Pendahuluan
Polimer adalah molekul besar yang terbentuk dari pengulangan unit-unit kecil yang disebut monomer. Materi polimer merupakan salah satu topik penting dalam kimia yang banyak diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari, mulai dari plastik, serat tekstil, hingga bahan biologis. Untuk membantu Anda memahami lebih dalam dan menguji penguasaan materi ini, kami telah menyusun kumpulan latihan soal polimer yang komprehensif. Soal-soal ini mencakup berbagai aspek, mulai dari definisi dasar, klasifikasi, jenis reaksi pembentukannya, hingga sifat dan penggunaannya. Mari kita mulai!
I. Soal Pilihan Ganda
Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!
- Monomer dari polietena adalah…
A. Etana
B. Etena
C. Propena
D. Butadiena
Kunci Jawaban: B
Pembahasan: Polietena terbentuk dari monomer etena (CH₂=CH₂), melalui reaksi polimerisasi adisi.
- Berikut ini yang merupakan contoh polimer alam adalah…
A. PVC
B. Nilon
C. Selulosa
D. Polistirena
Kunci Jawaban: C
Pembahasan: Selulosa adalah polimer alam yang ditemukan pada dinding sel tumbuhan. PVC, Nilon, dan Polistirena adalah polimer sintetik.
- Reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer yang memiliki gugus fungsi dan disertai pelepasan molekul kecil (seperti H₂O atau HCl) disebut polimerisasi…
A. Adisi
B. Kondensasi
C. Substitusi
D. Eliminasi
Kunci Jawaban: B
Pembahasan: Polimerisasi kondensasi melibatkan penggabungan monomer dengan pelepasan molekul kecil. Polimerisasi adisi tidak melepaskan molekul kecil.
- Polimer yang dapat didaur ulang dan melunak jika dipanaskan disebut…
A. Termoset
B. Termoplastik
C. Elastomer
D. Kopolimer
Kunci Jawaban: B
Pembahasan: Termoplastik adalah polimer yang melunak saat dipanaskan dan dapat dibentuk ulang, sehingga dapat didaur ulang.
- Karet alam merupakan polimer dari monomer…
A. Isoprena
B. Butadiena
C. Stirena
D. Etilena
Kunci Jawaban: A
Pembahasan: Karet alam adalah poliisoprena, yang monomer utamanya adalah isoprena (2-metil-1,3-butadiena).
- Ikatan yang menghubungkan monomer-monomer dalam protein adalah ikatan…
A. Glikosida
B. Ester
C. Peptida
D. Eter
Kunci Jawaban: C
Pembahasan: Protein adalah polimer dari asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida.
- Contoh polimer yang terbentuk melalui polimerisasi adisi adalah…
A. Nilon
B. Poliester
C. Polivinil klorida (PVC)
D. Protein
Kunci Jawaban: C
Pembahasan: PVC terbentuk dari monomer vinil klorida melalui polimerisasi adisi. Nilon, Poliester, dan Protein terbentuk melalui polimerisasi kondensasi.
- Sebuah polimer memiliki rumus struktur: -[CH₂-CH(CH₃)]n-. Monomer penyusun polimer tersebut adalah…
A. Propena
B. Butena
C. Isoprena
D. Etilena
Kunci Jawaban: A
Pembahasan: Struktur -[CH₂-CH(CH₃)]n- menunjukkan bahwa monomer awalnya adalah CH₂=CH(CH₃), yaitu propena.
- Manakah pernyataan yang benar mengenai polimer termoset?
A. Dapat didaur ulang
B. Melunak saat dipanaskan
C. Memiliki ikatan silang yang kuat
D. Umumnya linear
Kunci Jawaban: C
Pembahasan: Polimer termoset memiliki ikatan silang (cross-linking) yang kuat antar rantai polimer, membuatnya kaku dan tidak dapat melunak saat dipanaskan.
- Polimer yang digunakan sebagai bahan baku botol plastik air mineral adalah…
A. PVC
B. PET
C. PP
D. PS
Kunci Jawaban: B
Pembahasan: Botol air mineral umumnya terbuat dari Polietilena Tereftalat (PET).
- Jika 1000 molekul etena berpolimerisasi membentuk polietena, massa molekul relatif (Mr) polietena yang terbentuk (Mr etena = 28) adalah…
A. 28.000
B. 2.800
C. 280
D. 28
Kunci Jawaban: A
Pembahasan: Mr polietena = n × Mr etena = 1000 × 28 = 28.000.
- Polimerisasi yang terjadi pada pembentukan nilon dari heksametilendiamin dan asam adipat adalah polimerisasi…
A. Adisi
B. Kondensasi
C. Kopolimerisasi
D. Homopolimerisasi
Kunci Jawaban: B
Pembahasan: Nilon terbentuk melalui polimerisasi kondensasi antara diamin dan diasil klorida/asam dikarboksilat, dengan pelepasan molekul air.
- Berikut ini adalah sifat-sifat polimer, kecuali…
A. Umumnya memiliki titik leleh yang rendah
B. Berat molekulnya sangat besar
C. Struktur molekulnya berupa rantai panjang
D. Dapat berupa termoplastik atau termoset
Kunci Jawaban: A
Pembahasan: Polimer umumnya memiliki titik leleh yang tinggi karena ukuran molekulnya yang besar dan adanya gaya antarmolekul yang kuat.
- Monomer yang digunakan untuk membuat Teflon (Politetrafluoroetilena) adalah…
A. Tetrafluoroetana
B. Tetrafluoroetena
C. Kloroetena
D. Stirena
Kunci Jawaban: B
Pembahasan: Teflon dibuat dari monomer tetrafluoroetena (CF₂=CF₂).
- Polimer yang tersusun dari monomer yang berbeda jenis disebut…
A. Homopolimer
B. Kopolimer
C. Terpolimer
D. Biopolimer
Kunci Jawaban: B
Pembahasan: Kopolimer terbentuk dari dua atau lebih jenis monomer yang berbeda. Homopolimer terbentuk dari satu jenis monomer.
- Proses penggabungan rantai polimer dengan ikatan silang untuk meningkatkan kekuatan dan kekakuan disebut…
A. Polimerisasi
B. Depolimerisasi
C. Vulkanisasi
D. Kondensasi
Kunci Jawaban: C
Pembahasan: Vulkanisasi adalah proses pembentukan ikatan silang pada karet (biasanya dengan sulfur) untuk meningkatkan elastisitas dan kekuatan.
- Contoh polimer yang digunakan sebagai serat tekstil adalah…
A. Polietilena
B. Polipropilena
C. Nilon
D. Polistirena
Kunci Jawaban: C
Pembahasan: Nilon adalah polimer sintetik yang banyak digunakan sebagai serat tekstil karena kekuatannya.
- Manakah pasangan monomer dan polimer yang benar?
A. Glukosa – Amilum
B. Asam amino – DNA
C. Isoprena – PVC
D. Etena – Karet alam
Kunci Jawaban: A
Pembahasan: Amilum (pati) adalah polimer alam dari monomer glukosa. Asam amino adalah monomer protein, DNA monomernya nukleotida, isoprena monomernya karet alam, dan etena monomernya polietena.
- Polimerisasi adisi umumnya terjadi pada monomer yang memiliki ikatan…
A. Tunggal
B. Rangkap dua atau tiga
C. Peptida
D. Ester
Kunci Jawaban: B
Pembahasan: Polimerisasi adisi terjadi pada monomer tak jenuh yang memiliki ikatan rangkap dua atau tiga, di mana ikatan rangkapnya pecah untuk membentuk rantai panjang.
- Polimer berikut yang merupakan biopolimer adalah…
A. Bakelit
B. DNA
C. Poliester
D. Akrilik
Kunci Jawaban: B
Pembahasan: DNA (asam deoksiribonukleat) adalah polimer alam (biopolimer) yang tersusun dari monomer nukleotida.
II. Soal Isian Singkat
Isilah titik-titik di bawah ini dengan jawaban yang tepat!
- Sebutkan dua contoh polimer alam dan dua contoh polimer sintetik!
Kunci Jawaban: Polimer alam: Protein, Selulosa, Amilum, Karet alam. Polimer sintetik: Polietena, PVC, Nilon, Polipropilena. (Pilih dua dari masing-masing kategori).
- Apa perbedaan utama antara polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi?
Kunci Jawaban: Polimerisasi adisi terjadi tanpa pelepasan molekul kecil, melibatkan monomer tak jenuh (memiliki ikatan rangkap). Polimerisasi kondensasi terjadi dengan pelepasan molekul kecil (seperti H₂O, HCl), melibatkan monomer dengan gugus fungsi.
- Jelaskan apa yang dimaksud dengan monomer!
Kunci Jawaban: Monomer adalah unit molekul kecil yang berulang dan saling berikatan membentuk molekul polimer yang lebih besar.
- Berikan satu contoh aplikasi polimer termoplastik dan satu contoh aplikasi polimer termoset dalam kehidupan sehari-hari!
Kunci Jawaban: Polimer termoplastik: Botol plastik air mineral (PET), kantong plastik (PE). Polimer termoset: Gagang panci (Bakelit), badan stop kontak (Urea-formaldehida).
- Apa nama proses yang mengubah karet alam menjadi lebih kuat dan elastis dengan penambahan sulfur?
Kunci Jawaban: Vulkanisasi.
III. Soal Esai/Uraian
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jelas dan lengkap!
- Jelaskan perbedaan mendasar antara polimer termoplastik, termoset, dan elastomer, serta berikan contoh masing-masing!
Kunci Jawaban:
- Termoplastik: Polimer yang melunak saat dipanaskan dan mengeras saat didinginkan. Struktur umumnya linear atau bercabang, tanpa ikatan silang yang kuat. Dapat didaur ulang dan dibentuk ulang. Contoh: Polietena (PE), Polipropilena (PP), Polivinil klorida (PVC).
- Termoset: Polimer yang kaku dan keras, tidak melunak saat dipanaskan. Memiliki ikatan silang (cross-linking) yang kuat antar rantai polimer, membentuk jaringan tiga dimensi. Tidak dapat didaur ulang dan dibentuk ulang setelah mengeras. Contoh: Bakelit, Urea-formaldehida.
- Elastomer: Polimer yang memiliki sifat elastisitas tinggi, dapat diregangkan dan kembali ke bentuk semula. Struktur memiliki ikatan silang yang longgar dan acak, memungkinkan gerakan rantai. Contoh: Karet alam, Karet sintetis (SBR, Neoprena).
- Bagaimana cara membedakan polimerisasi adisi dan kondensasi hanya dengan melihat struktur monomer yang terlibat? Berikan contoh monomer untuk setiap jenis polimerisasi!
Kunci Jawaban:
- Polimerisasi Adisi: Monomer yang terlibat biasanya memiliki ikatan rangkap dua atau tiga (tak jenuh). Ikatan rangkap ini akan pecah dan membentuk ikatan tunggal baru untuk menyambung monomer satu sama lain tanpa pelepasan molekul kecil. Contoh monomer: Etena (CH₂=CH₂), Propena (CH₂=CH-CH₃), Vinil klorida (CH₂=CHCl).
- Polimerisasi Kondensasi: Monomer yang terlibat memiliki setidaknya dua gugus fungsi yang dapat bereaksi satu sama lain, seperti -OH (hidroksil), -COOH (karboksil), -NH₂ (amina), atau -Cl (klorida). Reaksi antar gugus fungsi ini akan membentuk ikatan baru antar monomer sambil melepaskan molekul kecil seperti air (H₂O) atau asam klorida (HCl). Contoh monomer: Asam tereftalat dan Etilena glikol (untuk Poliester), Heksametilendiamin dan Asam adipat (untuk Nilon).
- Jelaskan peran penting polimer dalam bidang medis atau kesehatan! Berikan minimal dua contoh aplikasinya!
Kunci Jawaban: Polimer memiliki peran krusial dalam bidang medis karena sifat biokompatibilitasnya, fleksibilitas, dan kemudahan dalam sterilisasi.
- Contoh 1: Bahan implan dan prostetik. Polimer seperti silikon dan polietilena ultra-tinggi (UHMWPE) digunakan untuk sendi buatan (pinggul, lutut), lensa kontak, implan payudara, dan katup jantung buatan karena sifatnya yang inert dan tahan lama di dalam tubuh.
- Contoh 2: Sistem penghantaran obat (drug delivery systems). Polimer biodegradable seperti PLA (Polylactic acid) atau PGA (Polyglycolic acid) digunakan untuk membungkus obat dan melepaskannya secara terkontrol di dalam tubuh, atau sebagai benang bedah yang dapat larut sendiri.
- Contoh 3: Alat-alat medis sekali pakai. Berbagai polimer digunakan untuk membuat sarung tangan, selang infus, spuit, dan wadah darah karena sifatnya yang steril, ringan, dan murah.
- Apa yang dimaksud dengan kopolimer dan homopolimer? Berikan contoh masing-masing!
Kunci Jawaban:
- Homopolimer: Polimer yang terbentuk dari satu jenis monomer saja. Semua unit berulang dalam rantai polimer adalah sama. Contoh: Polietena (dari monomer etena), Polipropilena (dari monomer propena), Polivinil klorida (dari monomer vinil klorida).
- Kopolimer: Polimer yang terbentuk dari dua atau lebih jenis monomer yang berbeda. Unit berulang dalam rantai polimer bervariasi. Contoh: Nilon 6,6 (dari heksametilendiamin dan asam adipat), SBR (Stirena-Butadiena Rubber, dari stirena dan butadiena), ABS (Akrylonitrile Butadiene Styrene, dari akrilonitril, butadiena, dan stirena).
- Bagaimana pengaruh ikatan silang (cross-linking) terhadap sifat fisik polimer? Jelaskan dengan membandingkan polimer yang memiliki ikatan silang sedikit/tidak ada dengan polimer yang memiliki banyak ikatan silang!
Kunci Jawaban:
- Polimer tanpa/sedikit ikatan silang (misalnya termoplastik): Rantai-rantai polimer dapat bergerak relatif bebas satu sama lain. Ini menyebabkan polimer menjadi lebih fleksibel, lunak, dan dapat melunak saat dipanaskan karena gaya antarmolekul dapat diatasi. Mereka umumnya dapat larut dalam pelarut tertentu dan mudah dibentuk ulang.
- Polimer dengan banyak ikatan silang (misalnya termoset): Ikatan silang yang banyak membentuk jaringan tiga dimensi yang kuat dan kaku antar rantai polimer. Ini menghambat pergerakan rantai polimer, membuat material menjadi keras, rapuh, tidak melunak saat dipanaskan (bahkan dapat terdegradasi), dan umumnya tidak dapat larut. Ikatan silang juga meningkatkan kekuatan tarik dan kekakuan material. Contoh paling ekstrem adalah intan (semua karbon terikat silang).
IV. Soal Mencocokkan
Cocokkan pernyataan di kolom kiri dengan istilah yang tepat di kolom kanan.
-
Cocokkan pernyataan di kolom kiri dengan istilah yang tepat di kolom kanan.
- Polimerisasi tanpa pelepasan molekul kecil
- Polimer yang dapat melunak saat dipanaskan
Pilihan:
- Termoplastik
- Polimerisasi Adisi
- Polimerisasi Kondensasi
- Termoset
Kunci Jawaban:
- Polimerisasi tanpa pelepasan molekul kecil – Polimerisasi Adisi
- Polimer yang dapat melunak saat dipanaskan – Termoplastik
-
Cocokkan monomer dengan polimer yang dihasilkannya.
- Isoprena
- Vinil klorida
Pilihan:
- Polivinil klorida (PVC)
- Polietena
- Karet alam
- Nilon
Kunci Jawaban:
- Isoprena – Karet alam
- Vinil klorida – Polivinil klorida (PVC)