7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
1/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
PEMBAHASAN
TRY OUT OLIMIPIADE SAINS NASIONAL
BIDANG KIMIA
Waktu: 240 menit
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
2/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
Petunjuk :
1. Isilah Biodata anda dengan lengkap (di lembar Jawaban)
Tulis dengan huruf cetak dan jangan disingkat !
2. Soal Teori ini terdiri dari dua bagian:
A. 25 soal pilihan Ganda (50 poin)B. 8 Nomor soal essay (140 poin)
Total poin (A + B) = 190 poin
3. Waktu yang disediakan: 240 menit.
4. Semua Jawaban harus ditulis di lembar Jawaban yang tersedia
5. Diperkenankan menggunakan kalkulator.
6. Diberikan Tabel periodik Unsur.
7. Anda dapat mulai bekerja bila sudah ada tanda mulai dari pengawas.
8. Anda harus segera berhenti bekerja bila ada tanda berhenti dari Pengawas.
9. Letakkan Jawaban anda di meja sebelah kanan dan segera meninggalkan ruangan.
10. Anda dapat membawa pulang soal ujian.
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
3/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
Tetapan dan rumus berguna
Tetapan Avogadro NA = 6,022x1023
partikel.mol1
Tetapan gas universal, R
R = 8,314 J.K-1
.mol-1
= 8,314 x107
erg. Mol-1
.K-1
= 1,987 cal.mol-1
.K-1
= 0,082054 L.atm.mol-1
.K-1
Tekanan gas 1 atmosfir =760 mm Hg =760 torr
Persamaan gas Ideal PV = nRT
Tekanan Osmosa pada larutan p = c RT
Persamaan ArrheniusAexp Ek A
RT
atau, k= A.e-Ea/RT
Energi Gibbs untuk fasa
terkondensasi pada tekanan pG =pV+ tetapan
Hubungan antara tetapan
kesetimbangan dan energi GibbsG
o= -RTlnK
Energi Gibbs pada temperatur
konstanG H T S
Isotherm reaksi kimia G = G +RTln Q
Go
= - nFEo
Persamaan Nernst pada 298K, Qn
EEo log
,05920
Faraday 1F= 96450 C/mol e-
Muatan elektron 1,6022 x 10-
C
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
4/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
BAGIAN PILIHAN GANDA (Masing-masing soal 2 poin, Total 50 Poin)
1. Zat berikut yang memiliki volum terbesar pada suhu kamar dan tekanan 1 atm adalah
A. 18 gram H2O
B. 22 gram CO2
C. 38 gram HF
D. 12 gram magnesium
E. 46 gram etanol
Jawab B
Dalam jumlah mol yang tidak jauh berbeda umumnya volum gas jauh lebih besar
dibandingkan volum cairan dan padatan. Dari senyawa-senyawa di atas hanya CO2 yang
berwujud gas pada suhu kamar.
2.
Perhatikan manometer raksa berikut ini. Bila tekanan atmosfir adalah 1 atm, berapatekanan gas dalam syringe?
A. 772 torr
B. 761,2 torr
C. 760 torr
D. 758,8 torr
E. 748 torr
Jawab E
3. Kelompok senyawa berikut yang sesuai dengan aturan octet adalah
A. HCl, SO3, CH3OH
B. BCl3, B2H6, PCl3
C. PCl5, SiO2, SCl2
D. PCl3, NH3, P4O6
E. SO2, CO2, NO2
udara dalam syiringe udara luar
1 torr = 1 mmHg
d = 760 mmHg + 12 mmHg = 748 mmHgP P g
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
5/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
Jawab D
4. Berikut ini senyawa manakah yang mempunyai sudut ikatan sekitar 120?
A. PCl5
B. PCl3
C. ClO3-
D. IF3
E. XeF2
Jawab A
5. Hibridisasi C pada CO2 adalah
A. sp
B. sp2
C. sp3
D. s
E. p
Jawab A
Bentuk molekul CO2 adalah linier yang berasal dari hibridisasi sp
6. Spesi berikut yang tidak mungkin bersifat asam adalah
A.
HCO3-
B. FeCl3
C.
BF3D. Fe
3+
E.
XeF2
Jawab E
XeF2 telah melebihi oktet dan tidak memiliki orbital kosong sehingga tidak bisa menangkap
pasangan elektron lagi. Akibatnya XeF2 tidak bisa bersifat asam. HCO3-
bersifat asam
karena dapat melepas H+ menjadi CO32-
. Fe3+
(dan juga FeCl3) bersifat asam karena
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
6/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
memiliki orbital 3d yang belum kosong sehingga bisa menangkap pasangan elektron. BF3
bersifat asam karena atom B pada BF3 hanya mempunyai enam elektron valensi sehingga
dapat menangkap pasangan elektron lagi.
7. pH dari larutan NaHSO4 10-4
M (pKa1 = ~ dan pKa2 = 2) adalah
A. 3
B. 3,5
C. 4
D. 4,5
E. 5
Jawab C
2
4 4 2
-4
-4
+ 2- 224
2 - -4
4
2 2 6
4
Ka
10 - -
reaksi -x x x
akhir 10 x x
[H ][SO ]Ka = 10
[HSO ] 10 -x
10 10 0
10 [ ]
HSO H SO
awal
x
x
x x
x M H
pH
log[ ] 4H
8. Kurva titrasi berikut ini adalah titrasi asam lemah dengan basa kuat
Titik mana yang menunjukkan bahwa terjadi hidrolisis?
A. B. C. D. E.
Jawab D
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
7/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
Misal asam lemah (HA) dititrasi dengan basa kuat (NaOH). Pada titik D, asam lemah tepat
habis bereaksi dengan NaOH sehingga dalam larutan hanya ada Na+
dan A-. Ion A
-
merupakan basa konjugasi dari HA sehingga mengalami hidrolisis.
Larutan pada kondisi A hanya mengandung asam lemah
Larutan pada kondisi B dan C mengandung asam lemah dan basa konjugasi (NaA) buffer
Larutan pada kondisi E mengandung sisa basa kuat (NaOH) dan NaA NaOH basa kuat
9. Asam karboksilat di bawah ini yang memiliki sifat derajat keasaman paling tinggi adalah ?
A. Asam trifloro asetat D. Asam floro asetat
B. Asam asetat E. Asam oksalat
C. Asam kloro asetat
J awabA
Gugus penarik elektron, misal F, Cl COOH, CHO, NO2, dan lain-lain dapat meningkatkan
kekuatan asam suatu senyawa. Semakin elektronegatif gugus penarik elektron maka semakin
besar keasaman. Semakin banyak jumlah gugus penarik elektron maka semakin besar
keasaman
10.Dari grafik berikut ini, berapa energi aktifasi pembentukan ozone?
A. 14 kJ D.798 kJ
B. 392 kJ E. Bukan A, B, C atau D
C. 406 kJ
Jawab C
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
8/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
11.Dekomposisi gas PCl5 menjadi gas PCl3 dan gas Cl2 memiliki tetapan laju 2,5 x 10-2
atm det-
1. Berapa waktu paruh reaksi tersebut jika tekanan awal PCl5 sebesar 0.8 atm?
A. 8 detik
B. 16 detik
C. 25 detik
D. 27,7 detik
E. 30 detik
Jawab : B
-1
t 0 t 0
0 0 1
2
01/2 2
satuan k adalah atm det merupakan orde 0
1A =A -kt, saat waktu paruh A =
21
2
0,8t 16 detik
2 2 2,5 10
A
A A kt
A
k
12.Dua diagram dibawah ini adalah representasi sebagian kecil reaksi order pertama perubahan
molekul A menjadi molekul B (A B):
Berikut ini, manakah diagram yang merupakan representasi sistem pada t = 2 min?
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
9/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
Jawab C
0
t 0
t
t 0
mol awal = A =8
orde 1 lnA =lnA -kt
saat t = 1 menit, A =4
1ln4=ln8-k 1 k=ln
2saat t = 2 menit
1A =A exp(-kt)=8 exp(-ln 2) 2
2
13.Jika diketahui2Cu(s) + S(s) Cu2S(s) H = - 79,5 kJ
S(s) + O2(g) SO2(g) H = - 297 kJ
Cu2S(s) + 2O2(g) 2CuO(s) + SO2(g) H = - 527,5 kJ
Maka H pembentukan standar CuO adalah
A. -310 kJ
B. -155 kJ
C. -75,3 kJ
D. 155 kJ
E. 310 kJ
Jawab B
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
10/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
2
2 2
2 2 2
Dengan hukum Hess
1 1 -79,5kJ( ) ( ) ( ) H= 39,75
2 2 21 1 1 -(-297kJ)
( ) ( ) ( ) H= 148,52 2 2 21 1
( ) ( ) ( ) ( ) H2 2
Cu s S s Cu S s kJ
SO g S s O g kJ
Cu S s O g CuO s SO g
2
-527,5kJ= 263,75
2
1( ) ( ) ( ) H=-155 kJ
2
kJ
Cu s O g CuO s
14.Pemanasan Natrium bikarbonat pada suhu 3000C menghasilkan Natrium Karbonat, uap air,
dan gas CO2
2 NaHCO3 (s) Na2CO3 (s) + H2O (g) + CO2 (g)
Jika tekanan total saat reaksi tersebut mencapai kesetimbangan = 0,8 atm maka nilai Kp
reaksi tersebut adalah
A. 0,4
B. 0,8
C. 0,16
D. 0,32
E. 0,64
Jawab C
3 2 3 2 22 NaHCO (s) Na CO (s) + H O (g) + CO (g)
awal a - - -reaksi -2x
x x x
-------------------------------------------------------------------------------
setimbang a-2x x x
2 2
2 2
H O
H O
x
Ptot=P 2 0,8 0,4
P 0,4 0,4 0,16
CO
CO
P x x x x atm
Kp P
15.Reaksi antara alumunium dengan besi (III) oksida berlangsung pada suhu 15000C sebagai
berikut
2 Al (s) + Fe2O3 (s) Al2O3 (s) + 2 Fe (s)
Diketahui H0
f Fe2O3 (s) = -825 kJ/mol, H0
f Al2O3 (s) = -1675 kJ/mol, S0
f Fe (s)= 28
J/mol K, S0
f Al (s) = 28 J/mol K, S0
fFe2O3 (s) = -88 J/mol K dan S0
fAl2O3 (s) = -52 J/mol
K. Berapa G0
reaksi tersebut?
A. 786 kJ/mol B. -796 kJ/mol
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
11/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
C. -850 kJ/mol
D. -904 kJ/mol
E. -914 kJ/mol
Jawab A
2 3 2 3
0 0 0f 2 3 f 2 3
0 0 0 0 0f 2 3 f f 2 3 f
0 0 0
2 Al (s) + Fe O (s) Al O (s) + 2 Fe (s)
H = H Al O (s)- H O (s)=-1675-(-825)=-850kJ/mol
=S Al O (s)+2 S Fe (s)-[S O (s)+2 S Al (s)]=-52+(2 28)-[-88+(2 28)]=36J/molK
H
Fe
S Fe
G T S
850 / 1773 (0,036 / ) 786 /kJ mol K kJ molK kJ mol
16.Campuran dua senyawa berikut yang paling mendekati campuran ideal (sesuai dengan
hukum Raoult) adalah
A. Air dan etanol
B. Air dan heksana
C. Air dan kloroform
D. Heksana dan heptana
E. Kloroform dan etanol
Jawab D
Campuran ideal adalah campuran yang tidak mengalami perubahan kekuatan interaksi
antar molekul sebelum maupun setelah terbentuk campuran. Umumnya campuran ideal
terbentuk jika kedua cairan yang dicampurkan bersifat nonpolar.
17.Fraksi mol aseton pada fasa uap dalam campuran antara 29 g aseton (P0 = 325 torr) dan 46 g
etanol (P0
= 250 torr) adalah ............ (anggap campuran tersebut memenuhi hukum Roult)
A. 0,33
B. 0,39
C. 0,67
D. 0,61
E. 0,75
Jawab B
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
12/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
etanol
tan
29g 46gmol aseton = 0,5 mol etanol= 1
58g/mol 46g/mol
0,5 10,33 X 0,67
0,5 1 1 0,5
(325 0, 33) (250 0, 67) 275, 8 torr 325 0, 33
0,39275,8
aseton
tot aseton Pe ol
uap asetonaseton
tot
mol mol
X
P P PP
XP
18.Perhatikan sel volta berikut
2
2
0
|
0
|
1,36 V
0,28 V
Cl Cl
Ni Ni
E
E
Pernyataan berikut yang tidak benarr
adalah
A.Na+
bergerak ke gelas B
B.Ni bertidak sebagai katoda
C. Elektron mengalir dari Ni ke Pt
D. Potensial sel standar reaksi tersebut 1,64 volt
E. Potensial sel terus berkurang selama reaksi berlangsung
Jawab : B
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
13/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
2+
2
2+ -2
0 0 0sel katoda anoda
anoda Ni(s) Ni (aq)+2e
katoda Cl (g)+2e 2 ( )
Ni(s) + Cl (g) Ni (aq) + 2Cl (aq)
E =E -E =1,36-(-0,28)=1,64 volt
Menurut hukum Nest potensi
Cl aq
total
2
2+ - 20
sel sel
Cl
al sel akan terus berkurang seiring berkurangnya konsentrasi
pereaksi dan penambahan produk
RT [Ni ][Cl ]E = E - ln
2F P
Selama reaksi anoda menjadi kelebihan muatan positif akibat penambahan io 2+
-
+ -
n Ni
sedangkan katoda menjadi semakin negatif akibat penambahan ion Cl .
Agar netral, ion Na bergerak ke katoda (gelas B) dan Cl ke anoda (gelas A)
19.Diketahui potensial reduksi beberapa spesi Cl sebagai berikut
ClO3-(aq) + 6 H
+(aq) + 5e Cl2 (g) + 6 H2O
3 2
0
|1,47 V
ClO ClE
2 Cl-(g) + 2e Cl2 (g)
2
0
|1,36 V
Cl ClE
Berapa potensial reduksi reaksi berikut :
ClO3-(aq) + 6 H
+(aq) + 6e Cl
-(g) + 6 H2O
A.
1,45 VB. 1,42 V
C.
2,83 VD. 0,11 V
E.
-0,11 V
Jawab A
- + 0 03 2 2 1 1
- 0 02 2 2
ClO (aq) + 6 H (aq) + 5e Cl (g) + 6 H O G 5 1, 47
1Cl (g) + e Cl (aq) G 1 1,36
2
nFE F
nFE F
- + - 0 0 03 2 3 3 3
03
ClO (aq) + 6 H (aq) + 6e Cl (g) + 6 H O G = = 6 = 5 1,47 1 1,36
7,35+1,36= =1,456
nFE FE F F
E
20.Besi akan paling mudah berkarat jika dicelupkan ke dalam larutan ....
A. 1 M NaCl
B. 1 M KClO3
C. 1 M CaCl2
D. 1 M H2CO3
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
14/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
E. 1 M HCl
Jawab E
Korosi merupakan proses oksidasi logam (utamanya besi) yang tidak diinginkan. Syarat
terjadinya korosi adalah kontak dengan oksidator (oksigen, ion H+, dan sebagainya) dan
adanya medium (air). Korosi paling mudah terjadi pada larutan yang bersifat asam karena
ion H+
dapat bereaksi langsung dengan logam menghasilkan ion logam dan gas H2.
21.Senyawa berikut yang tidak dapat bereaksi dengan benzena adalah
A. CH3Cl/ZnCl2
B. HNO3 pekat
C. H2SO4 pekat
D. Cl2/AlCl3
E. HCl/FeCl3
Jawab E
22.Di antara ion karbokation berikut manakah yang paling stabil
Jawab E
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
15/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
Karbokation dapat distabilkan oleh konjugasi oleh gugus pendorong elektron (alkil) dan
resonansi ikatan rangkap. Efek resonansi lebih besar pengaruhnya dibandingkan efek
konjugasi karena lebih efektif menyebarkan muatan positif karbokation
23.Asam asetat tidakdapat dibuat dari hidrolisis senyawa
A. Asetil klorida
B. Anhidrida asam asetat
C. Asetaldehid
D. Asetonitril
E. Metil asetat
Jawab C
Asam karboksilat dapat dibuat dari hidrolisis senyawa derivat karboksilat, yaitu :
Asil halida
Anhidrida asam karboksilat
Ester
Amida
nitril
24.Ozonolisis reduktif 1-propena akan menghasilkan
A. Etanal dan metanal
B. Etanal dan metanol
C. Etanal dan asam format
D. Propanal
E. Etanal saja
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
16/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
Jawab A
25.Senyawa X pada reaksi berikut adalah
J awabA
Asil halida + asam karboksilatanhidrida karboksilat
GugusOH pada fenol tidak dapat disubtitusi oleh halida
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
17/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
BAGIAN ESSAY (TOTAL 150 poin)
Soal 1 Struktur tetrahedral ( 15 poin)
Bentuk molekul tetrahedral sangat dominan di alam. Sebagian besar
senyawa karbon di alam memiliki bentuk tetrahedral. Tetrahedral
terbentuk dari hibridisasi sp3. Contoh paling sederhana molekul yang
memiliki bentuk tetrahedral adalah metana (CH4).
a. Jelaskan proses hibridisasi satu orbital 2s dan tiga orbital 2p pada C dalam senyawa CH4.
(3 poin)
2 2
____ _________ _____ _____ _____ _____ _____
C = [He]2s 2p
C [He] C [He]
2s 2p 2s 2p
konfigurasi
Secara matematika struktur tetrahedral dapat diilustrasikan sebagai sebuah kubus dimana dua
atom hidrogen berada di titik sudut permukaan bagian atas, dua atom hidrogen di titik sudut
permukaan bagian bawah, dan satu atom karbon di tengah kubus.
b. Anggap panjang sisi kubus tersebut = a maka buktikan sudut ikatan H-C-H = 109,50.
(petunjuk : gunakan aturan cosinus) (3 poin)
Karbon
Hidrogen
a 2
a 3
2
a 3
2
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
18/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
2 2 2
0
( 2) ( 3) ( 3) 2 ( 3)( 3)cos2 2 2 2
cos 0,333333
109,5
a a a aa
Jarak antara inti atom karbon dan hidrogen pada metana sekitar 108,70 pm.
c. Tentukan jarak antar inti atom hidrogen pada metana (3 poin)
ajarak antar inti atom H dengan C = 108,7 pm = 3 maka a = 125,5 pm
2
maka jarak antar inti atom H = a 2 177.5pm
Jika tiga atom hidrogen pada metana dihubungkan maka akan terbentuk sebuah segitiga sama
sisi
d. Berapa luas segitiga tersebut. (3 poin)
0 4 2 21 ( 2)( 2)sin 60 1,36 10 1,36 2
luas a a pm
Bentuk tetrahedral metana merupakan bentuk limas dengan segitiga tersebut sebagai alas. Jarak
atom hidrogen di puncak limas ke alas segitiga sebesar satu setengah kali jarak antara inti atom
karbon dan hidrogen
e. Tentukan volum metana tersebut (volum limas = x luas alas x tinggi)
( 3 poin)
4 2 5 3 3
3tinggi limas = jarak antara inti atom C dengan H = 108,7 pm=163,05 pm2
1maka volum limas = 1, 36 10 163, 05pm = 7,39 10 pm 0, 739
3pm
060
a 2
a 2a 2060
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
19/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
Soal 2 Karbondioksida dan pembentukan stalagtit-stalagmit (15 poin)
Stalagtit adalah batu kapur yang tumbuh dari bagian atas goa
menuju ke dasar goa, sedangkan stalagmit tumbuh menjulang
dari dasar goa ke atas. Stalagtit dan stalagmit yang sering kitajumpai di goa-goa berasal dari senyawa CaCO3 dengan
persamaan reaksi :
Ca(HCO3)2 (l) CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)
Ca(HCO3)2 berasal dari reaksi antara batu kapur di tanah
dengan air hujan atau sungai yang mengandung asam karbonat.
CO2 (aq) + H2O (l) H2CO3 (aq) K = 10-2
H2CO3 (aq) H+
(aq) + HCO3-(aq) Ka1 = 10
-3
HCO3-(aq) H
+(aq) + CO3
2-(aq) Ka2 = 2 x 10
-9
CaCO3 (s) Ca2+
(aq) + CO32-
(aq) Ksp = 5 x 10-10
Senyawa ini merembes ke tanah kemudian menetes ke dasar goa dan terurai menjadi CaCO3,
H2O dan CO2. Larutan Ca(HCO3)2 terus menetes dan mengakibatkan penumpukan endapan
CaCO3. Nah, penumpukan CaCO3 inilah yang nantinya tumbuh sebagai stalagmit. Sedangkan
stalagtit muncul karena Ca(HCO3)2 sudah terurai terlebih dahulu sebelum menetes ke dasar goa
sehingga terjadi penumpukan CaCO3 di atap goa.
a. Jika kadar CO2 terlarut jenuh dalam udara = 0,5 M maka berapa pH air hujan yang dijenuhi
CO2 tersebut? (5 poin)
2 1
2 2 2 3
+ -2 3 3 1
+2 2
maka ionisasi kedua diabaikan
( ) + H O(l) H CO (aq) K
H CO ( ) H (aq) + HCO (aq) Ka
( ) + H O(l) H (a
Ka Ka
CO aq
aq
CO aq
2
-3 1
-2 -3 -5
-5 -3CO
q) + HCO (aq) Ktot =K Ka
Ktot = 10 10 =10
[H+]= Ktot C = 10 0.5=2.2 10
pH=2.65
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
20/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
b. Tentukan tetapan kesetimbangan antara gas CO2 dalam air hujan dan batu kapur yang
menghasilkan Ca(HCO3)2 berikut
CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (aq) Ca(HCO3)2 (aq) (5 poin)
2 23 3
2- + -3 3
2
2 2 2 3
+ -2 3 3
( ) ( ) ( ) Ksp
1CO (aq) + H (aq) HCO (aq)
Ka
( ) ( ) ( ) K
H CO (aq) H (aq) + HCO (aq)
CaCO s Ca aq CO aq
CO aq H O l H CO aq
1
2 613 2 2 3
2
Ka
Ksp K ( ) ( ) ( ) ( ) 2 ( ) Ktot= 2.5 10
KaCaCO s H O l CO aq Ca aq HCO aq
Ka
c. Berapa konsentrasi Ca(HCO3)2 dalam air rembesan saat air hujan mengandung CO2 jenuh.
(5 poin)
3 2
2+ -Ca(HCO ) 3
26 -43
2
C maka [Ca ]=x dan [HCO ]=2x
[ ][ ] 22, 5 10 sehingga x = 8 10 M
[ ] 0,5
jika x
Ca HCO x xKtot
CO
Soal 3 Pemurnian Logam Nikel (23 poin)
Logam Nikel murni dalam industri umumnya dibuat berdasarkan proses mond. Dalam prosesini, nikel dipanaskan dalam aliran karbon monoksida untuk membentuk senyawa kompleks
mudah menguap Ni(CO)4 pada suhu 40 C. Uap Ni(CO)4 kemudian didekomposisikan pada
suhu 250 C menghasilkan nikel murni.
a. Tuliskan reaksi pembentukan dan dekomposisi Ni(CO)4 lengkap dengan wujud pereaksi
dan hasil reaksinya. (4 poin)
4
4
4
4
pembentukan Ni(CO)
Ni(s) + 4 CO (g) Ni(CO) ( )
dekomposisi Ni(CO)
Ni(CO) ( ) Ni(s) + 4 CO (g)
g
g
b. Tentukan bilangan koordinasi, geometri dan hibridisasi atom pusat dalam kompleks
Ni(CO)4. (5 poin)
Bilangan koordinasi : 4
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
21/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
Hibridisasi : sp3
Bentuk geometri : tetrahedral
Dari data-data termodinamika Ni, CO dan Ni(CO)4 berikut
Zat Ni(s) CO(g) Ni(CO)4(g)
Hf(kJ/mol) 0 -110,52 -602,9
S298(J/K/mol) 29,87 197,56 410,6
c. Tentukan G dan K untuk reaksi pembentukan Ni(CO)4. Dengan demikian tunjukkan
bahwa memang pada 40 C terbentuk Ni(CO)4. (5 poin)
4
4
0 0 04
0 0 0 04
0
0 0 0
pembentukan Ni(CO)Ni(s) + 4 CO (g) Ni(CO) ( )
Ni(CO) ( ) 4 CO( ) 160,8 /
Ni(CO) ( ) (4 CO( ) Ni( )) 409,5 /
pada suhu 40 C = 313 K maka
160,8 / (313 0
f f
g
H H g H g kJ mol
S S g S g S s J molK
G H T S kJ mol K
0
5
, 4095 / ) 32,6 /
ln 8,314 313ln 32600
2, 76 10
kJ molK kJ mol
G RT K K
K
d. Tentukan suhu dimana Ni(CO)4 tepat mulai terdekomposisi (2 poin)
0
00
0
saat mulai terdekomposisi maka 0
160,8 /392,7 K = 119,7 C
0,4095 /
G
H kJ molT
S kJ molK
e. Berapa tetapan K reaksi pembentukan Ni(CO)4 pada suhu 2500C
(3 poin)
0
0 0 0
0
06
pada suhu 250 C = 523 K maka
160,8 / (523 0,4095 / ) 53,37 /
ln
53370 /exp( ) exp( ) 4,67 10
8,314 / 523
G H T S kJ mol K kJ molK kJ mol
G RT K
G J mol K
RT J molK K
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
22/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
Gas Karbon monoksida (CO), dapat diperoleh melalui reduksi gas karbon dioksida (CO2)
dengan grafit (C) berlebih :
CO2(g) + C(s) 2CO(g)
Untuk reaksi pada 1500 C, nilai tetapan kesetimbangan dengan tekanan total 0,1 atm adalah Kp
= 2,0.
f. Hitunglah tekanan parsial CO dalam keadaan kesetimbangan (4 poin)
2
2
CO CO
CO (g) + C(s) 2 CO (g)
awal a b -
reaksi -x -x 2x
akhir a-x b-x 2x
Ptot=P + P 2a x x
2
2 2 2CO
CO
2
CO
0,1 sehingga a = 0,1-x
P (2 ) 4Kp = 2
P 0,1 2
4 4 0, 2 0
0,046 atm
P =2x= 0,09 atm
a x
x x
a x x
x x
x
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
23/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
Soal 4 Penentuan Bilangan Avogadro secara elektrokimia (16 poin)
Bilangan Avogadro didefinisikan sebagai jumlah atom dalam sejumlah tepat 12 gram karbon-
12. CODATA (Committee on Data for Science and Technology) pada tahun 2002 menyarankan
nilai bilangan Avogadro sebesar 6,022141510 x 10
23
mol
-1
.
Bilangan Avogadro dapat ditentukan secara elektrokimia. Arus (I) dan waktu (t) dapat dukur
dengan metode konvensial. Melalui persamaan Q = I xt ( muatan = arus x waktu), jumlah
elektron yang melalui sel elektrokimia dapat ditentukan. Elektroda tembaga digunakan untuk
elektrolisis larutan 0,5 M H2SO4. Selama elektrolisis, anoda tembaga berkurang karena atom
tembaga berubah menjadi ion tembaga. Ion tembaga masuk ke dalam larutan. Di permukaan
katoda, gas hidrogen yang berasal dari reduksi ion hidrogen dalam larutan asam dibebaskan.
Hasil percobaan tersebut sebagai berikut :
Ingat 1 A = 1 C/s dan muatan 1 elektron = 1,602 x 10-19
C.
a. Tuliskan reaksi yang terjadi di katoda dan anoda (2 poin)
+2
2+
katoda : 2H ( ) 2 ( )
anoda : Cu(s) Cu (aq) + 2e
aq e H g
b. Hitung muatan total yang terlibat dalam elektrolisis tersebut (3 poin)
3Q=I 0,601 1802 1,083002 10t A s C
c. Hitung jumlah elektron yang terlibat dalam elektrolisis (3 poin)
-19
3
21-19
karena muatan 1 e = 1,602x10 C maka
1,083002 10jumlah elektron yang terlibat = 6,76031211 10 elektron1,602x10 CC
d. Hitung massa satu atom tembaga (3 poin)
Penurunan massa di anoda = 0,03554 g
Arus konstan = 0,601 A
Waktu berlangsungnya elektrolisis = 1802 s
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
24/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
21
23
21
jumlah elektron terlibatjumlah atom tembaga yang berkurang = = 3,380156055 10 atom
20,03554g
massa 1 atom tembaga = 1,051430745 10 /3,380156055 10 atom
g atom
e. Tentukan bilangan Avogadro jika diketahui massa molar tembaga 63,546 gram/mol
(3 poin)
24
23
63,546 /6,043 10
massa 1 atom Cu 1,051430745 10 /A
Ar Cu g molN
g atom
f. Berapa persen kesalahan penentuan bilangan Avogadro dengan metode ini dibandingkan
nilai yang disarankan CODATA (2 poin)
24
23
24 23
23
63, 546 /6,043754678 10
massa 1 atom Cu 1, 051430745 10 /6, 043754678 10 6, 022 10
persen kesalahan = 100% 903,6%6,022 10
A
Ar Cu g molN
g atom
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
25/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
Soal 5 Kimia Air bag ( 18 poin)
Reaksi kimia yang cepat dan menghasilkan sejumlah besar gas nitrogen pada air bag mobil
dapat mencegah seseorang dari kecelakan parah. Reaksi tersebut adalah
2 NaN3 (s) 2 Na (s) + 3 N2 (g) (1)
10 Na (s) + 2 KNO3 (s) K2O (s) + 5 Na2O (s) + N2 (g) (2)
K2O (s) + Na2O (s) + 2 SiO2 (s) sifat alkalin (gelas) (3)
Air bag dinilai lebih aman dibandingkan sabuk pengaman karena dapat mengurangi benturan
lebih efisien dan implus yang dihasilkan jauh lebih kecil. Umumnya air bag mobil standar
mengandung 50 g 80 g NaN3 yang dalam 250 milidetik dapat terkonversi menjadi gas
nitrogen.
a. Tuliskan dua struktur lewis resonansi ion azida dan mutan formal masing-masing.
(4 poin)
b. Berapa volum maksimum gas nitrogen yang dihasilkan air bag ? (anggap jumlah KNO 3
dan SiO2 berlebih) pada suhu 500C dan 1,25 atm? (3 poin)
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
26/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
33
3
2 3
2 3
2
2
massa NaN 80gmol NaN = 1,23
65 /
3mol N dari reaksi pertama = mol NaN =1,846 mol
2
1 1 2mol N dari reaksi kedua = mol NaN =0,123 mol10 10 2mol N total = 1,969 mol
Volum N =
maksmol
MrNaN g mol
mol Na
nRT 1,969 0,082 323= =41,7 L
P 1,25
Senyawa lain yang dapat terdekomposisi menghasilkan nitrogen adalah nitrogliserin dan timbal
azida.
c. Tentukan reaksi dekomposisi nitrogliserin dan timbal azida. (Dekomposisi kedua senyawa
tersebut hampir sama dengan natrium azida) (4 poin)
3 2 2
3 5 3 9 2 2 2 2
Pb(N ) ( ) ( ) 3 ( )
1
2 ( ) 3 ( ) 6 ( ) 5 ( ) ( )2
s Pb s N g
C H N O s N g CO g H O l O g
Dimetil azo (CH3N2CH3) pada suhu 1000C akan terdekomposisi menjadi etana dan N2 dengan
tetapan laju 1,2 x 10-3
atm-1
s-1
.
CH3N2CH3 (g) CH3CH3 (g) + N2 (g)
d. Jika tekanan total awal dimetil azo sebelum dekomposisi sebesar 0,8 atm maka berapa waktu
yang dibutuhkan agar tekanan total menjadi dua kali semula. (4 poin)
3 2 3 3 3 2CH N CH (g) CH CH (g) + N (g)awal 0,8 - -
reaksi -x x x
saat t
0,8-x x x
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
27/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
t
t 0
-3
Ptot saat t = 0,8-x+x+x=0,8+x=1,6 maka x = 0,8 atm
[Dimetilazo] =0
reaksi tersebut orde 2 (dari satuan k) maka
1 1= +kt
[Dimetilazo] [Dimetilazo]1 1
= +1,2 10 t maka t = ~0 0,8
e. Pada suhu 2000C, laju dekomposisi dimetil azo meningkat sebanyak 100 kali lipat
dibandingkan pada suhu 1000C. Tentukan energi aktivasi dekomposisi dimetil azo tersebut.
(3 poin)
2
1 2 1
5
1 1ln ( )
1 1ln100 ( )8, 314 473 373
6,755 10 / 67,55 /
k Ea
k R T T
Ea
Ea J mol kJ mol
Soal 6 Parasetamol sebagai obat penurun panas ( 18 poin)
Parasetamol atau asetaminen adalah obat analgesik and antipiretik yang populer dan digunakan
untuk melegakan sakit kepala, sengal-sengal dan sakit ringan, dan demam. Digunakan dalam
sebagian besar resep obat analgesik salesma dan flu.
Ketika memasuki lambung, sebagian parasetamol akan bereaksi dengan HCl dan mengalami
hidrolisis
a. Tentukan reaksi hidrolisis parasetamol dengan HCl (3 poin)
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
28/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
Parasetamol dapat dibuat dari fenol menurut reaksi berikut
b.
Tentukan senyawa A, B, C, dan D (9 poin)
c. Jelaskan mengapa atom N pada parasetamol lebih kurang basa dibandingkan senyawa X(3 poin)
Karena pada N pada parasetamol terikat pada gugus penarik elektron, yaitu asetil
sehingga pasangan elektron pada lebih sukar disumbangkan. Akibatnya, N pada
parasetamol lebih kurang basa
d. Senyawa A dan B merupakan isomer posisi yang dapat dipisahkan berdasarkan
perbedaan titik didih. Manakah diantara A dan B yang memiliki titik didih lebih besar?
Jelaskan (3 poin)
Senyawa A memiliki titik didih lebih besar. Hal ini disebabkan pada senyawa B terdapat
ikatan hidrogen intramolekul sehingga menghalangi interaksi dengan molekul lainnya
sedangkan pada senyawa ikatan hidrogen intramolekul tersebut tidak ada sehingga
interaksi antar molekul tidak terganggu.
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
29/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
Soal 7 Identifikasi senyawa organik multigugus (19 poin)
Banyak senyawa organik di alam merupakan senyawa yang mengandung gugus fungsi lebih dari
satu. Glukosa misalnya dalam keadaan terbuka memiliki sebuah gugus aldehid dan lima gugus
alkohol. Adanya beberapa gugus fungsi dalam glukosa menyebabkan glukosa dapat mengalami
reaksi kimia lebih kompleks dari aldehid sederhana dan alkohol sederhana. Kekompleksan reaksi
senyawa organik multi gugus inilah yang membuat identifikasi senyawa tersebut lebih sulit
dibandingkan senyawa organik sederhana.
Suatu senyawa organik A terdiri atas 71,5 % C, 9,52 % H, dan sisanya oksigen. Tekanan
osmosis 16,8 gram senyawa A dalam yang terlarut dalam satu liter larutan sebesar 4,9 atm pada
suhu 250C.
a. Tentukan rumus empiris senyawa A (3 poin)
5 8
71,5 9,52 18,98: : : : 5,96 :9,52 :1,2 5:8 :1
12 1 16
maka rumus empirisnya C H O
C H O
b. Tentukan Massa molekul relatif senyawa A dan rumus molekul senyawa A
(3 poin)
5 8
=cRT=c 0,082 298=4,9
c=0,2M
dalam 1 liter terdapat 0,2 mol senyawa A
16,8gMr A = 84 /
0,2mol
( ) 84
g mol
Mr C H O n
5 8
84 84 sehingga n =1
maka rumus molekulnya
n
C H O
Senyawa A mengandung lebih dari satu gugus fungsi. Untuk menentukan gugus-gugus fungsi
senyawa A maka dilakukan beberapa uji berikut
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
30/31
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional
By Khabib Khumaini, M.Si.
Senyawa A tidak dapat mempengaruhi kertas lakmus baik lakmus biru maupun lakmus
merah
Senyawa A postitif terhadap reagen tollens
Senyawa A tidak dapat bereaksi dengan logam Na, namun apabila dihidrolisis dengan
asam encer maka bisa bereaksi dengan logam Na.
Senyawa A dapat menghilangkan warna coklat Br2/CCl4.
Senyawa A dapat diozonilisis reduktif menghasilkan zat B dan C. Keduanya memiliki
Mr = 58. Zat C dapat dioksidasi menjadi asam oksalat, namun zat B tidak dapat
dioksidasi.
c. Gugus-gugus fungsi apa sajakah yang terdapat dalam senyawa A (4 poin)
Aldehid karena dapat bereaksi dengan reagen tollen
Alkena karena dapat menghilangkan warna cokla Br2/CCl4 dapat diozonilisis
d. Tentukan senyawa B dan senyawa C (5 poin)
e. Tentukan struktur senyawa A (4 poin)
Soal 8 Reaksi-reaksi senyawa organik ( 16 poin)
Tentukan senyawa A hingga G reaksi-reaksi berikut (masing-masing dua poin)
7/29/2019 To Osn Kimia 2012 + Pembahasan
31/31
Top Related