LATIHAN SOAL TKA KIMIA SMA 1

Bidang : Kimia Organik

Minyak bumi terdiri atas ribuan senyawa hidrokarbon yang sebagian besar bersifat nonpolar dan memiliki titik didih yang berbeda-beda. Proses distilasi fraksional digunakan untuk memisahkan hidrokarbon berdasarkan titik didihnya. Perbedaan titik didih ini tidak hanya ditentukan oleh massa molekul, tetapi juga bentuk molekul, karena bentuk molekul memengaruhi gaya Van der Waals antarmolekul. 

Berdasarkan informasi tersebut, tentukan Tepat atau Tidak Tepat untuk setiap pernyataan mengenai titik didih dari isomer-isomer hidrokarbon berikut!

Pembahasan:

Ada beberapa hal yang mempengaruhi titik didih dari senyawa hidrokarbon, yaitu :

1) Massa Molekul Relatif (Mr)

Semakin besar Mr suatu senyawa hidrokarbon, maka semakin tinggi titik didihnya

2) Bentuk Molekul

• Semakin Panjang rantai suatu senyawa karbon, maka semakin tinggi titik didihnya
• Semakin banyak cabang yang dimiliki suatu senyawa hidrokarbon dengan Mr sama, maka semakin rendah titik didihnya

Untuk senyawa :

n - butana :

CH3 - CH2  -  CH2  - CH3, dan 

2-metilpropana :

CH3  - CH - CH3

            I

           CH3

 maka n-butana memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada 2-metilpropana

Untuk senyawa :

2,2-dimetilpropana :

          CH3

           I

CH3 - CH - CH3

           I

          CH3

2-metilbutana :

CH3 - CH - CH2 - CH3

           I

          CH3

maka, senyawa 2,2-dimetilpropana memiliki titik didih yang lebih rendah

Untuk senyawa:

n-heksana:

CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3

3-metilpentana :

CH3 - CH2 - CH - CH2 - CH3

                      I

                     CH3

maka, n-heksana memiliki titik didih yang lebih tinggi dari 3-metilpentana

Bidang : Kimia Fisik

Produksi  dilakukan melalui proses kontak yang berlangsung melalui reaksi kesetimbangan berikut.

Untuk meningkatkan produksi  dapat dilakukan dengan memanfaatkan reaksi kesetimbangan yang terjadi.

Pernyataan mana saja yang menunjukkan upaya yang dapat dilakukan untuk mendapatkan  sebanyak-banyaknya? Pilihlah jawaban yang benar! Jawaban benar lebih dari satu.

• Memperbesar volume wadah
• Menambah  ke dalam campuran reaksi
• Menurunkan tekanan gas
• Menurunkan suhu reaksi
• Mengeluarkan  dari wadah

Pembahasan:

Ada beberapa hal yang dapat mempengaruhi pergeseran kesetimbangan sehingga diperoleh produk yang banyak, yaitu:

1) Memperbesar konsentrasi pereaksi

Meningkatkan konsentrasi pereaksi dapat menyebabkan kesetimbangan bergeser ke arah produk sehingga diperoleh produk yang banyak.

2) Memperbesar tekanan

Memperbesar tekanan akan memperkecil volume, sehingga kesetimbangan bergeser ke arah reaksi yang mempunyai koefisien kecil. Dalam hal ini, koefisien produk lebih kecil sehingga kesetimbangan bergeser ke arah produk dan memperbesar produk.

3) Memperkecil volume

Jika volume mengecil maka kesetimbangan bergeser ke arah koefisien kecil, yaitu ke arah produk.

4) Menurunkan suhu

Jika suhu dinaikkan, maka sistem akan bereaksi dengan menurunkan suhu sehingga reaksi akan bergeser ke arah produk.

5) Memperkecil konsentrasi produk

Dengan mengurangi produk yang terbentuk, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah produk

Bidang : Kimia Dasar

Soal 1: 

Sekelompok peneliti kimia lingkungan sedang meneliti kandungan bahan organik dalam limbah cair industri makanan. Mereka berhasil memurnikan satu senyawa organik utama, yang diketahui hanya tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O).

Dari hasil uji laboratorium, senyawa tersebut memiliki komposisi massa sebagai berikut:

• 40% karbon
• 6,7% hidrogen
• sisanya adalah oksigen

Melalui spektrometri massa, diketahui bahwa massa molar senyawa tersebut adalah 180 g/mol. Mereka menyimpulkan bahwa rumus empiris dan rumus molekul senyawa itu adalah CH₂O. Apakah kesimpulan tersebut benar?(Diketahui: Ar C = 12; H = 1; O = 16)
A. Benar, karena CH₂O adalah rumus empiris dan sesuai dengan rumus molekulnya.
B. Benar, karena rumus molekul harus sama dengan rumus empiris.
C. Salah, karena rasio mol tidak sesuai dengan komposisi yang diberikan.
D. Salah, karena massa molar menunjukkan bahwa rumus molekulnya adalah C₆H₁₂O₆.
E. Salah, karena rumus empiris adalah CH₂O tetapi rumus molekulnya adalah C₄H₈O₄.

Pembahasan :

Diketahui :

• Karbon = 40% = 40 gram
• Hidrogen = 6,7% = 6,7 gram
• Oksigen = 100- (40 + 6,7)

                     = 53,3 gram

Untuk menentukan rumus empiris suatu senyawa, kita tentukan dulu perbandingan mol antara atom C, H dan O:

mol C  : mol H  : mol O

massa C/ Ar C   : massa H/ Ar H  : massa O/ ArO

40/12                  : 6,7/1                 : 53,3/16

3,33                    : 6,7                    : 3,33 

1                         :  2                      :  1

maka, rumus empiris senyawa tersebut : CH2O

Untuk menentukan rumus molekul:

(CH2O)n                = Mr senyawa

(12 + (2x1) + 16)n = 180

(12+2+16)n            = 180

30n                         = 180

n                             = 6

sehingga rumus molekul senyawa tersebut adalah (CH2O)6 = C6H12O6

Bidang : Kimia Dasar

Seorang murid akan melakukan eksperimen untuk menghasilkan 1,435 gram AgCl dari larutan AgNO₃ dan NaCl melalui reaksi kimia berikut:

AgNO₃(aq) + NaCl (aq) → AgCl(s) + NaNO₃(aq)

Terdapat empat botol zat yang berisi dua jenis reaktan dengan dua variasi konsentrasi berbeda untuk masing-masing reaktan.

Murid tersebut melakukan perhitungan untuk menentukan larutan dari botol mana yang akan digunakan dan menentukan jumlah larutannya untuk menghasilkan jumlah zat yang diinginkan.

Komposisi mana saja yang dapat menghasilkan tepat 1,435 gram padatan AgCl? Tentukan Tepat atau Tidak Tepat pada pilihan komposisi berikut!

(Ar Ag = 108; Ar N = 14; Ar O = 16; Ar Na = 23; Ar N = 14; Ar Cl = 35,5)

Pembahasan :

Reaksi :

                     AgNO3​(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3​(aq)

mula-mula : 0,01 mol        0,01 mol

reaksi         : - 0,01 mol     -0,01 mol    +0,01 mol  + 0,01 mol

--------------------------------------------------------------------------------  +

sisa            :                                            1,435 gram

                                            mol = 1,435/143,5 = 0,01 mol

Dari reaksi kita peroleh, bahwa untuk mendapatkan endapan AgCl sebanyak 1,435 gram (setara dengan 0,01 mol) diperlukan AgNO3 sebesar 0,01 mol dan NaCl sebesar 0,01 mol. Maka, komposisi larutan AgNO3 dan NaCl yang dibutuhkan sehingga konsentrasinya masing-masing 0,01 mol adalah :

5 mL AgNO3 1 M + 5 mL NaCl 1 M :

mmol AgNO3 = 5 mL x 1 M = 5 mmol

mmol NaCl     = 5 mL x 1 M = 5 mmol

(Salah)

10 mL AgNO3 1 M + 5 mL NaCl 2 M :

mmol AgNO3 = 10 mL x 1 M = 10 mmol

mmol NaCl     = 5 mL x 2 M   = 10 mmol

(Benar)

10 mL AgNO3 2 M + 10 mL NaCl 2 M

mmol AgNO3 = 10 mL x 2 M = 20 mmol

mmol NaCl     = 10 mL x 2 M = 20 mmol

(Salah)

Bidang : Kimia Analitik

Suatu reaksi asam basa dapat didasarkan pada beberapa teori, yaitu teori asam basa Arrhenius, Bronsted-Lowry, dan Lewis.

Perhatikan reaksi di bawah ini:

H₂PO₄⁻ + H₂O → HPO₄²⁻ + H₃O⁺

Berdasarkan reaksi tersebut, pernyataan yang benar mengenai reaksi asam basa berdasarkan teori Bronsted-Lowry adalah ….

A. H₂O menerima ion hidrogen dari H₂PO₄⁻ dan bersifat asam
B. H₃O⁺ memberikan ion hidrogen kepada H₂O dan bersifat asam
C. H₂PO₄⁻ memberikan ion hidrogen kepada H₂O dan bersifat asam
D. H₂PO₄⁻ memberikan ion hidrogen kepada H₂O dan bersifat basa
E. H₂PO₄⁻ memberikan ion hidrogen kepada HPO₄²⁻ dan bersifat asam

Pembahasan :

H₂PO₄⁻ + H₂O →        HPO₄²⁻     +   H₃O⁺

^{Asam           Basa         Basa Konjugasi         Asam Konjugasi}

^{H₂O menerima 1 proton (hidrogen) dari} H₂PO₄^{−   sehingga membentuk} H₃O⁺

^{H₂PO₄− memberikan 1 proton kepada H2O sehingga membentuk} HPO₄²⁻