Pembahasan Soal Olimpiade Kimia Tingkat Lokal USA 2026 (Bagian 6/6)

Jumat, 12 Juni 2026

Berikut adalah pembahasan soal olimpiade kimia tingkat lokal di Amerika yang dapat digunakan sebagai bahan latihan persiapan mengikuti kompetisi serupa di Indonesia. Beberapa kali terdeteksi soal-soal OSN-K di Indonesia mengadopsi soal dari kompetisi di negara tersebut. Jumlah soal ada 60 butir (terjemahan) yang pembahasannya dibagi menjadi 6 bagian, @10 butir soal.

Bagian-1, Bagian-2, Bagian-3, Bagian-4, Bagian-5, Bagian-6

  1. Berapakah orde ikatan dalam ion superoksida, O2−?
    1. 1,0
    2. 1,5
    3. 2,0
    4. 2,5

    2. Orde ikatan dihitung dari diagram orbital molekul O2. O2 memiliki 12 elektron valensi. Konfigurasi elektron orbital molekul untuk O2 (dan ionnya) adalah:

    \[ (\sigma_{2s})^2 (\sigma_{2s}^*)^2 (\sigma_{2p})^2 (\pi_{2p})^4 (\pi_{2p}^*)^2 \]

    Elektron bonding: σ2s (2) + σ2p (2) + π2p (4) = 8 elektron.
    Elektron antibonding: σ2s* (2) + π2p* (2) = 4 elektron.
    Orde ikatan O2 = (8 – 4)/2 = 2.

    Ion superoksida O2− memiliki satu elektron tambahan (total 13 elektron valensi). Elektron ekstra masuk ke orbital π2p* (antibonding). Maka:

    • Elektron bonding tetap 8
    • Elektron antibonding menjadi 4 + 1 = 5
    \[ \text{Orde ikatan O}_2^- = \dfrac{8 - 5}{2} = \dfrac{3}{2} = 1,5 \]

    Jadi, orde ikatan ion superoksida adalah 1,5.

    Jawaban yang tepat adalah B.

  2. Manakah deskripsi terbaik tentang geometri XeOF4?
    1. Piramida persegi dengan oksigen aksial
    2. Piramida persegi dengan oksigen ekuatorial
    3. Bipiramida trigonal dengan oksigen aksial
    4. Bipiramida trigonal dengan oksigen ekuatorial

    3. Molekul XeOF₄ memiliki atom pusat Xe dengan jumlah elektron valensi: Xe (8) + O (6) + 4F (4×7) = 42 elektron.


    Struktur Lewis: Xe membentuk satu ikatan rangkap dengan O, empat ikatan tunggal dengan F, dan menyisakan satu pasangan elektron bebas.


    Jumlah domain elektron di sekitar Xe = 5 (ikatan) + 1 (PEB) = 6. Geometri domain elektron adalah oktahedral. Dengan satu pasangan bebas, geometri molekul menjadi piramida persegi (square pyramidal).


    Untuk meminimalkan tolakan, pasangan bebas menempati posisi aksial (atau ekuatorial? Dalam oktahedral, semua posisi setara, tetapi setelah molekul terbentuk, ikatan rangkap Xe=O lebih kuat dan pendek, sehingga lebih stabil di posisi puncak (aksial).


    Literatur umum menyatakan bahwa XeOF₄ berbentuk piramida persegi dengan atom oksigen di puncak aksial dan empat fluorin di dasar persegi.


    Jadi, deskripsi terbaik adalah piramida persegi dengan oksigen aksial.

    Jawaban yang tepat adalah A.

  3. Manakah deskripsi terbaik tentang susunan atom dalam ruang pada ion urea terprotonasi, H5CN2O+?

    4. Urea biasa: (NH₂)₂C=O. Protonasi dapat terjadi pada atom oksigen (membentuk gugus =OH⁺) atau pada atom nitrogen (membentuk NH₃⁺).

    Berdasarkan stabilitas resonansi, protonasi pada oksigen lebih menguntungkan karena muatan positif dapat terdelokalisasi ke kedua atom nitrogen melalui resonansi, menghasilkan struktur planar dengan hibridisasi sp² pada karbon.

    Dalam ion O-protonated, yaitu (NH₂)₂C=OH⁺, semua atom terletak pada bidang datar (tidak memiliki pusat kiral), sehingga tidak diperlukan notasi wedge/dash.
    Pilihan C menggambarkan hal ini: struktur urea flat (tanpa ikatan dashed-wedge) dengan H terikat di O.


    Pilihan A dan B menggambarkan protonasi pada nitrogen yang menimbulkan stereokimia, namun tidak stabil dibandingkan O-protonated. Pilihan D salah karena gugus NH₂ seharusnya tetap planar.

    Jadi, deskripsi terbaik menurut gambar adalah C.

  4. Berapa banyak stereoisomer dari kompleks bujur sangkar (en)PtClBr (en = 1,2-etilenadiamina, H2NCH2CH2NH2)?
    1. 1
    2. 2
    3. 3
    4. 4

    5. Kompleks (en)PtClBr memiliki ion pusat Pt(II) dengan geometri bujur sangkar (square planar). Ligan etilendiamina (en) adalah ligan bidentat yang harus mengikat pada dua posisi yang berdekatan (cis) karena panjang rantainya tidak memungkinkan untuk mengikat posisi trans.

    Dengan en menempati dua posisi cis, dua posisi lainnya (yang saling trans) ditempati oleh Cl dan Br. Karena Cl dan Br berada pada posisi yang setara secara simetri (dapat dipertukarkan melalui rotasi atau refleksi), tidak ada isomer geometri cis/trans yang berbeda.

    Selain itu, en sendiri bukan ligan kiral, sehingga tidak ada isomer optik. Dengan demikian, hanya terdapat satu stereoisomer.

    Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

  5. Atom hidrogen manakah yang paling asam? (Mengacu pada gambar, pilihan A, B, C, D)

    1. A
    2. B
    3. C
    4. D

    6. Senyawa: 4-hidroksi-3-(hidroksimetil)benzaldehida. Struktur cincin benzena dengan substituen: -CHO di C1, -OH di C4, dan -CH₂OH di C3. Hidrogen yang ditinjau:

    • A: H pada gugus OH fenolik (C4)
    • B: H atom pada C6 (H aromatik)
    • C: H pada gugus OH alkohol dari -CH₂OH
    • D: H aldehida (CHO)

    Keasaman (kemampuan melepas H⁺) ditentukan oleh stabilitas basa konjugasi. Urutan perkiraan pKa:

    • H aromatik (B) : sangat tidak asam, pKa ≈ 43
    • H aldehida (D) : pKa ≈ 17
    • H alkohol (C) : pKa ≈ 15–16
    • H fenol (A) : pKa ≈ 10 (dengan gugus -CHO penarik elektron di posisi para, pKa semakin kecil, sekitar 8–9)

    Ion fenoksida distabilkan oleh resonansi dengan cincin dan efek tarik elektron dari gugus aldehid para, sehingga hidrogen fenolik paling asam.

    Jadi, hidrogen paling asam adalah A.

    Jawaban yang tepat adalah A.

  6. Pada senyawa manakah atom-atom karbon tidak koplanar dalam konformasi paling stabil?

    7. Planaritas atom karbon dalam konformasi paling stabil:

    • Siklopropana:

      Cincin segitiga, semua atom karbon berada pada satu bidang (planar).
    • Siklobutana:
      Cincin empat anggota, konformasi paling stabil adalah terlipat (folded) atau seperti kupu-kupu untuk mengurangi tegangan sudut, sehingga atom-atom karbon tidak semuanya koplanar.
    • Furan:
      Senyawa heterosiklik aromatik (5 anggota), planar karena aromatisitas, atom karbon koplanar.
    • Benzena:
      Aromatik planar sempurna, atom karbon koplanar.

    Jadi, senyawa yang atom karbonnya tidak koplanar dalam konformasi paling stabil adalah siklobutana.

    Jawaban yang tepat adalah B.

  7. Apakah hubungan antara dua struktur berikut?

    1. Isomer konstitusi
    2. Diastereomer
    3. Enantiomer
    4. Identik

    8. Kedua senyawa memiliki rumus molekul dan struktur yang sama, tetapi berbeda pada konfigurasi absolut pada kedua karbon kiral (C2 dan C3). Senyawa (2S,3S) dan (2R,3R) merupakan bayangan cermin satu sama lain dan tidak dapat ditumpukkan (non-superimposable). Oleh karena itu, hubungan keduanya adalah enantiomer.


    Isomer konstitusi (A) terjadi jika ikatan berbeda. Diastereomer (B) terjadi jika hanya sebagian pusat kiral yang berbeda, misalnya (2S,3S) dengan (2S,3R). Identik (D) jelas tidak karena konfigurasi berbeda.

    Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

  8. Gugus fungsi apakah yang terbentuk dari reaksi reagen Grignard dengan aldehida?
    1. Ester
    2. Keton
    3. Alkohol sekunder
    4. Alkohol tersier

    9. Reagen Grignard (RMgX) merupakan nukleofil kuat. Ketika bereaksi dengan aldehida (R'CHO), terjadi adisi nukleofilik pada gugus karbonil.

    Setelah hidrolisis dengan asam, dihasilkan alkohol sekunder dengan rumus R'CH(OH)R. Jadi, gugus fungsi yang terbentuk adalah alkohol sekunder.


    Contoh: CH₃MgBr + HCHO → CH₃CH₂OH (alkohol primer jika formaldehida), tetapi untuk aldehida lain menghasilkan alkohol sekunder. Secara umum, reaksi Grignard dengan aldehida menghasilkan alkohol sekunder.

    Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

  9. Senyawa manakah yang mengalami substitusi aromatik elektrofilik pada kondisi paling ringan?

    10. Substitusi aromatik elektrofilik (EAS) dipercepat oleh gugus pendorong elektron (aktivator) dan diperlambat oleh gugus penarik elektron (deaktivator). Reaksi berlangsung paling mudah (kondisi paling ringan) pada senyawa dengan aktivator terkuat.

    • Etilbenzena:
      gugus alkil (–CH2CH3) bersifat aktivator lemah karena efek hiperkonjugasi dan induktif +I.
    • Nitrobenzena:
      gugus –NO2 adalah deaktivator kuat (penarik elektron baik induktif maupun resonansi).
    • Anisol:
      gugus –OCH3 merupakan aktivator kuat karena efek mesomer donor elektron (pelepasan elektron ke cincin melalui resonansi), meskipun sedikit efek induktif -I, namun mesomer dominan.
    • Fluorobenzena:
      gugus –F memiliki efek induktif -I yang kuat (menarik elektron) namun efek mesomer +M (donor) lemah. Secara keseluruhan, fluorobenzena sedikit terdeaktivasi dibanding benzena.

    Urutan reaktivitas EAS: anisol > etilbenzena > benzena > fluorobenzena > nitrobenzena. Jadi, anisol bereaksi pada kondisi paling ringan.

    Jawaban yang tepat adalah C.

  10. Kelas enzim manakah yang mengkatalisis reaksi dua molekul membentuk produk yang lebih besar, biasanya menggunakan ATP sebagai sumber energi?
    1. Helikase
    2. Ligase
    3. Protease
    4. Rasemase

    11. Ligase adalah kelas enzim yang mengkatalisis penggabungan dua molekul menjadi molekul yang lebih besar, seringkali disertai dengan hidrolisis ATP (atau nukleosida trifosfat lainnya) sebagai sumber energi. Contoh: DNA ligase menggabungkan fragmen DNA.

    Helikase memisahkan untai ganda DNA/RNA (tidak menggunakan ATP untuk penggabungan).

    Protease memecah protein.

    Rasemase mengubah konfigurasi stereokimia suatu molekul.

    Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Soal asli dan kunci jawaban dapat diunduh dari sini.

Ditulis oleh uriprukim
Kategori: , ,
Bagikan di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)
 
Copyright © 2015-2026 Urip dot Info | Disain Template oleh Herdiansyah Dimodivikasi Urip.Info