SOAL UTBK KIMIA 2020 DAN PEMBAHASANNYA

 

Soal 1

Berikut ini tabel unsur beserta nomor atom dan nomor massanya.

Unsur yang memiliki energi ionisasi paling kecil adalah…

A. X

B. Q

C. Y

D. Z

E. P

Jawaban: D

Pembahasan:

Diketahui: Tabel unsur beserta nomor atom dan nomor massanya.

Ditanya: Unsur yang memiliki energi ionisasi terkecil =…?

Penyelesaian:

Energi ionisasi adalah energi minimal yang dibutuhkan oleh suatu atom untuk melepaskan elektron di kulit terluarnya dalam wujud gas. Semakin mudah suatu atom melepas elektron maka energi ionisasinya akan semakin kecil. Atom/unsur yang paling mudah melepaskan elektron adalah atom yang memiliki jari-jari yang paling besar.

Suatu unsur memiliki jari-jari besar jika jumlah kulitnya banyak dan elektron valensinya sedikit.

Jadi, unsur yang memiliki energi ionisasi paling kecil adalah unsur Z.

Soal 2

Nomor atom unsur X dan Y berturut-turut adalah 16 dan 9. 

Bentuk geometri molekul dari senyawa XY4 adalah…

A. bipiramida segitiga

B. jungkat-jungkit

C. tetrahedral

D. oktahedral

E. piramida segitiga

Jawaban: C

Pembahasan:

Diketahui:

Nomor atom X=16

Nomor atom Y=9

Ditanya: Bentuk geometri molekul dari XY4 =…?

Penyelesaian:

Konfigurasi elektron X dan Y:

Dalam senyawa XY4 unsur X menjadi atom pusat. Unsur Y memiliki elektron valensi = 7, sehingga pada senyawa XY4 hanya terdapat ikatan tunggal. Bentuk molekul dari suatu senyawa dapat ditentukan melalui banyaknya pasangan elektron ikatan (PEI) dan pasangan elektron bebas (PEB).

Jika dalam suatu senyawa hanya terdapat ikatan tunggal, maka jumlah PEI dan PEB dapat dihitung dengan cara berikut.

XY4 memiliki 5 domain elektron yang terdiri dari 4 PEI (dilihat dari jumlah Y yang terikat) dan 1 PEB.

Jadi, bentuk geometri molekul dari senyawa XY4 adalah tetrahedral.

Soal 3

Berikut ini persamaan reaksi redoks:

Pada reaksi tersebut sebanyak 50 mL SnCℓ2 0,2M direaksikan dengan 50 mL HCℓ 0,4M dan sejumlah padatan iodin (ArI=127). Jumlah mol elektron yang terlibat untuk setiap 5 mol SnCℓ2 yang bereaksi adalah…

A. 15 mol

B. 20 mol

C. 5 mol

D. 10 mol

E. 25 mol

Jawaban: D

Pembahasan:

Diketahui: Persamaan reaksi redoks berikut.

Ditanya: Jumlah elektron yang terlibat untuk setiap mol SnCℓ2 yang bereaksi =…?

Penyelesaian:

Menghitung jumlah elektron yang terlibat:

jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi redoks sama dengan selisih bilangan oksidasi pada reaksi reduksi atau oksidasi.

Jumlah elektron yang terlibat = 2

Menghitung jumlah mol elektron yang terlibat untuk setiap 5 mol SnCℓ2 yang bereaksi:

Jadi, jumlah mol elektron yang terlibat untuk setiap 5 mol SnCℓ2 yang bereaksi adalah 10 mol.

Soal 4

Berikut ini beberapa senyawa alkohol:

1. Isobutil alkohol

2. 2-metil 2-propanol

3. 2,3-dimetil 2-pentanol

4. 3-metil 2-pentanol

Alkohol yang dapat dioksidasi oleh kalium permanganat dalam suasana asam adalah…

A. 1 dan 4

B. 3 dan 4

C. 2 dan 3

D. 1 dan 3

E. 2 dan 4

Jawaban: A

Pembahasan:

Diketahui:

Beberapa senyawa alkohol.

Isobutil alkohol

2-metil 2-propanol

2,3-dimetil 2-pentanol

3-metil 2-pentanol

Ditanya: Alkohol yang dapat dioksidasi oleh kalium permanganat dalam suasana asam…?

Penyelesaian:

Alkohol yang dapat dioksidasi dengan kalium permanganat maupun kalium dikromat dalam suasana asam adalah alkohol primer dan sekunder.

Alkohol primer adalah senyawa alkohol yang gugus fungsinya (–OH) terikat pada atom C primer (atom C yang mengikat satu atom C lain pada rantai karbon) atau atom C nomor 1.

Alkohol sekunder adalah senyawa alkohol yang gugus fungsinya (–OH) terikat pada atom C sekunder (atom C yang mengikat 2 atom C lain pada rantai karbon).

Gambar struktur senyawa alkohol sebagai berikut.

1. Isobutil alkohol

2. 2-metil 2-propanol

3. 2,3-dimetil 2-pentanol

4. 3-metil 2-pentanol

Jadi, alkohol yang dapat dioksidasi oleh kalium permanganat dalam suasana asam adalah 1 dan 4.

Soal 5

Berikut ini harga Ksp dari garam alkali tanah pada suhu 25oC.

Pernyataan berikut ini yang tepat sesuai dengan tabel harga Ksp di atas adalah…

A. Jika ditambah dengan K2CrO4, garam SrCrO4 akan mengendap lebih dahulu.

B. Ion Sr2+ dsn Ba2+ tidak dapat dipisahkan dengan penambahan Na2CrO4.

C. Ion Sr2+ dsn Ba2+ dapat dipisahkan dengan penambahan H2C2O4.

D. Ion Sr2+ dsn Ba2+ dapat dipisahkan dengan penambahan kalium kromat.

E. Ion Sr2+ dsn Ba2+ dapat dipisahkan dengan penambahan Na2C2O4.

Jawaban: D

Pembahasan:

Diketahui: Harga Ksp dari garam alkali tanah pada suhu 25oC.

Ditanya: Pernyataan yang tepat sesuai tabel harga Ksp tersebut =…?

Penyelesaian:

Jadi, pernyataan yang tepat adalah ion Sr2+ dan Ba2+ dapat dipisahkan dengan penambahan kalium kromat.

Soal 6

Larutan penyangga asam dibuat dengan mencampurkan 50 mL C6H5COOH 0,6 M dengan 50 mL C6H5COONa 0,4 M. Kemudian ke dalam campuran tersebut ditambahkan 10 mmol larutan HCl. Jika diketahui Ka C6H5COOH = 6 × 10−5, maka konsentrasi ion H+ dari asam benzoat sebelum dicampur dengan natrium benzoat adalah…

A. 6 × 10−3 M

B. 6 × 10−2  M

C. 8 × 10−3 M

D. 3 × 10−3 M

E. 3 × 10−2 M

Jawaban: A

Pembahasan:

Diketahui:

Ditanya: [H+] dari asam benzoat (C6H5COOH) =…?

Penyelesaian:

Oleh karena asam benzoat merupakan asam lemah, maka [H+] dalam asam tersebut dapat dihitung dengan persamaan berikut.

Jadi, [H+] dari asam benzoat (C6H5COOH) adalah 6 × 10−3 M.

Soal 7

Berikut ini kurva distribusi molekul Boltzman.

Jika T1 lebih rendah dari T2, pernyataan yang benar tentang kurva laju reaksi tersebut adalah…

A. Perubahan suhu tidak memengaruhi laju reaksi.

B. Perubahan suhu dapat meningkatkan energi aktivasi.

C. Peningkatan suhu meningkatkan jumlah molekul yang memiliki energi kinetik lebih besar dari energi aktivasi.

D. Pada suhu lebih tinggi, energi aktivasi molekul menjadi lebih rendah.

E. Peningkatan suhu dapat menurunkan jumlah tumbukan efektif antarmolekul.

Jawaban: C

Pembahasan:

Diketahui: Kurva distribusi molekul Boltzman.

Dengan T1 lebih rendah dari T2.

Ditanya: Pernyataan yang benar =…?

Penyelesaian:

Kurva distribusi molekul Boltzmann menunjukkan hubungan perubahan suhu terhadap jumlah molekul yang bereaksi. Reaksi kimia terjadi karena adanya tumbukan antarmolekul. Molekul-molekul dapat saling bertumbukan karena memiliki energi kinetik. Tetapi tidak semua tumbukan antarmolekul dapat menghasilkan produk. Tumbukan yang menghasilkan produk (tumbukan efektif) adalah tumbukan yang dihasilkan dari molekul-molekul yang memiliki energi kinetik lebih besar dari energi aktivasi.

Energi aktivasi adalah energi minimum yang dibutuhkan oleh molekul yang saling bertumbukan agar dapat bereaksi.

Kurva distribusi molekul Boltzmann menunjukkan jumlah molekul yang memiliki energi kinetik lebih tinggi dari energi aktivasi (sebelah kanan garis Ea) pada T1 lebih sedikit dari T2.

Pada suhu yang lebih tinggi (T2) energi kinetik molekul bertambah sehingga jumlah molekul yang memiliki energi kinetik lebih besar dari energi aktivasi meningkat. Hal ini menyebabkan molekul bergerak lebih cepat dan tumbukan efektif antarmolekul lebih sering terjadi.

Jadi, pernyataan yang benar adalah peningkatan suhu meningkatkan jumlah molekul yang memiliki energi kinetik lebih besar dari energi aktivasi.

Soal 8

Berikut ini adalah siklus Born-Haber pembentukan 1 mol ion O2−(g) dari molekul O2:

Pernyataan berikut yang tidak tepat berdasarkan siklus Born-Haber di atas adalah…

A. Pengikatan elektron pertama pada atom oksigen lebih mudah daripada elektron kedua.

B. Pengikatan elektron pertama pada atom oksigen disertai dengan pelepasan kalor sebesar 141 kJ.

C. Pengikatan elektron kedua pada atom oksigen bersifat endoterm.

D. Pada reaksi atomisasi molekul O2, dibutuhkan kalor sebesar 249 kJ.

E. Reaksi atomisasi molekul O2 merupakan reaksi eksoterm.

Jawaban: E

Pembahasan:

Diketahui: Siklus Born-Haber pembentukan 1 mol ion O2−(g) dari molekul O2:

Ditanya: Pernyataan yang tidak tepat =…?

Penyelesaian:

Reaksi atomisasi molekul O2 menjadi atom oksigen memiliki ΔH yang bernilai positif (+249 kJ/mol), sehingga reaksi atomisasi O2 merupakan reaksi endoterm atau reaksi yang membutuhkan kalor. Dari harga ΔH reaksi dapat disimpulkan setiap reaksi atomisasi 1 mol molekul O2 dibutuhkan kalor sebesar 249 kJ.

Pengikatan elektron pertama pada atom oksigen (reaksi: O(g) → O−(g)) memiliki ΔH yang bernilai negatif (-141 kJ/mol), sehingga reaksi pengikatan elektron pertama pada atom O merupakan reaksi eksoterm atau reaksi yang melepaskan kalor. Dari harga ΔH reaksi dapat disimpulkan pengikatan elektron pertama pada 1 mol atom O dilepaskan kalor sebesar 141 kJ.

Pengikatan elektron kedua pada atom oksigen (reaksi: O−(g) → O2−(g)) memiliki ΔH yang bernilai positif (+789 kJ/mol), sehingga reaksi pengikatan elektron kedua pada atom O merupakan reaksi endoterm.

Afinitas elektron adalah sejumlah energi yang dilepas oleh atom ketika mengikat elektron. Afinitas elektron (ΔH) dapat bernilai positif maupun negatif. Afinitas atom bernilai negatif menunjukkan bahwa atom tersebut lebih mudah mengikat elektron daripada atom yang memiliki afinitas elektron yang bernilai positif.

Jadi, pernyataan yang tidak benar adalah reaksi atomisasi molekul O2 merupakan reaksi eksoterm.

Soal 9

Intan dan grafit memiliki unsur penyusun yang sama, yaitu karbon. Akan tetapi keduanya memiliki sifat yang berbeda. Intan berbentuk padat dan keras sedangkan grafit berbentuk padat tetapi rapuh. Perbedaan sifat tersebut disebabkan oleh…

A. Intan memiliki struktur atom karbon 3 dimensi yang berbentuk tetrahedral, sedangkan grafit berupa lapisan datar atom karbon berbentuk heksagonal.

B. Titik leleh grafit lebih rendah daripada titik leleh intan.

C. Pada intan, terdapat ikatan rangkap dua antaratom karbon, sedangkan pada grafit hanya terdapat ikatan tunggal.

D. Dalam molekul grafit dapat terjadi delokalisasi elektron.

E. Grafit memiliki struktur tetrahedral, sedangkan intan membentuk struktur oktahedral.

Jawaban: A

Pembahasan:

Diketahui:

Perbedaan sifat alotrop karbon: Intan berbentuk padat dan keras sedangkan grafit berbentuk padat tetapi rapuh.

Ditanya: Penyebab dari perbedaan sifat tersebut =…?

Penyelesaian:

Intan berbentuk padat dan keras karena memiliki struktur 3 dimensi berbentuk tetrahedral antaratom karbon. Struktur ini membentuk ikatan kovalen yang kuat, berikut gambar struktur intan.

Grafit berbentuk padat tetapi rapuh karena struktur atom karbon pada grafit berupa lapisan datar berbentuk heksagonal dan gaya ikat antarlapisan atom karbon tersebut lemah. Lapisan atom karbon mudah bergeser ketika ada energi yang mendesak lapisan tersebut. Akibat adanya pergeseran pada lapisan atom karbon, grafit menjadi rapuh dan mudah patah, berikut gambar struktur grafit.

Jadi, penyebab adanya perbedaan sifat pada intan dan grafit adalah intan memiliki struktur atom karbon 3 dimensi yang berbentuk tetrahedral sedangkan grafit berupa lapisan datar atom karbon berbentuk heksagonal.

Soal 10

Produk yang dihasilkan dari hidrolisis dari N-etilpropanamida dalam suasana asam adalah…

A. asam etanoat dan propilamina

B. asam propanoat dan etilamina

C. amonia dan propanol

D. asam 2-amin propanoat dan etanol

E. asam etanoat dan etanol

Jawaban: B

Pembahasan:

Diketahui: Reaksi hidrolisis N-etilpropanamida dalam suasana asam.

Ditanya: Produk hasil reaksi hidrolisis =…?

Penyelesaian:

Persamaan reaksi hidrolisis alkil amida dalam suasana asam adalah sebagai berikut.

Reaksi hidrolisis N-etilpropanamida dalam suasana asam:

Produk yang dihasilkan adalah sebagai berikut.

Jadi, produk yang dihasilkan dari reaksi hidrolisis N-etilpropanamida dalam suasana asam adalah asam propanoat dan etilamina.