7

Click here to load reader

Soal Final

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Soal Olimpiade Kimia (OKI) SMA sederajad Se-JAWA dan BALI FAKULTAS SAINS dan TEKNOLOGI UIN MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG

Citation preview

Page 1: Soal Final

Sekretariat: Jl. Gajayana No 50 Dinoyo Malang, HimpunanMahasiswa Kimia (HIMASKA) ”Helium” Gedung SC Lantai 1

PANITIA PELAKASANAOLIMPIADE KIMIA (OKI) V

TINGKAT SMA SEDERAJAT SE-JAWA DAN BALI

HIMPUNAN MAHASISWA KIMIA (HIMASKA) ”Helium”

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN)

MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG

1

Petunjuk :

1. Periksalah terlebih dahulu soal dan lembar jawaban

2. Peserta dilarang membawa :

a) Segala macam buku, catatan, dan kertas walaupun kertas kosong ( kecuali yang

telah disediakan panitia )

b) Segala macam peralatan elektronik seperti ponsel, handy talkie dsb

3. Hitamkan bulatan pada lembar jawaban soal pilihan ganda yang disediakan

4. Periksa dan bacalah soal-soal sebelum menjawabnya

5. Laporkan pada pengawas lomba, jika terdapat tulisan yang kurang jelas atau jumlah

soal kurang

6. Waktu yang diberikan adalah 100 menit

7. Jumlah soal sebanyak 10 pilihan ganda, dan 10 soal Essay

8. Penilaian diatur sebagai berikut :

Untuk Pilihan Ganda nilai maksimum adalah 40

a) Benar bernilai +4,

b) Salah bernilai -1

c) Tidak diisi bernilai 0

Untuk Essay nilai maksimum adalah 160, masing-masing soal benar mempunyai

bobot nilai yang berbeda, salah dan tidak diisi bernilai 0.

9. Peserta tidak diizinkan berdiskusi atau menyontek selama babak ini berlangsung

10. Periksalah pekerjaan sebelum diserahkan kepada pengawas.

11. Berdoalah sebelum mengerjakan.

Page 2: Soal Final

Sekretariat: Jl. Gajayana No 50 Dinoyo Malang, HimpunanMahasiswa Kimia (HIMASKA) ”Helium” Gedung SC Lantai 1

PANITIA PELAKASANAOLIMPIADE KIMIA (OKI) V

TINGKAT SMA SEDERAJAT SE-JAWA DAN BALI

HIMPUNAN MAHASISWA KIMIA (HIMASKA) ”Helium”

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN)

MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG

2

Gas pencemar nitrogen (NO) di udara bereaksi dengan oksigen membentuk gas NO2

dengan laju tertentu. Untuk menentukan hukum laju reaksi antara gas NO dan O2 dilakukan

percobaan metode laju awal di dalam suatu wadah tertutup pada temperatur 25 C.

Reaksinya adalah : 2𝑁𝑂(𝑔) + 𝑂2(𝑔) β†’ 2𝑁𝑂2(𝑔)

Dengan melakukan variasi konsentrasi gas NO dan O2, diperoleh data sebagai berikut :

Percobaan Konsentrasi Awal Reaktan (mol/L)

Laju Awal (mol/L.s) O2 NO

1 0,10 0,10 1,20 Γ— 10-8

2 0,20 0,10 2,40 Γ— 10-8

3 0,10 0,30 1,08 Γ— 10-7

1. Berdasarkan data di atas, berapakah tekanan awal campuran gas untuk percobaan 1, bila

reaksi dilakukan pada wadah yang volumenya 5 liter ?

a. 4,89 Γ— 10-1 atm

b. 4,89 atm

c. 495,5 atm

d. 49,5 atm

2. Nilai tetapan laju reaksi pada suhu 25 C adalah...

a. 1,2 Γ— 10-5 mol-2L2s-1

b. 1,2 Γ— 10-5 mol-2L1s-1

c. 1,2 Γ— 10-6 mol-2L1s-1

d. 1,2 Γ— 10-6 mol-1L2s-1

3. Pada percobaan lain dengan konsentrasi gas NO dan 𝑂2 yang telah ditentukan, laju

reaksinya diamati pada temperatur yang berbeda. Jika pada temperatur 25 C, lajunya

adalah 1,55 Γ— 104 M/det, sedangkan pada temperatur 50 C (pada konsentrasi O2 dan NO

yang sama) lajunya adalah 3,88 Γ— 10βˆ’4 M/det, maka energi aktivasi reaksi tersebut

adalah...

a. 29,373 π‘˜π½/π‘šπ‘œπ‘™

b. 293,73 π‘˜π½/π‘šπ‘œπ‘™

c. 23,973 π‘˜π½/π‘šπ‘œπ‘™

d. 27,739 π‘˜π½/π‘šπ‘œπ‘™

4. Ergosterol (C28H44O), suatu prekursor vitamin D, mempunyai π‘šπ‘Žπ‘˜π‘  = 282 nm dan

koefisien ekstingsi molar () 11.900 M-1cm-1. Berapakah konsentrasi ergosterol dalam

suatu larutan yang mempunyai absorbansi 0,065 dengan tebal sampel 1,00 cm ?

a. 2,17 Γ— 10-3 g/L

b. 2,17 Γ— 10-4 g/L

c. 2,17 Γ— 10-2 g/L

d. 3,54 Γ— 10-3 g/L

Page 3: Soal Final

Sekretariat: Jl. Gajayana No 50 Dinoyo Malang, HimpunanMahasiswa Kimia (HIMASKA) ”Helium” Gedung SC Lantai 1

PANITIA PELAKASANAOLIMPIADE KIMIA (OKI) V

TINGKAT SMA SEDERAJAT SE-JAWA DAN BALI

HIMPUNAN MAHASISWA KIMIA (HIMASKA) ”Helium”

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN)

MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG

3

5. Lambung manusia mengandung asam lambung (HCl) dengan konsentrasi sekitar 8,0Γ—10-2

M. Bila seseorang mengalami lambung asam, konsentrasi HCl di lambung mencapai kira-

kira 0,1 M. Sebuah tablet antacid mengandung 334 mg senyawa aktif NaAl(OH)2CO3

(massa molar = 144 gr/mol). Bila pada lambung mengandung 800 ml HCl 0,1 M, maka

jumlah mmol HCl yang dapat dinetralisir oleh tablet antacid tersebut adalah...

a. 0,00232

b. 2,32

c. 4,64

d. 9,28

6. Jika D adalah isotop 𝐻12 dan diketahui tetapan 𝐷2𝑂 adalah 0,2 Γ— 10βˆ’14, maka pernyataan

dibawah ini:

1. 𝑝𝐷 dalam 𝐷2𝑂 murni sama dengan 8

2. Konsentrasi π‘‚π·βˆ’ sama dengan 0,1 Γ— 10βˆ’7

3. 𝐷2𝑂 murni bersifat basa, pada suhu yang sama 𝑝𝐻 lebih besar dari 𝑝𝐷

4. 𝑝𝐷 dalam 𝐷2𝑂 murni sama dengan 7,35

Pernyataan yang benar adalah ....

a. 1,2,3

b. 2,4

c. 4 saja

d. Semua benar

7. X gram logam alumunium direaksikan dengan 200ml larutan asam sulfat, menghasilkan

gas R. Selanjutnya R direaksikan dengan 9,0 liter 1-butena menghasilkan Q. Pada P dan T

yang sama volume 2,8 gram gas nitrogen adalah 3,0 liter. (Ar H = 1; O = 16; Al = 27; S =

32; N = 14)

1. R adalah gas hidrogen

2. X = 5,40 gram

3. Q adalah gas butana

4. Reaksi pembentukan Q merupakan reaksi subsitusi

Pernyataan yang benar adalah:

a. 1,2 dan 3

b. 1 dan 3

c. 2 dan 4

d. Semua benar

8. Mercury(I) chloride 𝐻𝑔2𝐢𝑙2, is commonly called β€œcalomel” (As a mixture with proteins,

it has been used as a laxative). It is insoluble, having a 𝐾𝑠𝑝 of 1.1 Γ— 10βˆ’18. If you have

100 mL of a solution having a 0.0010 M concentration of 𝐻𝑔22+

, how many grams of

π‘π‘ŽπΆπ‘™ must be added to begin precipitation of 𝐻𝑔2𝐢𝑙2?

a. 1.9 Γ— 10βˆ’5𝑔

Page 4: Soal Final

Sekretariat: Jl. Gajayana No 50 Dinoyo Malang, HimpunanMahasiswa Kimia (HIMASKA) ”Helium” Gedung SC Lantai 1

PANITIA PELAKASANAOLIMPIADE KIMIA (OKI) V

TINGKAT SMA SEDERAJAT SE-JAWA DAN BALI

HIMPUNAN MAHASISWA KIMIA (HIMASKA) ”Helium”

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN)

MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG

4

b. 1.9 Γ— 10βˆ’7 𝑔

c. 19.28 Γ— 10βˆ’5𝑔

d. 6.42 Γ— 10βˆ’15𝑔

9. Asam fosfat, H3PO4, terionisasi sesuai persamaan :

𝐻3𝑃𝑂4(π‘Žπ‘ž) ↔ 𝐻+(π‘Žπ‘ž) + 𝐻2𝑃𝑂4βˆ’(π‘Žπ‘ž) K1 = 7,1 Γ— 10-3

𝐻2𝑃𝑂4βˆ’(π‘Žπ‘ž) ↔ 𝐻+(π‘Žπ‘ž) + 𝐻𝑃𝑂4

2βˆ’(π‘Žπ‘ž) K2 = 6,2 Γ— 10-8

𝐻𝑃𝑂42βˆ’(π‘Žπ‘ž) ↔ 𝐻+(π‘Žπ‘ž) + 𝑃𝑂4

3βˆ’(π‘Žπ‘ž) K3 = 4,5 Γ— 10-13

Seorang siswa diminta untuk membuat larutan penyangga dengan pH = 7,00. Spesi yang

harus digunakan dalam larutan ini dan perbandingannya adalah ...

a. H3PO4 dan H2PO4βˆ’

dengan perbandingan 7,1Γ—104 : 1

b. H3PO4 dan H2PO4βˆ’

dengan perbandingan 1 : 7,1Γ—104

c. HPO42βˆ’ dan H2PO4

βˆ’ dengan perbandingan 0,62 : 1

d. HPO42βˆ’ dan H2PO4

βˆ’ dengan perbandingan 1 : 0,62

10. Diasumsikan terdapat 50,0 ml larutan penyangga dalam nomor 9 dengan spesi penyangga

yang lebih banyak mempunyai konsentrasi 0,10 M. Konsentrasi ion H dalam larutan ini

setelah penambahan 2,0 Γ— 10-3 mol NaOH adalah ...

a. 3,65

b. 3,65 Γ— 10-3

c. 3,65 Γ— 10-5

d. 3,65 Γ— 10-8

ESSAY

Untuk soal nomor 1-2

Vitamin C or L-ascorbic acid or L-ascorbate is an essential nutrient for humans and

certain other animal species. In living organisms ascorbate acts as an antioxidant by

protecting the body against oxidative stress. It is also a cofactor in at least eight enzymatic

reactions including several collagen synthesis reactions that cause the most severe symptoms

of scurvy when they are dysfunctional. In animals these reactions are especially important in

wound-healing and in preventing bleeding from capillaries.

Vitamin C is widely available in the form of tablets and powders. Vitamin C is the

most widely taken dietary supplement. It is available in caplets, tablets, capsules, drink mix

packets, in multi-vitamin formulations, in multiple antioxidant formulations, and as

Page 5: Soal Final

Sekretariat: Jl. Gajayana No 50 Dinoyo Malang, HimpunanMahasiswa Kimia (HIMASKA) ”Helium” Gedung SC Lantai 1

PANITIA PELAKASANAOLIMPIADE KIMIA (OKI) V

TINGKAT SMA SEDERAJAT SE-JAWA DAN BALI

HIMPUNAN MAHASISWA KIMIA (HIMASKA) ”Helium”

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN)

MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG

5

crystalline powder. Timed release versions are available, as are formulations containing

bioflavonoids such as quercetin, hesperidin, and rutin. Tablet and capsule sizes range from 25

mg to 1500 mg. Vitamin C (as ascorbic acid) crystals are typically available in bottles

containing 300 g to 1 kg of powder (a 5 ml teaspoon of vitamin C crystals equals 5,000 mg).

1. Vitamin C (Mr=176.12 g/mol) is a compound of C, H, and O found in many natural

sources, especially citrus fruits. When a 1.000-g sample vitamin C is placed in a

combustion chamber and burned, the following data are obtained:

Mass of 𝐢𝑂2 absorber after combustion = 85.35 g

Mass of 𝐢𝑂2 absorber before combustion = 83.85 g

Mass of 𝐻2𝑂 absorber after combustion = 37.96 g

Mass of 𝐻2𝑂 absorber before combustion = 37.55 g

What is the empirical formula and molecular formula of vitamin C?

2. Vitamin C is the simple compound 𝐢π‘₯𝐻𝑦𝑂𝑧 . Besides being an acid, it also a reducing

agent. Therefore, a method for determining the amount of vitamin C in a sample is to

titrate it with a solution of bromine (π΅π‘Ÿ2), an element capable of accepting electrons (i.e.,

acting as an oxidizing agent). Suppose you find that a 1.00 g β€œchewable vitamin C tablet”

require 27.85 mL of 0.102 M π΅π‘Ÿ2 solution for titration to the equivalence point. How

many grams of vitamin C are contained in the tablet?

Untuk soal nomor 3-5

Asam karboksilat yang paling sederhana disebut asam metanoat dan mempunyai rumus

HCOOH. Senyawa ini ditemukan secara alami dalam semut dan diperoleh dengan cara

mendestilasi semut-semut tersebut. Hal inilah yang menyababkan asam metanoat

sebelumnnya mempunyai nama – asam format – firmica adalah bahasa latin untuk semut.

Bila seekor semut mengigit, dia mennyuntikkan suatu larutan yang mengandung 50%

volume asam metanoat. Pada umumnya semut dapat menyuntikkan sekitar 6,0 Γ— 10-3 cm3

larutan tersebut.

3. a). Bila anda digigit seekor semut,dia tidak menyuntik anda dengan semua asam

metanoatnya tetapi menyisakan sedikit sebagai cadangan dalam tubuhnya. Dengan

asumsi β€œumumnya semut” menyuntikkan 80% asam metanoatnya, berapakah volume

total asam metanoat murni yang terkandung dalam seekor semut pada umumnya ?

b). Berapa ekor semut yang harus didistilasi untuk menghasilkan 1,0 dm3 asam

metanoat murni ?

4. Bikarbonat dari soda (natrium hidrogen karbonat) seringkali dipakai untuk mengobati

sengatan semut.

Page 6: Soal Final

Sekretariat: Jl. Gajayana No 50 Dinoyo Malang, HimpunanMahasiswa Kimia (HIMASKA) ”Helium” Gedung SC Lantai 1

PANITIA PELAKASANAOLIMPIADE KIMIA (OKI) V

TINGKAT SMA SEDERAJAT SE-JAWA DAN BALI

HIMPUNAN MAHASISWA KIMIA (HIMASKA) ”Helium”

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN)

MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG

6

a) Tuliskan persamaan kimia untuk reaksi antara natrium hidrogenkarbonat dan asam

metanoat !

b) Diketahui kerapatan asam metanoat adalah 1,2 g/cm3, berapa jumlah mol asam

metanoat yang disuntikkan oleh semut pada umumnya ?

c) Berapa massa natrium hidrogenkarbonat yang diperlukan untuk menetralisir

sengatan dari semut tersebut secara sempurna ?

5. Segera setelah asam metanoat disuntikkan, asam metanoat akan dilarutkan dalam air

pada tubuh untuk menghasilkan larutan asam metanoat. Dengan asumsi asam metanoat

dilarutkan segera dalam 1,0 cm3 air dalam tubuh, hitung konsentrasi larutan yang

terbentuk !

(Anda dapat mengabaikan volume asam metanoat dalam perhitungan ini).

Untuk soal nomer 6-8

Seorang siswa di laboratorium merangkai sel elektrokimia sebagai berikut :

Pb (s) | Pb(𝑁𝑂3)2(aq, 1,0 M) || 𝑆𝑛𝐢𝑙2 (aq, 1,0 M) | Sn (s)

Larutan di kedua setengah sel dihubungkan dengan jembatan garam. Diketahui bahwa

potensial standar elektroda untuk kedua logam tersebut adalah :

Pb2+ (aq) + 2e β†’ Pb (s) E = 0,126 V

Sn2+ (aq) + 2e β†’ Sn (s) E = 0,136 V

6. Apa fungsi jembatan garam dalam sel tersebut ?

7. Tentukanlah :

a) Reaksi yang terjadi pada sel tersebut.

b) Kutub positif dan kutub negatif pada sel tersebut.

c) Potensial sel dari volta di atas.

8. Dalam industri metalurgi, biasanya besi dilapisi logam Sn untuk menghindari adanya

korosi. Diketahui potensial setengah sel :

Fe2+ (aq) + 2e β†’ Fe (s) E = 0,44 V

Tentukan reaksi sel yang terjadi pada besi dan tentukan pula :

a) Potensial selnya !

b) Logam mana yang mengalami korosi lebih dahulu ?

c) Tentukan anoda dan katoda pada proses korosi tersebut !

Untuk soal nomor 9-10

A conducting polymer is a polymer that can conduct electricity. Sorne polymers can be

made semiconducting; others can be nearly metallic. Polyacetylene is an example of a

Page 7: Soal Final

Sekretariat: Jl. Gajayana No 50 Dinoyo Malang, HimpunanMahasiswa Kimia (HIMASKA) ”Helium” Gedung SC Lantai 1

PANITIA PELAKASANAOLIMPIADE KIMIA (OKI) V

TINGKAT SMA SEDERAJAT SE-JAWA DAN BALI

HIMPUNAN MAHASISWA KIMIA (HIMASKA) ”Helium”

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN)

MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG

7

polymer that is a semiconductor. It can also be doped to increase its conductivity.

Polyacetylene is made from acetylene in a reaction that looks simple but is actually tricky to

do:

9. a) What is the hybridization of the carbon atoms, and the geometry around those

atoms, in acetylene and in polyacetylene?

b) Write a balanced equation to make polyacetylene from acetylene.

10. a) Acetylene is a gas at room temperature and pressure (298 K, 1.00 atm). How

many grams of polyacetylene can you make from a 5.00-L vessel of acetylene gas at

room temperature and room pressure? Assume acetylene behaves ideally, and that

the polymerization reaction occurs with 100% yield.

b) Using the average bond enthalpies ( = 413 kj/mol, = 348 kj/mol,

= 614 kj/mol, =839 kj/mol) predict whether the formation of

polyacetylene from acetylene is endothermic or exothermic.