SOAL SELEKSI OLIMPIADE SAINS TINGKAT KABUPATEN/KOTA 2005 CALON TIM OLIMPIADE KIMIA INDONESIA 2006 Bidang Kimia KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS TAHUN 2005
SELEKSI TINGKAT KABUPATEN/KOTA TAHUN 2005 Bagian I 1. Struktur penta eritriol yang merupakan salah satu bahan untuk membuat cat dengan rumus bangun sebagai berikut : Yang dapat dinyatakan mengenai pentaeritriol adalah : A. Dapat bereaksi dengan pereaksi Benedict B. Mempunyai pusat stereogenik C. Dapat mengalami dehidratasi dengan H 2 SO 4 pekat membentuk alkena D. Dapat larut dalam air E. Pernyataan A, B, C, dan D tersebut betul semua 2. Suatu senyawa organik X (Mr = 56 ) ternyata bersifat dapat menghilangkan warna Br 2 /CCl 4. Tentukan senyawa X tersebut. A. D. B. E. C. 3. Berikut ini adalah suatu struktur polimer : Yang manakah yang merupakan monomer dari polimer tersebut? A. B. C. D.
E. 4. Berikut ini, manakah yang merupakan rumus molekul suatu asam organik. A. CHO C. CH 2 O e. C 2 H 6 O 2 B. C 2 HO 2 D. CH 2 O 2 5. Dari reaksi berikut ini, tentukan persamaan reaksi yang menunjukkan hasil pembakaran metana (CH 4 ) dengan udara berlebih. A. CH 4 (g) + O 2 (g) C (s) + H 2 O (g) B. CH 4 (g) + O 2 (g) CO 2 (g) + H 2 (g) C. CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O (g) D. CH 4 (g) + O 2 (g) CO (g) + 4 H 2 (g) e. Semua reaksi mungkin terjadi 6. Hasil ang diperoleh jika etanol direaksikan dengan KMnO 4 dan K 2 Cr 2 O 7 dalam suasana asam adalah : A. etena C. Etuna E. eter B. etana D. Asam etanoat 7. Etanol dapat dibuat dengan cara mereaksikan etena dengan uap air dalam kondisi tertentu. Tentukan tipe reaksi yangterjadi : A. subtitusi C. Dehidrasi E. adisi B. hidrolisa D. Hidrolisa 8. Berikut ini, reaksi yang tidak memproduksi karbon dioksida adalah : A. pembakaran metana B. fermentasi gula C. oksidasi etanol menjadi asam etanoat D. reaski asam etanoat dengan kalsium karbonat E. pembakaran alkohol 9. Apa produk yang akan terbentuk bila pada suhu kamar, sikloheksana direaksikan dengan bromine? A. C. E. B. D. 10. Pernyataan yang tidak tepat untuk kedua alkena berikut ini : dan adalah : A. keduanya mempunyai isomer geometri B. keduanya dapat berpolimerisasi C. keduanya bereaksi dengan bromin membentuk 1,4 dibromobutana D. keduanya bereaksi dengan hidrogen membentuk butana E. keduanya bereaksi dengan KMnO 4 memberntuk diol
11. Sebanyak 20 cm 3 gas hidrokarbon terbakar sempurna dalam oksigen berlebihan dan menghasilkan 60 cm 3 karbon dioksida serta 40 cm 3 uap air (STP). Bagaimanakah rumus molekul dari hidrokarbon tersebut. A. C 2 H 6 C. C 3 H 6 E. C 3 H 4 B. C 3 H 8 D. C 6 H 6 12. Senyawa 1-propanoat dapat dibedakan dari 2-propanol adalah dengan reagen : A. larutan KMnO 4 dalam suasana asam B. larutan I 2 dalam NaOH C. larutan Br 2 dalam CCl 4 D. larutan K 2 Cr 2 O 7 dalam suasana asam E.jawaban A,B,C dan D betul semua 13. Satu mol senyawa X bila direaksikan dengan PCl 5 berlebihan akan menghasilkan 2 mol HCl. Tentukan senyawa X tersebut. A. CH 3 CH = CH 2 B. C 6 H 5 CH 2 Cl C. p-hidroksifenol D. p-hidroksi asam benzoat E. 2 hidroksi asam asetat 14. Tipe reaksi yang terjadi antara etena dan HBr adalah A. dehalogenasi D. netralisasi B. hidrogenasi E. hidratasi C. hidrohalogenasi 15. Proses apakah yang terjadi bila etanol diubah menjadi asam etanoat? A. dehidratasi D. netralisasi B. oksidasi E. hidrogenasi C. reduksi 16. Berikut ini, senyawa asam amino yang tidak aktif optik adalah : A. HOCH 2 CH 2 CH (NH 2 ) COOH B. CH 3 - CHNH 2 COOH C. NH 2 CH 2 COOH D. NH 2 CHOH CO 2 H E. 17. Ada berapa banyak isomer dari senyawa dinitrobenzena,c 6 H 4 (NO 2 ) 2? A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 18. Berikut ini, manakah yang merupakan isomer dari asam propanoat? A. HO CH 2 CH 2 CHO B. CH 2 = CH O CO CH 3 C. CH 3 CHOH CH 3 D. CH 3 O CH 2 CH 2 OH E. CH 3 CH 2 CO 2 CH 3 19. Senyawa yang dapat digunakan sebagai pewangi buatan pada sirop adalah : A. keton C. Aldehida E. Ester B. alkohol D. asam karboksilat 20. Suatu senyawa sulfat (aq) dapat diidentifikasi dengan cara : A. panaskan padatan sulfat tersebut dan tentukan apakah ada gas SO 2 yang dihasilkan
B. tambahkan larutan perak nitrat kedalam larutan senyawa sulfat tersebut, Tentukan apakah ada endapan yang terjadi, dan larut dalam asam nitrat C. tambahkan larutan barium nitrat dan terjadi endapan putih yang tidak larut dalam asam nitrat D. tambahkan larutan kalsium nitrat kedalam larutan sulfat dan kemudian bila terbentuk endapan putih tambahkan asam sulfat encer E. Jawaban A, B, C dan D semua betul 21. 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 C. Klorida E. Sulfat B. magnesium D. Karbonat 22. Ke dalam senyawa X ditambahkan larutan ence asam klorida dan ternyata terbentuk gas dan dihasilkan larutan yang keruh. Setelah reaksi berhenti, kemudian ditambahkan larutan amonium hidroksida berlebih, dan ternyata dihasilkan larutan yang berwarna biru. Tentukan senyawa X tersebut. A. CuSO 4 C. CuCO 3 E. CuBr 2 B. Cu(NO 3 ) 2 D. CuCl 2 23. Bila suatu senyawa yang keadaan antar partikel-partikel molekulnya masih berhubungan dan dapat bergerak bebas secaraterbatas dan kemudian berubah menjadi keadaan dimana partikel-partikel molekunya dapat bergerak bebas dalam ruangan yang tidak terbatas, maka proses ini disebut : A. kondensasi D. pembekuan B. difusi E. sublimasi C. penguapan 24. Perhatikan gambar di bawah ini : Kurva I di dapat bila 1 gram logam Zn granular direaksikan dengan HCl berlebihan pada suhu 30 0 C. Tentukan perubahan kondisi dalam reaksi yang menghasilkan kurva II A. Bila digunakan bubuk Zn B. Panaskan asam HCl sampai 40 0 C C. Pergunakan hanya ½ gram Zn D. Encerkan asam HCl dengan air E. Jawaban A, B, C, dan D semua betul. 25. Energi kisi RbF, CsF, dan RbCl berturut-turut adalah 760 kj/mol, - 730 kj/mol, dan 650 kj/mol, Berapakah energi kisi CsCl? (No. Atom Rb = 37 ; Cs = 55 ) A. 620 kj/mol D. 900 kj/mol B. 720 kj/mol E. 1020 kj/mol C. 800 kj/mol
26. Dengan kran penghubung tertutup, suatu bejana yang volumenya 10 cm 3 berisi gas X dengan tekanan 50 kpa dihubungkan dengan bejana kedua yang volumenya 30 cm 3 dan berisi gas Y dengan tekanan 100 kpa. Pada temperatur yang sama, maka setelah kran dibuka dan tidak terjadi reaksi kimia, tentukanlah tekanan dalam masing-masing bejana setelah kran penghubung kedua tabung tersebut dibuka. A. 75 kpa C. 100 kpa E. 150 kpa B. 87,5 kpa D. 125 kpa 2 27. bila larutan yang mengandung ion etanadioat, C 2 O 4 dioksidasi dengan larutan KMnO 4 dalam suasana asam, terjadi reaksi sebagai berikut : 2 2 MnO 4 + 5 C 2 O 4 + 16 H + 2 Mn 2+ + 10 CO 2 + 8 H 2 O Berapa volume larutan KMnO 4 0,02 mol/l yang dibutuhkan untuk mengoksidasi sempurna 0,001 mol garam KHC 2 O 4 H 2 C 2 O 4? A. 20 cm 3 C. 50 cm 3 E. 250 cm 3 B. 40 cm 3 D. 125 cm 3 28. Berikut ini berturutan adalah delapan energi ionisasi suatu unsur ( kj/mol ). 703 ; 1610 ; 2460 ; 4350 ; 5400 ; 8500 ; 10.300 ; 12300 Nyatakanlah termasuk golongan berapakah unsur tersebut? A. III A B. IV A C. V A D. VI A E. VII A 29. Unsur radioaktif G dan H mempunyai waktu paruh berturut-turut 5 dan 15 menit. Bila jumlah G adalah 4 kali banyaknya H, maka bila keduanya meluruh bersamaan, berapa lama waktu yang dibutuhkan agar supaya jumlah atom unsur G yang tersisa sama banyaknya dengan unsur H? A. 5 menit C. 15 meit E. 30 menit B. 10 menit D. 20 menit 30. Berikut ini, tentukanlah oksida dari golongan IV mana yang tidak dapat dibuat dengan mereaksikan langsung unsurnya dengan oksigen. A. SiO 2 C. GaO 2 E. PbO 2 B. CO 2 D. SnO 2 31. Bagaimanakah struktur elektronik yang paling luar atom unsur X, dimana oksidanya membentuk XO 2 dan XO 3 ; serta membentuk H 2 XO 4 sebagai asam kuat dan XF 6 sebagai fluoridanya. A. s 2 p 2 C. s 2 p 4 E. s 2 p 6 B. s 2 p 3 D. s 2 p 5 32. Titanium mempunyai struktur elektronik sebagai berikut : 1s 2, 2s 2, 2p 6, 3s 2, 3p 6,3d 2, 4s 2 senyawa yang tidak mungkin terjadi adalah : A. K 2 TiO 4 C. TiCl 3 E. TiO 2 B. K 3 TiF 6 D. TiO 33. Unsur logam transisi adalah unsur yang elektron valensinya berasal dari : A. hanya dari subkulit d B. subkulit yang berbeda pada bilangan kuantum yang berbeda C. subkulit yang berbeda dari bilangan kuantum yang sama D. hanya dari subkulit d dan f E. hanya dari subkulit s 34. Perhatikan reaksi yang belum setara ini : MnO 4 + H + + Fe 2+ Mn 2+ + Fe 3+ + H 2 O Pernyataan yang benar mengenai reaksi tersebut adalah : A. MnO 4 merupakan pereduksi B. Mangan mengalami oksidasi C. Fe 2+ mengambil elektron
D. Besi mengalami reduksi E. Fe 2+ merupakan reduktor 35. Reaksi : A + 2 B C + 3 D berlangsung pada suhu 300 K. Bila laju awal pembentukan C adalah [C]/ t = 1 M/jam, maka pernyataan di bawah ini yang sesuai dengan persamaan laju awal tersebut adalah A. [B]/ t = 2 M/jam D. [B]/ t = 1 M/jam B. [A]/ t = 1/3 M/jam E. Salah semua C. [A]/ t = 1 M/jam 36. Untuk titrasi H 3 PO 4 dengan larutan NaOH dipakai indikator fenolftalein (HPh). HPh tidak berwarna sedangkan Ph berwarna merah. Bila terus menerus ditambahkan OH, maka indikator akan berubah warna : A. sebelum H 2 PO 4 terbentuk B. Setelah H 3 PO 4 berubah menjadi H 2 PO 4 C. Setelah H 2 PO 2 4 berubah menjadi HPO 4 D. Setelah HPO 2 3 4 berubah menjadi PO 4 E. setelah 3 mol NaOH ditambahkan ke dalam 1 mol H 3 PO 4 37. Berikut ini, senyawa manakah yang dapat bertindak sebagai asam Lewis? A. Zn 2+ B. BF 3 C. H 3 C CO CH 3 D. Zn 2+ dan BF 3 E. Zn 2+, BF 3, dan H 3 C CO CH 3 38. Nilai ph untuk larutan asam lemah HX adalah 1,340. Berapakah tetapan kesetimbangan asam, Ka HX? A. 2,09 x 10 2 D. 1,80 x 10 5 B. 3,85 x 10 2 E. 3,60 x 10 5 C. 4,57 x 10 2 39. Jumlah koefisien untuk reaksi pembakaran sempurna propana adalah : A. 4 B. 8 C. 12 D. 13 E. 22 40. Senyawa berikut ini, manakah yang merupakan basa paling kuat? A. CH 3 CH 2 CHO D. CH 3 CH 2 CO 2 H B. CH 3 CH 2 CH 2 OH E. CH 3 C CH C. CH 3 CH 2 CH 2 NH 2
BAGIAN II : ( 56 Poin) Soal I ( 10 poin ) Diberikan data entalpi pembentukan standar ( H F 0 ) senyawa berikut ini : Senyawa 0 H F Massa (kj/mol) Molar Iso-oktana, C 8 H 18 (l) 255,1 114 CO 2 (g) 393,5 44 CO (g) 110,5 28 H 2 O (g) 241,8 18 H 2 O (l) 285,8 18 O 2 (g) 0 32 Sebuah mobil menggunakan bahan bakar 100 % iso-oktana yang densitasnya 0,79 g/ml. Mobil tersebut menempuh jarak 8 km/liter iso-oktana. Bila mobil tersebut menghasilkan gas CO 2 dan uap H 2 O, maka : a. Tuliskan reaksi pembakaran sempurna iso-oktana dalam mesin mobil tersebut. b. i. Tentukan entalpi pembakaran 1 mol iso-okana dalam keadaan standar. ii. Tentukanlah berapa kj entalpi pembakaran untuk 1 liter oktana c. Berapa volume gas CO 2 yang dibebaskan ke udara bila mobil tersebut telah menempuh jarak 100 km. (pada kondisi tersebut volumemolar gas = 22,5 L/mol) Soal 2 ( 9 poin) Suatu senyawa tak dikenal yang mengandung unsur C, H dan Cr dengan formula C x H y Cr z larut dalam pelarut kloroform (CHCl 3 ). Komposisi unsurnya dianalisis dengan membakar sejumlah senyawa tersebut. Gas CO 2 dan uap H 2 O hasil pembakaran ditampung dan ditentukan kandungan C dan H. Untuk menentukan massa molarnya, digunakan metode pengukuran tekanan osmosa larutan zat tersebut dalam pelarut kloroform. Diperoleh data sebagai berikut : - senyawa tersebut presentase unurnya mengandung 73,94% C dan 8,27% H ; sisanya kromium - pada temperatur 25 0 C, tekanan osmosa larutan yang mengandung 5,00 mg zattak dikenal tersebut dalam 100 ml kloroform adalah 3,17 mmhg. Diketahui : tetapan Gas universal, R = 0,082507 L.atm.K 1 mol 1 = 8,314510 J.K 1.mol 1 ; 1 atm = 760 mmhg = 760 torr ; 0 K = - 273,15 0 C. Massa molar Cr = 52,0 g/mol ; C = 12,0 g/mol ; H = 1 g/mol. Tentukanlah : a. Rumus empiris senyawa b. Massa empiris senyawa c. Massa molar senyawa d. Rumus molekul senyawa Soal 3 (17 poin) Gas nitrogenmonoksida, NO adalah gas pencemar yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar fosil, yang dapat mengakibatkan terjadinya kabut fotokimia di udara. Di udara gas tersebut dapat bereaksi dengan oksigen dan membentuk gas nitrogen dioksida, NO 2. bila terjadi hujan, gas NO 2 tersebut akan larut dalam air dan menimbulkan hujan asam karena terbentuk asam nitrit (HNO 2 ) dan asam nitrat (HNO 3 ).
a. i. Tuliskan persamaan reaksi antara gas NO dan O 2 dan kemudia gas hasil reaksi tersebut dilarutkan dalam air. ii. Apa jenis reaksi yangterjadi bila gas NO 2 dilarutkan dalam air, mengapa? iii. Bagaimana perbandingan mol HNO 2 dan HNO 3 bila gas NO direaksikan dengan O 2 dan dilarutkan dalam air. Sebanyak 450 ml gas NO 2 dialirkan ke dalam 100 ml air murni.. Di dalam air, asam nitrit, HNO 2 adalah asam lemah dengan nilai tetapan kesetimbangan asam, Ka = 4,6 x 10 4. diketahui bahwa pada kondisi tersebut volume molar gas adalah 22,5 liter/mol, dan volume larutan yang diperoleh tidak berubah. Setelah dialirkan gas NO 2, maka hitunglah : b. i. Konsentrasi larutan asam yang terbentuk dalam 100 ml air tersebut di atas. ii. Berapakah ph larutan yang telah dialiri gas NO 2 tersebut. Larutan yang telah dialirkan gas NO 2 tersebut, ditambahkan dengan sejumlah NaOH (40 g/mol) padat sehingga semua HNO 3 yang terlart dinetralkan. c. i. Berapa gram NaOH yang dibutuhkan untuk menetralkan HNO 3 yang terdapat dalam larutan tersebut. ii. Berapa ph larutan setelah semua HNO 3 dalam larutan dinetralkan. Soal 4 (20 poin) Berikut ini adalah reaksi antara tembaga (Cu) dengan asam nitrat (HNO 3 ) : 8 HNO 3 + 3 Cu 2NO + 3 Cu(NO 3 ) 2 + 4 H 2 O Pertanyaan : a. Apakah jenis reaksi yang terjadi dan tulislah reaksi di atas dalam bentuk setengah reaksi dan reaksi totalnya dalam bentuk ion. b. i. Hitunglah berapa gram berat Cu yang dibutuhkan untuk menghasilkan gas NO sebanyak 0,05 mol. ii. Berapakah volume gas NO yang dibebaskan bila pada keadaan tersebut, bila 1 g gas N 2 (28 g/mol) volumenya 1 L, dan massa molar Cu = 63,5 g/mol. c. Mengenai gas NO yang terbentuk : i. Apa jenis ikatan kimia pada molekul NO ii. Tulis struktur Lewis dari gas NO iii. Bagaimana sifat magnit gas NO, mengapa demikian. Berikut ini mengenai logam Cu dan ion Cu 2+ dalam larutan. d. Tuliskan konfigurasi elektron ion Cu 2+ dan bagaimana sifat magnitnya ( nomor atom Cu = 29) e. Larutan Cu 2+ bila ditambahkan larutan amoniak (NH 3 ) berlebih akan membentuk larutan yang berwarna biru terang. i. Tuliskan reaksi yang terjadi ii. Apa jenis ikatan yang terbentuk antara ion Cu 2+ dengan molekul NH 3 pada senyawa berwarna biru tersebut. iii. Bagaimanakah struktur senyawa biru tersebut, mengapa?