Contoh Soal Kimia UTBK Saintek

Contoh Soal Kimia UTBK Saintek : Laju Reaksi

Kimia Inti

Metil bromida (Bromo metana) merupakan senyawa yang berasal dari sumber alam dan manusia. Sekitar 1-2 milyar kilogram bromo metana dihasilkan oleh organisme laut per tahunnya.Senyawa ini banyak dimanfaatkan di bidang pertanian dan industri dengan mereaksikan metanol dan hidrogen bromida. Senyawa metil bromida bereaksi dengan ion hidroksida  di dalam air, dan menghasilkan metanol serta ion bromida. Apabila pada reaksi ini lajunya terhadap  metil bromida dan ion hidroksida adalah sama yaitu reaksi orde-1,  maka hitunglah nilai tetapan laju reaksi jika diketahui konsentrasi metil bromida 0,0075M dan konsentrasi ion hidroksida 0,1M ( laju reaksinya = 0,045M/det pada 298K) !

Pembahasan

CH3OH + HBr → CH3Br + H2O 

[CH3Br] = 0,005 M 

[OH- ] = 0,05 M v = 0,035 M/det 

v = k [CH3Br] [OH-]

Struktur Atom

Jembatan merupakan suatu konstruksi yang mempunyai peranan penting dalam bidang transportasi, sehingga pembangunannya dilakukan dengan perhitungan yang matang serta material baik. Salah satu contoh material yang cocok untuk digunakan dalam jembatan adalah besi, hitunglah berapa jumlah elektron tak berpasangan yang terdapat pada ion Fe2+, dengan diketahui nomor atom besi yaitu 26!

Penyelesaian:

Konfigurasi elektron :

26Fe : [Ar] 4s² 3d⁶

Fe²⁺ : [Ar] 4s⁰  3d⁶                                            

↑↓

↑

↑

↑

↑

Jumlah elektron tak berpasangan : 4

Buat kamu pejuang UTBK Saintek 2023 yang lagi nyari buku kisi-kisi soal UTBK, kami punya rekomendasi buat kamu. 

Silakan klik di sini untuk pembelian Buku Wangsit OM JERO UTBK SBMPTN SAINTEK Platinum IPA 2023, 

dan klik di sini untuk pembelian buku THE KING BEDAH KISI KISI SBMPTN + UM MANDIRI SAINTEK 2023

Laju Reaksi

Senyawa metil bromida (Bromo metana) berasal dari sumber alam dan manusia. Di laut, organisme laut/lautan diperkirakan menghasilkan 1-2 milyar kilogram pertahunnya. Di industri senyawa ini diproduksi untuk pertanian dan industri dengan mereaksikan metanol dan hidrogen bromida. Didalam air, senyawa metil bromida bereaksi dengan ion hidroksida dan menghasilkan metanol dan ion bromida. Laju reaksi ini adalah reaksi orde-1 terhadap metil bromida dan orde-1 terhadap ion hidroksida. Pada konsentrasi metil bromida 0,0075M dan konsentrasi ion hidroksida 0,1M, laju reaksinya = 0,045M/det pada 298K. tetapan laju reaksi metil bromida dengan ion hidroksida adalah.....

CH₃OH + HBr → CH₃Br + H₂O

[CH3Br] = 0,005 M

[OH- ] = 0,05 M v = 0,035 M/det

v = k [CH₃Br] [OH^-]

Read More

Pengertian Amonia dan Sifat-sifat Amonia

Amonia 

1.1    

Amonia merupakan senyawa yang mudah meledak. Senyawa ini tergolong berbahaya dan harus ditangani dengan hati-hati. Senyawa ini bersifat kaustik dan mempunyai toksisitas yang tinggi. Amonia tidak hanya dimanfaatkan sebagai pupuk, namun juga sebagai pembawa energi.

Teknologi yang saat ini digunakan untuk produksi amonia membutuhkan pasokan air suling yang stabil dalam jumlah yang banyak agar dapat beroperasi atau menghasilkan karbon diokasida dalam jumlah yang banyak. Metode produksi amonia yag paling umum diterapkan yaitu proses Haber-Bosch. Sebanyak 17,6% massa amonia terdiri dari senyawa hidrogen. Hal ini secara tidak langsung menunjukkan bahwa amonia menyimpan senyawa hidrogen. 

Senyawa amonia mempunyai nilai kepadatan sebesar 4,32 kWh/L, yang mana nilai tersebut sama dengan metanol dan dua kali lipat dari hidrogen cair. Proses pencairan amonia berlangsung pada suhu 33,4⁰C dan pada tekanan atmosfer1. 

Proses industri Haber-Bosch menghasilkan jutaan ton amonia untuk memenuhi kebutuhan amonia yang terus bertambah setiap tahunnya. Namun proses ini mempunyai kelemahan yaitu memerlukan energi, tekanan, dan temperatur pengoperasian yang tinggi. Oleh sebab itu proses ini memerlukan peningkatan efisiensi yang lebih drastis2.

Kendala utama dari proses sintesis amonia dalam kondisi ringan yaitu hubungan penskalaan, dimana kelayakan adsorpsi disosiatif N2 dari katalis berbanding terbalik dengan desorpsi permukaan spesies utama.

Amonia dapat disintesis pada tekanan rendah dengan menggunakan penyerapan selektif amonia. Pada proses ini nitrogen dibentuk dari udara menggunakan penyerapan,hidrogen dan diproduksi dengan elektrolisis air. Sementara gas-gas ini dapat bereaksi pada suhu sekitar 400⁰C.

Dengan adanya katalis konvensional yang dipromosikan konversi sering dibatasi oleh reaksi balik yang menyebabkan reaksi ini hanya dapat dilakukan pada tekanan tinggi. Akan tetepi keterbatasan ini dapat dihilangkan dengan penyerapan pada kalsium atau magnesium klorida seperti amina. Halida logam alkali tersebut akan menekankan kendala kesetimbangan reaksi. Yang mengakibatkan laju reaksi dapat dikendalikan oleh laju daur ulang gas yang bereaksi, bukan oleh kinetika kimia atau laju penyerapan.

Amonia (NH3) adalah gas beracun dan tak bewarna (mp -77.7°C dan bp -33.4°C) dengan bau mengiritasi yang khas. Walaupun gas ini digunakan dalam banyak kasus sebagai larutan amonia dalam air, yakni dengan dilarutkan dalam air, amonia cair juga digunakan sebagai pelarut non-air untuk reaksi khusus.

Semenjak amonia  dikembangkannya proses Harber-Bosch untuk sintesis di tahun 1913, senyawa ini mempunyai penting dalam industri kimia dan digunakan sebagai bahan baku banyak senyawa yang mengandung nitrogen. Amonia juga digunakan sebagai refrigeran (di lemari pendingin).

Read More

Apa Itu Reaksi Nitrasi ?

Nitrasi

Nitrasi merupakan reaksi substitusi atom H pada benzena oleh gugus nitro, dan terjadi dengan cara mereaksikan benzena dengan asam nitrat (HNO3) pekat dengan bantuan katalis H2SO4 untuk mempercepat laju reaksi .Selain mempunyai peranan sebagai katalis asam sulfat pada reaksi nitrasi  juga berperan sebagai pengikat molekul air dan peredam panas pada proses nitrasi, dimana proses nitrasi ini berlangsung dalam reaksi eksotermis. Pada reaksi nitrasi spesi yang mempunyai peranan sebagai elektrofil adalah NO2+.

         Proses  nitrasi senyawa aromatik  telah lama diterapkan di industri kimia, yakni semenjak abad ke-19. Dalam produksi pada skala industri, umumnya proses nitrasi dilakukan dalam fasa cair menggunakan asam campuran yang terdiri dari asam nitrat dan asam sulfat. Tujuan dari dilakukannya penambahan asam sulfat pada proses nitrasi ini yaitu untuk protonasi asam nitrat agar terbentuk agen penitrasi, yaitu  ion nitronium sebagai elektrofil.  

    Pada nitrasi benzena dengan prosedur yang dilakukan secara kontinu menggunakan asam campuran (yang umumnya mempunyai komposisi 20-26% asam nitrat, 56-60% asam sulfat, dan sisanya air), yield  teoritis yang dapat dicapai sebesar 96-99% dengan waktu tinggal 10-30 menit. Asam nitrat yang digunakan pada reaksi nitrasi ini dibuat dalam jumlah berlebih dengan perbandingannya mol benzena dan asam nitrat sebesar yaitu 1:1,05, serta temperatur larutan selama proses berlangsung dijaga supaya tidak melebihi 50°C untuk menghindari terbentuknya produk samping dinitrobenzene.

Read More

Pengertian dan Sifat-sifat Kalium Bikromat

Kalium Bikromat

Apa Itu Kalium Bikromat?

Kalium bikromat bukanlah zat pengoksidasi yang kuat seperti kalium permanganat jika dibandingkan potensial reduksinya, tetapi kalium bikromat ini memiliki beberapa keunggulan dibandingkan zat lain. Senyawa ini dapat diperoleh dengan murni, stabil hingga titik fusinya dan merupakan standar primer yang sangat baik. Larutan berair stabil tanpa batas jika cukup terlindung dari penguapan. Kalium bikromat hanya digunakan dalam larutan asam, dan direduksi dengan cepat pada suhu biasa menjadi garam kromium (III) hijau. Larutan bikromat kurang mudah direduksi oleh bahan organik dibandingkan permanganat dan juga stabil terhadap cahaya. Kalium bikromat memiliki nilai khusus dalam penentuan besi dalam bijih besi: bijih biasanya dilarutkan dalam asam klorida, besi (III) direduksi menjadi besi (II), dan larutan kemudian dititrasi dengan larutan dikromat standar.               

Warna hijau karena ion Cr3+ yang dibentuk oleh reduksi kalium bikromat membuat tidak mungkin untuk memastikan titik akhir titrasi bikromat dengan pengamatan visual sederhana dari larutan dan indikator redoks, sehingga harus digunakan yang memberikan perubahan warna yang kuat dan jelas, prosedur ini telah membuat metode indikator eksternal yang sebelumnya talah banyak digunakan. Indikator yang cocok untuk digunakan dengan titrasi bikromat meliputi asam N-fenilantranilat (0,1% larutan dalam 0,005 M NaOH) dan natrium difenilamin sulfonat (0,2% larutan berair), yang terakhir harus digunakan dengan adanya asam fosfat (V).

Sebesar +1,33 V. Kekuatan pada kalium bikromat tidak sebesar kalium permanganat atau ion serium (IV). Keuntungan dari penggunaan kalium bikromat ini adalah kegunaannya sebagai pereaksi kimia anorganik yang umum, harganya tidak mahal, sangat stabil dalam larutan, serta tersedia dalam bentuk yang cukup murni untuk digunakan membuat larutan-larutan standar melalui penimbangan langsung. Senyawa kalium bikromat sering kali dipergunakan sebagai standar primer untuk larutan natrium tiosulfat.

Kalium bikromat merupakan suatu unsur yang berbentuk padatan berwarna jingga yang larut dalam air serta tidak berbau. Kalium bikromat ini memiliki struktur triklinik (bentuk α, <241.6 °C) yang memiliki axial ratio a ≠ b ≠ c (panjang dari masing-masing sumbu berbeda) serta sudut yang berbeda antara sumbu yang satu dengan sumbu yang lain (α ≠ β ≠ γ ≠ 90°). Kalium bikromat merupakan oksidator yang kuat dan secara teoritis dapat mengoksidasi senyawa organik hingga hampir sempurna.

Sifat-sifat Kalium Bikromat

Berikut sifat fisika dan kimia dari kalium bikromat:

Rumus kimia = K2Cr2O7

Massa molar = 294,185 gram/mol

Bentuk = padatan kristalin merah-jingga

Bau = tidak berbau

Densitas = 2.676 gram/cm3, padat

Titik lebur = 398°C (748°F; 671 K)

Titik didih = 500°C (932°F; 773 K) terdekomposisi

Kelarutan dalam air = 4.9 gram/100 mL (0°C)

     102 gram/100 mL (100°C)

Kelarutan = tidak larut dalam alkohol

Indeks bias (nD) = 1.738

Massa molekul dari kalium bikromat sebesar 294,21 g/mol, terdiri dari Cr 35,36%; unsur K 26,58%; unsur O 38,07%. Struktur kristal kalium bikromat berbentuk triklinik (bentuk α, <241.6 °C), tidak higroskopis, dan geometri koordinasi dari kristal kalium dikromat berbentuk tetrahedral untuk unsur Cr. Reaksi kalium bikromat dengan asam dengan konsentrasi 1% pH larutan 4,04 sedangkan pada asam dengan konsentarsi 10% pH larutannya 3,57. Kalium bikromat memiliki entropi molar standar sebesar 291.2 J K−1 mol−1 dan entalpi pembentukan sebesar -2033 kJ/mol3

Read More

Pengertian Aseton dan Sintesis Senyawa Aseton

 Aseton

Aseton merupakan senyawa karbonil yang memiliki gugus fungsi keton (-CO). Aseton juga dikenal sebagai propanon, dimetil keton, 2-propanon, propan-2-on, dimetilformaldehida, dan -ketopropana. Aseton dapat dibuat dari alkohol sekunder dengan cara oksidasi. Aseton adalah senyawa organik berupa cairan tidak berwarna dan mudah terbakar. Aseton merupakan senyawa orga09nik yang berupa cairan tidak berwarna dan mudah terbakar. Aseton merupakan merupakan senyawa keton yang paling sederhana.

Aseton larut dalam berbagai perbandingan air, etanol, dietil eter, dan lain lain. Aseton sendiri juga merupakan pelarut penting. Aseton dibuat secara lansung maupun tidak langsung dari propena. Secara umum, melalui proses kumena, benzena dialkilasi dengan propena kumena (isoprofilbenzena) dioksidasi untuk menghasilkan fenol dan aseton.

Konversi diatas terjadi melalui zat antara kumena hidroperoksida, diproduksi melalui propena yang dioksidasi lansung dengan menggunakan katalis Pd(II)/Cu(II), mirip seperti ‘’proses wacker’’. Aseton adalah zat yang tidak berwarna dengan berat jenis 0,812 g/mL pada suhu 0oC. Aseton juga merupakan senyawa yang memiliki bau khas. Aseton juga merupakan suatu pelarut yang baik bagi zat-zat organik. Salah satu ciri ciri dari cairan aseton ini ialah gampang sekali dalam menguapnya, gampang sekali terbakar, dan biasanya dihasilkan tanpa adanya warna .

Aseton dapat dibuat dengan berbagai proses dan dari bahan baku yang berbeda-beda. Kurang lebih aseton dapat dibuat dengan 3 proses yaitu sebagai berikut:

1.            Proses Cumene Hydroperoxide

Pada proses ini, benzene dialkilasi menjadi cumene yang kemudian dioksidasi dengan udara atau oksigen murni menjadi cumene hydroperoxide kemudian ditambahkan dengan asam dan pemanasan akan menghasilkan phenol dan aseton. 

Proses dehidrogenasi ini berlangsung pada fase gas dengan tekanan 2-3 atm. Pada suhu 350°C konversi dari isopropanol bisa mencapai 90%. Karena reaksi terjadi pada kondisi endotermis, maka semakin tinggi suhu maka kesetimbangan akan bergeser kearah pembentukan aseton. Suhu reaksi 350°C digunakan kombinasi katalis Zinc Oxide-Zirconium Oxide (ZnO-ZrO), Copper-Chromium Oxide (Cu-Cro) atau Copper-Silicon Dioxide (Cu-SiO2). Proses dehidrogenasi isopropil alkohol dipilih karena memiliki alasan sebagai berikut :

a.            Proses dehidrogenasi isopropil alkohol tidak memerlukan unit pemisahan 02 dari udara sebelum diumpankan ke dałam reaktor.

b.            Dengan jumlah isopropil alkohol yang sama, konversi pada proses dehidrogenasi lebih besar sehingga hasil aseton yang diperoleh lebih banyak.

c.            Pada proses oksidasi timbul masalah terjadinya korosi sehingga dapat mengganggu jalannya proses, sedangkan pada proses dehidrogenasi, hal tersebut dapat dikurangi.

2.            Proses Oksidasi Isopropanol

Isopropanol dicampurkan dengan udara dan diumpankan ke reaktor yang bersuhu antara 80-140°C dengan tekanan operasi 3-4 atm. Reaksi mengunakan katalis yang sama dengan katalis yang digunakan pada proses dehidrogenasi isopropanol. Reaksi oksidasi Isopropanol sangat eksotermis. Dengan proses ini dihasilkan aseton dengan konversi 15%. Reaksinya sebagai berikut (Majid, 2019)

Read More

Pembuatan dan Sifat Fisika Amonia

Pembuatan dan Sifat Fisika Amonia (NH3)

Pembuatan Amonia

1. Pembuatan Amonia di Laboratorium

Dalam skala laboratorium, amonia dibuat dengan cara mereaksikan garam amonia klorida dengan basa Kuat atau oksida basa.Gas yang dihasilkan dapat diketahui dengan cara mengujianya menggunakan kertas lakmus. Gas amonia bersifat basa sehingga akan mengubah warna lakmus merah menjadi biru.

2. Pembuatan Amonia di Industri

Amonia dibuat dalam skala industri melalui proses Haber-Bosch. Proses pembuatan ini menggunakan bahan baku gas nitrogen dan gas hidrogen. Harga entalpi ΔH reaksi entalpi pembentukan amonia ini bersifat negatif berarti reaksi ini bersifat eksoterm (melepaskan kalor ke lingkungan).

Sifat Fisik Amonia

Amonia dan garam-garamnya bersifat mudah larut dalam air, kelarutan amonia dalam air dipengaruhi oleh suhu, pada suhu tinggi kelarutan amonia akan berkurang. Dalam keadaan terlarut, amonia dalam perairan dapat berupa amonia bebas (NH3) dan ion amonium (NH4+). Kandungan amonia bebas dan ion amonium sangat dipengaruhi oleh keberadaan oksigen terlarut, amonia ada dalam jumlah yang relatif kecil jika didalam perairan memiliki kandungan oksigen yang tinggi, sehingga kandungan amonia dalam perairan bertambah seiring dengan bertambahnya kedalaman. Pada dasar perairan kemungkinan terdapat amonia dalam jumlah yang lebih banyak dibanding perairan dibagian permukaan karena oksigen terlarut pada bagian dasar relatif kecil. 

Sifat fisik amonia	Nilai
Fisik	Gas tak berwarna dan Berbau
Masa jenis	0,69 g/L
Kelarutan	89,9 g/mL
Titik lebur	-77,73⁰C
Temperatur autosulotan	651⁰C
Titik didih	-33,34⁰C
Keasaman (PKa)	9,25
Massa Molar	17 g/mol
Kebasaan (PKb)	4,75

Amonia di perairan akan ditemukan lebih banyak dalam bentuk ion ammonium jika pH perairan kurang dari 7, sedangkan pada perairan dengan pH lebih dari 7, amonia bebas atau amonia tak-terionisasi yang bersifat toksik terdapat dalam jumlah yang lebih banyak. Tingkat toksisitas amonia tak-terionisasi tergantung pada kondisi pH dan suhu di suatu perairan, sehingga kenaikan nilai pH dan suhu menyebabkan proporsi amonia bebas di perairan meningkat. Kadar amonia bebas yang tidak terionisasi pada perairan tidak lebih dari 0.2 mg/L, jika kadar amonia lebih dari 0,2 mg/L maka akan bersifat toksik bagi beberapa organisme, sesuai dengan Peraturan Pemerintah No. 51 Tahun 2004 untuk kadar amonia yang dapat ditoleren hanya 0,2 mg/L di dalam air laut. Kadar amonia yang tinggi dapat merupakan indikasi adanya pencemaran bahan organik.

Read More

Pengertian Titrasi Iodometri dan Penjelasannya

Titrasi Iodometri

Titrasi iodometri merupakan titrasi redoks. Titrasi ini berdasarkan pada perpindahan elektron antara titran dengan analit. Titrasi dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu titrasi langsung (iodimetri) merupakan okdisator yang relatif kuat dengan nilai potensial oksidator sebesar + 0,533 V, pada saat reaksi oksidasi iodium akan direduksi menjadi iodin sesuai dengan reaksi. Titrasi tidak langsung (iodometri) digunakan untuk menetapkan senyawa senyawa yang mempunyai potensial oksidasi yang lebih kecil dari pada sistem iodium-iodida atau senyawa-senyawa yang bersifat oksidator. Pada iodometri, sampel yang bersifat oksidator direduksi den%gan kalium iodida berlebihan dan akan menghasilkan iodium yang selanjutnya dititrasi dengan larutan baku natrium tiosulfat.

               Analisis kuantitatif dilakukan dengan cara titrasi iodometri yaitu titrasi tidak langsung dimana oksidator yang dianalisa kemudian direaksikan dengan ion iodida berlebih dalam keadaan yang sesuai yang selanjutnya iodium dibebaskan secara kuantitatif dan dititrasi dengan larutan standar atau asam. Titrasi yang pertama yaitu standarisasi natrium tiosulfat (Na₂S₂O₃) dengan standar primer kalium dikromat (K₂Cr₂O₇), ini bertujuan untuk mendapatkan konsentrasi natrium tiosulfat yang sesungguhnya karena senyawa tersebut tergolong dalam larutan standar sekunder⁷.

               Larutan standar yang dipergunakan dalam kebanyakan proses iodometri adalah natrium tiosulfat. Garam ini biasanya tersedia sebagai pentahidrat Na₂S₂O₃ .5H₂O. larutan tidak boleh distandarisasi dengan penimbangan secara langsung, tetapi harus distandarisasi terhadap standar primer, digunakan K₂Cr₂O₇ sebagai standar primer karena larutan natrium tiosulfat tidak stabil untuk waktu yang lama.

               Titrasi iodometri digunakan untuk menetapkan senyawa-senyawa yang mempunyai potensial oksidasi yang lebih besar daripada sistem iodium-iodida atau senyawa-senyawa yang bersifat oksidator seperti CuSO_4.5H₂O. Titrasi iodometri berkenaan dengan titrasi dari iod yang dibebaskan dalam reaksi kimia. Standarisasi natrium tiosulfat dapat dilakukan dengan menggunakan larutan kalium iodat, tembaga sulfat dan iod sebagai standar primer.

Read More