TRY OUT OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2012 Bidang Studi : Kimia ...

Pelatihan-osn.comKonsultan Olimpiade Sains NasionalContact Person : 081386912130 / 087878718585Office : 021-41332450A. HCO 3-B. FeCl 3C. BF 3D. Fe 3+ E. XeF 27. pH dari larutan NaHSO 4 10 -4 M (pKa 1 = ~ dan pKa 2 = 2) adalahA. 3B. 3,5C. 4D. 4,5E. 58. Kurva titrasi berikut ini adalah titrasi asam lemah dengan basa kuatTitik mana yang menunjukkan bahwa terjadi hidrolisis?A. B. C. D. E.9. Asam karboksilat di bawah ini yang memiliki sifat derajat keasaman paling tinggi adalah ?A. Asam trifloro asetat D. Asam floro asetatB. Asam asetat E. Asam oksalatC. Asam kloro asetat10. Dari grafik berikut ini, berapa energi aktifasi pembentukan ozone?A. 14 kJ D.798 kJ

Pelatihan-osn.comKonsultan Olimpiade Sains NasionalContact Person : 081386912130 / 087878718585Office : 021-4133245025. Senyawa X pada reaksi berikut adalah

Pelatihan-osn.comKonsultan Olimpiade Sains NasionalContact Person : 081386912130 / 087878718585Office : 021-41332450BAGIAN ESSAY (TOTAL 150 poin)Soal 1 Struktur tetrahedral ( 15 poin)Bentuk molekul tetrahedral sangat dominan di alam. Sebagian besarsenyawa karbon di alam memiliki bentuk tetrahedral. Tetrahedralterbentuk dari hibridisasi sp 3 . Contoh paling sederhana molekul yangmemiliki bentuk tetrahedral adalah metana (CH 4 ).a. Jelaskan proses hibridisasi satu orbital 2s dan tiga orbital 2p pada C dalam senyawa CH 4 .(3 poin)Secara matematika struktur tetrahedral dapat diilustrasikan sebagai sebuah kubus dimana duaatom hidrogen berada di titik sudut permukaan bagian atas, dua atom hidrogen di titik sudutpermukaan bagian bawah, dan satu atom karbon di tengah kubus.Ka KarbonHidrogenb. Anggap panjang sisi kubus tersebut = a maka buktikan sudut ikatan H-C-H = 109,5 0 .(petunjuk : gunakan aturan cosinus)(3 poin)Jarak antara inti atom karbon dan hidrogen pada metana sekitar 108,70 pm.c. Tentukan jarak antar inti atom hidrogen pada metana (3 poin)Jika tiga atom hidrogen pada metana dihubungkan maka akan terbentuk sebuah segitiga samasisid. Berapa luas segitiga tersebut. (3 poin)

Pelatihan-osn.comKonsultan Olimpiade Sains NasionalContact Person : 081386912130 / 087878718585Office : 021-41332450Bentuk tetrahedral metana merupakan bentuk limas dengan segitiga tersebut sebagai alas. Jarakatom hidrogen di puncak limas ke alas segitiga sebesar satu setengah kali jarak antara inti atomkarbon dan hidrogene. Tentukan volum metana tersebut (volum limas = ⅓ x luas alas x tinggi)( 3 poin)Soal 2 Karbondioksida dan pembentukan stalagtit-stalagmit (15 poin)Stalagtit adalah batu kapur yang tumbuh dari bagian atas goamenuju ke dasar goa, sedangkan stalagmit tumbuh menjulangdari dasar goa ke atas. Stalagtit dan stalagmit yang sering kitajumpai di goa-goa berasal dari senyawa CaCO 3 denganpersamaan reaksi :Ca(HCO 3 ) 2 (l) CaCO 3 (s) + H 2 O (l) + CO 2 (g)Ca(HCO 3 ) 2 berasal dari reaksi antara batu kapur di tanahdengan air hujan atau sungai yang mengandung asam karbonat.CO 2 (aq) + H 2 O (l) H 2 CO 3 (aq) K = 10 -2H 2 CO 3 (aq) H + (aq) + HCO - 3 (aq) Ka 1 = 10 -3HCO - 3 (aq) H + (aq) + CO 2- 3 (aq) Ka 2 = 2 x 10 -9CaCO 3 (s) Ca 2+ (aq) + CO 2- 3 (aq) Ksp = 5 x 10 -10Senyawa ini merembes ke tanah kemudian menetes ke dasar goa dan terurai menjadi CaCO 3 ,H 2 O dan CO 2 . Larutan Ca(HCO 3 ) 2 terus menetes dan mengakibatkan penumpukan endapanCaCO 3 . Nah, penumpukan CaCO 3 inilah yang nantinya tumbuh sebagai stalagmit. Sedangkanstalagtit muncul karena Ca(HCO 3 ) 2 sudah terurai terlebih dahulu sebelum menetes ke dasar goasehingga terjadi penumpukan CaCO 3 di atap goa.a. Jika kadar CO 2 terlarut jenuh dalam udara = 0,5 M maka berapa pH air hujan yang dijenuhiCO 2 tersebut?(5 poin)

Pelatihan-osn.comKonsultan Olimpiade Sains NasionalContact Person : 081386912130 / 087878718585Office : 021-41332450b. Tentukan tetapan kesetimbangan antara gas CO 2 dalam air hujan dan batu kapur yangmenghasilkan Ca(HCO 3 ) 2 berikutCaCO 3 (s) + H 2 O (l) + CO 2 (aq) Ca(HCO 3 ) 2 (aq)(5 poin)c. Berapa konsentrasi Ca(HCO 3 ) 2 dalam air rembesan saat air hujan mengandung CO 2 jenuh.(5 poin)Soal 3 Pemurnian Logam Nikel (23 poin)Logam Nikel murni dalam industri umumnya dibuat berdasarkan proses mond. Dalam prosesini, nikel dipanaskan dalam aliran karbon monoksida untuk membentuk senyawa kompleksmudah menguap Ni(CO) 4 pada suhu 40 C. Uap Ni(CO) 4 kemudian didekomposisikan padasuhu 250 C menghasilkan nikel murni.a. Tuliskan reaksi pembentukan dan dekomposisi Ni(CO) 4 lengkap dengan wujud pereaksidan hasil reaksinya.(4 poin)b. Tentukan bilangan koordinasi, geometri dan hibridisasi atom pusat dalam kompleksNi(CO) 4 .(5 poin)Dari data-data termodinamika Ni, CO dan Ni(CO) 4 berikutZat Ni(s) CO(g) Ni(CO) 4 (g)H f °(kJ/mol) 0 -110,52 -602,9S 298° (J/K/mol) 29,87 197,56 410,6c. Tentukan G dan K untuk reaksi pembentukan Ni(CO) 4 . Dengan demikian tunjukkanbahwa memang pada 40 C terbentuk Ni(CO) 4 .(5 poin)d. Tentukan suhu dimana Ni(CO) 4 tepat mulai terdekomposisi (2 poin)e. Berapa tetapan K reaksi pembentukan Ni(CO)4 pada suhu 250 0 C(3 poin)Gas Karbon monoksida (CO), dapat diperoleh melalui reduksi gas karbon dioksida (CO 2 )dengan grafit (C) berlebih :

Pelatihan-osn.comKonsultan Olimpiade Sains NasionalContact Person : 081386912130 / 087878718585Office : 021-41332450CO 2 (g) + C(s) 2CO(g)Untuk reaksi pada 1500 C, nilai tetapan kesetimbangan dengan tekanan total 0,1 atm adalah Kp= 2,0.f. Hitunglah tekanan parsial CO dalam keadaan kesetimbangan (4 poin)Soal 4 Penentuan Bilangan Avogadro secara elektrokimia (16 poin)Bilangan Avogadro didefinisikan sebagai jumlah atom dalam sejumlah tepat 12 gram karbon-12. CODATA (Committee on Data for Science and Technology) pada tahun 2002 menyarankannilai bilangan Avogadro sebesar 6,022141510 x 10 23 mol -1 .Bilangan Avogadro dapat ditentukan secara elektrokimia. Arus (I) dan waktu (t) dapat dukurdengan metode konvensial. Melalui persamaan Q = I xt ( muatan = arus x waktu), jumlahelektron yang melalui sel elektrokimia dapat ditentukan. Elektroda tembaga digunakan untukelektrolisis larutan 0,5 M H 2 SO 4 . Selama elektrolisis, anoda tembaga berkurang karena atomtembaga berubah menjadi ion tembaga. Ion tembaga masuk ke dalam larutan. Di permukaankatoda, gas hidrogen yang berasal dari reduksi ion hidrogen dalam larutan asam dibebaskan.Hasil percobaan tersebut sebagai berikut :Penurunan massa di anoda = 0,03554 gArus konstan = 0,601 AWaktu berlangsungnya elektrolisis = 1802 sIngat 1 A = 1 C/s dan muatan 1 elektron = 1,602 x 10 -19 C.a. Tuliskan reaksi yang terjadi di katoda dan anoda (2 poin)b. Hitung muatan total yang terlibat dalam elektrolisis tersebut (3 poin)c. Hitung jumlah elektron yang terlibat dalam elektrolisis (3 poin)d. Hitung massa satu atom tembaga (3 poin)e. Tentukan bilangan Avogadro jika diketahui massa molar tembaga 63,546 gram/mol

Pelatihan-osn.comKonsultan Olimpiade Sains NasionalContact Person : 081386912130 / 087878718585Office : 021-41332450(3 poin)f. Berapa persen kesalahan penentuan bilangan Avogadro dengan metode ini dibandingkannilai yang disarankan CODATA(2 poin)Soal 5 Kimia “Air bag” ( 18 poin)Reaksi kimia yang cepat dan menghasilkan sejumlah besar gas nitrogen pada “air bag” mobildapat mencegah seseorang dari kecelakan parah. Reaksi tersebut adalah2 NaN 3 (s) 2 Na (s) + 3 N 2 (g) (1)10 Na (s) + 2 KNO 3 (s) K 2 O (s) + 5 Na 2 O (s) + N 2 (g) (2)K 2 O (s) + Na 2 O (s) + 2 SiO 2 (s) sifat alkalin (“gelas”) (3)“Air bag” dinilai lebih aman dibandingkan sabuk pengaman karena dapat mengurangi benturanlebih efisien dan implus yang dihasilkan jauh lebih kecil. Umumnya „air bag” mobil standarmengandung 50 g – 80 g NaN 3 yang dalam 250 milidetik dapat terkonversi menjadi gasnitrogen.a. Tuliskan dua struktur lewis resonansi ion azida dan mutan formal masing-masing.(4 poin)b. Berapa volum maksimum gas nitrogen yang dihasilkan “air bag” ? (anggap jumlah KNO 3dan SiO 2 berlebih) pada suhu 50 0 C dan 1,25 atm?(3 poin)Senyawa lain yang dapat terdekomposisi menghasilkan nitrogen adalah nitrogliserin dan timbalazida.

Pelatihan-osn.comKonsultan Olimpiade Sains NasionalContact Person : 081386912130 / 087878718585Office : 021-41332450c. Tentukan reaksi dekomposisi nitrogliserin dan timbal azida. (Dekomposisi kedua senyawatersebut hampir sama dengan natrium azida)(4 poin)Dimetil azo (CH 3 N 2 CH 3 ) pada suhu 100 0 C akan terdekomposisi menjadi etana dan N 2 dengantetapan laju 1,2 x 10 -3 atm -1 s -1 .CH 3 N 2 CH 3 (g) CH 3 CH 3 (g) + N 2 (g)d. Jika tekanan total awal dimetil azo sebelum dekomposisi sebesar 0,8 atm maka berapa waktuyang dibutuhkan agar tekanan total menjadi dua kali semula.(4 poin)e. Pada suhu 200 0 C, laju dekomposisi dimetil azo meningkat sebanyak 100 kali lipatdibandingkan pada suhu 100 0 C. Tentukan energi aktivasi dekomposisi dimetil azo tersebut.(3 poin)Soal 6 Parasetamol sebagai obat penurun panas ( 18 poin)Parasetamol atau asetaminen adalah obat analgesik and antipiretik yang populer dan digunakanuntuk melegakan sakit kepala, sengal-sengal dan sakit ringan, dan demam. Digunakan dalamsebagian besar resep obat analgesik salesma dan flu.Ketika memasuki lambung, sebagian parasetamol akan bereaksi dengan HCl dan mengalamihidrolisisa. Tentukan reaksi hidrolisis parasetamol dengan HCl (3 poin)

Pelatihan-osn.comKonsultan Olimpiade Sains NasionalContact Person : 081386912130 / 087878718585Office : 021-41332450Parasetamol dapat dibuat dari fenol menurut reaksi berikutb. Tentukan senyawa A, B, C, dan D (9 poin)c. Jelaskan mengapa atom N pada parasetamol lebih kurang basa dibandingkan senyawa X(3 poin)d. Senyawa A dan B merupakan isomer posisi yang dapat dipisahkan berdasarkanperbedaan titik didih. Manakah diantara A dan B yang memiliki titik didih lebih besar?Jelaskan(3 poin)Soal 7 Identifikasi senyawa organik multigugus (19 poin)Banyak senyawa organik di alam merupakan senyawa yang mengandung gugus fungsi lebih darisatu. Glukosa misalnya dalam keadaan terbuka memiliki sebuah gugus aldehid dan lima gugusalkohol. Adanya beberapa gugus fungsi dalam glukosa menyebabkan glukosa dapat mengalamireaksi kimia lebih kompleks dari aldehid sederhana dan alkohol sederhana. Kekompleksan reaksisenyawa organik multi gugus inilah yang membuat identifikasi senyawa tersebut lebih sulitdibandingkan senyawa organik sederhana.Suatu senyawa organik A terdiri atas 71,5 % C, 9,52 % H, dan sisanya oksigen. Tekananosmosis 16,8 gram senyawa A dalam yang terlarut dalam satu liter larutan sebesar 4,9 atm padasuhu 25 0 C.

Pelatihan-osn.comKonsultan Olimpiade Sains NasionalContact Person : 081386912130 / 087878718585Office : 021-41332450a. Tentukan rumus empiris senyawa A (3 poin)b. Tentukan Massa molekul relatif senyawa A dan rumus molekul senyawa A(3 poin)Senyawa A mengandung lebih dari satu gugus fungsi. Untuk menentukan gugus-gugus fungsisenyawa A maka dilakukan beberapa uji berikut Senyawa A tidak dapat mempengaruhi kertas lakmus baik lakmus biru maupun lakmusmerah Senyawa A postitif terhadap reagen tollens Senyawa A tidak dapat bereaksi dengan logam Na, namun apabila dihidrolisis denganasam encer maka bisa bereaksi dengan logam Na. Senyawa A dapat menghilangkan warna coklat Br 2 /CCl 4 . Senyawa A dapat diozonilisis reduktif menghasilkan zat B dan C. Keduanya memilikiMr = 58. Zat C dapat dioksidasi menjadi asam oksalat, namun zat B tidak dapatdioksidasi.c. Gugus-gugus fungsi apa sajakah yang terdapat dalam senyawa A (4 poin)d. Tentukan senyawa B dan senyawa C (5 poin)e. Tentukan struktur senyawa A (4 poin)Soal 8 Reaksi-reaksi senyawa organik ( 16 poin)Tentukan senyawa A hingga G reaksi-reaksi berikut (masing-masing dua poin)

Pelatihan-osn.comKonsultan Olimpiade Sains NasionalContact Person : 081386912130 / 087878718585Office : 021-41332450