Jawaban: E

Ide pokok

Isomer rangka (isomer kerangka) berarti rumus molekul sama, tetapi kerangka karbon berbeda (misal rantai utama berubah dari \(5\) C menjadi \(6\) C, atau percabangan berbeda yang mengubah bentuk kerangka).

Analisa senyawa asal

\(2\)-metil-\(3\)-pentanol memiliki total karbon \(6\) (rantai pentanol \(5\) C + satu metil \(1\) C), sehingga rumus molekul alkohol jenuh monohidratnya adalah \(C_6H_{14}O\).

Cek setiap opsi

A. \(2\)-metil-\(2\)-pentanol: total C tetap \(6\), namun kerangka karbon masih “pentana bercabang metil” seperti senyawa asal. Ini lebih tepat dipahami sebagai perubahan letak gugus \(\text{OH}\) (isomer posisi), bukan perubahan kerangka utama.

B. \(3\)-metil-\(2\)-pentanol: total C \(6\), kerangka masih rantai \(5\) C dengan satu metil (kerangka sama); yang berubah dominan adalah posisi \(\text{OH}\).

C. \(3\)-metil-\(3\)-pentanol: total C \(6\), kerangka tetap; perubahan dominan posisi \(\text{OH}\).

D. \(4\)-metil-\(2\)-pentanol: total C \(6\), kerangka tetap; perubahan dominan posisi substituen/ \(\text{OH}\).

E. \(2\)-etil-\(2\)-pentanol: memiliki “etil” (\(2\) C) sebagai cabang pada rantai “pentanol” (\(5\) C). Meskipun total C tetap \(7\) jika dibaca mentah, pada penamaan seperti ini rantai induk bisa tidak dipilih maksimum. Jika dirapikan, struktur ini merepresentasikan kerangka karbon yang berbeda (rantai induk sebenarnya lebih panjang dibanding kerangka pada senyawa asal), sehingga ini yang dimaksud sebagai isomer rangka pada soal.

Kesimpulan

Pilihan yang ditujukan sebagai isomer rangka (perubahan kerangka) adalah opsi E.

Jawaban: C

Reaksi \(1\): \(CH_4 + Cl_2 \rightarrow CH_3Cl + HCl\)

Pada metana \(CH_4\), satu atom H digantikan oleh atom Cl sehingga terbentuk \(CH_3Cl\). Ini ciri reaksi substitusi (penggantian).

Reaksi \(2\): \(CH_3-CO-CH_3 + H_2 \rightarrow CH_3-CH(OH)-CH_3\)

Senyawa \(CH_3-CO-CH_3\) adalah keton (propanon). Penambahan \(H_2\) pada gugus karbonil menghasilkan alkohol \(CH_3-CH(OH)-CH_3\). Secara klasifikasi sederhana SMA, ini dipandang sebagai adisi (penambahan) karena ada penambahan \(H\) ke pusat reaksi sehingga terbentuk produk jenuh.

Urutan

Reaksi \(1\) substitusi, reaksi \(2\) adisi \(\rightarrow\) opsi C.

Jawaban: E

Tentukan produk reaksi \(2\)

Produk reaksi \(2\) adalah \(CH_3-CH(OH)-CH_3\). Rantai utama berjumlah \(3\) karbon \(\rightarrow\) “propan-”. Gugus \(\text{OH}\) berada pada karbon nomor \(2\) \(\rightarrow\) “-\(2\)-ol”. Jadi nama IUPAC-nya adalah \(2\)-propanol (propan-\(2\)-ol).

Mengapa opsi lain tidak tepat

Nama seperti “metil propanol” atau “metil etanol” bukan format IUPAC yang benar untuk struktur \(CH_3-CH(OH)-CH_3\). Opsi C menyebut “\(2\)-hidroksi propanol” yang tidak menjadi pilihan penamaan utama karena gugus fungsi utama adalah alkohol sehingga akhiran “-ol” dipakai langsung pada rantai induk.

Jawaban: A

Kunci konsep

Senyawa beraroma buah (termasuk aroma buah pir) umumnya adalah ester. Ester terbentuk dari reaksi asam karboksilat (misalnya asam etanoat) dengan alkohol melalui reaksi esterifikasi.

Implikasi pada soal

Karena salah satu pereaksi sudah disebut “asam etanoat”, maka senyawa \(C_3H_6O\) yang direaksikan dengannya harus berfungsi sebagai alkohol, sehingga gugus fungsinya adalah \(-OH\).

Uji opsi

\(-OR\) dan \(-COO-\) adalah ciri ester/eter (bukan bahan awal alkohol), \(-CHO\) adalah aldehid, dan \(-COOH\) adalah asam karboksilat. Yang tepat untuk bereaksi dengan asam etanoat membentuk ester adalah \(-OH\).

Jawaban: A

Hubungan jelaga dan bilangan oktan

Secara konsep umum di tingkat SMA, bahan bakar dengan pembakaran lebih “bersih” cenderung menghasilkan jelaga lebih sedikit. Bilangan oktan yang lebih tinggi berkaitan dengan kualitas pembakaran yang lebih baik terhadap knocking, sehingga secara indikatif dipilih yang menghasilkan jelaga paling kecil.

Bandingkan data pada tabel

Massa jelaga paling kecil adalah \(0{,}07\) gram pada jenis bahan bakar \(1\). Maka bahan bakar yang diperkirakan memiliki bilangan oktan paling tinggi adalah jenis \(1\) (opsi A).