Berikut pembahasan soal-soal OSN Kimia tingkat kabupaten/kota tahun 2026. Pada postingan ini disajikan khusus soal Topik F (Dasar-dasar Spektroskopi). Soal tentang bahasan ini berjumlah 5 item soal.
Bahasan Soal OSN Kab/Kota 2025 bidang kimia topik lainnya dapat dibaca pada tautan berikut:
- Topik A: Struktur Anorganik
- Topik B: Kinetika
- Topik C: Kimia Organik
- Topik D: Asam-Basa
- Topik F: Dasar-Dasar Spektroskopi
- Topik G: Kelarutan
- Topik H: Sifat Koligatif Larutan
- Topik I: Termodinamika
- Topik J: Elektrokimia
Topik F - Soal 1 (3 poin)
Jika suatu larutan meneruskan 25% cahaya yang datang, maka nilai absorbansi larutan tersebut adalah ....
- 0,25
- 0,60
- 0,80
- 0,75
- 1,00
Pembahasan Soal F-1:
Nilai Absorbansi
Konsep Dasar
Hubungan antara transmitansi (T) dan absorbansi (A) menggunakan hukum Beer-Lambert:
A = −log T = −log(I/I0)
Jika larutan meneruskan 25% cahaya, maka:
- T = 25% = 0,25
Hitung absorbansi:
A = −log(0,25)
A = −log(25/100)
A = −(log 25 − log 100)
A = −(1,398 − 2)
A = −(−0,602)
A = 0,60
Jawaban: B (0,60)
Cara Cepat Mengingat
| %T | T | A = −log T |
|---|---|---|
| 100% | 1,00 | 0,00 |
| 50% | 0,50 | 0,30 |
| 25% | 0,25 | 0,60 |
| 10% | 0,10 | 1,00 |
| 1% | 0,01 | 2,00 |
Perhatikan: transmitansi 25% = setengah dari 50%, dan absorbansinya 0,60 = 2 × 0,30. Ini karena skala log bersifat aditif.
Topik F - Soal 2 (2 poin)
Gugus berikut yang berperan sebagai kromofor dalam spektroskopi UV-Vis adalah .....
- −C=O
- −OH
- −NH2
- −CH3
- −C=C−
Pembahasan Soal F-2:
Gugus Kromofor UV-Vis
Kromofor (chromophore) adalah gugus fungsi yang mengandung ikatan rangkap atau sistem terkonjugasi yang mampu menyerap radiasi UV-Vis karena memiliki elektron π atau elektron n yang dapat mengalami transisi elektronik (n → π* atau π → π*).
Analisis Tiap Pilihan
| Gugus | Jenis Ikatan | Kromofor? | Alasan |
|---|---|---|---|
| −C=O | Ikatan rangkap dua (memiliki elektron π dan elektron n) | ✔ Ya | Dapat melakukan transisi n → π* dan π → π* |
| −OH | Ikatan tunggal | ✘ Bukan kromofor | Hanya elektron n, transisi butuh energi sangat tinggi (<200 nm) |
| −NH2 | Ikatan tunggal | ✘ Bukan kromofor | Sama seperti −OH, serapan di bawah 200 nm (vakum UV) |
| −CH3 | Ikatan tunggal (σ saja) | ✘ Bukan kromofor | Tidak punya elektron π atau n yang mudah dieksitasi |
| −C=C− | Ikatan rangkap dua (elektron π) | ✔ Ya | Dapat melakukan transisi π → π* |
Pilihan A (−C=O) dan E (−C=C−) keduanya adalah kromofor. Namun jika harus memilih satu yang paling khas sebagai kromofor dan sering muncul di soal: pilihan A (−C=O) memiliki dua jenis transisi (n → π* sekitar 280 nm dan π → π* sekitar 190 nm), sedangkan −C=C− hanya π → π* sekitar 170–190 nm (masih dekat vakum UV untuk alkena terisolasi).
Untuk konteks UV-Vis standar (200–800 nm), −C=O lebih sering dijadikan jawaban utama karena pita n → π*-nya jatuh pada ~280 nm yang dapat terdeteksi langsung.
Jawaban: A (−C=O)
Topik F - Soal 3 (3 poin)
Suatu larutan zat pewarna organik menunjukkan absorbansi maksimum pada 520 nm. Warna yang akan tampak pada mata manusia adalah ….
- Merah
- Hijau
- Biru
- Kuning
- Jingga
Pembahasan Soal F-3:
Warna yang Tampak pada 520 nm (3 poin)
Konsep: Warna yang Diserap vs Warna yang Tampak
Warna yang kita lihat adalah warna komplemen dari warna yang diserap oleh larutan.
Tabel Warna Serapan vs Warna Tampak
| Panjang Gelombang Diserap (nm) | Warna Diserap | Warna Tampak (Komplemen) |
|---|---|---|
| 400–430 | Violet | Kuning-hijau |
| 430–480 | Biru | Jingga |
| 480–490 | Biru-hijau | Merah |
| 490–500 | Hijau-biru | Merah |
| 500–560 | Hijau | Merah (ungu kemerahan) |
| 500–560 | Hijau (~520 nm) | Merah (ungu) |
| 560–580 | Kuning-hijau | Violet |
| 580–600 | Kuning | Biru |
| 600–620 | Jingga | Biru-hijau |
| 620–700 | Merah | Hijau |
Analisis Soal
Absorbansi maksimum pada 520 nm → larutan menyerap cahaya hijau.
Cahaya yang tidak diserap (diteruskan dan ditangkap mata) adalah warna komplemen hijau, yaitu merah.
Melihat pilihan yang ada: warna yang tampak adalah Merah.
Jawaban: A (Merah)
Topik F - Soal 4 (2 poin)
Pengaruh ikatan hidrogen terhadap pita serapan –OH dalam spektrum IR adalah ….
- Bergeser ke bilangan gelombang lebih tinggi
- Hilang sama sekali
- Tetap pada posisi yang sama
- Bergeser ke bilangan gelombang lebih rendah dan melebar
- Menjadi lebih tajam
Pembahasan Soal F-4:
Ikatan Hidrogen pada Spektrum IR
Konsep Dasar
Dalam spektroskopi IR, posisi pita serapan bergantung pada kekuatan ikatan. Ikatan yang lebih kuat bergetar pada frekuensi lebih tinggi (bilangan gelombang lebih tinggi).
Ikatan hidrogen (H-bond) antara gugus −OH dengan molekul tetangga menyebabkan:
- Ikatan O−H menjadi lebih lemah (karena elektron O tertarik ke arah lain)
- Ikatan yang lebih lemah → bergetar pada frekuensi lebih rendah → bilangan gelombang lebih rendah
- Variasi panjang/kekuatan H-bond antar molekul → pita menjadi melebar
Perbandingan
| Kondisi −OH | Bilangan Gelombang | Bentuk Pita |
|---|---|---|
| Bebas (tanpa ikatan H, mis. dalam fase gas) | ~3600–3650 cm−1 | Tajam dan sempit |
| Berikatan hidrogen (mis. alkohol cair) | ~3200–3500 cm−1 | Lebar dan tumpul |
Jawaban: D (Bergeser ke bilangan gelombang lebih rendah dan melebar)
Topik F - Soal 5 (1 poin)
Gelombang elektromagnetik yang digunakan pada spektroskopi NMR adalah .....
- Radio
- Inframerah
- Sinar tampak
- Sinar UV
- Sinar X
Pembahasan Soal F-5:
Gelombang Elektromagnetik pada NMR
Spektrum Elektromagnetik dan Teknik Spektroskopi
| Jenis Gelombang | Rentang Energi/Panjang Gelombang | Teknik Spektroskopi |
|---|---|---|
| Sinar γ | Sangat tinggi | Spektroskopi Mössbauer |
| Sinar X | Tinggi | XRD, XRF |
| UV | 200–400 nm | Spektroskopi UV |
| Sinar tampak | 400–700 nm | Spektroskopi Vis |
| Inframerah (IR) | 2,5–25 μm | Spektroskopi IR (vibrasi ikatan) |
| Gelombang radio | cm–m (frekuensi MHz) | NMR (Nuclear Magnetic Resonance) |
| Gelombang mikro | mm–cm | Spektroskopi rotasi, ESR |
Mengapa Gelombang Radio?
Dalam NMR, inti atom (misalnya 1H) diletakkan dalam medan magnet kuat. Inti tersebut mengalami presesi pada frekuensi tertentu (frekuensi Larmor, biasanya puluhan hingga ratusan MHz). Untuk merangsang transisi antar tingkat energi spin inti ini, diperlukan radiasi elektromagnetik dengan frekuensi yang sama, yaitu gelombang radio.
Jawaban: A (Radio)
Rangkuman Jawaban
| Soal | Jawaban | Kunci |
|---|---|---|
| 1 | B | A = −log(0,25) = 0,60 |
| 2 | A | −C=O adalah kromofor (transisi n → π* pada ~280 nm) |
| 3 | A | Serap hijau (520 nm) → tampak merah (komplemen) |
| 4 | D | Ikatan H melemahkan O−H → bilangan gelombang turun & pita melebar |
| 5 | A | NMR menggunakan gelombang radio (frekuensi MHz) |
Tidak ada komentar:
Posting Komentar