SOAL TKA THERMOKIMIA

Soal Pilihan Ganda Soal Tunggal (HOTS)

1.  Sebuah kalorimeter sederhana berisi 100 mL air pada suhu 25 °C. Ke dalam air tersebut dimasukkan 5 gram padatan NaOH dan suhu larutan naik menjadi 35 °C. Jika kalor jenis air adalah 4,2 J/g°C dan massa jenis larutan dianggap 1 g/mL, maka entalpi pelarutan standar NaOH (ΔH) adalah :

A. − 420 J/mol

B. − 2100 J/mol

C. − 4200 J/mol

D. − 42000 J/mol

E. − 420000 J/mol

2.  Pada suatu eksperimen, diketahui data energi ikatan rata-rata sebagai berikut :

#   C−H : 413 kJ/mol

#   O=O : 495 kJ/mol

#   C=O:  799 kJ/mol

#   O−H : 463 kJ/mol

Jika reaksi pembakaran metana adalah :

CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)

Berapakah perubahan entalpi reaksi (ΔH) dari reaksi tersebut ?

A. − 808 kJ/mol

B. − 416 kJ/mol

C. + 416 kJ/mol

D. + 808 kJ/mol

E. − 8080 kJ/mol

Perhatikan wacana berikut :
Kalor dan Energi dalam Dunia Sehari-hari
Energetika kimia adalah cabang ilmu yang mempelajari perubahan energi yang menyertai reaksi kimia. Konsep ini sangat fundamental dalam kehidupan kita. Pernahkah Anda berpikir mengapa makanan memberikan energi, atau mengapa bensin bisa menggerakkan kendaraan? Semua itu adalah contoh dari pelepasan energi dari reaksi kimia.
Salah satu cara untuk mengukur perubahan energi ini adalah dengan kalorimetri. Prinsip dasar kalorimetri adalah mengukur perubahan suhu yang terjadi ketika suatu reaksi kimia berlangsung. Alat yang digunakan disebut kalorimeter. Contoh paling sederhana adalah kalorimeter cangkir kopi, di mana reaksi terjadi di dalam wadah berinsulasi dan perubahan suhu diukur untuk menentukan jumlah kalor yang dilepaskan atau diserap. Kalor yang diukur ini disebut kalor reaksi (qreaksi), yang memiliki nilai berlawanan dengan kalor yang diserap atau dilepaskan oleh lingkungan (qlingkungan).
Selain kalorimetri, kita juga bisa memprediksi perubahan energi menggunakan Hukum Hess. Hukum ini menyatakan bahwa total perubahan entalpi untuk suatu reaksi adalah sama, terlepas dari apakah reaksi terjadi dalam satu langkah atau melalui serangkaian langkah. Dengan menggunakan Hukum Hess, kita dapat menghitung entalpi reaksi yang sulit diukur secara langsung. Misalnya, entalpi pembentukan asetilena (C₂H₂) dapat dihitung dari entalpi pembakaran C₂H₂, C(grafit), dan H₂. Dengan memahami prinsip-prinsip ini, kita dapat memprediksi dan mengontrol energi yang terlibat dalam berbagai proses kimia.

Soal Pilihan Ganda Soal Grup (HOTS)

3.  Berdasarkan teks, jika sebuah kalorimeter cangkir kopi mencatat kenaikan suhu setelah suatu reaksi, apa yang dapat disimpulkan tentang jenis reaksi tersebut ?

A. Reaksi tersebut adalah endotermik.

B. Reaksi tersebut menyerap kalor dari lingkungan.

C. Reaksi tersebut melepaskan kalor ke lingkungan.

D. Reaksi tersebut tidak menghasilkan perubahan entalpi.

E. Kalorimeter tidak berfungsi dengan baik.

4.  Mengacu pada Hukum Hess pada teks, mengapa entalpi pembentukan asetilena (C₂H₂) perlu dihitung dari entalpi reaksi lain?

A. Karena asetilena adalah senyawa yang sangat stabil.

B. Karena entalpi pembentukan asetilena tidak dapat diukur dengan kalorimetri.

C. Karena entalpi pembakaran asetilena bernilai nol.

D. Karena reaksi pembentukan C₂H₂ adalah reaksi yang tidak spontan.

E. Karena asetilena tidak dapat dibakar.

5.  Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut :

(1)   Kalorimeter adalah alat untuk mengukur perubahan suhu.

(2)   Kalor reaksi memiliki nilai berlawanan dengan kalor yang diserap oleh lingkungan.

(3)   Hukum Hess memungkinkan perhitungan entalpi reaksi tanpa eksperimen langsung.

Pilihlah satu kombinasi paling tepat yang mendeskripsikan konsep energetika berdasarkan stimulus !

A.    (1) dan (2)

B.    (1) dan (3)

C.    (2) dan (3)

D.    Hanya (3)

E.    Ketiganya benar

Soal Pilihan Ganda Kompleks MCMA (HOTS)

6.  Diketahui data entalpi reaksi sebagai berikut:

I.   S(s) + O₂(g) → SO₂(g) ;  ΔH = − 296,8 kJ/mol

II.  2SO₃(g) → 2SO₂(g) + O₂(g) ;  ΔH = +198,2 kJ/mol

Pilihlah dua pernyataan yang benar yang dapat disimpulkan untuk menentukan entalpi reaksi pembentukan SO₃(g) dari unsur-unsurnya :

S(s) + 1,5 O₂(g) → SO₃(g) !

□   Reaksi (1) harus dibalik.

□   Reaksi (2) harus dibagi dua.

□   Nilai entalpi reaksi total adalah −395,9 kJ/mol.

□   Reaksi (2) harus dibalik dan dibagi dua.

□   Entalpi pembentukan SO₃ adalah −296,8 + 198,2 kJ/mol.

7.  Proses pembentukan es dari air melibatkan pelepasan kalor. Pilihlah dua pernyataan yang benar yang menggambarkan fenomena ini !

A.    Reaksi pembentukan es adalah endotermik.

B.    ΔH reaksi pembentukan es bernilai negatif.

C.    Molekul-molekul air bergerak lebih lambat.

D.    Entalpi produk lebih besar dari entalpi reaktan.

E.    Reaksi ini memerlukan energi untuk berlangsung.

Soal Pilihan Ganda Kompleks Kategori (HOTS)

8.  Sebuah kalorimeter digunakan untuk mengukur kalor yang dilepaskan oleh pembakaran 1 mol metanol (CH₃OH).

Tentukan Benar atau Salah untuk setiap pernyataan berikut !

Pernyataan	Benar	Salah
Jika suhu air dalam kalorimeter naik, maka reaksi pembakaran adalah eksotermik.
Kalor yang dilepaskan oleh reaksi memiliki tanda yang sama dengan kalor yang diserap oleh kalorimeter.
Entalpi pembakaran metanol dapat dihitung dengan rumus : ΔH = m⋅c⋅ΔT.

9.  Diketahui data entalpi pembentukan standar (ΔHf°) :

#   C2H2(g) = +227 kJ/mol

#   H2O(l) = −285,8 kJ/mol

#   CO2(g) = −393,5 kJ/mol

Reaksi pembakaran asetilena: 2C₂H₂(g) + 5 O₂(g) → 4CO₂(g) + 2H₂O(l) Tentukan Benar atau Salah untuk setiap pernyataan berikut !

Pernyataan	Benar	Salah
Reaksi tersebut merupakan reaksi eksotermik
Entalpi reaksi dapat dihitung menggunakan rumus Δhreaksi =∑ΔHf°(produk) − ∑ΔHf°(reaktan)
Entalpi reaksi adalah 4(−393,5)+2(−285,8)−2(+227) kJ/mol.

10.  Reaksi pembakaran sempurna gas propana (C3H8) adalah :

C₃H₈(g) + 5O₂(g)  → 3CO₂(g) + 4H₂O(g) ; ΔH = − 2220 kJ/mol

Tentukan Benar atau Salah untuk setiap pernyataan berikut !

Pernyataan	Benar	Salah
Reaksi ini adalah reaksi eksotermik
Untuk mengurai 1 mol C3H8 menjadi unsur-unsurnya, diperlukan energi sebesar 2220 kJ
Jika 2 mol C3H8 dibakar, akan dilepaskan energi sebesar 4440 kJ

 

SOAL TKA SIFAT KOLIGATIF

Teks berikut untuk menjawab soal nomor 1 - 2
Rahasia Lezatnya Es Krim dan Minuman Dingin
Pernahkah Anda bertanya mengapa es krim bisa tetap lembut meskipun disimpan di freezer ? Atau mengapa jalanan di negara empat musim ditaburi garam saat salju turun? Jawabannya ada pada ilmu kimia, khususnya sifat-sifat larutan. Ketika kita melarutkan gula, garam, atau zat lain ke dalam air, titik beku air akan menurun, dan titik didihnya akan meningkat. Fenomena ini dikenal sebagai penurunan titik beku dan kenaikan titik didih, yang merupakan bagian dari sifat koligatif larutan. Sifat- sifat ini bergantung pada jumlah partikel zat terlarut, bukan pada jenis zatnya.
Dalam pembuatan es krim, penambahan gula dan bahan lain ke dalam air (yang sebagian besar adalah pelarut) bertujuan untuk menurunkan titik beku adonan, sehingga es krim tetap lembut dan tidak membeku terlalu keras seperti es batu. Di jalanan bersalju, penaburan garam (seperti NaCl) bertujuan untuk menurunkan titik beku air, mengubah salju menjadi air pada suhu di bawah 0°C, sehingga jalanan tidak licin.
Selain itu, konsentrasi larutan juga bisa dinyatakan dalam berbagai cara, seperti molaritas (M), molalitas (m), atau fraksi mol (X), tergantung pada kebutuhan perhitungan. Misalnya, para ahli gizi sering menghitung molaritas glukosa (C₆H₁₂O₆) dalam minuman olahraga, sementara ahli kimia mungkin lebih sering menggunakan molalitas untuk perhitungan sifat koligatif. Untuk perhitungan ini, kita perlu data seperti massa molar (Mr) glukosa (Mr=180 gr/mol) dan air (Mr=18 gr/mol), serta tetapan kriaskopik (Kf air=1,86°C/m) dan tetapan ebullioskopik (Kb air=0,52°C/m). Memahami konsep-konsep ini sangat penting tidak hanya untuk ilmuwan, tetapi juga untuk aplikasi praktis dalam industri pangan, farmasi, dan bahkan pemeliharaan jalan.

1.  Dalam sebuah percobaan membuat es krim, 150 gram gula tebu (C₁₂H₂₂O₁₁, Mr=342 gr/mol) dilarutkan dalam 200 gram air. Jika volume larutan total menjadi 250 mL setelah gula larut sempurna, maka konsentrasi molaritas (M) gula dalam larutan es krim tersebut adalah sekitar...

A.    1,00 M

B.    1,75 M

C.    2,19 M

D.    2,50 M

E.    3,00 M

2. Pada musim dingin, petugas jalan menaburkan 58,5 kg garam dapur (NaCl, Mr=58,5 gr/mol) ke jalanan yang tertutup salju setebal 1.000 kg air. Diketahui tetapan penurunan titik beku molal air (Kf air) adalah 1,86 ∘C/m. Penurunan titik beku yang dialami air di jalanan tersebut adalah...

A.    0,93 ∘C

B.    1,86 ∘C

C.    2,79 ∘C

D.    3,72 ∘C

E.    5,58 ∘C

3.  Seorang ahli gizi membandingkan dua jenis minuman olahraga, P dan Q, yang keduanya mengandung glukosa (C6H12O6) sebagai zat terlarut utama dalam air.

•    Minuman P: Mengandung 180 gram glukosa dalam 900 gram air.

•    Minuman Q: Mengandung 90 gram glukosa dalam 400 gram air. (Mr glukosa=180 gr/mol; Mr air=18 gr/mol).

Pilihlah pernyataan yang benar mengenai perbandingan sifat koligatif kedua minuman tersebut!

□   Titik didih minuman P lebih rendah daripada titik didih minuman Q.

□   Fraksi mol glukosa pada minuman Q lebih tinggi daripada minuman P.

□   Tekanan uap minuman P lebih tinggi daripada tekanan uap minuman Q.

□   Penurunan titik beku minuman Q lebih kecil daripada penurunan titik beku minuman P.

□   Tekanan osmosis minuman Q lebih besar daripada tekanan osmosis minuman P.

4. Dieng merupakan daerah tujuan wisata di Jawa Tengah. Suhu terdingin di Dieng bisa mencapai - 5oC, terutama pada puncak musim kemarau. Oleh karena itu perlu strategi khusus terkait dengan air radiator mobil supaya tidak membeku pada kondisi ekstrim tersebut. Salah satu komponen air radiator adalah zat anti beku propilen glikol (C3H8O2).

Diketahui: Kf = 1,86⁰C/kg.mol; Ar C=12; H=1; O=16; massa jenis air 1 g/ mL Berdasarkan data dan informasi dalam soal, berapakah massa propilen glikol dalam 1 liter

air yang bisa digunakan sebagai air radiator di daerah dengan suhu -1,5⁰C? Klik pada semua jawaban benar! Jawaban benar lebih dari satu.

□   20,43 gram.

□   40,86 gram.

□   61,29 gram.

□   81,72 gram.

□   102,15 gram.

5.  Perhatikan wacana berikut:

Beralkohol dan Komposisi Larutan

Minuman beralkohol, seperti bir, anggur, atau spiritus, adalah contoh umum larutan yang kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Kandungan alkohol dalam minuman ini bervariasi, biasanya dinyatakan dalam persentase volume atau persentase massa. Namun, dalam kimia, kita juga dapat menyatakan komposisi larutan menggunakan fraksi mol, yang menggambarkan rasio mol suatu komponen terhadap total mol semua komponen dalam larutan. Misalnya, etanol (C₂H₅OH) adalah jenis alkohol yang umum ditemukan dalam minuman ini. Ketika etanol dilarutkan dalam air, kedua molekul ini bercampur membentuk larutan homogen. Sifat-sifat larutan ini, seperti titik didih atau tekanan uap, sangat bergantung pada fraksi mol masing-masing komponen. Memahami fraksi mol membantu kita tidak hanya dalam konteks minuman, tetapi juga dalam banyak proses kimia lainnya, seperti dalam industri farmasi atau dalam penelitian laboratorium untuk mengukur kemurnian dan komposisi campuran.

Bayangkan Anda sedang menganalisis sampel minuman beralkohol sederhana yang dibuat dengan melarutkan 27,6 gram etanol (C₂H₅OH) ke dalam 54 gram air (H₂O).

Data Ar: C = 12, H = 1, O = 16.

Pilihlah dua pernyataan yang benar mengenai fraksi mol etanol dan fraksi mol air dalam larutan tersebut!

□   Fraksi mol etanol adalah 0,16.

□   Fraksi mol air adalah 0,50.

□   Fraksi mol etanol adalah 0,30.

□   Fraksi mol air adalah 0,84.

□   Fraksi mol air adalah 0,90.

Perhatikan teks berikut :
Sifat Koligatif untuk Pembuatan Es Putar dan Pengawetan Makanan
Sifat koligatif larutan memiliki peran penting dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu contoh yang paling sering kita temui adalah pembuatan es putar. Adonan es putar yang manis dan gurih didinginkan menggunakan campuran es batu dan garam dapur (NaCl). Penambahan garam ke dalam es batu menyebabkan titik beku campuran lebih rendah dari 0°C, sehingga es tidak mudah mencair & dapat menyerap panas dari adonan es putar secara efektif.
Fenomena ini menunjukkan bahwa penambahan zat terlarut, seperti garam, ke dalam pelarut, seperti air, memengaruhi sifat-sifat fisik pelarut. Sifat-sifat ini hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut, bukan pada jenisnya. Sifat koligatif larutan mencakup penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis.
Kandungan partikel dalam larutan sangat penting. Untuk larutan elektrolit, seperti garam dapur dan kalium sulfat (K₂SO₄), zat terlarut akan terurai menjadi ion-ion, sehingga jumlah partikelnya berlipat ganda. Efek ini dinyatakan dengan faktor van't Hoff (i), yang nilainya mendekati jumlah ion yang terurai. Sebaliknya, larutan non-elektrolit, seperti gula tebu (C₁₂H₂₂O₁₁) dan urea (CO(NH₂)₂), tak terurai, sehingga faktor van't Hoff-nya (i) bernilai 1.
Konsentrasi partikel terlarut dapat diukur dengan molalitas (m). Semakin tinggi molalitas partikel efektif (m×i), semakin besar efek sifat koligatifnya. Misalnya, penurunan titik beku (ΔTf) dihitung dengan rumus ΔTf=m⋅Kf⋅i, di mana Kf adalah tetapan titik beku molal.

Soal Pilihan Ganda Soal Tunggal

6.  Penambahan garam dapur (NaCl) ke dalam es batu saat membuat es putar memanfaatkan sifat koligatif larutan berupa...

A. Penurunan tekanan uap

B. Kenaikan titik didih

C. Penurunan titik beku

D. Tekanan osmosis

E. Daya hantar listrik

7.  Sebuah larutan dibuat dengan melarutkan 10 gram glukosa (C₆H₁₂O₆, Mr=180 g/mol) dalam 100 gram air. Satuan konsentrasi yang paling tepat untuk menghitung penurunan titik beku larutan ini adalah...

A. Molaritas

B. Normalitas

C. Fraksi mol

D. Molalitas

E. Persen volume

Soal Pilihan Ganda Soal Grup

8.  Perhatikan data larutan-larutan berikut:

(1)   Larutan urea 0,2 m

(2)   Larutan gula 0,2 m

(3)   Larutan NaCl 0,2 m

(4)   Larutan K2SO4 0,2 m

Pilihlah dua larutan yang memiliki titik beku yang sama !

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (2) dan (4)

D. (3) dan (4)

E. (1) dan (4)

9.  Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut mengenai pembuatan es putar :

(1)   Penambahan garam menyebabkan titik beku campuran es dan garam menjadi lebih rendah.

(2)   Proses pendinginan adonan es putar terjadi karena perpindahan kalor dari adonan ke campuran es dan garam.

(3)   Garam dapur (NaCl) adalah larutan non-elektrolit sehingga tidak terurai menjadi ion. Kombinasi pernyataan yang paling tepat untuk menjelaskan fenomena pembuatan es putar adalah...

A.    (1) dan (2)

B.    (1) dan (3)

C.    (2) dan (3)

D.    Hanya (1)

E.    Hanya (3)

10.  Diberikan empat larutan dengan konsentrasi yang sama, yaitu 0,1 m.

(1)   Larutan urea

(2)   Larutan MgCl₂

(3)   Larutan gula

(4)   Larutan NaCl

Urutan larutan dari yang memiliki titik didih paling rendah hingga paling tinggi adalah...

A.    (1), (3), (4), (2)

B.    (1) = (3), (4), (2)

C.   (4), (2), (1) = (3)

D.   (2), (4)=(1), (3)

E.    (3), (1), (2), (4)

11.  Berdasarkan konsep sifat koligatif larutan, manakah satu-satunya pernyataan yang benar di bawah ini ?

A.    Penurunan titik beku larutan glukosa 0,5 m akan lebih besar daripada larutan K₂SO₄ 0,1 m.

B.    Larutan urea dan larutan NaCl dengan molalitas yang sama akan memiliki kenaikan titik didih yang sama.

C.   Penambahan 1 mol gula ke dalam air akan menghasilkan jumlah partikel terlarut yang sama dengan penambahan 1 mol NaCl.

D.   Tekanan osmosis larutan elektrolit akan lebih rendah daripada larutan non-elektrolit dengan konsentrasi molar yang sama.

E.    Sifat koligatif larutan bergantung pada jumlah partikel zat terlarut, bukan pada jenisnya.

Soal Pilihan Ganda Kompleks MCMA

12.  Perhatikan tabel data sifat koligatif larutan berikut :

Larutan	Zat Terlarut	Konsentrasi
P	Gula (C12H22O11)	0,2 M
Q	Garam dapur (NaCl) 0,2	0,2 M
R	Urea (CO(NH2)2)	0,2 M
S	Kalium sulfat (K2SO4)	0,2 M

Pilihlah dua pernyataan yang benar yang menggambarkan perbandingan sifat koligatif dari keempat larutan tersebut!

□    Larutan P dan R memiliki titik didih yang sama.

□    Larutan Q memiliki penurunan titik beku terbesar.

□    Larutan S memiliki tekanan osmosis terkecil.

□    Larutan S memiliki titik didih tertinggi.

□    Larutan P dan Q memiliki titik beku yang sama.

13.  Sebuah larutan dibuat dengan melarutkan 1 mol zat elektrolit kuat (XY₂) dalam 1000 gram air. Pilihlah dua pernyataan yang benar yang berkaitan dengan larutan ini!

□    Larutan tersebut memiliki faktor van't Hoff (i) sebesar 3.

□    Larutan tersebut memiliki jumlah partikel terlarut 2 kali lipat dari larutan nonelektrolit 1 molal.

□    Larutan ini dapat menghantarkan arus listrik.

□    Larutan ini memiliki titik beku yang lebih rendah daripada larutan glukosa 1 molal.

□    Larutan ini merupakan larutan non-elektrolit.

Soal Pilihan Ganda Kompleks Kategori

14.  Sebanyak 3,42 gram gula (C₁₂H₂₂O₁₁) dilarutkan dalam 200 gram air. Diketahui Kb air = 0,52°C/m dan Kf air = 1,86 ∘C/m.

Tentukan Benar atau Salah untuk setiap pernyataan berikut !

Pernyataan	Benar	Salah
Kenaikan titik didih larutan adalah 0,026°C
Titik didih larutan adalah 100,026°C
Penurunan titik beku larutan adalah 0,0186°C.

15.  Dua larutan, satu larutan urea 0,1 M dan satu larutan MgCl₂ 0,1 M, memiliki volume yang sama pada suhu yang sama. Tentukan Benar atau Salah untuk setiap pernyataan terkait kedua larutan tersebut !

Pernyataan	Benar	Salah
Keduanya memiliki tekanan osmosis yang sama
Larutan MgCl2 memiliki konsentrasi partikel terlarut lebih besar
Larutan urea memiliki tekanan osmosis lebih besar

16.  Senyawa MgCl₂ adalah elektrolit kuat dan terurai menjadi 3 ion. Senyawa urea (CO(NH₂)₂) adalah senyawa non-elektrolit.

Tentukan Benar atau Salah untuk setiap pernyataan berikut !

Pernyataan	Benar	Salah
Larutan MgCl2 memiliki faktor van't Hoff (i) = 3
Titik didih larutan urea 0,5 m lebih tinggi dari MgCl2 0,5 m
Titik didih larutan urea 0,5 m lebih tinggi dari MgCl2 0,5 m