Pembahasan Soal Kimia KSM Provinsi 2016 Ver-1

(1)

Kompetisi Sains Madrasah 2016 Tingkat Provinsi, Madrasah Aliyah, Kimia

PEMBAHASAN SOAL KIMIA KSM PROVINSI 2016

Oleh Urip Rukim

(www.urip.info)

JENJANG MADRASAH ALIYAH

SELEKSI TINGKAT PROVINSI

KOMPETISI SAINS MADRASAH

(2)

1. Diagram berikut menunjukkan 4 partikel:

Manakah dua diagram yang menunjukkan atom-atom yang merupakan isotop satu sama lain? a) 1 dan 2 b) 1 dan 3 c) 1 dan 4 d) 2 dan 3 e) 2 dan 4 Pembahasan soal #1:

Isotop adalah partikel (unsur) yang memiliki yang memiliki nomor atom sama tetapi nomor massanya berbeda. Dengan kata lain isotop adalah partikel yang memiliki jumlah proton sama, jumlah elektron sama tetapi jumlah netron berbeda.

Nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron. Selisih antara nomor massa dengan nomor atom = jumlah netron.

Dari diagram yang tersedia isotop satu dengan yang lain adalah diagram nomor 2 dan 4. Jawaban e.

2. Manakah di antara pasangan di bawah ini yang benar berkaitan dengan jari-jari spesinya?

a) Fe3+ > Fe2+ b) _Mg2+_{> Ca}2+ c) Na+ > F– d) N3– > F– e) Na+ > Cl– Pembahasan soal #2:

Membandingkan jari-jari ion.

Dalam sistem periodik unsur, bila unsur berada dalam periode yang sama, ion positif suatu unsur yang berada di sebelah kirinya akan memiliki jari-jari yang lebih besar, ion negatif yang seperiode maka ion unsur yang berada di sebelah kanan akan lebih besar.

Dalam sistem periodik unsur, bila unsur berada dalam golongan yang sama, ion positif dan ion negatif suatu unsur yang berada di sebelah bawah akan memiliki jari-jari yang lebih besar.

(3)

a) _Fe3+_{< Fe}2+_{karena pada Fe}3+_{melepaskan 3 elektron sehingga jari-jarinya lebih kecil}

dibanding Fe2+ yang hanya melepaskan 2 elektron.

b)

Mg2+_{< Ca}2+_⟶_{ion unsur segolongan, unsur yang berada di bawah akan memiliki jari-jari ion yang lebih besar.}

c) _Na+_{> F}–_{⟶ Posisi Na memang di periode 3 dan F di periode 2, ketika Na melepaskan 1 elektron maka jumlah kulitnya akan sama}

dengan F tetapi jumlah elektron F– akan lebih banyak dibandingkan protonnya sehingga jari-jarinya lebih besar dibanding Na+

d)

N3–_{> F}–_⟶_{N dan F unsur seperiode N lebih banyak menerima elektron dibanding F maka ini alternatif yang tepat.}

e)

Na+_{> Cl}–_⟶_{unsur seperiode, maka yang bermuatan negatif yang jari-jari ionnya lebih besar.} Jawaban d.

3. Pernyataan yang benar tentang NaCl dan MgO adalah: a) Ikatan kimia kedua senyawa tersebut berbeda

b) Penulisan NaCl dan MgO mencerminkan lambang Lewis c) Jumlah elektron valensi kedua molekul sama

d) Konfigurasi elektron tiap atom yang terlibat dalam kedua molekul setelah berikatan mengikuti konfigurasi elektron gas mulia

e) Zat pembentuknya, kedua molekul akan menyerap energi Pembahasan soal #3:

 Pertama yang perlu dipahami adalah pemakaian kata molekul. NaCl dan MgO keduanya bukanlah molekul. Senyawa ion tidak terbentuk dari molekul-molekul. Ia membentuk kisi kristal yang besar yang terdiri dari ion positif dan negatif. Namun andai maksud pembuat soal mengartikan NaCl dan MgO sebagai molekul tentu saja alternatif jawaban ada yang benar, yaitu c dan d.

 Kedua senyawa memiliki jenis ikatan kimia yang sama (tidak berbeda) yaitu berikatan ion. Penulisan NaCl dan MgO tidak mencerminkan lambang Lewis yang biasa dilengkapi dengan jumlah elektron dengan tanda tertentu.

 NaCl jumlah elektron valensinya 8 (1 pada Na dan 7 pada Cl) demikian juga dalam MgO juga 8 (2 pada Mg dan 6 pada O) tapi NaCl bukanlah molekul.

 Setelah berikatan konfigurasi elektron tiap atom akan mengikuti konfigurasi elektron gas mulia. Na : 2-8, Cl : 2-8-8, Mg : 2-8, O : 2-8, tetapi keduanya bukanlah molekul.

 Ketika pembentukan (???molekul???) ion maka energi akan dihasilkan bukan menyerap energi.

Jawaban tidak tersedia jawaban yang tepat.

(4)

4. Seorang siswa menyelidiki laju reaksi antara magnesium dan asam sulfat berlebih. Volume hidrogen yang dilepaskan dalam reaksi diukur dari waktu ke waktu. Grafik berikut

menunjukkan hasil dari dua percobaan, R dan S.

Perubahan kondisi manakah yang dapat menyebabkan perbedaan antara R dan S? a) Katalis ditambahkan di S

b) Asam lebih dipekatkan di R daripada di S

c) Serbuk magnesium yang digunakan kurang halus di R daripada di S d) Temperatur di R lebih rendah daripada di S

e) Percobaan R dan S masing-masing dilakukan dengan tiga kali pengulangan pada tekanan tetap. Pembahasan soal #4:

Dilihat dari grafik tampak bahwa R lebih cepat membentuk gas hidrogen untuk volume yang sama.

tR ts

Dari alternatif jawaban yang tepat adalah b, asam lebih dipekatkan di R daripada di S sehingga reaksi R berlangsung lebih cepat untuk menghasilkan volume gas hidrogen yang sama. Bila katalis ditambahkan di S tentu S mestinya dapat berlangsung lebih cepat dibanding R. Demikian pula bila serbuk Mg lebih halus di S. Bila temperatur di R dibuat lebih rendah umumnya reaksi akan berlangsung lebih lambat. Pernyataan e tidak dapat dijadikan patokan.

(5)

5. Untuk reaksi R + S ⟶ RS diperoleh data sebagai berikut:

i) Jika konsentrasi R dinaikkan dua kali pada konsentrasi S tetap, laju reaksi menjadi dua kali lebih besar

ii) Jika konsentrasi R dan S masing-masing dinaikkan dua kali, laju reaksi menjadi delapan kali lebih besar.

Persamaan laju reaksi yang tepat untuk reaksi di atas adalah

a) k[R]2 [S]2 b) k[R]2 [S] c) k[R] [S] d) _{k[R] [S]}2 e) k[R] [S]3 Pembahasan soal #5: Terjemahan dari pernyataan:

Data [R] [S] v (laju reaksi)

1 a a b

2 2a a 2b

3 2a 2a 8b

Penentuan orde reaksi terhadap R

Gunakan data 2 dan 1 (karena konsentrasi S tetap/sama) (2a/a)x = 2b/b ⟶ 2x = 2 ⟶ x = 1

Penentuan orde reaksi terhadap S

Gunakan data 3 dan 2 (karena konsentrasi R tetap/sama) (2a/a)z = 8b/2b ⟶ 2z = 4 ⟶ z = 2

Jadi persamaan laju reaksi : v = k [R][S]2

Jawaban d.

(6)

6. Laju reaksi awal antara aseton dan Br2 yang berlangsung dalam suasana asam, tertera pada tabel di bawah ini.

Perc. CH3COCH3 (M) Br2 (M) H+ (M) Laju awal (M det–1)

1 0,500 0,005 0,200 4,5 × 10–6

2 1,000 0,005 0,200 9,0 × 10–6

3 1,000 0,005 0,400 18 × 10–6

4 0,500 0,010 0,200 4,5 × 10–6

5 0,500 0,020 0,200 4,5 × 10–6

Berapakah nilai konstanta laju reaksinya?

a) 4,5 × 10–5 M det–1 b) 4,5 × 10–5 M–1 det–1 c) 4,5 × 10–6 M det–1 d) 4,5 × 10–6 M–1 det–1 e) 9,0 × 10–3 M–2 det–1 Pembahasan soal #6:

Penentuan orde reaksi terhadap CH3COCH3

Gunakan data 2 dan 1 (karena konsentrasi Br2 dan H+ tetap/sama) (1/0,5)x = 9 / 4,5 ⟶ 2x = 2 ⟶ x = 1 Penentuan orde reaksi terhadap Br2

Gunakan data 5 dan 4 (karena konsentrasi CH3COCH3 dan H+ tetap/sama) (0,02/0,01)y = 4,5/4,5 ⟶ 2y = 1 ⟶ y = 0 Penentuan orde reaksi terhadap H+

Gunakan data 3 dan 2 (karena konsentrasi CH3COCH3 dan Br2 tetap/sama) (0,4/0,2)z = 18/9 ⟶ 2z = 2 ⟶ z = 1 Jadi persamaan laju reaksi : v = k [CH3COCH3][H+]

Penentuan nilai k dapat menggunakan salah satu data percobaan, di sini digunakan data ke-2. 9 × 10–6_{M det}–1_{= k × 1 M × 0,2 M}_⟶_{k = (9 × 10}–6_{M det}–1_{) : 0,2 M}2_{= 4,5 × 10}–5_M–1

det–1

Jawaban b.

7. Berikut ini adalah beberapa sifat koloid:

(i) Dialisis (ii) Gerak Brown (iii) Koagulasi (iv) Efek Tyndall (v) Elektroforesis

Aspek sifat koloid pada proses pengolahan air untuk memperoleh air bersih adalah : a) i b) ii c) iii d) iv e) v Pembahasan soal #7: Jelas C Jawaban c.

(7)

Kompetisi Sains Madrasah 2016 Tingkat Provinsi, Madrasah Aliyah, Kimia 8. Perhatikan penerapan sifat koloid berikut:

i) Penyaringan asap pabrik dengan alat Cotrel ii) Pemutihan gula dengan karbon aktif

iii) Penjernihan air dengan tawas iv) Sorot lampu di malam hari berkabut v) Cuci darah pada penderita ginjal Sifat adsorbsi ditunjukkan pada nomor

a) i dan ii d) iii dan v

b) ii dan iii e) iv dan v

c) ii dan iv Pembahasan soal #8:

i) Penyaringan asap pabrik dengan alat Cotrel ⟶ penerapan koagulasi ii) Pemutihan gula dengan karbon aktif ⟶ penerapan adsorbsi iii) Penjernihan air dengan tawas ⟶ penerapan adsorbsi iv) Sorot lampu di malam hari berkabut ⟶ contoh efek Tyndall v) Cuci darah pada penderita ginjal ⟶ penerapan dialisis

Jawaban b.

9. Untuk reaksi kesetimbangan N_{mol/L . Tentukan} 2(g) + 3H2(g)⇌ 2NH3(g) pada suhu 127 oC, dalam kondisi setimbang konsentrasi [N2] = 8,5 × 10–1 mol/L, [H2] = 3,1 × 10–3 mol/L , [NH3] = 3,1 × 10–2

nilai konstanta kesetimbangan (Kc).

a) 11,765 (d) 75902 b) 37951 (e) 35,294 c) 23,529 Pembahasan soal #9: Reaksi kesetimbangan: N2(g) + 3H2(g)⇌ 2NH3(g) [ ] 2 (3,1 −2 ) 2 ×10 Kc = 3 = = 37951 [ ][ ] 3 −1 −3 3 8,5 ×10 . (3,1 ×10 ) 2 2 Jawaban b.

10. Bila pada suhu dan tekanan yang sama, kesetimbangan dalam soal nomor 9 diganggu dengan menambahkan sejumlah NH3 sehingga campuran gas tidak lagi berada pada posisi kesetimbangan,

tentukan apakah yang terjadi pada kesetimbangan tersebut. a) Tidak terjadi apa-apa

b) Kesetimbangan bergeser ke kanan, semakin banyak NH3 yang terbentuk

c) Kesetimbangan bergeser ke kiri, semakin banyak N2 yang terbentuk

d) Nilai konstanta kesetimbangan akan turun e) Nilai konstanta kesetimbangan akan naik Pembahasan soal #10:

Reaksi kesetimbangan: N2(g) + 3H2(g)⇌ 2NH3(g)

Bila NH3 ditambahkan maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri (pereaksi) sehingga jumlah N2

dan H2 berkemungkinan akan semakin banyak terbentuk dan NH3 akan semakin berkurang.

Jawaban c.

(8)

11. Seorang siswa melarutkan 2,00 gram kristal NaOH (s) ke dalam 250 mL air. Tentukan pH larutan. a) pH = 7,00 b) pH = 13,30 c) pH = 1,50 d) pH = 12,50 e) pH = 0,70 Pembahasan soal #11:

2,00 gram NaOH = 2,00 gram : 40 gram/mol = 0,05 mol

Konsentrasi NaOH ⟶ [NaOH] = 0,05 mol NaOH : 0,25 L air = 0,2 mol/L [OH–_{] = [NaOH]}_⟶_[OH–_{] = 0,2 mol/L}

pH larutan NaOH = 14 + log [OH–] = 14 + log 0,2 = 14 – 0,70 = 13,30 Jawaban b.

12. Bila ke dalam larutan yang mengandung 0,1 mol/L NaOH dalam 250 mL air, kemudian

ditambahkan 250 mL larutan HCl yang memiliki pH 2,00 sehingga total volume larutan menjadi 500 mL, tentukan pH akhir dari campuran ini.

a) pH = 4,00 b) pH = 3,45 c) pH = 11,55 d) pH = 10 e) pH = 12,65 Pembahasan soal #12:

Ini adalah soal reaksi penetralan, reaksi larutan asam dengan larutan basa. NaOH + HCl ⟶ NaCl + H2O

Perbandingan mol zat-zat dalam reaksi adalah 1 : 1 : 1 : 1 Keadaan awal:

Jumlah mol NaOH = 0,1 mol/L × 0,25 L = 0,025 mol pH HCl = 2 ⟶ [H+] = 10–2 mol/L maka [HCl] = 10–2 mol/L juga atau 0,01 mol/L

Jumlah mol HCl = 0,01 mol/L × 0,25 L = 0,0025 mol Volume campuran = 0,25 L + 0,25 L = 0,50 L

NaOH + HCl ⟶ NaCl + H2O

0,025 mol 0,0025 mol - mula-mula

-0,0025 mol -0,0025 mol +0,0025 mol bereaksi

0,0225 mol 0 +0,0025 mol akhir (campuran)

Pada campuran yang tersisa adalah NaOH [NaOH] = 0,0225 mol : 0,50 L = 0,045 mol/L [OH–] = 0,045 mol/L

pH campuran = 14 + log [OH–] = 14 + log 0,045 = 14 – 1,35 = 12,65 Jawaban e.

(9)

13. Sebanyak 250 mL asam lemah HOCl yang memiliki nilai konstanta Ka = 3,5 × 10–8 terurai menurut reaksi kesetimbangan berikut: HOCl ⇌ H+ + OCl–_{. Bila konsentrasi awal dari HOCl adalah 1 mol/L, tentukan pH dari larutan ini.}

a) pH = 7,00 b) pH = 4,55 c) pH = 3,73 d) pH = 10 e) pH = 9,35 Pembahasan soal #13: [H+] = √([HOCl].Ka ) = √(1 × 3,5 ×10–8) = 1,95 × 10–4 mol/L pH = -log (1,95 × 10–4) = 4 – 0,29 = 3,71 ⟶ alternatif yang paling mendekati adalah c.

Jawaban c.

14. Ketika kristal padatan NaOH (s) dilarutkan di air, dan terurai atau terionisasi di air menjadi Na+ (aq) dan OH– (aq), proses ini melepaskan panas sebesar 44,51 kJ/mol (NaOH). Bila 100 gram kristal NaOH ini dilarutkan di air, maka kalor yang dilepaskan adalah:

a) 55,64 kJ b) 111,28 kJ c) 89,02 kJ d) 178,04 kJ e) 133,53 kJ Pembahasan soal #14:

NaOH ⟶ Na+_{+ OH}– ∆Hpelarutan = + 44,51 kJ/mol Jumlah mol zat = massa zat : massa molar zat

100 gram NaOH = 100 gram : 40 gram/mol = 2,50 mol

∆Hpelarutan NaOH sebanyak 2,50 mol = 2,50 × +44,51 kJ/mol = 111,275 ~ 111,28 kJ

Jawaban b.

15. Hitung entalpi dari reaksi (∆HR) berikut 2NO2(g)⟶ 2NO(g) + O2(g) dengan menggunakan data entalpi reaksi sebagai berikut.

i) N2(g)+ 2O2(g) ⟶ 2NO2(g) ∆HR = +68 kJ ii) N2(g) + O2(g) ⟶ 2NO(g) ∆HR = +180 kJ a) +112 kJ b) -112 kJ c) +248 kJ d) -248 kJ

e) Data tidak mencukupi Pembahasan soal #15:

Dengan menggunakan data yang tersedia, sesuaikan (atur dengan menukar posisi misal reaktan menjadi produk dan produk menjadi reaktan, tanda + pada ∆H diubah menjadi – ) agar gas-gas pada data itu bersesuaian dengan reaksi yang diberikan. NO2 harus diletakkan di sisi

kiri tanda panah, NO dan O2 diletakkan sebelah kanan tanda panah. Ketika dijumlahkan

hasilnya harus sama dengan reaksi yang diminta untuk dihitung. 2NO2(g)⟶ N2 (g) +2O2(g) ∆HR = –68 kJ

N2(g) +O2(g) ⟶2NO(g) ∆HR = +180 kJ

+

2NO2(g)⟶ 2NO(g) + O2(g) ∆HR = +112 kJ

Jawaban a.

(10)

16. Manakah proses yang bersifat endotermik:

a) Pembakaran bensin di dalam mesin mobil b) Proses sublimasi CO2(s)⟶ CO2(g)

c) Pembekuan air H2O(l)⟶ H2O(s) d) Pengembunan air menjadi hujan di awan H2O(g)⟶ H2O(l)

e) Penggunaan molekul glukosa dalam tubuh manusia untuk memperoleh energi

Pembahasan soal #16:

Proses atau reaksi endotermik adalah reaksi kimia yang dapat berlangsung namun membutuhkan energi/kalor/panas.

Pembakaran bensin dalam mesin mobil ⟶ eksotermik Proses sublimasi CO2⟶ endotermik

Pembekuan air ⟶ eksotermik Pengembunan air ⟶ eksotermik

Glukosa untuk memperoleh energi ⟶ eksotermik

Jawaban b.

17. Untuk reaksi 2A + B ⟶ A2B, bila pada saat awal ditambahkan sejumlah 1 mol A dan 1 mol B, dan 0 mol A2B, tentukan jumlah mol masing-masing ketika reaksi selesai.

a) 0,5 mol A, 0 mol M B dan 1 mol A2B

b) 0 mol A, 0,5 mol M B dan 0,5 mol A2B

c) 0,5 mol A, 0,5 mol M B dan 0,5 mol A2B

d) 0 mol A, 0 mol M B dan 2 mol A2B

e) 0,5 mol A, 0,5 mol M B dan 1 mol A2B

Ini adalah soal yang terkait dengan pereaksi pembatas.

2A + B ⟶ A2B

1 mol 1 mol 0 mol awal reaksi

-1 mol -0,5 mol +0,5 mol saat bereaksi

0 mol 0,5 mol 0,5 mol akhir reaksi (selesai)

Jadi pada saat reaksi selesai akan terdapat 0 mol zat A, 0,5 mol zat B dan 0,5 mol zat A2B

Jawaban b.

(11)

Kompetisi Sains Madrasah 2016 Tingkat Provinsi, Madrasah Aliyah, Kimia 18. Struktur Lewis yang tepat untuk NO2 adalah:

Sebisa mungkin dalam struktur Lewis atom N dan O masing-masing pada N2O harus mengikuti

kaidah oktet, di sekitar atom harus terdapat 8 elektron. Pada setiap garis ikatan itu setara dengan 2 elektron atau sepasang elektron). Tanda titik hitam itu menggambarkan elektron.

Di antara alternatif yang semua atom yang memenuhi syarat kaidah oktet adalah pada alternatif b. Jawaban b.

19. Ada berapa banyak ikatan sigma dan pi pada senyawa berikut ini?

a) 5 ikatan sigma dan 2 ikatan pi b) 5 ikatan sigma dan 3 ikatan pi c) 5 ikatan sigma dan 5 ikatan pi d) 7 ikatan sigma dan 2 ikatan pi e) 7 ikatan sigma dan 3 ikatan pi Pembahasan soal #19:

Pada ikatan tunggal hanya terdiri ikatan sigma pada ikatan dobel terdiri 1 ikatan sigma dan 1 ikatan pi, pada ikatan tripel terdiri 1 ikatan sigma dan 2 ikatan pi. Bila dituliskan semua ikatan yang ada pada senyawa tersebut akan menjadi seperti gambar berikut.

Total terdapat 7 ikatan sigma (pada gambar ditunjukkan dengan tanda panah merah) dan 3 ikatan pi (pada gambar ditunjukkan dengan tanda panah hijau)

(12)

20. Senyawa dengan rumus C7H12 dapat berupa: a) Metil sikloheksana b) 1-etil-1,3-siklopentadiena c) 1-metil-1,3-sikloheksadiena d) 2-metil-1-heksena e) 1,3-heptadiena Pembahasan soal #20:

C7H12 secara umum rumus kimianya adalah CnH2n-2 ini adalah rumus umum alkuna atau alkadiena.

Dari alternatif yang disediakan yang mungkin adalah hanya golongan alkadiena. CH2=CH–

CH=CH–CH2–CH2–CH3 1,3-heptadiena

Jawaban e.

21. Pada reaksi manakah nitrogen mengalami reduksi?

a) _{2NO + O2}⟶ 2NO2

b) 4NH3 + 5O2 ⟶ 4NO + 6H2O

c) Cu2+_{+ 2NO}2 + 2H2O ⟶ Cu + 4 H+_{+ 2NO}3–

d) 4Zn + 10H+ + NO3–⟶ 4Zn2+ + NH4+ + 3H2O

e) 2HNO2 + O2 ⟶ 2HNO3

Ciri kasad mata untuk mengetahui apakah suatu atom reduksi atau oksidasi dapat dilihat dari jumlah oksigen yang terikat apakah semakin sedikit atau semakin banyak. Bila semakin sedikit artinya unsur tersebut mengalami reduksi sebaliknya bila semakin banyak berarti ia

mengalami oksidasi.

Pada alternatif yang disediakan N yang mengalami reduksi adalah: 4Zn + 10H+_{+ NO}₃–_⟶_4Zn2+_{+ NH}₄+_{+ 3H}₂_O

Di sisi kiri N mengikat 3 O, di sebelah kanan N tidak lagi mengikat O tetapi mengikat H. Jawaban d.

22. a)Kesetimbangan setengah reaksi: ClCl2 + 3H2O ⟶ ClO3– + 6H+ + 5e– 2 ⟶ ClO3– adalah:

b) Cl2 + 3H2O ⟶ 2ClO3– + 6H+ + 4e– c) Cl2 + 6H2O + 2e–⟶ 2ClO3– + 6H2 d) Cl2 + 6H2O ⟶ 2ClO3– + 12H+ + 10e– e) Cl2 + 3H2O ⟶ 2ClO3– + 6H+ + 6e–

Kesetimbangan yang dimaksud di sini adalah reaksi setara. Atom Cl pada kedua ruas harus disetarakan lebih dahulu Cl2 ⟶ 2ClO3–

Setarakan jumlah atom O dengan menambahkan H2O ,

Cl2 + 6H2O ⟶ 2ClO3–

Setarakan jumlah H dengan menambahkan ion H+ di ruas yang kekurangan H. Cl2 + 6H2O ⟶ 2ClO3– + 12H+

Setarakan muatan dengan menambahkan elektron pada ruas yang lebih positif. Cl2 + 6H2O ⟶ 2ClO3– + 12H+ + 10e–

+ 6H2O ⟶ 2ClO3– + 12H+_{+ 10e}–

Maka dari alternatif yang disediakan yang tepat adalah Cl2

Jawaban d.

(13)

23. Pada sel elektrokimia di atas, elektron mengalir dari: (E0 Zn2+ | Zn = –0,76 V dan E0 Pb2+ |Pb = – 0,13 V)

a) seng ke timbal dan massa seng meningkat b) seng ke timbal dan massa timbal meningkat c) timbal ke seng dan massa seng meningkat d) timbal ke seng dan massa timbal meningkat e) timbal ke seng dan massa seng tetap

Pada sel elektrokimia elektron akan mengalir dari anoda (tempat terjadinya reaksi oksidasi, melepaskan elektron) menuju katoda (tempat terjadinya reaksi reduksi, menerima elektron). Potensial reduksi Zn lebih negatif (yang lebih mudah mengalami oksidasi) dibanding Pb (yang lebih mudah mengalami reduksi).

Reaksi:

Zn ⟶ Zn2+_{+ 2e}–_E0_{= +0,76 volt Pb}2+_{+ 2e}–_⟶_Pb_E0_{= –0,13 volt}

Karena Zn mengalami oksidasi Zn2+ maka massa Zn akan berkurang, sedang Pb2+ akan mengendap menjadi Pb karena mengalami reduksi. Zn bertindak sebagai anoda dan Pb bertindak sebagai katoda. Elektron akan mengalir dari Zn menuju Pb.

(14)

Pernyataan untuk soal nomor 24 dan 25

Arus sebesar 9,65 A dialirkan pada larutan CuSO4 selama 3 menit 20 detik. Endapan akan terbentuk

pada katoda dan gelembung terbentuk pada anoda. 24. Berapakah massa tembaga yang diperoleh?

a) 1,27100 gram b) 0,31775 gram c) 0,63550 gram d) 0,95325 gram e) 1,58875 gram Pembahasan soal #24: Reaksi elektrolisis CuSO4

Ion yang mengalami reduksi adalah Cu2+ menjadi Cu yang mengendap. Ion SO42– tidak dapat mengalami oksidasi sehingga yang teroksidasi adalah

H2O. Reaksi selengkapnya:

Katoda: Cu2+ + 2e– ⟶ Cu Anoda: 2H2O ⟶ O2 + 4H+ + 4e–

2Cu2+_{+ 2H}2O ⟶ 2Cu + O2 + 4H+

Untuk menghitung massa Cu (tembaga) yang mengendap dapat menggunakan rumus: W = (e.i.t)/96500

e Cu = 63,55/2; i = 9,56 A ; t = 200 detik

W = (63,55/2 × 9,56 × 200)/96500 = 0,63550 gram Jawaban c.

25. Berapakah massa oksigen yang diperoleh? a) 0,32 gram b) 0,16 gram c) 0,08 gram d) 0,24 gram e) 0,40 gram Pembahasan soal #25:

Reaksi total: 2Cu2+ + 2H2O ⟶ 2Cu + O2 + 4H+

Jumlah mol O2 setara dengan ½ mol Cu.

Jumlah mol Cu = 0,63550 gram : 63,55 gram/mol = 0,01 mol Jumlah mol O2 = ½ × jumlah mol Cu = ½ × 0,01 mol = 0,005 mol

Massa 0,005 mol O2 = 0,005 mol × 32 gram/mol = 0,16 gram

Jawaban b.