pembahasan selanjutnya adalah
- energetika,
- reaksi reduksi dan oksidasi,
- elektrolisis,
- kecepatan reaksi, serta
- kesetimbangan reaksi.
Soal No. 36 tentang Energetika
CO2(g) + 2NH3(g) → (NH2)2CO(g) + H2O(g) ΔH = −17 kJ.mol−1
Energi ikatan rata-rata N-H dalam kJ.mol−1 adalah ….
A. 391
B. 782
C. 945
D. 1527
E. 2346
Pembahasan
Untuk mempermudah memahami soal di atas, ada baiknya kita gambar struktur ikatannya.
CO2 + 2NH3 → (NH2)2CO + H2O
Perubahan entalpi reaksi di atas adalah:
ΔH = energi ruas kiri – energi ruas kanan
−17 = 2CO + 6NH − (4NH + 2CN + CO + 2OH)
−17 = CO + 2NH − 2CN − 2OH
−17 = 745 + 2NH − 2×305 − 2×467
−17 = 2NH − 799
2NH = 782
NH = 391
Jadi, energi ikatan rata-rata N-H adalah 391 kJ.mol−1 (A).
Soal No. 37 tentang Reaksi Reduksi dan Oksidasi
A. 1/5
B. 1/3
C. 1/2
D. 1
E. 2
Pembahasan
Kunci penyelesaian soal ini adalah mengingat kembali langkah-langkah menyetarakan reaksi redoks. Metode yang paling praktis dalam menyetarakan reaksi redoks adalah metode perubahan biloks karena metode ini bisa dilakukan baik pada suasana asam maupun basa.
Mari kita setarakan reaksi di atas!
Cl2 mengalami reaksi disproporsionasi (autoredoks) menghasilkan ion Cl− dan ClO3−.
Cl2 → Cl− + ClO3−
Langkah pertama kita cari biloks selain H dan O, yaitu biloks dari Cl (ingat, biloks O = −2). Kemudian kita cari perubahan biloks-nya.
Selanjutnya kita kalikan silang perubahan tersebut, 5 kita kalikan pada Cl− dan 1 kita kalikan ke ClO3−.
Cl2 → 5Cl− + 1ClO3−
Akibatnya, jumlah Cl di ruas kanan menjadi 6. Agar sama, ruas kiri kita kalikan 3. Diperoleh:
3Cl2 → 5Cl− + 1ClO3−
Penyetaraan bisa dilanjutkan dengan menyetarakan jumlah atom O dan jumlah muatan. Namun, itu tidak perlu kita lakukan karena pertanyaannya bukan penyetaraan.
Perhatikan pertanyaan pada soal!
Jumlah mol ion ClO3−yang dihasilkan dari 1 mol Cl2adalah…
Karena kita sudah mendapatkan koefisien reaksi maka jumlah mol ClO3− dapat ditentukan melalui perbandingan koefisien.
mol ClO3− = 1/3 mol Cl2
= 1/3× 1 mol
= 1/3 mol
Jadi, jumlah mol ion ClO3− yang dihasilkan dari 1 mol Cl2 adalah 1/3 mol (B).
Soal No. 38 tentang Elektrolisis
Cu2+(aq) + 2e− → Cu(s) E = +0,340 V
2H+(aq) + 2e− → H2(g) E = 0,000 V
Pb2+(aq) + 2e− → Pb(s) E = −0,126 V
Fe2+(aq) + 2e− → Fes) E = −0,440 V
2H2O(l) + 2e− → H2(g) + 2OH−(aq) E = −0,830 V
Arus listrik sebesar 10 mA dialirkan pada sel elektrolisis. Pada sel elektrolisis ini katoda dicelupkan ke dalam larutan yang mengandung ion Cu2+, H+, Pb2+, dan Fe2+ dengan konsentrasi masing-masing 0,1 M. Spesi yang pertama kali terbentuk pada katoda adalah ….
A. H2
B. OH−
C. Cu
D. Pb
E. Fe
Pembahasan
Soal ini hanya panjang kalimat tetapi jawabannya mudah ditebak.
Perhatikan konsep berikut!
katoda : terjadi reaksi reduksi (E besar)
anoda : terjadi reaksi oksidasi (E kecil)
Jika suatu spesi mempunyai potensial reduksi yang lebih besar dari yang lain maka spesi tersebut cenderung mengalami reduksi.
Pada soal di atas, Cu2+ mempunyai potensial reduksi paling besar. Sehingga Cu2+ akan mengalami reduksi lebih dahulu membentuk endapan Cu.
Cu2+(aq) + 2e− → Cu(s)
Jadi, spesi yang pertama kali terbentuk pada katoda adalah Cu (C).
Soal No. 39 tentang Kecepatan Reaksi
H2S(g) + SO2(g) → S(s) + H2O(l) (belum setara)
laju pengurangan H2S(g) per satuan waktu dibandingkan dengan laju pertambahan S(s) per satuan waktu adalah ….
A. 1 : 1
B. 1 : 3
C. 2 : 1
D. 2 : 3
E. 3 : 1
Pembahasan
Reaksi pada soal di atas bila disetarakan akan menjadi:
2H2S + SO2 → 3S + 2H2O
Sementara itu, laju reaksi sebanding dengan koefisien reaksi.
laju reaksi ~ koefisien
Sehingga diperoleh:
vH2S : vS = 2 : 3
Jadi, perbandingan laju pengurangan H2S(g) terhadap laju pertambahan S(s) per satuan waktu adalah 2 : 3 (D).
Soal No. 40 tentang Kesetimbangan Reaksi
2F2(g) + O2(g) ⇌ 2OF2(g)
Dalam sebuah wadah dengan volume tertentu, tekanan awal gas F2 dan gas O2 diketahui masing-masing 1 atm. Jika pada kesetimbangan tekanan total gas adalah 1,75 atm maka nilai Kp reaksi tersebut adalah ….
A. 0,133
B. 0,278
C. 0,555
D. 0,755
E. 1,333
Pembahasan
Misalkan gas O2 yang bereaksi adalah x atm (kita pilih gas O2 karena koefisiennya 1).
2F2(g) | + O2(g) | ⇌ 2OF2(g) | ||
mula-mula | : | 1 | 1 | – |
reaksi | : | 2x | x | 2x |
setimbang | : | 1 − 2x | 1 − x | 2x |
Pada keadaan setimbang, tekanan total gas adalah 1,75 atm.
(1 − 2x) + (1 − x) + 2x = 1,75
2 − x = 1,75
x = 2 − 1,75
= 0,25
Berdasarkan nilai x ini, kita tentukan tekanan parsial masing-masing gas pada keadaan setimbang.
PF2 = 1 − 2x
= 1 − 2×0,25
= 0,5
PO2 = 1 − x
= 1 − 0,25
= 0,75
POF2 = 2x
= 2×0,25
= 0,5
Dengan demikian, harga Kp adalah:
Jadi, tetapan kesetimbangan tekanan reaksi tersebut adalah 1,333 (E).
Simak Pembahasan Soal TKD Saintek SBMPTN 2016 selengkapnya.
Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf di sini.
Terimakasih
Semoga Bermanfaat