana: C4H10 + 9/2 O2 4CO2 + 5H2O Ungkapan lajunya: doC H p 1 doH Op z  5 dt dt doC H p doH Op z 5x— ´ dt dt Wor ±p z 5x0,5 z 2,5 mol/detik ´ Wc

2.

Jawaban: A Penentuan orde reaksi bisa dilakukan dengan 3 macam metode. Karena peraksi merupakan reaktan tunggal (dengan data tunggal tentunya), maka metode yang paling tepat adalah metode grafik. Pada metode grafik, diperlukan pengolahan data sebagai berikut: - Jika grafik ln[P]
T linier maka reaksi berorde 1 - Jika grafik

berorde 2 - Jika grafik

 oZp



terhadap T linier, maka reaksi

oZp

terhadap T linier, maka reaksi

berorde 3 Setelah memasukkan angka-angkat pada data, didapat grafik ln[P]
T linier. Disimpulkan reaksi tersebut berorde 1. Jawaban: C

4.

Untuk menyelesaikan soal ini, langah pertama adalah menentukan orde reaksi. Metode yang digunakan adalah metode analisa satuan tetapan laju reaksi (k). Analisa: Jika satuan k: s-1 maka reaksi berorde 1 m-1 s-1 maka reaksi berorde 2 m=2 s-1 maka reaksi berorde 3 Tetapan laju dekomposisi NO2 adalah 2,5 L/mol.jam yang apabila satuannya dikonversi didapat m-1 s-1. Disimpulkan reaksi tersebut berorde 2. Perhitungan reaksi orde 2 adalah: 1 1 z LM  o»p o» p 1 1 z 2,5M  o0,2p o0,8p T = 1,5 jam = 90 menit Jawaban: D Untuk menyelesaikan soal ini, langah pertama adalah menentukan orde reaksi. Metode yang digunakan adalah metode analisa satuan tetapan laju reaksi (k) [penjelasan sama dengan nomor 3]. Disimpulkan reaksi merupakan reaksi berorde 2. Maka perhitungan waktu paruh: 1 1 M z 2 Lo» p

5.

6.

7.

8.

Terlebih dahulu dilakukan penentuan besar tetapan k pada 540oC: 1 k  Ea 1 ln z ¦  § R T T k 1 1,8x10
k z ln ¦ 8,314 508 W 273 0,079 1  § 540 W 273 k2 = 0,235 1 1 z 4,25 :MNL M z 2 Lo» p Jawaban: B - tahap inhibisi adalah tahapan yang menghambat terbentuknya produk suatu reaksi. Ciri tahapan ini adalah molekul aktif (radikal bebad A• dan B•) menginhibisi molekul produk AB (reaksi tahap 4 dan 5) - tahap terminasi adalah tahap akhir dari tahapan mekanisme reaksi di mana terbentuk produk yang stabil. Ciri tahapan ini adalah sesame radikal bebas bereaksi membentuk mo stabil (reaksi 6) Jawaban: D Katalis adalah zat yang mempercepat laju reaksi. Katalis ikut bereaksi namun didapat kembali pada akhir reaksi. Secara termodinamika, katalis menurunkan energi pengaktivan reaksi, sehingga reaksi akan berlangsung relatif lebih cepat. pada mekanisme di atas, mekanisme ke (2) melibatkan penambahan B2. B2 kemudian di dapat kembali pada mekanisme reaksi (3). Jawaban: B Logam yang paling reaktif adalah yang memiliki jari-jari besar dan keelektronegativan kecil. Jika jari-jari besar, maka atom relatif lebih mudah melepaskan elektron karena muatan efektif inti (gaya tarik inti) kecil. Sedangkan jika keelektronegativan kecil, maka suatu atom akan cenderung mudah melepas elektron. Jawaban: B Persamaan reaksi: HAsO2(aq) + Sn2+ + H+ As(s) + Sn4+(aq) + H2O(l)

Pada reaksi redoks, oksidator adalah spesi yang mengalami reduksi. Ciri utamanya adalah terjadi penurunan bilangan oksidasi. Pada reaksi di atas yang merupakan oksidator adalah: As(s) HAsO2(aq) Biloks As berubah dari +3 menjadi 0. Jawaban: A 9. Ion hidrida adalah ion dari atom H yang beruatan -1. Ion ini sangat reaktif. Jika bereaksi dengan air akan menghasilokan gas H2 dan larutan yang bersifat basa. Reaksi yang terjadi adalah: H2 + OHH- + H2O Jawaban: C 10. Syarat agar terbentuknya endapan adalah Q > Ksp. Tersedia ion SO42- sejumlah 0,0001 M. Jika ditambahkan kation Ca2+, Sr2+, dan Ba2+ dengan konsentrasi yang sama (0,0001 M) dan volume yang sama, maka: [SO42+] = 0,00005 dan [kation] = 0,00005
pencampuran volume yang sama Q CaSO4 = [0,00005] [0,00005] = 2,5 x 10-9
Q < Ksp, tidak mengendap Q SrSO4 = [0,00005] [0,00005] = 2,5 x 10-9
Q < Ksp, tidak mengendap QBaSO4 = [0,00005] [0,00005] = 2,5 x 10-9
Q > Ksp, terbentuk endapan Jawaban: E 2+ 11. Penambahan HCl pada larutan Pb pertamatama akan membentuk endapan putih PbCl2. Ketika dlakukan pemanasan pada larutan tersebut, ion Pb2+ dengan seketika membentuk kompleks dengan air. Reaksi ini sangat khas untuk Pb2+. Kompleks tersebut sangat larut dalam air. Jawaban: E 12. Urutan potensial oksidasi Mg > Zn > Ag. Maka jika Zn dimasukkan ke dalam larutan magnesium nitrat dan perak nitrat, maka Zn akan teroksidasi, Ag+ tereduksi, dan Mg2+ tidak terpengaruh reaksi. Sederhananya, pada deret Volta, logam-logam akan mereduksi ion-ion

logam yang terletak di sebelah kanannya. Reaksi yang terjadi adalah: Zn + 2Ag+ Zn2+ + 2Ag Zn + Mg2+ –/Œ Jawaban: C 13. Reaksi yang terjadi pada proses peluruhan adalah:     “U º +¥ I + J FK 232 = 208 + 4x + 0
x = 6 90 = 82 + 2x – y
y = 4 Jadi reaksi ini memancarkan 6α dan 4β. Jawaban: D 14. Penyelesaian sederhana pada penentuan umur batuan adalah: N

= (233,9904) – (4,00150 + 229,9837) = 0,0052 sma (1 sma ~ 931,48 MeV) E = 0,0052 sma x 931,48 MeV/sma = 4,884 MeV 1 MeV = 1,602 x 10-13 J 4,844 MeV = 7,76 x 10-13 J Jawaban: -

16. Nuklida stabil adalah nilai ¶ z 1. Sedangkan  ¶

radionuklida adalah nilai  X 1 sehingga

memancarkan partikel untuk mencapai keadaan stabil. JIka tidak demikian, digunakan aturan ganjil-genap. Pada opsi D, keduanya adalah ¶

radionuklida karena  X 1.

N

1
 1  A TT z ¦ §N T 0,667 z ¦ § 2 2 A z 3347,7 tahun Disimpulkan usia batuan tersebut adalah 3400 tahun. Jawaban: B 15. Δm = (m U) – (m He + m Th)

Jawaban: D

Soal Pilihan (Pilih Salah Satu Topik Saja) a. Kimia Lingkungan 1. CFC merupakan senyawa yang korosif (sangat reaktif), beracun, dan sangat mudh terbakar. Jawaban: E 2. Gas CO2 adalah salah satu gas rumah kaca yang palig dominan. Gas rumah kaca di atmosfer dapat menyebabkan efek rumah kaca dengan menyerap sinar infra red dan seolah-olah memerangkapnya dan menyebabkannya tidak bisa keluar, akibatnya terjadi pemanasan global. Jawaban: C 3. Sampah organic rumah tangga dan pertanian jika masuk ke sungai akan meningkatkan kadar BOD yang merupakan nilai banyaknya O2 yang diserap oleh mikroba. Dengan kata lain pada sungai tersebut terdapat banyak mikroba yang akan mengurangi kadar O2. Jawaban: B 4. Jawaban: D

b. Biokimia

1.

Jawaban: C

2.

- Nukleotida merupakan senyawa yang terdiri atas gula, basa nitrogen, dan gugus fosfat - Merupakan polimer kondensasi (melepaskan H2O pada polimerisasinya) dengan ikatan posdiester penghubung antar monomer - Hanya berbentuk untai ganda, perlu RNA yang kemudian diterjemahkan menjadi protein Jawaban: A

3.

Struktur molekulnya berpusat pada atom C dengan hibridisasi sp3 dan bentuk molekulnya adalah tetrahedral. Jawaban: D Pernyataan E salah, karena seharusnya ikatan hidrogen, bukan van der Waals. Jawaban: E

4.

c. Kimia Karbon

1. 2. 3. 4. 5.

1. 2. 3. 4.

konsisten dengan hukum laju hasil penentuan pada poin soal (b)! oClp , oClp z k . oCl p/ k z oCl p oCOClp , z k  . oCOpoClp k z oCOpoClp r = k3.[COCl][Cl2] r = k3.k2.[CO].k11/2.[Cl2]1/2.[Cl2] r = k.[CO][Cl2]3/2 (terbukti)

D D D D D d. Kimia Material D A C C

2.

a.

Bagian B : 3 Soal Uraian 1.

a.

b.

c.

d.

Tentukan orde reaksi untuk Cl2 dan CO! (ketelitian hingga 1 desimal) Dari data II dan III: 2,5¥10F o0,0020p o0,0020pY TJ z1 z o0,0020p o0,0040pY 5¥10F

Dari data ! dan II: o0,0020p o0,0040pY 5¥10F T¥ z 7,07¥10F o0,0040p o0,0020pY z 1,5 Tuliskan ungkapan hukum laju dan orde total reaksi! v = k[Cl]-2[CO] Orde total = 1 + 1,5 = 2,5

c.

d.

Hitung nilai tetapan laju (k) lengkap dengan satuannya! Dari data II: 5,0 x 10-4 Ms-1 = k [0,02 M]-1,5[0,04M] k = 4,42 M-1,5s-1 Bila energi aktivasi di atas adalah 4,25 kJ/mol, berapakah tetapan Arrhenius (factor frekuensi) dan tetapan laju pada 50oC? ªS

L z »6 FY5 T 4,42 z »6 o

k pada 50 C:

e.

b.

F

F


 ,


z 23,24¹ vÂT

–

,
F

T»

L z 23,24 6 -,,+v7*,(ÂT z 4,774¹,
–F Tunjukkan bahwa mekanisme berikut

e.

Tuliskan persamaan reaksi antara barium oksida dan indium(III)oksida dengan air! 2In(OH)3 + Ba(OH)2 BaO + In2O3 + 4H2O Belerang dioksida dan belerang trioksida adalah oksida asam. Tuliskan persamaan reaksi kedua oksida ini dengan air! H2SO3 SO2 + H2O H2SO4 SO3 + H2O Manakah di antara senyawa aam pada (b) yang lebih kuat keasamannya? Jelaskan! H2SO4 lebih asam dibanding H2SO3.Keduanya disebut debagai asam okso. Keasaman pada asam okso ditentukan oleh banyaknya jumlah atom O yang terikat. Semakin banyak atom O yang terikat, maka asam tersebut semakin asam. Susunlah urutan keasamaan asam oksoklorin berikut berdasarkan kekuatan asamnya: HClO3, HClO, HClO2, dan HClO4. Jelaskan! Keasaman pada asam okso ditentukan oleh: jumlah atom O dan keelektroegativan. Urutan keasamannya HClO4 > HClO2 > HClO3 > HClO. Semakin banyak atom, bilangan oksidasi Cl semakin besar, akibatnya atom lebih terstabilkan pada atom pusat (Cl), sehingga akan relatif lebih mudah melepas H+. Manakah di antara oksida SnO dan SnO2, yang bersifat lebih basa? Jelaskan! Perhatikan struktur keduanya:

f.

3.

a.

Pada SnO terdapat 1 pasang elektron nenas. Sesuai dengan konsep asam Lewis, basa adalah spesi yang mendonorkan pasangan elektron. DIsimpulkan bahwa SnO lebih bersifat sebagai basa. Berilium oksida dan arsen(II)oksida keduanya bersifat ampoter. Tuliskan persamaan reaksi yang menunjukkan sifat asam dan basa kedua oksida tersebut dalam air! - Oksida Be BeO(s) + 2OH- + H2O Be(OH)42(bersifat sebagai asam) BeO(s) + 2HCl(aq) BeCl2(aq) (bersifat sebagai basa) - Oksida Arsen As2O3(s) + 2OH- + H2O 2[As(OH)4]AsO3(g) + 6H+(aq) 2As3+ + 3H2O

Jelaskan mengapa isotop fosfor-32 bersifat radioaktif!  
º, dengan Z = 15 dan N = 17, maka:  17 z 1,133 z ¡ 15 Keradioaktivan bergantung pada kestabilan inti. Perhatikan pita kestabilan inti  
º . Inti yang stabil dengan nomor atom di bawah 83 cenderung mendekati nilai 1. Pada P-32, nilai ¶ 

b.

cukup besar (1,133) sehingga inti P-32

tidak stabil dan menyebabkannya bersifat sebagai partikel radioaktif. Menurut aturan ganjil-genap, atom dengan jumlah proton dan neutron ganjil cenderung tidak stabil dan bersifat radioaktif. Di manakah posisi isotop fosfor-32 dalam

peta kestabilan? P-32 berada di atas pita kestabilan, karena nilai

c.

d.

¶ 

> 1.

Ketika diinjeksikan dalam tubuh, fosfor radioaktif akan mengalami peluruhan sambil mengemisikan suatu partikel. Tuliskan reaksinya!    
º 
º + ˆ Diketahui bahwa inti P-31 merupakan inti yang stabil dari isotop fosfor, sehingga untuk mencapai kestabilan inti, isotop P-32 memancarkan neutron. Jika waktu paruh 32P adalah 2 minggu, untuk suatu larutan natrium fosfat dengan keradioaktivan sebesar 3,7 x 106 Bq (1 Bq = 1 disintegrasi per detik), berapakah keradioaktivannya selama 20 hari? Rumusan perhitungan sederhana menentukan aktivitas keradioaktivan adalah: N



1 [ A 1  A z¦ § z ¦ §N T 2 3,7x10 2 A A = 1,374 x 106 Bq

UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2006/2007 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

2.

3.

Untuk reaksi penguraian ozon: 2O3(g) 3O2(g) -d[O3]/dt = 1,5 x 10-2 M/s. dengan demikian, laju pembentukan oksigen adalah……………… A. 1,0 x 10-2 M/s B. 1,5 x 10-2 M/s C. 2,25 x 10-2 M/s D. 3,00 x 10-2 M/s E. 3,75 x 10-2 M/s Reaksi dekomposisi N2O5: 2N2O5 4NO2 + O2 dipelajari dengan mengukur konsentrasi oksigen sebagai fungsi waktu pada T,P tertentu dan ditemukan: d[O2]/dt = (1,5 x 10-4/s).[NO2O5] Waktu paruh reaksi tersebut adalah……………… A. 1,5 x 10-4 s B. ln 2/(1,5 x 10-4) s C. (1,5 x 10-4/ln 2) s D. Ln 2 x (1,5 x 10-4) s E. 0,46 x 10-4 s 2NOBr 2NO + Br2 Reaksi ini merupakan reaksi orde kedua dengan tetapan laju 0,08 M/s. Reaksi tersebut dimulai dengan [NOBr]0 = 0,48 M. Konsentrasi [NOBr] setelah reaksi berlangsung selama 30 s adalah……………… A. 0,133 M B. 0,200 M C. 0,223 M D. 0,322 M E. 0,332 M

4.

Dari reaksi pada soal nomor 3, laju reaksi pada t = 30 s adalah……………… A. 4 x 10-3/M.s B. 1,8 x 10-2/M.s C. 3,7 x 10-2/M.s D. 0,22/M.s E. 0,73/M.s

5.

Pada suhu tertentu, sulfuril klorida mengalami dekomposisi sesuai reaksi berikut: SO2Cl2(g) SO2(g) + Cl2(g) Tetapan laju reaksi ini pada 120oC = 2,2 x 10-5/s. Sulfuril klorida dengan tekanan awal 0,75 atm dibiarkan mengurai pada 120oC dan volume tetap. Tekanan total gas setelah 5 jam adalah……………… A. 0,5 atm B. 1,0 atm C. 1,5 atm D. 2,3 atm E. 2,5 atm

6.

Mekanisme reaksi klorinasi metana terdiri dari reaksi elementer berikut (belum diurutkan): 1) Cl• + CH4 HCl + CH3 2) CH3• + Cl2 CH3Cl + Cl• 3) Cl2 2Cl• 4) CH3• + Cl• CH3Cl Urutan reaksi elementer yang membentuk mekanisme yang benar adalah……………… A. 1, 2, 3, 4 B. 3, 2, 1, 4 C. 3, 1, 2, 4 D. 2, 1, 4, 3 E. 2, 1, 3, 4

7.

8.

9.

Reaksi OCl- + IOI- + Cl- mengikuti mekanisme reaksi berikut: OCl- + H2O HOCl + OHHOCl + ICl- + OI- + H+ (lambat) + H + OH H2O Pernyataan yang benar adalah……………… A. Reaksi tersebut berorde 2 terhadap [H2O] B. Laju reaksi berbanding lurus dengan [I-] C. HOCl adalah zat antara, dan Cl- adalah katalis D. Pada pendekatan seimbang [HOCl] = 0 E. Laju reaksi bergantung pada [OI-] Pernyataan yang benar tentang reaksi inti adalah……………… A. Massa sesudah reaksi sama dengan massa sebelum reaksi B. Banyaknya elektron pada hasil reaksi sama dengan banyaknya elektron pada pereaksi C. Jumlah neutron sesudah bereaksi sama dengan jumlah neutron sebelum reaksi D. Banyaknya proton pada hasil reaksi sama dengan banyaknya proton pada pereaksi E. Jumlah nomor massa pada hasil reaksi sama dengan jumlah nomor massa pereaksi Peluruhan yang tidak menyebabkan perubahan nomor massa dan nomor atom adalah……………… A. Peluruhan α (alfa) B. Peluruhan β (beta) C. Peluruhan γ (gamma) D. Peluruhan e+ E. Peluruhan e-

10. Suatu sampel batuan uranium yang awalnya hanya mengandung 238U mengalami peluruhan menjadi inti stabil 206Pb, dengan t½ = 5 x 10-9 tahun. Perbandingan mol 206Pb/238U pada batuan uranium yang berusia 1,5 x 108 tahun adalah……………… A. 0,021

B. C. D. E.

0,214 0,631 0,725 0,821

11. Inti atom besi dengan nomor atom (Z) = 26 dan nomor massa (A) = 56 adalah inti yang paling stabil. Suatu atom besi massanya 55,9349 sma. Energi ikat besi adalah……………… A. 1,41 x 10-12 J/nukleon B. 6,32 x 10-12 J/nukleon C. 3,54 x 10-12 J/nukleon D. 8,06 x 10-12 J/nukleon E. 7,89 x 10-12 J/nukleon 12. Di antara logam berikut, yang paling reaktif adalah……………… A. Perak B. Timbal C. Tembaga D. Cesium E. Besi 13. Di antara unsur-unsur berikut, unsur manakah yang diperoleh sebagai unsur bebas di alam? A. Fluor B. Besi C. Belerang D. Klor E. Fosfor 14. Oksigen dapat dibuat dari reaksi-reaksi berikut kecuali………………… A. Pemanasan kalium klorat B. Elektrolisis air C. Penguraian hidrogen peroksida D. Destilasi fraksional udara cair E. Reaksi gas metana dengan uap air

15. Manakah dari pernyataan berikut yang bukan merupakan sifat amonia?

A. B. C. D. E.

CO(H2O)62+ adalah……………… (H2O adalah ligan lemah) A. 1,7 BM B. 2,8 BM C. 3,9 BM D. 4,9 BM E. 5,9 BM

Merupakan molekul polar Membentuk senyawa kompleks dengan ion logam transisi Memiliki struktur molekul piramida segitiga Sangat larut dalam air Bersifat paramagnetic

16. Momen magnet ion kobalt(III) pada kompleks Soal Pilihan (Pilih Salah Satu Topik Saja) e. Kimia Lingkungan 1. Merkuri merupakan polutan berbahaya yang banyak terdapat dalam limbah industry. Spesi merkuri yang diketahui mempunyai sifat racun paling tinggi adalah……………… A. Hg B. HgCl2 C. Hg(OCOCH3)2 D. HgO E. (CH3)2Hg 2.

3.

Gas CO merupakan salah satu polutan berbahaya yang dihasilkan dalam jumlah besar dari penguraian zat organik, oksidasi metana, dan pembakaran bahan bakar fosil. Bacillus oligocurbonphilus adalah salah satu spesies bakteri yang dapat menghilangkan polutan CO di udara melalui reaksi………………… A. CO(g) + ½O2(g) CO2(g) B. CO(g) + O• (g) CO2(g) C. 4CO(g) + 2H2O(l) CH4(g) + 3CO2(g) D. CO(g) + •OH(g) CO2(g) + H• E. CO(g) + klorofil CO2(g) Ozon merupakan salah satu bentuk alotrop oksigen yang melindungi Bumi dari pengaruh radiasi. Penggunakan CFCl3 diketahui dapat merusak lapisan ozon di stratosfer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa satu molekul CFCl3 dapat merusak sekitar 10.000 molekul ozon

di stratosfer melalui reaksi rantai. Dalam reaksi ini, radikal bebas yang sangat berperan adalah……………… A. •CF2Cl B. •CCl3 C. •CH3 D. •Cl E. •F 4.

1.

Biological Oxygen Demand (BOD) merupakan………………….. A. Jumlah oksigen yang terlarut dalam air B. Jumlah zat organik terlarut yang dapat dioksidasi dalam air C. Jumlah kebutuhan oksigen bagi mikroorganisme yang hidup dalam air D. Jumlah kebutuhan oksigen untuk mikroorganisme anaerob akuatik E. Jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengoksidasi logam-logam beracun lain

f. Kimia Organik Hidrokarbon jenuh merupakan senyawa organik yang: 1) Hanya memiliki atom C berhibridisasi sp3 2) Mempunyai ikatan ganda di antara atomatom C dengan konformasi staggered dan zig-zag 3) Memnpunya rumus molekul CnH2n+2 dengan n nilangan bulat

Pernyataan yang benar adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja 2.

3.

4.

C. D. E.

1 dan 3 2 dan 3 3 saja

2.

Selain dalam hal struktur, sirkoalkana dan alkana berbeda terutama dalam hal……………… A. Atom-atom penyusunnya B. Reaksi pembakarannya C. Rumus molekulnya D. Mudah terbakar pada rantai pendek E. Kelarutan dalam air

Jenis bahan berikut yang paling cocok untuk membuat pemegang panci masak adalah……………… A. Logam dan polimer termostat B. Logam dan polimer termoplastik C. Logam D. Polimer thermostat E. Polimer termoplastik

3.

Reaksi oksidasi tahap pertama propanol CH3CH2COH akan menghasilkan……………… A. Alkohol CH3CH2CH(OH) B. Karboksilat CH3CH2COOH C. Keton CH3CH2COCH3 D. Alkohol CH3CH=CH(OH) E. Karboksilat CH2=CH-COOH

Dari hal berikut ini, manakah yang tidak akan menaikkan titik leleh polimer? A. Semakin panjang rantainya B. Semakin besar rantai sampingnya C. Semakin kristalin polimernya D. Semakin besar massa monomernya E. Semakin polar primernya

4.

Bahan-bahan berikut yang merupakan polimer alam adalah……………… A. Karet, selulosa, dan amilosa B. Karet dan amilosa C. Selulosa dan nilon D. Karet ,selulosa, amilosa, dan nilon E. Nilon

Monomer dari polimer teflon yang merupakan bahan anti lengket adalah……………… A. Prolilen CH3CH=CH2 B. Vinil klorida CH2=CHCl C. Tetrafluoroetilen CF2=CF2 D. Stirena C6H5CH=CH2 E. Kloropen CH2=C(Cl)-C(Cl)=CH2

g. Kimia Material 1. Proses pemanasan dan pendinginan pada teknologi baja dikenal 3 macam yaitu (1) pemadaman dan quenching, (2) pendinginan secara lambat atau annealing, dan (3) pemanasan dan pendinginan secara lambat. Proses yang diperlukan untuk membuat bilah pedang baja yang keras/kuat dan lentur adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2

h. Biokimia 1. Berikut adalah beberapa polimer dan monomer: Polimer Monomer a. Glukosa i. DNA ii. Pati b. Urasil iii. Protein c. Histidin iv. Selulosa d. Fruktosa v. RNA e. Asam amino Pasangan polimer dan monomer yang tepat adalah……………… A. i dan d; ii dan d B. iii dan c; v dan a C. iii dan e; ii dan a

D. E.

2.

Reaksi dalam sel dapat dipercepat dengan molekul……………….. A. Karbohidrat B. Lipid C. Protein D. DNA E. Salah semua

3.

Kecepatan reaksi enzimatis dalam tubuh manusia dipengaruhi oleh…………………. A. Konsentrasi enzim B. Konsentrasi reaktan dan produk C. Konsentrasi reaktan, produk, dan enzim D. Konsentrasi reaktan, tetapan, laju, dan suhu E. Konsentrasi reaktan, tetapan, laju, suhu, dan konsentrasi enzim

4.

dan 738 K berturut-turut 1,12 x 105 M-2 s-1dan 3,5 x 105 M-2 s-1 a. Tuliskan persamaan laju reaksi tersebut! b. Tentukan kemolekulan reaksi tersebut! c. Hitung energy pengaktivan Ea tersebut dalam J! d. Gambarkan kurva energi terhadap koordinat reaksi untuk reaksi tersebut! e. Jika mekanisme lengkap pembentukan HI tersebut di atas adalah I2(g) 2I(g) 2I(g) + H2(g) 2HI(g) (lambat) Turunkan persamaan laju reaksi pembentuka HI!

iv dan d; iii dan b v dan c; iii dan a

Di antara pernyataan berikut: 1) Proses perombakan glukosa menjadi karbondioksida dan air disertai dengan pelepasan energi disebut fotosintesis 2) Energi kimia sel disimpan dalam bentuk ATP 3) Enzim mempercepat reaksi di dalam sel, menurunkan energi aktivasi, dan mengubah mekanisme reaksi Yang benar adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja

2.

3.

4.

Bagian B : 4 Soal Uraian 1.

Salah satu tahap mekanisme reaksi pembentukan HI dari H2 dan I2 adalah: 2I(g) + H2(g) 2HI(g) (eksoterm k) Tahap ini mempunyai tetapan laju k pada 418 K

Nuklida Z merupakan salah satu nuklida radioaktif. a. Jelaskan mengapa nuklida ini tidak stabil! b. Agar menjadi nuklida stabil, tuliskan reaksi peluruhannya! c. Hitung energi (dalam J) yang dihasilkan pada reaksi peluruhan 1 mol Z tersebut! Kelimpahan isotop  ç di alam adalah 0,012%.  Peluruhan ç terjadi dengan melepaskan Fβ. Waktu paruh peluruhan ini adlah 1,25 x 109 tahun. a. Tuliskan reaksi peluruhan tersebut di atas! b. Tentukan tetapan laju (k) tersebut! c. Tentukan jumlah isotop  ç dalam 50 mg mineral karlinit, KMgCl3.6H2O (Mr = 277,5)! d. Hitung banyaknya mineral partikel Fβ yang dipancarkan per menit oleh 50 mg mineral tersebut!

Unsur tertentu, X, membentuk fluorida XF3 dan XF5. Unsur juga bereaksi dengan natrium membentuk Na3X. a. Tentukan symbol unsur yang bersifat seperti itu! b. Gambarkan struktur molekul XF3 dan XF5!

c.

Unsur X membentuk 2 macam oksida, tuliskan rumus molekul kedua oksida tersebut! Kedua oksida X tersebut bereaksi dengan air

d.

e.

menghasilkan asam, tuliskan reaksinya! Unsur lain, Y, yang segolongan dengan X membentuk YF3 tetapi tidak membentuk YF5. Tentukan Y!

Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2006/2007 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

2.

Perhatikan reaksi berikut: 2O3(g) 3O2(g) Berdasarkan ungkapan laju reaksi, didapat persamaan: 1 :ož p 1 :ož p z 3 :M 2 :M Dengan demikian: :ož p 3 :ož p 3 z ¥1,5¥10F ¹– F z 2 2 :M :M z 2,25¥10F ¹– F Jawaban: C Perhatikan data berikut: doO p z 1,5x10F sF . oN O
p dt Dari data tersebut didapat k (tetapan laju) sebesar 1,5 x 10-4 s-1. Berdasarkan penentuan orde reaksi dengan metode analisa satuan tetapan laju, disimpulkan bahwa reaksi tersebut berorde 1. Perhitungan waktu paruh reaksi berorde 1: 

“ z 

3.

y

,
#v „#+

Jawaban: B 2NOBr 2NO + Br2 Reaksi ini merupakan reaksi berorde 2 dengan tetapan laju 0,08 M-1s-1. Reaksi tersebut dimulai dengan [NOBr]0 = 0,48 M Perhitungan reaksi berorde 2: 1 1 z kt  oAp oA p

1 1 z 0,08 M F sF . 30s  oAp o0,48p 1 z 4,483 oAp [A] = 0,223

4.

5.

Jawaban: C Karena reaksi pada soal nomor 3 merupakan reaksi berorde 2, maka hukum lajunya adalah: v = k [NOBr]2 = 0,08 M-1s-1 [0,223 M]2 = 3,987 x 10-3 Ms-1 Jawaban: A Berdasarkan satuan tetapan laju (lihat pembahasan nomor 2), disimpulkan bahwa reaksi tersebut berorde 1. Perhitungan pada reaksi berorde 1: o0,75p oA p z kt T ln ln oAp oAp z 2,2x10F
sF . 5x3600s A = 0,5 Pada t = 5 jam, tekanan SO2 tersisa 0,5 atm. Berdasarkan stoikiometri hukum gas: SO2Cl2(g) SO2(g) + Cl2(g) 0,75 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 Pada t = 5 jam, pada reaksi penguraian SO2Cl2 terdapat keadaan: tekanan SO2Cl2 = 0,5 atm, SO2 = 0,25 atm, dan Cl2 = 0,25 atm. Dengan demikian didapat tekanan total:

PT = 0,5 + 0,25 + 0,25 = 1 atm 6.

7.

Jawaban: B Secara umum, urutan mekanisme reaksi elementer yang terjadi adalah: inisiasi, propagasi, dan terminasi. Penjelasan masingmasing adalah sebagai berikut: Inisiasi: Tahapan paling awal pada mekanisme reaksi. Ciri pada tahapan ini adalah terbentukny6a radikal bebas (reaksi 3) Propagasi: Tahapan yang paling penting dalam mekanisme reaksi, yang disebut juga tahap perambatan radikal bebas. Ciri tahapan ini adalah penyerangan radikal bebas kepada reaktan (reaksi 1 kemudian 2) Terminasi: Tahap pengakhiran radikal bebas menjadi molekul stabil. Ciri tahapan ini adalah saling bereaksinya sesame radikal bebas membentuk molekul yang stabil (reaksi 4) Sehingga urutan yang benar adalah 3, 1, 2, 4. Ada catatan penting di sana, yakni tahap propagasi. Mengapa bukan 3, 2, 1, 4. Perhatikan radikal yang mempropagasi, radikal yang pertama terbentuk adalah radikal Cl, sedangkan radikal CH3 merupakan produk propagasi dari radikal CH, sehingga urutan yang benar adalah 3, 1, 2, 4. Jawaban: C Berdasarkan mekanisme reaksi di atas, laju reaksi bergantung pada mekanisme reaksi yang berjalan lambat. Dengan demikian disimpulkan bahwa laju reaksi berbanding lurus dengan [I-]. Reaksi tersebut merupakan reaksi antara OCldengan I- dan H2O berperan sebagai katalis menghasilkan produk OI- dan Cl-. Kesimpulan lainnya: - reaksi tersebut berorde 0 terhadap H2O (katalis) - laju reaksi bergantung pada [I-] - HOCl merupakan zat antara

Jawaban: B 8. Pada reaksi inti, pernyataan yang benar adalah “jumlah nomor massa pada hasil reaksi sama dengan jumlah nomor massa pereaksi”. Hal tersebut dkarenakan pada reaksi inti ada kekekalan muatan dan kekekalan massa energi. Jawaban: E 9. Pada peluruhan partikel gamma (γ), tidak terjadi perubahan nomor massa dan nomor atom karena partikel gamma (γ) merupakan partikel yang tidak bermuatan dan tidak memiliki nomor massa. Jawaban: C 10. Rumusan perhitungan sederhana pada penentuan umur batuan adalah: 5

1 5+/ » z¦ § 2 » Dengan memasukkan data pada soal, didapat: ,
-

1
$ » z 0,979 z¦ § 2 » Perhatikan reaksi berikut: 238 206 U Pb Awal 1 Reaksi 0,021 0,021 1,5 x 108 tahun 0,979 0,021 206 238 Maka perbandingan mol Pb/ U pada batuan uranium berusia 1,5 x 108 tahun adalah: mol 206Pb/238U = 0,021/0,979  0,021 Jawaban: A 11. Perhitungan besar energi ikat adalah sebagai berikut: Massa dari partikel inti: p = 1,007277 n = 1,008665 e = 0,0005486 Atom 56Fe26 memiliki 26 proton, 30 neutron, dan 26 elektron, sehingga massa 56Fe26 menurut perhitungan adalah: w = (26 x 1,007277) + (30 x 1,008665) + (26 x 0,0005486) w = 56,4634

12.

13.

14.

15.

Massa 56Fe26 menurut pengamatan adalah 55,9349, sehingga defek massa: Δm = 56,4634 - 55,9349 = 0,5285 Energi ikat inti: 0,5285 x 931 MeV = 492 MeV Energi ikat inti per nukleon: 492 MeV/56 = 8,79 MeV/nukleon
= 1,41 x 1012 J/nukleon (1 MeV = 1,602 x 10-13 J) Jawaban: A Kereaktivan dalam logam ditentukan oleh energi ionisasinya. Semakin kecil energi ionisasi suatu logam, maka logam tersebut makin reaktif. Energi ionisasi makin besar: dalam 1 periode dari kiri ke kanan; dalam 1 golongan dari bawah ke atas. Dari unsur Ag, Pb, Cu, Cs, dan Fe, unsur Cs dalam sistem periodic berada pada golongan 1 periode 6 (paling kiri, paling bawah), sehingga memiliki energi ionisasi paling kecil dan paling reaktif. Jawaban: D Unsur yang diperoleh sebagai unsur bebas adalah belerang. Di alam, belerang banyak terdapat pada daerah pegunungan api yang aktif. Belerang berada pada 2 bentuk alotrop yang kesemuanya merupakan struktur pada bentuk atom-atom S sendiri. Sedangkan unsur lain didapat dalam senyawanya, fosfor terdapat dalam fluoroapti dan fosforit; klor dan fluor terdapat dalam faram-garam dan mineral; dan besi terdapat dalam bijih besi Fe2O3. Jawaban: C Produksi gas oksigen dapat dilakukan dengan cara: - pemanasan kalium klorat - elektrolisis air - penguraian hidrogen proksida - destilasi fraksional udara cair Reaksi gas alam (metana) dengan uap air adalah cara menghasilkan gas H2. Jawaban: E Berdasarkan teori orbital molekul, konfigurasi

elektron dari amonia adalah: NH3 = (σ1s)2(σ*2s)2(σ1s)2(σ*2s)2(π2pz)2 Semua elektron pada senyawa NH3 berada pada keadaan berpasangan, sehingga NH3 disimpulkan bersifat diamagnetik. Senyawa NH3 merupakan senyawa polar karena struktur molekulnya piramida segitiga. Karena polar, maka NH3 dapat larut dalam air. Adanya pasangan elektron bebas dalam NH3 menyebabkan NH3 dapat bertindak sebagai ligan dan membentuk senyawa kompleks. Jawaban: E 2+ 16. Perhatikan konfigurasi elektron Co berikut: 2 2 6 2 6 2 7 27Co: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 2+ 2 2 6 2 6 0 7 27Co : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d Pada orbital 3d7 terdapat 3 elektron yang tidak berpasangan. Penghitungan besar momen magnet: μ = [n (n + 2)]1/2 = [3 (3 + 2)]1/2 = 3,87 BM Tambahan: Jika ligan kuat, maka hanya ada 1 elektron yang tidak berpasangan dan 3 pasang elektron berpasangan. Ligan kuat dapat memaksa elektron bebas untuk berpasangan. Maka momen magnetnya: μ = [n (n + 2)]1/2 = [1 (1 + 2)]1/2 = 1,7 BM Jawaban: C

Soal Pilihan (Pilih Salah Satu Topik Saja) i. 1. 2. 3. 4.

1. 2. 3. 4.

Kimia Lingkungan Jawaban: E Jawaban: C Jawaban: D Jawaban: D

j. Kimia Organik Jawaban: B Jawaban: C Jawaban: B Jawaban: C

1. 2. 3. 4.

k. Kimia Material Jawaban: C Jawaban: D Jawaban: B Jawaban: E

1. 2. 3. 4.

l. Biokimia Jawaban: C Jawaban: C Jawaban: E Jawaban: C

Bagian B : 4 Soal Uraian 1 .

a .

b .

c.

d .

Tuliskan persamaan laju reaksi tersebut! Berdasarkan satuan tetapan laju (M-2 s-1), disimpulkan bahaw reaksi tersebut berorde 3. Berdasarkan koefisien reaksi I, disipulkan bahwa reaksi tersebut merupakan reaksi orde ke-2 terhadap reak I. Dengan demikian disimpulkan hukum laju reaksi adalah: v = k [I]2[H2] Tentukan kemolekulan reaksi tersebut! Karena ada 3 buah molekul yang terlibat dalam keadaan transisi: 2 molekul I dan 1 molekul H2), maka kemolekulan reaksi tersebut adalah 3 atau trimolekul. Hitung energi pengaktivan Ea tersebut dalam J! 1 k  Ea 1 ln z ¦  § R T T k 1 1 Ea 3,5  x10F
z ln § ¦ 8,314 418 738 1,12 Ea = 9132 J Gambarkan kurva energi terhadap koordinat reaksi untuk reaksi tersebut!

e .

Jika mekanisme lengkap pembentukan HI tersebut di atas adalah I2(g) 2I(g) 2I(g) + H2(g) 2HI(g) (lambat) Turunkan persamaan laju reaksi pembentuka HI! vpembentukan = k1[I2] vpenguraian = 2k2[I]2 Menurut konsep steady-state: k1[I2] = 2k2[I]2 L o\ p o\p z 2L L L :o&\p o\ po& p z 2L o\p o& p z 2 2L   :M L L o\ po& p z L  

2 .

a .

Kelimpahan isotop  ç adalah 0,012% Dalam 50 mg, berat K adalah:

Jelaskan mengapa nuklida ini tidak stabil! Nuklida Z memiliki neutron (N) = 11 dan proton (Z) = 9, sehingga:  

¶ 

z

¶

cukup besar (1,22) dan berada di atas pita

wK =

z 1,22

mol K =

Keradioaktivan bergantung pada kestabilan inti. Perhatikan pita kestabilan inti Z . Inti yang stabil dengan nomor atom di bawah 83 cenderung mendekati nilai 1. Pada F-20, nilai 

b .

c.

3 .

a . b .

kestabilan, sehingga inti F-20 bersifat tidak stabil dan bersifat radioaktif. Selain itu, jumlah proton dan neutron ganjil membuat F20 cenderung tidak stabil. Agar menjadi nuklida stabil, tuliskan reaksi peluruhannya! Nuklida Z berada di atas pita kestabilan. Agar menjadi stabil, harus diemisikan sinar beta. Reaksi yang terjadi:    Z  + FK Hitung energi (dalam J) yang dihasilkan pada reaksi peluruhan 1 mol _`^] tersebut! Massa Z = (9.0,00727) + (11.1,008665) + (9.0,0005486) = 20,1656824 sma Energi ikat inti = (0,160765)(931 x 106)(1,6 x 10-19) = 2,395 x 10-11 J Energi untuk 1 mol = (2,395 x 10-11)(6,02 x 1023) = 1,44 x 1013 J Tuliskan reaksi peluruhan tersebut di atas! Reaksi inti yang terjadi (peluruhan β) adalah:    ç ¼½ + FK Tentukan tetapan laju (k) tersebut! Reaksi peluruhan radioaktif merupakan reaksi yang berorde 1, maka: , 

t½=

¨

1,25 x 109 =

c.

,  ¨

k = 5,54 x 10-10/tahun Tentukan jumlah isotop c` b^a dalam 50 mg mineral karlinit, KMgCl3.6H2O (Mr = 277,5)!



,
w

d .

4 .

a .

b .

c.

d .

e

ÌP

x 50 mg = 7,027 mg

=

,#,  w/x y

=0,18 x 10-3 mol

Jumlah K: N = mol . 6,02 x 1023 molekul/mol = 1,0836 x 1020 partikel Jumlah  ç dengan kelimpahan 0,012% adalah: 16 N  ç = 0,012% . 1,0836 = 1,3 x 10 partikel Hitung banyaknya mineral partikel Fb`d yang dipancarkan per menit oleh 50 mg mineral tersebut! A = λ.N = (5,54 x 10-10)( 1,3 x 1016) = 7,207 x 106 peluruhan/tahun = 13,712 peluruhan/menit Jumlah partikel FK yang dipancarkan= 13,712 partikel/menit 14

Tentukan symbol unsur yang bersifat seperti itu! Unsur yang dapat membentuk senyawa XF3 dan XF5 sekaligus Na3X adalah unsur P. Gambarkan struktur molekul XF3 dan XF5!

Unsur X membentuk 2 macam oksida, tuliskan rumus molekul kedua oksida tersebut! P4O6 dan P4O10 Kedua oksida X tersebut bereaksi dengan air menghasilkan asam, tuliskan reaksinya! P4O6 + H2O 4H3PO3 P4O10 + H2O 4H3PO4 Unsur lain, Y, yang segolongan dengan X

.

membentuk YF3 tetapi tidak membentuk YF5. Tentukan Y! Sudah dipastikan unsur tersebut adalah N, karena hanya atom N yang memiliki kulit ke-2, sehingga subkulit yang dimiliki hanya 2s dan 2p. Menurut aturan hibridisasi, atom seperti ini hanya mampu memiliki maksimum 4 ikatan dengan hibridisasi sp3 sehingga tidak ditemukan NF5, dan hanya NF3.

UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2007/2008 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

2.

Perhatikan reaksi autoredoks berikut: 3BrOBrO3- + 2BrDalam suasana basa dan suhu 80oC, laju penguraian BrO- adalah 0,056 mo/L.s. laju reaksi pembentukan BrO3- dan Br- secara berturut-turut adalah……………… A. 0,0015 dan 0,0431 mol/L.s B. 0,0078 dan 0,0325 mol/L.s C. 0,0187 dan 0,0370 mol/L.s D. 0,0280 dan 0,0789 mol/L.s E. 0,0345 dan 0,0872 mol/L.s Reaksi hidrolisis metal asetat dalam larutan basa: CH3COOCH3 + OHCH3COO- + CH3OH memiliki tetapan laju 0,137 L/mol.s pada 25oC dan orde satu terhadap masing-masing pereaksi. Suatu campuran reaksi dibuat dengan konsentrasi awal metal asetat dan OH- masingmasing 0,050 M. Waktu yang dibutuhkan agar 5% metal asetat dapat terhidrolisis adalah……………… A. 1,4 detik B. 2,8 detik C. 5,6 detik

D. E.

7,7 detik 9,8 detik

3.

Di antara pernyataan berikut ini: 1) Katalis mengubah posisi kesetimbangan 2) Laju reaksi menggunakan katalis tidak dipengaruhi suhu 3) Katalis menyebabkan reaksi berlangsung dengan energi pengaktivan yang rendah Yang benar adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja

4.

Reaksi: CH3Cl(aq) + H2O(l) CH3OH(aq) + H+(aq) + Cl-(aq) memiliki tetapan 3,32 x 10-10/s pada 25oC dan 3,13 x 10-9/s pada 40oC. Energi pengaktivan reaksi ini adalah……………… A. 76 kJ/mol B. 89 kJ/mol C. 93 kJ/mol D. 104 kJ/mol

E. 5

6.

7.

D. E

116 kJ/mol

Untuk reaksi orde nol berikut: A
B ΔH < 0 Di antara perlakuan di bawah ini: 1) Peningkatan konsentrasi A 2) Penurunan suhu reaksi 3) Penambahan katalis yang akan menyebabkan kenaikan laju adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E 3 saja Di-T-butilperoksida (DTBP), C8H8O2, digunakan sebagai katalis pembuatan polimer. Dalam fasa gas, DTBP terurai menjadi aseton dan etana dengan tetapan laju 8,7 x 10-3/menit: C8H8O2(g) 2C3H6O(g) + C2H6(g) Pada awal reaksi hanya terdapat DTBP dengan tekanan 1,5 atm. Sesudah 100 menit,tekanan total pada sistem adalah……………… A. 0,53 atm B. 1,25 atm C. 1,97 atm D. 2,30 atm E 3,21 atm Tahapan mekaniske reaksi H2 + O2 H2O sebelum dilarutkan, dapat dituliskan sebagai berikut: H2 + O2 HO2• + H• (1) OH• + H2 H2O + H• (2) OH• + H• H2O (3) HO2• + H2 H2O + OH• (4) Urutan tahap yang benar adalah……………… A. 1, 2, 3, 4 B. 2, 3, 4, 1 C. 1, 4, 2, 3

8.

9.

2, 3, 1, 4 3, 4, 1, 2

Berdasarkan pengetahuan anda tentang isotop dengan Z < 20 yang dtabil pada pita kestabilan inti, dapat disimpulkan inti  ¹Ÿ cenderung meluruh dengan……………….. A. Pemancaran proton B. Pemancaran pertikel alfa C. Pemancaran neutron D. Pemancaran positron E Pemancaran elektron Energi yang menyertai penguraian 1 mol  E   E & “U berdasarkan reaksi  +    adalah……………… A. 4,2 x 1016 J/mol B. 2,1 x 1016 J/mol C. 1,1 x 1014 J/mol D. 1,2 x 1013 J/mol E 2,2 x 1012 J/mol

10. Pada reaksi:  X +  º~ º   Y + ¼  X dan Y berturut-turut adalah……………… A. Alfa dan neutron B. Beta dan proton C. Alfa dan positron D. Neutron dan beta E. Alfa dan proton 11. Waktu paruh isotop 236Ra adalah 1620 tahun. Waktu yang diperlukan agar keaktivan isotop tersebut menjadi seperlima keaktivan semula adalah……………… A. 4914 tahun B. 3762 tahun C. 1904 tahun D. 648 tahun E. 315 tahun

12. Unsur magnesium, kalsium, dan barium: 1) Menunjukkan peningkatan keaktivan dengan bertambahnya nomor atom 2) Menunjukkan urutan daya mereduksi Mg > Ca > Ba 3) Membentuk oksida yang bersifat ampoter Pernyataan yang benar adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja 13. Ion besi dan ion sianida membentuk ion kompleks [Fe(CN)6]4-. Bilangan oksidasi besi, bilangan koordinasi dan bentuk ion kompleks tersebut berturut-turut adalah……………… A. +1, 4, segiempat planar B. -4, 6, oktahedral C. +2, 4, tetrahedral D. +2, 6, oktahedral E. +3, 6, segitiga bipiramida 14. Aluminium adalah unsur yang sangat penting dalam teknologi dan industry. Di antara pernyataan-pernyataan di bawah ini: 1) Bauksit adalah bijih aluminium yang mengandung Al(OH)3 2) Logam aluminium tidak mudah terkorosi karena terbentuknya lapisan Al2O3 di permukaan logam

3) Logam aluminium dapat dihasilkan dari bauksit melalui proses elektrolisis Yang benar adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja 15

Di antara pernyataan berikut ini: 1) Alotrop fosfor adalah fosfor merah, hitam, dan putih 2) Alotrop oksigen adalah dioksigen dan ozon 3) Alotrop karbon adalah intan, grafit, fullerene, karbon nanotube Pernyataan yang benar adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja

16. Di antara reaksi-reaksi berikut ini, yang tidak spontan adalah……………… A. Cl2 + 2KBr 2KCl + Br2 B. Br2 + CaF2 F2 + CaBr2 C. F2 + MgCl2 Cl2 + MgF2 D. Br2 + 2KI 2KBr + I2 E. Cl2 + 2KI 2KCl + I2

Soal Pilihan (Pilih Salah Satu Topik Saja) m. Kimia Material 1. Pernyataan berikut tentang bahan superkonduktor yang tidak tepat adalah……………… A. Superkonduktor menunjukkan efek Meissner B. Logam yang menunjukkan sifat superkonduktor memiliki Tc mendekati suhu

C.

D. E.

nitrogen cair Sampai saat ini senyawa-senyawa yang menunjukkan Tc tertinggi adalah senyawasenyawa oksida Beberapa oksida yang menunjukkan superkonduktor mengandung Cu Salah satu komposisi oksida superkonduktor

adalah Hg0,8TI0,2Ba2Ca2Cu3O8,33 2.

3.

4.

Baik tembaga dan keramik zirkonium oksida memiliki titik leleh yang tinggi. Tembaga dapat menghantarkan listrik baik dalam fasa padat maupun fasa lelehnya sedangkan zirconium oksida menghantarkan listrik jika berada hamper dekat fasa lelehnya. Perbedaan dalam sifat hantaran listrik ini dapat dijelaskan dengan………………….. A. Gaya ikat antar atom dalam zirkonium oksida lebih kuat daripada dalam tembaga B. Elektron dalam padatan tembaga lebih besar daripada elektron dalam padatan ZrO2 C. Oksigen adalah penghantar listrik yang buruk D. Tembaga hanya terdiri dari satu jenis atom E. Zirconium oksida berikatan kovalen Polimer-polimer berikut proses pembentukannya melalui polimerisasi kondensasi, kecuali…………… 1) Nilon 6,6 2) Polietilen tereftalat 3) Teflon A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3 D. 1 saja E. 3 saja Proses vulkanisasi sering dilakukan pada karet untuk ban mobil supaya karet menjadi lebih keras dan tahan terhadap gesekan. Beberapa hal berikut yang berhubungan dengan proses vulkanisasi karet: 1) Pembentukan rantai karet yang lebih pendek 2) Pembentukan ikatan tiga dimensi antar rantai karet 3) Bereaksi dengan senyawa sulfida A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 2 C. 2 dan 3

D. E.

1 saja 3 saja

n. Kimia Organik 1. Senyawa yang mempunyai atomkarbon kiral adalah……………… A.

B.

C.

D.

E. 2.

Jumlah ikatan π, karbon sp2, dan karbon sp pada senyawa berikut berturut-turut adalah………………

A. B. C. D. E. 3.

CH3CH2CH2CH2CH2OH

4, 4, 2 4, 3, 2 3, 4, 2 3, 3, 2 2, 2, 2

Yang termasuk golongan eter dan keton berturutturut adalah……………… A. CH3OCH3 dan CH3CHO B. CH3COCH3 dan CH3OCH3 C. CH3COOCH3 dan CH3COCH3 D. C2H5OCH3 dan CH3COC2H5

E. 4.

CH3COOH dan CH3COCH3

Sifat fisik senyawa alkana erat kaitannya dengan massa molekul dan ikatan karbonnya. Senyawa yang memiliki titik didih paling tinggi adalah……………… A. CH3CH2CH2CH2CH2CH3 B.

di permukaan Bumi 3.

Gas yang merusak lapisan ozon adalah……………… A. Belerang dioksida B. Pestisida C. Karbon monoksida D. Nitrogen oksida E. Klorofluokarbon

4.

Di antara senyawa-senyawa gas buangan kendaraan, yang dapat menyebabkan hujan asam adalah……………… A. CO B. CO2 C. C2H4 D. NO E. H2O

C.

D.

E.

o. Kimia Lingkungan 1. Gas penyebab pemanasan global yang mempunyai nilai kapasitas kalor paling tinggi adalah……………… A. CH4 B. CO2 C. Cl2 D. SO2 E. NO2 2.

Istilah litosfer digunakan untuk menyatakan……………. A. Selimut pelindung Bumi yang berupa gas B. Semua jenis sumber air di permukaan Bumi C. Air permukaan Bumi yang tercemar pestisida D. Lapisan luar padatan Bumi yang kaya akan mineral E. Semua jenis tumbuhan hijau yang terdapat

p. Biokimia 1. Pernyataan yang tidak benar adalah……………… A. Protein mengandung ikatan peptida B. Asam nukleat mengandung gula ribose C. DNA mengandung basa adenin, guanin, timin, dan sitosin D. Protein tidak dapat membentuk ikatan hidrogen dengan air E. Asam amino dapat bersifat sebagai asam dan basa

2.

Di antara pernyataan berikut: 1) Enzim adalah protein 2) Enzim merupakan polimer dari glukosa 3) Enzim menurunkan energi aktivasi Pernyataan yang tidak benar adalah……………… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 3 D. 2 saja E. 3 saja

3.

Untuk menjaga kesetimbangan energi dalam sel,

sel melakukan metabolisme untuk menghasilkan atau menggunakan energi. Dalam sel manusia terdapat molekul yang biasa dinamakan molekul pembentuk energi sel. Molekul yang dimaksud adalah……………… A. Glukosa B. Adenosin trifosfat C. Lipid D. Adenosin monofosfat E. Guanidin trifosfat 4.

sumber energi, mengganti sel yang rusak, dan untuk pertumbuhan. Senyawa-senyawa di bawah ini yang tidak dapat digunakan untuk sumber energi manusia adalah……………… A. Amilum B. Laktosa C. Peptida D. Asam lemak E. Asam nukleat

Asupan makanan biasanya dipakai sebagai

Bagian B : 4 Soal Uraian 1. Kinetika reaksi redoks antara larutan (NH2)2S2O8 dan larutan KI diamati di laboratorium. Hasil pengamatan yang diperoleh dirangkum dalam tabel berikut. Konsentrasi larutan merupakan konsentrasi di awal pencampuran. Percobaan [KI] [(NH2)2S2O8] Laju ke(M) (M) (M/detik) 1 0,100 0,200 1,8 x 10-4 2 0,200 0,200 2,21 x 10-4 3 0,200 0,400 4,38 x 10-4 4 0,400 0,400 ……………. a. Tuliskan persamaan reaksi ion yang setara antara 2 larutan di atas (S2O82- tereduksi menjadi SO42-)! b. Tentukan orde reaksi terhadap KI, terhadap (NH2)2S2O8 dan orde reaksi total! c. Tentukan nilai k (dengan satuan yang tepat) dan tuliskan hukum lajunya! d. Tentukan laju reaksi pada percobaan ke-4! e. Pengamatan waktu reaksi dilakukan dengan cara mengamati waktu mulai dicampurkannya kedua reaktan hingga timbulnya warna biru. Zat apa yang ditambahkan ke dalam campuran tersebut sehingga menimbulkan warna biru? Jelaskan!

2. Pembentukan ozon dari oksigen di atmosfer

sangat dipengaruhi oelh beberapa spesi lain yang ada. Pengaruh gas NO pada reaksi ini depat dilihat pada mekanisme reaksi berikut: O2 + 2NO

¨

 2NO2 Fe ¨

¨F

2NO2  2NO + 2O ¨

2O + 2O2  2O3 a. Tuliskan persamaan reaksi totalnya! b. Tentukan zat antara dan katalis pada reaksi di atas! c. Tentukan kemolekulan reaksi tahap penentu laju! d. Tentukan hukum laju berdasarkan mekanisme reaksi di atas! 3. Sel kanker atau tumor dapat dideteksi sejak dini secara radiokimia. Secara umum, pasien yang diduga memiliki sel kanker akan diinjeksi dengan sejumlah sel radioisotop fosfor-42 dalam bentuk larutan natrium fosfat (Na332PO4), yang kemudian akan lebih banyak dikonsumsi oleh sel-sel kanker daripada sel normal. a. Berdasarkan aturan genap-ganjil, bagaimana kita dapat menduga bahwa isotop fosfor-32 bersifat radioaktif? b. Tandai dengan symbol X, posisi isotop fosfor-

keradioaktivannya selama 20 hari?

32 dalam diagram berikut:

Isotop 32P mengalami peluruhan dengan mengemisikan suatu partikel. Partikel yang akan diemisikan adalah……………… (perhatikan butir di atas) d. Tuliskan reaksi peluruhan isotop fosfor tersebut! e. Hitung energi yang terlibat pada reaksi di butir (d) dalam MeV! f. Jika waktu paruh 32P adalah 4 hari, untuk suatu larutan natrium fosfat dengan keradioaktivan sebesar 3,7 x 106 Bq (1 Bq = 1 disintegrasi per detik), berapakah

c.

4. Perak klorida bila dilarutkan dalam larutan amonia akan membentukl ion kompleks dengan bilangan koordinasi 2. a. Ion pusat dan ligan dalam kompleks tersebut adalah……………… b. Rumus ion kompleks tersebut adalah……………… c. Reaksi pembentukan ion kompleks ini dapat dinyatakan sebagai reaksi asam-basa Lewis. Spesi yang berperan sebagai asam Lewis adalah……………… dan spesi yang berperan sebagai basa Lewis adalah……………… d. Gambarkan bentuk/geometri ion kompleks tersebut!

Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2007/2008 Bagian A: 20 Soal Pilihan Berganda 1.

2.

3BrOBrO3- + 2BrdoBrOF p doBrOF p doBr F p z z vz 2dt dt 3dt F F doBrO p doBrO p 0,056 z 0,0187 MsF z z 3 3dt dt 2x0,056 doBrOF p 2doBrOF p z z 3 3dt dt z 0,0373 Ms F Jawaban: C CH3COOCH3 + OH CH3COO + CH3OH -1 -1 k = 0,137 M s
orde 2

3.

v = k[CH3COOCH3][OH-] = k [CH3COOCH3]2 Karena [CH3COOCH3]0 = [OH-]0 sehingga: 1 1 W LM z o¼& ¼žž¼& pÅ o¼& ¼žž¼& p Bereaksi 5%
sisa 95% [CH3COOCH3]t = 0,95 x 0,05 = 4,75 x 10-2 1 1 W 0,137 M z F 0,05 4,75¥10 t = 7,7 detik Jawaban: D Secara umum:

4.

5.

6.

- katalis adalah zat yang dapat mempercepat laju reaksi dengan mengubah mekanisme reaksi menjadi reaksi lain yang memiliki Ea lebih rendah (katalis dapat menurunkan Ea) - katalis tidak mengubah ΔH, ΔG, ΔS, energi pereaksi, dan produk, serta tetapan kesetimbangan - semua reaksi kimia, lajunya dipengaruhi suhu Jawaban: E Persamaan Arrhenius: 1 L ½ 1 ˆ z ¦  § ’ “ “ L K1 = 3,32 x 10-10 s-1
T1 = 25 + 273 = 298 K K2 = 3,13 x 10-9 s-1
T2 = 40 + 273 = 313 K 1 ½ 1 3,13¥10F –F  z § ˆ ¦ F F 8,314 313 298 3,32¥10 – Ea = 116 x 103 J/mol Jawaban: E Laju reaksi dipengaruhi oleh: - suhu: makin tinggi suhu makin cepat reaksi - luas permukaan: makin luas, makin cepat laju reaksi - konsentrasi (kecuali orde nol) - jumlah katalis atau inhibitor Reaksi orde nol A
B v = k[A]0 = k (tidak dipengaruhi [A]) Jawaban: E C8H8O2(g) 2C3H6O(g) + C2H6(g) -3 k = 8,7 x 10 /menit
orde 1 ºo¼ & žpÅ z ºo¼ & ž p . 6 F¨Å

ºo¼ & žpÅ z 1,5. 6 C8H8O2(

eF,#, k

g)

g)

z 0,63 ½M} 2C3H6O( + C2H6(g

-

8.

 …

9.

10 .

1,74 1,74

Jawaban: E 7.

Tahap reaksi: - inisiasi: reaksi zat antara HO2• + H• (1) H2 + O2



Unsur dengan Z < 20 lebih stabil jika … z 1

Z = p = 12 dan A = 23 = p + n
n = 11

)

Awal 1,5 Reaks 0,87 1,74 i Sisa 0,63 1,74 PT = 0,63 + 1,74 + 1,74 = 3,24 atm

propagasi: pereaksi + zat antara 1 produk + zat antara 2 H2O + OH• (4) H2O• + H2 H2O + H• (2) OH• + H2 - inhibisi: produk + zat antara 1 pereaksi + zat antara 2 - terminasi: zat antara + zat antara zat stabil OH• + H• (3) Jawaban: C  ¹Ÿ
Z = 12 < 20

11 .

z

  0,092 

g 1 (kelebihan p dan

kekurangan n)     9 ˆ + 
melepaskan positron ( ) Jawaban: D    & + “U E ΔE = |Δm|c2 |•}| z |} v¿˜ W } ,T  } ,v | $T5Ó $i

= |230,0524 + 4,0026 – 234,0307| = 0,0243 sma 1 sma ~ 1,49 x 10-10 J Δ E = 0,0243 x 1,49 x 10-10 = 3,62 x 10-12 J 1 mol = 6,02 x 1023 partikel ΔE/mol = 3,62 x 10-12 J x 6,02 x 1023 partikel = 2,2 x1012 J/mol Jawaban: E S   º~ º + '! b = 84 – 82 = 2 a = 212 - 208 = 4   ! = & (sinar alfa) S     + ˆ ¼ + ' j a = 14 + 1 – 14 = 1 b=7–6=1   j = 9 (proton) Jawaban: E Reaksi peluruhan mengikuti orde 1 Å z  . 6 F¨Å

»Å z » 6 F¨Å dengan L z Fy 1 Å! »Å z » z » . 6   5 t = 3762 tahun

ˆ2 “/

.

Jawaban: B 12 .

13 .

14

Golongan IIA memiliki sifat: - semakin ke bawah semakin reaktif (daya reduksi makin kuat) - semakin ke bawah sifat basa oksidanya makin kuat (oksida Be amfoter, oksida Mg basa lemah, dan oksida sisanya basa kuat) Jawaban: D Jika pada [Fe(CN)6]4 muatan CN = -1, maka: Biloks Fe + 6 biloks CN- = -4 Biloks Fe + 6 (-1) = -4
biloks Fe = +2 Bilangan koordinasi = jumlah ligan yang terikat pada atom pusat Fe2+ = [Ar] 3d6 CN- adalah ligan kuat yang mempu mendesak elektron yang tidak berpasangan menjadi berpasangan    ÐÐ ÐÐ ÐÐ ÐÐ ÐÐ      ÐÐ d2 s p3 d2 d2sp3
oktahedral Jawaban: D Pernyataan yang seharusnya:

15 .

16 .

- Bauksit adalah bijih aluminium yang mengandung Al2O3 - Aluminium sulit terkorosi karena di permukaan terbentuk lapisan Al2O3 - Aluminium dihasilkan dari elektrolisis bauksit dalam klorit (Na3AlF6)
proses Hall Jawaban: C Alotrop dari: - Fosfor: fosfor merah, putih, hitam - Oksigen{ O2 dan O3 (ozon) - Karbon: intan, grafit, fuleren, dan karbon nanotube - Belerang: rombik (S8) dan monoklinik (S) Jawaban: A Sifat pengoksidasi halogen menurun dari atas ke bawah. Maka reaksi Br2 + CaF2 CaBr2 + F2 tidak spontan karena F2 oksidator lebih kuat dibanding Br2, sehingga Br2 tidak mampu mwngoksidasi F- menjadi F2. Jawaban: B

Soal Pilihan (Pilih Salah Satu Topik Saja)

1. 2. 3. 4.

1. 2. 3. 4.

q. Kimia Material Jawaban: B Jawaban: B Jawaban: B Jawaban: A

1. 2. 3. 4.

s. Kimia Lingkungan Jawaban: A Jawaban: D Jawaban: E Jawaban: D

r. Kimia Organik Jawaban: B Jawaban: B Jawaban: D Jawaban: B

1. 2. 3. 4.

t. Biokimia Jawaban: D Jawaban: D Jawaban: B Jawaban: E

Bagian B : 4 Soal Uraian

2. 1.

Tuliskan persamaan reaksi ion yang setara antara 2 larutan di atas (S2O82- tereduksi menjadi SO42-)! Oksidasi: 2II2 + 2eReduksi: S2O82- + 2e2SO42Total: 2I- + S2O82I2 + 2SO42b. Tentukan orde reaksi terhadap KI, terhadap (NH2)2S2O8 dan orde reaksi total! v = k [KI]x [(NH2)2S2O8]y Penentuan orde terhadap KI k L0,2 0,2Y 2,21¥10F z z k L0,1 0,2Y 1,08¥10F 2x = 2,05
x  1

a.

a.

¨

 O2 + 2NO 2NO2 Fe ¨

¨F

2NO2  2NO + 2O (lambat)

b.

c.

Penentuan orde terhadap (NH2)2S2O8 k L0,2 0,4Y 4,38¥10F z z k L0,2 0,2Y 2,21¥10F 2y = 1,98
y  1

Orde total = x + y = 2 c. Tentukan nilai k (dengan satuan yang tepat) dan tuliskan hukum lajunya! Satuan dari k = M1-2s-1 = M-1s-1 v2 = k (0,2)(0,2) = 2,21 x 10-4 k = 5,5 x 10-3 M-1s-1 Hukum laju: v = 5,5 x 10-3 M-1s-1 [KI] [(NH2)2S2O8] d. Tentukan laju reaksi pada percobaan ke-4! v4 = 5,5 x 10-3 M-1s-1 (0,4)(0,4) = 8,8 x 10-4Ms-1 e. Pengamatan waktu reaksi dilakukan dengan cara mengamati waktu mulai dicampurkannya kedua reaktan hingga timbulnya warna biru. Zat apa yang ditambahkan ke dalam campuran tersebut sehingga menimbulkan warna biru? Jelaskan! Zat yang ditambahkan adalah amilum atau kanji, karena amilum dapat membentuk kompleks dengan I2 (produk).

Tuliskan persamaan reaksi totalnya!

¨

2O + 2O2  2O3 3O2 2O3 Tentukan zat antara dan katalis pada reaksi di atas! - Katalis
cirinya: dipakai dahulu baru dihasilkan lagi dan tidak masuk dalam reaksi total
NO - Zat antara
cirinya: dipakai dahulu baru dihasilkan lagi dan tidak masuk dalam reaksi total
NO2 dan O Tentukan kemolekulan reaksi tahap penentu laju! Kemolekulan adalah banyaknya molekul yang terlibat dalam suatu tahap reaksi. Tahap penentu laju adalah tahap paling lambat, yaitu: ¨

d.

2NO2  2NO + 2O maka kemolekulan tahap paling lambat = 2 (dua molekul NO2) Tentukan hukum laju berdasarkan mekanisme reaksi di atas! Tahap penentu laju adalah: ¨

2NO2  2NO + 2O v = k2 [NO2]2 karena NO2 zat antara, maka harus diganti. Kesetimbangan tahap 1: k1[NO]2[O2] = k-1[NO2]2 L L ož pož p kz L L ož pož p ož pF z L

3.

a.

Berdasarkan aturan genap-ganjil, bagaimana kita dapat menduga bahwa isotop fosfor-32 bersifat radioaktif?  
º, dengan Z = 15 dan N = 17, maka:

 17 z 1,133 z ¡ 15 Keradioaktivan bergantung pada kestabilan inti. Perhatikan pita kestabilan inti  
º . Inti yang stabil dengan nomor atom di bawah 83 cenderung mendekati nilai 1. Pada P-32, nilai ¶ 

b.

e.

Hitung energi yang terlibat pada reaksi di butir (d) dalam MeV! |•}| z l} ,µ W } +¯

cukup besar (1,133) sehingga inti P-32

tidak stabil dan menyebabkannya bersifat sebagai partikel radioaktif. Menurut aturan ganjil-genap, atom dengan jumlah proton dan neutron ganjil cenderung tidak stabil dan bersifat radioaktif. Tandai dengan symbol X, posisi isotop fosfor-32 dalam diagram berikut:

f.

T #+m

 } , l +ÂZ

= 31,972070 + 0.00054486 – 31,973615 = 0,0009964 sma 1 sma ~ 931,5 MeV 0,0009964 sma ~ 0,928 MeV Jika waktu paruh 32P adalah 4 hari, untuk suatu larutan natrium fosfat dengan keradioaktivan sebesar 3,7 x 106 Bq (1 Bq = 1 disintegrasi per detik), berapakah keradioaktivannya selama 20 hari? Rumusan perhitungan sederhana menentukan aktivitas keradioaktivan adalah: N



1 [ A 1  A z¦ § z ¦ §N T 2 3,7x10 2 A A = 1,374 x 106 Bq

4.

a. b. c.

c.

d.

ˆ 17 z 1,13 z 9 15 Isotop 32P mengalami peluruhan dengan mengemisikan suatu partikel. Partikel yang akan diemisikan adalah……………… (perhatikan butir di atas)  
º kelebihan neutron dan kekurangan proton, maka:    ˆ 9 + Fβ Partikel yang diemisikan adalah sinar β atau elektron Tuliskan reaksi peluruhan isotop fosfor tersebut!     Ç + Fβ 
º

d.

Ion pusat = Ag+ Ligan = NH3 Rumus ion kompleks [Ag(NH3)2]+ Reaksi pembentukan ion kompleks ini dapat dinyatakan sebagai reaksi asam-basa Lewis. Spesi yang berperan sebagai asam Lewis adalah Ag+ dan spesi yang berperan sebagai basa Lewis adalah NH3. Dari persamaan reaksi di atas, NH3 memberikan pasangan elektron bebas (basa Lewis), sedangkan menerima pasangan elektron bebas (asam Lewis). Gambarkan bentuk/geometri ion kompleks tersebut! 10 1 47Ag: [Kr] 4d 5s + 10 47Ag : [Kr] 4d      ÐÐ ÐÐ S p + [H3N Ag NH3]+

UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2007/2008

1. Sebuah elektrokimia disusun dari dua elektroda yaitu elektroda Pt yang dicelupkan pada larutan yang mengandung ion Cr2O7 F

seperti pada soal 1e. Hitung [NiCl2] tersebut. 2. Sebanyak 100 mL larutan NaCl pekat (pH = 7)

dan Cr  Dalam suatu asam sebagai katoda,

dielektrolisis dengan arus tetap dengan

dan elektroda Ni yang tercelup kedalam

menggunakan dua buah elektroda platina.

larutan Ni (NO3)2 sebagai anoda.

Selama proses elektrolisis berlangsung, pada

(  N | N z 0,28 ; :½ˆ   Cr2O7 F |

anoda berbentuk gas klor dan pada katoda

Cr  = 1,33 V).

a. Tuliskan notasi sel elktrokimia tersebut b. Tuliskan reaksi setara yang terjadi pada sel eletrokimia tersebut

berbentuk gas hydrogen. a. Tuliskan reaksi yang terjadi di anoda dan katoda. b. Proses Electrolisis dihentikan setelah 30

c. Hitung „˜y sel elektrokimia tersebut

menit. Jika pada suhu 25 C dan tekanan 1

d. Tentukan ketetapan keseimbangan (K)

atm diperoleh gas klor sebanyak 10,2 mL,

reaksi tersebut pada 298K. hitung sampai

hitung volume gas H2 (dalam L) yang

lnK,

terbentuk pada suhu dan tekanan yang sama.

e. Hitung „˜y sel elektrokimia tersebut pada 298K jika [Cr2ž# ], [Cr F] dan [N  ]

masing – masing 0,1 M dan [H ] = 10F M

f.

Sel elektrokimia tersebut memberikan potensial sel, ELA z 1,433 V jika larutan di anoda dianti dengan larutan NiCl2 yang tidak diketahui konsentrasinya. Konsentrasi ion yang lain dibuat sama

3. Di atmosfer, karbon-14 terbentuk dari reaksi inti antara neutron dengan atom dari gas yang paling banyak yang terdapat di atmosfer. a. Tentukan nuklida X dan Y pada rekasi inti berikut: Gas yang paling banyak di atmosfer adalah N2, jadi atom unsur penyusunnya adalah N sehingga X adalah  dan Y adalah & . Jika X adalah O maka Y adalah & yang tidak stabil.Tentukan letak nuklida  ¼ pada aluran jumlah neutron (N) terhadap jumlah proton (Z): diatas, pada atau dibawah pita kestabilan.

b. Dengan memperhatikan letak  ¼ pada kestabilan, tulisakan reaksi peluruhan  ¼

Tuliskan produk reaksi berikut jika reaksinya berlangsung!

agar menjadi nuklida stabil.

b. Dalam proses pengolahan bijih besi

c. Hitung besarnya energy (Joule/mol) yang

menjadi logam besi, bijih besi ()

terlibat dalam reaksi inti pada soal 3c diatas. Reaksi inti 3c:  ¼ Œ

 

W FK

4. Karena terbentuk dari zat organic yang berasal

dimasukkan kedalam tanur bersama kokas (karbon). Kalor untuk meningkatkan suhu tanur diperoleh dari pembakaran kokas.

dari hewan dan tumbuhan, pada rantai

Lengkapi reaksi berikut yang terjadi dalam

karbon minyak bumi masih terdapat

tanur hembus tersebut.

 C

Peluruhan  C memiliki waktu paruh, t1/2 =

5730 tahun, dan pada makluk hidup

perbandingan  C teradap  C adalah 1,2 x

10F.

a. Hitung perbandingan  C terhadap  C

C + O2 ΠCO2

6. Besi(II)Klorida, FeCl2, merupakan zat padat berwarna putih yang sangat kuat menyerap air menjadi FeCl26H2O. Garam ini mudah larut

pada suatu sampel minyak bumi yang

didalam air menghasilkan larutan berwarna

berusia 40.000 tahun.

hijau muda.

b. Hitung laju peluruhan  C (dalam Bq; 1Bq = 1 jumlah peluruhan/detik) didalam sampel minyak bumi tersebut yang mengandung 1 mol atom C. Jumlah atom  C

pada sampel adalah?

5. Berikut adalah fakta – fakta yang ditemukan

a. Tuliskan konfigurasi electron besi(0) dan besi (II) b. Warna hijau pada larutan FeCl2 sebenarnya berasall dari kation kompleks octahedral yang bersifat paramagnetik. Penambahan larutan KCN kedalam larutan

dalam kehidupan sehari-hari:

FeCl2 menghasilkan anion kompleks

a. Berdasarkan data potensial reduksi

octahedral yang bersifat diamagnetic dan

berikut Reaksi

F2 Π2F F

Cl2Π2ClF

Br2Π2Br F

I2ΠI2F

menyebabkan warna berubah dari hijau E  Volt

menjadi jingga. Tuliskan rumus molekul

2,87

kedua senyawa kompleks tersebut.

1,36

c. Gambarkan konfigurasi electron d dari

1,07

atom pusat Fe pada senyawa kompleks

0,54

yang berwarna hijau dan jingga diatas soal (soal 4b)

d. Molekul dibawah ini adalah kompleks Fe yang terdapat dalam haemoglobin. Lengkapi kalimat dibawah

ini: Atom donor pada kompleks tersebut adalah … Bilangan koordinasinya = Bentuk molekulnya adalah …

7. Berikut adalah soal-soal yang berhubungan dengan poliamida sintetis dan alami: a. Kevlar, yaitu polimer nilon yang dibuat dengan cara mereaksikan asam1,4 benzenadikarbonsilat (asam tereftalat) dan p-diaminobenzena, merupakan polmer yang sangat kuat dan digunakan sebagai bahan jaket tahan peluru. Gambarkan struktur satu segmen (monomer) polimer Kevlar tersebut. b. Jelaskan bagaimana sifat asam basa senyawa asam tereftalat dan p-diaminobenzena berdasarkan konsep asam-basa bronsted-Lowry atau Lewis. c. Kedua gugus karbonsilat pada asam tereftalat dapat direduksi menjadi gugus fungsi alcohol dengan zat pereduksi LiAlH4. Gambarkan struktur molekul produk reduksi asam tereftalat pada reaksi tersebut.

d. Kedua gugus amina, -NH2, pada p-diaminobenzena dapat dioksidasi p-diaminobenzena pada reaksi tersebut dan dituliskan namanya. e. Poliamida alami yang sangat bermanfaat adalah polipeptida atau protein. Salah satu polipeptida adalah enkepalin, suatu pentapeptida yang terdapat diotak dan bersifat analgetik, struktur enkepalin adalah sebagai berikut:

Lingkari ikatan peptide pada gambar struktur Enkepalin diatas dan tuliskan gugus-gugus fungsi apa saja yang terdapat dalam struktur enkepalin tersebut. Sebutkan Gugus fungsi (minimal 3).

f.

PolipEptida Enkepalin disintesis didalam sel oleh RNA. SAlah satu versi susunan tiga pasang basa nitrogen pada RNA yang menghasilkan Enkepalin adalah: AUG-UGG-GGA-UUC-CUA. Tuliskan urutan komplemen dari fragmen RNA ini. Susunan RNA: AUG-UGG-GGA-GGA-UUC-CUA

g. Dalam RNA, basa nitrogen adenine selalu berpasangan dengan urasil dan guanine berpasangan dengan sitosin karena adanya kesesuaian untuk pembentukan ikatan hydrogen antara pasangan basa nitrogen tersebut. Pada gambar dibawah ini, lingkari gugus yang dapat membentuk ikatan nitrogen antara adenine-urasil dan antara guanine-sitosin.

Solusi UJIAN II Kimia Dasar IIA (KI 1211) Tahun Akademik 2007/2008

1.

a. N|N  o½ ¹p||

d.

Cr2O7 F o ¹p, Cr oÑ ¹p, &  o: ¹p|ºM ½M½O N|N || Cr2O7 F , Cr  & |ºM

b. Anoda : NiŒ N  W 2 x3

Katoda : Cr2O7 F + 14&  W 6 Π2Cr  W 7H2O

x1___

3Ni + Cr2O7 F + 14&  Œ 3N  W 2Cr  + 7H2O

∆n  z ’“ ln ç ; ∆n  z ˆZ  Y5

  z  ln ç

1,61 =

,  


ln ç z 376,251

ln ç

e. ELA z  ELA 

c. „˜y z ¨SyF S = (1,33-(-0,28)) V = 1,61 V

f.

ON D8

 ln Q z ELA 

ELA z 1,61 

ON D8

ln

oB( p, o·P ,( p

d·P )*# no¿ (p+v

8,314298 o0,1p o0,1p ln o0,1po10 p 696500

z 1,374 V

 ELA z ELA



d. ∆} = (massa nuklida nitrogen-14 + massa

RT ln Q nF

electron (beta))-(massa nuklida karbon-14) =

oNi p o¼‡  p RT  ln z ELA  nF o¼‡ ž# po& p

8,324298 oNi p o0,1p ln 1,433 z 1,61  o0,1po10F p 696500 ,

,

dB( n o,p

d¶' ( n o,p

ˆ o,po# +v z 41,364 o,po# p+v z 9,21x10 p

(13,999234 + 0,000549)-(13,999947) sma = - 1,64 x 10F –}½

∆ z ∆} –}½ ¥ 931

2,44 ¥ 10F q/9½‡MNL

2.

a. Anoda : 2¼1F ŒCl2(g)+2e

Katoda : 2H2O + 2e ŒH2 (g) + 2OH b. Pada P,T sama:V~n. Mol H2 = mol Cl2 karena mol

1,6 ¥ 10F

Æ ©˜<

ƻ x y

z 2,44 ¥ 10F 9½‡MNL⁄}~ ¥

6,023 ¥ 10 9½‡MNL⁄}~ z 1,47 ¥ 10 r/}~ 4. a. t1/2 = 5730 tahun x 365 hari/tahun x 24 jam/hari x 60 menit/jam x 60 detik/menit = 1,807 x 10 detik.

electron yang terlibat sama yaitu 2 mol electron.

Konstanta laju, k:

Maka pada P,T sama V H2 = VCl2, sehingga volume

gas H2 = 10,2 mL = 1,02x10F L

10F detik F

3. Di atmosfer, karbon-14 terbentuk dari reaksi inti

Rt = R0 .(-kt) =

antara neutron dengan atom dari gas yang paling

1,2x

banyak yang terdapat di atmosfer.

1,2 ¥ 10F x 7,911 x 10F z9,493 x 10F


a.

b.

 ˆ

 ¼

W! Œ



¼ Wj

terletak diatas pita kstabilan (karena N/Z =

8/6; jumlah neutron lebih banyak daripada proton). c. Karena  ¼ terletak diatas pita kestabilan, maka  ¼

akan meluruh dengan memancarkan partikel

 ¼

Œ

K dan anti neutrino. Reaksinya:  ¼

Œ

 

 

W FK W ;˜ atau dapat pula dituliskan: W FK

z

Dalam satuan permol:

oN p =9,21x10F p oN p z oN¼ p z

9,73¥10F ¹

©˜< ¥ „xS

k = ln2/t1/2 =0,693/1.807 x 10 detik=3,836 x

perbandingan  C terhadap  C: 10F exp3,836x10F x 40.000 x 3,154 x 10 z

Atau

Ln Rt/R0 = - kt = -ln2/ t1/2 x t =

 0,693⁄5730 ¥ 40000 z 4,839

Rt/R0 = 7,917 x 10F Rt 7

7,915 ¥ 10F
x R0 z

7,917 x 10F x 1,2 x 10F z 9,493 x 10F


b. Dalam 1 mol atom C terdapat 1 mol x

mol z 6,023 ¥ 10 atomB 6,023 x 10 atom C  C W  C .  C  C



C z 9,493 x 10F
, B  jadi C z  C 1,053 x 10 

1 W 1,053x10  z 6,023 x 10 , maka  C z 5,718 x 10 atom

I2 + MgCl2 Πtidak bereaksi

Br2 + HCl Πtidak bereaksi

b.

C + O2 ΠCO2

¼ž2 W ¼ Œ ¼ž

Aktivitas (A): dimana k dalam detik F

Z3ž4 W ¼ž Œ Zž W ¼ž2

z 3,836 x 10F detik F x 5,718 x 10 atom

6.

A z kN

z 0,022 peluruhan⁄detik z 0,022Bq

5.

Cl2 +NaI Œ ½¼ W \ 2, jika disetarakan

a.

menjadi: Cl + 2NaI Œ2NaCl + I2 F2 +HBr

ΠHF +Br2, jika disetarakan

menjadi : F2 + 2HBr Π2HF + Br2

FeO + COŒ Z W ¼ž2 a.

26Fe

= 1S 2S 2P 3S 3P 4S 3D atau

[Ar] 4S  3D

Fe z oArp4s 3D

b. Kation kompleks hijau: oFeH2O p Anion kompleks jingga: oFeCN pF

c.

Kation Kompleks hijau: oFeH2O p

Anion kompleks jingga: oFeCN pF

d. Molekul dibawah ini

Atom donor pada kompleks tersebut adalah O dan N

Bilangan koordinasinya = 6 Bentuk molekulnya adalah octahedral 7.

a.

b. Asam tereftalat bersifat asam karena memiliki kemampuan untuk menyumbangkan/mendonorkan proton, yaitu atom hydrogen yang terikt pada gugus karbonsilat, sesuai dengn konsep asam menurut Bronsted-Lowry P-diaminobenzena bersifat basa karena pada atomN gugus amina. –NH2, memiliki pasangan electron bebas yang dapat deberikan/didonorkan kepada spesi lain yang membutuhkan, sehingga sesuai dengan konsep basa menurut Lewis. c.

d. Kedua gugus amina, -NH2, pada p-diaminobenzena dapat dioksidasi p-diaminobenzena pada reaksi tersebut dan dituliskan namanya.

Nama produk: p-dinitroenzena atau 1,4-dinitrobenzena.

e.

Gugus fungsi (minimal 3): amina(-NH2), alcohol (-OH) atau fenol (-OH) yang terikat pada benzene, karbonsilat(-COOH), dan amida(-CONH-)

f. Susunan RNA: AUG-UGG-GGA-GGA-UUC-CUA Komplemennya: UAC-ACC-CCU-CCU-AAG-GAU g. Dalam RNA, basa nitrogen adenine selalu berpasangan dengan urasil dan guanine berpasangan dengan sitosin karena adanya kesesuaian untuk pembentukan ikatan hydrogen antara pasangan basa nitrogen tersebut. Pada gambar dibawah ini, lingkari gugus yang dapat membentuk ikatan nitrogen antara adenine-urasil dan antara guanine-sitosin.