Pembahasan Soal Essay OSP Kimia 2019 - Nomor-4. Logam Kromium dan Senyawanya

Selasa, 16 April 2019 edit

Berikut ini pembahasan soal Olimpiade Sains Tingkat Provinsi - OSP Kimia Tahun 2019 ala urip.info. untuk soal essay. Pembahasan soal OSP Kimia ini dikirim per nomor. Nomor lain nanti  silakan klik tautan yang terdapat pada bagian akhiri pembahasan ini. Mohon koreksi bila ada pembahasan yang tidak tepat dan akan dilakukan perbaikan seperlunya. Terima kasih.


Soal Nomor 4. Logam Kromium dan Senyawanya (26 poin)
urip.info
Dalam larutan basa, ion dikromat (Cr2O72–) yang berwarna oranye berubah menjadi ion kromat (CrO42–) yang berwarna kuning.
  1. Tuliskan persamaan reaksi setara ion Cr2O72– dalam basa. (2 poin)
    Jawaban:
    Cr2O72–(aq) + 2OH(aq) ⇌ 2 CrO42–(aq) + H2O(l)
    urip.info
  2. Tentukan bilangan oksidasi Cr pada kedua senyawa tersebut. (2 poin)
    Jawaban: 
    Bilangan oksidasi Cr dalam Cr2O72–
    2 × biloks Cr = –[(7 × biloks O) + muatan negatif]
    2 × biloks Cr = –[(7 × (–2)) + 2]
    2 × biloks Cr = –[–14 + 2]
    2 × biloks Cr = –[–12]
    biloks Cr =  +12/2 = +6
    urip.info
    Bilangan oksidasi Cr dalam CrO42–
    biloks Cr = –[(4 × biloks O) + muatan negatif]
    biloks Cr = –[(4 × (–2)) + 2]
    biloks Cr = –[–8 + 2]
    biloks Cr = –[–6]
    biloks Cr = +6
    urip.info
  3. Apa faktor utama yang menggeser posisi kesetimbangan tersebut ke kanan? (2 poin)
    Jawaban:
    Cr2O72–(aq) + 2OH(aq) ⇌ 2 CrO42–(aq) + H2O(l)
    Jumlah zat (larutan) di ruas kiri > jumlah zat (larutan) di ruas kanan.
    Agar bergeser ke kanan dapat dilakukan dengan:
    • menambah konsentrasi spesi yang berada di ruas kiri, misalnya dengan menambah ion Cr2O72– atau menambah basa.
    • mengurangi konsentrasi spesi yang berada di ruas kanan.
Ion Cr2O72– dalam suasana asam merupakan oksidator kuat. Sebanyak satu gram ion Cr2O72– direduksi dengan SO2 berlebih dalam larutan asam dan membentuk ion HSO4 dan ion Cr3+.
  1. Tuliskanlah persamaan reaksi reduksi setara ion Cr2O72– oleh SO2 dalam asam.(2 poin)
    Jawaban:
    Reduksi: Cr2O72– + 14H+ + 6e⇌ 2Cr3+ + 7H2O
    Oksidasi: SO2 + 2H2O → HSO4 + 3H+ + 2e
    urip.info
    Reduksi: Cr2O72– + 14H+ + 6e⇌ 2Cr3+ + 7H2O
    Oksidasi: 3SO2 + 6H2O → 3HSO4 + 9H+ + 6e
    Redoks: Cr2O72– + 5H+ + 3SO2 ⇌ 2Cr3+ + H2O + 3HSO4 (setara)
    urip.info
  2. Tentukan jumlah mol minimum ion H+ yang harus digunakan agar 1 gram ion Cr2O72– dapat direduksi sempurna. (4 poin)
    Jawaban:
    n Cr2O72– = (1 g)/(massa molar Cr2O72–)
    n Cr2O72– = (1 g)/(216 g/mol) 0,00463 mol
    n Cr2O72– = 0,00463 mol
    urip.info
    Jumlah mol minimum ion H+ = 5 × jumlah mol 1 gram ion Cr2O72–
    Jumlah mol minimum ion H+ = 5 × 0,00463 mol
    Jumlah mol minimum ion H+ = 0,023155 mol
    urip.info
  3. Gambarkan struktur CrO42– dan Cr2O72–. (4 poin)
    Jawaban:
urip.info
Untuk mendekorasi mobilnya, seorang pemilik mobil antik, melapisi bemper mobil yang terbuat dari besi dengan kromium. Untuk melapisi dengan kromium, bemper mobil tersebut dicelupkan ke dalam larutan asam Cr2O72– yang bertindak sebagai katode dalam sel elektrolisis. Jika dalam proses pelapisan kromium tersebut di anode terjadi oksidasi H2O, maka:
  1. Tuliskan masing-masing persamaan setengah reaksi di anode dan katode, dan reaksi sel (3 poin)
    Jawaban:
    Oksidasi di anode:
    2H2O → 4H+ + O2 + 4e
    Reduksi di katode:
    Cr2O72– + 14 H+ + 12e→ 2Cr + 7H2O
    urip.info
    Reaksi keseluruhan:
    Cr2O72– + 2H+ → 2Cr + H2O + 3O2
    urip.info
  2. Tentukan mol gas oksigen  yang  dibebaskan  untuk setiap  52,0 gram kromium yang dilapiskan ke bemper tersebut. (2 poin)
    Jawaban:
    52 g Cr = (52 g)/(52 g/mol)
    52 g Cr = 1 mol
    urip.info
    Perhitungan jumlah O2  yang
    Jumlah O2 = 3 jumlah Cr
    Jumlah O2 = 3 × 1 mol
    Jumlah O2 = 3 mol
    urip.info
  3. Bila arus yang digunakan sebesar 10,0 ampere, tentukan waktu yang dibutuhkan untuk mendeposisikan 52,0 gram kromium ke bemper tersebut. (3 poin)
    Jawaban:
    Untuk mereduksi Cr2O72– menjadi logam Cr, perubahan bilangan oksidasi Cr sebanyak 6. Jadi ada 6 elektron per mol Cr yang dilapiskan ke bemper.
    urip.info
    massa Cr = e i t /96.500
    t = (96.500 C × massa Cr)/(e Cr × i)
    t = (96.500 C × 52)/(52/6 g × 10 A)
    t = 57.900 detik = (57.900/3.600) jam
    t = 16,0833 jam
    urip.info
  4. Secara kimia, jelaskan mengapa kromium sangat berguna sehingga digunakan sebagai pelapis bemper logam besi tersebut. (2 poin)
    Jawaban:
    Kromium lebih tahan karat (relatif lebih sulit teroksidasi) dibanding besi. Dengan adanya lapisan kromium maka bemper menjadi lebih awet, terlindungi dari proses perkaratan, tidak cepat berkarat. urip.info

CMIIW
Urip Rukim.

Bagikan di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

 
Copyright © 2015-2019 Urip dot Info | Disain Template oleh Herdiansyah Dimodivikasi Urip.Info