Soal dan Pembahasan Olimpiade Kimia tingkat Kabupaten/Kota 2011

30 Soal Pilihan Berganda Olimpiade Kimia Tk. Kab./Kota 2011

1. Semua pernyataan berikut benar, kecuali:

A. Energi kimia ialah energi kinetik yang  tersimpan dalam materi
B. Energi kimia dapat dibebaskan dalam berbagai bentuk energi lain melalui reaksi kimia
C. Oksidasi glukosa dalam tubuh menghasilkan energi kimia yang digunakan untuk menggerakkan otot
D. Energi nuklir ialah energi yang timbul dari reaksi pembelahan inti atom
E. Energi dahsyat yang terjadi pada ledakan bom atom merupakan energi nuklir

2. Densitas udara di dalam suatu ruang pada temperatur tertentu dan tekanan normal adalah 1,2 g/L. Hitunglah massa (kg) udara ini di ruang sebesar panjang 5 m, lebar 4 m, dan tinggi 3 m.

A. 80 kg
B. 76 kg
C. 72 kg
D. 68 kg
E. 64 kg

3. Berapa persentase (massa) nitrogen dalam ammonium karbonat (NH₄)₂CO₃?

A. 14,53%
B. 27,83%
C. 29,16%
D. 33,34%
E. 42,35%

4. Manakah formula molekul yang merupakan representasi dari senyawa biner yang terbentuk dari natrium dan tellurium?

A. Na₂Te
B. NaTe
C. Na₃Te
D. Na₃Te₂
E. NaTe₂

5. Dari reaksi berikut ini, tentukan persamaan reaksi yang menunjukkan hasil pembakaran metana (CH4) dengan udara berlebih.

A. CH₄(g) + O₂(g) → C(s) + H₂O(g)
B. CH₄(g) + O₂(g) → C(s) + H₂(g)
C. CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(s) + 2H₂O(g)
D. CH₄(g) + O₂(g) → 2CO(s) + 4H₂(g)
E. Semua reaksi mungkin terjadi

6. Suatu sampel besi oksida (suatu senyawa yang mengandung hanya besi dan oksigen) dianalisis dan ditemukan mengandung 69,9% besi. Rumus empiris senyawa ini adalah

A. FeO
B. Fe₃O₂
C. Fe₃O₄
D. Fe₂O₃
E. Fe₄O₃

7. Bagaimana jumlah molekul, n, dalam 1,0 L setiap gas berikut ini:
   CH₄, N₂, CO₂ yang dibandingkan pada 1 atm dan 25 ^oC?

A.n CH₄  <   n CO₂  <   n N₂
B.n N₂    <   n CO₂  <   n CH₄
C. n CO₂   <  n CH₄  <   n N₂
D. n CO₂   <   n N₂  <   n CH₄
E. n CH₄  =  n CO₂  =  n N₂

8. Berapa densitas klorometana (CH₃Cl) pada 20^oC dan tekanan 0,973 atm? Diketahui massa molar klorometana 50,0 g/mol

A. 1,78 g.L^-1
B. 2,04 g.L^-1
C. 1,98 g.L^-1
D. 2,24 g.L^-1
E. 2,38 g.L^-1

9. Berikut ini, manakah campuran yang akan memberikan tekanan uap paling kecil? Masing-masing larutan diambil sebanyak 500 mL:

A. Larutan KCl 0,5 M + Larutan NaCl 0,5 M
B. Larutan NaCl 1 M + Larutan gula 0,5 M
C. Larutan Na₂SO₄ 0,5 M + Larutan gula 0,5 M
D. Larutan Na₂SO₄ 1 M + air
E. Larutan KOH 0,5 M + Larutan HCl 0,5 M

10. Bila ke dalam air sungai ditambahkan asam klorida kemudian ditambahkan larutan barium nitrat dan hasilnya terbentuk endapan putih. Kesimpulannya dalam air sungai tersebut terdapat ion:

A. Kalsium
B. Magnesium
C. Klorida
D. Karbonat
E. Sulfat

11. Berikut ini, kombinasi manakah yang menghasilkan produk gas?

A. Ammonium nitrat pada 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 aluminium nitrat dan natrium klorida
E. Larutan 0,10 M NaCl dan perak nitrat

12. Konfigurasi elektron berikut ini yang manakah yang representatif suatu unsur untuk membentuk ion sederhana dengan muatan -3?

A. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹
B. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
C. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹ 4s²
D. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³ 4s²
E. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁷ 4s²

13. Bagaimanakah struktur elektronik yang paling luar atom unsur X yang dapat senyawa bersifat asam HXO₂ dan asam okso HXO₃, serta membentuk hidrida XH₃?

A. s² p²
B. s² p³
C. s² p⁴
D. s² p⁵
E. s² p⁶

14. Molekul diatomik berikut ini, manakah yang mempunyai kekuatan ikatan paling besar?

A. F₂
B. O₂
C. N₂
D. HF
E. HCl

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

A. CH₃CO₂H
B. CH₃COCH₃
C. CH₃CH₂OH
D. CH₃O₂CH₃
E. CH₃CO₂K

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

A. CH₃CO₂H
B. CH₃NH₂
C. CH₃OH
D. NH₃
E. NH₂OH

17. Zat padat X larut dalam hidrokarbon cair dan mempunyai titik leleh yang tajam di bawah 100 ^oC. Zat X tidak dapat menghantarkan listrik pada sembarang kondisi. Apakah yang paling tepat mengenai jenis partikel kisi dalam X?

A. Atom-atom tunggal yang bergabung oleh ikatan logam
B. Molekul kovalen kecil
C. Ion positif dan negatif
D. Atom-atom tunggal bergabung oleh ikatan kovalen
E. Molekul kovalen besar

18. Gaya-gaya antar molekul berikut ini:

I. Gaya dipole-dipole
II. Ikatan Hidrogen
III. Gaya dispersi London

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

A. Hanya I
B. Hanya II
C. Hanya I dan III
D. Hanya II dan III
E. Hanya III

19. Struktur Lewis berikut ini:Adalah struktur dari:

A. NO₂^–
B. NO₂⁺
C. NO₂
D. NO₂⁺ dan NO₂^–
E. NO₂⁺,NO₂, dan NO₂

20. Apa set orbital hibrida yang terdapat pada atom karbon terminal dalam molekul berikut ini?

A. s p
B. s p²
C. s p³
D. s p³ d
E. s p³ d²

21. Dalam pembakaran metana, CH₄, apa perubahan hibridisasi atom karbon?

A. s p³ ke s p⁴
B. s p² ke s p³
C. s p² ke s p
D. s p³ ke s p
E. tidak terjadi perubahan hibridisasi

22. Sebanyak 49,9 g contoh barium hidroksida oktahidrat, Ba(OH)₂.8H₂O yang massa molar-nya 315 g.mol^-1dilarutkan dalam air, dan kemudian diencerkan hingga volumenya tepat 2,50 L. Berapa konsentrasi ion hidroksida dalam larutan ini?

A. 0,0634 M
B. 0,127 M
C. 0,190 M
D. 0,317 M
E. 0,634 M

23. Bila larutan yang mengandung ion etanadioat C₂O₄^2- dioksidasi dengan larutan KMnO₄  dalam suasana asam, terjadi reaksi sebagai berikut:2 MnO₄^- _(aq) + 5 C₂O₄^2- _(aq) +16 H⁺ _(aq) → 2 Mn²⁺_(aq) + 10 CO_2(g) + 8 H₂O_(†) Berapa volume larutan KMnO₄  0,02 mol/L yang dibutuhkan untuk mengoksidasi sempurna 0,001 mol garam KHC₂O₄ –H₂C₂O₄?

A. 20 cm³
B. 40 cm³
C. 50 cm³
D. 125 cm³
E. 250 cm³

24. Di dalam eksperimen, sebanyak 50 mL larutan 0,1 mol L^-1 dari suatu garam bereaksi tepat dengan 25 mL larutan 0,1 mol L^-1natrium sulfit.Persamaan setengah reaksi untuk oksidasi ion sulfit berikut ini,SO₃^2- _(aq)+ H₂O _(†)  → SO₄^2-_(aq) +2H⁺_(aq) + 2e^-Jika bilangan oksidasi awal dari logam dalam garam adalah +3, berapakah bilangan oksidasi logam ini setelah reaksi selesai?

A. 0
B. 1
C. 2
D. 4
E. 5

25. Perhatikan reaksi-reaksi   berikut ini:

2ClF_(g)  + O_2(g) → Cl₂O_(g) + F₂O_(g)      ∆H^o= 167,4 kJ

2ClF_3(g)  + 2O_2(g) → Cl₂O_(g) + F₂O_(g)   ∆H^o= 341,4 kJ

2F_{2 (g)}  + O_2(g) → 2F₂O_(g)                       ∆H^o= -43,4 kJ

Hitunglah berapa panas reaksi klor monofluorida dengan  F₂ sesuai persamaan reaksi:

ClF_(g) + F_2(g) → ClF_3(g)

A. -217,5 kJ
B. -130,2 kJ
C. -108,7 kJ
D. 130,2 kJ
E. 217,5 kJ

26. Berikut ini manakah yang larutannya mengandung dua mol partikel terlarut?

A. 1,0 L dari 0,50 mol L-1 Na₂SO_{4  (aq)}
B. 1,0 L dari 0,20 mol L-1 Al₂(SO₄)_{3  (aq)}
C. 4,0 L dari 0,25 mol L-1 CH₃CO₂Na  _(aq)
D. 8,0 L dari 0,125 mol L-1 CH₃COOH  _(aq)
E. 1,0 L dari 0,33 mol L^-1 Cu(NH₃)₄SO_{4 (aq)}

27. Perhatikan reaksi yang belum setara ini:MnO₄^- _(aq) +  H⁺ _(aq)+ Fe²⁺_(aq) → Mn²⁺_(aq)  + Fe³⁺_(aq)+ H₂O_(†)Pernyataan yang benar mengenai reaksi tersebut adalah:

A. MnO₄^- merupakan pereduksi
B. Mangan mengalami oksidasi
C. Fe²⁺ mengambil elektron
D. Besi mengalami reduksi
E. Fe²⁺ merupakan reduktor

28. Berikut ini, senyawa manakah yang dapat bertindak sebagai asam Lewis?

A. Zn²⁺
B. BF₃
C. H₃C–CO–CH₃
D. Zn²⁺ dan BF₃
E. Zn²⁺, BF₃ dan H₃C–CO–CH₃

29. Berikut ini, larutan 0,10 M aqueous manakah yang akan memberikan daya hantar listrik paling rendah?

A. NH₄Cl
B. CuBr₂
C. Na₂CO₃
D. C₂H₅OH
E. NaCl

30. Berapa volume (mL) dari 0,0500 M asam fosfat yang dibutuhkan untuk menitrasi sempurna 25,0 mL larutan 0,150 M barium hidroksida hingga titik akhir fenolflataein?Reaksi:  3 Ba(OH)₂ + 2 H₃PO₄ → Ba₃(PO₄)₂ + 6 H₂O

A. 25,0
B. 50,0
C. 75,0
D. 100,0
E. 150,0

Soal Essay No 1 (Jumlah soal essay 3)

Hidrogen dapat dihasilkan dari reaksi antara kalsium hidrida padat dengan air atau antara logam kalium dengan air atau logam natrium dengan air.

1. Tuliskan 3 reaksi pembentukan gas hidrogen tersebut
2. Reaksi mana yang menghasilkan hidrogen terbanyak  jika air yang digunakan untuk masing-masing reaksi adalah 1L
3. Reaksi mana yang menghasilkan hidrogen terbanyak  jika masing-masing reaksi hanya menggunakan 1 g zat padat

Gas Hidrogen juga dapat dibuat dari reaksi logam dengan larutan basa

4. Perkirakan logam apa yang beraksi dengan basa menghasilkan hidrogen
5. Tuliskan persamaan reaksinya
6. Berapa Liter hidrogen pada keadaan standar dapat dihasilkan dari 1g logam tersebut, jika diketahui 1mol gas pada keadaan standar = 22,4 L.

Pembahasannya adalah sebagai berikut:

1. Tiga reaksi pembentukan hidrogen tsb:

A. CaH₂ + 2 H₂O  → Ca(OH)₂ + 2H₂
B. 2 K + 2 H₂O  → 2KOH + H₂
C. 2 Na + 2 H₂O  → 2NaOH + H₂

2. Reaksi yang menghasilkan gas hidrogen terbanyak adalah reaksi A, dapat dilihat dari perbandingan besarnya koefisien H₂  pada setiap reaksi.
3. Jika masing-masing rekasi menggunakan hanya 1 g zat, maka terlebih dahulu harus dihitung masing-masing mol zat yang bereaksi dan diperbandingkan koefisiennya. CaH₂ = 1/42 mol; K = 1/39 mol; Na 1/23 mol.

Pada reaksi A, akan menghasilkan gas H₂  sebanyak 2/42 mol ~ 1/21 mol
Pada reaksi B, akan menghasilkan gas H₂  sebanyak ½ x 1/39 mol ~ 1/78 mol
Pada reaksi C, akan menghasilkan gas H₂  sebanyak ½ x 1/23 mol ~ 1/46 mol
Jadi yang paling banyak menghasilkan adalah reaksi A.

4. Logam yang bereaksi dengan basa menghasilkan has hidrogen adalah logam-logam yang bersifat amfoter.
5. 2Al + 2NaOH + 6H₂O  → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂ (g)
6. Karena logamnya adalah Al maka 1 g Al = 1/27 mol Al, dengan perbandingan koefisien maka has H₂  yang dihasilkan sebanyak 3/2 x 1/27 = 1/18 mol ~ 1/18 mol x 22,4 L/mol = 1,25 L

Soal Essay No 2 (Jumlah soal essay 3)

Barium peroksida merupakan padatan yang ketika bereaksi dengan air menghasilkan basa dan hidrogen peroksida yaitu suatu oksidator. Tuliskan rumus kimia Barium peroksida.

1. Tuliskan persamaan reaksi pembentukan hidrogen peroksida dari Barium peroksida.
2. Ketika larutan besi(II) yang semula berwarna hijau muda ditetesi dengan larutan hidrogen peroksida, warna larutan berubah menjadi apa? Jelaskan!
3. Tuliskan persamaan reaksi hidrogen peroksida dengan larutan besi(II) dalam suasana asam.

Jawaban dan Pembahasannya:

1. Persamaan reaksi pembentukan hidrogen peroksida dari barium peroksida

BaO₂ + 2 H₂O → H₂O₂ + Ba(OH)₂

2. Ketika larutan besi(II) yang semula berwarna hijau muda ditetesi dengan larutan hidrogen peroksida, warna larutan berubah menjadi kuning hingga kemerahan bahkan kecoklatan, hal ini karena besi (II) tersebut terokasidasi oleh H₂O₂ sehingga menjadi besi (III)
   

  Ilustrasi dari http://www.scribd.com/doc/2310046/Colour-of-Iron

3. Persamaan reaksi hidrogen peroksida dengan larutan besi(II) dalam suasana asam

2 Fe²⁺ + H₂O₂ + 2 H⁺  → 2 Fe³⁺  + 2 H₂O

Soal Essay No 3 (Jumlah soal essay 3)

Asam asetat dikenal sebagai asam cuka yaitu asam yang relatif lemah tetapkan asam K_a = 1,8 x 10^-5

1. Tuliskan rumus molekul asam cuka
2. Berapakah massa molekul asam cuka tersebut
3. Jika diketahui larutan asam cuka 10% massa, dentitas ~1 g/mL, berapa g asam cuka yang terkandung dalam 10 mL larutan tersebut.
4. Berapa konsentrasi asam cuka tersebut yang dinyatakan dalam M(mol/liter)?
5. Berapakah pH larutan asam cuka ini?

Jika 5 mL asam cuka 10% tersebut dimasukkan dalam labu takar 100mL dan diencerkan dengan air sampai tepat 100 mL

6. Berapa konsentrasi asam cuka tersebut yang dinyatakan dalam M?
7. Berapa pH larutan encer tersebut?

Jawaban dan pembahasannya:

1. Rumus molekul asam cuka adalah CH₃COOH atau boleh ditulis CH₃CO₂H
2. Massa molekul CH₃COOH = (2 x Ar C) + 4( x Ar H) + (2 x Ar O) = (2 x 12) + (4 x 1) + (2 x 16) = 60
3. Dengan densitas 1 g/mL maka untuk 10 mL ~ 10 gram. Karena larutan asam cuka 10% massa maka massa asam cuka dalam larutan tsb = 10 g x 10% ~ 1 g
4. Konsentrasi asam cuka dinyatakan dalam M(mol/liter) = (1 g : 60 g/mol) / 0,01 L ~ 1,67 M
5. pH larutan asam cuka tersebut = -log{√([ CH₃COOH].Ka )}= -log{√(1,67 x 1,8.10^-5 )} ~ 2,26
6. Jika 5 mL asam cuka tersebut (1,67 M) diencerkan hingga 100 mL maka konsentrasinya (M₂) dapat dihitung dengan rumus V₁ x M₁ = V₂ x M₂ →  5 mL x 1,67 M = 100 mL x M₂ → M₂= 0,083 M
7. pH larutan asam cuka setelah diencerkan  = -log{√(0,083 x 1,8.10^-5 )} ~ 2,91