HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 183 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA SOAL SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 2011/2012 A. Pilihlah jawaban dengan tepat! 1. Urutan terbentuknya endapan dari yang sedikit ke yang banyak jika suatu larutan MgCl2 (tabung 1), BaCl2 (tabung 2), CaCl2 (tabung 3), dan SrCl2 (tabung 4) direaksikan dengan larutan H2SO4 0.5 M adalah.. a. Tabung 1, tabung 2, tabung 3, dan tabung 4 b. Tabung 4, tabung 3, tabung 2, dan tabung 1 c. Tabung 1, tabung 3, tabung 4, dan tabung 2 d. Tabung 2, tabung 3, tabung 1, dan tabung 4 e. Tabung 3, tabung 4, tabung 1, dan tabung 2 2. Pengolahan tembaga terdiri atas beberapa tahap, yaitu. a. Pengapungan, pemanggangan, peleburan, pengubahan, dan elektrolisis b. Pengapungan, peleburan, pemanggangan, pengubahan, dan elektrolisis c. Pengapungan, pengubahan, peleburan, pemanggangan, dan elektrolisis d. Pengapungan, pengubahan, pemanggangan, peleburan, dan elektrolisis e. Pengapungan, pemanggangan, pengubahan, peleburan, elektrolisis SEMI SEMI SEMI SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 2011/2012 2011/2012 2011/2012 2011/2012 E E HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 184 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 3. Perhatikan reaksi berikut! C2H5Cl + C3H2ONa C2H5O-C3H7 + NaCl Reaksi di atas termasuk reaksi.. a. Penyabunan b. Eliminasi c. Substitusi d. Adisi e. Netralisasi 4. Rumus struktur berikut sebagai zat adiktif yang berfungsi sebagai.. a. Pemanis buatan b. Penguat rasa c. Pengawet d. Pengharum e. Pewarna 5. Asam nitrat termasuk asam kuat yang dapat melarutkan hampir semua logam, kecuali emas dan platina. Namun, emas dan platina dapat larut dalam akua regia, yaitu campuran antara larutan. a. HCl pekat dan HNO3 pekat dengan perbandingan 3 : 1 b. HCl pekat dan HNO3 pekat dengan perbandingan 1 : 3 c. H2SO4 pekat dengan HNO3 pekat dengan perbandingan 2 : 1 d. H2SO4 pekat dengan HNO3 pekat dengan perbandingan 1 : 2 OH C(CH3) OCH3 HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 185 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA e. H2SO4 pekat dengan HNO3 pekat dengan perbandingan 1 : 3 Text Untuk Nomor 6-8! Seorang praktikan hendak membuat suatu larutan dengan glukosa (C6H12O6) 20%. Namun, di laboratorium hanya tersedia 200 gram larutan glukosa 10%. (dengan suhu sebesar 27oC, Ar C=12 gr/mol ; Ar H=1 gr/mol ; Ar O = 16 gr/mol) 6. Yang harus dilakukan oleh praktikan tersebut untuk memperoleh larutan glukosa 20 % adalah a. Mengurangi air pada larutan glukosa 10% sebanyak 20 mL dengan pemanasan b. Menyaring larutan glukosa 10%, kemudian glukosa yang tersaring dilarutkan kembali ke dalam 100 gr air. c. Menambahkan glukosa sebanyak 20 gram tanpa adanya penambahan air d. Menambahkan glukosa sebanyak 25 gram tanpa adanya penambahan air e. Menambahkan glukosa sebanyak 25 gram diikuti dengan penambahan 5 gram air. 7. Titik didih larutan glukosa 20 % dari soal nomor 8 adalah (Kb air = 0,52 oCm-1) a. 27,320C b. 26,280C c. 27,640C HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 186 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA d. 27,650C e. 27,720C 8. Pada suhu 25oC , kedalam 100 mL air dimasukkan suatu padatan MgCl2. Agar tekanan osmotik larutan MgCl2 sama dengan tekanan osmotik larutan glukosa 20 % pada soal nomor 7, maka padatan MgCl2 yang diperlukan yaitu sebanyak. (Ar Mg= 24 gr/mol ; Ar Cl=35,5 gr/mol, =0,9) a. 3,8 gram b. 5, 3 gram c. 7,4 gram d. 10,6 gram e. 13,3 gram 9. Perhatikan tabel berikut ini! Nomor 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ion Unsur Transisi Ti3+ Ti4+ Cr2+ Cr3+ Cr6+ Mn3+ Mn6+ Mn7+ Cu+ Cu2+ Warna Ungu Tidak berwarna Biru Hijau Kuning Kuning Hijau Ungu Ungu Tidak berwarna Dari data di atas, warna senyawa TiCl3, CrSO4, K2MnO4, dan K2Cr2O7 berturut-turut adalah.. a. Ungu, biru, hijau, kuning HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 187 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA b. Biru tua, ungu, kuning, hijau c. Ungu, biru, ungu, hijau d. Biru tua, kuning, hijau, ungu e. Hijau, kuning, ungu, biru tua 10. Suatu larutan berair asam asetat (C2H4O2) 6,0835 M, memiliki kerapatan 1,0438 gr cm-3, maka persentase massa C2H4O2 dan molalitasnya secara berturut-turut adalah. a. 10% dan 2 mol/Kg b. 20% dan 4,23 mol/Kg c. 25% dan 5,06 mol/Kg d. 30% dan 6,79 mol/Kg e. 35% dan 8,97 mol/Kg 11. Reaksi antara gas H2 dan gas O2 pada 25oC berjalan sangat lambat. Akan tetapi, jika ditambahkan serbuk Pt, reaksi berjalan dengan cepat. Reaksi yang berjalan dengan cepat ini disebabkan oleh a. Logam yang ikut bereaksi dengan gas, sehingga membentuk ikatan antara logam dengan gas b. Gas yang mendorong logam sehingga logam berikatan dengan gas c. Logam yang mendorong gas dengan gas sehingga meningkatkan energi aktivasinya HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 188 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA d. Gaya dorong molekul antar sesame gas e. Gaya tarik molekul pada gas dengan logam 12. Berikut ini adalah contoh bentuk reaksi yang akan menghasilkan asam karboksilat, kecuali. a. b. c. d. CH3 CH2OH + H2O e. CH2 = CH2 dioksidasi O CH3 CN(CH3)2 + H2O O CH3 CCl + H2O O O CH3 C O CC2H5 + H2O HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 189 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 13. Berikut ini adalah urutan tingkat rasa manis dari yang sangat manis pada beberapa jenis karbohidrat adalah. a. Galaktosa-laktosa-maltosa-glukosa-xilosa b. Maltosa-laktosa-galaktosa-glukosa-xilosa c. Laktosa-galaktosa-glukosa-xilosa-maltosa d. Galaktosa-laktosa-glukosa-xilosa-maltosa e. Glukosa-xilosa-maltosa-galaktosa-laktosa 14. Perhatikan reaksi kesetimbangan di bawah ini! Ketika kita terlalu banyak mengkonsumsi makanan atau minuman seperti jeruk, permen, minuman sari buah dan lainnya yang bersifat asam, maka yang terjadi adalah.. a. Kesetimbangan bergeser ke kiri, harga Kc berkurang b. Kesetimbangan bergeser ke kiri, harga Kc bertambah c. Kesetimbangan bergeser ke kanan, harga Kc berkurang d. Kesetimbangan bergeser ke kanan, harga Kc bertambah e. Pergeseran kesetimbangan yang mengakibatkan jumlah Ca5(PO4)3OH(s) bertambah banyak 15. Pernyataan di bawah ini yang benar adalah. Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq) + 3PO43-(aq) + OH-(aq) HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 190 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA a. Fenol bersifat lebih basa dari etanol b. Sikloheksaamina lebih asam dari anilin c. Amida lebih asam dari anilin d. Fenol lebih asam dari sikoloheksaamina e. Amina lebih basa dari amida 16. Reaktor nuklir yang ada di Indonesia yaitu. a. Kaltra Semeru (Sumatra Utara) b. Nuansa Gini (Papua) c. Triga Mark II (Bandung) d. G. A. Swabesry (Palembang) e. Kartini (Surabaya) 17. Suatu gas etilen dibakar sempurna dalam kalorimeter pada suhu 250C, energi panas yang dihasilkan 186 Kkal. Dan diketahui H= -124,888 Kkal/mol pada suhu tersebut. R = tetapan gas umum : 1,987 kalori/mol oK. Berapakah perubahan energy dalam yang dihasilkan pada suhu tersebut..... a. -104 Kkal/mol b. -108 Kkal/mol c. -116 Kkal/mol HMPK KUMPULAN SOAL d. -124 Kkal/mole. -132 Kkal/mol 18. Perhatikan reaksi berikut (C6H5)2(NH2)2 + IDalam sebuah wadah bervolume 5 liter, 10 mol (Cdengan 8 mol I2 pada suhu tertentuBerapakah laju reaksinya jika diketahui (Cdan I2 berorde satu terhadap laju reaksi. Diketahui tetapan laju reaksi (k) adalah 2.5 x 10a. 6.4 x 10-5 b. 6.4 x 10-6 c. 6.4 x 10-7 d. 6.4 x 10-8 e. 6.4 x 10-9 19. Data H dan S dari 5 reaksi sebagai berikut :KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA124 Kkal/mol 132 Kkal/mol reaksi berikut + I2 (C6H5)2N2 + 2HI Dalam sebuah wadah bervolume 5 liter, 10 mol (C6H5)2pada suhu tertentu. Setelah (C6H5)2(NH2)2 terurai sebanyak 60% laju reaksinya jika diketahui (C6H5)2(NH2)2 berode dua terhadap laju reaksi berorde satu terhadap laju reaksi. Diketahui tetapan laju reaksi (k) adalah 2.5 x 10S dari 5 reaksi sebagai berikut : 191 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 2(NH2)2 direaksikan terurai sebanyak 60% berode dua terhadap laju reaksi berorde satu terhadap laju reaksi. Diketahui tetapan laju reaksi (k) adalah 2.5 x 10-6 HMPK KUMPULAN SOAL Dari data di atas reaksi yang tidak berlangsung spontan pada suhu 27C adalah .......... a. 1 dan 2 b. 1 dan 3 c. 2 dan 4 d. 1,2,dan 3 e. Semua benar 20. 1) H2O 2) HCO3- 3) Al2O3 4) SnCl4 Spesi yang dapat bertindak sebagai asam maupun basa tergantung kondisi reaksi disebut amfoter. Manakah dari spesi berikut yang termasuk amfoter.a. 1,2,dan 3 b. 1 dan 3 KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMADari data di atas reaksi yang tidak berlangsung spontan pada suhu 27C adalah ..........Semua benar dapat bertindak sebagai asam maupun basa tergantung kondisi reaksi disebut amfoter. Manakah dari spesi berikut yang termasuk amfoter.192 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA Dari data di atas reaksi yang tidak berlangsung spontan pada suhu 27C adalah .......... dapat bertindak sebagai asam maupun basa tergantung kondisi reaksi disebut amfoter. Manakah dari spesi berikut yang termasuk amfoter. HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 193 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA c. 2 dan 4 d. 4 e. Benar semua B. Selesaikan soal berikut ini. 1. Ramalkan senyawa yang terbentuk di bawah ini! (21 poin @ 3 poin) a a + C2H5OH b + H2O b + NaOH + c c + C2H5OH d + H2O d + HI C2H5I + e e + O2 f + g + energy 2. Elektrolisis larutan Natrium Sulfat dengan menggunakan listrik sebanyak 96.500 coulomb menggunakan elektroda platina. (nilai total: 15 poin) a. Tuliskan reaksi yang terjadi di anoda dan katoda serta reaksi totalnya! ( 5 poin) K2Cr2O7 H+ O CH3 CH-C-H CH3 O CH3 CH-C-ONa CH3 HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 194 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA b. Berapa volum gas oksigen yang terjadi di anoda pada keadaan STP? ( 5 poin) c. Jika volum larutan / cairan dielektrolisis 0,5 L, hitunglah pH larutan di katoda. ( 5 poin) Keterangan untuk nilai potensial reduksinya: Na+(aq) + e- Na(s) Eo = -2,71 volt 2 H2O(l) + 2 e- 2 OH- + H2(g) Eo = -0,83 volt S2O82-(aq) + 2 e- 2 SO42-(aq) Eo = +2,01 4 H+(aq) + O2(g) + 4 e- 2H2O(l) Eo = +1,23 volt 3. Sebanyak 50 ml larutan NH4OH 0,1 M dicampur dengan 50 ml (NH4)2SO4 0,1M dan Kb = 10-5 ( Nilai total: 23 poin) Tentukan: a. pH larutan ( 6 poin) b. pH larutan bila ditambah 0,01 mmol Ba(OH)2 ( 6 poin) c. pH larutan bila ditambah 0,01 mmol H2SO4 ( 6 poin) d. pH larutan bila diencerkan dengan menambah 100 ml air ( 5 poin) 4. Reaksi keseluruhan pelepasan muatan aki adalah ( Nilai total: 17 poin) HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 195 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA Pb (s) + PbO2 (s) + 2H2SO4(l) 2PbSO4 (s) + 2H2O (l) Jika energi bebas standar pembentukan PbO2 (s) , H2SO4(l), PbSO4 (s) dan air berturut-turut adalah -217,38 Kj mol-1 , -909,27 Kj mol-1, -813,20 Kj mol-1, -237,18 Kj mol-1,maka a. Hitunglah G reaksi, ( 4 poin) b. (i) Tuliskan persamaan reaksi setengah sel pada katoda dan anoda ( 6 poin) (i) Tuliskan persamaan reaksi sel ( 1 poin) (ii) Tulisakan Notasi sel ( 1 poin) c. Hitunglah e.m.f. sel. ( 5 poin) 5. Dari data termodinamika di bawah ini pada 25C, ( Nilai total: 12 poin) Zat Gf (Kj/mol) NiSO4 . 6 H2O NiSO4 (s) H2O (g) -2222 -773,6 -288 a. Hitung G (dalam Kj) untuk reaksi, NiSO4 . 6 H2O (s) NiSO4 (s) + 6 H2O (g) ( 5 poin) HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 196 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA b. Hitung Kp reaksi, ( 7 poin) KUNCI JAWABAN SOAL SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 2011/2012 A. PILIHLAH JAWABAN YANG TEPAT ! 1. C 2. A 3. C 4. C 5. A 6. D Penjelasan: 200 gram Larutan glukosa 10 %, artinya terdapat glukosa seberat 20 gram dan air seberat 180 gram. Pembuatan glukosa 20% berarti terjadi penambahan glukosa untuk meningkatkan kadarnya tanpa adanya penambahan air. Sehingga banyaknya glukosa yang perlu ditambahkan (x), yaitu: 2u + x2uu +x=2u1uu 2000 + 100x = 4000 + 20x 80x = 2000 X = 25 HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 197 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 7. E Penyelesaian: Tb = Kb x m = 0,52oCm-1 x (45180 x 1000180) = 0,72oC Tb = Tb + Tb = 27oC + 0,72oC = 27,72oC 8. A Penyelesaian: MgCl2 Mg2+ + 2Cl- Tekanan Osmotik Glukosa = Tekanan Osmotik MgCl2 M R T = M R T i (45180 x 1000225) (300) = (g95 x 1000100) (298) (1 + (3-1) 0,9) 333,33 = 0,105 gr (298) (2,8) gr = 3,8 9. A 10. A Penyelesaian: Massa larutan paling mudah dianggap 1 L dan massanya: 1,0438 gr cm-3 x 1.000 cm3 = 1043,8 gr = 1,043 Kg M C2H4O2 = 6,0835 M, artinya dalam v = 1L terdapat 6,0835 mol C2H4O2 Sehingga, gram C2H4O2 = 6,0835 M x (24 + 4 + 32) gr/mol = 365,01 gram HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 198 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA Massa air = 1,0435 Kg 0,36501 Kg = 0,6785 Kg Molalitas = 365,01 g60 gmoI x 1000678,5 g = 8,97 mol/Kg Persentase massa C2H4O2 = 365,01 g1043,5 g x 100% = 35 % 11. E Penjelasan: Gaya tarik molekul pada gas dengan logam dapat melemahkan bahkan memutuskan ikatan kovalen pada gas sehingga mudah / cepat bereaksi 12. D 13. E 14. D 15. E 16. C 17. D Penjelasan : HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA Jika V tetap (V = 0), maka H : H = H2 - H1 =(E2 + P2. V2) ( E1 + P1.V1) = (E2 - E1) (P2.V2 - P1.V1) HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 199 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA = (E2 - E1) + P (V2 V1) H = E + P.V Reaksi-reaksi gas yang mengalami perubahan jumlah molekul Dari persamaan gas ideal : PV = nRT P.V = n.RT Dari H = E + P. V maka : H = E + n.RT Keterangan : H = perubahan entalpi E = perubahan energi dalam n = perubahan jumlah molekul R = tetapan gas umum : 1,987 kalori/mol oK Jawab: C2H2(g) + 5/2O2(g) 2CO2(g) + H2O(cair) n = 2 (1 + 5/2) = - 3/2 H = E + n. RT -124888 kal/mol = E + (-3/2 x 1,987 x 298) -124888 kal/mol = E - 888,189 kal/mol E = -124888 kal/mol + 888,189 kal/mol E = - 124000 kal/mol E = - 124 Kkal/mol HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 200 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA Sumber : Atkins, P.W., 1989,Kimia Fisika, Erlangga; Jakarta. Materi : Hukum Pertama: Konsep-konsep 18. C Penyelesaian : 60 % (C6H5)2(NH2)2 terurai = 60 % x 10 mol = 6 mol (C6H5)2(NH2)2 + I2 (C6H5)2N2 + 2HI m 10 mol 8 - - b 6 6 6 12 s 4 mol 2 6 12 Laju reaksi setelah 60 % (C6H5)2(NH2)2 terurai V = k [(C6H5)2(NH2)2]2 [I2] = 2.5 x 10-6 ( 45 )2 x ( 25 ) = 6.4 x 10-7 Sumber: Johnson,S., 2006, Soal dan Pembahasan Kimia, Erlangga; Jakarta. Materi: Laju reaksi 19. B Penyelesaian : HMPK KUMPULAN SOAL t = rendah Yang menentukan spontan dan tidaknya reaksinya tergantung Persamaan 1: G = H = +286 = +286 = + 328Persamaan 2: G = H = - 82 = - 82 = - 106Persamaan 3: G = H = +43 = +43 = + 7 Persamaan 4: G = H = - 179 = - 179 = - 131Persamaan 5: G = H = +92 = +92 = - 28 KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA t = rendah Yang menentukan spontan dan tidaknya reaksinya tergantung G = H - T S H - T S = +286 (300 x -0,14 ) = +286 (- 42 ) = + 328 H - T S 82 (300 x +0,08 ) 82 - 24 106 H - T S = +43 (300 x +0,12 ) = +43 36 H - T S 179 (300 x -0,16 ) 179 (-48) 131 H - T S = +92 (300 x +0,40 ) = +92 120 201 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA t = rendah Yang menentukan spontan dan tidaknya reaksinya tergantung G HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 202 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 20. A Penyelesaian: H2O Bertindak sebagai Asam : H2O + NH3 NH4+ + OH- Bertindak sebagai Basa : CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO- HCO3- Bertindak sebagai Asam : HCO3- + H2O H2CO3 + OH- Bertindak sebagai Basa : HCO3- + H2O H3O+ + CO32- Al2O3 Bertindak sebagai Asam : Al2O3 + 6H+ 2Al3+ +3H2O Bertindak sebagai Basa : Al2O3 +2OH- +3H2O 2Al(OH)4- SnCl4 Bertindak sebagai asam : SnCl4 + 2 Cl- (SnCl6)2- SUMBER : Buku Oxtoby (Kimia Modern), Materi : Asam & Basa B. SELESAIKAN SOAL BERIKUT INI ! HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 203 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 1. Penyelesaian: a + C2H5OH + H2O a b + NaOH + c b + C2H5OH + H2O c d + HI C2H5I + d e + O2 + + energy K2Cr2O7 H+ C2H5OH C2H5OH C2H5OC2H5 C2H5OC2H5 C2H5OH C2H5OH CO2 H2O O CH3 CH-C-H CH3 O CH3 CH-C-OH CH3 O CH3 CH-C-OH CH3 O CH3 CH-C-OC2H5 CH3 O CH3 CH-C-OC2H5 CH3 O CH3 CH-C-ONa CH3 HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 204 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA e f g 2. Penyelesaian: a. Spesi pada katoda yaitu ion Na+ dan molekul air Na+(aq) + e- Na(s) Eo = -2,71 volt 2 H2O(l) + 2 e- 2 OH- + H2(g) Eo = -0,83 volt Karena potensial reduksi air lebih besar, maka reduksi air yang dapat berlangsung. Reduksi air menghasilkan gas H2 di katoda. ( 1 poin) Spesi pada anoda yaitu ion SO42- dan molekul H2O. S2O82-(aq) + 2 e- 2 SO42-(aq) Eo = +2,01 4 H+(aq) + O2(g) + 4 e- 2H2O(l) Eo = +1,23 volt Potensial reduksi air lebih kecil, maka oksidasi air dapat berlangsung lebih mudah. Oksidasi air menghasilkan gas oksigen di anoda. (1 poin) Sehingga reaksi di anoda dan katoda: Anoda : 2H2O(l) 4 H+(aq) + O2(g) + 4 e- (1 poin) Katoda: 4 H2O(l) + 4 e- 4 OH- + 2H2(g) 6 H2O(l) 4 H+(aq) + O2(g) + 4 OH- + 2 H2(g) (1 poin) 4 H2O(l) + O2(g) + 2 H2(g) HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 205 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 2 H2O(l) O2(g) + 2H2(g) (1 poin) b. Volum gas oksigen dalam keadaan STP: V O2 = Vm x n Dimana, Q = n(e) x F ( 1 poin) 96.500 C = n (e) x 96.500 C/mol n (e) = 1 mol n = 1/4 = 0,25 mol (2 poin) Sehingga Volum gas oksigen dalam keadaan STP = 22.4 L/mol x 0.25 mol = 5,6L (2 poin) c. Jika v = 0.5 L, maka mol = 0.5 L22,4 LmoI = 0,022 mol ( 1 poin) Karena OH- di katoda berkoefisien 4, maka mol OH- = 0.022 mol x 4 = 0,088 mol ( 1 poin) Maka, pOH = 2 log 8,8 = 1,056 ( 1 poin) Sehingga pH = 14 1.056 = 12,944 = 13 ( 2 poin) 3. Penyelesaian: a. 50 ml NH4OH 0,1 M = 5 mmol (1 poin) 50 ml (NH4)2SO4 0,1M = 5 mmol (NH4)2SO4 2 NH4+ + SO42- HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 206 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 5 mmol 10 mmol (1 poin) [OH-] = Kb. [basa] [asam konjugasi] (1 poin) = 10-5 . 5 mmoI10 mmoI = 10-5 12 [OH-] = 10-5 12 = 5 . 106 (1 poin) pOH = 6 - log 5 (1 poin) pH = 14- ( 6 - log 5) = 8 + log 5 (1 poin) b. (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 2NH4OH + BaSO4 m 5mmol 0,01 5 1poin b 0,01 0,01 0,02 s 4,99 mmol - 4,98 (NH4)2SO4 2 NH4+ + SO42- 4,99 mmo l 9,98 mmol (1 poin) [OH-] = Kb. [basa] [asam konjugasi] (1 poin) HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 207 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA = 10-5 . 4,98 mmoI9,98 mmoI = 10-5 0,498 = 4,98 x 10-6 (1 poin) pOH = 6 log 4,98 (1 poin) pH = 14- (6 log 4,98) = 8 + log 4,98 (1 poin) c. 2 NH4OH+ H2SO4 (NH4)2SO4+2H2O m 5mmol 0,01 5 1 poin b 0,02 0,01 0,01 s 4,98 mmol - 4,99 (NH4)2SO4 2 NH4+ + SO42- 4,99 mmol 9,98 mmol (1 poin) [OH-] = Kb. [basa] [asam konjugasi] (1 poin) = 10-5 . 4,98 mmoI9,98 mmoI = 10-5 0,498 = 4,98 x 10-6 (1 poin) pOH = 6 log 4,98 (1 poin) pH = 14- (6 log 4,98) = 8 + log 4,98 (1 poin) d. NH4OH = 5 mmol ditambah 100 ml air maka HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 208 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA (NH4)2SO4 = 5 mmol volume larutan menjadi 150 ml = 0,15 L (1 poin) [OH-] = Kb. [basa] (1 poin) [asam konjugasi] = 10-5 . 5 mmoI0,15L10 mmoI0,15L = 10-5 12 [OH-] = 10-5 12 (1 poin) = 5 . 106 pOH = 6 - log 5 (1 poin) pH = 14- ( 6 - log 5) = 8 + log 5 (1 poin) Sumber : Harnanto,A. Dan Ruminten, 2009, Kimia 2 Untuk SMA / MA Kelas XI, Seti-Aji; Jakarta. 4. Penyelesaian a. Energy bebas dari reaksi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dengan nilai Gf = 0. G = ni0poduk - n]cuktun]0 ( 1 poin) = {2 mol Gf PbSO4 (s) + 2 mol Gf H2O (l)} {1 mol Gf PbO2 (s) 2 mol Gf H2SO4(l)} = ( 2 mol) (-813,20 Kj mol-1) + (2 mol) (-237,18 Kj mol-1) (1 mol) (-217,38 Kj mol-1) (2 mol) (- 909,27 Kj mol-1) (2 poin) = -64,84 Kj (1 poin) (i) Reaksi setengah sel pada katoda PbO2 (s) + SO42- (aq) + 4 H+ (aq) + 2e- PbSO4 (s) + 2H2O (l) (3 poin) Reaksi setengah sel pada anoda HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 209 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA Pb (s) + SO42- (aq) PbSO4 (s) + 2e- (3 poin) (ii) persamaan reaksi sel adalah: Pb (s) +PbO2 (s)+ 2SO42- (aq) + 4 H+ (aq) 2PbSO4 (s) + 2H2O (l) Atau Pb (s) + PbO2 (s) + 2H2SO4(aq) 2PbSO4 (s) + 2H2O (l) (1poin) (iii) jadi Notasi selnya adalah Pb PbSO4 PbO2 PbSO4 ( 1 poin) b. E.m.f. standar sel dapat dihitung dengan persamaan. G = -nFE (1 poin) E = -64,84 k]-(2 moI)(96,5 Kj moI-1 V-1) = 0,336 V (4 poin) 5. Penyelesaian : a. Gf = 0. G = ni0poduk - n]cuktun]0 (2 poin) G = [ 1 mol (-773,6 kj/mol) + 6 mol (-228 kj/mol)] - [ 1 mol (-2222 kj/mol)] = 80 kj (3 poin) b. G = - RT ln Kp ( 2 poin) 80000 j/mol = -(8,314 j mol-1 K-1) (298 K) ln Kp (1 poin) ln Kp = 80000 ] moI-1-(8,314 j moI-1 K-1) (298 K) (1 poin) ln Kp = -32 (1 poin) HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 210 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA Kp = e-32 (1 poin) Kp = 1,3 x 10-14 (1 poin) PETUNJUK SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 2011/2012 Petunjuk : 1. Isilah Biodata anda dengan lengkap (di lembar jawaban) Tulis dengan huruf Cetak dan jangan disingkat ! 2. Soal teori ini terdiri dari dua bagian: a. 20 soal pilihan ganda ( 80 poin) Benar : +4 Salah : -1 Tidak di jawab : 0 b. 5 Nomor soal essay ( 88 poin) Total jumlah poin = 164 poin = 100% 3. Waktu yang disediakan : 120 menit. 4. Semua jawaban harus ditulis di lembar jawaban yang tersedia 5. Diperkenankan menggunakan kalkulator, 6. Diberikan Tabel Periodik Unsur. 7. Anda dapat bekerja bila sudah ada tanda mulai dari pengawas. 8. Anda harus segera berhenti bekerja bila ada tanda berhenti dari pengawas. HMPK KUMPULAN SOAL SOAL CHEMIST FUN DAYS III 211 SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 9. Letakkan jawaban anda di meja dan segera meninggalkan ruangan. 10. Bulatkan hingga dua angka dibelakang koma.