Pembahasan Soal Kimia Olimpiade Lokal Amerika 2019 (Bagian-4 dari 4)

Selasa, 03 Maret 2020 edit

Berikut ini adalah pembahasan soal olimpiade kimia 2019 lokal dari Amerika ala urip.info. Bentuk soal berupa model pilihan ganda dengan 4 opsi jawaban sebanyak 60 butir soal. Tulisan ini adalah bagian keempat dari 4 bagian yang akan diterbitkan kemudian. Pembahasan ini dibuat untuk memperkaya variasi soal-soal olimpiade/kompetisi kimia di Indonesia.

Soal #46 urip.info
Mode peluruhan radioaktif apa yang dialami 66Cu?
(A) Peluruhan alpha
(B) Peluruhan beta urip.info
(C) Menangkap elektron
(D) Emisi positron
Pembahasan Soal #46
Zat radioaktif meluruh untuk mencapai kestabilan.
  • Z ≤ 20; rasio N/Z harus sama dengan 1.0
  • 20 < Z ≤ 40; rasio N/Z harus sama dengan 1,25
  • 40 < Z ≤ 80; rasio N/Z harus sama dengan 1,50
  • Z <83; nuklida stabil tidak ada
Mode peluruhan isotop agar lebih stabil:
  • Bila nilai N:Z di atas pita stabilitas: ada terlalu banyak neutron di isotop,
    Mode peluruhan: peluruhan beta (–1β0) atau emisi neutron (0n1; tidak ada dalam pilihan)
  • Bila nilai N:Z di bawah pita stabilitas: ada terlalu banyak proton di isotop,
    Mode peluruhan: Baik emisi positron (1e0) atau tangkapan elektron (–1e0)urip.info
  • bila massa atom ≥ 200 amu: berarti terlalu banyak proton dan neutron di isotop,
    Mode peluruhan: peluruhan alfa (2α4)
Cu mempunyai nomor atom 29 dan nomor massa 66. Perbandingan jumlah neutron (N) : jumlah proton(Z) = (66–29)/29 = 37/29 = 1,28, seharusnya 1,25.
Perbandingan N : P = 1,28 berarti di atas pita kestabilitan, maka mode peluruhan yang tepat adalah peluruhan beta.
Jawaban yang tepat B


Soal #47 urip.info
Manakah fase gas atom dalam keadaan dasar yang bersifat diamagnetik?
  1. Fe
  2. Zn
(A) hanya I urip.info
(B) hanya II
(C) kedua I dan II
(D) bukan I maupun II

Pembahasan Soal #47 urip.info
Sifat diamagnetik → konfigurasi elektron semua orbital terisi elektron berpasangan dengan kata lain tidak ada elektron yang tidak berpasangan.

Konfigurasi elektron 26Fe = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
orbital 4s2 dan 3d6 dari Fe =     ↿  ↿  ↿  ↿  urip.info
Konfigurasi elektron 30Zn = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10
orbital 4s2 dan 3d10 dari Zn =         
urip.info
Jawaban yang tepat B


Soal #48 urip.info
Titik didih logam alkali menurun dari litiium ke cesium. Manakah tren yang paling erat kaitannya dengan titik didih yang menurun pada logam alkali tersebut?
(A) Meningkatkan jari-jari atom dari atas ke bawah
(B) Meningkatkan massa atom dari atas ke bawah
(C) Penurunan elektronegativitas dari atas ke bawah
(D) Penurunan afinitas elektron dari atas ke bawah

Pembahasan Soal #48
Sesuai Hukum Coulomb, gaya tarik menarik antaratom berbanding terbalik dengan jari-jari atom/ion. F = (Q1.Q2)/r2. urip.info
Semakin besar jarak antar inti atom maka gaya tarik menariknya semakin lemah.
Semakin lemah gaya tarik menarik menyebabkan titik didih logam alkali dari atas ke bawah dalam golongan semakin rendah pula titik didihnya.
Jawaban yang tepat A


Soal #49 urip.info
Manakah pernyataan yang benar menggambarkan geometri ion karbonat, CO32–?
  1. Ketiga jarak ikatan karbon-oksigen sama.
  2. Ketiga sudut ikatan yang 120º.
(A) hanya I urip.info
(B) hanya II
(C) kedua I dan II
(D) bukan I maupun II

Pembahasan Soal #49
Struktur ion karbonat mengalami resonansi sehingga jarak ikatan C-O sama demikia pula sudut ikatannya sama besar (120°) membentuk geometri segitiga datar.
Jawaban yang tepat C


Soal #50 urip.info
Manakah molekul yang memiliki geometri trigonal piramida?
(A) PCl3
(B) BCl3 urip.info
(C) IF3
(D) SO3

Pembahasan Soal #50
Geometri molekul:
PCl3 = trigonal piramida
(elektron valensi P = 5, digunakan berikatan tunggal dengan 3 Cl, menyisahkan 1 PEB → AX3E).
BCl3 = segitiga datar
(elektron valensi B = 3, digunakan berikatan tunggal dengan 3 Cl, tanpa PEB → AX3).
IF3 = bentuk T urip.info
(elektron valensi I = 7, digunakan berikatan tunggal dengan 3 F, menyisahkan 2 PEB → AX3E2).
SO3 = segitiga datar
(elektron valensi S = 6, digunakan berikatan rangkap dengan 3 O, tanpa PEB → AX3).
Jawaban yang tepat A


Soal #51 urip.info
Ikatan di F2 memiliki entalpi disosiasi lebih kecil dari ikatan di Cl2. Manakah yang merupakan penjelasan terbaik untuk perbedaan ini? urip.info
(A) Fluor lebih elektronegatif dibanding klorin.
(B) Tolakan antarpasangan elektron bebas lebih kuat di F2 daripada di Cl2.
(C) Ikatan F-F lebih panjang dari ikatan Cl-Cl.
(D) Klorin secara energitika dapat mengakses orbital d sementara fluor tidak.

Pembahasan Soal #51
Ikatan F–F lebih pendek dari ikatan Cl–Cl yang berarti ikatan F–F lebih kuat daripada ikatan Cl–Cl. Penyebab lemahnya entalpi disosiasi adalah ukuran atom F yang lebih kecil dari atom Cl sehingga tolakan antarpasangan elektron bebas pada F lebih kuat.
Jawaban yang tepat B

Soal #52 urip.info
Manakah struktur resonansi yang paling memberikan kontribusi ke ikatan keseluruhan pada nitrous oksida, N2O?

Pembahasan Soal #52
Atom O lebih elektronegatif dibanding N, yang relatif lebih stabil ketika O bermuatan formal negatif.
Jawaban yang tepat A


Soal #53 urip.info
Berapa banyak ikatan σ dan berapa banyak ikatan π yang ada dalam Alena, H2CCCH2? urip.info
(A) Satu ikatan σ, satu ikatan π
(B) Lima ikatan σ, satu ikatan π
(C) Enam ikatan σ, dua ikatan π
(D) Tujuh ikatan σ, dua ikatan π

Pembahasan Soal #53
Dalam setiap ikatan tunggal (single bond) terdapat hanya 1 ikatan σ.
Dalam setiap ikatan rangkap dua (double bond) terdapat hanya 1 ikatan σ dan 1 ikatan π.
Dalam setiap ikatan rangkap tiga (triple bond) terdapat hanya 1 ikatan σ dan 2 ikatan π.
Jawaban yang tepat C


Soal #54 urip.info
Manakah aspek ikatan logam terbaik untuk menjelaskan karakteristik kelenturan logam?
(A) Logam memiliki sedikit elektron valensi.
(B) Logam mengandung kisi ion positif.
(C) Logam mengandung elektron terdelokalisasi.
(D) Logam memiliki elektronegativitas yang rendah.

Pembahasan Soal #54
Aspek yang dapat menjelaskan tentang kelenturan logam adalah adanya lautan elektron (delokalisasi elektron) pada ikatan logam.
Jawaban yang tepat C


Soal #55 urip.info
Manakah senyawa yang dapat menunjukkan isomer geometris?
(A) 1-butena
(B) 2-butena urip.info
(C) 1-butuna
(D) 2-butuna
Pembahasan Soal #55
Isomer geometri adalah jenis isomer dari spesi kimia dengan jenis dan jumlah atom yang sama dengan spesi lain, namun memiliki struktur geometris yang berbeda.
Jawaban yang tepat B


Soal #56 urip.info
Manakah fitur struktur yang berkontribusi untuk energi regangan rendah pada sikloheksana?
  1. Semua sudut ikatan yang berdekatan bersudut 109,5º.
  2. Semua ikatan C-H pada atom karbon yang berdekatan straggered.
(A) hanya I urip.info
(B) hanya II
(C) kedua I dan II
(D) bukan I maupun II

Pembahasan Soal #56
Penyebab rendahnya energi regangan adalah sudut ikatan yang berdekatan sebesar 109,5 °C dan ikatan C-H pada atom berdekatan straggered (posisi antiperplanar dan synclinal/gauche).
Bahasan tentang konformasi dapat disimak di sini.
Jawaban yang tepat C


Soal #57 urip.info
Apa kondisi reaksi yang paling efektif mengonversi asam karboksilat ke metil ester?
(A) CH3OH, HCl
(B) CH3I, HCl urip.info
(C) CH3OH, NaOH
(D) CH3I, SOCl2

Pembahasan Soal #57
Metil karboksilat paling efektif dihasilkan dari reaksi asam karboksilat direaksikan dengan alkohol menggunakan katalis asam, menghasilkan ester dan air.
Jawaban yang tepat A


Soal #58 urip.info
Berapa jumlah maksimum produk monosubstitusi dari reaksi substitusi aromatik berikut?
(A) 1
(B) 2
(C) 3 urip.info
(D) 4

Pembahasan Soal #58
Gugus alkil merupakan gugus pengarah orto/para. Pada molekul tersebut terdapat 2 macam gugus alkil.
Jadi maksimum produk substitusi sebanyak 4.
Jawaban yang tepat D


Soal #59 urip.info
Manakah senyawa yang TIDAK dianggap aromatik?

Pembahasan Soal #59
Salah satu identifikasi apakah senyawa aromatik adalah jumlah elektron π (beserta radikal bila ada) mengikuti aturan Huckel (4n + 2), n = 0, 1, 2, 3, ......

Setiap ada 1 ikatan rankap berarti ada 2 elektron π. Selain itu molekul harus siklik, terkonjugasi (boleh diartikan punya ikatan rangkap-ikatan tunggal berselang-seling), struktur planar (tidak 3D), berorbital sp2 (ditandai atom C yang mengikat hanya 3 atom lain).

Bila sesuai dengan ketentuan tersebut maka kemungkinan senyawa tersebut aromatik. Bila sesuai dengan 4n + 4 maka molekul tersebut antiaromatik.
Selain itu maka dikatan senyawa nonaromatik.
Simulasi tentang kearomatikan suatu senyawa/molekul dapat disimak di sini.

(A) Jumlah elektron π = 6, sesuai aturan Huckel → 4.1 + 2 = 6, n = 1. Ketentuan lain sesuai sifat kearomatikan. → Aromatik
(B) Jumlah elektron π = 8, tidak sesuai aturan Huckel → 4.1 + 4 = 8, n = 1. → Antiaromatik.
(C) Jumlah elektron π = 10, sesuai aturan Huckel → 4.2 + 2 = 10, n = 2. Ketentuan lain sesuai sifat kearomatikan. → Aromatik.
(D) Jumlah elektron π = 10, sesuai aturan Huckel → 4.2 + 2 = 10, n = 2. Ketentuan lain sesuai sifat kearomatikan. → Aromatik
Jawaban yang tepat B


Soal #60 urip.info
Terikat ke unsur apakah atom fosfor dalam DNA?
  1. C
  2. H
(A) hanya I urip.info
(B) hanya II
(C) kedua I dan II
(D) bukan I maupun II

Pembahasan Soal #60
P (fosfor) dalam DNA terikat langsung dengan unsur O pada gugus fosfat, tidak terikat pada C dan H secara langsung.
Jawaban yang tepat D

Bila ada pembahasan yang kurang tepat mohon memberikan koreksi pada kolom komentar pada bagian akhir postingan ini. Terima kasih.
Bagikan di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

 
Copyright © 2015-2020 Urip dot Info | Disain Template oleh Herdiansyah Dimodivikasi Urip.Info