Pembahasan Soal Kimia Olimpiade Nasional Amerika 2019 (Bagian-1 dari 4)

Rabu, 04 Maret 2020 edit

Berikut ini adalah pembahasan soal kimia pada olimpiade nasional 2019 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 pertama dari 4 bagian yang akan diterbitkan kemudian. Pembahasan ini dibuat untuk memperkaya variasi soal-soal olimpiade/kompetisi kimia di Indonesia.



Soal #1 urip.info
Manakah sampel yang mengandung jumlah molekul terbanyak?
(A) 35,0 g C2H2
(B) 45,0 g C2H6
(C) 60,0 g C4H10
(D) 100,0 g C6H6

Pembahasan Soal #1
n(X) semakin besar jumlah molekul X semakin besar (banyak)
n(C2H2) = m(C2H2) ÷ M(C2H2)
n(C2H2) = 35 g ÷ 26 g/mol
n(C2H2) = 1,35 mol

n(C2H6) = m(C2H6) ÷ M(C2H6)
n(C2H6) = 45 g ÷ 30 g/mol
n(C2H6) = 1,5 mol

n(C4H10) = m(C4H10) ÷ M(C4H10)
n(C4H10) = 60 g ÷ 58 g/mol
n(C4H10) = 1,03 mol

n(C6H6) = m(C6H6) ÷ M(C6H6)
n(C6H6) = 100 ÷ 78 g/mol
n(C6H6) = 1,28 mol

n(C4H10) < n(C6H6) < n(C2H2) < n(C2H6)

Jawaban yang tepat B


Soal #2 urip.info
Sebuah campuran hidrogen dan oksigen dinyalakan dan bereaksi sepenuhnya membentuk air. Manakah campuran yang TIDAK akan menghasilkan 18 g H2O?
(A) 2 g H2, 16 g O2
(B) 2 g H2, 18 g O2
(C) 4 g H2, 16 g O2
(D) 4 g H2, 18 g O2

Pembahasan Soal #2
18 g H2O = 18 g ¸ 18 g/mol
18 g H2O = 1 mol H2O

Reaksi pembentukan H2O
H2 + ½ O2  → H2O
Setiap pembentukan 1 mol H2O diperlukan minimal 1 mol H2 atau minimal ½ mol O2.
(A) 2 g H2 = 1 mol; 16 g O2 = ½ mol
→ membentuk 1 mol H2O
(B) 2 g H2 = 1 mol; 18 g O2 = ½ mol
→ membentuk 1 mol H2O + 2 g sisa O2
(C) 4 g H2 = 2 mol; 16 g O2 = ½ mol
→ membentuk 1 mol H2O + 2 g sisa H2
(D) 4 g H2 = 2 mol;  18 g O2 = 0,5625 mol
→ membentuk 1,125 mol H2O + 1,75 g sisa H2
Jawaban yang tepat D


Soal #3 urip.info
Berapakah jumlah atom oksigen dalam 1,00 g dari mineral troegerite, (UO2)3(AsO4)2•12 H2O (M = 1.304 g/mol)?
(A) 6,47 × 1021
(B) 8,31 × 1021
(C) 1,20 × 1022
(D) 1,39 × 1022

Pembahasan Soal #3
Dalam setiap 1 molekul troegerite terdapat 26 atom O

1 g troegerite = 1 g ¸ 1.304 g/mol
1 g troegerite = 7,6687 × 10–4 mol

Jumlah atom O = n(troegerite) × NA × jumlah atom O setiap 1 molekul troegerite
Jumlah atom O = 7,6687 × 10–4 mol × 6,022 × 1023 mol–1 × 26
Jumlah atom O = 1,20×1022 atom
Jawaban yang tepat C


Soal #4 urip.info
Basa Hünig merupakan amina monobasa mengandung 74,34% C, 14,82% H, dan 10,84% N (% massa/massa). Berapa banyak atom hidrogen dalam satu molekul basa Hünig ini?
(A) 8
(B) 14
(C) 15
(D) 19

Pembahasan Soal #4
Perbadingan unsur dalam setiap 100 g basa Hünig
→ n(C) : n(H) : n(N)
→ 74,34/12,01 : 14,82/1,008 : 10,84/14,01
→ 6,19 : 14,70 : 0,774
→ 6,19/0,774 : 14,70/0,774 : 0,774/0,774
→ 8,0 : 19,0 : 1
C8H19N
Jawaban yang tepat D


Soal #5 urip.info
Logam magnesium dibakar di udara untuk membentuk campuran magnesium oksida (MgO, M = 40,31 g/mol) dan magnesium nitrida (Mg3N2, M = 100,95 g/mol). Sampel 1.000 g pita magnesium dibakar di udara untuk memberikan 1,584 g campuran oksida/nitrida. Berapa persentase magnesium dalam bentuk nitrida itu?
(A) 9.00%
(B) 11,0%
(C) 27,1%
(D) 90,3%
Pembahasan Soal #5
Kandungan udara yang dominan adalah O2 dan N2. Mg ketika dibakar akan bereaksi dengan gas-gas tersebut.
Reaksi yang terjadi:
2Mg + O2  → 2MgO
3Mg + N2 → Mg3N2

Konversi satuan massa (g) ke satuan jumlah zat (mol) untuk Mg:
1 g Mg = 1 g ¸ 24.31 g/mol
1 g Mg = 0,04114 mol

Dimisalkan n(Mg) yang membentuk MgO adalah x mol dan n(Mg) yang membentuk Mg3N2 adalah y mol, maka
x mol + y mol = 0,04114 mol .....(pers-1)

Secara stoikiometri
n(MgO) = x mol, n(Mg3N2) = y/3 mol

Persamaan massa MgO dan Mg3N2.
m(MgO) = n(MgO) × M(MgO)
m(MgO) = x mol × 40,31 g/mol
m(MgO) = 40,31.x g

m(Mg3N2) = n(Mg3N2) × M(Mg3N2)
m(Mg3N2) = y/3 mol × 100,95 g/mol
m(Mg3N2) = 33,65.y g

m(MgO) + m(Mg3N2) = 1,584 g
40,31.x g + 33,65.y g = 1,584 g .....(pers-2)

Dari pers-1: y = 0,04114 – x disubstitusikan ke pers-2.
40,31.x + 33,65.( 0,04114 – x) = 1,584
40,31.x + 1,384 – 33,65.x) = 1,584
40,31.x – 33,65.x) = 1,584 – 1,384
6,66.x = 0,20
x = 0,20/6,66
x = 0,030

y = 0,04114 – x
y = 0,04114 – 0,030
y = 0,01114

m(Mg3N2) = 33,65.y g
m(Mg3N2) = 33,65 × 0,01114  g
m(Mg3N2) = 0,375 g

% m(Mg3N2) dalam produk:
% m(Mg3N2) = (0,375 g ¸ 1,584 g) × 100
% m(Mg3N2) = 23,67%
Jawaban tidak tersedia???


Soal #6 urip.info
Berapa pH larutan yang dibentuk dengan mencampur 45,0 mL HNO3  0,10 M; 50,0 mL HCl 0,20 M; dan 55,0 mL CH3COOH 0,10 M?
(A) 0,40
(B) 0,88
(C) 1,01
(D) 1,52

Pembahasan Soal #6
Campuran asam kuat dengan asam lemah, pH atau [H+] lebih dominan ditentukan oleh asam kuat, tetapi hitungan volume asam lemah turut mempengaruhi.
[H+] = [(45 × 0,1)+(50 × 0,2)]¸(45+50+55)
[H+] = 14,5 mmol ¸ 150 mL
[H+] = 9,67 × 10–2 M

pH = –log[H+]
pH = –log (9,67 × 10–2)
pH = 1,0147

Jawaban yang tepat C


Soal #7 urip.info
Manakah larut yang  memberikan larutan berwarna biru?
(A) Na2S2O4
(B) K2CrO4
(C) Cu(NO3)2
(D) Zn(OH)2

Pembahasan Soal #7
Na2S2O4 → tak berwarna
K2CrO4 → kuning
Cu(NO3)2 → biru
Zn(OH)2 → endapan putih

Jawaban yang tepat C


Soal #8 urip.info
Suatu larutan 0,1 M larutan manakah yang paling asam?
(A) KNO3
(B) NH4NO3
(C) Ba(NO3)2
(D) Fe(NO3)3

Pembahasan Soal #8
(A) KNO3 → kation anion tidak mengalami hidrolisis = netral
(B) NH4NO3 → kation mengalami hidrolisis = asam
(C) Ba(NO3)2 → kation anion tidak mengalami hidrolisis = netral
(D) Fe(NO3)3 → kation mengalami hidrolisis = asam
Fe3+ ukurannya relatif kecil dan muatannya lebih besar dibanding NH4+ sehingga Fe3+ terhidrolisis sangat kuat oleh karena itu sifat asam Fe(NO3)3  lebih kuat dibanding NH4NO3.
Jawaban yang tepat D


Soal #9 urip.info
Seorang ahli kimia ingin membuat metil benzoat dengan merefluks asam benzoat dalam metanol selama semalam dengan menggunakan katalis asam sulfat. Manakah susunan alat yang paling tepat untuk melakukan reaksi ini?

Pembahasan Soal #9
Pembeda keempat gambar adalah
A menggunakan labu Buhcner; B menggunakan labu Erlenmeyer; C menggunakan gelas kimia; D menggunakan labu volumetri.
Jawaban yang tepat B


Soal #10 urip.info
Padatan berwarna kuning pucat tidak larut dalam air atau larutan amonia pekat, tetapi larut dalam larutan Na2S2O3 pekat. Padatan apa itu?
(A) AgF
(B) AgCl
(C) AgI
(D) Ag(CH3COO)

Pembahasan Soal #10
Kelarutan perak halida dari atas ke bawah dalam satu golongan semakin kecil.
Ag(CH3COO) dan AgF larut dalam air dan amonia.
AgCl membentuk endapan putih dalam air
AgBr membentuk endapan kuning pucat
AgI membentuk endapan kuning pucat (kuning sedikit lebih kuat dibanding AgBr).
Reaksi AgI + Na2S2O3(pekat) → NaAgS2O4 + NaI
Jawaban yang tepat C


Soal #11 urip.info
Seorang ahli kimia telah mengisolasi asam karboksilat dari ramuan obat yang rumus kimianya tidak diketahui. Manakah percobaan yang akan sangat berguna untuk menentukan kemurnian bahan terisolasi tersebut ?
(A) titik lebur
(B) titrasi dengan NaOH
(C) analisis pembakaran
(D) UV-terlihat spektrofotometri

Pembahasan Soal #11
Untuk menentukan kemurnian kurang tepat dengan menggunakan titrasi dengan NaOH, karena ada kemungkinan sampel bereaksi dengan NaOH.
Kemurnian lebih cocok ditentukan menggunakan sifat koligatif larutan (dalam hal ini berdasarkan penurunan titik lebur larutan asam karboksilat).
Jawaban yang tepat A


Soal #12 urip.info
Konsentrasi amonia larutan ditentukan oleh titrasi dengan HCl encer (sebelumnya telah distandarisasi terhadap Na2CO3) menggunakan pH meter. Manakah dari kesalahan berikut yang akan menyebabkan konsentrasi NH3 yang diukur menjadi lebih tinggi dari konsentrasi yang sebenarnya?
(A) Beberapa Na2CO3 digunakan dalam standardisasi tumpah sebelum dipindahkan ke labu titrasi.
(B) Kaca batang pengaduk yang digunakan untuk mengaduk larutan amonia dilap dengan kertas setiap ukuran tertentu dari HCl yang ditambahkan.
(C) Larutan amonia dibiarkan terbuka dalam wadah gelas selama satu jam sebelum dititrasi.
(D) pH meter salah hitung sehingga semua pembacaan pH lebih tinggi 2 satuan pH dari pH yang sebenarnya.

Pembahasan Soal #12
  1. Dalam kasus Na2CO3 tumpah akan menyebabkan [HCl] menjadi lebih tinggi dari yang sebenarnya. Ketika HCl digunakan untuk menitrasi NH3 seolah [NH3] menjadi lebih tinggi dari yang seharusnya.
  2. NH3 menjadi berkurang → Volume HCl lebih sedikit → [NH3] menjadi lebih rendah dari yang seharusnya.
  3. NH3 akan mengabsorbsi CO2 dari udara → [NH3] berkurang → Volume HCl lebih sedikit → [NH3] menjadi lebih rendah dari yang seharusnya.
  4. Kurva titrasi terus berjalan → tidak memberi efek
Jawaban yang tepat A


Soal #13 urip.info
Manakah karakter yang menggambarkan suatu logam?
(A) Titik lebur 180 ºC, lunak, dapat menghantar listrik sebagai padatan
(B) Titik lebur 388 °C, larut dalam CCl4
(C) Titik lebur 801 °C, larut dalam air yang larutannya dapat menghantarkan listrik
(D) Titik lebur 1400 ºC, tidak larut dalam air, memiliki konduktivitas listrik yang rendah pada suhu kamar tetapi meningkat tajam dengan meningkatnya suhu

Pembahasan Soal #13
  1. Sesuai sifat logam alkali dan alkali tanah.
  2. Lebih mirip sifat padatan molekul nonpolar
  3. Lebih mirip sifat padatan ionik
  4. Lebih mirip sifat padatan semikonduktor seperti Si.
Jawaban yang tepat A


Soal #14 urip.info
Sebuah tabung diisi dengan 5 mL air, 5 mL karbon tetraklorida (CCl4), dan beberapa kristal yodium (I2). Setelah tabung ditutup dan dikocok, bagaimana tampilan akhir sistem setelah didiamkan selama beberapa menit?
(A) Terbentuk satu lapisan cairan violet
(B) Terbentuk lapisan cairan tidak berwarna di bawah uap ungu.
(C) Terbentuk lapisan cairan tidak berwarna di atas lapisan cairan ungu.
(D) Terbentuk lapisan cairan ungu di atas lapisan cairan tidak berwarna.

Pembahasan Soal #14
Like disolves like. H2O (polar) tidak larut dalam CCl4 (nonpolar), I2 (bersifat nonpolar) larut dalam CCl4. H2O akan berada di bagian atas dari CCl4, karena massa jenis CCl4 lebih tinggi dari massa jenis air. H2O tetap tidak berwarna sementara itu I2 yang larut dalam CCl4  berwarna ungu. urip.info
Jawaban yang tepat C


Soal #15 urip.info
Manakah zat yang memiliki titik didih normal tertinggi?
(A) CH2CH2
(B) NH2NHurip.info
(C) CH3NH2
(D) CH3OH

Pembahasan Soal #15
Zat akan memiliki titik didih lebih tinggi bila dapat membentuk ikatan hidrogen. Molekul yang memiliki ikatan antara H dengan salah satu unsur F, O, N mempunya ikatan hidrogen dalam cairannya. Dalam molekul-molekul NH2NH2 memiliki donor dan akseptor hidrogen lebih banyak sehingga antarmolekulnya terdapat lebih banyak ikatan hidrogen dan diprediksi mempunyai titik didih normal tertinggi.
Jawaban yang tepat B


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