Pada halaman ini akan dibahas mengenai Pembahasan Soal OSN Kimia Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2015 - Soal Pilihan Ganda (Khusus Soal Hitungan). Semua informasi ini kami rangkum dari berbagai sumber. Semoga memberikan faedah bagi kita semua.
Berikut ini akan dibahas soal pilihan ganda pada OSK 2015 khusus soal-soal hitungan. Soal nomor lain akan menyusul, di halaman ini juga.
Soal Nomor 1
Hasil analisis senyawa berupa gas menunjukkan kandungan (% massa) 33,0% Si dan67,0% F. Pada temperatur 35oC, sebanyak 0,210 L senyawa tersebut memberikan tekanan 1,70 atm. Jika massa 0,210 L senyawa tersebut adalah 2,40 g, maka rumus molekulnya adalah:
Pembahasan Soal Nomor 1:
Penentuan rumus empiris:
Rumus empiris gas tersebut adalah (SiF3)n
Penentuan massa gas:
P = 1,7 atm
V = 0,21 L
R = 0,08205 L·atm/mol·K
T = 35oC = 308 K
PV= nRT
n = (PV)/(RT)
n = (1,7 × 0,21 L)/(0,08205 L·atm/mol·K × 308 K)
n = 0,014126641 mol
V = 0,21 L → n = 0,014126641 mol → massa = 2,4 g
massa molar = 2,4 g / 0,014126641 mol
massa molar = 169,8917647
massa molar ≈ 170 g/mol
Rumus molekul = (SiF3)n
Rumus molekul = (SiF3)n = 170
Rumus molekul = (33 + (19 × 3))n = 170
Rumus molekul = (85)n = 170
Rumus molekul = n = 170/85
Rumus molekul = n = 2
Jadi rumus molekul gas tersebut adalah Si2F6.
Soal Nomor 3:
Konsentrasi (dalam satuan molalitas) senyawa para-diklorobenzena (C6H4Cl2) dalam suatu larutan yang dibuat dengan cara melarutkan 2,65 g C6H4Cl2 dalam 50 mL benzena (densitas = 0,879 g/mL) adalah:
Massa pelarut benzena = 50 mL × 0,879 g/mL
Massa pelarut benzena = 43,95 g
Massa zat terlarut C6H4Cl2 = 2,65 g
Massa molar C6H4Cl2 = (6×12)+(4×1)+(2×35,45)
Massa molar C6H4Cl2 = 72 + 4 + 70,90
Massa molar C6H4Cl2 = 146,90 g/mol
Jumlah zat terlarut C6H4Cl2 = 2,65 g / 146,90 g/mol
Jumlah zat terlarut C6H4Cl2 = 0,018 mol
Molalitas C6H4Cl2 dalam benzena = (0,018 × 1000)/43,95
Molalitas C6H4Cl2 dalam benzena = 0,409556 molal
Molalitas C6H4Cl2 dalam benzena ≈ 0,410 molal
Soal Nomor 14
Satu dari struktur resonansi ion OCN– yang digambarkan di bawah ini
Muatan formal untuk setiap atom dalam struktur resonansi di atas adalah:
Pembahasan Soal Nomor 14:
Muatan formal dengan muda dihitung dengan mengurangkan jumlah elektron valensi (EV) dengan jumlah elektron di sekitar (EDS) atom. Jumlah EDS atom ini merupakan jumlah elektron bebas (EB) dengan elektron hasil bagi ikatan antara 2 atom misal antara A-B. Karena setiap 1 ikatan terdapat 2 elektron maka setelah dibagi 2 akan terpisah 1 elektron ke atom A dan 1 elektron ke atom B seperti pada gambar berikut:
Muatan formal pada atom O = jumlah EV O - jumlah EDS O
Muatan formal pada atom O = 6 - 7
Muatan formal pada atom O = -1
Muatan formal pada atom C = jumlah EV C - jumlah EDS C
Muatan formal pada atom C = 4 - 4
Muatan formal pada atom C = 0
Muatan formal pada atom N = jumlah EV N - jumlah EDS N
Muatan formal pada atom N = 5 - 5
Muatan formal pada atom N = 0
Cara lain menghitung muatan formal adalah dengan menghitung jumlah elektron valensi dikurangi dengan jumlah EB dikurangi jumlah ikatan di sekitar atom.
Muatan formal pada atom O = jumlah EV O - jumlah EB O - jumlah ikatan
Muatan formal pada atom O = 6 - 6 - 1
Muatan formal pada atom O = -1
Muatan formal pada atom C = jumlah EV C - jumlah EB C - jumlah ikatan
Muatan formal pada atom C = 4 - 0 - 4
Muatan formal pada atom C = 0
Muatan formal pada atom N = jumlah EV N - jumlah EB N - jumlah ikatan
Muatan formal pada atom N = 5 - 2 - 3
Muatan formal pada atom N = 0
Soal Nomor 16
Dalam suatu wadah tertutup yang suhunya 25oC , sejumlah amonium karbonan (N2H6CO2) menyublim dan terdisosiasi menjadi amoniak (NH3) serta karbon diokasida (CO2) sesuai persamaan reaksi berikut:
N2H6CO2(s) ⇌ 2NH3(g) + CO2(g)
Setelah didiamkan beberapa lama, terjadi kesetimbangan dengan tekanan total gas sebesar 0,116 atom. Nikai Kp untuk reaksi tersebut adalah:
A. 4,20 × 10–3
B. 2,99 × 10–3
C. 4,64 × 10–4
D. 3,40 × 10–4
E. 2,31 × 10–4
Pembahasan Soal Nomor 16
PN2H6CO2 dalam bentuk padatan maka tidak diperhitungkan (atau dianggap 1)
PNH3 = 2/3 × Ptotal = 2/3 × 0,116 atm = 0,077 atm
PCO2 = 1/3 × Ptotal = 1/3 × 0,116 atm = 0,039 atm
\begin{aligned}
Kp &= (P_{NH_3})^2 (P_{CO_2})\\
&=0,077^2 \times 0,039\\
&=0,000231231\\
&= 2,31 \times 10^{-4}
\end{aligned}
Soal Nomor 18
Dalam fotografi, padatan AgBr yang tersisa dilarutkan dalam larutan Na2S2O3. Ion Ag+ bereaksi dengan ion S2O32– membentuk senyawa kompleks [Ag(S2O3)2]3–, dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
Jumlah padatan AgBr yang dapat larut dalam 125 mL larutan Na2S2O3 1,20 M adalah:
Ksp = tetapan hasil kali kelarutan
Kf = tetapan pembentukan
Kc = tetapan kesetimbangan berdasar konsentrasi
Kc = Ksp × Kf
Pada soal Kc = (5,4×10-13) × (2,0 ×1013) = 10,8
Massa molar AgBr = 107,90 + 79,90 = 187,80
Ingat AgBr ada dalam bentuk padatan maka dalam persamaan kesetimbangan dianggap 1
Dimisalkan jumlah [Ag(S2O3)2]3- dan Br- = x
Banyaknya Br- = x ini menunjukkan banyaknya AgBr yang larut sesuai persamaan
AgBr ⇌ Ag+(aq) + Br–(aq)
\begin{aligned}
Kc &=\dfrac{[[Ag(S_2O_3)^{3-}]][Br^-]}{[S_2O_3^{2-}]^2}\\
10,8 &= \dfrac{x.x}{(1,20-2x)^2}\\
\sqrt{10,8} &= \sqrt{\dfrac{x.x}{(1,20-2x)^2}}\\
3,29 &= \dfrac{x}{1,20-2x}\\
3,29 \times (1,20-2x) &= x\\
3,948 - 6,58 x &= x\\
7,58 x &= 3,948\\
x &= 0,52 \\
\end{aligned}
Jadi AgBr yang melarut sebanyak 0,52 M dalam volume 125 mL atau 0,125 L
Massa AgBr = $0,52 M \times 0,125~L \times massa~molar~AgBr$
Massa AgBr = $0,065~mol \times 187,80~g/mol$
Massa AgBr = $12,20~g$
Soal Nomor 19.
Percobaan yang meibatkan reaksi oksidasi NO menjadi NO2 berlangsung sesuai persamaan reaksi berikut:
2NO(g)+ O2(g) → 2NO2(g)
Data yang diperoleh dari percobaan tersebut adalah sebagai berikut:
Nilai X dalam tabel adalah:
Penentuan orde reaksi:
Orde reaksi terhadap O2 (gunakan data 2 dan 1)
(0,004/0,001)a = 28,40/7,10
4a = 4
a = 1
Orde reaksi terhadap NO (gunakan data 3 dan 2)
(0,003/0,001)b = 255,60/28,40
3b = 9
b = 2
Penentuan konstanta laju reaksi (gunakan data 1):
k = 7,10/{(0,001)(0,001)2}
k = 7,10/10-9
k = 7,10 × 109
Penentuan nilai X atau v4
v4 = k [O2][NO]2
v4 = 7,10 × 109 [0,002][0,002]2
v4 = 7,10 × 109 8 × 10-9
v4 = 56,8
Soal Nomor 1
Hasil analisis senyawa berupa gas menunjukkan kandungan (% massa) 33,0% Si dan67,0% F. Pada temperatur 35oC, sebanyak 0,210 L senyawa tersebut memberikan tekanan 1,70 atm. Jika massa 0,210 L senyawa tersebut adalah 2,40 g, maka rumus molekulnya adalah:
- SiF4
- SiF3
- Si2F8
- Si2F6
- Si3F9
Pembahasan Soal Nomor 1:
Penentuan rumus empiris:
| Unsur | Si | F |
|---|---|---|
| Massa per 100 g | 33 g | 67 g |
| Massa molar | 28 g/mol | 19 g/mol |
| Jumlah zat | 1,18 mol | 3,53 mol |
| Perbandingan jumlah zat | 1,18/1,18 = 1 | 3,53/1,18 = 3 |
Rumus empiris gas tersebut adalah (SiF3)n
Penentuan massa gas:
P = 1,7 atm
V = 0,21 L
R = 0,08205 L·atm/mol·K
T = 35oC = 308 K
PV= nRT
n = (PV)/(RT)
n = (1,7 × 0,21 L)/(0,08205 L·atm/mol·K × 308 K)
n = 0,014126641 mol
V = 0,21 L → n = 0,014126641 mol → massa = 2,4 g
massa molar = 2,4 g / 0,014126641 mol
massa molar = 169,8917647
massa molar ≈ 170 g/mol
Rumus molekul = (SiF3)n
Rumus molekul = (SiF3)n = 170
Rumus molekul = (33 + (19 × 3))n = 170
Rumus molekul = (85)n = 170
Rumus molekul = n = 170/85
Rumus molekul = n = 2
Jadi rumus molekul gas tersebut adalah Si2F6.
Soal Nomor 3:
Konsentrasi (dalam satuan molalitas) senyawa para-diklorobenzena (C6H4Cl2) dalam suatu larutan yang dibuat dengan cara melarutkan 2,65 g C6H4Cl2 dalam 50 mL benzena (densitas = 0,879 g/mL) adalah:
- 0,018 m
- 0,041 m
- 0,180 m
- 0,410 m
- 1,810 m
Massa pelarut benzena = 50 mL × 0,879 g/mL
Massa pelarut benzena = 43,95 g
Massa zat terlarut C6H4Cl2 = 2,65 g
Massa molar C6H4Cl2 = (6×12)+(4×1)+(2×35,45)
Massa molar C6H4Cl2 = 72 + 4 + 70,90
Massa molar C6H4Cl2 = 146,90 g/mol
Jumlah zat terlarut C6H4Cl2 = 2,65 g / 146,90 g/mol
Jumlah zat terlarut C6H4Cl2 = 0,018 mol
Molalitas C6H4Cl2 dalam benzena = (0,018 × 1000)/43,95
Molalitas C6H4Cl2 dalam benzena = 0,409556 molal
Molalitas C6H4Cl2 dalam benzena ≈ 0,410 molal
Soal Nomor 14
Satu dari struktur resonansi ion OCN– yang digambarkan di bawah ini
Muatan formal untuk setiap atom dalam struktur resonansi di atas adalah:
- atom O = –1, atom C atom = –1, dan atom N = +1
- atom O = 0, atom C = 0, dan atom N = –1
- atom O = –1, C atom = 0, dan atom N = 0
- atom O = 0, C atom = 0, dan atom N = 0
- atom O = +1, atom C = 0, dan atom N = –2
Pembahasan Soal Nomor 14:
Muatan formal dengan muda dihitung dengan mengurangkan jumlah elektron valensi (EV) dengan jumlah elektron di sekitar (EDS) atom. Jumlah EDS atom ini merupakan jumlah elektron bebas (EB) dengan elektron hasil bagi ikatan antara 2 atom misal antara A-B. Karena setiap 1 ikatan terdapat 2 elektron maka setelah dibagi 2 akan terpisah 1 elektron ke atom A dan 1 elektron ke atom B seperti pada gambar berikut:
Muatan formal pada atom O = 6 - 7
Muatan formal pada atom O = -1
Muatan formal pada atom C = jumlah EV C - jumlah EDS C
Muatan formal pada atom C = 4 - 4
Muatan formal pada atom C = 0
Muatan formal pada atom N = jumlah EV N - jumlah EDS N
Muatan formal pada atom N = 5 - 5
Muatan formal pada atom N = 0
Cara lain menghitung muatan formal adalah dengan menghitung jumlah elektron valensi dikurangi dengan jumlah EB dikurangi jumlah ikatan di sekitar atom.
Muatan formal pada atom O = jumlah EV O - jumlah EB O - jumlah ikatan
Muatan formal pada atom O = 6 - 6 - 1
Muatan formal pada atom O = -1
Muatan formal pada atom C = jumlah EV C - jumlah EB C - jumlah ikatan
Muatan formal pada atom C = 4 - 0 - 4
Muatan formal pada atom C = 0
Muatan formal pada atom N = jumlah EV N - jumlah EB N - jumlah ikatan
Muatan formal pada atom N = 5 - 2 - 3
Muatan formal pada atom N = 0
Soal Nomor 16
Dalam suatu wadah tertutup yang suhunya 25oC , sejumlah amonium karbonan (N2H6CO2) menyublim dan terdisosiasi menjadi amoniak (NH3) serta karbon diokasida (CO2) sesuai persamaan reaksi berikut:
N2H6CO2(s) ⇌ 2NH3(g) + CO2(g)
Setelah didiamkan beberapa lama, terjadi kesetimbangan dengan tekanan total gas sebesar 0,116 atom. Nikai Kp untuk reaksi tersebut adalah:
A. 4,20 × 10–3
B. 2,99 × 10–3
C. 4,64 × 10–4
D. 3,40 × 10–4
E. 2,31 × 10–4
Pembahasan Soal Nomor 16
PN2H6CO2 dalam bentuk padatan maka tidak diperhitungkan (atau dianggap 1)
PNH3 = 2/3 × Ptotal = 2/3 × 0,116 atm = 0,077 atm
PCO2 = 1/3 × Ptotal = 1/3 × 0,116 atm = 0,039 atm
\begin{aligned}
Kp &= (P_{NH_3})^2 (P_{CO_2})\\
&=0,077^2 \times 0,039\\
&=0,000231231\\
&= 2,31 \times 10^{-4}
\end{aligned}
Soal Nomor 18
Dalam fotografi, padatan AgBr yang tersisa dilarutkan dalam larutan Na2S2O3. Ion Ag+ bereaksi dengan ion S2O32– membentuk senyawa kompleks [Ag(S2O3)2]3–, dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
| AgBr(s) | ⇌ | Ag+(aq) | + | Br–(aq) | Ksp= 5,4×10–13 | |
| Ag+(aq) | + | 2 S2O32-(aq) | ⇌ | [Ag(S2O3)2]3- (aq) | Kf= 2,0×1013 |
Jumlah padatan AgBr yang dapat larut dalam 125 mL larutan Na2S2O3 1,20 M adalah:
- 7,14 g
- 12,22 g
- 14,08 g
- 16,72 g
- 40,65 g
Ksp = tetapan hasil kali kelarutan
Kf = tetapan pembentukan
Kc = tetapan kesetimbangan berdasar konsentrasi
Kc = Ksp × Kf
Pada soal Kc = (5,4×10-13) × (2,0 ×1013) = 10,8
Massa molar AgBr = 107,90 + 79,90 = 187,80
| AgBr(s) | ⇌ | Ag+(aq) | + | Br–(aq) | Ksp= 5,4×10-13 | ||
| Ag+(aq) | + | 2 S2O32-(aq) | ⇌ | [Ag(S2O3)2]3- (aq) | Kf= 2,0×1013 | ||
| AgBr(s) | + | 2 S2O32–(aq) | ⇌ | [Ag(S2O3)2]3–(aq) | + | Br-(aq) | Kc= 10,8 |
|---|
Ingat AgBr ada dalam bentuk padatan maka dalam persamaan kesetimbangan dianggap 1
$Kc = \dfrac{[[Ag(S_2O_3)^{3-}]][Br^-]}{[S_2O_3^{2-}]^2}$
Jumlah Na2S2O3 = 0,125L × 1,2M = 0,15 molDimisalkan jumlah [Ag(S2O3)2]3- dan Br- = x
Banyaknya Br- = x ini menunjukkan banyaknya AgBr yang larut sesuai persamaan
AgBr ⇌ Ag+(aq) + Br–(aq)
| Reaksi | : | 2 S2O32–(aq) | ⇌ | [Ag(S2O3)2]3–(aq) | + | Br–(aq) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Awal | : | 1,20 | – | – | ||
| Bereaksi | : | –2x | +x | +x | ||
| Kesetimbangan | : | 1,20 – 2x | x | x |
Kc &=\dfrac{[[Ag(S_2O_3)^{3-}]][Br^-]}{[S_2O_3^{2-}]^2}\\
10,8 &= \dfrac{x.x}{(1,20-2x)^2}\\
\sqrt{10,8} &= \sqrt{\dfrac{x.x}{(1,20-2x)^2}}\\
3,29 &= \dfrac{x}{1,20-2x}\\
3,29 \times (1,20-2x) &= x\\
3,948 - 6,58 x &= x\\
7,58 x &= 3,948\\
x &= 0,52 \\
\end{aligned}
Jadi AgBr yang melarut sebanyak 0,52 M dalam volume 125 mL atau 0,125 L
Massa AgBr = $0,52 M \times 0,125~L \times massa~molar~AgBr$
Massa AgBr = $0,065~mol \times 187,80~g/mol$
Massa AgBr = $12,20~g$
Soal Nomor 19.
Percobaan yang meibatkan reaksi oksidasi NO menjadi NO2 berlangsung sesuai persamaan reaksi berikut:
2NO(g)+ O2(g) → 2NO2(g)
Data yang diperoleh dari percobaan tersebut adalah sebagai berikut:
| Percobaan | [O2] | [NO] | Laju NO2 (M/det) |
|---|---|---|---|
| 1 | 0,001 | 0,001 | 7,10 |
| 2 | 0,004 | 0,001 | 28,40 |
| 3 | 0,004 | 0,003 | 255,60 |
| 4 | 0,002 | 0,002 | X |
Nilai X dalam tabel adalah:
- 3,65
- 14,20
- 28,40
- 56,80
- 85,20
Penentuan orde reaksi:
Orde reaksi terhadap O2 (gunakan data 2 dan 1)
(0,004/0,001)a = 28,40/7,10
4a = 4
a = 1
Orde reaksi terhadap NO (gunakan data 3 dan 2)
(0,003/0,001)b = 255,60/28,40
3b = 9
b = 2
Penentuan konstanta laju reaksi (gunakan data 1):
k = 7,10/{(0,001)(0,001)2}
k = 7,10/10-9
k = 7,10 × 109
Penentuan nilai X atau v4
v4 = k [O2][NO]2
v4 = 7,10 × 109 [0,002][0,002]2
v4 = 7,10 × 109 8 × 10-9
v4 = 56,8
Tidak ada komentar:
Posting Komentar