Soal 6
Reaksi pembakaran gas asetilena menghasilkan energi panas sangat besar sehingga dapat melelehkan logam. Reaksi pembakaran gas asetilena yang benar adalah ....
- \( \mathrm{2CO_2(g) + H_2O(g) \rightarrow C_2H_2(g) + 2O_2(g)} \)
- \( \mathrm{C_2H_2(g) + 2O_2(g) \rightarrow 2CO_2(g) + H_2O(g)} \)
- \( \mathrm{4CO_2(g) + 2H_2O(g) \rightarrow 2C_2H_2(g) + 5O_2(g)} \)
- \( \mathrm{2C_2H_2(g) + 5O_2(g) \rightarrow 4CO_2(g) + 2H_2O(g)} \)
- \( \mathrm{CO_2(g) + H_2O(g) \rightarrow C_2H_2(g) + O_2(g)} \)
Jawaban dan Analisa
Jawaban: D
Pembakaran sempurna hidrokarbon menghasilkan \( \mathrm{CO_2} \) dan \( \mathrm{H_2O} \), sehingga reaksi yang benar harus berbentuk \( \mathrm{C_2H_2 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O} \) dan koefisiennya harus setara.
Menyetarakan:
Atom C: ambil \( \mathrm{2C_2H_2} \) agar C menjadi \( \mathrm{4} \), maka produk \( \mathrm{4CO_2} \).
Atom H: pada \( \mathrm{2C_2H_2} \) ada H \( \mathrm{4} \), maka produk \( \mathrm{2H_2O} \).
Atom O: pada produk ada O \( \mathrm{(4\times2) + (2\times1)=10} \), sehingga pereaksi \( \mathrm{5O_2} \).
Jadi reaksi pembakaran asetilena yang setara adalah \( \mathrm{2C_2H_2(g) + 5O_2(g) \rightarrow 4CO_2(g) + 2H_2O(g)} \).
Soal 7
Amonia dapat dibuat melalui reaksi \( \mathrm{N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g)} \). Jika \( \mathrm{60 \,L} \) gas nitrogen direaksikan dengan \( \mathrm{240 \,L} \) gas hidrogen yang diukur pada suhu dan tekanan yang sama, maka volume gas amonia yang dihasilkan adalah ....
- \( \mathrm{60 \,L} \)
- \( \mathrm{80 \,L} \)
- \( \mathrm{120 \,L} \)
- \( \mathrm{180 \,L} \)
- \( \mathrm{240 \,L} \)
Jawaban dan Analisa
Jawaban: C
Pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas mengikuti perbandingan koefisien reaksi. Dari reaksi \( \mathrm{N_2 : H_2 : NH_3 = 1 : 3 : 2} \).
Untuk \( \mathrm{60 \,L} \) \( \mathrm{N_2} \), volume \( \mathrm{H_2} \) yang dibutuhkan adalah \( \mathrm{3 \times 60 = 180 \,L} \). Karena tersedia \( \mathrm{240 \,L} \) \( \mathrm{H_2} \) (lebih besar dari \( \mathrm{180 \,L} \)), maka \( \mathrm{N_2} \) menjadi pereaksi pembatas.
Jika \( \mathrm{1} \) volume \( \mathrm{N_2} \) menghasilkan \( \mathrm{2} \) volume \( \mathrm{NH_3} \), maka \( \mathrm{60 \,L} \) \( \mathrm{N_2} \) menghasilkan \( \mathrm{2 \times 60 = 120 \,L} \) \( \mathrm{NH_3} \).
Soal 8
Berdasarkan pengujian sampel air limbah diperoleh data sebagai berikut.
| Sampel | Metil Merah \( \mathrm{(trayek \, pH \, 4{,}2 - 6{,}3)} \) \( \mathrm{Merah - Kuning} \) |
Bromtimol Biru \( \mathrm{(trayek \, pH \, 6{,}0 - 7{,}6)} \) \( \mathrm{Kuning - Biru} \) |
Phenolftalein \( \mathrm{(trayek \, pH \, 8{,}3 - 10)} \) \( \mathrm{Tidak \, berwarna - Merah} \) |
|---|---|---|---|
| A | kuning | biru | merah |
| B | kuning | biru | tidak berwarna |
Harga \( \mathrm{pH} \) untuk sampel A dan B berturut-turut adalah ....
- \( \mathrm{pH \le 6{,}3} \) dan \( \mathrm{7{,}6 \le pH \le 8{,}3} \)
- \( \mathrm{7{,}6 \le pH \le 8{,}3} \) dan \( \mathrm{pH \ge 10} \)
- \( \mathrm{7{,}6 \le pH \le 8{,}3} \) dan \( \mathrm{pH \le 10} \)
- \( \mathrm{pH \ge 10} \) dan \( \mathrm{7{,}6 \le pH \le 8{,}3} \)
- \( \mathrm{pH \le 10} \) dan \( \mathrm{7{,}6 \le pH \le 8{,}3} \)
Jawaban dan Analisa
Jawaban: D
Gunakan arti warna tiap indikator.
Sampel A
Metil merah kuning berarti \( \mathrm{pH \gt 6{,}3} \).
Bromtimol biru biru berarti \( \mathrm{pH \gt 7{,}6} \).
Phenolftalein merah menunjukkan larutan sangat basa, yaitu \( \mathrm{pH \gt 10} \).
Gabungan syarat paling kuat: \( \mathrm{pH \gt 10} \).
Sampel B
Metil merah kuning berarti \( \mathrm{pH \gt 6{,}3} \).
Bromtimol biru biru berarti \( \mathrm{pH \gt 7{,}6} \).
Phenolftalein tidak berwarna berarti \( \mathrm{pH \lt 8{,}3} \).
Maka rentangnya: \( \mathrm{7{,}6 \lt pH \lt 8{,}3} \), yang sesuai dengan pilihan \( \mathrm{7{,}6 \le pH \le 8{,}3} \).
Jadi sampel A: \( \mathrm{pH \ge 10} \) dan sampel B: \( \mathrm{7{,}6 \le pH \le 8{,}3} \).
Soal 9
Seorang siswa melakukan titrasi \( \mathrm{25 \,mL} \) larutan \( \mathrm{CH_3COOH} \) \( \mathrm{0{,}1 \,M} \) dengan larutan \( \mathrm{NaOH} \) \( \mathrm{0{,}1 \,M} \). Perubahan volume larutan \( \mathrm{NaOH} \) yang ditambahkan menyebabkan perubahan \( \mathrm{pH} \). Grafik yang dapat dibuat adalah ....
Jawaban dan Analisa
Jawaban: D
Titrasi \( \mathrm{CH_3COOH} \) (asam lemah) oleh \( \mathrm{NaOH} \) (basa kuat) memiliki ciri grafik:
1) \( \mathrm{pH} \) awal asam, tetapi tidak seekstrem asam kuat.
2) Ada daerah penyangga (kenaikan \( \mathrm{pH} \) bertahap).
3) Titik ekivalen terjadi saat mol asam \( \mathrm{=} \) mol basa. Karena konsentrasi sama dan volume asam \( \mathrm{25 \,mL} \), maka titik ekivalen pada volume basa \( \mathrm{25 \,mL} \).
4) Pada titik ekivalen, larutan bersifat basa sehingga \( \mathrm{pH \gt 7} \).
Dari pilihan gambar, grafik yang menunjukkan lonjakan tajam di sekitar \( \mathrm{25 \,mL} \) dan titik ekivalen berada pada \( \mathrm{pH \gt 7} \) adalah Grafik D.
Soal 10
\( \mathrm{pH} \) larutan yang mengandung \( \mathrm{6 \,gram} \) \( \mathrm{CH_3COOH} \) \( \mathrm{(M_r = 60)} \) dan \( \mathrm{0{,}1 \,mol} \) \( \mathrm{CH_3COONa} \) \( \mathrm{(K_a = 1{,}0 \times 10^{-5})} \) adalah ....
- \( \mathrm{1} \)
- \( \mathrm{5} \)
- \( \mathrm{7} \)
- \( \mathrm{9} \)
- \( \mathrm{12} \)
Jawaban dan Analisa
Jawaban: B
Larutan berisi \( \mathrm{CH_3COOH} \) dan \( \mathrm{CH_3COONa} \) adalah larutan penyangga. Hitung mol asam asetat: \( \mathrm{n = \frac{m}{M_r} = \frac{6}{60} = 0{,}1 \,mol} \). Mol garam \( \mathrm{CH_3COONa} \) diberikan \( \mathrm{0{,}1 \,mol} \).
Karena perbandingan mol garam : mol asam \( \mathrm{= 1} \), maka \( \mathrm{pH = pK_a + \log \frac{[garam]}{[asam]} = pK_a + \log 1 = pK_a} \).
Dari \( \mathrm{K_a = 1{,}0 \times 10^{-5}} \), maka \( \mathrm{pK_a = -\log(1{,}0 \times 10^{-5}) = 5} \).
Jadi \( \mathrm{pH} \) larutan adalah \( \mathrm{5} \).