Pembahasan Kimia Un 2018 No. 26 - 30

Pembahasan soal Kimia Ujian Nasional (UN) tahun 2018 nomor 26 hingga dengan nomor 30 tentang:

termokimia [energetika],
hukum Faraday,
stoikiometri,
termokimia, dan
korosi.

Soal No. 26 wacana Termokimia [energi ikat]

Diketahui energi rata-rata:

H – H : 435 kJ/mol
N ≡ N : 946 kJ/mol
N – H : 390 kJ.mol

Kalor yang dibutuhkan untuk menguraikan 1,7 gram gas amoniak (A_r N = 14 g/mol; H = 1 g/mol) menjadi unsur-unsurnya yakni ….

A.   4,45 kJ
B.   8,9 kJ
C.   108,1 kJ
D.   1081 kJ
E.   1170 kJ

Pembahasan

Reaksi penguraian amoniak adalah:

NH₃ → 1/2 N₂ + 3/2 H₂

atau

Kalor yang dibutuhkan untuk reaksi di atas adalah:

∆H_reaksi = energi ruas kiri − energi ruas kanan
              = 3(N-H) – 1/2(N≡N) – 3/2(H-H)
              = 3×390 − 1/2×946 − 3/2×435
              = 1170 − 473 − 652,5
              = 44,5

Energi tersebut yakni energi penguraian 1 mol NH₃. Sedangkan pada soal, tersedia 1,7 gram NH₃ (M_r = 17). Oleh alasannya yakni itu, kita cari mol NH₃ dulu.

mol NH₃ = (gr NH₃)/(M_r NH₃)
               = 1,7/17
               = 0,1 mol

Dengan demikian, kalor yang dibutuhkan pada penguraian 1,7 gram NH₃ adalah:

0,1 × 44,5 = 4,45

Jadi, kalor yang dibutuhkan untuk menguraikan gas amoniak tersebut yakni 4,45 kJ (A).

Perdalam bahan ini di Pembahasan Kimia UN: Termokimia

Soal No. 27 wacana Hukum Faraday

Bacalah wacana berikut!

Kunci yang terbuat dari besi akan disepuh dengan logam emas ~~menggunakan berpengaruh arus 10 ampere selama 9650 detik~~, menyerupai gambar berikut.

Pada reaksi penyepuhan kunci besi dengan logam emas dibutuhkan arus listrik 0,015 Faraday, massa logam emas yang melapisi kunci besi tersebut yakni … (A_r Au = 197 g/mol).

A.   0,0985 gram
B.   0,2985 gram
C.   0,9850 gram
D.   2,9850 gram
E.   9,050 gram

Pembahasan

Proses penyepuhan kunci besi dengan logam emas terjadi di katoda dengan reaksi:

Au³⁺ + 3e → Au

Diketahui:

n = 3
i∙t = 0,015 F
= 0,015 × 96500

Massa Au yang mengendap pada katoda (anak kunci) tersebut adalah:

Jadi, massa logam emas yang melapisi kunci besi tersebut yakni 0,9850 gram (C).

Perdalam bahan ini di Pembahasan Kimia UN: Elektrolisis dan Hukum Faraday

Soal No. 28 wacana Stoikiometri

Perhatikan wacana berikut!

Berdasarkan wacana tersebut, untuk menghitung kadar NaClO dalam pemutih dipakai titrasi iodometri dengan Na₂S₂O₃ sebagai larutan standar. Jika 20 mL NaClO dititrasi memerlukan 15 mL Na₂S₂O₃ 0,1 M maka kadar NaClO (w/w) dalam pemutih tersebut yakni ….
(M_r NaClO = 74,5; ρ NaClO = 1 g/mL)

A.   0,279%
B.   0,558%
C.   1,116%
D.   2,232%
E.   4,464%

Pembahasan

Perhatikan dua reaksi berikut ini!

NaClO + 2KI + 2HCl → NaCl + 2KCl + I₂ + H₂O
I₂ + 2Na₂S₂O₃ → 2NaI + Na₂S₄O₆

Data yang sanggup dipakai untuk menghitung mol yakni data Na₂S₂O₃ pada reaksi (2).

mol Na₂S₂O₃ = MV
= 0,1 × 15 mmol

Baca Juga

                      = 1,5 mmol

Yang menjadi jembatan penghubung reaksi (1) dan (2) yakni I₂. Koefisien I₂ pada kedua reaksi yakni sama, yaitu 1. Sedangkan koefisien NaClO juga 1. Sehingga kita sanggup memilih mol NaClO berdasarkan perbandingan koefisien.

mol NaClO = 1/2 × mol Na₂S₂O₃
                   = 1/2 × 1,5 mmol
                   = 0,75 mmol

Sehingga massa NaClO adalah:

gr NaClO = mol × M_r
                = 0,75 mmol × 74,5 g/mol
                = 55,875 mg
                = 0,055875 g

Sementara itu, massa NaClO sebelum titrasi adalah:

m NaClO = ρV
                = 1 gr/mL × 20 mL
                = 20 gr

Dengan demikian, kadar NaClO adalah:

%NaClO = 0,055875/20 × 100%
                = 0,279%

Jadi, kadar NaClO dalam pemutih tersebut yakni 0,279% (A).

Perdalam bahan ini di Pembahasan Kimia UN: Stoikiometri Larutan

Soal No. 29 wacana Termokimia

Diketahui data entalpi pembentukan standar sebagai berikut:

∆H_f⁰ CO₂(g)        = −394 kJ/mol
∆H_f⁰ H₂O (g)       = −286 kJ/mol
∆H_f⁰ C₂H₅OH(g) = −266 kJ/mol

Entalpi pembakaran standar dari pembakaran etanol berdasarkan reaksi:

C₂H₅OH(g) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(g)

yakni ….

A.   −1094 kJ/mol
B.   −1380 kJ/mol
C.   −1488 kJ/mol
D.   −2986 kJ/mol
E.   −2020 kJ/mol

Pembahasan

Entalpi pembakaran standar etanol berdasarkan reaksi tersebut dirumuskan:

∆H_reaksi = ∆H_hasil - ∆H_pereaksi
              = 2∆H_f CO₂ +3∆H_f H₂O − ∆H_f C₂H₅OH
              = 2×(−394) + 3×(−286) − (−266)
              = −788 − 858 + 266
              = −1380

Jadi, entalpi pembakaran standar etanol yakni −1380 kJ/mol (B).

Perdalam bahan ini di Pembahasan Kimia UN: Termokimia

Soal No. 30 wacana Korosi

Bacalah wacana berikut!

Seorang siswa melaksanakan percobaan menyelidiki faktor-faktor penyebab korosi pada besi. Bahan besi yang dipakai yakni paku yang telah diamplas. Diagram percobaan yang dilakukan yakni sebagai berikut:

Keterangan:

Indikator fenolftalein membentuk warna merah muda jikalau terdapat ion OH⁻.
CaCl₂ anhidrat merupakan zat yang higroskopis (menyerap air) sehingga udara dalam tabung bebas uap air.
Air yang sudah dididihkan kehilangan oksigen terlarut.
K₃Fe(CN)₆ membentuk kompleks warna biru jikalau terdapat ion Fe²⁺.

Setelah 2 hari lalu diperoleh data sebagai berikut:

Berdasarkan percobaan tersebut, faktor penyebab terjadinya korosi besi yakni ….

A.   besi mempunyai kemampuan mengalami reduksi > dari Zn
B.   adanya ion OH⁻ (suasana basa) di sekitar besi
C.   E⁰ reduksi besi < E⁰ reduksi air
D.   besi merupakan oksidator kuat
E.   adanya gas oksigen dan uap air di sekitar besi

Pembahasan

Mari kita ulas satu per satu dari keenam tabung di atas!

Tabung (1): paku berkarat alasannya yakni terdapat udara (O₂) dan air.
Tabung (2): paku tidak berkarat alasannya yakni tabung tertutup dan berisi air penuh (tidak terdapat udara), apalagi air yang dipakai yakni air yang sudah dididihkan sehingga kehilangan oksigen terlarut.
Tabung (3): paku tidak berkarat alasannya yakni dalam tabung hanya terdapat udara kering tanpa air, kandungan air sudah diserap oleh CaCl₂.
Tabung (4): paku tidak berkarat alasannya yakni berada dalam media minyak sehingga bebas dari air.
Tabung (5): paku berkarat alasannya yakni dihubungkan dengan logam Sn yang potensial reduksi lebih besar atau letaknya lebih kanan dalam deret Volta.
Tabung (6): paku tidak berkarat dihubungkan dengan logam Cr yang potensial reduksi lebih kecil atau letaknya lebih kiri dalam deret Volta.

Deret Volta:

K-Ba-Ca-Na-Mg-Al-Mn-Zn-Cr-Fe-Ni-Sn-Pb-H-Cu-Hg-Ag-Pt-Au

Jadi, faktor penyebab terjadinya korosi besi yakni adanya gas oksigen dan uap air di sekitar besi (E).

Perdalam bahan ini di Pembahasan Kimia UN: Reaksi Redoks dan Elektrokimia

Pembahasan Kimia UN 2018 No. 21 - 25
Pembahasan Kimia UN 2018 No. 31 - 35

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf di sini.

Demikian, menyebarkan pengetahuan bersama . Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.