Soal 31. Pada percobaan logam magnesium yang direaksikan dengan larutan asam klorida: Mg(s) + \(2\) HCl(aq) \(\rightarrow\) MgCl2(aq) + H2(g) diperoleh data sebagai berikut :
| Suhu (°C) | Volume H2 | Waktu (detik) |
| \(25\) | \(25\) mL | \(5\) |
| \(25\) | \(50\) mL | \(10\) |
| \(45\) | \(75\) mL | \(10\) |
Laju reaksi pada pembentukan gas H2 adalah .... mL/detik.
A. \(\dfrac{25}{10}\)
B. \(\dfrac{50}{25}\)
C. \(\dfrac{75}{10}\)
D. \(\dfrac{50}{5}\)
E. \(\dfrac{25}{5}\)
Jawaban & Analisa
Kunci: E
Laju pembentukan gas dapat dihitung dengan rumus laju sederhana: \(v = \dfrac{\Delta V}{\Delta t}\).
Dari data pada suhu \(25^\circ\)C, terdapat dua pengukuran: \(v_1 = \dfrac{25}{5} = 5\) mL/detik dan \(v_2 = \dfrac{50}{10} = 5\) mL/detik. Keduanya konsisten menghasilkan laju \(5\) mL/detik.
Pilihan yang menyatakan \(5\) mL/detik adalah \(\dfrac{25}{5}\).
Soal 32. Berikut ini percobaan logam besi (Fe) yang dihubungkan dengan logam lain. Masing-masing logam yang telah dihubungkan diletakkan di tempat yang sedikit lembab dan bersuasana asam, seperti gambar :
Besi yang akan mengalami korosi paling cepat yaitu percobaan nomor ....
A. I
B. II
C. III
D. IV
E. V
Jawaban & Analisa
Kunci: E
Korosi galvanik terjadi bila dua logam berbeda dihubungkan dalam lingkungan elektrolit (lembab/asam). Logam dengan kecenderungan lebih mudah teroksidasi menjadi anoda dan akan “habis” lebih dulu.
Jika Fe dihubungkan dengan logam yang lebih aktif (misalnya Mg atau Zn), maka logam aktif itu yang menjadi anoda (korosi pada logam aktif), sedangkan Fe cenderung terlindungi (Fe menjadi katoda).
Sebaliknya, jika Fe dihubungkan dengan logam yang lebih mulia seperti Cu, maka Cu cenderung menjadi katoda, sehingga Fe menjadi anoda dan teroksidasi lebih cepat. Secara konsep, potensial reduksi Cu lebih besar: \(E^\circ_{\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}} \gt E^\circ_{\text{Fe}^{2+}/\text{Fe}}\), sehingga Fe lebih mudah menjadi anoda ketika dipasangkan dengan Cu.
Jadi, korosi Fe paling cepat terjadi pada percobaan V (Fe dipasangkan dengan Cu).
Soal 33. Sejumlah arus listrik yang sama dialirkan ke dalam dua sel elektrolisis yang berbeda sesuai gambar berikut :
Jika dalam larutan ZnSO4 akan mengendap \(13\) gram Zn (Ar = \(65\)), maka pada larutan SnCl4 akan diperoleh endapan Sn (Ar = \(119\)) sebanyak ....
A. \(0{,}9\) gram
B. \(11{,}9\) gram
C. \(18{,}3\) gram
D. \(71{,}0\) gram
E. \(595\) gram
Jawaban & Analisa
Kunci: B
Karena arus listrik yang mengalir sama (dan waktu dianggap sama sesuai konteks “arus sama dialirkan”), maka muatan listrik \(Q\) yang lewat juga sama. Pada elektrolisis berlaku: \(m \propto \dfrac{M}{z}\), yaitu massa endapan sebanding dengan massa ekivalen \(\dfrac{M}{z}\).
Untuk ZnSO4: ion yang tereduksi \(=\) Zn2+ + \(2\)e \(\rightarrow\) Zn, sehingga \(z_{\text{Zn}} = 2\), \(M_{\text{Zn}} = 65\).
Untuk SnCl4: ion yang tereduksi \(=\) Sn4+ + \(4\)e \(\rightarrow\) Sn, sehingga \(z_{\text{Sn}} = 4\), \(M_{\text{Sn}} = 119\).
Perbandingan massa: \[ \dfrac{m_{\text{Sn}}}{m_{\text{Zn}}} = \dfrac{(M_{\text{Sn}}/z_{\text{Sn}})}{(M_{\text{Zn}}/z_{\text{Zn}})} = \dfrac{(119/4)}{(65/2)}. \] Maka: \(m_{\text{Sn}} = 13 \times \dfrac{(119/4)}{(65/2)} = 13 \times \dfrac{119}{4} \times \dfrac{2}{65} = 13 \times \dfrac{238}{260} = 13 \times \dfrac{119}{130} = 11{,}9\) gram.
Soal 34. Gas nitrogen monoksida merupakan gas yang tidak berwarna dan beracun. Gas tersebut dapat dihasilkan dari reaksi asam sulfida dengan asam nitrat, dengan persamaan reaksi: \(3\) H2S(g) + \(2\) HNO3(aq) + \(6\) H+(aq) \(\rightarrow\) \(2\) NO(g) + \(2\) S(s) + \(4\) H2O(l)
Spesi yang merupakan oksidator adalah ....
A. H2S
B. HNO3
C. NO
D. S
E. H2O
Jawaban & Analisa Soal 34
Kunci: B
Oksidator adalah zat yang mengalami reduksi (bilangan oksidasi turun). Pada HNO3, bilangan oksidasi N adalah \(+5\). Pada NO, bilangan oksidasi N adalah \(+2\).
Karena N berubah dari \(+5\) menjadi \(+2\) (turun), maka HNO3 mengalami reduksi dan bertindak sebagai oksidator.
Soal 35. Gambar sel volta berikut digunakan untuk menyelesaikan soal nomor \(35\) dan \(36\).
Diagram sel yang paling tepat untuk menggambarkan proses tersebut adalah ....
A. ZnSO4 / Zn // CuSO4 / Cu
B. Zn / Zn2+ // Cu2+ / Cu
C. Zn2+ / SO42− // Cu2+ / SO42−
D. Cu / CuSO4 // ZnSO4 / Zn
E. Cu / Cu2+ // Zn2+ / Zn
Jawaban & Analisa
Kunci: B
Dalam sel volta, elektroda dengan \(E^\circ\) lebih besar menjadi katoda (reduksi), sedangkan yang lebih kecil menjadi anoda (oksidasi). Karena \(+0{,}34 \gt -0{,}76\), maka Cu adalah katoda dan Zn adalah anoda.
Notasi sel ditulis: anoda \(|\) ion anoda \(\|\) ion katoda \(|\) katoda, sehingga: Zn \(|\) Zn2+ \(\|\) Cu2+ \(|\) Cu.
Soal 36. Maka besarnya potensial sel (E° sel) volta tersebut adalah ....
A. \(-0{,}42\) Volt
B. \(-1{,}10\) Volt
C. \(+0{,}42\) Volt
D. \(+1{,}10\) Volt
E. \(+11{,}0\) Volt
Jawaban & Analisa
Kunci: D
Rumus potensial sel standar: \(E^\circ_{\text{sel}} = E^\circ_{\text{katoda}} - E^\circ_{\text{anoda}}\).
Katoda: Cu2+/Cu dengan \(E^\circ = +0{,}34\) Volt.
Anoda: Zn2+/Zn dengan \(E^\circ = -0{,}76\) Volt.
Maka: \(E^\circ_{\text{sel}} = 0{,}34 - (-0{,}76) = 1{,}10\) Volt.