DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileSoal ini membicarakan besarnya entalpi...

Click here to load reader

  • date post

    17-Feb-2018
  • Category

    Documents

  • view

    229
  • download

    5

Embed Size (px)

Transcript of DISUSUN OLEH AMALDO FIRJARAHADI TANE · PDF fileSoal ini membicarakan besarnya entalpi...

  • KODE: 632

    www.amaldoft.wordpress.com

    PEMBAHASAN UTUL UGM KIMIA 2015 Page 1

    DISUSUN OLEH

    AMALDO FIRJARAHADI TANE

  • KODE: 632

    www.amaldoft.wordpress.com

    PEMBAHASAN UTUL UGM KIMIA 2015 Page 2

    1.

    MATERI: STOIKIOMETRI

    Persen massa adalah persentase massa zat terlarut dalam 100 gram massa larutan

    (massa pelarut + massa larutan). Artinya, persen massa 92% metanol berarti 92

    gram massa metanol dalam 100 gram campuran.

    Nah, jika suatu zat dibakar sempurna pasti menghasilkan gas CO2 dan sejumlah

    air. Maka, reaksi pembakaran sempurna metanol adalah:

    CH3OH + 3/2 O2 CO2 + 2H2O

    Berdasarkan reaksi di atas, massa H2O didapatkan dari perbandingan koefisien

    antara air dan 92 gram metanol sebagai berikut.

    n CH3OH 92% = 92 gram/32 = 2,875 mol

    n H2O = koefisien H2O x mol CH3OH

    koefisien CH3OH

    = 2 x 2,875 mol

    1

    = 5,75 mol

    Dalam 5,75 mol H2O (Mr = 18) terdapat 103,5 gram senyawanya.

    Gak ada jawabannya, ya, mungkin pembuat soal salah ketik di persentase

    metanol 92% seharusnya 96% agar tepat jawabannya 108 gram. Bisa jadi

    pembuat soal salah ketik pada obsein jawaban.

    JAWABAN: -

  • KODE: 632

    www.amaldoft.wordpress.com

    PEMBAHASAN UTUL UGM KIMIA 2015 Page 3

    2.

    MATERI: TERMOKIMIA DAN KIMIA ORGANIK

    Mencari nilai entalpi berdasarkan energi ikatan didasarkan pada selisih energi

    reaktan dan produk. Data di soal memperlihatkan besar energi ikatan terhadap letak

    atom C, yaitu C primer, sekunder, tersier, dan kuartener. Masih ingat, kan?

    Atom C primer = atom C yang hanya mengikat 1 atom C lainnya dan biasanya

    terletak di ujung-ujung rantai hidrokarbon

    Atom C sekunder = atom C yang mengikat 2 atom C lainnya (tidak termasuk

    dirinya sendiri) atau terapit oleh 2 atom C lainnya

    Atom C tersier = atom C yang mengikat 3 atom C lainnya

    Atom C kuartener = atom C yang mengikat 4 atom C lainnya

    Gambar struktur reaksi bagian reaktan di soal di bawah ini memperlihatkan mana

    yang atom C primer dan tersier:

    Cari nilai energinya, dengan catatan bahwa energi ikatan C dan H pada produk di

    reaksi soal masing-masing bernilai 0 kJ karena hanya berupa unsur!

    Jumlah Cpri H = 9 buah

    Jumlah Cter H = 1 buah

  • KODE: 632

    www.amaldoft.wordpress.com

    PEMBAHASAN UTUL UGM KIMIA 2015 Page 4

    Jumlah Cpri Cter = 3 buah

    Energi = (energi reaktan) (energi produk)

    = [9(Cpri H) + (Cter H) + 3(Cpri Cter)] 0

    = 9(400) + 450 + 3(300)

    = 4950 kJ

    JAWABAN: B

    3.

    MATERI: STOIKIOMETRI

    Reaksi kondensasi berkaitan dengan reaksi pembentukan polimer, di samping ada

    juga yang mengalami reaksi adisi. Polimer yang dimaksud dalam reaksi kondensasi

    di soal adalah biopolimer karbohidrat dengan hasil samping 100 molekul air. Dari

    sini dapat disimpulkan bahwa reaksi kondensasi adalah reaksi pembentukan polimer

    dari sebuah monomernya yang kehilangan sebuah gugus H2O berdasarkan reaksi di

    bawah ini (n = jumlah molekul):

    n (monomer) polimer + (n-1) H2O

    Nah, karena ada 100 molekul glukosa bergabung dan mengalami reaksi kondensasi

    menghasilkan sebuah biopolimer karbohidrat dan sejumlah molekul air dapat

    dipastikan ada 99 molekul air yang dilepaskan berdasarkan reaksi berikut.

    n (glukosa) biopolimer + (n-1) H2O

    100 (glukosa) biopolimer + 99H2O

    [100 x Mr glukosa] = [1 x Mr biopolimer] + [99 x Mr H2O]

    [100 x 180] = Mr biopolimer + [99 x 18]

    Mr biopolimer = 16.218

    JAWABAN: D

  • KODE: 632

    www.amaldoft.wordpress.com

    PEMBAHASAN UTUL UGM KIMIA 2015 Page 5

    4.

    MATERI: HUKUM-HUKUM DASAR KIMIA

    Di soal diketahui dan ditanya:

    m (NH2)2CO = 12.000 ton/tahun (pabrik)

    m N2 = ton/tahun ?

    Untuk menjawab soal ini, kita memerlukan dasar-dasar stoikiometri, yaitu hukum-

    hukum dasar kimia. Hukum yang paling mendasari soal ini adalah hukum Proust,

    yang mengatakan bahwa perbandingan tiap-tiap unsur adalah bernilai tetap.

    Gas N2 sebenarnya terdapat pada penguraian urea menjadi unsur-unsurnya. Dan,

    unsur N ini pasti terdapat di molekul urea sebab rumus molekul urea mengandung

    unsur N, yaitu (NH2)2CO. Berdasarkan hukum Proust, massa unsur-unsur penyusun

    suatu senyawa dapat diketahui melalui persamaan (misalkan senyawa ZCl):

    m unsur Z = Ar Z x jumlah atom Z di ZCl x massa ZCl

    Mr ZCl

    Nah, dengan kesimpulan massa nitrogen dalam urea adalah:

    m unsur N = Ar N x jumlah atom N di (NH2)2CO x massa (NH2)2CO

    Mr (NH2)2CO

    = 14 x 2 x 3 juta

    60

    = 1,4 juta

    JAWABAN: A

  • KODE: 632

    www.amaldoft.wordpress.com

    PEMBAHASAN UTUL UGM KIMIA 2015 Page 6

    5.

    MATERI: STOIKIOMETRI DAN LARUTAN PENYANGGA

    Nilai pH larutan antara pencampuran HCl dan NH3 dapat dicari menggunakan

    konsep MBS (Mula-mula, Bereaksi, Sisa) dengan memasukkan mol masing-masing

    senyawa ke dalam reaksi. Nah, untuk mendapatkan jumlah molnya, perhatikan yang

    diketahui di soal:

    V HCl = 12 mL = 0,012 L

    V NH3 = 18 mL = 0,018 L

    V H2O = 250 mL = 0,25 L

    P0 = 76 cmHg = 1 atm

    T = 27C

    R = 0,08 L.atm/mol.K

    Kb NH4OH = 1 x 10-5

    Ada volume masing-masing gas, tekanan awal gas, suhu, dan tetapan gas ideal. Dari

    sini dapat disimpulkan HCl dan NH3 yang direaksikan adalah sebuah gas ideal,

    artinya molnya didapatkan dari persamaan gas ideal:

    PV = nRT

    Mol HCl

    PV = nRT

    1 atm x 0,012 L = n x 0,08 L.atm/mol.K x 300 K

    n HCl = 0,0005 mol

    Mol NH3

    PV = nRT

    1 atm x 0,018 L = n x 0,08 L.atm/mol.K x 300 K

    n HCl = 0,00075 mol

  • KODE: 632

    www.amaldoft.wordpress.com

    PEMBAHASAN UTUL UGM KIMIA 2015 Page 7

    Reaksikan kedua senyawa!

    HCl (g) + NH3 (g) NH4Cl (aq)

    M 0,0005 mol 0,00075 mol -

    B -0,0005 mol -0,0005 mol +0,0005 mol

    S - 0,00025 mol 0,0005 mol

    Terlihat yang bersisa hanya gas NH3 dan larutan NH4Cl sehingga terdapat sistem

    larutan penyangga atau buffer yang bersifat basa. Artinya, nanti pH buffer ini pasti

    lebih besar dari 7 (pH > 7). Otomatis obsein A, B, dan C bisa dieliminasi.

    Cari pH buffer basanya!

    [OH-] = Kb x [basa] .

    [basa konjugasi]

    = Kb x [NH3]

    [NH4+]

    = 1 x 10-5

    x [0,00025 mol/(0,012 L + 0,018 L + 0,25 L)]

    [0,0005 mol/(0,012 L + 0,018 L + 0,25 L)]

    = 0,5 x 10-5

    pOH = log[OH-]

    = log[0,5 x 10-5

    ]

    = log[0,5 x 10-5

    ]

    = log[5 x 10-1

    ] + (log[10-5

    ])

    = (log 5 + log 10-1

    ) + 5 . log 10

    = log 5 log 10-1

    + 5

    = -0,70 + 1 + 5

    = 5,30

    pH = 14 5,30

    = 8,7

    JAWABAN: E

    6.

    MATERI: TERMOKIMIA

  • KODE: 632

    www.amaldoft.wordpress.com

    PEMBAHASAN UTUL UGM KIMIA 2015 Page 8

    Soal ini membicarakan besarnya entalpi pembakaran isopropil alkohol berdasarkan

    entalpi pembentukan masing-masing zat dalam reaksi. Ingat, perhitungan entalpi

    sistem berdasarkan Hf adalah selisih Hf produk dan reaktan.

    Hc isopropil alkohol = Hf produk - Hf reaktan

    -4000 kJ = [6(Hf CO2) + 8(H2O)] [2(Hf (CH3)2CHO) + 9(Hf O2)]

    -4000 = [6(-400) + 8(-300)] [2(Hf (CH3)2CHO) + 9(0)]

    -4000 = -4800 2(Hf (CH3)2CHO)

    Hf (CH3)2CHO) = -400 kJ/mol

    JAWABAN: B

    7.

    MATERI: STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

    Di soal diketahui bahwa ion X2+ mempunyai 20 neutron dan 18 elektron. Ingat,

    bahwa jumlah neutron suatu unsur dan ionnya bernilai sama, yang membedakannya

    hanyalah nomor atom (Z) atau jumlah proton atau jumlah elektron.

    Ion X2+ punya 18 elektron dalam bentuk anion (ion negatif), artinya dalam bentuk

    unsur X telah melepaskan 2 buah elektron untuk membentuk ion X2+

    . Berarti unsur

    X yang dimaksud mempunyai 20 buah elektron, sehingga notasinya adalah 20X40

    .

    Unsur X dapat kita tentukan letaknya di sistem periodik unsur berdasarkan

    konfigurasi elektronnya:

    20X = 2 8 8 2

    = 1s2 2s

    2 2p

    6 3s

    2 3p

    6 4s

    2

    Berdasarkan konfigurasi elektron di atas, unsur X terletak pada periode keempat dan

    golongan IIA (alkali tanah).

    JAWABAN: A

  • KODE: 632

    www.amaldoft.wordpress.com

    PEMBAHASAN UTUL UGM KIMIA 2015 Page 9

    8.

    MATERI: ELEKTROLISIS

    Di soal diketahui dan ditanya:

    Volume KCl = 2 L

    [KCl] = 0,1 M

    pH = 12

    Volume Cl2 (STP) = L ?

    Ingat, dalam elektrolisis jumlah kuantitas yang sama adalah mol elektron di katode

    dan anode karena arus listrik yang digunakan selama proses dirangkai secara seri

    sehingga muatan yang dibawa (e) sama besar di kedua kutub.

    Pertama tulis reaksi-reaksi apa saja yang terjadi di katode dan anode:

    Reaksi ionisasi: KCl (aq) K+ (aq) + Cl- (aq