UASKD23 Page 1 SOAL LATIHAN UAS KD2 I. Pilih Jawaban yang paling Tepat , masing masing 3 poin untuk jawaban yang benar, pinalti 1 poin untuk jawaban yang salah 1. Grafik berikut ini, manakah yang menjelaskan hubungan antara [H 3 O] + dan pH dalam larutan? Jawab: D 2. Bila sejumlah NH 4 Cl (s) ditambahkan kedalam larutan aqueous NH 3 (aq): A. pH larutan naik B. pH larutan turun. C. pH tidak akan berubah. D. larutan tidak mempunyai pH. E. Semua pernyataan (A,B,C dan D) SALAH UNIVERSITAS INDONESIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM Departemen Kimia FMIPA Kampus Baru Depok, 16424 Telp (021) 7270027, 788 49005, Fax: 7863432
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
UASKD23
I. Pilih Jawyang ben
1. Grafik bdalam la
Jawab
2. Bila seju
A. pH
B. pH
C. pH
D. lar
E. Se
UNIVERSITAS INDONESIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMDepartemen Kimia FMIPAKampus Baru Depok, 16424 Telp (021) 7270027, 788 49005, Fax: 7863432
Page 1
SOAL LATIHAN UAS KD2
aban yang paling Tepat , masing masing 3 poin untuk jawabanar, pinalti 1 poin untuk jawaban yang salah
erikut ini, manakah yang menjelaskan hubungan antara [H3O]+ dan pHrutan?
: D
mlah NH4Cl (s) ditambahkan kedalam larutan aqueous NH3 (aq):
larutan naik
larutan turun.
tidak akan berubah.
utan tidak mempunyai pH.
mua pernyataan (A,B,C dan D) SALAH
UASKD23 Page 2
3. Berikut ini, semuanya membentuk buffer. Manakah yang kapasitas buffernyapaling kecil:
A. 0,01 M asam asetat / 0,01 M Natrium asetat
B. 0,1 M asam asetat / 0,1 M Natrium asetat
C. 1,0 M asam asetat / 1,0 M Natrium asetat
D. Semua mempunyai kapasitas buffer yang sama
E. Bukan jawaban A, B, C, D atau D
4. Dalam titrasi asam/basa, perubahan pH terbesar biasanya terjadi pada:
A. Awal titrasi.
B. Dalam daerah buffer.
C. mendekati titik ekivalen.
D. sesudah titik ekivalen.
E. Semua pernyataan (A, B, C, D) benar
5. Bila fenol merah digunakan sebagai indikator dalam titrasi larutan HCl denganlarutan NaOH, indikator cenderung berubah warna dari kuning menjadimerah pada titik akhir titrasi. Perubahan warna ini terjadi dengan tiba-tibakarena:
A. Fenol merah adalah suatu asam kuat yang mampu dissosiasi cepat.
B. Larutan yang sedang dititrasi cenderung perubahan pH yang besarmendekati titik akhir titrasi
C. Fenol merah cenderung reaksi irreversibel dalam larutan basa
D. Fenol merah adalah asam lemah yang berwarna merah dan basakonyugasinya berwarna kuning.
E. Fenol merah terlibat dalam langkah-penentu laju reaksi antara H3O+
dan OH-
6. Perhatikan reaksi redoks berikut ini:
I2 + 2S2O3-2 S4O6
-2 +2I-
Dalam titrasi, sebanyak 40 mL larutan membutuhkan 4,0x 10-3 mol I2 untukbereaksi sempurna. Berapa konsentrasi larutan Na2S2O3 ?
A. 0,10B. 0,16C. 0,20D. 0,32E. 0,40
UASKD23 Page 3
7. Berikut ini adalah larutan garam 1 molar:i. Zn(NO3)2
ii. KBr
iii. Na2HPO4
iv. KNO2
Dari pernyataan berikut ini manakah yang benar.
A. Semua larutan garam tersebut bersifat netralB. Larutan i, iii, dan iv bersifat basa, sedangkan larutan ii bersifat netralC. Larutan i bersifat asam; larutan ii bersifat netral; larutan iii, dan iv bersifat
basa.D. Larutan i dan ii bersifat netral, sedangkan larutan iii dan iv bersifat basaE. Larutan i dan ii bersifat netral, sedangkan larutan iii, iv dan v bersifat
padat(ii) Kedalam larutan NaC2H3O2 (Ka HC2H3O2 = 1,8x10-5), dialirkan gas
HCl
Setelah penambahan, apakah pH larutan akan bertambah, berkurang atau
tetap sama.
A. (i) berkurang ; (ii) bertambah
B. (i) bertambah; (ii) bertambah
C.(i) berkurang; (ii) berkurang
D.(i) bertambah, (ii) berkurang
E. (i) bertambah, (ii) tetap sama.
9. Berikut ini, persamaan manakah yang menyatakan konstanta hasil kalikelarutan, Ksp,untuk reaksi berikut ini:
(NH4)3PO4 (s) 3 NH4+(aq) + PO4
3-(aq)
A.])[(
][][
434
3
43
4
PONH
PONHK sp
D.][][
13
43
4
PONHK sp
B. ][][3
43
4
PONHKsp E. Semua pernyataan salah
C.][][
])[(3
43
4
434
PONH
PONHK sp
UASKD23 Page 4
10. Dalam larutan jenuh nickel karbonat, NiCO3 , mengandung 0,090 g dalam 2,0 Llarutan. Berapakah nilai Ksp untuk NiCO3 .
A. 7,58 x 10-4
B. 3,79 x10-4
C. 5,74 x 10-7
D. 1,44 x 10-7
E. 2,87 x 10-8
11. Indium sulfida, In2S3 (325,8 g/mole) adalah suatu garam yang sukar larut.Dalam 20 L larutan jenuhnya, ternyata larutan tersebut mengandung hanya 34Picogram In2S3. Tentukan berapa Ksp untuk In2S3. (pico = 10-12!]
A. 1,1 x 10-75
B. 4,2 x 10-70
C. 3,2 x 10-68
D. 2,4 x10-60
E. 5,2 x 10-56
12. Kolam renang umum sering diklorinasi untuk membunuh bakteri. Sebagaialternatif untuk klorinasi, ion perak dapat dipakai dalam konsentrasi dari tidaklebih dari 10-6 mol L-1 dan tidak kurang dari 10-7 mol L-1. Semua larutan garamsenyawa berikut ini adalah larutan jenuh. Diantara larutan tersebut, manakahlarutan yang dapat mengkasilkan konsentrasi ion perak yang dibutuhkan?
Senyawa hasil kali kelarutan (Ksp)
A. AgBr 5 x 10-13 mol2 L-2
B. AgCl 2 x 10-10 mol2 L-2
C. AgIO3 2 x 10-8 mol2 L-2
D. Ag2CO3 5 x 10-12 mol2 L-2
E. Ag2SO4 2 x 10-5 mol2 L-2
13. Berikut ini, manakah anion asamnya (basa konyugasinya) memberikan sifatbasa yang paling kuat?
A. HSO4-
B. Cl-
C. C2H3O2- (ion asetat)
D. NO3-
E. Semuanya adalah basa konyugasi dari asam kuat dan mempunyaikekuatan yang sama
UASKD23 Page 5
14. Berikut ini, manakah pasangan yang mengandung oksida basa, oksida asam danoksida amfoter?
A. Al2O3 SiO2 P4O10
B. MgO Al2O3 P4O10
C. MgO P4O10 SO3
D. Na2O MgO Al2O3
E. Na2O MgO SO3
15. Seiring dengan bertambahnya atom oksigen dalam setiap deret asam yangmengandung oksigen , seperti HXO, HXO2, HXO3, dan seterusnya, berikut inimanakah aturan umum yang benar?
A. Variasi kekuatan asam tidak dapat diramalkan.
B. Kekuatan asam semakin menurun
C. Kekuatan asam seiring dengan meningkatnya elektronegatifitas X.
D. Kekuatan asam menurun seiring dengan menurunnyaelektronegatifitas X.
E. Kekuatan asam semakin meningkat.
16. Berikut ini adalah Kurva titrasi asam lemah dengan basa kuat:
Titik mana yang menunjukkan bahwa larutan bersifat buffer?
A. B. C. D. E.
17. Larutan ion oksalat (Ion etandioat), C2O42-, dioksidasi dalam suasana asam
oleh kalium manganat(VII) menurut persamaan berikut:2MnO4
-(aq) + 5C2O4
2-(aq) 2Mn2+(aq) + 10CO2(g) + 8H2O(l)
Berapa volume larutan 0,020 mol/L kalium manganat(VII) yang dibutuhkan untuk
21.Larutan yang mengandung 1 mole per liter Cu(NO3)2, AgNO3, Hg2(NO3)2 danMg(NO3)2 dielektrolisis dengan menggunakan elektroda inert.Potensial reduksi elektroda standard Standard (volt) adalah:
Ag+| Ag = 0, 80Hg2
2+ |Hg = 0,79Cu2+|Cu = 0,34Mg2+|Mg = -2,37
Dengan meningkatkan potensial elektrolisis secara bertahap, urutanpengendapan (deposisi) logam logam tersebut pada katoda adalah:
A. Ag,Hg,Cu, MgB. Mg,Cu,Hg,AgC. Ag,Hg, CuD. Cu,Hg, Ag
UASKD23 Page 7
E. Ag,Cu,Hg, Mg
22.Diketahui: Fe2+ + 2e-Fe(s) Eo= -0,44 volt ;Ag+ + e- Ag(s) Eo=0,80 volt
Berapa perubahan energi bebas standard (G°) untuk reaksi dibawahini :
Yang berlangsung pada 25°C , dimana nilai S0 = 16,1 J/K.Berikut ini, pernyataan manakah yang menjelaskan reaksi tersebut ?
A. Tidak cukup Informasi untuk memperkirakan rentang temperaturspontanitas
B. Spontan pada temperatur relatif rendahC. Spontan pada temperatur relatif tinggiD. Spontan pada semua temperaturE. Nonspontan pada semua temperatur
UASKD23 Page 8
26.Pada temperatur 25°C suatu reaksi mempunyai nilai H = 128,9 kJ dan G =33,5 kJ. Diatas temperatur berapa reaksi ini akan berlangsung spontan?
A. 403 KB. 332 KC. 530 KD. 298 KE. 1150 K
27. Berikut ini, manakah proses yang hanya disertai dengan peningkatan entropi?I. Air mendididihII. Air membekuIII. N2(g) + 3H2(g) →2NH3(g)IV. Br2(l) →Br2(g)
A. I dan IIB. II, III, dan IVC. I dan IVD. III dan IVE. tidak ada kombinasi yang cocok
28.Reaksi dibawah ini pada 25 oC dimana nilai So = 16,1 J/K.CH4(g) + N2(g) + 163,8 kJ → HCN(g) + NH3(g)
+ΔH
Dibawah ini, manakah yang menjelaskan mengenai reaksi tersebut?
A. Tidak cukup informasi untuk meramalkan rentang temperatur reaksi yangspontan.
B. Reaksi spontan hanya pada temperatur rendah.C. Reaksi spontan hanya pada temperatur yang relatif tinggiD. Spontan pada semua temperaturE. Non-spontan pada semua temperatur.
UASKD23 Page 9
][
][][ 3
KonjugasiBasa
AsamaKOH
II. Essay
Soal 1. [18 poin]
Dalam suatu wadah berisi larutan asam lemah HX 0,1M sebanyak 250 mL dengan
tetapan kesetimbangan asam Ka = 1 x 10-5.
a. Berapa pH larutan asam lemah HX tersebut? [3]
Jawab:
Konsentrasi [H+] = √(10-1*10-5) = 10-3, jadi pH = 3
b. Hitung volume air (mL) yang harus ditambahkan ke dalam wadah tersebutagar pH larutan meningkat sebesar 0,2 satuan [5]
Jawab:
nilai pH = 3+0,2 = 3,2
maka [H+] =10-3,2 sehingga [HA] = 0,04M [5]
0,1*250 = 0,04*(250+x), x = 375 mL
maka air yang harus ditambahkan, x = 375 mL
c. Berapa mL volume larutan HCl 0,1M yang harus ditambahkan ke dalamwadah tersebut agar pH larutan menjadi = 1 [5]
Jawab:
Larutan membenbtuk campuran asam lemah dan asam kuat, dianggapsemua [H+] berasal dari HCl (asam kuat)
pH larutan menjadi = 1 [H+] =1
௫∗,ଵ
ଶହା௫= 0,1 x*0,1 = 0,1(250+ x) x = 27,77mL
Mk: HCl yang harus ditambahkan, x = 27,77mL
d. Hitung mL larutan NaX 1M yang harus ditambahkan ke dalam larutan HXagar pH menjadi = 4 [5]
Jawab:
Penambahan NaX larutan membentuk campuran buffer NaX dan HX
(buffer asam pH= 4 [H+] = 10-4
maka volume NaX yang harus ditambahkan,
x =[H+] = 10-4
UASKD23 Page 10
10ସ = ܭ[ܪ]
[]= ൬1 ∗10
− 5൰
250 ∗ ܯ0,1250 + ݔ
ቆ∗ݔ 0,1
250 + ݔቇ
= ൬1 ∗ 10− 5
൰
10ସ ∗
NaX 1M yang ditambahkan =x = 2,5 mL
Jawab:
a. konsentrasi [H+] = √(10-1*10-5) = 10-3, jadi pH = 3 [3]
b. nilai pH = 3+0,2 = 3,2 maka [H+] =10-3,2 sehingga [HA] = 0,04M [5]
0,1*250 = 0,04*(250+x), maka air yang harus ditambahkan, x = 375 mL
c. yang harus ditambahkan, x = 27,77mL [5]
d. terdapat campuran buffer, [H+] = 10-4 maka volume NaA yang harus
ditambahkan, x = Ka*(250*0,1)/10-4 = 2,5 mL [5]
Soal 2 . [12 poin]
Sistem Larutan buffer fosfat terdiri dari H2PO4- dan HPO4
2-. Buffer fosfat ini seringdigunakan untuk mengendalikan pH cairan fisiologis. Berbagai minuman ringanberkarbonat juga banyak menggunakan sistem buffer ini. Suatu minuman ringandalam kaleng yang volumenya 355 mL dibuat dari sistem utama buffer fosfat yangmengandung 6,5 g NaH2PO4.2H2O dan 8,0 g Na2HPO4.2H2O.
(Ka1 = 7.5 x 10-3, Ka2 = 6.2 x 10-8)
a. Dalam sistem buffer tersebut, manakah yang bertindak sebagai asam danbasa Bronsteid Lowry? Tuliskan persamaan reaksi sistem buffernya [4]
b. Berapa pH minuman ringan tersebut? [8]
Jawab:
HPO42- + H2O H2PO4
- + OH-
Hitung berat formulanya:
NaH2PO4:2H2O = 156 g/mole (6.5 g = 42 mmoles)
Na2HPO4:2H2O = 178 g/mole (8.0g = 45 mmoles)
Persamaan Henderson-Hasselbalch:
UASKD23 Page 11
4
11
14
11
6
66
6
101,7104,1
100,1
104,1102,1100,0
102,1102,1
100,0
102,1
log93,507,800,14
00,14
b
wa
b
K
KK
x
xx
A
OHHAK
xMOH
OHpOH
pOHpH
pH = pKa + log ([basa]/[asam])
Basa adalah HPO4- dan asam adalah H2PO4
-,
Jadi diperlukan nilai Ka2 = 6.2 x 10-8
pH = 7.21 + log(45/42) = 7.24 = 7.2
Soal 3. Garam Natrium dan larutannya [18 poin)
Garam natrium adalah termasuk garam yang paling banyak ditemukan dalammineral di bumi. Berbagai variasi anion dapat bergabung dengan kation natriummenghasilkan garam dengan keasaman yang berbeda bila larut dalam air.Beberapa garam natrium adalah NaCN, CH3COONa, NaF, NaCl, dan NaOCl. Jikakonsentrasi setiap larutan garam natrium tersebut dalam air adalah 0,1 M dandiketahui Ka HCN = 6,2 10–10, Ka CH3COOH = 1,8 10–5, Ka HF = 7,2 10–4, danKa HOCl = 4,0 10–8, maka:
a. Susunlah urutan mulai dari yang paling asam hingga yang paling basa darilarutan 0,1 M garam tersebut. Berikan alasannya berdasarkan teori asam-basaBronsted-Lowry.
Jawab:Karena HCl adalah asam kuat, dan Ka dari basa konyugasi asam lemah :Ka HF > Ka CH3COOH > HOCl > Ka HCN adalah asam kuat maka urutan
keasaman: NaCl > NaF> CH3COONa > NaOCl >NaCN
Suatu garam natrium tak dikenal, kemungkinannya adalah salah satu dari kelimagaram di atas. Bila 0,100 mol garam tersebut dilarutkan dalam air hinggavolumenya 1,00 L, diperoleh larutan yang pH-nya 8,07.
b. Tentukan rumus kimia garam tersebut dan buktikan dengan perhitunganJawab:
A–(aq) H2O(l) HA(aq) + OH–(aq)
Awal (M) 0,100/1,00L=0,100 M 0 0
perubahan (M) – x + x + x
Kesetimbangan(M)
0,100 – x x x
UASKD23
Karena Ka untuk basa konyugasi dari garam asam lemah adalah 7,1 10–4,maka kemungkinan yang paling besar dan sesuai dengan Ka dari HF makagaram yang terlarut tersebut adalah tersebut adalah NaF .
Garam natriumhipochlorit (NaOCl) adalah bahan aktif dalam cairan pemutihpakaian.
NaOCl adalah garam yang digunakan sebagai pemutih, umumnya konsentrasinyasebagai bahan aktif adalah 5.0% (berat). Anggaplah densitas larutan =1 g/mL.
c. Hitung konsentrasi garam NaOCl dalam pemutih dengan satuan molaritasJawab:
=ܥ5
100ݔ
1000
ܮ= 50 /
ݏ ݎݐ ݏ =ܥ
5074,5
ܮ= 0,671 ܯ
NaOCl= 0,671 M
d. Hitunglah pH bila 100,0 mL larutan pemutih ini dititrasi dengan 50,0 mLlarutan 0.67 M HNO3 (aq).
H+ (aq) + OCl– (aq) HOCl (aq)
Awal (mol)(0,050L)(0,67M)
= 0,0335 mol(0,100L)(0,67M) =
0,0670 mol0
Perubahan(mol)
– x = – 0,0335mol
– x = – 0,0335 mol+ x = + 0,0335
mol
Akhir(mol) 0 0,0335 mol 0,0335 mol
ܪ = ܭ + logቆ[ܥ]
ܥܪ] ]ቇ = − ( 4,0x10) + logቆ
[0,0335]
[0,0335]ቇ = 7,40
0
ATAU : pH = pK = 7,4
Page 12
a
UASKD23
Soal 4. Industri Pembuatan Gas Hidrogen (24 poin)
Hidrogen dapat dibuat dalam suatu proses industri dengan pemanasan campuran
hidrokarbon dan uap air, sesuai reaksi:
CH4(g) + H2O(g) 3H2(g) + CO(g)
Pada soal-soal berikut, semua gas–gas dianggap ideal dan nilai ΔH dan ΔS tidak
bergantung pada temperatur. Diketahui pada 298,15 K tetapan kesetimbangan Kp =
1,450.1025 , dan pada 1580 K, nilai Kp = 26640.
a. Berdasarkan nilai Kp tersebut, tentukan apakah reaksi pembuatan gas hidrogentersebut merupakan reaksi eksoterm atau endoterm. Jelaskan
(2 poin)
b
Soal.4 O
Proses
Sebalik
pada pr
Nilai Kp bertambah besar dengan naiknya temperatur, sehingga reaksi ini adalah reaksi
endoterm.
. Hitung ΔH, ΔS juga ΔG dan Kp untuk reaksi ini pada 1000 K. Gunakan angkaberarti yang sesuai pada hasil perhitungan berdasarkan data di atas.
Seorang mahasiswa kimia UI tertarik untuk memproduksi asam asetat dengancara mereaksikan bahan kimia yang murah. Dia memutuskan bahwa materialyang murah dan mudah didapatkan sebagai bahan baku adalahkarbondioksida dan air. Kedua senyawa ini normalnya menghasilkan asamkarbonat sesuai reaksi:H2O(l) + CO2(g) → H2CO3(aq) ΔG° = 8.5 kJ/mol (Reaksi 1)
Dia beralasan bahwa bila digunakan katalis yang tepat, asam asetat dapatdiperoleh dengan biaya murah sesuai reaksi:2CO2 (g) + 2H2O (l) → CH3COOH (l) + 2O2 (g) (Reaksi 2)
Dan Reaksi 2 ini nilai ΔH° = 873 kJ/mol dan ΔS° = 3 J/mol•K
Table berikut menunjukkan entalpi energi bebas pembentukan untukbeberapa senyawa.