Soal 21
Sistem koloid yang dibuat dengan mendispersikan zat padat ke dalam cairan adalah ....
A. aerosol
B. emulsi
C. buih
D. sol
E. gel
Jawaban dan Analisa
Jawaban: D (sol)
Klasifikasi koloid ditentukan oleh fase terdispersi dan medium pendispersi.
- Sol = padat dalam cairan (contoh: cat, tinta).
- Aerosol = padat/cair dalam gas (contoh: asap/kabut).
- Emulsi = cair dalam cairan (contoh: susu).
- Buih = gas dalam cairan (contoh: busa sabun).
- Gel = cair dalam padat (contoh: agar-agar).
Karena soal menyebut “zat padat ke dalam cairan”, maka jenis koloidnya adalah sol.
Soal 22
Suatu zat non elektrolit sebanyak \( 24 \) gram dilarutkan dalam air hingga volumenya \( 250 \,\text{mL} \) dan mempunyai tekanan osmotik sebesar \( 32{,}8 \,\text{atm} \) pada suhu \( 27^\circ\text{C} \). Jika \( R = 0{,}082 \,\text{L·atm/mol·K} \), massa molekul relatif zat tersebut adalah ....
A. 36
B. 48
C. 72
D. 96
E. 144
Jawaban dan Analisa
Jawaban: C (72)
Zat non elektrolit berarti faktor van’t Hoff \( i = 1 \). Gunakan rumus tekanan osmotik: \( \pi = i M R T \Rightarrow \pi = M R T \).
Suhu: \( T = 27^\circ\text{C} = 300 \,\text{K} \).
Hitung molaritas: \( M = \dfrac{\pi}{RT} = \dfrac{32{,}8}{(0{,}082)(300)} \).
\( (0{,}082)(300) = 24{,}6 \) sehingga \( M = \dfrac{32{,}8}{24{,}6} = 1{,}333\ldots \,\text{mol/L} \).
Volume larutan \( V = 250 \,\text{mL} = 0{,}25 \,\text{L} \), maka mol zat terlarut: \( n = M \cdot V = (1{,}333\ldots)(0{,}25) = 0{,}333\ldots \,\text{mol} \).
Mr (massa molar) \( = \dfrac{m}{n} = \dfrac{24}{0{,}333\ldots} = 72 \,\text{g/mol} \).
Soal 23
Data percobaan penurunan titik beku:
| Larutan | Konsentrasi (molal) | Titik Beku (\( ^\circ\text{C} \)) |
|---|---|---|
| NaCl | \( 0{,}1 \) | \( -0{,}372 \) |
| NaCl | \( 0{,}2 \) | \( -0{,}744 \) |
| CO(NH\(_2\))\(_2\) | \( 0{,}1 \) | \( -0{,}186 \) |
| CO(NH\(_2\))\(_2\) | \( 0{,}2 \) | \( -0{,}372 \) |
| C\(_6\)H\(_{12}\)O\(_6\) | \( 0{,}1 \) | \( -0{,}186 \) |
Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan bahwa penurunan titik beku tergantung pada ....
A. jenis zat terlarut
B. konsentrasi molal larutan
C. jenis pelarut
D. jenis partikel zat terlarut
E. jumlah partikel zat terlarut
Jawaban dan Analisa
Jawaban: E (jumlah partikel zat terlarut)
Penurunan titik beku adalah sifat koligatif, mengikuti: \( \Delta T_f = i \, K_f \, m \).
Dari tabel:
- NaCl \( 0{,}1 \) memberi \( -0{,}372 \), sedangkan urea \( 0{,}1 \) memberi \( -0{,}186 \).
Ini menunjukkan NaCl menghasilkan efek kira-kira dua kali karena terdisosiasi menjadi \( 2 \) ion (nilai \( i \approx 2 \)).
- Urea dan glukosa pada \( 0{,}1 \) sama-sama \( -0{,}186 \) karena keduanya non-elektrolit (nilai \( i = 1 \)).
Jadi yang menentukan bukan “nama zatnya”, melainkan jumlah partikel efektif dalam larutan (ditentukan oleh \( i \) dan \( m \)).
Opsi B (molal) memang berpengaruh, terlihat ketika \( 0{,}1 \to 0{,}2 \) maka titik beku turun dua kali, tetapi data juga menunjukkan bahwa pada molal yang sama (misal \( 0{,}1 \)), hasil bisa berbeda karena jumlah partikel (NaCl vs urea/glukosa). Maka simpulan paling tepat adalah E.
Soal 24
Persamaan reaksi berikut: \( \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + a\,\text{H}^+ + b\,e^- \rightarrow c\,\text{Cr}^{3+} + d\,\text{H}_2\text{O} \) mempunyai harga \( a \), \( b \), \( c \), dan \( d \) berturut-turut adalah ....
A. \( a = 14 \), \( b = 6 \), \( c = 2 \), \( d = 7 \)
B. \( a = 1 \), \( b = 14 \), \( c = 2 \), \( d = 7 \)
C. \( a = 6 \), \( b = 14 \), \( c = 2 \), \( d = 7 \)
D. \( a = 2 \), \( b = 2 \), \( c = 5 \), \( d = 3 \)
E. \( a = 3 \), \( b = 5 \), \( c = 1 \), \( d = 2 \)
Jawaban dan Analisa
Jawaban: A
Ini adalah reaksi reduksi dikromat dalam suasana asam. Langkah penyeimbangan (metode setengah reaksi):
1) Seimbangkan atom Cr: \( \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} \rightarrow 2\,\text{Cr}^{3+} \).
2) Seimbangkan O dengan air: kiri ada \( 7 \) O, maka kanan tambah \( 7\,\text{H}_2\text{O} \): \( \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} \rightarrow 2\,\text{Cr}^{3+} + 7\,\text{H}_2\text{O} \).
3) Seimbangkan H dengan \( \text{H}^+ \): kanan ada H sebanyak \( 14 \), maka kiri tambah \( 14\,\text{H}^+ \): \( \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 14\,\text{H}^+ \rightarrow 2\,\text{Cr}^{3+} + 7\,\text{H}_2\text{O} \).
4) Seimbangkan muatan dengan elektron: Muatan kiri \( = (-2) + 14 = +12 \), muatan kanan \( = 2(+3) = +6 \). Agar sama, tambahkan \( 6\,e^- \) di kiri (menurunkan muatan kiri dari \( +12 \) menjadi \( +6 \)).
Hasil akhir: \( \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 14\,\text{H}^+ + 6\,e^- \rightarrow 2\,\text{Cr}^{3+} + 7\,\text{H}_2\text{O} \).
Jadi \( a = 14 \), \( b = 6 \), \( c = 2 \), \( d = 7 \).
Soal 25
Potensial reduksi dari:
\( \text{Zn}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Zn} \quad E^\circ = -0{,}76 \,\text{volt} \)
\( \text{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Cu} \quad E^\circ = +0{,}34 \,\text{volt} \)
Potensial sel untuk reaksi \( \text{Zn} + \text{Cu}^{2+} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + \text{Cu} \) adalah ....
A. \( -0{,}42 \,\text{volt} \)
B. \( +0{,}42 \,\text{volt} \)
C. \( -1{,}1 \,\text{volt} \)
D. \( -1{,}25 \,\text{volt} \)
E. \( +1{,}1 \,\text{volt} \)
Jawaban dan Analisa
Jawaban: E (\( +1{,}1 \,\text{volt} \))
Reaksi total menunjukkan:
- Zn berubah menjadi \( \text{Zn}^{2+} \) (teroksidasi) \(\Rightarrow\) Zn adalah anode.
- \( \text{Cu}^{2+} \) berubah menjadi Cu (tereduksi) \(\Rightarrow\) Cu adalah katode.
Gunakan rumus: \( E^\circ_{\text{sel}} = E^\circ_{\text{katode}} - E^\circ_{\text{anode}} \).
\( E^\circ_{\text{katode}} = +0{,}34 \) (reduksi \( \text{Cu}^{2+}/\text{Cu} \)).
\( E^\circ_{\text{anode}} = -0{,}76 \) (reduksi \( \text{Zn}^{2+}/\text{Zn} \), tetapi di anode terjadi oksidasi).
Maka: \( E^\circ_{\text{sel}} = 0{,}34 - (-0{,}76) = 1{,}10 \,\text{volt} \).
Jadi potensial selnya adalah \( +1{,}1 \,\text{volt} \).