PEMBAHASAN SOAL UN KIMIA 2019
Soal dapat diunduh pada link di bawah ini
KUNCI JAWABAN
1D
2C
3D
4B
5B
6D
7D
8C
9B
10E
11D
12A
13E
14D
15A
16C
17D
18E
19E
20B
21C
22A
23D
24E
25A
26B
27D
28C
29B
30B
31B
32C
33A
34A
35D
36B
37E
38E
39E
40B
Adapun pembahasannnya (nomor 1-40) dapat diunduh di sini:
Berikut adalah review pembahasan soal nomor 1-10
PENJELASAN
1. Dalam perkembangannya, terdapat 5 teori model atom yakni:
Model atom Dalton
Teori ini menyatakan bahwa atom merupakan kesatuan terkecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.
Kelemahan:
Teori ini adalah teori yang paling sederhana sekaligus memiliki paling banyak kelemahan karena tidak dapat menjelaskan keadaan zat yang memiliki muatan serta aliran listrik yang terjadi pada zat dari muatan positif ke muatan negatif
Model atom Thompson
teori ini menyatakan bahwa atom merupakan bola padat bermuatan positif dengan partikel-partikel negatif tersebar di sekelilingnya.
Kelemahan:
Teori ini memang mampu menjelaskan keadaan zat yang memiliki muatan, namun tidak mampu menjelaskan mengapa atom memiliki energi sehingga mampu menghasilkan energi listrik.
Model atom Rutherford
Teori ini menyatakan bahwa setiap atom mengandung inti bermuatan positif dengan elektron yang mengelilinginya dalam lintasannya di mana di antara inti dan elektron tersebut terdapat ruang hampa yang merupakan bagia terbesar dari atom.
Kelemahan:
Teori ini memang mampu menjelaskan baik keadaan atom yang bermuatan maupun kemampuan atom menghasilkan energi listrik, namun teori ini mengabaikan aspek fisika yakni setiap benda yang bergerak membutuhkan energi dan suatu saat ketika energi tersebut habis makan benda tersebut pun akan berhenti bergerak. Namun kenyataannya, elektron di lintasan atom bergerak tanpa henti tanpa kehabisan energi.
Model atom Bohr
Dikenal juga sebagai model atom hidrogen di mana atom terdiri dari inti atom dan elektron yang bergerak mengelilinginya di dalam lintasannya, mirip dengan model atom Rutherford, hanya saja pada bagian intinya terdapat dua jenis partikel yakni proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan, serta elektron mengelilingi inti atom berdasarkan tingkat energi tertentu di mana elektron akan berpindah lintasan yang lebih luar ketika menyerap energi dan berpindah ke lintasan yang lebih dalam ketika melepaskan energi.
Keunggulan
Mampu menjelaskan dengan baik mengenai spektrum atom hidrogen
Mampu menjelaskan dengan baik mengenai tingkat-tingkat energi atom hidrogen
Kelemahan:
Tidak dapat menerangkan pengaruh medan magnet terhadap spektrum atom
Tidak dapat menerangkan struktur atom berelektron banyak (hanya mampu menjelaskan struktur atom hidrogen)
Teori mekanika kuantum
Merupakan penyempurnaan dari teori atom Bohr yang mampu menjelaskan pengaruh medan magnet terhadap spektrum atom.
Dari soal, dapat terlihat dengan jelas bahwa model tersebut adalah model atom Bohr yakni model atom yang mampu menjelaskan dengan baik mengenai spektrum atom hidrogen yang memiliki dua kelemahan utama seperti yang telah dipaparkan di atas.
JAWAB: D. 2 dan 4
2. Ingat baik-baik bahwa:
Ar = (massa atom)/(1/12 massa atom C-12) dan Mr = (massa molekul)/(1/12 massa atom C-12)
NB: Ar = massa atom relatif dan Mr = massa molekul relatif
Sehingga:
Ar P = (massa atom P)/(1/12 massa atom C-12) = (6,64 .〖10〗^(-23) gram)/(1/12.1,992.〖10〗^(-23) gram) = (6,64 .〖10〗^(-23))/(1/12.1,992.〖10〗^(-23) )
JAWAB: C. (6,64 .〖10〗^(-23))/(1/12.1,992.〖10〗^(-23) )
3. Ingat bahwa
(_a^z)N: N adalah simbol unsur, a adalah nomor atom yang menyatakan jumlah proton, dan z adalah nomor massa yang menyatakan massa atom (jumlah proton + jumlah neutron)
(_35^80)K memiliki jumlah proton = 35 dan jumlah neutron = 80 – 35 = 45 (pernyataan A salah)
(_12^24)L memiliki jumlah proton = 12 dan jumlah neutron = 24 – 12 = 12 (pernyataan B salah)
(_30^65)M memiliki jumlah proton = 30 dan jumlah neutron = 65 – 30 = 35 (pernyataan C salah)
(_18^40)N memiliki jumlah proton = 18 dan jumlah neutron = 40 – 18 = 22
(_16^32)O memiliki jumlah proton = 16 dan jumlah neutron = 32 – 16 = 16 (pernyataan E salah)
Kemungkinan jawaban tersisa 1 yakni D, namun mari kita bahas lebih lanjut. Mengenai konfigurasi elektronnya menggunakan aturan aufbau:
Atom N netral sehingga jumlah proton = jumlah elektron yakni 18 sehingga konfigurasi elektronnnya: 1s22s22p63s23p6
Ingat aturan penggolongan unsur: IA : elektron valensi ns1 IIIB : elektron valensi ns2(n-1)d1
IIA : elektron valensi ns2 IVB : elektron valensi ns2(n-1)d2
IIIA : elektron valensi ns2np1 VB : elektron valensi ns2(n-1)d3
IVA : elektron valensi ns2np2 VIB : elektron valensi ns2(n-1)d4
VA : elektron valensi ns2np3 VIIB : elektron valensi ns2(n-1)d5
VIA : elektron valensi ns2np4 VIIIB : elektron valensi ns2(n-1)d6, ns2(n-1)d7, atau ns2(n-1)d8
VIIA : elektron valensi ns2np5 IB : elektron valensi ns2(n-1)d9
VIIIA : elektron valensi ns2np6 IIB : elektron valensi ns2(n-1)d10
Lantanida : elektron valensi 6s24fn
Aktinida : elektron valensi 7s25fn
Adapun periode ditentukan oleh nomor kulit terbesar
Dari konfigurasinya, terlihat bahwa atom L terletak pada periode 3 golongan VIIIA
JAWAB: D. N
4. (_24^52)Y memiliki nomor atom = 24. Konfigurasi elektron pada keadaan dasar berarti mengacu pada keadaan netral di mana jumlah elektron = jumlah proton = nomor atom = 24. Konfigurasi elektronnya seharusnya: 1s22s22p63s23p64s23d4
Namun, kita harus mengingat aturan penuh/setengah penuh di mana orbital yang terisi oleh elektron secara penuh atau setengah penuh lebih stabil daripada orbital kosong. Jadi ketimbang pengisian orbitalnya seperti di atas, lebih cenderung ke 1s22s22p63s23p64s13d5
Namun mesti diingat bahwa aturan penuh hanya berlaku untuk 4 konfigurasi yakni:
1s22s22p63s23p64s23d4 menjadi 1s22s22p63s23p64s13d5
1s22s22p63s23p64s23d9 menjadi 1s22s22p63s23p64s13d10
1s22s22p63s23p64s23d44p65s24d4 menjadi 1s22s22p63s23p64s23d44p65s14d5
1s22s22p63s23p64s23d44p65s24d9 menjadi 1s22s22p63s23p64s23d44p65s14d10
Adapun untuk konfigurasi golongan VIB dan IB yang lebih bawah (mengandung sekat f/orbital f di konfigurasinya), aturan ini tidak berlaku.
Jawab: B. 1s22s22p63s23p64s13d5
5. Hukum Dalton: perbandingan jumlah unsur dalam suatu senyawa adalah berupa bilangan bulat dan sederhana (missal AxBy, maka x dan y adalah bilangan bulat)
Hukum Gay-Lussac: perbandingan jumlah volume gas-gas pereaksi dan hasil reaksi adalah berbanding dengan bilangan bulat dan sederhana jika diukur pada suhu dan tekanan tetap (misal aA + bB cC, maka a, b, dan c adalah bilangan bulat)
Hukum Avogadro: perbandingan jumlah molekul sama dengan perbandingan jumlah volumenya pada suhu dan tekanan tetap (N_1/N_2 = V_1/V_2 )
Hukum Lavoisier: jumlah zat sebelum dan setelah reaksi adalah sama (penyetaraan reaksi)
Hukum Proust: setiap senyawa selalu memiliki perbandingan massa unsur penyusun yang tetap (baik terdapat 1 gram, 100 gram, maupun 1 ton senyawa AxBy, perbandingan massa unsur A dan B penyusunnya adalah selalu sama)
Sekarang kembali ke soal, pertama-tama reaksi disetarakan menjadi N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g). Setiap reaksi 1 L gas N2 dan 3 L gas H2 akan selalu menghasilkan 2 L gas NH3. Ini sesuai dengan hukum Gay-Lussac
Jawab: B. Hukum Gay-Lussac
6. Cara rumus praktis:
M = 10ρP/Mr sehingga P = (M.Mr)/10ρ =(16,43 M . 63 gram/mol)/(10.1,643 gram/mL) = 63 %
Cara defenisi:
Ingat bahwa 16,43 M berarti terdapat 16,43 mol dalam 1 L larutan (16,43 mol/L). Massa molekul relatifnya adalah 63 gram/mol yang berarti tiap 1 mol memiliki massa 63 gram sehingga jika ada 16,43 mol, berarti massanya dalam 1 L larutan adalah 16,43x63 gram
Massa jenis larutan adalah 1,643 gram/mL yang berarti bahwa massa larutan sebesar 1,643 gram tiap 1 mL larutan, jadi jika larutannya ada sebanyak 1 L (1000 mL), maka massa larutannya adalah 1,643x1000 gram
kadar larutan berarti perbandingan massa zat terlarut terhadap larutannya, jadi kadar larutannya adalah (16,43x63 gram)/(1,643x1000 gram) = 0,63. Jika dinyatakan dalam persen berarti 0,63x100 % = 63 %
Jawab: D. 63,00 %
7. HNO3 + NH3 NH4NO3
Dik: g HNO3 = 12,6 gram
Mr HNO3 = Ar H + Ar N + 3ArO = 1 + 14 + (3x16) = 63 gram/mol
n HNO3 = (g HNO_3)/(Mr HNO_3 ) = (12,6 gram)/(63 gram/mol) = 0,2 mol
Dik: VSTP NH3 = 2,24 L
N NH3 = (VSTP NH3)/(22,4 L/mol) = (2,24 L)/(22,4 L/mol) = 0,1 mol
HNO3 + NH3 NH4NO3
M: 0,2 mol 0,1 mol
R: 0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol (NB: NH3 sebagai pereaksi pembatas)
A: 0,1 mol - 0,1 mol
Sehingga dihasilkan 0,1 mol NH4NO3
Mr NH4NO3 = 2ArN + 4ArH + 3ArO = (2x14)+(4x1)+(3x16) = 80 gram/mol
g NH4NO3 = n NH4NO3 x Mr NH4NO3 = 0,1 mol x 80 gram/mol = 8 gram
Jawab: D. 8 gram
8. M = 10ρP/Mr = (10.1 g/mL.10 %.)/(127 g/mol) = 0,79 M = 7,9.10-1 M = 79.10-2 M
Jawab: C. 79.10-2 M
9. Berikut adalah pasangan mineral dan kandungan unsurnya yang benar:
Mineral Unsur
Siderite Besi
Barite Barium
Kalkosit Tembaga dan belerang
Kriolit Aluminium
Pirit Besi dan belerang
Jawab: B. 1 dan 3
10. Pada pengolahan bijih besi, kokas berfungsi sebagai reduktor yang mereduksi ion Fe3+ pada bijih besi menjadi logam Fe. Adapun batu kapur berfungsi sebagai bahan imbuh (flux) yakni sebagai bahan suplai agar terdapat karbon berlebih sehingga reaksi reduksi ion Fe3+ menjadi atom Fe dapat menjadi lebih optimal. Reaksi ini berlangsung di dalam tanur (furnace) pada suhu tinggi yang berbeda-beda pada tiap tahapannya mulai dari 700 – 1800 oC.
Jawab: E. 3 dan 4
KUNCI JAWABAN
1D
2C
3D
4B
5B
6D
7D
8C
9B
10E
11D
12A
13E
14D
15A
16C
17D
18E
19E
20B
21C
22A
23D
24E
25A
26B
27D
28C
29B
30B
31B
32C
33A
34A
35D
36B
37E
38E
39E
40B
Adapun pembahasannnya (nomor 1-40) dapat diunduh di sini:
Berikut adalah review pembahasan soal nomor 1-10
PENJELASAN
1. Dalam perkembangannya, terdapat 5 teori model atom yakni:
Model atom Dalton
Teori ini menyatakan bahwa atom merupakan kesatuan terkecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.
Kelemahan:
Teori ini adalah teori yang paling sederhana sekaligus memiliki paling banyak kelemahan karena tidak dapat menjelaskan keadaan zat yang memiliki muatan serta aliran listrik yang terjadi pada zat dari muatan positif ke muatan negatif
Model atom Thompson
teori ini menyatakan bahwa atom merupakan bola padat bermuatan positif dengan partikel-partikel negatif tersebar di sekelilingnya.
Kelemahan:
Teori ini memang mampu menjelaskan keadaan zat yang memiliki muatan, namun tidak mampu menjelaskan mengapa atom memiliki energi sehingga mampu menghasilkan energi listrik.
Model atom Rutherford
Teori ini menyatakan bahwa setiap atom mengandung inti bermuatan positif dengan elektron yang mengelilinginya dalam lintasannya di mana di antara inti dan elektron tersebut terdapat ruang hampa yang merupakan bagia terbesar dari atom.
Kelemahan:
Teori ini memang mampu menjelaskan baik keadaan atom yang bermuatan maupun kemampuan atom menghasilkan energi listrik, namun teori ini mengabaikan aspek fisika yakni setiap benda yang bergerak membutuhkan energi dan suatu saat ketika energi tersebut habis makan benda tersebut pun akan berhenti bergerak. Namun kenyataannya, elektron di lintasan atom bergerak tanpa henti tanpa kehabisan energi.
Model atom Bohr
Dikenal juga sebagai model atom hidrogen di mana atom terdiri dari inti atom dan elektron yang bergerak mengelilinginya di dalam lintasannya, mirip dengan model atom Rutherford, hanya saja pada bagian intinya terdapat dua jenis partikel yakni proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan, serta elektron mengelilingi inti atom berdasarkan tingkat energi tertentu di mana elektron akan berpindah lintasan yang lebih luar ketika menyerap energi dan berpindah ke lintasan yang lebih dalam ketika melepaskan energi.
Keunggulan
Mampu menjelaskan dengan baik mengenai spektrum atom hidrogen
Mampu menjelaskan dengan baik mengenai tingkat-tingkat energi atom hidrogen
Kelemahan:
Tidak dapat menerangkan pengaruh medan magnet terhadap spektrum atom
Tidak dapat menerangkan struktur atom berelektron banyak (hanya mampu menjelaskan struktur atom hidrogen)
Teori mekanika kuantum
Merupakan penyempurnaan dari teori atom Bohr yang mampu menjelaskan pengaruh medan magnet terhadap spektrum atom.
Dari soal, dapat terlihat dengan jelas bahwa model tersebut adalah model atom Bohr yakni model atom yang mampu menjelaskan dengan baik mengenai spektrum atom hidrogen yang memiliki dua kelemahan utama seperti yang telah dipaparkan di atas.
JAWAB: D. 2 dan 4
2. Ingat baik-baik bahwa:
Ar = (massa atom)/(1/12 massa atom C-12) dan Mr = (massa molekul)/(1/12 massa atom C-12)
NB: Ar = massa atom relatif dan Mr = massa molekul relatif
Sehingga:
Ar P = (massa atom P)/(1/12 massa atom C-12) = (6,64 .〖10〗^(-23) gram)/(1/12.1,992.〖10〗^(-23) gram) = (6,64 .〖10〗^(-23))/(1/12.1,992.〖10〗^(-23) )
JAWAB: C. (6,64 .〖10〗^(-23))/(1/12.1,992.〖10〗^(-23) )
3. Ingat bahwa
(_a^z)N: N adalah simbol unsur, a adalah nomor atom yang menyatakan jumlah proton, dan z adalah nomor massa yang menyatakan massa atom (jumlah proton + jumlah neutron)
(_35^80)K memiliki jumlah proton = 35 dan jumlah neutron = 80 – 35 = 45 (pernyataan A salah)
(_12^24)L memiliki jumlah proton = 12 dan jumlah neutron = 24 – 12 = 12 (pernyataan B salah)
(_30^65)M memiliki jumlah proton = 30 dan jumlah neutron = 65 – 30 = 35 (pernyataan C salah)
(_18^40)N memiliki jumlah proton = 18 dan jumlah neutron = 40 – 18 = 22
(_16^32)O memiliki jumlah proton = 16 dan jumlah neutron = 32 – 16 = 16 (pernyataan E salah)
Kemungkinan jawaban tersisa 1 yakni D, namun mari kita bahas lebih lanjut. Mengenai konfigurasi elektronnya menggunakan aturan aufbau:
Atom N netral sehingga jumlah proton = jumlah elektron yakni 18 sehingga konfigurasi elektronnnya: 1s22s22p63s23p6
Ingat aturan penggolongan unsur: IA : elektron valensi ns1 IIIB : elektron valensi ns2(n-1)d1
IIA : elektron valensi ns2 IVB : elektron valensi ns2(n-1)d2
IIIA : elektron valensi ns2np1 VB : elektron valensi ns2(n-1)d3
IVA : elektron valensi ns2np2 VIB : elektron valensi ns2(n-1)d4
VA : elektron valensi ns2np3 VIIB : elektron valensi ns2(n-1)d5
VIA : elektron valensi ns2np4 VIIIB : elektron valensi ns2(n-1)d6, ns2(n-1)d7, atau ns2(n-1)d8
VIIA : elektron valensi ns2np5 IB : elektron valensi ns2(n-1)d9
VIIIA : elektron valensi ns2np6 IIB : elektron valensi ns2(n-1)d10
Lantanida : elektron valensi 6s24fn
Aktinida : elektron valensi 7s25fn
Adapun periode ditentukan oleh nomor kulit terbesar
Dari konfigurasinya, terlihat bahwa atom L terletak pada periode 3 golongan VIIIA
JAWAB: D. N
4. (_24^52)Y memiliki nomor atom = 24. Konfigurasi elektron pada keadaan dasar berarti mengacu pada keadaan netral di mana jumlah elektron = jumlah proton = nomor atom = 24. Konfigurasi elektronnya seharusnya: 1s22s22p63s23p64s23d4
Namun, kita harus mengingat aturan penuh/setengah penuh di mana orbital yang terisi oleh elektron secara penuh atau setengah penuh lebih stabil daripada orbital kosong. Jadi ketimbang pengisian orbitalnya seperti di atas, lebih cenderung ke 1s22s22p63s23p64s13d5
Namun mesti diingat bahwa aturan penuh hanya berlaku untuk 4 konfigurasi yakni:
1s22s22p63s23p64s23d4 menjadi 1s22s22p63s23p64s13d5
1s22s22p63s23p64s23d9 menjadi 1s22s22p63s23p64s13d10
1s22s22p63s23p64s23d44p65s24d4 menjadi 1s22s22p63s23p64s23d44p65s14d5
1s22s22p63s23p64s23d44p65s24d9 menjadi 1s22s22p63s23p64s23d44p65s14d10
Adapun untuk konfigurasi golongan VIB dan IB yang lebih bawah (mengandung sekat f/orbital f di konfigurasinya), aturan ini tidak berlaku.
Jawab: B. 1s22s22p63s23p64s13d5
5. Hukum Dalton: perbandingan jumlah unsur dalam suatu senyawa adalah berupa bilangan bulat dan sederhana (missal AxBy, maka x dan y adalah bilangan bulat)
Hukum Gay-Lussac: perbandingan jumlah volume gas-gas pereaksi dan hasil reaksi adalah berbanding dengan bilangan bulat dan sederhana jika diukur pada suhu dan tekanan tetap (misal aA + bB cC, maka a, b, dan c adalah bilangan bulat)
Hukum Avogadro: perbandingan jumlah molekul sama dengan perbandingan jumlah volumenya pada suhu dan tekanan tetap (N_1/N_2 = V_1/V_2 )
Hukum Lavoisier: jumlah zat sebelum dan setelah reaksi adalah sama (penyetaraan reaksi)
Hukum Proust: setiap senyawa selalu memiliki perbandingan massa unsur penyusun yang tetap (baik terdapat 1 gram, 100 gram, maupun 1 ton senyawa AxBy, perbandingan massa unsur A dan B penyusunnya adalah selalu sama)
Sekarang kembali ke soal, pertama-tama reaksi disetarakan menjadi N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g). Setiap reaksi 1 L gas N2 dan 3 L gas H2 akan selalu menghasilkan 2 L gas NH3. Ini sesuai dengan hukum Gay-Lussac
Jawab: B. Hukum Gay-Lussac
6. Cara rumus praktis:
M = 10ρP/Mr sehingga P = (M.Mr)/10ρ =(16,43 M . 63 gram/mol)/(10.1,643 gram/mL) = 63 %
Cara defenisi:
Ingat bahwa 16,43 M berarti terdapat 16,43 mol dalam 1 L larutan (16,43 mol/L). Massa molekul relatifnya adalah 63 gram/mol yang berarti tiap 1 mol memiliki massa 63 gram sehingga jika ada 16,43 mol, berarti massanya dalam 1 L larutan adalah 16,43x63 gram
Massa jenis larutan adalah 1,643 gram/mL yang berarti bahwa massa larutan sebesar 1,643 gram tiap 1 mL larutan, jadi jika larutannya ada sebanyak 1 L (1000 mL), maka massa larutannya adalah 1,643x1000 gram
kadar larutan berarti perbandingan massa zat terlarut terhadap larutannya, jadi kadar larutannya adalah (16,43x63 gram)/(1,643x1000 gram) = 0,63. Jika dinyatakan dalam persen berarti 0,63x100 % = 63 %
Jawab: D. 63,00 %
7. HNO3 + NH3 NH4NO3
Dik: g HNO3 = 12,6 gram
Mr HNO3 = Ar H + Ar N + 3ArO = 1 + 14 + (3x16) = 63 gram/mol
n HNO3 = (g HNO_3)/(Mr HNO_3 ) = (12,6 gram)/(63 gram/mol) = 0,2 mol
Dik: VSTP NH3 = 2,24 L
N NH3 = (VSTP NH3)/(22,4 L/mol) = (2,24 L)/(22,4 L/mol) = 0,1 mol
HNO3 + NH3 NH4NO3
M: 0,2 mol 0,1 mol
R: 0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol (NB: NH3 sebagai pereaksi pembatas)
A: 0,1 mol - 0,1 mol
Sehingga dihasilkan 0,1 mol NH4NO3
Mr NH4NO3 = 2ArN + 4ArH + 3ArO = (2x14)+(4x1)+(3x16) = 80 gram/mol
g NH4NO3 = n NH4NO3 x Mr NH4NO3 = 0,1 mol x 80 gram/mol = 8 gram
Jawab: D. 8 gram
8. M = 10ρP/Mr = (10.1 g/mL.10 %.)/(127 g/mol) = 0,79 M = 7,9.10-1 M = 79.10-2 M
Jawab: C. 79.10-2 M
9. Berikut adalah pasangan mineral dan kandungan unsurnya yang benar:
Mineral Unsur
Siderite Besi
Barite Barium
Kalkosit Tembaga dan belerang
Kriolit Aluminium
Pirit Besi dan belerang
Jawab: B. 1 dan 3
10. Pada pengolahan bijih besi, kokas berfungsi sebagai reduktor yang mereduksi ion Fe3+ pada bijih besi menjadi logam Fe. Adapun batu kapur berfungsi sebagai bahan imbuh (flux) yakni sebagai bahan suplai agar terdapat karbon berlebih sehingga reaksi reduksi ion Fe3+ menjadi atom Fe dapat menjadi lebih optimal. Reaksi ini berlangsung di dalam tanur (furnace) pada suhu tinggi yang berbeda-beda pada tiap tahapannya mulai dari 700 – 1800 oC.
Jawab: E. 3 dan 4
