8. SOAL FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 2011.pdf

HMPKHMPKHMPKHMPK KUMPULAN SOAL – SOAL CHEMIST FUNDAYS III

212 FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA

SOAL FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 2011/2012

1. Diantara ion kompleks berikut :

Cu(H2O)42+ ; Cu(NH3)4

2+ ; CuCl42- ; Zn(NH3)4

2+ ; Fe(CN)63- ; Fe(CN)6

4-

a. yang berwarna biru adalah….

b. yang tidak berwarna adalah…

c. yang berwarna hijau adalah…

d. yang berwarna kuning adalah…

2. Bila Magnesium dibakar di udara akan menghasilkan nyala yang menyilaukan

dan abu yang berwarna putih. Abu hasil pembakaran tadi dengan sedikit air

menghasilkan gas dengan berbau rangsang yang dapat mengubah warna lakmus

merah basah menjadi biru. Selanjutnya bila ditambah air lebih banyak, maka

diperoleh larutan yang dengan fenolftalein memberi warna merah.

a. Zat apakah yang terbentuk pada pembakaran magnesium di udara?Tulis

persamaan reaksi pembakaran magnesium di udara?

b. Zat apakah yang terdapat dalam larutan setelah abu hasil pembakaran

magnesium di beri air cukup?Tulis persamaan reaksi pembentukkan zat itu!

c. Gas apakah yang terbentuk pada waktu abu hasil pembakaran magnesium di

beri sedikit air!

3. Ion kompleks [Co(NH3)6]3+ dan Ion kompleks [CoF6]

3-

a. Tuliskan hibridisasi kedua ion kompleks tersebut!

FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA

2011/20122011/20122011/20122011/2012 F F



b. Apa bentuk geometri molekul kedua ion kompleks tersebut!

c. Bagaimana sifat kemagnetan dari kedua ion kompleks tersebut!

4. Senyawa N2O merupakan gas tak berwarna berbau khas yang dapat merangsang

syaraf penyebab tertawa dan dikenal sebagai gas gelak. Senyawa N2O dibuat

dengan memanaskan ammonium nitrat pada suhu sekitar 1700C. Reaksinya

sebagai berikut :

NH4NO3 (s) N2O(g) + 2H2O(g)

a. Prediksikan (tanpa melihat tabel) apakah perubahan entalpi sistem atom dan

molekul yang bereaksi positif atau negatif dalam proses ini.

b. Pada suhu dimana reaksi berlangsung spontan prediksi apakah perubahan

entalpi dari lingkungan positif atau negatif

c. Berdasarkan data pada tabel, hitunglah ∆H0 dan ∆S0 untuk reaksi tersebut.

d. Pada temperatur berapakah ∆G0 = 0 untuk reaksi ini tercapai.

Data termodinamika pada 250C dan 1 atm

Molekul ∆H0f (kJ mol-1) S0 (JK-1mol-1) ∆G0

f (kJ mol-1)

NH4NO3 (s) -365,56 151,08 -184,02

N2O(g) 82,05 219,74 104,18

H2O(g) -241,82 188,72 -228,59

5. Senyawa A dapat diperoleh dengan cara hidrasi gas etilena dengan bantuan

katalis asam posfat. Senyawa A dapat bereaksi dengan pereaksi posforus

pentaklorida membentuk senyawa B yang ketika diuji dengan kertas lakmus biru



menjadi merah. Jika dipanaskan dengan asam sulfat pekat senyawa A mengalami

dehidrasi. Pada suhu 1400C akan terbentuk senyawa C dan pada suhu 1800C

akan terbentuk senyawa D. Tentukan rumus struktur A ; B; C dan D dan beri

nama berdasarkan aturan IUPAC.

6. Korosi pada besi dapat dicegah atau setidaknya dapat diminimalkan prosesnya

dengan cara mengisolasi besi dari oksigen dan air. Salah satu caranya adalah

dengan perlindungan katodik (cathodic protection), yaitu dengan menghubungkan

logam yang dilindungi (dalam hal ini besi) dengan logam kedua yang lebih

mudah teroksidasi seperti magnesium. Logam magnesium akan teroksidasi

terlebih dahulu dan menjadi korban dengan terkorosi lebih dulu. Berikut reaksi

korosi magnesium dengan proses elektrokimia (E0 pada 250C, 1 atm) :

Mg2+(aq) + 2e- Mg(s) E0 = -2,356 V

O2(g) + 4H+ + 4e- 2H2O(l ) E0 = 1,23 V

Oksigen adalah oksidator yang potensial di alam, terutama bila air di

sekelilingnya bersifat asam. Di udara terbuka tekanan parsial O2 adalah 0,2 atm

dan uap airnya jenuh dengan gas CO2. Gas CO2 yang terlarut membentuk asam

karbonat, H2CO3 yang menghasilkan ion H+ dengan konsentrasi 2,0 x 10-6M

a. Berdasarkan persamaan Nerst, hitunglah potensial reduksi (E) dari gas O2 di

kondisi udara yang jenuh dengan CO2.

b. Untuk reaksi korosi :

2Mg(s) + O2(g) + 4H+(aq) 2Mg2+

(aq) + 2H2O(l)

(i) Hitung potensial standar (Esel) sel elektrokimia yang mewakili reaksi

korosi tersebut.



(ii) Hitunglah potensial (Esel) sel elektrokimia yang mewakili reaksi korosi

tersebut untuk kondisi gas O2 di udara yang jenuh dengan CO2 dan

magnesium dalam keadaan standar.

Untuk reaksi : Mg(OH)2(s) + 2e- Mg(s) + 2OH-(aq) E

0 = -0,88 V

Dengan menggunakan informasi reaksi ini dan nilai-nilai potensial di atas

maka :

c. Hitunglah nilai Ksp Mg(OH)2

7. Berikut ini adalah reaksi antara Magnesium (Mg) dengan asam nitrat (HNO3)

3Mg(s) + 8HNO3(aq) 2NO(g) + 3Mg(NO3)2(aq) + 4H2O(l)

Pertanyaan :

a. Apa jenis reaksi yang terjadi dan tulislah reaksi di atas dalam bentuk setengah

reaksi dan reaksi totalnya dalam bentuk ion?

b. Hitunglah berapa gram berat Mg yang dibutuhkan untuk menghasilkan 0,05

mol gas NO!

c. Mengenai gas NO yang terbentuk

i. Apa jenis ikatan kimia pada molekul gas NO

ii. Tulislah struktur lewis dari gas NO

iii. Bagaimana sifat magnit gas NO, mengapa demikian

Berikut ini mengenai logam Mg dan ion Mg2+ dalam larutan (no.atom Mg =

12)

d. Tulislah konfigurasi electron ion Mg2+ dan bagaimana sifat magnetnya.



e. Larutan Mg2+ bila ditambahkan larutan amoniak (NH)3 berlebih akan

membentuk larutan yang berwarna.

i. Tuliskan reaksi yang terjadi

ii. Apa jenis ikatan yang terbentuk antara ion Mg2+ dengan molekul (NH)3

pada senyawa berwarna tersebut.

8. Pembentukkan NO dapat berlangsung dari reaksi berikut :

2NO2F(g) 2NO2(g) + F2(g)

Ketetapan laju reaksi, k=2,6,10-8 Lmol-1S-1 pada 300K dan 4,9,10-4 Lmol-1S-1 pada 400K. Jika ketetapan gas R=8,314 Jmol-1K-1, hitunglah :

a. Energi aktivasi pembentukkan NO dari reaksi diatas

NO dapat bereaksi dengan oksigen dari reaksi berikut:

2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)

Mekanisme reaksi di atas adalah sebagai berikut :

NO(g) + O2(g) K

1 NO3(g) cepat

K-1

NO3(g) + NO(g) K

2 2NO2(g) lambat

b. Carilah laju reaksi diatas melalui mekanisme tersebut

9. Kadar larutan NaIO3 akan ditentukan sebagai berikut :

Sebanyak 10 ml larutan itu dicampur dengan 5 ml larutan H2SO4 2M kemudian

diberi 10 ml larutan KI 0,5 M (berlebih). Setelah diberi 4-5 tetes larutan amilum,

larutan ditetesi dengan larutan Na2S2O3 0,2 M.

a. Apa guna H2SO4?

b. Mengapa larutan KI 0,5 M ditambahkan secara berlebihan?



c. Bagaimanakah perubahan warna yang terjadi?

d. Tuliskan persamaan reaksi redoks pada titik ekivalen!

e. Bila volume larutan Na2S2O3 yang digunakan = 15 ml, tentukanlah kadar

larutan NaIO3 itu!

KUNCI JAWABAN SOAL FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 2011/2012

1. a. yang berwarna biru adalah Cu(NH3)4

2+ ; Cu(H2O)42+ ; CuCl4

2-

Penjelasan :

• Cu(NH3)42+

muatan ion kompleks = jumlah ion pusat + jumlah ion ligan (1)

+ 2 = Cu + (0 x 4)

+ 2 = Cu

warna bilangan oksidasi Cu2+ adalah biru (1)

Skor : 2

• Cu(H2O)42+

muatan ion kompleks = jumlah ion pusat + jumlah ion ligan(1)

+2 = Cu + (0 x 4)

+ 2 = Cu

warna bilangan oksidasi Cu2+ adalah biru(1)

Skor : 2

• CuCl42-


-2 = Cu + (-1x 4)

-2 = Cu + (-4)



-2 + 4= Cu

+2 = Cu

warna bilangan oksidasi Cu2+ adalah biru(1)

Skor : 2

b. yang tidak berwarna adalah Zn(NH3)42+

• Zn(NH3)42+


+2 = Zn + (0 x 4)

+2 = Zn + 0

+2 = Zn

+2 = Zn

warna bilangan oksidasi Zn2+ adalah tidak berwarna(1)

Skor : 2

c. yang berwarna hijau adalah Fe(CN)64-


-4 = Fe + (-1 x 6)

-4 = Fe + (-6)

-4+ 6 = Fe

+2 = Fe

warna bilangan oksidasi Fe2+ adalah hijau(1)

Skor : 2

d. yang berwarna kuning adalah Fe(CN)63-


-3 = Fe + (-1 x 6)



-3 = Fe + (-6)

-3+ 6 = Fe

+3 = Fe

warna bilangan oksidasi Fe3+ adalah kuning(1)

Skor : 2

Skor Total : 12

2.

a. Persamaan reaksi :

4Mg(s) + �

��(�) + N2(g) MgO(s) + Mg3N2(s) (1)

Zat yang terbentuk adalah MgO dan Mg3N2

b. Persamaan reaksi :

Mg3N2(s) + 6H2O(l) 3Mg(OH)2(s) + 2NH3(g) (1)

Zat yang terdapat dalam larutan adalah Mg(OH)2

c. Menurut persamaan rekasi b, diketahui bahwa gas yang terbentuk adalah gas

NH3 (1)

Skor Total : 3

3. Konfigurasi electron atom Co3+ pada tingkat dasar adalah sebagai berikut :

Co(NA = 27) : (Ar) 3d 4s 4p 4d

Co 3+ : (Ar) 3d 4s 4p 4d

a. Hibridisasi [Co(NH3)6]3+ (2)



Co 3+ : (Ar) 3d 4s 4p 4d

[Co(NH3)6]3+ : (Ar) 3d d2sp3 4d

Hibridisasi [CoF6]3-(2)

[CoF6]3- : 3d 3d6 sp3d2 4d

Skor : 4

b. Bentuk Geometri molekul [Co(NH3)6]3+ adalah d2sp3 (octahedron) (1)

Bentuk Geometri molekul [CoF6]3- adalah sp3d2 (octahedron) (1)

Skor : 2

c. ion kompleks [Co(NH3)6]3+ bersifat diamagnetic (2)

ion kompleks [CoF6]3- bersifat paramagnetic (2)

Skor : 4

Skor Total: 10

4. a. Negatif (1)

b. Karena reaksi dapat berjalan spontan walaupun mempunyai perubahan entropi

negative maka reaksi tersebut pastilah reaski eksoterm sehingga perubahan

entropi lingkungan bernilai positif(1)

c. ∆H = ∆H produk - ∆Hreaktan

= {(∆H0f N2O(g) + ∆H0

f H2O(g)) – (∆H0f NH4NO3 (s))} (1)

= {(82,05 +2 (-241,82)) - ( -365,56)} (1)

= {-401,59+365,56)}



= -36,03 kJ mol-1(1)

Skor : 3

∆S = S produk – Sreaktan

= {( S0 N2O(g) + S0 H2O(g)) – (S0 NH4NO3 (s))} (1)

= {(219,74 + 2(188,72 )-( 151,08)} (1)

= 446,1 JK-1mol-(1)

Skor : 3

d. Syarat ∆G0 = 0 adalah sistem harus dalam keadaan setimbang, sehingga :

∆S = ∆H/T (1)

T = ∆H/∆S (1)

T = -36,03 kJ mol-1/446,1 JK-1mol-(1)

T = -36030 J mol-1/446,1 JK-1mol-

T = 80,77 K (1)

Skor : 4

Skor Total : 12



5.

Skor Total : 12

6. Potensial sel dapat dihitung dengan persamaan Nerst :

a. E sel = E0sel - �,��

��

�

�� (2)

E sel = 1,23 - �,��

��

�

��,�� ,� (1)

E sel = 0,882 V (1)

Skor : 4

b. i. E sel = E red- E oks = 1,23 –(-2,356) = 3,59V (2)

ii. E sel = 0,882 –(- 2,356) = 3,238 V (2)

Skor : 4

c. Mg(s) Mg2+(aq) + 2e- E0 = 2,356 V (1)

Mg(OH)2(s) + 2e- Mg(s) + 2OH-(aq) E

0 = -0,88 V (1)

Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH-

(aq) E0 = 1,476 V (1)

CH2 CH2(g) + H2O (l) H3PO

4 CH3 CH2OH(l) (3)

Etanol (A)

CH3 CH2OH(l) + PCl5 CH3 CH2Cl + POCl3 + HCl (3)

Asam Klorida (B)

CH3 CH2OH(l) ) H2SO4 (1800) CH2 CH2 + H2O (3)

Etena (D)

2CH3 CH2OH(l) ) H2SO (1400) CH3 CH2 O CH3 CH2 + H2O (3)

Etoksi etana(C)



nFE = RT ln K (2)

ln Ksp = ��

� =

�("��)(�,�#" )$,%��(�$) =114,98 (1)

Ksp = 8,6 x 1049(1)

Skor : 7

Skor Total : 15

7. a. Reaksi redoks

Reduksi : NO3- + 4H+ + 3e- NO + 2 H2O x2 (3)

Oksidasi : Mg Mg2+ + 2e- x3 (1)

Total : 3 Mg + 2NO3- + 8 H+ 3 Mg2+ + 2NO + 4 H2O (1)

Skor : 5

b. Gas NO

mol NO = &'((' )*

+,)* (1)

0,05= &'((' )*

(��-�")

massa NO = 1,5 gram

./00/ 1� = %2, +��+,)* 3 ./00/ 4� (1)

./00/ 1� = 3324,3160 3 1,5

massa Mg = 1,823 gram (1)

Skor : 3

c. i. Ikatan kovalen (penggunaan pasangan electron bersama) (1)

ii. N O (1)

iii. paramagnetik, karena memiliki elektron tidak berpasangan (1)



Skor : 3

d. Konfigurasi elektron Mg : 1S2 2S2 2P6 3S2 (1)

Mg2+ : 1S2 2S2 2P6; diamagnetic (1)

Skor : 2

e. i. Mg2+ + NH3 Mg(NH3)62+ (2)

ii. Ikatan kovalen koordinasi (1)

Skor : 3

Skor Total :16

8. a. Persamaan Arheniuss:

ln >�>?

= @�'� A �

�− �

?C (2)

ln �,".��E �,,�� = @�'

$,%�� A �%�� − �

��C (1)

Ea = 98,21kJ/mol (1)

Skor : 4

b. Dari mekanisme diatas reaksi yang menentukan kecepatan reaksi adalah reaksi yang berlangsung lambat, yaitu reaksi ke dua maka :

F�)*��FG = 2H� �4�%��4�� (3)

Reaksi kesetimbangan pada reaksi 1 memberikan informasi bahwa

I� = J?J�?

= �)*K��)*��*�� (1)

�4�%� = H� = �4�� (1)

Sehingga didapatkan persamaan laju:

F�)*��FG = 2H� H��4��4��= 2H� H� �4�� (3)

Skor : 8



Skor Total : 12

9. a. H2SO4 digunakan untuk membuat suasana larutan menjadi asam (1)

b.KI ditambahkan berlebihan sebab : (3)

-Tidak mungkin menambahkannya dalam jumlah yang pas karena jumlah NaIO3 belum diketahui (titik akhir titrasi belum tercapai)

- Kelebihan KI perlu untuk melarutkan I2 yang terbentuk

c. Perubahan warna adalah dari biru menjadi tidak berwarna (2)

d. Reaksi :

Pada penambahan larutan KI

2I-(aq) I2(aq)+ 2e- (x5) (1)

2IO3-(aq) + 12H+

(aq)+10e I2(aq)+ 6H2O(l) (1)

10I-(aq) + 2IO3-(aq) + 12H+ 6I2(aq) + 6H2O(l) (1)

Reaksi rumusnya : 10KI(aq) + 2NaIO3(aq) + 6H2SO4 6I2(aq) + 6H2O(l) + 5K2SO4 + Na2SO4 (2)

Pada penambahan Na2S2O3 :

I2(aq)+ 2e- 2I-(aq) (1)

2S2O32-

(aq) S4O62-

(aq) +2e (1)

I2(aq)+ 2S2O32-

(aq) 2I-(aq) + S4O62-

(aq) (1)

I2(aq)+ 2NaS2O3(aq) 2NaI(aq) + Na2S4O6(aq) (2)

Skor : 10

e. 15 ml NaS2O3 0,2 M = 15 x 0,2 mmol = 3 mmol (1) 3mmol NaS2O3 1,5 mmol I2 0,5 mmol NaIO3 (3)

Dalam 10 ml larutan terdapat o,5 mmol NaIO3 (1)

M= �L = �,M?�&&�N

&N = 0,05 &&�NNOGP, (2)



Skor : 6

Skor Total : 22

LAMPIRAN SOAL FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 2011/2012

TETAPAN DAN RUMUS BERGUNA

Energy Gibbs pada temperatur konstan

∆R=∆S − T∆U

Persamaan Nerst

E= E0 - �,��

� log X

Persamaan Arrhenius

�Y I�I�

= −Z/[ \ 1

T�− 1

T�]

Tetapan Avogadro

NA = 6,022.1023 partikel mol-1

Tetapan Gas Universal, R R = 8,314JK-1mol-1 = 8,314.!07erg.Mol-1. K-1

=1,987cal. mol-1 K-1 =0,082054L.atm. mol-1 K-1

Tekanan gas 1 atmosfir=760mmHg=760Torr

Tekanan gas Ideal PV=nRT

Energi Gibbs untuk fasa terkondensasi pada takanan p

G= pV + const



Hubungan antara tetapan kesetimbangan dan energy Gibbs

∆R�=−[T�YI

Isoterm reaksi kimia ∆R = ∆R� + [T�YX

Tekanan Osmosa pada larutan

P=cRT

Faraday 1F=96450C/mol e-1

Muatan elektron 1,6022.10-19 C

8. SOAL FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 2011.pdf

Documents

Transcript of 8. SOAL FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA 2011.pdf