[Dengan jawaban] Soal Kimia IPA SELEKSI MASUK UNIVERSITAS INDONESIA Naskah Soal 506

     Soal Simak UI Kimia IPA

PETUNJUK UMUM 

1. Sebelum mengerjakan ujian, periksalah terlebih dulu, jumlah soal dan nomor halaman yang terdapat pada naskah soal. Naskah soal ini terdiri dari 13 halaman. 
2. Tulislah nomor peserta Anda pada lembar jawaban di tempat yang disediakan. 
3. Tulislah kode naskah soal ini, pada lembar jawaban di tempat yang disediakan. Kode naskah soal ini: 506
4. Bacalah dengan cermat setiap petunjuk yang menjelaskan cara menjawab soal. 
5. Pikirkanlah sebaik-baiknya sebelum menjawab tiap soal, karena setiap jawaban yang salah akan mengakibatkan pengurangan nilai (penilaian: benar +4, kosong 0, salah -1). 
6. Jawablah lebih dulu soal-soal yang menurut Anda mudah, kemudian lanjutkan dengan menjawab soal-soal yang lebih sukar sehingga semua soal terjawab. 
7. Tulislah jawaban Anda pada lembar jawaban ujian yang disediakan. 
8. Untuk keperluan coret-mencoret, harap menggunakan tempat yang kosong pada naskah soal ini dan jangan pernah menggunakan lembar jawaban karena akan mengakibatkan jawaban Anda tidak dapat terbaca. 
9. Selama ujian, Anda tidak diperkenankan bertanya atau meminta penjelasan mengenai soal-soal yang diujikan kepada siapapun, termasuk kepada pengawas ujian. 
10. Setelah ujian selesai, Anda diharapkan tetap duduk di tempat Anda sampai pengawas ujian datang ke tempat Anda untuk mengumpulkan lembar jawaban. 
11. Perhatikan agar lembar jawaban ujian tidak kotor, tidak basah, tidak terlipat, dan tidak sobek.

PETUNJUK KHUSUS 

• PETUNJUK A: Pilih satu jawaban yang paling tepat. 
• PETUNJUK B: Soal terdiri dari 3 bagian, yaitu PERNYATAAN, kata SEBAB, dan ALASAN yang disusun berurutan. Pilihlah:
  (A) Jika pernyataan benar, alasan benar, dan keduanya menunjukkan hubungan sebab dan akibat
  (B) Jika pernyataan benar, alasan benar, tetapi keduanya tidak menunjukkan hubungan sebab dan akibat
  (C) Jika pernyataan benar dan alasan salah
  (D) Jika pernyataan salah dan alasan benar
  (E) Jika pernyataan dan alasan keduanya salah 
• PETUNJUK C: Pilihlah:
  (A) Jika (1), (2), dan (3) yang benar
  (B) Jika (1) dan (3) yang benar
  (C) Jika (2) dan (4) yang benar
  (D) Jika hanya (4) yang benar
  (E) Jika semuanya benar

 

KIMIA (Nomor 37–48)

Petunjuk A
Diketahui empat macam zat sebagai berikut:

1. $\mathrm{CH_3COCH_3}$ ($M_r = 58$)

2. $\mathrm{CH_3(CH_2)_2CH_3}$ ($M_r = 58$)

3. $\mathrm{CH_3CH(CH_3)_2}$ ($M_r = 58$)

4. $\mathrm{CH_3(CH_2)_2CH_2OH}$ ($M_r = 74$)

Soal 37. Jika zat-zat tersebut diurutkan berdasarkan kenaikan titik didihnya, maka urutan yang benar dimulai dari yang terendah adalah....
(A) $1\!-\!2\!-\!3\!-\!4$   (B) $2\!-\!3\!-\!1\!-\!4$   (C) $2\!-\!3\!-\!4\!-\!1$   (D) $3\!-\!2\!-\!1\!-\!4$   (E) $3\!-\!2\!-\!4\!-\!1$

---

Soal 38. Zat A dapat bereaksi dengan zat B menjadi zat C, menurut persamaan reaksi:

$$A + 2B \rightarrow C.$$

Berdasarkan data percobaan di atas, persamaan laju reaksinya adalah....
(A) $v = k[A][B]^{1/2}$
(B) $v = k[A][B]$
(C) $v = k[A][B]^2$
(D) $v = k[A]^2[B]$
(E) $v = k[A]^2[B]^2$

---

Soal 39. Harga $E^\circ_{\text{sel}}$ di atas adalah....
(A) $0.33\ \text{V}$   (B) $0.64\ \text{V}$   (C) $0.90\ \text{V}$   (D) $1.21\ \text{V}$   (E) $1.67\ \text{V}$

---

Soal 40. Manakah berikut ini yang tidak melibatkan pasangan elektron bebas pada atom nitrogen dari ammonia?
(A) reaksi ammonia dengan $\mathrm{HCl(aq)}$ menghasilkan ion ammonium dan ion klorida
(B) reaksi ammonia dengan logam kalium menghasilkan $\mathrm{K^+} \, \mathrm{NH_2^-}$ dan $\mathrm{H_2}$
(C) ikatan hidrogen antara ammonia dan air dalam $\mathrm{NH_3(aq)}$
(D) pelarutan perak klorida dalam $\mathrm{NH_3(aq)}$
(E) terurainya ammonia menjadi gas hidrogen dan gas nitrogen

---

Soal 41. Beberapa reaksi kesetimbangan berikut:

1. $\mathrm{SO_2(g)} + \tfrac{1}{2}\mathrm{O_2(g)} \rightleftharpoons \mathrm{SO_3(g)} \quad \Delta H = -180\ \mathrm{kJ}$

2. $\mathrm{COCl_2(g)} \rightleftharpoons \mathrm{CO(g)} + \mathrm{Cl_2(g)} \quad \Delta H = +108.3\ \mathrm{kJ}$

3. $\mathrm{H_2(g)} + \tfrac{1}{2}\mathrm{O_2(g)} \rightleftharpoons \mathrm{H_2O(g)} \quad \Delta H = -242\ \mathrm{kJ}$

4. $\tfrac{1}{2}\mathrm{N_2(g)} + \tfrac{1}{2}\mathrm{O_2(g)} \rightleftharpoons \mathrm{NO(g)} \quad \Delta H = +90.37\ \mathrm{kJ}$

5. $\mathrm{N_2H_4(g)} \rightleftharpoons \mathrm{N_2(g)} + 2\mathrm{H_2(g)} \quad \Delta H = -95.4\ \mathrm{kJ}$

Untuk mendapatkan hasil reaksi yang banyak, tekanan diperbesar dan suhu diturunkan terdapat pada reaksi....
(A) 1 dan 3   (B) 1 dan 2   (C) 1, 3, 5   (D) 1, 2, 3   (E) 2 dan 4

---

Soal 42. Pada reaksi:

$$A(g) + 2B(g) \rightleftharpoons C(g) + 2D(g)$$

memiliki konsentrasi awal A dan B, masing-masing adalah $2.00\ \text{M}$ dan $1.50\ \text{M}$. Setelah kesetimbangan tercapai, konsentrasi A menjadi $1.50\ \text{M}$. Harga tetapan kesetimbangan reaksi tersebut adalah....
(A) $1.33$   (B) $0.75$   (C) $0.67$   (D) $0.50$   (E) $0.33$

---

Soal 43. Diketahui unsur A, B dan C merupakan unsur-unsur periode ketiga. Unsur A bereaksi dengan air menghasilkan gas $\mathrm{H_2}$. Oksida unsur B jika dimasukkan dalam air mempunyai $\mathrm{pH} < 7$ sedangkan unsur C dapat bereaksi dengan asam maupun basa. Urutan tersebut dari kiri ke kanan dalam suatu periode adalah....
(A) $A, B, C$   (B) $C, A, B$   (C) $A, C, B$   (D) $B, A, C$   (E) $B, C, A$

---

Soal 44. Diketahui rentang pH suatu indikator adalah sebagai berikut:

• Metil jingga = $2.9\!-\!4.0$ (merah–kuning)

• Metil merah = $4.2\!-\!6.3$ (merah–kuning)

• Bromtimol biru = $6.0\!-\!7.6$ (kuning–biru)

• Fenolftalein = $8.3\!-\!10.0$ (tak berwarna–magenta)

• Alizarin kuning = $10.1\!-\!12$ (kuning–merah)

Dengan menggunakan salah satu indikator yang sesuai, larutan $\mathrm{CH_3COONa}$ $0.2\ \text{M}$, dengan $K_a(\mathrm{CH_3COOH}) = 2\times 10^{-5}$, akan berwarna....
(A) merah   (B) magenta   (C) kuning   (D) biru   (E) kuning muda

---

Soal 45. Suatu logam direaksikan dengan asam sesuai persamaan reaksi berikut:

$$2\mathrm{Fe}(s) + 6\mathrm{H_2SO_4(aq)} \rightarrow \mathrm{Fe_2(SO_4)_3(aq)} + 6\mathrm{H_2O}(l) + 3\mathrm{SO_2}(g)$$

Data yang diperoleh dari hasil percobaan tersebut adalah:

Suhu ($^\circ$C)	Volume Gas (cm³)	Waktu (detik)
35	35	10
35	55	20

Laju reaksi pembentukan gas $\mathrm{SO_2}$ adalah.... cm³/detik
(A) $20/10$   (B) $35/10$   (C) $90/30$   (D) $90/20$   (E) $90/10$

---

Soal 46. Sebanyak $500\ \text{mL}$ air dipanaskan dengan menggunakan lampu spirtus. Jika jumlah etanol yang terbakar $2\ \text{g}$, ternyata suhu air naik sebesar 5.14 derajat Celcius. Efisiensi kalor pada proses pemanasan tersebut adalah....
$\Delta H_f\,\mathrm{C_2H_5OH} = -227\ \mathrm{kJ/mol}$; $\Delta H_f\,\mathrm{CO_2(g)} = -393.5\ \mathrm{kJ/mol}$; $\Delta H_f\,\mathrm{H_2O(g)} = -242\ \mathrm{kJ/mol}$; kalor jenis air $= 4.18\ \mathrm{J\,g^{-1}\,K^{-1}}$; $A_r\ \mathrm{H}=1,\ C=12,\ O=16$.
(A) $1\%$   (B) $2\%$   (C) $10\%$   (D) $20\%$   (E) $40\%$

---

Petunjuk C
Perhatikan persamaan termokimia berikut:

$$4\mathrm{N_2}(g) + 3\mathrm{H_2O}(g) \rightarrow 3\mathrm{N_2O}(g) + 2\mathrm{NH_3}(g) \quad \Delta H_r^\circ = +879.6\ \mathrm{kJ}$$

Jika diketahui $\Delta H_f^\circ$ dari $\mathrm{NH_3} = -45.9\ \mathrm{kJ/mol}$ dan $\mathrm{H_2O} = -241.8\ \mathrm{kJ/mol}$, maka pernyataan di bawah ini yang sesuai adalah:
(1) pada reaksi tersebut telah terjadi perpindahan panas dari lingkungan ke sistem
(2) entalpi pembentukan 3 mol gas $\mathrm{N_2O}$ adalah $82\ \text{kJ/mol}$
(3) diperlukan kalor sebesar $439.8\ \text{kJ}$ untuk menghasilkan $17\ \text{g}$ $\mathrm{NH_3}$
(4) reaksi tersebut di atas adalah reaksi eksoterm

Soal 47. (Pilih pernyataan benar)
(A) (1), (2), dan (3) benar
(B) (1) dan (3) benar
(C) (2) dan (4) benar
(D) hanya (4) benar
(E) semuanya benar

---

Soal 48. Aluminium sulfat dapat digunakan untuk menjernihkan air sungai yang keruh. Ion $\mathrm{Al^{3+}}$ dalam air terhidrolisis membentuk koloid $\mathrm{Al(OH)_3}$ yang membungkus partikel-partikel kotoran, lalu mengendap. Jika dalam $10\ \text{L}$ air dimasukkan $17.1\ \text{g}$ $\mathrm{Al_2(SO_4)_3}$ ($M_r = 342$), maka:
(1) molaritas larutan $0.5\ \text{M}$
(2) terdapat $6.02\times 10^{22}$ ion $\mathrm{Al^{3+}}$
(3) terdapat $12\ \text{mol}$ atom O
(4) terdapat $0.15\ \text{mol}$ ion $\mathrm{SO_4^{2-}}$

(A) (1), (2), dan (3) benar
(B) (1) dan (3) benar
(C) (2) dan (4) benar
(D) hanya (4) benar
(E) semuanya benar

Jawaban

37. D — Urutan titik didih (rendah → tinggi): 3 (isobutane, paling bercabang) < 2 (n-butane, linear) < 1 (asetona, polar) < 4 (butanol, ada ikatan H). Jadi $3-2-1-4$.

38. C — Persamaan laju: $v = k[A][B]^2$. (Berdasarkan data percobaan: perubahan konsentrasi B mempengaruhi laju sebagai pangkat 2.)

39. D — $E^\circ_{\text{sel}} = 1.21\ \text{V}.$ (Dihitung dari potensial reduksi/oksidasi sesuai data elektrode pada soal.)

40. E — Terurainya ammonia menjadi $\mathrm{N_2}$ dan $\mathrm{H_2}$ tidak melibatkan pasangan elektron bebas pada N (proses pemutusan/oksidasi total), sehingga pilihan (E).

41. A — Reaksi yang dipacu oleh penambahan tekanan dan penurunan suhu adalah reaksi yang menghasilkan lebih sedikit mol gas dan eksoterm; cocok untuk reaksi (1) dan (3).

42. A — $K$ (tetapan kesetimbangan) = 1.33.
Perhitungan singkat:

• Awal: $[A]_0=2.00$, $[B]_0=1.50$.

• Setelah setimbang: $[A]=1.50$ ⇒ $\Delta A=-0.50$. Maka $\Delta B=-2\times0.50=-1.00$ ⇒ $[B]=0.50$. Produk: $[C]=+0.50,\ [D]=+1.00$.

• $K = \dfrac{[C][D]^2}{[A][B]^2} = \dfrac{0.50\times(1.00)^2}{1.50\times(0.50)^2} = \dfrac{0.50}{0.375} = 1.333$.

43. C — Urutan $A, C, B$. (Periode ketiga: logam yang bereaksi dg air → unsur amphoter → oksida asam/bersifat asam, sesuai posisi dalam periode.)

44. B — Magenta. Larutan $\mathrm{CH_3COO^-}$ dari garam natrium asetat bersifat basa lemah. Hitungan pH/ruang indikator menunjukkan pH > 8 sehingga fenolftalein (tak berwarna → magenta) menandakan warna magenta.

45. C — Laju rata-rata pembentukan SO₂ = 90/30 cm³/detik (opsi C).
Penjelasan singkat: total volume gas yang dihasilkan dari kedua percobaan = 35 + 55 = 90 cm³, total waktu = 10 + 20 = 30 s → rata-rata laju = $90/30$.

46. D — 20% (pilihan D, sekitar 19.3% dihitung).
Perhitungan:

• $m_{\text{air}}=500\ \text{g},\ \Delta T=5.14\ ^\circ\text{C}$.

• $q_{\text{diterima}}=500\times4.18\times5.14=10\,742.6\ \text{J}=10.743\ \text{kJ}.$

• Energi yang dilepas pembakaran etanol: $\Delta H_{\text{comb}}$ etanol dihitung dari ΔHf:
  $\Delta H_{\text{comb}} = [2\Delta H_f(\mathrm{CO_2})+3\Delta H_f(\mathrm{H_2O(g)})] - [\Delta H_f(\mathrm{C_2H_5OH})] = -1286\ \text{kJ/mol}.$

• Mol etanol yang terbakar $=2/46 = 0.043478\ \text{mol}$. Energi dilepas ≈ $0.043478\times1286 = 55.83\ \text{kJ}.$

• Efisiensi $= \dfrac{10.743}{55.83}\times100\% \approx 19.3\%$ → pilihan terdekat 20%.

47. A — (1), (2), dan (3) benar.
Ringkasan alasan: ΔH reaksinya $+879.6\ \text{kJ}$ → endotherm ⇒ (1) benar, (4) salah. Dari persamaan entalpi didapat $\Delta H_f(\mathrm{N_2O}) = 82\ \text{kJ/mol}$ ⇒ (2) benar. Untuk menghasilkan 17 g NH₃ (1 mol), diperlukan $879.6/2 = 439.8\ \text{kJ}$ ⇒ (3) benar.

48. C — (2) dan (4) benar.
Perhitungan singkat:

• Mol $\mathrm{Al_2(SO_4)_3} = 17.1/342 = 0.05\ \text{mol}.$

• (1) Molaritas = $0.05\ \text{mol} / 10\ \text{L} = 0.005\ \text{M}$ → (1) salah.

• (2) mol Al³⁺ = $0.05\times2 = 0.10\ \text{mol}$ → jumlah ion = $0.10\times6.02\times10^{23} = 6.02\times10^{22}$ → (2) benar.

• (3) atom O per formula = 12 → mol O total = $0.05\times12 = 0.6\ \text{mol}$ → bukan 12 mol, (3) salah.

• (4) mol $\mathrm{SO_4^{2-}} = 0.05\times3 = 0.15\ \text{mol}$ → (4) benar. Maka (2) & (4) benar ⇒ pilihan C.