Berikut ini soal dan pembahasan olimpiade kimia untuk guru SMA/MA/SMK Sesumatera Bagian Utara tahun 2017 ala urip.info. Pembahasan ini dapat dijadikan bahan untuk persiapan OSK/OSP/OSN kimia di waktu yang akan datang. Soal dan kunci jawaban dapat diunduh langsung dari website penyelenggara www.iostpi.org.
Soal Nomor 1: urip.info
Berapa jumlah elektron, proton, dan neutron pada spesi $\mathsf{_{80}^{202}Hg_2^{2+}}$?
Pada spesi yang dimaksud adalah 2 Hg dengan muatan 2+
Jumlah elektron = 2(nomor atom) – muatan positif
Jumlah elektron = 2(80) – 2
Jumlah elektron = 160 – 2 = 158
Jumlah proton = 2(nomor atom)
Jumlah proton = 2(80) = 160 urip.info
Jumlah netron = nomor massa – nomor atom
Jumlah netron = 2(202 – 80)
Jumlah netron = 2 x 122 = 244
Jadi jumlah elektron 158, proton 160, neutron 244
Jawaban yang tepat B
Soal Nomor 2:
Selama beberapa tahun proses ektraksi emas atau proses pemisahan emas dari material lainnya dilakukan dengan mereaksikannya dengan kalium sianida sesuai persamaan reaksi:
4Au + 8KCN + O2 + 2H2O → 4KAu(CN)2 + 4KOH
Berapa massa minimum KCN yang dibutuhkan untuk mengekstrak emas dari 580 gram mineral yang mengandung 5%-massa emas?
Massa Au 5% dari 580 g mineral.
Massa Au = 5% × 590 g
Massa Au = 29,50 g urip.info
Massa molar KCN = 65 g/mol
Massa molar Au = 197 g/mol
29,50 g Au = 29,50 g / (197 g/mol)
29,50 g Au = 0,150 mol
Jumlah KCN = 8/4 × jumlah Au
Jumlah KCN = 8/4 × 0,150 mol
Jumlah KCN = 0,30 mol
0,30 mol KCN = 0,30 mol × massa molar KCN
0,30 mol KCN = 0,30 mol × 65 g/mol
0,30 mol KCN = 19,50 g KCN
Jawaban yang mendekati adalah 19,2 g.
Jawaban yang tepat B
Soal Nomor 3:
Diberikan data-data berikut. urip.info
C(grafit) + O2(g) → CO2(g) ΔH° = –393,5 kJ/mol
H2(g) + ½O2 → H2O(l) ΔH° = –285,8 kJ/mol
2C2H6(g) + 7O2(g) → 4CO2(g) + 6H2O(l) ΔH° = –3119,6 kJ/mol
Hitung perubahan entalpi standar untuk reaksi berikut.
2C(grafit) + 3H2(g) → C2H6(g)
Pembahasan Soal Nomor 3:
Sesuaikan dengan reaksi yang dikehendaki untuk menentukan ∆H-nya
Jawaban yang tepat C
Soal Nomor 4:
Manakah di antara persamaan reaksi berikut yang menyatakan afinitas elektron yang kedua dari atom S? urip.info
Afinitas elektron kedua dihitung setelah suatu atom yang berwujud gas telah menerima elektron yang pertama. urip.info
Reaksi yang tepat S–(g) + e– → S2–(g)
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 5:
Pada 27°C, tekanan uap air murni adalah 23,76 mmHg dan tekanan uap larutan urea adalah 22,98 mmHg. Berapa molalitas larutan urea tersebut?
Plarutan = Po . Xpelarut
Xpelarut = Plarutan/Po
Xpelarut = 22,98 mmHg / 23,76 mmHg
Xpelarut = 0,967 urip.info
Xurea = 1 – Xpelarut
Xurea = 1 – 0,967
Xurea = 0,033 urip.info
Konversi fraksi mol ke satuan molal:
Molalitas = $\mathsf{\dfrac{500\cdot X_{urea}}{9(1-X)}}$
Molalitas = $\mathsf{\dfrac{500\cdot 0{,}033}{9(1-0{,}033)}}$
Molalitas = $\mathsf{\dfrac{16{,}5}{8{,}7039}}$
Molalitas = 1,8957
Pembahasan tentang konversi fraksi mol ke satuan molal dapat disimak lebih lanjut di sini.
Jawaban yang paling mendekati C
Soal Nomor 6:
Reaksi berikut memiliki nilai Kp =1,9 pada 727°C.
C(g) + CO2(g) ⇌ 2CO(g)
Pada suatu wadah tertutup bervolume 2 L dan bersuhu 727°C, terdapat 0,528 gram CO2 dan 0,7 gram CO serta gas karbon yang tidak diketahui massanya. Sistem tersebut telah berada dalam keadaan setimbang. Berapa tekanan total wadah tersebut?
∆n = koefisien ruas kanan – koefisien ruas kiri
∆n = 2 – 2
∆n = 0 urip.info
Kp = Kc (RT)∆n
1,9 = Kc (RT)0
1,9 = Kc
Kc = 1,9 urip.info
0,528 g CO2 = 0,528 g / (44 g/mol) CO2
0,528 g CO2 = 0,012 mol CO2
[CO2] = 0,012 mol / 2 L = 0,006 M
0,7 g CO = 0,7 g / (28 g/mol) CO
0,7 g CO = 0,025 mol CO
[CO] = 0,025 mol / 2 L = 0,0125 M
Dari Kc dapat dihitung [C]
Kc = [CO]2/[C][CO2]
1,9 = (0,0125)2/[C] × 0,006
[C] = 0,00015625 / (1,9 × 0,006)
[C] = 0,0137 M
n C = 0,0137 M × 2 L
n C = 0,0274 mol
n total gas saat setimbang = nC + n CO2 + n CO
n total gas saat setimbang = (0,0274 + 0,012 + 0,025) mol
n total gas saat setimbang = 0,0644 mol
P = (nRT)/V
P = {(0,0644 mol) × (0,082 atm.L/(mol.K)) × (727 + 273)}/(2 L)
P = (5,2808/2) atm
P = 2,6404 atm urip.info
Jawaban yang tepat A
Soal Nomor 7:
Fenolftalein memiliki nilai pKa = 9,10. Pada rentang pH berapa indikator ini berubah warna ketika 95% HIn hingga 95% In–? urip.info
HIn ⇌ H+ + In–
Saat HIn 95% berarti In 5% perhitungan pH sebagai berikut
pH = pKa + log [basa konjugat]/[asam]
pH = 9,10 + log [5]/[95]
pH = 9,10 – 1,28
pH = 7,82 urip.info
Saat In 95% berarti HIn 5% perhitungan pH sebagai berikut
pH = pKa + log [basa konjugat]/[asam]
pH = 9,10 + log [95]/[5]
pH = 9,10 + 1,28
pH = 10,38
Jadi rentang pH saat [HIn] 95% ke 5% adalah 7,82 hingga 10,38
Jawaban yang tepat B
Soal Nomor 8:
Perhatikan reaksi berikut.
SO2 + MnO4– + H2O → SO42– + Mn2+ + H+ (Belum setara)
Jika reaksi tersebut disetarakan maka, berapa perbandingan antara koefisien reaksi SO2 dan MnO4–?
Penyetaraan dengan metode ion-elektron:
SO2 → SO42–
MnO4–→Mn2+
SO2 + 2H2O → SO42– + 4H+ + 2e– |×5|
MnO4– + 8H+ + 5e– → Mn2+ + 4H2O |×2|
5SO2 + 10H2O → 5SO42– + 20H+ + 10e–
2MnO4– + 16H+ + 10e– → 2Mn2+ + 8H2O
5SO2 + 2MnO4– + 2H2O → 5SO42– + 2Mn2+ + 20H+
Jadi perbandingan koefisien SO2 dan MnO4– adalah 5 : 2
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 9:
Fosfor putih sebanyak 1,645 gram dilarutkan dalam 75.5 gram CS2. Larutan tersebut mendidih pada suhu 46,709°C. Sementara CS2 murni mendidih pada 46,300°C. Nilai Kb dari CS2 adalah 2,34°C/m. Berapa massa molar fosfor putih tersebut?
Δtb = cm.Kb
(46,709 – 46,300) oC = cm × 2,34°C/m
cm = 0,409 oC /(2,34°C/m)
cm = 0,175 m = 0,175 mol/kg
cm = (massa fosfor putih/massa molar fosfor putih)/(massa pelarut CS2 /1000 g/kg)
0,175 mol/kg = (1,645 g/(massa molar fosfor putih)/(75,5 g/1000g/kg)
massa molar fosfor putih = (1,645 g × 1000 kg)/(75,5 × 0,175 mol/kg)
massa molar fosfor putih = (1.645 g)/(13,2125 mol)
massa molar fosfor putih = 124.50 g/mol
Jawaban yang tepat yang paling mendekati adalah B
Soal Nomor 10:
Berapa banyak isomer geometri yang ada pada senyawa [Co(NH3)2Cl4]–?
Bentuk umum dari [Co(NH3)2Cl4]– adalah Ma2b4
Pada soal ini dimisalkan M adalah atom pusat Co, a (NH3) dan b (Cl) adalah ligan
Trik: urip.info
Kombinasi ligan adalah a-a-b-b-b-b.
Formasi-1: (a-a)(b-b)(b-b)
Formasi-2: (a-b)(a-b)(b-b)
Selain formasi tersebut pasti memiliki geometri yang sama dengan salah satu geometri yang digambarkan tersebut. urip.info
Tentang Cara Menentukan Jumlah Isomer Geometri pada Ion Kompleks lebih detil sila simak pada tulisan di tautan ini
Jawaban yang tepat A
CMIIW urip.info
Pembahasan nomor lain diterbitkan dalam tulisan terpisah berikutnya.
Soal Nomor 1: urip.info
Berapa jumlah elektron, proton, dan neutron pada spesi $\mathsf{_{80}^{202}Hg_2^{2+}}$?
- Elektron 80, proton 80, neutron 122
- Elektron 158, proton 160, neutron 244
- Elektron 78, proton 80, neutron 122
- Elektron 160, proton 160, neutron 244
- Elektron 156, proton 160, neutron 244
Pada spesi yang dimaksud adalah 2 Hg dengan muatan 2+
Jumlah elektron = 2(nomor atom) – muatan positif
Jumlah elektron = 2(80) – 2
Jumlah elektron = 160 – 2 = 158
Jumlah proton = 2(nomor atom)
Jumlah proton = 2(80) = 160 urip.info
Jumlah netron = nomor massa – nomor atom
Jumlah netron = 2(202 – 80)
Jumlah netron = 2 x 122 = 244
Jadi jumlah elektron 158, proton 160, neutron 244
Jawaban yang tepat B
Soal Nomor 2:
Selama beberapa tahun proses ektraksi emas atau proses pemisahan emas dari material lainnya dilakukan dengan mereaksikannya dengan kalium sianida sesuai persamaan reaksi:
4Au + 8KCN + O2 + 2H2O → 4KAu(CN)2 + 4KOH
Berapa massa minimum KCN yang dibutuhkan untuk mengekstrak emas dari 580 gram mineral yang mengandung 5%-massa emas?
- 9,6 gram
- 19,2 gram urip.info
- 191,7 gram
- 240,7 gram
- 383,3 gram
Massa Au 5% dari 580 g mineral.
Massa Au = 5% × 590 g
Massa Au = 29,50 g urip.info
Massa molar KCN = 65 g/mol
Massa molar Au = 197 g/mol
29,50 g Au = 29,50 g / (197 g/mol)
29,50 g Au = 0,150 mol
Jumlah KCN = 8/4 × jumlah Au
Jumlah KCN = 8/4 × 0,150 mol
Jumlah KCN = 0,30 mol
0,30 mol KCN = 0,30 mol × massa molar KCN
0,30 mol KCN = 0,30 mol × 65 g/mol
0,30 mol KCN = 19,50 g KCN
Jawaban yang mendekati adalah 19,2 g.
Jawaban yang tepat B
Soal Nomor 3:
Diberikan data-data berikut. urip.info
C(grafit) + O2(g) → CO2(g) ΔH° = –393,5 kJ/mol
H2(g) + ½O2 → H2O(l) ΔH° = –285,8 kJ/mol
2C2H6(g) + 7O2(g) → 4CO2(g) + 6H2O(l) ΔH° = –3119,6 kJ/mol
Hitung perubahan entalpi standar untuk reaksi berikut.
2C(grafit) + 3H2(g) → C2H6(g)
- –2440,3 kJ/mol
- –1475,2 kJ/mol
- –84,6 kJ/mol urip.info
- 169,2 kJ/mol
- 1475,2 kJ/mol
Pembahasan Soal Nomor 3:
Sesuaikan dengan reaksi yang dikehendaki untuk menentukan ∆H-nya
- Kali 2 persamaan reaksi pertama
- Kali 3 persamaan reaksi kedua
- Balik persamaan reaksi ketiga dan bagi 2
- Jumlahkan ΔH° semua reaksi untuk mendapat perubahan entalpi standar reaksi yang dikehendaki. urip.info
Soal Nomor 4:
Manakah di antara persamaan reaksi berikut yang menyatakan afinitas elektron yang kedua dari atom S? urip.info
- S(g) + 2e– → S2– (g)
- S8(s) + 16e– → 8S2– (s)
- S– (s) + e– → S2–(s)
- S–(g) + e– → S2–(g)
- S(s) + 2e– → S2–(s)
Afinitas elektron kedua dihitung setelah suatu atom yang berwujud gas telah menerima elektron yang pertama. urip.info
Reaksi yang tepat S–(g) + e– → S2–(g)
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 5:
Pada 27°C, tekanan uap air murni adalah 23,76 mmHg dan tekanan uap larutan urea adalah 22,98 mmHg. Berapa molalitas larutan urea tersebut?
- 0,88 m
- 1,00 m
- 1,88 m urip.info
- 2,00 m
- 2,50 m
Plarutan = Po . Xpelarut
Xpelarut = Plarutan/Po
Xpelarut = 22,98 mmHg / 23,76 mmHg
Xpelarut = 0,967 urip.info
Xurea = 1 – Xpelarut
Xurea = 1 – 0,967
Xurea = 0,033 urip.info
Konversi fraksi mol ke satuan molal:
Molalitas = $\mathsf{\dfrac{500\cdot X_{urea}}{9(1-X)}}$
Molalitas = $\mathsf{\dfrac{500\cdot 0{,}033}{9(1-0{,}033)}}$
Molalitas = $\mathsf{\dfrac{16{,}5}{8{,}7039}}$
Molalitas = 1,8957
Pembahasan tentang konversi fraksi mol ke satuan molal dapat disimak lebih lanjut di sini.
Jawaban yang paling mendekati C
Soal Nomor 6:
Reaksi berikut memiliki nilai Kp =1,9 pada 727°C.
C(g) + CO2(g) ⇌ 2CO(g)
Pada suatu wadah tertutup bervolume 2 L dan bersuhu 727°C, terdapat 0,528 gram CO2 dan 0,7 gram CO serta gas karbon yang tidak diketahui massanya. Sistem tersebut telah berada dalam keadaan setimbang. Berapa tekanan total wadah tersebut?
- 2,64 atm urip.info
- 2,96 atm
- 3,22 atm
- 3,64 atm
- 4,00 atm
∆n = koefisien ruas kanan – koefisien ruas kiri
∆n = 2 – 2
∆n = 0 urip.info
Kp = Kc (RT)∆n
1,9 = Kc (RT)0
1,9 = Kc
Kc = 1,9 urip.info
0,528 g CO2 = 0,528 g / (44 g/mol) CO2
0,528 g CO2 = 0,012 mol CO2
[CO2] = 0,012 mol / 2 L = 0,006 M
0,7 g CO = 0,7 g / (28 g/mol) CO
0,7 g CO = 0,025 mol CO
[CO] = 0,025 mol / 2 L = 0,0125 M
Dari Kc dapat dihitung [C]
Kc = [CO]2/[C][CO2]
1,9 = (0,0125)2/[C] × 0,006
[C] = 0,00015625 / (1,9 × 0,006)
[C] = 0,0137 M
n C = 0,0137 M × 2 L
n C = 0,0274 mol
n total gas saat setimbang = nC + n CO2 + n CO
n total gas saat setimbang = (0,0274 + 0,012 + 0,025) mol
n total gas saat setimbang = 0,0644 mol
P = (nRT)/V
P = {(0,0644 mol) × (0,082 atm.L/(mol.K)) × (727 + 273)}/(2 L)
P = (5,2808/2) atm
P = 2,6404 atm urip.info
Jawaban yang tepat A
Soal Nomor 7:
Fenolftalein memiliki nilai pKa = 9,10. Pada rentang pH berapa indikator ini berubah warna ketika 95% HIn hingga 95% In–? urip.info
- 7,66 hingga 10,54
- 7,82 hingga 10,38
- 8,05 hingga 10,15
- 8,30 hingga 9,90
- 8,43 hingga 9,77
HIn ⇌ H+ + In–
Saat HIn 95% berarti In 5% perhitungan pH sebagai berikut
pH = pKa + log [basa konjugat]/[asam]
pH = 9,10 + log [5]/[95]
pH = 9,10 – 1,28
pH = 7,82 urip.info
Saat In 95% berarti HIn 5% perhitungan pH sebagai berikut
pH = pKa + log [basa konjugat]/[asam]
pH = 9,10 + log [95]/[5]
pH = 9,10 + 1,28
pH = 10,38
Jadi rentang pH saat [HIn] 95% ke 5% adalah 7,82 hingga 10,38
Jawaban yang tepat B
Soal Nomor 8:
Perhatikan reaksi berikut.
SO2 + MnO4– + H2O → SO42– + Mn2+ + H+ (Belum setara)
Jika reaksi tersebut disetarakan maka, berapa perbandingan antara koefisien reaksi SO2 dan MnO4–?
- 5 : 4
- 7 : 2
- 2 : 3
- 5 : 2 urip.info
- 4 : 3
Penyetaraan dengan metode ion-elektron:
SO2 → SO42–
MnO4–→Mn2+
SO2 + 2H2O → SO42– + 4H+ + 2e– |×5|
MnO4– + 8H+ + 5e– → Mn2+ + 4H2O |×2|
5SO2 + 10H2O → 5SO42– + 20H+ + 10e–
2MnO4– + 16H+ + 10e– → 2Mn2+ + 8H2O
5SO2 + 2MnO4– + 2H2O → 5SO42– + 2Mn2+ + 20H+
Jadi perbandingan koefisien SO2 dan MnO4– adalah 5 : 2
Jawaban yang tepat D
Soal Nomor 9:
Fosfor putih sebanyak 1,645 gram dilarutkan dalam 75.5 gram CS2. Larutan tersebut mendidih pada suhu 46,709°C. Sementara CS2 murni mendidih pada 46,300°C. Nilai Kb dari CS2 adalah 2,34°C/m. Berapa massa molar fosfor putih tersebut?
- 62 g/mol
- 124 g/mol urip.info
- 248 g/mol
- 310 g/mol
- 1860 g/mol
Δtb = cm.Kb
(46,709 – 46,300) oC = cm × 2,34°C/m
cm = 0,409 oC /(2,34°C/m)
cm = 0,175 m = 0,175 mol/kg
cm = (massa fosfor putih/massa molar fosfor putih)/(massa pelarut CS2 /1000 g/kg)
0,175 mol/kg = (1,645 g/(massa molar fosfor putih)/(75,5 g/1000g/kg)
massa molar fosfor putih = (1,645 g × 1000 kg)/(75,5 × 0,175 mol/kg)
massa molar fosfor putih = (1.645 g)/(13,2125 mol)
massa molar fosfor putih = 124.50 g/mol
Jawaban yang tepat yang paling mendekati adalah B
Soal Nomor 10:
Berapa banyak isomer geometri yang ada pada senyawa [Co(NH3)2Cl4]–?
- 2 urip.info
- 3
- 4
- 5
- 6
Bentuk umum dari [Co(NH3)2Cl4]– adalah Ma2b4
Pada soal ini dimisalkan M adalah atom pusat Co, a (NH3) dan b (Cl) adalah ligan
Trik: urip.info
Kombinasi ligan adalah a-a-b-b-b-b.
Formasi-1: (a-a)(b-b)(b-b)
Formasi-2: (a-b)(a-b)(b-b)
Tentang Cara Menentukan Jumlah Isomer Geometri pada Ion Kompleks lebih detil sila simak pada tulisan di tautan ini
Jawaban yang tepat A
CMIIW urip.info
Pembahasan nomor lain diterbitkan dalam tulisan terpisah berikutnya.
- Bahasan Soal Olimpiade Guru Kimia Sesumbagut 2017 (Nomor 01-10)
- Bahasan Soal Olimpiade Guru Kimia Sesumbagut 2017 (Nomor 11-20)
- Bahasan Soal Olimpiade Guru Kimia Sesumbagut 2017 (Nomor 21-30)
- Bahasan Soal Olimpiade Guru Kimia Sesumbagut 2017 (Nomor 31-40)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar