Soal Latihan Untuk OSN Kimia

1.      Suatu Senyawa A yang tersusun dari karbon, hydrogen, oksigen dan nitrogen yang memiliki massa molekum 59 g/mol. Kadar karbon 40,6% dan hydrogen 8,5%. Pada saat 0,2 gram senyawa A didihkan dengan NaOH 50% berlebih, semua nitrogen yang terikat dilepaskan sebgai ammoniak kedalam gelas kimia yang telat diberi indicator Phenoptalein. Kemudian zat yang ditampung dinetalkan dengan 70 ml HCl 0,05N .

a.      Tentukanlah %Nitrogen dan Oksigen dalam senyawa A (4 Point)

b.      Tentukanlah Rumus Empiris dan Rumus Molekul senyawa A (5 Point)

c.       Tuliskan apakah zat A itu (nama dan strukturnya) (3 Point)

Cara :

Ek N = ek HCl = [HCl] x V = 0,05 x 70 = 3,5 mek
masssa N = ek N x BE = 3,5 x 14 = 49 mg = 0,049 gram
%N = (massa N/massa senyawa A) x 100% = (0,049/0,2) x 100% = 24,5%
%O = 100% - (%N + %C + %H) = 100% - (24,5% + 40,6% + 8,5%) = 26,4%

mol C : mol H : mol O : mol N
(40,6/12) : (8,5/1) : (26,4/16) : (24,5/14)
3,4 : 8,5 : 1,7 : 1,7
2 : 5 : 1 : 1
maka rumus empirisnya : C2H5NO
rumus molekulnya :
(C2H5NO)x = 59
(24 + 5 + 14 + 16)x = 59
(59)x = 59
x = 1
jadi rumus molekulnya : (C2H5NO)x = (C2H5NO)1 = C2H5NO atau CH3-C(O)-NH2 (amida) etil amida

2.      Setiap tahunnya dibutuhkan ribuan ton Kalium Permanganat. Di industri, KMnO4 diproduksi dengan cara elektrolisis Kalium Manganat. Dalam proses elektrolisis ini air mengalami reduksi. Dan sebanayak 1,97 Kalium Manganat dielektrolisis untuk menghasilkan KMnO4. (Ar K :39 , Mn : 55 , O : 16 H : 1)

a.      Tentukanlah bilangan oksidasi Mn dari KMnO4 dan Kalium Manganat (2 Point)

b.      Tuliskan Reaksi Oksidasi dan Reduksi serta reaksi total pada proses elektrolisis (5 Point)

c.       Tentukanlah bersifat apakah Larutan Tersebut asam atau basa dan buktikan dan hitunglah volume gas yang terbentuk pada saat pembuatan KMnO4 pada keadaan standar (6 Point)

Cara :

KMnO4 = 0
(+1)Mn(-2x4) = 0
Mn = 8-1 = +7

K2MnO4 = 0
(+1x2)Mn(-2x4) = 0
Mn = 8-2 = 6

Reduksi : 2H2O + 2e --> H2 + 2OH^-
Oksidasi : MnO4^2- --> MnO4^- + e
Reaksi Total : 2MnO4^2- + 2H2O --> H2 + 2MnO4^- + 2OH^-
Senyawa : 2K2MnO4 + 2H2O --> H2 + 2KMnO4 + 2KOH

Bersifat basa karena diakhir reaksi menghasilkan basa (OH-)
mol K2MnO2 = 1,97/197 = 0,01 mol
mol H2 = ½ x 0,01 = 0,005 mol
volume H2 = 0,005 mol x 22,4 = 0,112L

3.       Pilihlah 5 pernyataan yang benar (5 Point)

(I)                 Nitrogen merupakan gas terbanyak di muka bumi

(II)               Secara komersial, nitrogen dibuat dengan cara penyulingan cair (destilasi)

(III)             Nitrogen dialam terdapat sebanyak kira-kira 58% volume

(IV)             Gas nitrogen bersifat tak stabil

(V)               N2 dapat bereaksi dengan O2 membentuk NO2 diudara pada keadaan ruang

(VI)             NO2 dan NO adalah salah satu zat pencemaran udara

(VII)           NaN3 dapat terdekomposisi dengan udara membentuk gas NO

(VIII)         Gas N2 memiliki orde ikatan 3

(IX)             Muatan Formal gas N2 adalah 3

(X)               HNO3 dapat digunakan sebgai zat pengoksidasi pada logam Besi

Cara :

1, 2, 5, 8, 10

4.      Alfred Werner, dosen universitas Zurich, mendapatkan hadial Nobel karena penelitiannya tentang senyawaan kompleks Cobalt (III). Werner berhasil mensintesis empat senyawa kompleks Coba€lt (III) dengan Klorida dan Amonia. Salah satunya yaitu [Co(NH3)6]Cl3. (Nomer Atom Co : 27)

a.      Apakah nama Senyawa Tersebut (2 Point)

b.      Tentukanlah bentuk molekul dari senyawa tersebut dan apa hibridisasinya (8 Point)

c.       Bersifat apakah senyawa kompleks tersebut paramagnetic atau diamagnetic, Jelaskan (3 Point)

Cara :

Heksaaminocobalt (III) klorida

Muatan Co = [Co(NH3)6]^3+
Co = [Co(NH3)6] = +3
Co = [Co(6x0)] = +3
Konfigurasi : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7
Konfigurasi Co3+ = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s 3d5 dan NH3 termasuk ligan kuat
hibrdisasi sp3d2 : octahedral

Paramagnetic karena ada 1 elektron tidak berpasangan

5.      Sebanyak 0,2 gram sampel karbohidrat yang mengandung Selubiosa di hidrolisis dengan HCl lalu didihkan selama 1 jam pada suhu 70 derajat celcius. Lalu dinetralkan dengan NaOH. Kemudian hasil hidroisis direaksikan dengan 25 mL pereaksi Luff Schoorl (CuSO4, Na-Sitrat, NaOH) lalu diasamkan dan di tambahkan 20ml KI 15% , kemudian dititrasi dengan Na2S2O3 0,1 N di butuhkan volume sebesar 5 ml. kemudian dilakukan blanko pada pereaksi memerlukan volume sebesar 20 ml. (diketahui mg gula pada volume 15 = 38,5 mg)

a.      Tentukan hasil hidrolisis selubiosa (2 Point)

b.      Tentukan anomer dari Selubiosa dan anomer dari jawaban a ( 4 Point)

c.       Tentukanlah Kadar Gula Pereduksinya (8 Point)

Cara :

2 molekul Beta-D-glukopiransa

Anomer dari selubinosa : maltosa
Anomer dari Beta-D-glukopiransa : alpa-D-Glukopiranosa

Volume Na2S2O3 = (v blanko-v titrasi) = (20 - 5) = 15 ml
% GP = 38,5 mg/200 mg x 100% = 19,25%

1.      Tentukanlah pH dari [Al(H2O)6]^3+ 0,1M dengan Ka = 10^-5

a.      3,0000

b.      3,6832

c.       3,0022

d.      2,9954

e.      3,0185

Cara :

[Al(H2O)6]^3+ <-k-> [Al(H2O)5(OH)]^2+ + H^+
m : 10^-1 | - | - |
r : x | x | x |
s : 10^-1 – x | x | x |
K = [[(Al(H2O)5(OH)]^2+] [H+] / [[(Al(H2O)6]^3+]
10^-5 = (x)(x) / (10^-1 – x)
(10^-6 – 10^-5x) = x^2
x^2 + 10^-5x – 10^-6 = 0
X1X2 = -b + V(b)^2 – 4ac / 2a
X1X2 = -10^-5 + V10^-10 – (-4x10^-5) / 2
X1X2 = 9,95x10^-4
pH = -log[H+] = -log 9,95x10^-4 = 1,0015

2.      Bilangan Oksidasi N dari NaN3 adalah

a.      +3

b.      +5

c.       0

d.      -3

e.      -1/3

Cara :

NaN3 = 0
(+1 x 1) + 3N = 0
3N = -1
N = -1/3

3.      Suatu karbohidrat direaksikan dengan pereaksi tollens tidak menghasilkan cermin perak. Ramalkanlah apa karbohidrat tersebut

a.      Alpa-D-Glukpiranosa

b.      Alpa-D-Galaktopisanosa

c.       Alpa-D-Manopiranosa

d.      Alpa-D-fruktofuranosa

e.      D-Allosa

Cara :

Kaena fruktosa tidak memiliki atom C kiral pada struktur hawort-nya

4.      Untuk kebutuhan analisa di laboratorium kimia. Seorang siswa akan membuat larutan H2SO4 2M dari larutan H2SO4 pekat (32N). jika siswa tersebbut ingin membuat larutan H2SO4 4M sebanyak 1L berapa ml larutan H2SO4 yang harus ditambahkan

a.      125 ml

b.      250 ml

c.       150 ml

d.      200 ml

e.      225 ml

Cara :
N = ek/V
N = (massa/(Mr/jumlah H+) / V ) = (((massa/Mr) / V ) x jumlah H+)
dimana : (((massa/Mr) / V ) = M
jadi
N = jumlah H+ x M
N = 2M x 2 = 4N
V1 . N1 = V2 . N2
V1 . 32N = 1L . 4N
V1 = 4/32 = 0,124 L = 125 ml

5.      Jika 1 mol sembarang gas sempurna memuai secara isothermal dan volume menjadi 2x nya pada sembarang suhu. Hitunglah besarnya perubahan entropi..

a.      (-)5,76

b.      (+)5,76

c.       (+)0,06

d.      (-)0,06

e.      Tidak dapat ditentukan

Cara :

deltaS = nR ln Vakhir/Vawal = 1 x 8,314 ln 2 = +5,76 JK-1

6.      Berapa energi yang tersedia dari pembakaran molekul glukosa pada kondisi standar dan suhu 37 derajat Celcius utk mempertahankan aktivitas otot dan syaraf. Perubahan entropi standar untuk reaksi tersebut adalah + 182,4 J K-1 mol-1. Dengan entalpi pembakaran glukosa (-) 2808 Kj/mol

a.      (-)2864 Kj/mol

b.      (-)2,864 Kj/mol

c.       (+)2814 Kj/mol

d.      (-)2,814 Kj/mol

e.      Bukan Salah Satu Jawaban Diatas

Cara :

deltaG = deltaH - (T x deltaS)
deltaG = -2808 Kj/mol - (310K x 0,182,4 Kj K-1 mol-1)
deltaG = -2864 Kj mol-1

7.      Tentukanlah berapa Molalitas 4 gram NaOH yang dilarutkan dalam air 1L (rho = 0,9985 g/ml)

a.      0,10000

b.      0,10015

c.       0,99850

d.      0,10035

e.      0,99955

Cara :

Massa air = rho x V = 1L x 0,09985 kg/L = 0,9985 kg
molalitas = mol/kg pelarut = (4/40) / 0.09985 = 0,10015 molal

8.      Suatu unsur X memiliki nomer atom 30. Tentukanlah letak perioda dan golongan unsur X

a.      Golongan 2B perioda 4

b.      Golongan 1B perioda 4

c.       Golongan 2A perioda 4

d.      Golongan 2B perioda 3

e.      Golongan 1B perioda 3

Cara :

30X = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10
ev = 12
golongan B : berada di blok s+d
periode : 4 kulit terluar ada di 4

9.      Mutiara tersusun dan terbentuk dari mineral aragonit (mineral CaCO3), sebanyak 1,5 gram sampel aragonit di larutkan dalam HCl berlebih mengasilkan H2O, CO2 dan CaCl2. Jika CaCl2 yang dihasilkan diendapkan dengan Na2C2O4 berlebih membentuk endapan CaC2O4 sebanyak 1,28 gram. Berapa Kadar Aragonit dalam mutiara.

a.      85,33%

b.      85,70%

c.       67,67%

d.      66,66%

e.      90,45%

Cara :

CaCO3 + 2HCl --> CaCl2 + CO2 + H2O
CaCl2 + Na2C2O4 --> CaC2O4 + 2NaCl
mol CaC2O4 = massa/Mr = 1,28/128 = 0,01 mol
mol CaCl2 = 1/1 x mol CaC2O4 = 1/1 x 0,01 = 0,01 mol
mol CaCO3 = 1/1 x mol CaCl2 = 1/1 x 0,01 = 0,01 mol
massa CaCO3 = mol x Mr = 0,01 x 100 = 1 gram
%CaCO3 dalam aragonit = massa CaCO3/massa aragonit x 100% = 1/1,5 x 100% = 66,67%

10.  Asam pekat HCl diukur dengan aerometer memiliki rho sebesar 0,7684 g/mol dan % sebesar 38%. Hitunglah molaritas HCl

a.      5 M

b.      7 M

c.       6 M

d.      9 M

e.      8 M

Cara :

M = (rho x % x10 )/ Mr = (0,7684 x 38 x 10) / 36,5 = 8M