Pembahasan Soal Kimia Olimpiade Nasional USA 2018 (Bagian-3 dari 5)

Selasa, 10 Maret 2020 edit

Berikut ini adalah pembahasan soal kimia pada olimpiade nasional 2018 di Amerika khusus soal pilihan ganda ala urip.info. Bentuk soal berupa model pilihan ganda dengan 4 opsi jawaban sebanyak 60 butir soal. Tulisan ini adalah bagian ketiga dari 5 bagian,  bagian lain akan diterbitkan dalam tulisan terpisah. Pembahasan ini dibuat untuk memperkaya variasi soal-soal olimpiade/kompetisi kimia di Indonesia.


urip.info
Soal #25
Tetapan laju k untuk reaksi yang ditunjukkan adalah 1,63 × 106 M–1 s–1. Orde reaksi keseluruhan?
2 ICl (g) + H2 (g) → 2 HCl (g) + I2 (g)
(A) 0
(B) 1
(C) 2
(D) 3
urip.info
Pembahasan Soal #25
Menentukan orde reaksi keseluruhan dapat diperkirakan berdasarkan satuan tetapan laju reaksi, k. Bahasan tentang ini dapat dipelajari lebih lanjut di sini.

Rumus umum satuan k:
k = (mol L–1)1–n s–1
atau
k = M1–n s–1
urip.info
M = konsentrasi molar
L = liter;
n = orde reaksi;
s = detik

Satuan k = M–1 s–1 →  M1–n s–1
–1 = 1 – n
n = 1 + 1 = 2
Jawaban yang tepat C

urip.info

Soal #26
Laju awal reaksi A + B →  produk bervariasi dengan konsentrasi awal A dan B sebagai berikut:

Manakah hukum laju reaksi yang tepat untuk reaksi?
(A) Laju = k [A]
(B) Laju = k [A] [B]
(C) Laju = k [A]2 [B]
(D) Laju = k [A] [B]2

Pembahasan Soal #26
Gunakan data 2 dan 1 untuk menentukan orde untuk A
(0,4/0,2)x = 4,2×10–4/2,1×10–4
(2)x = 2
2x = 21
x = 1
urip.info
Gunakan data 3 dan 1 untuk menentukan orde untuk B
(0,9/0,3)y = 19×10–4/2,1×10–4
(3)y = 9,0
3y = 32
y = 2

Laju = k [A] [B]2
Jawaban yang tepat D

urip.info

Soal #27
Polonium-210 mengalami peluruhan alfa dengan waktu paruh 138 hari, membentuk stabil isotop timah 206. Berapa waktu yang diperlukan bagi aktivitas sampel Po-210 untuk berkurang menjadi 15,0% dari nilai awalnya?
(A) 138 hari
(B) 182 hari
(C) 276 hari
(D) 377 hari
urip.info
Pembahasan Soal #27
t½ = (ln 2)/k
ln[A]t = −k.t + ln[A]o
ln[A]t = −(ln 2/t½).t + ln[A]o
ln 15% = −(0,693/138).t + ln 100%
–1,897 = –0,0050 × t + 0
t = 379.4 hari
Jawaban yang paling mendekati 377 hari
Jawaban yang tepat D

urip.info

Soal #28
Reaksi ireversibel A + B →  produk dipelajari pada keadaan ketika konsentrasi awal A dan B adalah sama. Dalam keadaan ini, grafik ln ([A]) sebagai fungsi waktu adalah linier. Orde ke berapakah untuk A
(A) Orde Kenol
(B) Orde Pertama
(C) Orde Kedua
(D) Orde A tidak dapat ditentukan berdasarkan informasi yang diberikan.
urip.info
Pembahasan Soal #28
Ketika reaksi orde pertama untuk B, dan orde nol untuk A, ln ([A]) vs waktu juga linear.  Untuk menginvestigasi orde dari [A], [B] perlu lebih tinggi dari [A], artinya [B] hampir tidak berubah terhadap waktu.
Jawaban yang tepat D

urip.info

Soal #29
Nitrogen monoksida bereaksi dengan hidrogen menurut persamaan berikut:
2 NO(g) + 2 H2(g) →  N2(g) + 2 H2O(g)

Sebuah mekanisme yang mungkin untuk reaksi ini adalah
2 NO(g) ⇌ N2O2(g)        cepat, tidak menguntungkan
N2O2(g) + H2(g) →  N2O(g) + H2O(g)      lambat
N2O(g) + H2(g) →  N2(g) + H2O(g)      cepat

Hukum laju apa yang tersirat oleh mekanisme ini?
(A) Laju = [NO] [H2]
(B) Laju = [NO]2 [H2]
(C) Laju = k [NO] [H2]2
(D) Laju = k [NO]2 [H2]2
urip.info
Pembahasan Soal #29
Dari persamaan reaksi total: 2 NO(g) + 2 H2(g) →  N2(g) + 2 H2O(g)
diperoleh: r = k [NO]x [H2]y
  1. 2 NO(g) ⇌ N2O2(g) (tahap cepat)
  2. N2O2(g) + H2(g) → N2O(g) + H2O(g) (tahap lambat)
  3. N2O(g) + H2(g) → N2(g) + H2O(g) (tahap cepat)
Berdasar reaksi 2 (reaksi pada tahap lambat) diperoleh:
r = k1 [N2O2][H2] ......(persamaan 1)

N2O2 ini merupakan zat antara (intermediet) yang tidak muncul pada reaksi total maka perlu dicarikan persamaannya, dan ini didapat dari reaksi kesetimbangan.
urip.info
Berdasar reaksi 1 (reaksi kesetimbangan)
keq = [N2O2]/[NO]2
 [N2O2] = keq [NO]2.....(persamaan 2)
urip.info
Substitusi persamaan 2 ke dalam persamaan 1:
r = k [N2O2][H2]
r = k1. keq [NO]2[H2]

Bila k = k1.keq
r = k [NO]2[H2]
Jawaban yang tepat B

urip.info

Soal #30
Reaksi A + B →  C diwakili oleh diagram energi berikut.

Manakah pernyataan tentang reaksi ini yang benar?
  1. Reaksi keseluruhan adalah endotermik.
  2. Entalpi aktivasi reaksi adalah 40 kJ mol–1.

(A) hanya I urip.info
(B) hanya II
(C) kedua I dan II
(D) bukan I maupun II

Pembahasan Soal #30
Pembahasan tentang profil diagram energi dapat disimak di sini.
Jawaban yang tepat D

urip.info

Soal #31
Berapa pH larutan jenuh Co(OH)2? Ksp dari Co(OH)2 adalah 5,9 × 10–15.
(A) 7,19
(B) 9,06
(C) 9,36 urip.info
(D) 9,56

Pembahasan Soal #31
Co(OH)2 (s) ⇌ Co2+ (aq) + 2OH(aq)
Ksp =  4s3
5,9 × 10–15 = 4s3
s = 1,138 × 10–5 M
[OH] = 2s urip.info
[OH] = 2. 1,138 × 10–5
[OH] = 2,276 × 10–5
pOH = 4,64
pH = 14 – 4,64 = 9,36

Jawaban yang tepat C

urip.info

Soal #32
Manakah dari larutan berikut ini mampu melarutkan paling banyak CaC2O4(s)?
(A) H2O murni urip.info
(B) 0,10 M CaCl2
(C) 0,10 M H2C2O4
(D) 0,10 M HCl

Pembahasan Soal #32
Reaksi: CaC2O4(s) + 2HCl(aq) → CaCl2 (aq) + H2C2O4 (aq)
CaCl2 relatif mudah larut, H2C2O4 asam lemah. Dalam CaCl2 atau H2C2O4 akan tetap sulit salut akibat adanya pengaruh ion senama. Air murni tidak begitu berpengaruh pada kelarutan CaC2O4(s)
Jawaban yang tepat D

urip.info

Soal #33
Ion perak membentuk ion kompleks dengan ion tiosulfat, Ag(S2O3)23–, dengan Kf = 2,8 × 1013. Berapa banyak AgBr (Ksp = 5,4 × 10–13) akan larut dalam 1,00 L larutan Na2S2O3 0,200 solusi M?
(A) 0,089 mol
(B) 0,10 mol
(C) 0,16 mol
(D) 0,78 mol

Pembahasan Soal #33

Ag+ + 2S2O32– →  Ag(S2O3)23– → Kf = 2,8 × 1013.
AgBr(s) ⇌ Ag+ + Br →  Ksp = 5,4 × 10–13
Reaksi total: urip.info
AgBr(s)  + 2S2O32– →  Ag(S2O3)23– + Br →  K = Kf × Ksp.
Ingat menjumlahkan persamaan reaksi maka nilai K merupakan hasil kali nilai K dari masing-masing persamaan reaksi.

K = [Ag(S2O3)23–][ Br]/[S2O32–]2
Kf × Ksp = [Ag(S2O3)23–][ Br]/[S2O32–]2
2,8×1013 × 5,4×10–13 = x.x/(0,2 – 2x)2
15,12 = x2/(0,04 – 0,8x + 4x2)
15,12(0,04 – 0,8x + 4x2) = x2
0,6048 – 12,096x + 60,48x2 = x2
59,48x2 – 12,096x + 0,6048 = 0

Penyelesaian nilai x dengan menggunakan rumus ABC untuk penyelesaian persamaan kuadrat. urip.info
x = 0,115 ( tetapi tidak tersedia pada pilihan) atau x = 0,089
AgBr yang larut = banyaknya Br
Jawaban yang tepat A

urip.info

Soal #34
100,0 mL larutan HF 0,15 M (Ka = 6,8 × 10–4) dicampur dengan 125,0 mL NaF 0,23 M NaF. Berapa pH larutan dihasilkan?
(A) 2,17
(B) 3,17
(C) 3,35
(D) 3,45
urip.info
Pembahasan Soal #34
Campuran yang membentuk larutan penyangga.
n(HF) = 100 × 0,15 = 15 mmol
n(NaF) = 125 × 0,23 = 28,75 mmol
pH = pKa – log [n(HF )/n(NaF)]
pH = (4 – log 6,8) – log (15/28,75)
pH = 4 – 0,833 + 0,283
pH = 3,45 urip.info
Jawaban yang tepat D

urip.info

Soal #35
Untuk reaksi yang diberikan, grafik ln (Keq) vs 1/T adalah linear dan memiliki kemiringan positif. Manakah pernyataan tentang reaksi ini yang benar? urip.info
  1. ΔHºreaksi < 0
  2. ΔSºreaksi > 0

(A) hanya I
(B) hanya II
(C) kedua I dan II
(D) bukan I maupun II
urip.info
Pembahasan Soal #35
Mungkin diperlukan data tambahan
Jawaban menurut kunci A

urip.info

Soal #36
Reaksi berikut memiliki Kp = 50,4 di 448 ºC.
H2(g) + I2(g) ⇌ 2 HI(g)
Jika termos 3,00 L awalnya mengandung 0,0500 mol masing-masing H2 dan I2, berapa banyak mol HI yang hadir saat isi telah mencapai kesetimbangan pada 448 °C?
(A) 0,0130 mol
(B) 0,0146 mol
(C) 0,0260 mol
(D) 0,0780 mol
urip.info
Pembahasan Soal #36

Kp  = (P-HI)2/(P-H2 × P-I2)
Karena koefisien kedua ruas sama maka volume tidak berpengaruh dalam hitungan.
50,4  = (2x)2/(0,05 – x) × (0,05 – x)
2x/(0,05–x) = √50,4
2x/(0,05–x) = 7,10
2x = 7,10(0,05–x)
2x = 0,355 – 7,1x
9,1x = 0,355
x = 0,355/9,1
x = 0,0390
urip.info
Jumlah HI  = 2x
2x = 2(0,0390) = 0,078 mol

Jawaban yang tepat D

urip.info

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