Pembahasan Soal SBMPTN Kimia Sifat Koligatif Larutan

Pembahasan soal SBMPTN bidang study kimia tentang sifat koligatif larutan ini meliputi beberapa subtopik dalam materi sifat koligatif larutan yaitu penurunan tekann uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis. Dari beberapa soal yang pernah keluar dalam soal SBMPTN bidang study kimia, model soal tentang sifat koligatif larutan yang sering keluar antara lain menentukan titik beku suatu larutan jika tetapan kenaikan titik didih molal larutan dietahui, menentukan besar tetapan kenaikan titik didih molal suatu larutan jika diketahui massa dan massa relatif (Mr), menentukan rumus molekul suatu zat organik jika titik beku larutannya diketahui, menentukan titik beku air dalam radiator mobil jika perbandingan komposisinya diketahui, dan menganalisis penambahan NaCl agar air tidak membeku pada titik bekunya.

Soal 1
Agar 10 kg air tidak membeku pada suhu -5^oC perlu ditambahkan garam NaCl. Jika diketahui Kf air = 1,86 dan Ar H = 1, O = 16, Na = 23, Cl = 35,5 maka pernyataan berikut benar kecuali ...
A. Diperlukan NaCl lebih dari 786 gram
B. Larutan NaCl adalah elektrolit kuat
C. Bentuk molekul air tetrahedral
D. NaCl dapat terionisasi sempurna
E. Dalam air terdapat ikatan hidrogen

Pembahasan :
Dari soal diketahui
? ?Tf = 0 - (-5) = 5^oC
? Kf H₂O = 1,86
? massa pelarut (p) = 10 kg = 10.000 g

Massa relatif NaCl
? Mr NaCl = Ar Na + Ar Cl
? Mr NaCl = 23 + 35,5
? Mr NaCl = 58,5

Molalitas NaCl

? m NaCl =	gram NaCl	.	1000
	Mr NaCl		p

? m NaCl =	gram NaCl	.	1000
	58,5		10.000

? m NaCl =	gram NaCl
	585

Rumus Penurunan titik beku
? ?Tf = m Kf i
? ?Tf = m Kf {1 + (n - 1)a}

Karena NaCl merupakan elektrolit kuat, maka NaCl dapat terionisasi secara sempurna sehingga a = 1 dan dengan n = 2.
? i = {1 + (n - 1)a}
? i = {1 + (2 - 1)1}
? i = 2

Selanjutnya :
? ?Tf = m Kf i
? ?Tf = mNaCl Kf i

? 5 =	gram NaCl	x 1,86 x 2
	585

? gram NaCl =	58,5 x 10 x 5
	1,86 x 2

? gram NaCl = 786,3

Dalam air terdapat ikatan hidrogen. Molekul air berbentuk angular menyerupai huruf V atau disebut planar V bukan tetahedron. Jadi pernyataan yang salah adalah opsi C.

Jawaban : C

Soal 2
Larutan glukosa dalam air mendidih pada 100,26^oC. Jika Kb = 0,52 dan Kf = 1,86 maka larutan tersebut akan membeku pada suhu ...
A. 1,86^oC
B. 0,93^oC
C. 0^oC
D. -0,93^oC
E. -1,86^oC

Pembahasan :
Untuk mengetahui titik didih larutan glukosa, kita harus mengetahui penurunan titik beku larutannya dulu. Nah, karena molalitas glukosanya tidak diketahui, maka kita harus mencari molalitas (m) terlebih dahulu dengan menggunakan rumus kenaikan titik didih.

Titik didih larutan glukosa = 100,26^oC.
Titik didih air = 100^oC

Kenaikan titik didih :
? ?Tb = 100,26^oC - 100^oC. 
? ?Tb = 0,26^oC.

Dari rumus kenaikan titik didih
? ?Tb = m Kb

? m =	?Tb
	Kb

? m =	0,26
	0,52

? m = �

Penurunan titik beku :
? ?Tf = m Kf
? ?Tf = � (1,86)
? ?Tf = 0,93^oC

Karena titik beku air adalah 0^oC, maka titik beku larutan glukosa tersebut adalah:
? ?Tf = Titik didih pelarut - Titik didih larutan
? ?Tf = Tf air - Tf
? Tf = Tf air - ?Tf
? Tf = 0^oC - 0,93^oC
? Tf = -0,93^oC

Jadi. larutan glukosa akan membeku pada suhu -0,93^oC.

Jawaban : D

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Kimia Jenis Ikatan Kimia.

Soal 3
Asam benzoat (Mr = 122) sebanyak 12,2 g dilarutkan dalam 122 g etanol menyebabkan kenaikan titik didih 1^oC. Besarnya tetapan kenaikan titik didih molal etanol (Kb) adalah ...
A. 2,24
B. 1,83
C. 1,55
D. 1,22
E. 1,71

Pembahasan :
Rumus kenaikan titik didih
? ?Tb = m Kb i

Karena asam benzoat merupakan asalam lemah, maka faktor van hoff sama dengan satu (i = 1) sehingga berlaku rumus:
? ?Tb = m Kb

Molalitas (m):

? m =	gram	.	1000
	Mr		p

? m =	12,2	.	1000
	122		122

? m =	100
	122

Kembali ke rumus kenaikan titik didih:
? ?Tb = m Kb
? 1 = 100/122 Kb
? 122 = 100Kb
? Kb = 122/100
? Kb = 1,22

Jawaban : D

Soal 4
Suatu zat organik tersusun dari 37,5% C; 12,5% H, dan sisanya oksigen (Ar C = 12, H = 1, O = 16). Jika 3,2 gram zat itu dilarutkan dalam 50 gram air (Kf = 1,86), larutan membeku pada suhu -3,72^oC. Rumus molekul zat organik tersebut adalah ....
A. CH₃OH
B. C₂H₈O₂
C. C₃H₆O₂
D. C₃H₆O₃
E. C₆H₁₂O₆

Pembahasan :
Zat organik yang akan kita cari rumus molekulnya adalah terdiri dari C, H, dan O sehingga rumus molekulnya secara umum adalah CxHyOz.

Rumus penurunan titik beku
? ?Tf = m Kf
? 0 - (-3,72) = m 1,86
? 3,72 = 1,86 m
? m = 2

Dari rumus molalitas :

? m = n x	1000
	p

? mp = 1000 n
? 2 (50) = 1000n
? 100 = 1000n
? n = 0,1 mol
Jadi, jumlah mol zat organik tersebut adalah 0,1 mol.

Dari rumus mol :

? n =	gram
	Mr

? 0,1 =	3,2
	Mr CxHyOz

? Mr CxHyOz =	3,2
	0,1

? Mr CxHyOz = 32

Nah karena kita sudah tahu jumlah massa relatif zat organik tersebut, maka kita bisa menentukan massa atom realtif (Ar) masing-masing unsurnya.

Pada soal diketahui perbandingan unsurnya 37,5% C; 12,5% H; dan 50% O.

Menentukan x dari dari rumus CxHyOz :

? 37,5% =	x Ar C	x 100%
	32

? 37,5 =	x (12)	x 100
	32

? 1200x = 1200
? x = 1

Menentukan y dari dari rumus CxHyOz :

? 12,5% =	y Ar H	x 100%
	32

? 12,5 =	y (1)	x 100
	32

? 100y = 400
? y = 4

Menentukan y dari dari rumus CxHyOz :

? 50% =	z Ar O	x 100%
	32

? 50 =	z (16)	x 100
	32

? 1600z = 1600
? z = 1

Jadi, rumus molekul zat organik itu adalah CH₄O atau CH₃OH.

Jawaban : A

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Kimia Jenis dan Sifat Koloid.

Soal 5
Diketahui Kf air = 1,86, Ar H = 1, C = 12, dan O = 16. Titik beku air dalam radiator mobil yang berisi cairan dengan perbandingan 62 gram etilen glikol, HOCH₂CH₂OH, dalam 500 g air adalah ...
A. -0,93^oC
B. -1,86^oC
C. -3,72^oC
D. -5,58^oC
E. -7,64^oC

Pembahasan :
Dari rumus penurunan titik beku
? ?Tf = Kf m

? ?Tf = Kf	gram	.	1000
	Mr		p

? ?Tf = 1,86	62	.	1000
	62		500

? ?Tf =	1,86 x 1000
	500

? ?Tf = 3,72^oC

Jadi, titik beku air dalam radiator mobil tersebut adalah:
? Tf = 0 - 3,72^oC
? Tf = -3,72^oC

Jawaban : C 

Soal 6
Kelarutan CaCl₂ dalam air pada 0oC adalah sekitar 5,4 molar. Jika Kf = 1,86 maka penurunan titik beku larutan CaCl₂ 0,54 molal adalah ...
A. 1,0^oC
B. 5,0^oC
C. 3,0^oC
D. 2,7^oC
C. 2,0^oC

Pembahasan :
? ?Tf = Kf m i
? ?Tf = Kf m {1 + (n - 1)a}
? ?Tf = Kf m {1 + (3 - 1)1}
? ?Tf = 3 Kf m
? ?Tf = 3 x 1,86 x 0,54
? ?Tf = 3,0^oC

Jawaban : C

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Kimia Sifat Golongan Unsur.

Soal 7
Suatu senyawa X (Mr = 100) yang tidak dapat menghantarkan arus listrik dilarutkan dalam 250 g benzena ternyata memberikan penurunan titik beku (?Tf) sebesar 1.024^oC. Jika diketahui harga Kf benzena = 5,12 ^oC/m, maka berat senyawa yang dilarutkan adalah ...
A. 0,5 gram
B. 2,5 gram
C. 5,0 gram
D. 7,5 gram
E. 10 gram

Pembahasan :
? ?Tf = Kf m

? ?Tf = Kf	massa X	.	1000
	Mr		p

? 1,024 = 5,12	massa X	.	1000
	100		250

? 1,024 =	51,2 massa X
	250

? massa X = 256/51,2
? massa X = 5 gram.

Jawaban : C

Soal 8
Sebanyak 45 gram senyawa dengan rumus molekul (H₂CO)x dilarutkan dalam 500 gram air (Kf = 1,86). Jika titik beku senyawa ini -0,93^oC dan Ar C = 12, H = 1, dan O = 16 maka harga x adalah ...
A. 12
B. 10
C. 8
D. 6
E. 4

Pembahasan :
? ?Tf = Kf m
? 0 - (-0,93) = Kf m

? 0,93 = Kf	gram	.	1000
	Mr		p

? 0,93 = 1,86	45	.	1000
	Mr		500

? 0,93 =	167,4
	Mr

? Mr =	167,4
	0,93

? Mr = 180

Selanjutnya :
? Mr (H₂CO)x = 180
? (2 Ar H + Ar C + Ar O)x = 180
? (2 x 1 + 12 + 16)x = 180
? 30x = 180
? x = 6

Jawaban : D