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.
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:
CMIIW
Urip Rukim.
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.
- Tuliskan persamaan reaksi setara ion Cr2O72– dalam basa. (2 poin)
Jawaban:
Cr2O72–(aq) + 2OH–(aq) ⇌ 2 CrO42–(aq) + H2O(l)
urip.info
- 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
- 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.
- 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
- 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
- Gambarkan struktur CrO42– dan Cr2O72–. (4 poin)
Jawaban:
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:
- 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
- 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
- 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
- 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.
assalamu alaikum pak, sepertinya yang bagian h itu, 2/3^1 MOL
BalasHapusbukannya potensial reduksi Cr lebih negatif daripada Fe? (sehingga lebih mudah teroksidasi). menurut saya, alasannya karena perlindungan katodik yang diberikan Cr.
BalasHapusMol o2 bukannya 3/2 kali mol cr ya?
BalasHapus