OLKIM KAB 2011

OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2011

SELEKSI KABUPATEN / KOTA

KUNCI JAWABAN – SOAL TIPE 02

(DOKUMEN NEGARA)

UjianTeori

Waktu : 100 menit

Kementerian Pendidikan Nasional

Direktorat Jenderal Pendidikan Menengah

Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Atas

2011

Petunjuk :

1. Isilah Biodata anda dengan lengkap (di lembar Jawaban)

Tulis dengan huruf cetak dan jangan disingkat !

2. Soal Teori ini terdiri dari dua bagian:

A.    30 soal pilihan Ganda,@ 2 poin = 60 poin

B.     5 Nomor soal essay = 35 poin

TOTAL Poin = 95

3. Waktu yang disediakan: 100 menit.
4. Semua jawaban harus ditulis di lembar jawaban yang tersedia
5. Diperkenankan menggunakan kalkulator.
6. Diberikan Tabel periodik Unsur.
7. Anda dapat mulai bekerja bila sudah ada tanda mulai dari pengawas.
8. Anda harus segera berhenti bekerja bila ada tanda berhenti dari Pengawas.
9. Letakkan jawaban anda di meja sebelah kanan dan segera meninggalkan ruangan.

 

KUNCI JAWABAN – SOAL TIPE 02

Bagian  A

Beri Tanda Silang (X) pada Jawaban Yang Anda Pilih

No	Jawaban						No	Jawaban
1				D			16	A
2		B					17	A
3			C				18				D
4				D			19					E
5			C				20				D
6					E		21				D
7			C				22					E
8				D			23			C
9			C				24			C
10				D			25			C
11		B					26				D
12				D			27			C
13				D			28	A
14	A						29			C
15			C				30			C

Tetapan dan rumus berguna

Tetapan (bilangan)  Avogadro	NA = 6.022∙1023 partikel.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 = 0,0821 L.atm.mol-1.K-1
Tekanan gas	1 atmosfir =760 mmHg =760 torr
Persamaan gas Ideal	PV= nRT
Hubungan antara tetapan kesetimbangan dan energi Gibbs	rGo = -RT ln K
Energi Gibbs pada temperatur konstan
Isotherm reaksi kimia	DG = DG° + RT∙ln Q
Tekanan Osmosa pada larutan	p =c RT
Muatan elektron	1,6022 x 10-19 C
Tetapan Kesetimbangan air (Kw) pada 25oC	Kw= 1,0x10

                       

                                                                                           

I.              Pilih Jawab yang paling tepat  (60 poin)

1.    Semua pernyataan berikut benar, kecuali

A.  Kehidupan kita masa kini penuh dengan hasil-hasil kimia.

B.  Di negara kita terdapat banyak bahan baku untuk industri kimia.

C.  Minyak bumi, gas alam dan batubara merupakan bahan baku untuk industri kimia.

D.  Minyak bumi, gas alam dan batubara merupakan sumber alam yang dapat diperbaharui.

E.  Salah satu masalah yang gawat dan dapat membahayakan kehidupan ialah pencemaran bahan kimia.

2.    Semua pernyataan berikut benar, kecuali

A.    Seandainya dunia tanpa energi panas, maka lautan akan beku, langit tidak berawan dan tidak

B.    Seandainya dunia tanpa energi panas, maka suhu tidak berubah-ubah, selamanya akan tetap 0°C saja.

C.   Intensitas energi panas yang ada pada sebuah benda diukur dari suhunya.

D.   Energi radiasi yang dipancarkan matahari beraneka ragam panjang gelombangnya.

E.    Sinar ultraviolet, sinar tampak dan sinar inframerah tergolong energi radiasi.

3.   Massa satu atom unsur adalah  1,71x10^–22 g. Berapa massa  atom  unsur ini dalam  g.mol^-1?

A.  100

B.  101 

C.  103 

D.  105             

E.  107 

4.      Bagaimana  formula molekul dari  suatu gas bila mempunyai tekanan  1,40 atm dan densitas  1,82 g/L pada  27 °C?

A.     CO₂

B.     CO

C.     CH₄

D.     O₂

E.     N₂

5.      Gas ammonia dapat dibuat dengan mereaksikan oksida basa seperti kalsium oksida dengan ammonium chlorida, suatu garam asam.

CaO_(s) + 2NH₄Cl_(s) → 2NH_3(g) + H₂O_(g) + CaCl_2(s)

 Bila anda mengumpulkan tepat 100,0 g gas  NH₃, tetapi secara teori seharusnya memperoleh 136 g, berapa persentase perolehan  ammonia?

A.      36,8%

B.      71,2%

C.      73,5%

D.      81,2%

E.      90,0%

6.    Berapa volume O₂ pada 22,0 ºC dan tekanan 728 mmHg yang dihasilkan dari dekomposisi 8,15 g KClO₃, sesuai dengan reaksi berikut ini:

            2KClO_3(s) → 2KCl_(s) + 3 O_2(g)

A.    1,12 L

B.    1,48 L

C.   1,68 L

D.   2,23 L

E.    2,52 L

7. Sebanyak 20,0 mL  SO₂ (g) dan  20,0 mL Cl₂(g) bereaksi sesuai dengan persamaan berikut ini: SO₂(g) + 2Cl₂(g) → OSCl₂(g) + Cl₂O(g)

Berapa total volume semua gas sesudah reaksi pada temperatur dan tekanan yang sama?

A.   20,0 mL

B.  26,6 mL

C.  30,0 mL

D.  40,0 mL

E.  66,6 mL

8. Perubahan entalpi pembentukan dari gas etena (C₂H₄) dan gas etana (C₂H₆) masing masing  adalah 52 kJ mol^-1 dan -85 kJ mol^-1 pada 298 K. Berapa perubahan entalpi reaksi pada 298 K untuk proses :  C­₂H₆(g) àC₂H₄(g) + H₂(g)

A.    -137 kJ mol^-1        

B.    -33 kJ mol^-1          

C.    + 33 kJ mol^-1       

D.   +137 kJ mol^-1

E.    Tidak dapat dihitung dari informasi di atas.

9.   Sebanyak 20 cm³ gas hidrokarbon terbakar sempurna dalam oksigen berlebihan dan  menghasilkan 60 cm³ karbon dioksida serta  40 cm³ uap air  ( STP ).

Bagaimanakah rumus molekul  dari hidrokarbon tersebut.

A.     C₂H₆                                

B.     C₃H₆                    

C.     C₃H₄

D.     C₃H₈                                

E.     C₆H₆

10.   Berikut ini, konfigurasi elektronik manakah yang representatif suatu unsur yang dapat  membentuk ion sederhana dengan muatan +4?

A.  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹

B.  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³

C.  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹ 2s²

D.  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d² 4s²

E.  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³ 3d⁷ 4s²

11.   Komposisi dari ion  ²⁴₁₁Na⁺ adalah:

            Proton             elektron           neutron

A.         11                    11                    13

B.         11                    10                    13

C.        12                    11                    11

D.        12                    10                    12

E.         13                    11                    11

12. Persamaan reaksi manakah yang menunjukkan afinitas elektron ke 2 dari sulfur:

A. S _(s)             + 2e     ®       S^-2 _(s)

B. S^-_{(s)  +}  e       ®        S^-2 _(g)

C.  S_(g) + 2e     ®        S^-2 _(g)

D. S^- _(g) + e      ®        S^-2 _(g)

E. S^- _(s) + e      ®        S^-2 _(s)

13.   Dari kelompok  ion berikut ini, manakah yang merupakan ion logam yang stabil?

A.  Fe²⁺, Fe^3+, K²⁺

B.    Mg²⁺, Ba³⁺, Na⁺

C.   Li²⁺, Na⁺, Al³⁺

D.   Fe²⁺, Sr²⁺, Mg²⁺

E.    Li²⁺, Ca²⁺, Al³⁺

14.   Perubahan entalpi pembentukan dari gas etena (C₂H₄) dan gas etana (C₂H₆) masing masing  adalah 52 kJ mol^-1 dan -85 kJ mol^-1 pada 298 K. Berapa perubahan entalpi reaksi pada 298 K untuk proses :  C₂H₄(g) + H₂(g) à C­₂H₆(g)

A.  -137 kJ mol^-1         

B.   -33 kJ mol^-1          

C.   33 kJ mol^-1           

D.   137 kJ mol^-1

E.  tidak dapat dihitung dari informasi di atas.

15.   Berikut ini, partikel manakah yang mempunyai radius paling besar?

A.   O^2-

B.    Mg²⁺

C.   N^3-

D.  He

E.  F^-

16.   Berikut ini, molekul manakah yang tidak akan membentuk ikatan hidrogen dengan sesama molekulnya sendiri ?

A.  C₆H₅NO₂

B.   CH₃CH₂NH₂      

C.   CH₃CH₂OH       

D.   N₂H₄                   

E.  NH₂OH

17.   Dalam   padat natrium asetat, NaC₂H₃O₂, apa jenis zat padat  ini?

A.    ionik    

B.    metallik (logam)

C.   molekular       

D.   jaringan kovalen

E.    koordinasi

18.   Bila NaBr larut dalam air, apa jenis gaya antar-molekul yang harus diputuskan?

A.      Gaya ion-ion

B.      Ikatan-H

C.      Gaya ion-dipole

D.      Gaya ion-ion dan ikatan-H

E.      dipole-dipole

19.   Diantara gas gas berikut ini, Ne, N₂, O₂, CH₄, dan SiH₄, manakah yang paling mudah untuk dicairkan.

A.   Ne

B.  N₂

C.  O₂

D.  CH₄

E.  SiH₄

20.   Gaya gaya antar molekul berikut ini:

I.       Ikatan Hidrogen

II.      Gaya dipole-dipole

III.    Gaya dispersi london.

Dalam molekul CHCl₃   apa jenis gaya antar molekul yang bekerja dalam fasa cair

A. Hanya I                                 

B. Hanya I dan II

C. Hanya  I dan III                     

D. hanya II dan III

E. I, II dan III

21.   Berikut ini adalah senyawa yang kelarutannya dalam air paling kecil adalah :

A.  CH₃CO₂H                       

B.  . CH₃COCH₃                              

C.  . CH₃CH₂OH.

D.  CH₃OCH₃                       

E.   CH₃CO₂K

22.   Berikut ini, manakah formula dot-elektron Lewis yang paling tepat untuk molekul SO₃  adalah:

A.

                         D.          

B.                     

                         E. Semua Benar, karena  bentuk resonansi

C.

 D. 

.

23.  Bagaimana hibridisasi atom atom  karbon berlabel  C₁ dan  C₂, dalam  glycine?

     C₁             C₂

A.  sp²            sp²

B.  sp²            sp³

C.  sp³            sp²

D.  sp³            sp³

E.  sp²            sp

24.   Berikut ini, kombinasi manakah yang menghasilkan endapan ?

A.     ammonium nitrat padat dan  larutan kalsium hidroksida

B.     logam tembaga dan  0,10 M asam hidroklorida

C.     larutan  barium hidroksida dan 0,10 M asam sulfat

D.     larutan  aluminum nitrat  dan natrium chloride

E.     Larutan 0,10 M NaCl dan  amonium nitrat

25.   Reaksi pembuatan metanol berikut ini :

CO_(g) + 2 H_2(g) DCH₃OH _(l)                    DH = -128 kJ

Keadaan yang paling banyak menghasilkan CH₃OH  adalah: 

A.  Temperatur rendah dan tekanan rendah

B.  Temperatur tinggi dan tekanan tinggi

C. Temperatur rendah dan tekanan tinggi

D. Temperatur tinggi dan tekanan rendah

E.  Ditambahkan katalis sebanyak banyaknya

26.   Berikut ini, larutan 0.10 M aqueous manakah yang akan memberikan daya hantar listrik paling  kecil?

A.     NaCl      

B.     (NH₄)SO₄

C.     NaHCO₃           

D.     C₂H₅OH

E.     Semua larutan daya hantarnya sama

27.   Di dalam suatu eksperimen, sebanyak 50 mL larutan 0,1 mol L^-1 dari suatu garam bereaksi tepat dengan 25 mL larutan 0,1 mol L^-1 natrium sulfit.

Persamaan setengah reaksi untuk oksidasi ion sulfit berikut ini:

SO₃^2-(aq) + H₂O(l) à SO₄^2- + 2H⁺(aq) + 2e^-

Jika bilangan oksidasi awal dari logam ini dalam garam adalah +3, berapakah bilangan oksidasi logam ini setelah reaksi selesai ?

A.  0  

B.  1              

C.  2              

D.  4              

E.  5

28.   Bila larutan yang mengandung ion oksalat, C₂O₄^2- , dioksidasi dengan larutan KMnO₄ dalam suasana asam, terjadi reaksi  sebagai berikut :

2 MnO₄^-_(aq) + 5 C₂O₄^2-_(aq) + 16H⁺_(aq) à 2 Mn²⁺_(aq) + 10 CO_2(g)  +  8 H₂O_{( l )}

Berapa volume larutan KMnO₄  0,02 mol/L yang dibutuhkan untuk mengoksidasi sempurna 0,001 mol garam KHC₂O₄?

A.  20 cm³                   

B.   40 cm³                  

C.   50 cm³

D.  100 cm³                 

E.  125 cm³

29.  Berikut ini adalah reaksi asam hipochlorit  (HOCl) dengan air,

HOCl + H₂O D H₃O⁺ + OCl^-

Apa pengaruh penambahan natrium hipochlorit (NaOCl) pada reaksi dalam keadaan kesetimbangan?

A.    Konsentrasi  HOCl dan H₃O⁺ akan bertambah.

B.    Konsentrasi HOCl dan H₃O⁺ akan berkurang.

C.   Konsentrasi HOCl akan bertambah dan konsentrasi H₃O⁺ akan berkurang.

D.   Konsentrasi HOCl akn berkurang dan  H₃O⁺ akan bertambah.

E.    Tidak akan ada perubahan karena natrium hipochlorit adalah garam tanpa sifat asam atau basa.

30.  Berikut ini adalah Kurva titrasi asam lemah dengan basa kuat:

Titik manakah yang menunjukkan bahwa larutan bersifat buffer?

A.                     B.                     C.                    D.                    E.

ESSAY           (35 poin)

Soal 1.                        (9 poin)

Hidrogen dapat dibuat dari reaksi logam magnesium, logam aluminium dan logam seng masing-masing dengan asam encer

a.    Tuliskan 3 reaksi logam dengan asam encer tersebut           (3 poin)                      

b.    Perkirakan reaksi mana yang paling cepat menghasilkan gas hidrogen (2 poin)

c.    Reaksi mana yang menghasilkan hidrogen paling banyak jika asam yang digunakan untuk masing-masing reaksi sama jumlahnya          (2 poin)

d.    Reaksi mana yang menghasilkan hidrogen paling banyak jika masing-masing reaksi hanya menggunakan 1g logam         (2 poin)

JAWAB

a.    Mg + 2H⁺           "  H₂ + Mg²⁺

2Al + 6H⁺           " 3H₂ + 2Al³⁺

Zn + 2H⁺            "  H₂ + Zn²⁺

                                    (Masing masing 1 poin)

b.    Magnesium dengan asam encer (2 poin)

c.    Sama, tidak ada yang lebih banyak (2 poin)

d.    Aluminium dengan asam        (2 poin)

Soal 2 (11 poin)

Oksida adalah senyawa kimia yang dibentuk dari logam dengan oksigen.  Ada 3 jenis oksida yang dikenal yaitu oksida sederhana, peroksida dan superoksida.   Berikut ini ditampilkan 3 oksida yang memiliki perbandingan atom logam terhadap oksigen = 2:1

Titanium(IV)oksida adalah oksida yang banyak digunakan sebagai pigmen putih karena memiliki indeks refraksi yang paling tinggi.  Oksida ini tidak larut dalam air tetapi dapat didispersikan secara mekanik.

a.   Tuliskan rumus kimia Titanium(IV) oksida                                              (1 poin)

b.   Jelaskan termasuk jenis oksida apa Titanium(IV)oksida?                      (2 poin)

c.   Gambarkan struktur Lewis ion oksigen dari Titanium(IV)oksida            (4 poin)

d.   Berapa kemungkinan tingkat oksidasi Ti?                                         (2 poin)

e.   Nomor atom Titanium= 22, tuliskan konfigurasi elektron Titanium(II)   (2 poin)

JAWAB

a.    TiO₂                                         (1 poin)

b.    Oksida sederhana                               (2 poin)

c.    2; 3; dan 4                   (2 poin)

d.    Ada 2 atom O, masing2 dikelilingi 8 elektron

      (4 poin)

e.    [Ar} 3d² 4s⁰                 (2 poin)

Soal 3.  (15 poin)

Sebanyak 5,60 g carbon padat ditempatkan dalam wadah hampa udara yang volumenya 2,5 L. Kemudian kedalam wadah tersebut dialirkan gas Carbon dioksida dengan tekanan 1,50 atm pada  298 K.

a. Hitunglah jumlah mole setiap reaktan dalam wadah pada keadaan awal (3 poin). 

b. Wadah dipanaskan hingga  1100 K dan terjadi reaksi berikut ini:

                        C_(s) + CO_2(g) D 2 CO_g)

i.    Hitunglah tekanan dalam wadah pada temperatur ini sebelum berlangsung reaksi       (3 poin). 

ii.   Bila tercapai kesetimbangan, ternyata tekanan dalam wadah adalah 1,75 kali dari tekanan sebelum terjadi reaksi.  Tentukan tekanan parsial CO_2(g) dan CO_(g). dalam keadaan kesetimbangan    (6 poin). 

c. Ramalkanlah bagaimana jumlah mole karbon-monoksida pada masing masing perubahan kesetimbangan berikut ini, berikan alasannya:

i. Volume dinaikkan menjadi 5,0 L.                          (1 poin). 

ii. Tekanan dalam wadah dinaikkan dengan menambahkan gas  helium. (1 poin).  

iii.  Jumlah carbon ditambah menjadi 6, 00 g.          (1 poin). 

JAWAB:

1. 5,60 g C = 5,60/12,01 mol= 0,466 mol C                                                       (1 poin)

CO₂: PV=nRT; n = PV/RT ={(1,50 atm)(2,5L)}/298K(0,0821)= 0,153 mol CO₂ (2 poin)

b.     i. Tekanan sebelum reaksi: P₂ = P₁(T₁/T₂) = (1,50 atm) (1100K/298K) = 5,54 atm                                                                                                                        (2 poin)

ii. Dalam kesetimbangan:

            Tekanan: P= 1,75 P_awal = 1,75 x P₂= 1,75 x5,54 atm = 9,70 atm     (1 poin)

            mol gas :  n_gas = PV/RT = {(9,70 atm)(2,50 L)}/{(0,0821)(110K)} = 0,268 mol                                                                                                                                 (1 poin)

Dari persamaan reaksi: 0,268 mol = 0,153 mol –x + 2x

        x = 0,268-0,153 = 0,115 mol (1 poin)

n_CO = 2x = 2.(0,115) = 0,230 mol   (1 poin)

 n_CO2 = 0,268- 0,230 = 0,038 mol   (1 poin)

 fraksi mol: x_CO = 0,230/0,268

            p_CO = (0,230/0,268) x 9,70 atm = 8,32 atm    (1 poin)

            p_CO2 = 9,70- 8,32 =1,38 atm                           (1 poin)

 atau cara lain:

            Tekanan parsial: p_CO = (n.R.T)/V = {(0,230)(0,0821)(1100)}/2,5L = 8,31 atm

                                    p_CO2 = 9,70 – 8,31 = 1,39 atm

                       

3. (i). jumlah mol CO akan bertambah, seiring dengan bertanbahnya volume, tekanan sistem  turun, sehingga kesetimbangan bergeser ke kanan (1 poin). 

(ii). Jumlah CO tidak berubah. Penambahan gas mulia He tidak berpengaruh terhadap kesetimbangan                                                   (1 poin). 

(iii). Jumlah mol CO tidak berubah, penambahan zat padat tidak mempengaruhi kesetimbangan.                                                 (1 poin).