1

Pretes Kimia SMA 8 Jakarta

Level Provinsi

120 menit (boleh menggunakan kalkulator)

1. Suatu batuan di daerah pantai mengandung CaCO3 dan MgCO3 serta pengotor

yang inert sedang diteliti oleh seorang analit dengan metode gravimetri.

Sebanyak 2 g batuan dilarutkan dalam HCl lalu disaring. Filtrat kemudian

disaring dan diendapkan dengan menggunakan Na2CO3 berlebih. Endapan lalu

dikeringkan dan diperoleh berat keringnya seberat 1,8 g. Jika endapan kering

tersebut dipanaskan maka diperoleh endapan seberat 0,87 g. Saat pemanasan

tersebut dilepaskan gas yang dapat mengeruhkan air kapur

a. Tuliskan reaksi pelarutan dan pemanasan tersebut

b. Tentukan berapa kadar CaCO3 dan MgCO3

c. Berapa banyak HCl 0,8 M yang minimum dibutuhkan untuk melarutkan

sempurna dengan 2 gram batuan tersebut.

d. Sampel lain hanya terdiri atas Na2CO3 dan NaHCO3 seberat 2 g. Saat

dilarutkan ke air dan diencerkan menjadi 100 mL, pH larutan menjadi 7,2.

Jika diketahui pKa1 dan pK2 H2CO3 masing-masing 6,4 dan 10, tentukan

persen berat Na2CO3 dalam sampel tersebut.

2. Baterai timbal asam (aki) sering digunakan di kendaraan sebagai sumber listrik.

Pada prinsipnya, baterai ini dibuat berdasarkan reaksi berikut

Pb (s) + PbO2 (s) + H2SO4 (aq) PbSO4 (s) (belum setara)

Diketahui E0 PbSO4|Pb = -0,37 dan E0 PbO2|PbSO4 = 1,64

a. setarakan reaksi di atas dengan metode setengah reaksi

b. Tentukan potensial sel standar aki

c. Berapa penambahan berat di katoda jika aki tersebut mengalirkan arus konstan

selama 5 jam sebesar 2 A.

d. Jika setelah lima jam tersebut konsentrasi asam sulfat sebesar 0,5 M. Tentukan

potensial aki tersebut

e. Berapa tekanan osmosis larutan H2SO4 0,5 M tersebut.

2

3. Gas NO2 merupakan salah satu gas yang yang menyebabkan hujan asam. Peristiwa ini

terjadi jika gas NO2 bereaksi dengan air hujan menghasilkan asam nitrat dan asam nitrit

a. tulis reaksi setara proses terjadinya hujan asam tersebut

b. gambarkan struktur lewis dan bentuk molekul dari asam nitrat dan asam nitrik serta

jelaskan mengapa asam nitrat lebih asam dibandingkan asam nitrit

Gas NO2 juga dapat mengalami dimerisasi menghasilkan gas N2O4 yang bersifat

diamagnetik sedangkan gas NO2 sendiri bersifat paramagnetik

c. gambarkan struktur lewis NO2 dan N2O4

d. Jelaskan mengapa NO2 paramagnetik sedangkan N2O4 diamagnetik

Campuran gas NO2 dan N2O4 dengan berat total 1,2 g dimasukkan ke dalam tabung

bervolum 1 L. Jika tekanan udara diukur pada suhu kamar ternyata tekanannya sebesar

0,488 atm sedangkan jika diukur pada suhu 1000C tekanan gasnya menjadi 0,450 atm

e. tentukan tetapan kesetimbangan dimerisasi NO2 menjadi N2O4 pada suhu kamar

dan suhu 1000C

f. Tentukan ΔH dimerisasi NO2

4. Dekomposisi nitroetana pada suhu 800 K

CH3CH2NO2 (g) C2H2 (g) + HNO2 (g) + H2 (g)

Memilki tetapan laju 3 x 10-4 s-1. sampel nitroetana dipanaskan pada suhu 800K dan mula-

mula bertekanan 3 atm.

a. berapa orde reaksi dekomposisi tersebut

b. Berapa tekanan parsial nitroetana setelah 4 jam

c. Berapa tekanan totalnya seteelah 4 jam

Jika suhu reaksi dinaikkan menjadi 820 K ternyata laju reaksinya menjadi 2x sebelumnya

d. tentukan besar energi aktivasinya

e. Perkirakan waktu perbandingan waktu paruh reaksi di atas pada suhu 800 K terhadap

suhu kamar

5. Salah satu reaksi yang berguna dalam kimia organik adalah reksi wittig. Pada reaksi ini

alkil halida dan karbonil diubah menjadi alkena. Pertama alkil halida (R-CH-X)

direaksikan dengan PPh3 menghasilkan R-CH-PPh3. produk antara tersebut direaksikan

dengan basa kuat (Li-But) menghasilkan R-C-PPh3 yang apabila bereaksi dengan karbonil

(C=O) menghasilkan betina dengan struktur sebagai berikut

O PPh3

R4

R3R1

R2

3

Betina kemudian berubah menjadi alkena yaitu

Dengan mekanisme di atas, jawablah pertanyaan berikut

a. tulis tahapan reaksi jika alkil halida yang digunakan adalah 2-kloropropana dan karbonil

yang digunakan adalah sikloheksanon

b. Tuliskan juga tahapan reaksi jika digunakan 1-bromosikloheksana dan aseton

c. Sarankan bagaimana reaksi untuk mensintesis senyawa berikut dari suatu alkil halida dan

karbonil

d. Tuliskan reaksi yang terjadi jika senyawa soal no c di atas diozonolisis reduktif dan

ozonilisis oksidatif

6. Lengkapi reaksi berikut

R4

R3R1

R2

+ PPh3O

CH3

O

Cl2/Fe

1.O3

2. Zn/OH-

N+

O-

O

Sn/HCl

CH3

CH3

CH3

I

H2O KMnO4

CH2 H+/H2O H2SO4

Δ

4

DATA FISIK DAN PERSAMAAN-PERSAMAAN PENTING

• Kw air pada 250 C = 1x 10-14

• R ( tetapan gas) = 0,08205 L atm/mol K

= 8,314 J/mol K • NA (bilangan Avogadro) = 6,022 x 1023

• Volume molar gas ideal saat STP = 22,4 M-1

• Kondisi standar /kamar : P = 1 atm = 1,01 x 105 Pa

T = 250C = 298 K • Kondisi STP : P = 1 atm = 1,01 x 105 Pa

T = 00C = 273 K

• Kb air = 0,52

• Kf air = 1,86

• Densitas air murni = 1 g/mL • F (bilangan faraday) = 96500 C/mol e-

• Persamaan gas ideal PV = nRT

• Luas Permukaan tabung L = 2πr (r + t) ; r = jari-jari dan t = tinggi

tabung

• Volum V = Luas x tinggi

• Massa m = ρ x V

Ar Pb = 208, N = 14, O = 16, H = 1, Ca = 40, Mg = 24, Na = 23, S = 32,

5

Kunci Jawaban

Soal 1 a. CaCO3 (s) + 2HCl (aq) CaCl2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g)

MgCO3 (s) + 2HCl (aq) MgCl2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g) CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g) MgCO3 (s) MgO (s) + CO2 (g)

b. Massa CaCO3 = x dan massa MgCO3 = y

x + y = 1,8 dan m CaO + m MgO = 0,87 87,08440

10056

=+ yx

eliminasi x = 0,15 g dan y = 1,65 g

%5,7%100215,0%

%5,82%100265,1%

3

3

=×=

=×=

CaCO

MgCO

c. Mol CaCO3 = 0,15/100 = 0,0015 dan mol MgCO3 = 1,65 / 84 = 0,0196 Mol HCl = 2(0,0015 + 0,0196) = 0,042 V HCl = 0,042 / 0,8 = 0,053 L

d. Massa NaHCO3 = x dan massa Na2CO3 = y

2

3,6101032

382,7

=+

=→= −−

yx

xyCOnNa

nNaHCO

Eliminasi y = 0,27 g % Na2CO3 = 13,5%

Soal 2 a. Anoda : PbO2 (s) + 2 H2SO4 (aq) + 2e PbSO4 (s)+ SO4

2- (aq) + 2H2O (aq) Katoda : Pb (s) + H2SO4 (aq) PbSO4 (s) + 2 H+ (aq) + 2e Total : PbO2 (s) + Pb (s) + 2 H2SO4 (aq) 2 PbSO4 (s) + H2O (l)

b. 1,64 – (-0,37) = 2,01 V

c. gm

nPbOnPbSO

ne

24375,0)240304(375,075,05,0

75,096500

360002

24

=×−=Δ=×==

=×

=

d. ( )

98,1)5,0(5,0

1log2

0592,001,2 2 =−=selE

e. atmMRTi 65,363298082,05,0 =×××==π

Soal 3 a. 2 NO2 (g) + H2O (l) HNO3 (aq) + HNO2 (aq) b. Struktur lewis dan molekul

Struktur molekulnya N

O

OHO

N

O-

O

O

6

Struktur molekulnya OH N O

HNO3 lebih asam karena pada HNO3 gugus penarik elektron (O) lebih banyak c. Struktur lewisnya

NO

O

N N

O

O

O

O

d. Karena pada NO2 ada elektron yang tidak berpasangan sedangkan apada N2O4 semuanya berpasangan

e. Dengan metode fraksi mol

22

42

42424242

2222

424222

422

][][

][

][

1

NOONK

Vn

ONnXn

Vn

NOnXn

Mrtotmn

MrXMrXPV

mRTMrtot

XX

ONtotONON

NOtotNONO

tot

ONONNONO

ONNO

=

=→=

=→=

=

+==

=+

Jika data P, V,Mr NO2, Mr N2O4 serta T dimasukkan maka diperoleh T1 = 298 K K1 = 0,61 T2 = 373 K K2 = 14,6

f. molkJHH /1,39)3731

2981(

314,86,1461,0ln =Δ→−

Δ−=

Soal 4 a. Orde 1 b. atmeePP xxkt

NE 34,03 36001030

4

===−−−

c. atmPPPP NENEtot 32,8)(3 0 =−+=

d. molkJEaEaxx /189)

8201

8001(

314,8106103ln 4

4

=→−−

=−

−

e. 20

)800(2/1

)298(2/1

)298(

)800(

)800(2/1

)298(2/12/1

102,6

)2981

8001(

314,8189000lnln2ln

xtt

kk

tt

kt

K

K

K

K

K

K

=

−−

==→=

N OOH

7

Soal 5 a. Tahapan Reaksinya

CH3 CH3

Cl PPh3

CH3 CH3

Ph3PLi-But

CH3

C-

CH3

Ph3P

O

PPh3

OCH3

CH3

CH3CH3

+ O PPh3

b. Tahapan Reaksinya

PPh3 Li-ButCH3

CH3

+ O PPh3

Br Ph3P

C-

Ph3PPPh3

CH3

CH3O

CH3 CH3

O

c. Reaksi sintesisnya

PPh3 Li-But+ O PPh3

Cl Ph3P

C-

Ph3P

O

O

PPh3

d. Menghasilkan produk

OO

Soal 6

8

CH3

O

Cl2/Fe

1.O3

2. Zn/OH-

N+

O-

O

Sn/HCl

CH3

CH3

CH3

I

H2O KMnO4

CH2 H+/H2O H2SO4

Δ

CH3

O

Cl

OO

H H

HNO3/H2SO4

NH2

CH3

CH3

CH3

OH

tidak ada reaksi

CH3

OH

CH3