Lima Soal KSN Kimia Tingkat Kabupaten 2022 Berserta Pembahasannya (Bagian-5/Akhir)

Minggu, 12 Maret 2023 edit

Berikut ini 5 Soal Kompetisi Sains Nasional tingkat Kabupaten/Kota tahun 2022 yang dibahas secara mendetail berdasarkan berbagai sumber. Ini adalah bagian-5 (akhir), bagian lainnya telah di-posting secara terpisah dalam blog ini. Mohon dikoreksi bila ada pembahasan yang kurang tepat dengan menuliskan koreksi pada kotak komentar. Terima kasih.

Untuk bagian lain sila klik tautan berikut:


Bagian-5 (Akhir)

Soal KSN-K 2022 – No. 41

Karbon monoksida (mM = 28,01 g/mL) dalam darah dapat ditentukan dengan menempatkan sampel darah yang sudah encer dan diasamkan dalam kamar Conway. Dalam sistem ini CO berdifusi ke dalam PdCl2. Reaksi yang terjadi adalah:

Pd2+ + 2H2O + CO ⇌ Pd + H3O+ + CO2

H3O+ yang dihasilkan dititrasi dengan larutan NaOH 0,0230 M. Sebagai blanko digunakan air dan diperlukan dengan cara yang sama.
Hitunglah % volume (mL CO setiap 100 mL darah), jika 1,5 mL sampel memerlukan 0,74 mL titran sementara itu blanko memerlukan 0,52 mL. Anggap CO merupakan gas ideal pada STP.

  1. 4,52%
  2. 0,12%
  3. 2,15%
  4. 1,58%
  5. 3,78%

Pembahasan Soal KSN-K 2022 – No. 41

Dalam reaksi tersebut, H3O+ dihasilkan dari reaksi antara Pd2+, H2O, dan CO. Oleh karena itu, jumlah H3O+ yang dihasilkan setara dengan jumlah CO yang bereaksi.

Dapat dihitung jumlah mol H3O+ dari larutan NaOH yang digunakan untuk menetralkan asam yang dihasilkan dari reaksi tersebut.

Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:

Hitung jumlah mol NaOH yang digunakan untuk menetralkan H3O+ yang dihasilkan dari 1,5 mL sampel:
Jumlah mol NaOH = 0,0230 M x 0,74 mL = 0,0172 mmol

Hitung jumlah mol NaOH yang digunakan untuk menetralkan H3O+ dari blanko:
Jumlah mol NaOH = 0,0230 M x 0,52 mL = 0,01196 mmol

Hitung selisih jumlah mol NaOH antara sampel dan blanko:
Jumlah mol NaOH dari sampel - jumlah mol NaOH dari blanko = 0,0172 mmol - 0,01196 mmol = 0,00506 mmol

Hitung jumlah mol H3O+ yang dihasilkan dari reaksi tersebut juga setara dengan jumlah mol NaOH maka jumlah mol H3O+ yang dihasilkan adalah 0,00506 mmol.

Hitung jumlah mol CO yang bereaksi:
Jumlah mol CO yang bereaksi juga sama dengan jumlah mol H3O+, yaitu 0,00506 mmol atau 0,00000506 mol.

Hitung volume CO dalam darah:
Satu mol gas pada kondisi standar (STP) memiliki volume 22,4 L.
Oleh karena itu, volume CO yang bereaksi adalah:

0,00000506 mol × 22,4 L/mol = 0,00011334 L atau 0,113344 mL

Persentase volume CO dalam darah adalah:
0,113344 mL CO / 100 mL darah × 100% = 0,113344 %

Jadi, persentase volume CO dalam darah adalah 0,113344 %, jawaban yang paling mendekati hasil hitung adalah 0,12 %

Jawaban yang tepat B


Soal KSN-K 2022 – No. 42

Nilai ∆Hf° O3(g) = 142,2 kJ/mol, pernyataan berikut yang benar adalah…

  1. Reaksi pembentukan O3(g) dari unsur bebasnya spontan pada semua rentang temperatur
  2. Reaksi pembentukan O3(g) dari unsur bebasnya tidak spontan hanya pada temperatur tinggi
  3. Reaksi pembentukan O3(g) dari unsur bebasnya tidak spontan pada semua rentang temperatur
  4. Reaksi pembentukan O3(g) dari unsur bebasnya spontan hanya pada temperatur tinggi
  5. Reaksi pembentukan O3(g) berlangsung sangat lambat

Pembahasan Soal KSN-K 2022 – No. 42

Diketahui nilai ∆Hf° O3(g) = 142,2 kJ/mol. Reaksi pembentukan derajat ketidakteraturan (∆S) bernilai – atau dengan kata lain derajat keteraturannya +.

Pada reaksi ini ∆H bernilai + dan ∆S bernilai – maka hasil hitung ∆G akan bernilai + sehingga pada suhu/temperatur berapapun reaksinya bersifat tidak spontan.

Jawaban yang tepat C.


Soal KSN-K 2022 – No. 43

Konsentrasi ion Cu2+ di dalam larutan dapat ditentukan titrasi iodometri. Pada titrasi iodometri, larutan tiosulfat dibakukan dengan larutan standar dikromat. Dari pembakuan Na2S2O3, diperoleh konsentrasi Na2S2O3 sebesar 0,1021 M.

Untuk penentuan kadar tembaga dalam sampel, sebanyak 0,6300 gram sampel tembaga dilarutkan ke dalam labu takar 100,0 mL. Kemudian 25,00 mL larutan ini dipipet dan ditambahkan 10 mL KI 10% dan 5 mL H2SO4 2M.

Cu2+ akan mengalami reduksi menjadi CuI dan I akan teroksidasi menjadi I2. Selanjutnya, campuran tersebut dititrasi dengan larutan Na2S2O3 yang telah dibakukan, di dalam labu titrasi sampai warna coklat I2 hampir hilang kemudian ditambahkan 2 mL amilum 0,2%.

Titrasi dilanjutkan sampai terlihat endapan putih susu dan titrasi dilakukan duplo. Dari titrasi ini, diperoleh volume titrasi 1 dan 2 berturut-turut 22,4 dan 22,6 mL.

Ion tiosulfat akan bereaksi dengan I2 membentuk  S4O62 dan I.
Kadar Cu2+ (dalam %b/b) di dalam sampel adalah…

  1. 91,34%
  2. 90,55%
  3. 92,62%
  4. 94,69%
  5. 89,22%

Pembahasan Soal KSN-K 2022 – No. 43

Reaksi utama yang terjadi pada titrasi iodometri dalam soal ini:

2Cu2+ + 4KI → 2CuI2 + 4K+

2CuI2 → 2CuI + I2

I2 + 2Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2NaI

Reaksi net:

2Cu2+ + 4KI + 2Na2S2O3 → 4K+ + 2CuI + Na2S4O6 + 2NaI

Dari reaksi ini nampak bahwa jumlah ekuivalen Na2S2O3 = jumlah ekuivalen Cu2+. Artinya jumlah Cu2+ yang bereaksi sama dengan jumlah mol Na2S2O3 yang digunakan.

Menentukan jumlah mol Na2S2O3 yang digunakan:

n Na2S2O3 = [Na2S2O3] × V Na2S2O3
n Na2S2O3 = 0,1021 M × 0,0225 L
n Na2S2O3 = 0,00229725 mol

Jumlah ekuivalen Cu2+ = jumlah ekuivalen Na2S2O3

n Cu2+ = n Na2S2O3
n Cu2+ = 0,00229725 mol

Menghitung massa Cu2+ dalam 25 mL sampel
massa Cu2+ dalam 25 sampel = n Cu2+ × massa molar Cu
massa Cu2+ dalam 25 sampel = 0,00229725 mol × 63,55 g/mol
massa Cu2+ dalam 25 sampel = 0,146 g

Menghitung massa Cu2+ dalam 100 mL sampel
Massa Cu2+ dalam 100 mL sampel = 0,146 g × 100 mL / 25 mL
Massa Cu2+ dalam 100 mL sampel = 0,58396095 g

Menghitung kadar  Kadar Cu2+ dalam sampel
Kadar Cu2+ = (massa Cu2+ dalam sampel / massa Cu yang dilarutkan) × 100%
Kadar Cu2+ = (0,584 g / 0,630 g)  × 100%
Kadar Cu2+ = 92,70 %

Jadi jawaban yang paling mendekati 92,62%

Jawaban yang tepat C.


Soal KSN-K 2022 – No. 44

Gambar berikut menunjukkan perubahan komposisi senyawa dalam wadah akibat terjadi reaksi.

Jika reaksi tersebut berorde nol, maka waktu yang dibutuhkan (x) untuk mencapai kondisi pada (c) adalah ….

  1. 15 menit
  2. 20 menit
  3. 25 menit
  4. 30 menit
  5. 40 menit

Pembahasan Soal KSN-K 2022 – No. 44

Analisis berdasarkan laju reaksi vs konsentrasi:

Laju reaksi pada orde nol tidak dipengaruhi oleh konsentrasi, artinya laju reaksi bersifat tetap atau konstan berapa pun konsentrasinya.

  • Menit ke nol jumlah partikel 8.
  • Menit ke 10 jumlah partikel tersisa 4, yang lain terurai.
  • Menit ke x jumlah partikel tersisa 2, yang lain terurai.

Pada menit ke nol hingga menit ke sepuluh,
laju reaksi = (8 – 4) partikel /10 menit = 4 partikel/10 menit.

Pada menit ke nol hingga menit ke x,
laju reaksi = (8 – 2) partikel /x menit = 6 partikel/x menit.

Karena orde nol laju reaksi bersifat konstan maka:

4 partikel/10 menit = 6 partikel/x menit
4/10 = 6/x
4 × x = 6 × 10
x = 60/4
x = 15

Jadi waktu x = 15 menit.

Jawaban yang tepat A.

Tambahan bahasan

Analisis berdasarkan konsentrasi vs waktu: 

Untuk reaksi orde nol maka plotting data konsentrasi atau jumlah partikel terhadap waktu akan menghasilkan kurva linier. 

Dari data yang diberikan saat 0 menit partikel pereaksi ada 8, saat 10 menit partikel pereaksi tersisa 4 yang lainnya terurai, dan saat terakhir yang partikel pereaksi tersisa 2 yang lain terurai yang bila dilakukan proyeksi ke sumbu waktu maka tepat pada t = 15 menit. 


Soal KSN-K 2022 – No. 45

Senyawa-senyawa berikut termasuk ke dalam golongan polimer, kecuali….

  1. Pati
  2. Selulosa
  3. Protein
  4. DNA
  5. Lemak

Pembahasan Soal KSN-K 2022 – No. 45

Pati, selulosa, protein, dan DNA semuanya termasuk dalam golongan polimer, yaitu senyawa-senyawa besar yang terdiri dari banyak unit monomer yang diulang-ulang.

  • Pati dan selulosa adalah polimer karbohidrat.
  • Protein adalah polimer asam amino.
  • DNA adalah polimer nukleotida.

Namun, lemak tidak termasuk dalam golongan polimer karena tidak terdiri dari unit-unit monomer yang diulang-ulang. Lemak terdiri dari molekul-molekul asam lemak dan gliserol yang disatukan secara kovalen, tetapi molekul-molekul ini tidak diulang-ulang seperti pada polimer.

Jawaban yang tepat E.


Bagikan di

1 komentar:

 
Copyright © 2015-2024 Urip dot Info | Disain Template oleh Herdiansyah Dimodivikasi Urip.Info