Pembahasan Olimpiade Kimia Tingkat Kabupaten/kota 2013

PEMBAHASAN     
1)       Dalam reaksi redoks selalu ada reaksi oksidasi dan reduksi. Dari reaksi tersebut yang mengalami reduksi adalah Cr (dari K₂Cr₂O₇ menjadi CrCl₃) dan yang harus mengalami oksidasi adalah Sn (dari Sn²⁺ menjadi Sn⁴⁺). Asam yang digunakan (sebagai penyuasana) semestinya adalah HCl.

Adapun reaksi redoksnya:
Reaksi reduksi : Cr₂O₇^2- + 14 H⁺ + 6e^- → 2Cr³⁺ + 7 H₂O | x 1|
Reaksi oksidasi : Sn²⁺ → Sn⁴⁺ + 2e^-                     | x 3|
Reaksi total : Cr₂O₇^2- + 14 H⁺ + 3Sn²⁺ → 2Cr³⁺ + 7 H₂O + 3Sn⁴⁺

Sehingga reaksi lengkapnya bisa dituliskan sebagai berikut:
K₂Cr₂O₇ + 3 SnCl₂ + 14 HCl → 2 CrCl₃ + 7 H₂O + 2 KCl + 3 SnCl₄
Jadi jawaban yang tepat adalah B. 1 dan 3

      
      2)      Pada keadaan yang sama setiap 1 mol gas akan memiliki volume yang sama pula (Hukum Gay  Lussac).
1 g O₂ = 1/32 mol ~ 0,764 liter artinya 1 mol gas O₂ volumenya = 32 x 0,764 = 24,448 L/mol.
Jika masa oksida nitrogen memiliki volume 0,266 L = 0,266 L : 24,448 L/mol = 0,01088 mol.
Artinya kita tinggal menentukan manakah oksida nitrogen yang 1 gram sama dengan 0,01088 mol. Dalam hal ini Mr oksida nitrogen = 1 : 0,01088 = 91,911 g/mol.

Yang paling mendekati adalah jawaban C. NO 

3) Jumlah % molekul selain etil alkohol adalah 100% – 99,99% = 0,01%
Sehingga jumlah molekulnya = 0,01% x 1,04 x 10²⁵ = 1,04 x 10²¹
Jawabannya B

  
4)  Semakin besar perbedaan elektronegativitas maka akan semakin polar. Elektronegativitas O >H>Mg>Ca>Sr. H punya elektronegativitas terbesar dibandingkan dengan unsur logam alkali tanah. Unsur Mg, Ca, Sr berturut-turut adalah anggota golongan unsur logam alkali, yang dari atas ke bawah memiliki elektronegativitas yang semakin kecil. Oksigen punya elektronegativitas yang besar dan semua berikatan dengan unsur yang akan diperbandingkan. Maka urutan perbedaannya dengan oksigen dari yang terbesar Sr-O > Ca-O > Mg-O > H-O
Jawabannya D. Sr-O > Ca-O > Mg-O > H-O

5) Penentuan rumus empiris dari persen unsur yang diketahui dan persen O yang harus dihitung hingga total 100 % (31,62% O) adalah dengan menganggap jumlah zat 100 g. Perbandingan mol masing-masing unsur adalah:

    N    :     S     :     O    :    F

9,48/14  : 20,9/32,1 : 31,62/16 : 38,0/19

0,677143 :  0,65109  :     2    : 1,97625 ---> bagi dg angka terkecil

1,040014 :      1    : 3,07177  : 3,035293 ---> lakukan pembulatan

    1    :      1    :     3    :    3

Jawabannya D. NSO₃F₃

6)   Bilangan kuantum suatu elektron dalam orbital 4d yang n = 4; l = 2 (d)
Jawabannya B

7) Pada soal ini aslinya ada yang keliru, pada persamaan reaksi pertama seharusnya 2H₂O(l) tetapi hanya tertulis 2 H₂(l).
Entalpi pembentukan adalah energi yang digunakan untuk membentuk 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya.

N₂(g) + C(s) + H₂(g) → CH₂N₂(s)        ΔH^o = 14,91 kkal
Jawabannya B

8) Muatan formal = jumlah elektron valensi unsur – jumlah elektron bebas – 1/2 elektron berikatan
S dan O memiliki 6 elektron valensi

Muatan formal S pada SO₂ = 6 – 2 – 4 = 0

Muatan formal S pada SO₃ = 6 – 0 – 6 = 0

Muatan formal S pada SO₃^2- = 6 – 2 – 4 = 0

Muatan formal S pada SO₄^2- = 6 – 0 – 6 = 0

Atom S itu berada diperiode tiga (3), sangat dimungkinkan untuk menggunakan orbital 3d sehingga tidak lagi mengikuti kaidah oktet. Beda dengan unsur yang berada di periode 2 yang tidak memiliki orbital 2d. Jadi tidak bisa dipaksa harus mengikuti kaidah oktet, ini terkait juga dengan tingkat energi masing-masing molekul yang lebih disukai pada energi yang relatif lebih rendah.
Jawabannya A

9) Molekul III (trans-ClHC=CHCl) memiliki momen dipol sama dengan nol, sedangkan pada molekul I dan II momen dipolenya tidak sama dengan nol, hayooo apa alasan….?
Jawabannya C

10) Reaksi 4A (s) + 2B(g) ⇌ 2C(g)     ΔH_reaksi = – 60 kJ adalah reaksi eksoterm, maka agar bergeser ke reaktan maka dapat dilakukan dengan menaikkan temperaturnya. Koefisien zat berwujud gas sama sehingga tekanan tidak mempengaruhi, sementara menambah konsentrasi A akan menggeser kesetimbangan ke kanan.
Jawabannya E

11) Syarat untuk bisa membandingkan laju reaksi satu dengan yang lainnya adalah diketahui data akuratnya. Perubahan konsentrasi setiap zat harus jelas. Tidak cukup hanya dengan melihat visual seperti di atas dan hanya dari persamaan laju reaksinya saja.
Jawabannya E.

12) Berdasarkan rujukan soal yang ada di internet (ingat banyak soal yang diambil dari referensi lain sebelumnya), jadi kalau di cari pasti ketemu saja ), soal ini terjadi kekeliruan pada data Δt/min baris pertama, tertulis 2,5 seharusnya adalah 25. Lagi pula kalau dipaksakan maka tidak ada alternatif jawaban yang benar.
Oleh karena itu di sini akan digunakan data yang benar itu.

Laju reaksi setiap bagian akan dihitung terlebih dahulu dengan rumus
R = ([C]/Δt) x (1 menit/60 detik)
dan hasilnya terdapat pada kolom ke paling kanan tabel di bawah ini.

Orde reaksi terhadap A dapat ditentukan dengan menggunakan data kedua dan ketiga (konsentrasi B yang sama/tetap), dan sebaliknya.
- orde terhadap A: (0,2/0,1)x = (17,1 × 10^-6 : 4,3 × 10^-6)   →   2^x = 4  →  x = 2
- orde terhadap B: (0,1/0,05)y = (4,3 × 10^-6 : 2,2 × 10^-6)   →   2^y = 2  →  y = 1
Jadi r = r= k [A]²[B]

Menghitung tetapan laju reaksi (k)
Biasanya k bisa ditentukan dengan menggunakan salah satu data hasil percobaan, dalam pembahasan ini digunakan data kedua.
k = r / [A]²[B]    →    4,3 × 10^-6 / (0,1)² × (0,1) = 4,3 × 10^-3
Jawaban A.

13) [H₃O⁺] berbanding terbalik terhadap pH. [H₃O⁺] turun maka pH akan meningkat, [H₃O⁺] meningkat maka pH akan turun.
Jawabannya D.

14) mol NaOH = 0,06 mol
mol HCl = 0,05 M x 1 L = 0,05 mol

           NaOH      +     HCl      →     NaCl     +     H2O

 Awal   :  0,06 mol       0,05 mol           -             -

 Reaksi : -0,05 mol      -0,05 mol       0,05 mol       0,05 mol

 Akhir  :  0,01 mol         -            0,05 mol       0,05 mol

Kosentrasi NaOH yang tersisa [NaOH] = 0,01 mol : 1 L = 0,01 M
[OH^-] = 0,01 M ~ 10^-2 M —> NaOH adalah basa kuat.
pOH = -log [OH^-] = – log 10^-2 = 2
pH = 14 – pOH = 14 – 2 = 12
Jawaban C.

15) mol NiCO₃ = massa NiCO₃ : Mr NiCO₃ = 0,09 g : 119 g/mol = 0,00076 mol
Kelarutan NiCO₃ = 0,00076 mol : 2 L = 0,00038 M

   NiCO₃   ⇌     Ni²⁺     +    CO₃^2-

0,00038 M      0,00038 M     0,00038 M

Ksp NiCO₃ = [Ni²⁺][CO₃^2-] = (0,00038 M)² = 0,000000144 = 1,44 x 10^-7
Jawaban D.

16)  I₂ + 2S₂O₃^-2 → S₄O₆^-2 +2I^-
Berdasarkan persamaan reaksi yang setara di atas maka dalam titrasi tersebut jumlah mol S₂O₃^-2 dapat dihitung berdasarkan perbandingan koefisien setara.
Mol S₂O₃^-2 = 2/1 x 4,0 x 10^-3 mol = 8,0 x 10^-3 mol
Karena volume larutan S₂O₃^-2 adalah 40 mL ~ 0,04 L, maka
[S₂O₃^-2] = (8,0 x 10^-3 mol) /(0,04 L) = 2 x 10^-1 M ~ 0,2 M ← [Na₂S₂O₃]
Jawaban C.

17)  Bilangan oksidasi C dalam C₂H₅OH adalah -2 dan bilangan oksidasi C dalam CO₂ adalah + 4, perubahan biloks C dari -2 ke +4 adalah 6, berarti ia akan melepaskan (kehilangan) 6 elektron.
Jawaban D.

18)  Elektrolis suatu lelehan garam pada pada elektroda akan menghasilkan deposit logam (dari ion logamnya) yang biasanya akan menempel di elektroda dan gas klor (dari ion klorida) di sekitar elektroda lainnya.
Untuk menghitung lama waktu bisa menggunakan rumus sebagai berikut:
W = (e . i . t)/96500 → t = (W x 96500) : (e.i)
W = massa deposit logam (g); e = massa ekivalen (g); i = arus listrik (A); t = waktu (detik).

Mg²⁺ → Mg + 2e-   →Ar Mg = 24 → massa ekivalen Mg = 24/2 = 12
Al³⁺ → Al + 3e-   →Ar Al = 27 → massa ekivalen Al = 27/3 = 9
Ca²⁺ → Ca + 2e-   →Ar Ca = 40 → massa ekivalen Ca = 40/2 = 20
Fe³⁺ → Fe + 3e-  → Ar Fe = 56 → massa ekivalen Fe = 56/3 = 18,67
Fe²⁺ → Fe + 2e-  → Ar Fe = 56 → massa ekivalen Fe = 56/2 = 28

t Mg = (50 g × 96500 C) : (12 g × 3,00 A) = 134.027,78 detik
t Al = (75 g × 96500 C) : (9 g  × 3,00 A) = 268.055,56 detik
t Ca = (100 g × 96500 C) : (20 g  × 3,00 A) = 168.833,33 detik
t Fe = (125 g × 96500 C) : (18,67 g × 3,00 A) = 215.363,33 detik
t Fe = (1250 g 96500 C) : (28 g 3,00 A) = 143.601,19 detik

Jadi yang memerlukan waktu paling lama adalah logam Al 75 g.
Jawaban B.

19)  Mengalirnya elektron itu dari reaksi yang bisa menghasilkan elektron (reaksi oksidasi, terjadi di anoda) ke reaksi yang memerlukan elektron (reaksi reduksi, terjadi di katoda). Jadi elektron akan mengalir ke katoda Pb dan terjadi reaksi reduksi Pb²⁺ menjadi Pb.
Jawaban C.

20)   Tata nama berdasar IUPAC harus dimulai dari sisi di mana ikatan rangkap berada pada nomor urut C yang terkecil.
Jawaban D.

21)  Dua senyawa tersebut punya Mr yang sama. Pada senyawa organik seperti pada soal ini tanpa ada data yang lain maka bisa disimpulkan bahwa perbedaan titik didih itu hanya disebabkan oleh adanya perbedaan ikatan antar molekulnya. Pada CH₃-CH₂OH (alkohol) memungkinkan terjadinya ikatan hidrogen antar molekulnya, sehingga untuk mendidihkannya (dari cair menjadi gas) memerlukan energi lebih besar untuk memutuskan ikatan hidrogen sehingga bisa berubah wujud menjadi gas. Sedangkan pada CH₃-O-CH₃ (eter) tidak memungkinkan terjadinya ikatan hidrogen sehingga untuk mendidih tidak diperlukan eenergi yang lebih besar dibanding
Jawaban E.
  
22) Isomer => rumus molekul sama tetapi rumus struktur berbeda

Jawaban C.

23) Isobutilena = isobutena

Jawaban D.

24) Reaksi halogenalkana dan KOH alkoholis (KOH yang dilarutkan dalam alkohol) memberikan hasil berbeda dengan reaksi halogenalkana dan larutan KOH biasa (KOH yang dilarutkan dalam air).
- Reaksi halogen alkana dan KOH alkoholis akan menghasilkan alkena
- Reaks halogenalkana dan KOH biasa akan menghasilkan alkohol

Jawaban B.

25) Sifat basa paling kuat di antara senyawa organik di atas dimiliki oleh senyawa yang memiliki gugus amina (-NH₂)
Jawaban D.