
Kimia fisik adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari fenomena makroskopik, atomik, subatomik, dan partikulat dalam sistem dan proses kimia dari sudut pandang fisika. Bidang ini menggunakan prinsip dan konsep fisika seperti termodinamika, mekanika kuantum, dan kinetika untuk memahami sifat-sifat materi dan bagaimana reaksi kimia terjadi. Mempelajari kimia fisik sangat penting karena menjadi dasar bagi banyak disiplin ilmu lainnya, termasuk ilmu material, biokimia, dan teknik kimia. Dengan memahami dasar-dasar kimia fisik, kita dapat memprediksi perilaku zat, merancang proses industri yang efisien, dan mengembangkan teknologi baru.
Untuk membantu Anda menguasai materi ini, kami telah menyusun serangkaian contoh soal kimia fisik yang komprehensif. Soal-soal ini mencakup berbagai topik penting seperti termodinamika, kinetika reaksi, elektrokimia, dan dasar-dasar kimia kuantum. Dengan berlatih menggunakan soal-soal ini, Anda akan dapat menguji pemahaman Anda, mengidentifikasi area yang perlu ditingkatkan, dan mempersiapkan diri dengan lebih baik untuk ujian. Setiap soal dilengkapi dengan kunci jawaban dan pembahasan untuk memastikan Anda mendapatkan pemahaman yang mendalam.
Soal Pilihan Ganda
- Manakah dari pernyataan berikut yang paling tepat menggambarkan Hukum Termodinamika Pertama?
A. Entropi alam semesta selalu meningkat dalam proses spontan.
B. Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain.
C. Pada suhu nol mutlak, entropi kristal sempurna adalah nol.
D. Laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi reaktan.
Jawaban: B. Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain.
Penjelasan: Hukum Termodinamika Pertama adalah prinsip konservasi energi. - Jika ΔH bernilai negatif dan ΔS bernilai positif, maka reaksi tersebut akan…
A. Selalu spontan pada semua suhu.
B. Tidak spontan pada semua suhu.
C. Spontan pada suhu rendah.
D. Spontan pada suhu tinggi.
Jawaban: A. Selalu spontan pada semua suhu.
Penjelasan: Berdasarkan persamaan ΔG = ΔH – TΔS, jika ΔH < 0 dan ΔS > 0, maka ΔG akan selalu negatif, menunjukkan reaksi spontan. - Unit standar untuk entalpi (ΔH) adalah…
A. Joule (J)
B. Kelvin (K)
C. Pascal (Pa)
D. Mol (mol)
Jawaban: A. Joule (J)
Penjelasan: Entalpi adalah bentuk energi, sehingga unitnya adalah Joule atau kJ/mol. - Reaksi orde nol memiliki laju reaksi yang…
A. Bergantung pada konsentrasi reaktan secara linear.
B. Bergantung pada konsentrasi reaktan secara kuadratik.
C. Tidak bergantung pada konsentrasi reaktan.
D. Bergantung pada suhu saja.
Jawaban: C. Tidak bergantung pada konsentrasi reaktan.
Penjelasan: Untuk reaksi orde nol, laju reaksi konstan terlepas dari konsentrasi reaktan. - Faktor utama yang meningkatkan laju reaksi dengan meningkatkan frekuensi tumbukan efektif adalah…
A. Menurunkan suhu.
B. Menurunkan konsentrasi reaktan.
C. Meningkatkan luas permukaan.
D. Menambahkan produk.
Jawaban: C. Meningkatkan luas permukaan.
Penjelasan: Peningkatan luas permukaan (untuk padatan) atau konsentrasi (untuk larutan/gas) akan meningkatkan frekuensi tumbukan, sehingga mempercepat laju reaksi. Suhu juga meningkatkan frekuensi tumbukan dan energi kinetik. - Energi minimum yang diperlukan agar suatu reaksi dapat terjadi disebut…
A. Energi bebas Gibbs.
B. Entalpi.
C. Energi aktivasi.
D. Entropi.
Jawaban: C. Energi aktivasi.
Penjelasan: Energi aktivasi (Ea) adalah energi ambang batas yang harus dicapai agar reaktan dapat berubah menjadi produk. - Dalam sel elektrokimia, anoda adalah elektroda tempat terjadinya…
A. Reduksi.
B. Oksidasi.
C. Presipitasi.
D. Netralisasi.
Jawaban: B. Oksidasi.
Penjelasan: Anoda adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi (pelepasan elektron). - Berapakah bilangan kuantum utama (n) untuk elektron valensi dalam atom K (Kalium)? (Nomor atom K = 19)
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Jawaban: D. 4
Penjelasan: Konfigurasi elektron K adalah [Ar] 4s¹. Elektron valensi berada pada kulit ke-4, sehingga n=4. - Sifat koligatif larutan bergantung pada…
A. Jenis zat terlarut.
B. Jumlah partikel zat terlarut.
C. Jenis pelarut.
D. Suhu larutan.
Jawaban: B. Jumlah partikel zat terlarut.
Penjelasan: Sifat koligatif hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut, bukan pada jenisnya. - Jika potensial reduksi standar E°(Zn²⁺/Zn) = -0.76 V dan E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V, maka potensial sel standar untuk sel Volta yang menggunakan kedua elektroda ini adalah…
A. -1.10 V
B. +1.10 V
C. -0.42 V
D. +0.42 V
Jawaban: B. +1.10 V
Penjelasan: E°sel = E°katoda – E°anoda. Cu akan direduksi (katoda) dan Zn akan dioksidasi (anoda). Jadi, E°sel = (+0.34 V) – (-0.76 V) = +1.10 V. - Apa yang terjadi pada entropi (ΔS) suatu sistem ketika gas mengembang secara spontan ke dalam ruang hampa?
A. Entropi menurun.
B. Entropi meningkat.
C. Entropi tetap konstan.
D. Entropi menjadi nol.
Jawaban: B. Entropi meningkat.
Penjelasan: Ekspansi gas ke dalam ruang hampa meningkatkan keacakan dan jumlah keadaan mikro yang tersedia, sehingga entropi sistem meningkat. - Persamaan Arrhenius menghubungkan konstanta laju reaksi (k) dengan…
A. Energi bebas Gibbs.
B. Entropi.
C. Energi aktivasi dan suhu.
D. Volume dan tekanan.
Jawaban: C. Energi aktivasi dan suhu.
Penjelasan: Persamaan Arrhenius adalah k = A * e⁻ᴱᵃ/ᴿᵀ, yang menunjukkan ketergantungan k pada energi aktivasi (Ea) dan suhu (T). - Manakah dari berikut ini yang merupakan contoh proses eksotermik?
A. Mencairnya es.
B. Pembakaran kayu.
C. Penguapan air.
D. Fotosintesis.
Jawaban: B. Pembakaran kayu.
Penjelasan: Pembakaran melepaskan panas ke lingkungan, sehingga merupakan proses eksotermik. - Dalam kimia kuantum, konsep ‘orbital’ menggambarkan…
A. Lintasan pasti elektron di sekitar inti.
B. Wilayah ruang di mana probabilitas menemukan elektron paling tinggi.
C. Tingkat energi diskrit elektron.
D. Massa total elektron.
Jawaban: B. Wilayah ruang di mana probabilitas menemukan elektron paling tinggi.
Penjelasan: Orbital adalah fungsi gelombang yang menggambarkan distribusi probabilitas keberadaan elektron di sekitar inti. - Jika konsentrasi reaktan ganda dan laju reaksi juga ganda, maka orde reaksi terhadap reaktan tersebut adalah…
A. Orde nol.
B. Orde satu.
C. Orde dua.
D. Orde tiga.
Jawaban: B. Orde satu.
Penjelasan: Jika laju ≈ [reaktan]ⁿ, dan 2 × laju ≈ (2 × [reaktan])ⁿ, maka 2 = 2ⁿ, yang berarti n = 1. - Tekanan osmotik (π) dari suatu larutan encer dapat dihitung menggunakan rumus…
A. π = iMRT
B. π = M/V
C. π = RT/V
D. π = iRT/M
Jawaban: A. π = iMRT
Penjelasan: Ini adalah persamaan van ‘t Hoff untuk tekanan osmotik, di mana i adalah faktor van ‘t Hoff, M adalah molaritas, R adalah konstanta gas, dan T adalah suhu dalam Kelvin. - Manakah dari proses berikut yang melibatkan peningkatan entropi sistem?
A. Pembekuan air.
B. Kondensasi uap air.
C. Sublimasi es kering (CO₂ padat menjadi gas).
D. Pembentukan ikatan kimia.
Jawaban: C. Sublimasi es kering (CO₂ padat menjadi gas).
Penjelasan: Perubahan dari fase padat ke gas meningkatkan keacakan dan jumlah keadaan mikro, sehingga entropi meningkat. - Selama proses adiabatik, …
A. Tidak ada perubahan volume.
B. Tidak ada perubahan suhu.
C. Tidak ada pertukaran panas dengan lingkungan.
D. Tidak ada pertukaran kerja dengan lingkungan.
Jawaban: C. Tidak ada pertukaran panas dengan lingkungan.
Penjelasan: Proses adiabatik didefinisikan sebagai proses di mana tidak ada panas yang masuk atau keluar dari sistem (q = 0). - Potensial reduksi standar yang lebih positif menunjukkan bahwa spesi tersebut lebih mudah…
A. Dioksidasi.
B. Direduksi.
C. Mengalami disproporsionasi.
D. Bereaksi dengan air.
Jawaban: B. Direduksi.
Penjelasan: Semakin positif nilai E°, semakin besar kecenderungan suatu spesi untuk menerima elektron (direduksi). - Manakah dari berikut ini yang BUKAN merupakan bilangan kuantum?
A. Bilangan kuantum utama (n)
B. Bilangan kuantum azimut (l)
C. Bilangan kuantum massa (m)
D. Bilangan kuantum spin (s)
Jawaban: C. Bilangan kuantum massa (m)
Penjelasan: Bilangan kuantum massa tidak ada dalam deskripsi elektron. Bilangan kuantum yang ada adalah utama (n), azimut (l), magnetik (m_l), dan spin (m_s atau s).
Soal Uraian Singkat
- Jelaskan perbedaan mendasar antara proses isotermal dan adiabatik dalam termodinamika.
Jawaban:
Proses isotermal adalah proses di mana suhu sistem tetap konstan (ΔT = 0). Pertukaran panas (q) dan kerja (w) terjadi untuk menjaga suhu tetap.
Proses adiabatik adalah proses di mana tidak ada pertukaran panas antara sistem dan lingkungan (q = 0). Perubahan suhu terjadi akibat kerja yang dilakukan oleh atau pada sistem. - Apa yang dimaksud dengan energi aktivasi dalam kinetika kimia dan bagaimana perannya dalam laju reaksi?
Jawaban:
Energi aktivasi (Ea) adalah energi minimum yang harus dimiliki oleh molekul-molekul reaktan agar dapat bereaksi dan membentuk produk. Molekul harus bertumbukan dengan energi yang cukup (minimal Ea) dan orientasi yang tepat untuk membentuk kompleks teraktivasi. Semakin tinggi energi aktivasi, semakin sedikit molekul yang memiliki energi yang cukup, sehingga laju reaksi akan semakin lambat. Katalis bekerja dengan menurunkan energi aktivasi. - Bagaimana hubungan antara energi bebas Gibbs (ΔG), entalpi (ΔH), dan entropi (ΔS) pada suhu konstan? Tuliskan persamaannya.
Jawaban:
Hubungan antara energi bebas Gibbs (ΔG), entalpi (ΔH), dan entropi (ΔS) pada suhu konstan dinyatakan oleh persamaan Gibbs-Helmholtz: ΔG = ΔH – TΔS.
ΔG menunjukkan spontanitas suatu reaksi: ΔG < 0 (spontan), ΔG > 0 (tidak spontan), ΔG = 0 (setimbang). - Sebutkan dan jelaskan dua faktor utama yang dapat mempengaruhi laju reaksi kimia.
Jawaban:
Dua faktor utama yang mempengaruhi laju reaksi kimia adalah:
1. Konsentrasi: Peningkatan konsentrasi reaktan akan meningkatkan jumlah molekul per satuan volume, sehingga frekuensi tumbukan antarmolekul reaktan meningkat, yang pada gilirannya meningkatkan laju reaksi.
2. Suhu: Peningkatan suhu akan meningkatkan energi kinetik rata-rata molekul reaktan. Hal ini menyebabkan frekuensi tumbukan meningkat dan, yang lebih penting, proporsi molekul yang memiliki energi kinetik di atas energi aktivasi juga meningkat, sehingga laju reaksi bertambah.
(Faktor lain bisa juga: luas permukaan, katalis, sifat reaktan, tekanan (untuk gas)). - Jelaskan prinsip kerja sel elektrokimia (sel Volta) dan sebutkan komponen utamanya.
Jawaban:
Sel Volta (atau sel galvanik) adalah perangkat elektrokimia yang mengubah energi kimia dari reaksi redoks spontan menjadi energi listrik. Prinsip kerjanya melibatkan pemisahan reaksi oksidasi dan reduksi menjadi dua kompartemen (setengah sel) yang berbeda. Elektron yang dilepaskan selama oksidasi di anoda mengalir melalui sirkuit eksternal ke katoda, tempat terjadinya reduksi. Aliran elektron ini menghasilkan arus listrik.
Komponen utamanya meliputi:
1. Anoda: Elektroda tempat terjadinya oksidasi (kutub negatif).
2. Katoda: Elektroda tempat terjadinya reduksi (kutub positif).
3. Larutan Elektrolit: Berisi ion-ion yang berpartisipasi dalam reaksi di setiap setengah sel.
4. Jembatan Garam: Menghubungkan kedua larutan elektrolit dan memungkinkan pergerakan ion untuk menjaga netralitas muatan listrik di kedua setengah sel.
5. Sirkuit Eksternal: Kawat penghubung antara anoda dan katoda yang memungkinkan aliran elektron.
Soal Esai
- Jelaskan secara rinci Hukum Termodinamika I, II, dan III. Berikan contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari atau industri.
Jawaban:
Hukum Termodinamika I (Hukum Kekekalan Energi): Menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Dalam sistem tertutup, perubahan energi internal (ΔU) sistem adalah jumlah panas (q) yang ditambahkan ke sistem dan kerja (w) yang dilakukan pada sistem: ΔU = q + w.
Contoh: Mesin mobil mengubah energi kimia bahan bakar menjadi energi panas dan kerja mekanik untuk menggerakkan kendaraan, tanpa ada energi yang hilang atau tercipta.
Hukum Termodinamika II (Hukum Entropi): Menyatakan bahwa entropi (ukuran ketidakteraturan atau keacakan) alam semesta cenderung meningkat dalam setiap proses spontan. Ini berarti bahwa proses spontan selalu bergerak menuju keadaan yang lebih tidak teratur atau memiliki probabilitas yang lebih tinggi. ΔS alam semesta > 0 untuk proses spontan.
Contoh: Es mencair secara spontan pada suhu kamar, karena molekul air dalam fase cair lebih tidak teratur daripada dalam fase padat, sehingga entropi meningkat.
Hukum Termodinamika III (Hukum Nernst): Menyatakan bahwa entropi kristal sempurna adalah nol pada suhu nol mutlak (0 Kelvin). Pada suhu ini, semua gerakan molekuler berhenti, dan sistem berada dalam keadaan yang paling teratur.
Contoh: Digunakan sebagai titik acuan untuk menghitung nilai entropi absolut zat pada suhu lain. Ini penting dalam perancangan alat cryogenic atau penelitian bahan superkonduktor. - Turunkan persamaan laju reaksi untuk reaksi orde nol, orde satu, dan orde dua. Jelaskan karakteristik masing-masing orde reaksi.
Jawaban:
Misalkan reaksi umum A → Produk.
1. Reaksi Orde Nol:
Persamaan laju diferensial: laju = -d[A]/dt = k[A]⁰ = k
Integrasi: ∫d[A] = -∫k dt → [A] – [A]₀ = -kt
Persamaan laju terintegrasi: [A] = [A]₀ – kt
Karakteristik: Laju reaksi konstan dan tidak bergantung pada konsentrasi reaktan. Plot [A] vs t menghasilkan garis lurus dengan kemiringan -k. Waktu paruh (t½) = [A]₀ / 2k.
2. Reaksi Orde Satu:
Persamaan laju diferensial: laju = -d[A]/dt = k[A]¹
Integrasi: ∫d[A]/[A] = -∫k dt → ln[A] – ln[A]₀ = -kt
Persamaan laju terintegrasi: ln[A] = ln[A]₀ – kt atau [A] = [A]₀e⁻ᵏᵗ
Karakteristik: Laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi reaktan. Plot ln[A] vs t menghasilkan garis lurus dengan kemiringan -k. Waktu paruh (t½) = ln(2) / k = 0.693 / k (konstan, tidak bergantung pada [A]₀).
3. Reaksi Orde Dua (untuk satu reaktan):
Persamaan laju diferensial: laju = -d[A]/dt = k[A]²
Integrasi: ∫d[A]/[A]² = -∫k dt → -1/[A] – (-1/[A]₀) = -kt
Persamaan laju terintegrasi: 1/[A] = 1/[A]₀ + kt
Karakteristik: Laju reaksi berbanding lurus dengan kuadrat konsentrasi reaktan. Plot 1/[A] vs t menghasilkan garis lurus dengan kemiringan k. Waktu paruh (t½) = 1 / (k[A]₀) (bergantung pada [A]₀). - Bagaimana Anda dapat menentukan spontanitas suatu reaksi kimia menggunakan konsep energi bebas Gibbs (ΔG)? Berikan contoh kasus dengan berbagai kombinasi ΔH dan ΔS.
Jawaban:
Spontanitas suatu reaksi kimia pada suhu dan tekanan konstan ditentukan oleh perubahan energi bebas Gibbs (ΔG). Persamaan yang menghubungkan ΔG, entalpi (ΔH), dan entropi (ΔS) adalah: ΔG = ΔH – TΔS, di mana T adalah suhu dalam Kelvin.
Aturan untuk spontanitas:
* Jika ΔG < 0, reaksi spontan.
* Jika ΔG > 0, reaksi non-spontan (reaksi ke arah sebaliknya yang spontan).
* Jika ΔG = 0, sistem berada dalam kesetimbangan.
Kombinasi ΔH dan ΔS:
1. ΔH < 0 (eksotermik), ΔS > 0 (entropi meningkat): ΔG akan selalu negatif (ΔG = negatif – T(positif) = selalu negatif). Reaksi selalu spontan pada semua suhu.
Contoh: Pembakaran metana (CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)). Menghasilkan panas (ΔH < 0) dan jumlah mol gas meningkat (ΔS > 0).
2. ΔH > 0 (endotermik), ΔS < 0 (entropi menurun): ΔG akan selalu positif (ΔG = positif – T(negatif) = selalu positif). Reaksi tidak pernah spontan pada semua suhu.
Contoh: Pembentukan ozon dari oksigen (3O₂(g) → 2O₃(g)). Membutuhkan energi (ΔH > 0) dan jumlah mol gas berkurang (ΔS < 0).
3. ΔH < 0 (eksotermik), ΔS < 0 (entropi menurun): ΔG akan negatif hanya jika -TΔS lebih kecil dari ΔH. Reaksi spontan pada suhu rendah. Pada suhu tinggi, TΔS menjadi lebih besar dari ΔH (nilai absolutnya), membuat ΔG positif.
Contoh: Pembekuan air (H₂O(l) → H₂O(s)). Melepaskan panas (ΔH < 0) dan entropi menurun (ΔS < 0). Spontan di bawah 0°C.
4. ΔH > 0 (endotermik), ΔS > 0 (entropi meningkat): ΔG akan negatif hanya jika -TΔS lebih besar dari ΔH (nilai absolutnya). Reaksi spontan pada suhu tinggi. Pada suhu rendah, TΔS lebih kecil dari ΔH, membuat ΔG positif.
Contoh: Penguapan air (H₂O(l) → H₂O(g)). Membutuhkan panas (ΔH > 0) dan entropi meningkat (ΔS > 0). Spontan di atas 100°C. - Jelaskan konsep orbital atom dan bilangan kuantum (utama, azimut, magnetik, spin). Bagaimana bilangan kuantum ini menentukan bentuk dan energi orbital?
Jawaban:
Orbital Atom: Dalam mekanika kuantum, orbital atom adalah fungsi matematika yang menggambarkan perilaku seperti gelombang dari satu atau sepasang elektron dalam atom. Secara fisik, orbital atom adalah wilayah ruang di sekitar inti atom di mana probabilitas menemukan elektron paling tinggi. Orbital tidak menggambarkan lintasan pasti elektron, melainkan distribusi probabilitasnya.
Bilangan Kuantum: Empat bilangan kuantum digunakan untuk sepenuhnya menggambarkan keadaan energi dan lokasi elektron dalam atom.
1. Bilangan Kuantum Utama (n): Menentukan tingkat energi utama elektron dan ukuran rata-rata orbital. Nilainya adalah bilangan bulat positif (n = 1, 2, 3, …). Semakin besar n, semakin tinggi energi elektron dan semakin jauh orbital dari inti.
2. Bilangan Kuantum Azimut (l) atau Orbital/Sudut: Menentukan bentuk orbital dan subkulit. Nilainya berkisar dari 0 hingga n-1.
* l = 0 → orbital s (bentuk bola)
* l = 1 → orbital p (bentuk dumbbell)
* l = 2 → orbital d (bentuk yang lebih kompleks, seperti cloverleaf)
* l = 3 → orbital f (bentuk yang sangat kompleks)
3. Bilangan Kuantum Magnetik (m_l): Menentukan orientasi orbital di ruang tiga dimensi. Nilainya berkisar dari -l hingga +l, termasuk nol. Untuk l=1 (orbital p), m_l bisa -1, 0, +1, yang menunjukkan tiga orbital p yang berorientasi sepanjang sumbu x, y, dan z (pₓ, pᵧ, p₂).
4. Bilangan Kuantum Spin (m_s): Menentukan arah spin intrinsik elektron. Nilainya adalah +1/2 atau -1/2. Ini menunjukkan bahwa setiap orbital dapat menampung maksimal dua elektron, yang harus memiliki spin berlawanan (prinsip Pauli).
Bagaimana menentukan bentuk dan energi:
* Energi: Terutama ditentukan oleh bilangan kuantum utama (n). Semakin besar n, semakin tinggi energi orbital (untuk atom hidrogen dan ion isoelektronik). Untuk atom polielektronik, energi juga sedikit dipengaruhi oleh l.
* Bentuk: Ditentukan oleh bilangan kuantum azimut (l). Nilai l menentukan apakah orbital berbentuk sferis (s), dumbbell (p), atau lebih kompleks (d, f).
* Orientasi: Ditentukan oleh bilangan kuantum magnetik (m_l). Ini membedakan orbital-orbital dalam subkulit yang sama (misalnya, pₓ, pᵧ, p₂). - Desain sebuah sel elektrokimia (sel Volta) menggunakan elektroda Zn dan Cu. Tuliskan reaksi anoda, katoda, reaksi keseluruhan, dan hitung potensial sel standarnya jika diketahui E°(Zn²⁺/Zn) = -0.76 V dan E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V.
Jawaban:
Untuk mendesain sel Volta, kita harus menentukan mana yang akan bertindak sebagai anoda (tempat oksidasi) dan katoda (tempat reduksi). Spesi dengan potensial reduksi standar yang lebih negatif akan cenderung teroksidasi, sedangkan spesi dengan potensial reduksi standar yang lebih positif akan cenderung tereduksi.
Diketahui:
* E°(Zn²⁺/Zn) = -0.76 V
* E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V
Karena E°(Cu²⁺/Cu) lebih positif daripada E°(Zn²⁺/Zn), maka Cu akan mengalami reduksi (bertindak sebagai katoda) dan Zn akan mengalami oksidasi (bertindak sebagai anoda).
Reaksi Anoda (Oksidasi):
Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e⁻
Reaksi Katoda (Reduksi):
Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)
Reaksi Keseluruhan Sel:
Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s)
Potensial Sel Standar (E°sel):
E°sel = E°katoda – E°anoda
E°sel = E°(Cu²⁺/Cu) – E°(Zn²⁺/Zn)
E°sel = (+0.34 V) – (-0.76 V)
E°sel = +0.34 V + 0.76 V
E°sel = +1.10 V
Soal Mencocokkan
- Konsep Termodinamika: Cocokkan istilah di kolom kiri dengan definisi yang tepat di kolom kanan.
Istilah Definisi a. Entalpi (ΔH) i. Ukuran ketidakteraturan atau keacakan suatu sistem. b. Entropi (ΔS) ii. Energi internal sistem ditambah hasil kali tekanan dan volumenya. c. Energi Bebas Gibbs (ΔG) iii. Energi yang tersedia untuk melakukan kerja maksimum yang non-ekspansi pada suhu dan tekanan konstan. d. Hukum Termodinamika I iv. Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. e. Hukum Termodinamika II v. Entropi alam semesta selalu meningkat dalam proses spontan. Jawaban:
a. Entalpi (ΔH) – ii. Energi internal sistem ditambah hasil kali tekanan dan volumenya.
b. Entropi (ΔS) – i. Ukuran ketidakteraturan atau keacakan suatu sistem.
c. Energi Bebas Gibbs (ΔG) – iii. Energi yang tersedia untuk melakukan kerja maksimum yang non-ekspansi pada suhu dan tekanan konstan.
d. Hukum Termodinamika I – iv. Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
e. Hukum Termodinamika II – v. Entropi alam semesta selalu meningkat dalam proses spontan. - Istilah Kinetika Kimia: Cocokkan istilah di kolom kiri dengan deskripsi yang tepat di kolom kanan.
Istilah Deskripsi a. Laju Reaksi i. Jumlah molekul reaktan yang terlibat dalam langkah elementer reaksi. b. Orde Reaksi ii. Kecepatan perubahan konsentrasi reaktan atau produk per satuan waktu. c. Energi Aktivasi iii. Eksponen konsentrasi reaktan dalam persamaan laju. d. Konstanta Laju iv. Energi minimum yang diperlukan agar reaksi dapat terjadi. e. Molekularitas v. Faktor proporsionalitas dalam persamaan laju yang bergantung pada suhu. Jawaban:
a. Laju Reaksi – ii. Kecepatan perubahan konsentrasi reaktan atau produk per satuan waktu.
b. Orde Reaksi – iii. Eksponen konsentrasi reaktan dalam persamaan laju.
c. Energi Aktivasi – iv. Energi minimum yang diperlukan agar reaksi dapat terjadi.
d. Konstanta Laju – v. Faktor proporsionalitas dalam persamaan laju yang bergantung pada suhu.
e. Molekularitas – i. Jumlah molekul reaktan yang terlibat dalam langkah elementer reaksi.