Latihan Soal UN Kimia SMA: Kupas Tuntas!
A. Stoikiometri
-
Konsep Mol dan Massa Molar
Soal:
Berapakah massa dari 0,25 mol senyawa H₂SO₄ (Ar H=1, S=32, O=16)?Pembahasan:
- Massa molar H₂SO₄ = (2 x Ar H) + Ar S + (4 x Ar O)
- Massa molar H₂SO₄ = (2 x 1) + 32 + (4 x 16) = 98 g/mol
- Massa = mol x massa molar
- Massa = 0,25 mol x 98 g/mol = 24,5 gram
-
Persamaan Reaksi dan Pereaksi Pembatas
Soal:
Sebanyak 10 gram serbuk magnesium (Ar Mg = 24) direaksikan dengan 10 gram oksigen (Ar O = 16) menurut reaksi:
2Mg(s) + O₂(g) → 2MgO(s)
Tentukan pereaksi pembatas dan massa MgO yang dihasilkan!Pembahasan:
- Mol Mg = massa / Ar = 10 g / 24 g/mol = 0,42 mol
- Mol O₂ = massa / Ar = 10 g / 32 g/mol = 0,31 mol
- Perbandingan mol Mg : O₂ = 0,42 : 0,31
- Perbandingan koefisien Mg : O₂ = 2 : 1
- Karena 0,42/2 < 0,31/1, maka Mg adalah pereaksi pembatas.
- Mol MgO yang dihasilkan = mol Mg = 0,42 mol
- Massa MgO = mol x massa molar MgO
- Massa molar MgO = 24 + 16 = 40 g/mol
- Massa MgO = 0,42 mol x 40 g/mol = 16,8 gram
-
Konsep Volume Molar Gas
Soal:
Pada keadaan STP, berapakah volume yang ditempati oleh 8,5 gram gas NH₃ (Ar N=14, H=1)?Pembahasan:
- Massa molar NH₃ = 14 + (3 x 1) = 17 g/mol
- Mol NH₃ = massa / massa molar = 8,5 g / 17 g/mol = 0,5 mol
- Pada STP, 1 mol gas menempati volume 22,4 liter
- Volume NH₃ = 0,5 mol x 22,4 L/mol = 11,2 liter
B. Larutan
-
Konsentrasi Larutan (Molaritas, Molalitas, Fraksi Mol)
Soal:
Berapakah molaritas larutan yang dibuat dengan melarutkan 4 gram NaOH (Mr = 40) dalam air hingga volume 500 mL?Pembahasan:
- Mol NaOH = massa / Mr = 4 g / 40 g/mol = 0,1 mol
- Volume larutan = 500 mL = 0,5 L
- Molaritas = mol / volume (L) = 0,1 mol / 0,5 L = 0,2 M
Soal:
Suatu larutan urea (Mr = 60) dibuat dengan melarutkan 30 gram urea dalam 250 gram air. Hitunglah molalitas larutan tersebut!Pembahasan:
- Mol urea = massa / Mr = 30 g / 60 g/mol = 0,5 mol
- Massa pelarut (air) = 250 gram = 0,25 kg
- Molalitas = mol zat terlarut / massa pelarut (kg) = 0,5 mol / 0,25 kg = 2 m
Soal:
Dalam suatu larutan terdapat 46 gram etanol (C₂H₅OH, Mr = 46) dan 54 gram air (H₂O, Mr = 18). Tentukan fraksi mol etanol!Pembahasan:
- Mol etanol = 46 g / 46 g/mol = 1 mol
- Mol air = 54 g / 18 g/mol = 3 mol
- Fraksi mol etanol = mol etanol / (mol etanol + mol air)
- Fraksi mol etanol = 1 mol / (1 mol + 3 mol) = 1/4 = 0,25
-
Sifat Koligatif Larutan (Penurunan Tekanan Uap, Kenaikan Titik Didih, Penurunan Titik Beku, Tekanan Osmotik)
Soal:
Suatu larutan dibuat dengan melarutkan 9 gram glukosa (Mr = 180) dalam 100 gram air. Jika Kb air = 0,52 °C/m, tentukan kenaikan titik didih larutan!Pembahasan:
- Mol glukosa = 9 g / 180 g/mol = 0,05 mol
- Molalitas = 0,05 mol / 0,1 kg = 0,5 m
- ΔTb = Kb x m = 0,52 °C/m x 0,5 m = 0,26 °C
Soal:
Suatu larutan mengandung 17,1 gram sukrosa (Mr = 342) dalam 500 mL larutan pada suhu 27°C. Hitung tekanan osmotik larutan (R = 0,082 L atm/mol K)!Pembahasan:
- Mol sukrosa = 17,1 g / 342 g/mol = 0,05 mol
- Molaritas = 0,05 mol / 0,5 L = 0,1 M
- T = 27°C + 273 = 300 K
- Π = M R T = 0,1 mol/L x 0,082 L atm/mol K x 300 K = 2,46 atm
C. Termokimia
-
Perubahan Entalpi (ΔH)
Soal:
Diketahui reaksi:
N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g) ΔH = -92 kJ
Berapakah kalor yang dibebaskan jika 5,6 gram N₂ bereaksi sempurna (Ar N=14)?Pembahasan:
- Mol N₂ = 5,6 g / 28 g/mol = 0,2 mol
- Dari persamaan reaksi, 1 mol N₂ membebaskan 92 kJ
- Kalor yang dibebaskan = 0,2 mol x 92 kJ/mol = 18,4 kJ
-
Hukum Hess
Soal:
Diketahui:
C(s) + O₂(g) → CO₂(g) ΔH = -393,5 kJ
CO(g) + ½O₂(g) → CO₂(g) ΔH = -283 kJ
Hitung ΔH untuk reaksi: C(s) + ½O₂(g) → CO(g)Pembahasan:
- Balikkan reaksi kedua: CO₂(g) → CO(g) + ½O₂(g) ΔH = +283 kJ
- Jumlahkan reaksi pertama dan reaksi kedua yang sudah dibalik:
C(s) + O₂(g) → CO₂(g) ΔH = -393,5 kJ
CO₂(g) → CO(g) + ½O₂(g) ΔH = +283 kJ
————————————————- +
C(s) + ½O₂(g) → CO(g) ΔH = -110,5 kJ
-
Energi Ikatan
Soal:
Diketahui energi ikatan:
H-H = 436 kJ/mol
Cl-Cl = 242 kJ/mol
H-Cl = 431 kJ/mol
Hitung ΔH untuk reaksi: H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g)Pembahasan:
- ΔH = Σ energi ikatan reaktan – Σ energi ikatan produk
- ΔH = (1 x energi ikatan H-H + 1 x energi ikatan Cl-Cl) – (2 x energi ikatan H-Cl)
- ΔH = (436 kJ/mol + 242 kJ/mol) – (2 x 431 kJ/mol)
- ΔH = 678 kJ/mol – 862 kJ/mol = -184 kJ/mol
D. Laju Reaksi
-
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi
Soal:
Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi!Jawaban:
Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi adalah:- Konsentrasi
- Suhu
- Luas permukaan sentuh
- Katalis
-
Orde Reaksi
Soal:
Diketahui data percobaan reaksi: A + B → CPercobaan [A] (M) [B] (M) Laju Reaksi (M/s) 1 0,1 0,1 2 x 10⁻³ 2 0,2 0,1 8 x 10⁻³ 3 0,1 0,2 2 x 10⁻³ Tentukan orde reaksi terhadap A dan B!
Pembahasan:
-
Bandingkan percobaan 1 dan 2 (B tetap, A berubah):
(v₂ / v₁) = ([A]₂ / [A]₁)ˣ
(8 x 10⁻³ / 2 x 10⁻³) = (0,2 / 0,1)ˣ
4 = 2ˣ
x = 2 (orde reaksi terhadap A adalah 2) -
Bandingkan percobaan 1 dan 3 (A tetap, B berubah):
(v₃ / v₁) = ([B]₃ / [B]₁)ʸ
(2 x 10⁻³ / 2 x 10⁻³) = (0,2 / 0,1)ʸ
1 = 2ʸ
y = 0 (orde reaksi terhadap B adalah 0)
-
-
Persamaan Laju Reaksi
Soal:
Berdasarkan data pada soal sebelumnya, tuliskan persamaan laju reaksinya!Jawaban:
Persamaan laju reaksi: v = k [A]² [B]⁰ atau v = k [A]²
E. Kesetimbangan Kimia
-
Tetapan Kesetimbangan (Kc dan Kp)
Soal:
Dalam wadah 1 liter, terdapat kesetimbangan:
N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)
Pada saat setimbang, terdapat 1 mol N₂, 3 mol H₂, dan 2 mol NH₃. Tentukan Kc!Pembahasan:
- Kc = [NH₃]² / ([N₂] [H₂]³)
- Kc = (2/1)² / ((1/1) (3/1)³)
- Kc = 4 / (1 x 27) = 4/27
-
Pergeseran Kesetimbangan (Asas Le Chatelier)
Soal:
Sebutkan faktor-faktor yang dapat menggeser kesetimbangan dan bagaimana pengaruhnya!Jawaban:
- Konsentrasi:
- Menambah konsentrasi reaktan akan menggeser kesetimbangan ke arah produk.
- Menambah konsentrasi produk akan menggeser kesetimbangan ke arah reaktan.
- Tekanan (untuk reaksi gas):
- Menambah tekanan akan menggeser kesetimbangan ke arah jumlah mol gas yang lebih kecil.
- Mengurangi tekanan akan menggeser kesetimbangan ke arah jumlah mol gas yang lebih besar.
- Suhu:
- Menambah suhu akan menggeser kesetimbangan ke arah reaksi endoterm (ΔH > 0).
- Mengurangi suhu akan menggeser kesetimbangan ke arah reaksi eksoterm (ΔH < 0).
- Volume (untuk reaksi gas):
- Memperkecil volume akan sama dengan memperbesar tekanan, dan sebaliknya.
- Konsentrasi:
-
Aplikasi Kesetimbangan dalam Industri
Soal:
Berikan contoh penerapan prinsip kesetimbangan kimia dalam industri!Jawaban:
Proses Haber-Bosch untuk pembuatan amonia (NH₃) merupakan contoh penerapan prinsip kesetimbangan. Reaksi N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) bersifat eksoterm dan melibatkan pengurangan jumlah mol gas. Oleh karena itu, kondisi optimum untuk menghasilkan amonia yang banyak adalah dengan menggunakan tekanan tinggi dan suhu rendah. Namun, suhu terlalu rendah akan memperlambat laju reaksi, sehingga digunakan suhu moderat (sekitar 400-500°C) dengan bantuan katalis.
F. Elektrokimia
-
Sel Volta (Galvani)
Soal:
Diketahui potensial reduksi standar:
Zn²⁺(aq) + 2e⁻ → Zn(s) E° = -0,76 V
Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s) E° = +0,34 V
Tentukan potensial sel volta yang tersusun dari elektroda Zn dan Cu!Pembahasan:
- Zn akan mengalami oksidasi (anoda): Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e⁻ E° = +0,76 V (dibalik tanda)
- Cu akan mengalami reduksi (katoda): Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s) E° = +0,34 V
- E°sel = E°katoda – E°anoda = +0,34 V – (-0,76 V) = 1,10 V
-
Sel Elektrolisis
Soal:
Elektrolisis larutan CuSO₄ menggunakan elektroda inert. Tuliskan reaksi yang terjadi di katoda dan anoda!Pembahasan:
- Katoda (reduksi): Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)
- Anoda (oksidasi): 2H₂O(l) → O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e⁻ (karena SO₄²⁻ sulit teroksidasi)
-
Hukum Faraday
Soal:
Arus listrik sebesar 5 ampere dialirkan selama 2 jam ke dalam larutan AgNO₃. Berapakah massa perak (Ag) yang diendapkan di katoda (Ar Ag = 108)?Pembahasan:
- Rumus Faraday: m = (Ar x I x t) / (n x F)
- I = 5 A
- t = 2 jam = 2 x 3600 detik = 7200 s
- n = jumlah elektron yang terlibat dalam reduksi Ag⁺ menjadi Ag = 1
- F = konstanta Faraday = 96500 C/mol
- m = (108 x 5 x 7200) / (1 x 96500) = 40,29 gram
G. Kimia Unsur
-
Sifat-sifat Unsur Golongan Utama
Soal:
Jelaskan perbedaan sifat antara unsur alkali dan alkali tanah!Jawaban:
- Alkali (Golongan IA): Sangat reaktif, reaktivitas meningkat dari atas ke bawah, membentuk ion +1, bereaksi hebat dengan air membentuk basa kuat dan gas hidrogen.
- Alkali Tanah (Golongan IIA): Lebih reaktif daripada logam transisi, reaktivitas meningkat dari atas ke bawah (kecuali Be), membentuk ion +2, bereaksi dengan air (walaupun tidak secepat alkali).
-
Kegunaan Unsur dan Senyawa dalam Kehidupan Sehari-hari
Soal:
Sebutkan beberapa kegunaan unsur nitrogen dan senyawanya!Jawaban:
- Nitrogen (N₂): Pengisi ban kendaraan (mencegah oksidasi), pembuatan amonia (NH₃).
- Amonia (NH₃): Bahan dasar pupuk, bahan peledak.
- Asam Nitrat (HNO₃): Pembuatan pupuk, bahan peledak, pelarut.
-
Pencemaran Lingkungan Akibat Unsur dan Senyawa
Soal:
Jelaskan dampak pencemaran udara oleh gas SO₂ dan NOₓ!Jawaban:
- SO₂ (Sulfur Dioksida): Menyebabkan hujan asam, iritasi saluran pernapasan.
- NOₓ (Nitrogen Oksida): Menyebabkan hujan asam, smog fotokimia, iritasi saluran pernapasan.
H. Kimia Organik
-
Tata Nama Senyawa Organik
Soal:
Berikan nama IUPAC untuk senyawa berikut: CH₃-CH₂-CH(CH₃)-CH₂-CH₃Jawaban:
2-metilpentana -
Gugus Fungsi
Soal:
Sebutkan gugus fungsi yang terdapat pada alkohol, aldehid, dan keton!Jawaban:
- Alkohol: -OH (hidroksil)
- Aldehid: -CHO (karbonil di ujung rantai)
- Keton: -CO- (karbonil di tengah rantai)
-
Reaksi-reaksi pada Senyawa Organik
Soal:
Tuliskan reaksi adisi HBr pada etena (CH₂=CH₂)!Jawaban:
CH₂=CH₂ + HBr → CH₃-CH₂Br (bromoetana)
Artikel ini memberikan contoh-contoh soal UN Kimia SMA yang mencakup berbagai topik penting. Dengan memahami konsep dasar dan berlatih soal-soal ini, siswa diharapkan dapat mempersiapkan diri dengan baik untuk menghadapi ujian.