Soal Chemical Exploration 2013_Babak Perempat Final.pdf

Chemical Exploration

Pra Olimpiade Kimia Tim Olimpiade Kimia Babak II: Perempat Final Babak II: Semi Final

2013

1

PRA OLIMPIADE KIMIA BABAK II: PEREMPAT FINAL

&

TIM OLIMPIADE KIMIA BABAK II: SEMI FINAL

OLIMPIADE SAINS SISWA PEKANBARU, 19 MARET 2013

Ujian Tertulis

Waktu 2 Jam

Chemical Exploration Himpunan Mahasiswa Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Riau 2013



2013

2


Petunjuk :

1. Isilah Biodata anda dengan lengkap (di lembar Jawaban) Tulis dengan huruf cetak dan jangan disingkat !

2. Soal Teori ini terdiri dari 2 bagian.

A. 10 Soal Pilihan Ganda (100 poin)

B. 5 Soal Essay (80 poin)

3. Bobot penilaian sebagai berikut :

A. Soal Pilihan Ganda

a. Jawaban Benar = +10

b. Jawaban Salah = -3

c. Tidak Menjawab = 0

B. Soal Essay

Tergantung bobot nilai yang telah ditentukan pada soal.

Tidak ada pengurangan nilai pada soal Essay.

4. Waktu yang disediakan 2 jam.

5. Semua jawaban harus ditulis di lembar jawaban yang tersedia

6. Diperkenankan menggunakan kalkulator.

7. Diberikan Tabel periodik Unsur.

8. Anda dapat mulai bekerja bila sudah ada tanda mulai dari pengawas.

9. Anda harus segera berhenti bekerja bila ada tanda berhenti

dari Pengawas.

10. Letakkan jawaban anda di meja sebelah kanan dan segera

meninggalkan ruangan.

11. Anda dapat membawa pulang soal ujian.



2013

3

Tetapan dan Rumus Berguna

Tetapan Avogadro NA = 6.022∙1023 mol–1

Tetapan gas universal, R

R= 8,314 J.K-1.mol-1= 8,314 x107 erg. Mol-1.K-1

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

Tekanan gas 1 atmosfir =760 mmHg =760 torr

Persamaan gas Ideal PV= nRT

Persamaan Arrhenius Aexp

Ek A

RT

atau, k = A.e

-Ea/RT

Energi Gibbs untuk fasa terkondensasi pada tekanan p

G = pV + const

Hubungan antara tetapan kesetimbangan dan energi Gibbs

Go = -RT ln K

Energi Gibbs pada temperature konstan G H T S

Isotherm reaksi kimia G = G + RT∙ln Q

Tekanan Osmosa pada larutan p =c RT

Persamaan Nerst pada 298K, Qn

EE o log,05920



2013

4



2013

5

Bagian A. Soal Pilihan Ganda

1. Penurunan jumlah ozon (O3) di stratosfer telah menjadi perhatian para ilmuwan pada

tahun-tahun belakangan ini. Para ilmuwan yakin bahwa ozon dapat bereaksi dengan

nitrogen oksida (NO) yang dilepaskan dari pesawat jet. Reaksinya adalah:

O3 + NO → O2 + NO2

Jika 0,740 g O3 bereaksi dengan 0,670 g NO, berapa gram NO2 yang akan

terbentuk?

A. 0,070 g D. 1,027 g

B. 0,670 g E. 1,410 g

C. 0,709 g

2. Asam asetat (CH3COOH) merupakan bahan baku utama cuka. Sebanyak 50,0 mL

sampel cuka komersial dititrasi dengan larutan NaOH 1,00 M. Berapa konsentrasi

asam asetat yang terdapat dalam cuka jika 5,75 mL basa dibutuhkan untuk titrasi?

A. 0,011 M D. 1,150 M

B. 0,115 M E. 8,696 M

C. 0,869 M

3. Natrium azida (NaN3) digunakan sebagai bahan pengisi kantong udara di beberapa

mobil. Benturan yang disebabkan oleh suatu tumbukan memicu penguraian NaN3

sebagai berikut:

2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g)

Gas nitrogen yang dihasilkan segera mengisi kantong yang terletak antara

pengemudi dan kaca depan. Hitunglah volume N2 yang dihasilkan pada suhu 80oC

dan tekanan 823 mmHg dari hasil penguraian 60,0 g NaN3.

A. 0,01 L D. 18,46 L

B. 0,04 L E. 36,92 L

C. 8,37 L

4. Pentaboran-9, B5H9 adalah cairan tidak berwarna dan sangat reaktif yang akan

menyala atau bahkan meledak ketika terpapar dengan oksigen. Reaksinya adalah

2B5H9(l) + 12O2(g) → 5B2O3(s) + 9H2O(l)

Pentaboran-9 dianggap sebagai bahan bakar roket yang potensial pada tahun 1950-

an karena zat ini akan menghasilkan sejumlah besar kalor yang banyak per

gramnya. Tetapi, padatan B2O3 yang terbentuk dari pembakaran B5H9 bersifat



2013

6

menggerus yang akan cepat merusak mulut roket dan karena itu gagasan ini

ditinggalkan. Hitunglah kalor dalam kilo joule yang dibebaskan oleh setiap gram

senyawa itu ketika bereaksi dengan oksigen. (∆Hfo B5H9 = 73,2 kJ/mol, ∆Hf

o B2O3 = -

1263,6 kJ/mol, ∆Hfo H2O = -285,8 kJ/mol)

A. -9036,6 kJ/g D. -71,58 kJ/g

B. +9036,6 kJ/g E. +71,58 kJ/g

C. +4518,3 kJ/g

5. Etilena glikol, CH2(OH)CH2(OH) ialah anti beku yang lazim digunakan untuk mobil.

Zat ini larut dalam air dan tidak mudah menguap (titik didih 197oC). Hitung titik beku

larutan yang mengandung 651 g zat ini dalam 2505 g air. Massa molar etilena glikol

ialah 62,01 g.

A. -7,79oC D. 4,19oC

B. -2,20oC E. 7,79oC

C. 2,20oC

6. Penguraian etana (C2H6) menjadi radikal metil termasuk reaksi orde pertama dengan

konstanta laju 5,36 x 10-4 detik-1 pada 700oC.

C2H6(g) → 2CH3(g)

Hitunglah waktu paruh reaksi ini dalam menit.

A. 10,8 menit D. 43,0 menit

B. 21,5 menit E. 53,8 menit

C. 32,3 menit

7. Novokain yang digunakan sebagai anestetik lokal oleh dokter gigi, ialah basa lemah

(Kb = 8,91 x 10-6). Berapa perbandingan konsentrasi basa ini dibandingkan asamnya

dalam plasma darah (pH = 7,40) seorang pasien?

A. 0,280 D. 0,028

B. 0,140 E. 0,014

C. 0,042

8. Lapisan tipis terluar Bumi, yang disebut kerak Bumi, mengandung hanya 0,50 persen

massa total Bumi dan merupakan sumber hampir semua unsur (atmosfer bumi,

menyediakan unsur oksigen, nitrogen, dan sedikit gas lain). Silikon (Si) adalah unsur

kedua terbanyak di kerak Bumi (27,2 persen massa). Hitunglah massa silikon dalam



2013

7

kilogram yang terdapat pada kerak Bumi. (Massa Bumi adalah 5,9 x 1021 ton. 1 ton =

2000 pon; 1pon = 453,6 gram).

A. 8,02 x 1018 D. 7,28 x 1023

B. 7,28 x 1021 E. 1,60 x 1024

C. 1,60 x 1022

9. Kalkopirit (CuFeS2) adalah bijih tembaga yang utama. Hitunglah berapa kilogram Cu

yang ada dalam 3,71 x 103 kg kalkopirit.

A. 0,64 x 103 D. 2,56 x 103

B. 1,28 x 103 E. 10,71 x 103

C. 2,35 x 103

10. Titanium adalah logam yang kuat, ringan, dan tahan terhadap korosi, digunakan

dalam pembuatan roket, pesawat, mesin jet, dan jangka sepeda. Logam ini diperoleh

dari reaksi antara titanium (IV) klorida dengan magnesium cair pada suhu antara

950oC dan 1150oC.

TiCl4(g) + 2Mg(l) → Ti(s) + 2MgCl2(l)

Dalam suatu operasi industri 3,54 x 107 g TiCl4 direaksikan dengan 1,13 x 107 g Mg.

Hitunglah hasil teoritis dari Ti dalam gram.

A. 8,95 x 106 D. 1,11 x 106

B. 8,95 x 107 E. 1,11 x 107

C. 1,11 x 108



2013

8

Bagian B. Soal Essay

Jawablah dengan singkat dan jelas!

Soal 1. Rumus Empiris Senyawa (14 poin)

Suatu senyawa organik (A) teridiri dari karbon, hydrogen dan oksigen. Hasil analisis

elementer menunjukkan bahwa bila 4337 mg senyawa tersebut dibakar sempurna,

ternyata senyawa ini menghasilkan 1035 mg CO2 dan 342 mg H2O. Hitunglah persen

komposisi unsur dalam senyawa tersebut, dan tentukan rumus empiris senyawa (A).

Soal 2. Pembentukan gas H2 dari reaksi kalsiumhidrida dan Air. (18 poin)

Kalsium hidrida, CaH2 (42g/mol), bereaksi dengan air membentuk gas hydrogen, H2,

sesuai reaksi:

CaH2(s) + 2H2O(l) Ca(OH)2(aq) + 2H2(g).

Reaksi ini sering digunakan untuk mengisi pelampung penyelamat dan balon cuaca.

a. Tentukan berapa bilangan oksidasi H dalam CaH2 (1 poin)

b. Berapa gram CaH2 yang dibutuhkan untuk menghasilkan 10,0 L gas H2 pada

tekanan 740 torr pada 23° C? (1 atm=760 torr = 60 mmHg, R= 0.082) (8 poin)

c. Bila kedalam CaH2 tersebut ditambahkan 100 mL air untuk mereaksikan seluruh

CaH2 yang tersedia, tentukan apakah terbentuk endapan Ca(OH)2 bila larutan

yang diperoleh pH nya 12,4. (9 poin)

Diketahui Ksp Ca(OH)2 = 7,9 x 10-6

Soal 3. Koefisien Reaksi dan Larutan Elektrolit (12 poin)

Koefisien reaksi merupakan langkah penting untuk mengamati proses

berlangsungnya reaksi kimia berlangsung. Lengkapi koefisien reaksi-reaksi kimia

berikut:

a. Hg + HNO3 Hg2(NO3)2 + NO + H2O (1 poin)

b. CuS + HNO3 Cu(NO3)2 + NO + H2O + S (1 poin)

c. Au + NO3- + H+ + Cl- AuCl4

- + NO + H2O (1 poin)

Anda melarutkan 1 gram NaCl dalam campuran 90 mL larutan HCl pH=1 dan 10 mL

larutan 0,1 M HAsetat (Ka = 1,8 x 10-5).

d. Perkiranlah berapa pH campuran larutan tersebut. (2 poin)



2013

9

e. Berapa mL larutan NaOH 0,1 M yang dibutuhkan untuk menetralkan semua

kandungan asam dalam campuran larutan tersebut. Tuliskan reaksi yang

terjadi! (3 poin)

f. Setelah semua asam dinetralkan, bagaimana pH larutan tersebut ? Bersifat

asam, basa atau netral. Jelaskan jawaban anda! (3 poin)

Soal 4. Struktur dan Reaksi-reaksi Kimia (18 poin)

Tuliskan struktur dari hasil reaksi-reaksi di bawah ini!

(3 poin) (

(4 poin)

(4 poin)

(4 poin)

(3 poin)

Soal 5. Kinetika Reaksi Gas ClO2 dalam Larutan Basa. (16 poin)

Perhatikanlah reaksi berikut ini

2 ClO2 (aq) + 2 OH- (aq) ClO3- (aq) + ClO2

- (aq) + H2O (l)

Dan diperoleh data laju awal sbb:

[ClO2], mol/L [OH-], mol/L initial rate, mol/L s

0,0500 0,100 5,77 x 10-2

0,100 0,100 2,32 x 10-1

0,100 0,050 1,15 x 10-1

a). Isobutil klorida + Mg/eter

b). CH

H3C

CH3

CH3Cl2250 - 400 oC

c). CH

CH3

H3C O CH

CH3

CH3HBr

130-140 oC

H3CH2C

HC CH3

Br

d).KOH (alk)

e). PropenaH2O, H+



2013

10

a. Apa jenis reaksi diatas? (2 poin)

b. Tentukan order reaksi terhadap reaktan dan total order reaksinya (3 poin)

c. Tentukanlah persamaan laju reaksinya (1 poin)

d. Hitunglah nilai tetapan laju reaksinya,k, (termasuk unitnya)! (3 poin)

e. Apakah reaksi tersebut dipengaruhi oleh pH larutan? Bagaimana pengaruhnya

terhadap laju reaksi bila pH larutan diturunkan? (2 poin)

f. Bagaimana laju reaksinya bila [ClO2] dinaikkan menjadi 3 kali dan [OH-]

dinaikkan 2 kali. (2 poin)

g. Tentukanlah laju reaksinya bila [ClO2] = 0,2 M dan pH larutan = 12 (3 poin)

Semoga Berhasil



2013

11

LEMBAR JAWABAN Nama :

No Peserta :

Anggota Tim :

Asal Sekolah :

Kabupaten/ Kota :

Tipe Olimpiade* : [ ] Pra Olimpiade Kimia [ ] Tim Olimpiade Kimia

Bagian A. Beri Tanda Silang (X) pada Jawaban yang Anda Pilih!

No Jawaban

No Jawaban

1 A B C D E 6 A B C D E





Bagian B. Jawaban Essay



2013

12

LEMBAR JAWABAN

Soal Chemical Exploration 2013_Babak Perempat Final.pdf

Documents

Transcript of Soal Chemical Exploration 2013_Babak Perempat Final.pdf