Pembahasan Kimia No. 31 - 35 TKD Saintek SBMPTN 2016 Kode Naskah 225

Pembahasan soal Kimia Tes Kemampuan Dasar Sains dan Teknologi (TKD Saintek) Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN) tahun 2016 kode naskah 225 nomor 31 sampai dengan nomor 35 tentang:

• kimia unsur, 
• bentuk molekul, 
• konsep mol, 
• pereaksi pembatas, dan 
• stoikiometri.

Soal No. 31 tentang Kimia Unsur

Nilai energi pengionan ke-1 sampai ke-5 untuk unsur X pada golongan utama berturut-turut adalah 509, 979, 3300, 4400, dan 5700 kJ.mol⁻¹. Berdasarkan data tersebut, dapat disimpulkan bahwa unsur X cenderung membentuk ion ….

A.   X⁺¹
B.   X⁺²
C.   X⁺³
D.   X⁺⁴
E.   X⁺⁵

Pembahasan

Energi pengionan atau energi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan oleh suatu atom untuk melepas elektron.

Jika untuk melepas 1 elektron dibutuhkan energi yang besar maka suatu atom cenderung tidak melepas elektron. Sebaliknya, jika energi ionisasinya kecil maka atom akan cenderung melepas elektron.

Ibarat membeli suatu barang, seseorang cenderung melepas uangnya untuk barang yang lebih murah.

Perhatikan grafik energi pengionan atom X berikut ini.

Energi ionisasi (EI) ke-1 dan ke-2 jauh lebih kecil daripada EI ke-3, ke-4, dan ke-5.

Mula-mula atom X melepas 1 elektron dengan menggunakan EI ke-1 menjadi X⁺. Karena EI ke-2 masih relatif kecil, atom X melepas 1 elektron lagi menjadi X⁺².

Sedangkan EI ke-3 sangat besar (lebih dari 3 kali lipat) sehingga atom X tidak melepas elektron lagi.

Jadi, unsur X cenderung membentuk ion X⁺² (B).

Soal No. 32 tentang Bentuk Molekul

Senyawa kovalen X₂Y terbentuk dari atom dengan nomor atom X dan Y berturut-turut 17 dan 8. Bentuk molekul yang sesuai untuk senyawa kovalen tersebut adalah ….A.   linear
B.   segitiga datar
C.   bentuk V
D.   piramida segitiga
E.   tetrahedral

Pembahasan

Kita tentukan dulu konfigurasi elektron atom X dan Y.

₁₇X : 2  8  7    (7 elektron terluar)
₈Y   : 2  6        (6 elektron terluar)

Atom X mempunyai 7 elektron terluar sehingga membutuhkan 1 elektron dari Y agar terpenuhi kaidah oktet (jumlah elektron terluar = 8). Sedangkan atom Y mempunyai 6 elektron terluar sehingga membutuh 2 elektron dari X.

Senyawa yang terbentuk adalah X₂Y atau YX₂ sehingga yang menjadi atom pusat adalah Y.

Perhatikan elektron terluar pada atom pusat Y! Dari 6 elektro terluarnya, 2 elektron digunakan untuk mengikat atom X (m = 2). Sisa 4 elektron membentuk 2 pasang elektron bebas (n = 2).

Dengan demikian, tipe molekulnya adalah:

AX_mE_n → AX₂E₂

Tipe molekul AX₂E₂ mempunyai bentuk molekul bentuk V (diketahui dari tabel).

Tabel tipe dan bentuk molekul bisa dilihat di Pembahasan Kimia: Bentuk Molekul.

Jadi, bentuk molekul senyawa kovalen X₂Y adalah bentuk V (C).

Soal No. 33 tentang Konsep Mol

Analisis terhadap suatu senyawa menghasilkan rumus empiris NaCO₂ (A_r Na = 23, O = 16, dan C = 12). Jika 1 mol senyawa ini mempunyai massa 134 g dan bilangan Avogadro L = 6,02 × 10²³ maka jumlah atom karbon dalam 0,1 mol senyawa ini adalah ….A.   1,2 × 10²³
B.   6,02 × 10²³
C.   3,01 × 10²³
D.   3,01 × 10²²
E.   6,02 × 10²⁰

Pembahasan

Rumus molekul (RM) merupakan kelipatan bilangan bulat dari rumus empiris. Rumus molekul senyawa tersebut adalah:

RM = (NaCO₂)_n

Rumus molekul inilah yang digunakan dalam penentuan besar massa molekul relatif (M_r).

Jika 1 mol (NaCO₂)_n mempunyai massa 134 g maka:

       M_r (NaCO₂)_n = gr/mol
(23 + 12 + 2×16)n = 134/1
                       67n = 134
                           n = 2

Sehingga rumus molekul senyawa tersebut adalah:

(NaCO₂)₂ → Na₂C₂O₄

Jumlah atom C dalam 0,1 mol senyawa Na₂C₂O₄ adalah:

N = banyak atom C dalam Na₂C₂O₄ × mol × L
    = 2 × 0,1 × 6,02 × 10²³
    = 1,2 × 10²³

Jadi, jumlah atom karbon dalam 0,1 mol senyawa tersebut adalah 1,2 × 10²³ (A).

Soal No. 34 tentang Pereaksi Pembatas

Sebanyak 5,6 g B₂H₆ direaksikan dengan 4,2 g Cl₂ sehingga terjadi reaksi berikut:B₂H₆(g) + Cl₂(g) → BCl₃(g) + HCl(g) (belum setara)
Massa HCl (A_r B = 11, H = 1, Cl = 35,5) yang diperoleh dari reaksi tersebut adalah ….
A.   7,3 g
B.   10,95 g
C.   21,9 g
D.   14,6 g
E.   36,5 g

Pembahasan

Reaksi di atas bila disetarakan akan menjadi:

B₂H₆ + 6Cl₂ → 2BCl₃ + 6HCl

Pada soal di atas, kedua pereaksi diketahui massanya. Berarti kita harus menentukan pereaksi pembatasnya, yaitu pereaksi yang habis bereaksi.

Kita mulai dengan menentukan mol dari B₂H₆ dan Cl₂.

M_r B₂H₆ = 2×11 + 6×1
               = 28

mol B₂H₆ = 5,6/28 mol
                = 0,2 mol

M_r Cl₂ = 2×35,5
            = 71

mol Cl₂ = 4,2/71 mol
             = 0,6 mol

Untuk menentukan pereaksi pembatas, masing-masing mol kita bagi dengan koefisiennya. Yang memberikan hasil lebih kecil akan bertindak sebagai pereaksi pembatas.

B₂H₆ → 0,2/1 = 0,2
Cl₂    → 0,6/6 = 0,1

Dengan demikian, yang bertindak sebagai pereaksi pembatas adalah Cl₂. Artinya, 0,6 mol Cl₂ akan habis bereaksi sedangkan 0,2 mol B₂H₆ akan tersisa (tidak dapat digunakan sebagai dasar penghitungan).

Berdasarkan pereaksi pembatas ini, kita dapat menentukan mol HCl melalui perbandingan koefisien.

mol HCl = 6/6 × 0,6 mol
              = 0,6 mol

Dengan demikian, massa HCl adalah:

gr HCl = mol × M_r
           = 0,6 × 36,5
           = 21,9

Jadi, massa HCl yang diperoleh dari reaksi tersebut adalah 21,9 g (C).

Soal No. 35 tentang Stoikiometri

Padatan NH₄NO₃ (A_r N = 14, H = 1, O = 16) jika dipanaskan akan terurai menjadi gas N₂O dan uap air menurut reaksi berikut:NH₄NO₃(s) → N₂O(g) + 2H₂O(g)
Pemanasan 40 g padatan NH₄NO₃ menghasilkan 10 L gas N₂O. Jika pada kondisi yang sama 10 L gas X memiliki massa 22 g maka massa molekul relatif (M_r) gas X adalah ….
A.   22
B.   44
C.   66
D.   88
E.   110

Pembahasan

Kita tentukan dulu mol dari pereaksinya.

M_r NH₄NO₃ = 2×14 + 4×1 + 3×16
                     = 80

mol NH₄NO₃ = 40/80 mol
                      = 0,5 mol

Karena koefisien N₂O sama dengan koefisien NH₄NO₃ maka jumlah mol keduanya juga sama.

mol N₂O = 0,5 mol

Pada kondisi yang sama, gas X memiliki massa 22 gram. Berarti mol gas X sama dengan mol gas N₂O.

Jadi, massa molekul relatif (M_r) gas X adalah 44 (B).

Bagikan Artikel ini