OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2012 SELEKSI KABUPATEN / KOTA JAWABAN (DOKUMEN NEGARA) UjianTeori. Waktu: 100 menit

Transkripsi

1 Dapatkan soal-soal lainnya di OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2012 SELEKSI KABUPATEN / KOTA JAWABAN (DOKUMEN NEGARA) UjianTeori Waktu: 100 menit Kementerian Pendidikan Nasional Dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Managemen Pendidikan Dasar dan Menengah Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Atas 2012

2 Petunjuk 1. Isilah Biodata anda dengan lengkap (di lembar Jawaban) Tulis dengan huruf cetak dan jangan disingkat! 2. Soal Teori ini terdiri dari dua bagian: A. 20 soal pilihan Ganda = 40 poin B. 4 Nomor soal essay = 69 poin TOTAL = 109 poin 3. Waktu yang disediakan: 100 menit. 4. Semua jawaban harus ditulis di lembar jawaban yang tersedia 5. Diperkenankan menggunakan kalkulator. 6. Diberikan Tabel periodik Unsur. 7. Anda dapat mulai bekerja bila sudah ada tanda mulai dari pengawas. 8. Anda harus segera berhenti bekerja bila ada tanda berhenti dari Pengawas. 9. Letakkan jawaban anda di meja sebelah kanan dan segera meninggalkan ruangan. 10. Anda dapat membawa pulang soal ujian!! OSK2012 ii

3 OSK2012 iv

4 Tetapan dan rumus berguna Tetapan (bilangan) Avogadro Temperatur Tetapan gas universal, R Tekanan gas Persamaan gas Ideal N A = partikel.mol 1 K = O C + 273,15 R= 8,314 J.K -1.mol -1 = 8,314 x10 7 erg. Mol -1.K -1 =1,987 cal.mol -1.K -1 = 0, L.atm.mol -1.K -1 1 atmosfir =760 mmhg =760 torr PV= nrt Tekanan Osmosa pada larutan p =c RT Muatan elektron 1,6022 x C Tetapan Kesetimbangan air (K w ) pada 25 oc K w = 1,0x10 OSK2012 v

5 BAGIAN A Pilih Jawaban yang palin tepat (40 poin) 1. Reaksi fasa gas berlangsung dalam syringe pada temperature dan tekanan konstan. Bila volume awal adalah 40 cm 3 dan volume akhir adalah 60 cm 3, reaksi manakah yang berlangsung? A. A (g) + B (g) AB (g) B. 2A (g) + B (g) A 2 B(g) C. 2AB 2(g) A 2(g) + 2B 2(g) D. 2AB (g ) A 2(g) + B 2(g) E. 2A 2(g) + 4B (g) 4AB (g) 2. Yang manakah berikut ini mengandung dua mol partikel zat terlarut? A. 1,0 dm 3 dari 0,50 mol.dm -3 Na 2 SO 4(aq) B. 1,0 dm 3 dari 0,20 mol.dm -3 Al 2 (SO 4 ) 3(aq) C. 4,0 dm 3 dari 0,25 mol.dm -3 CH 3 CO 2 Na (aq) D. 8,0 dm 3 dari 0,125 mol.dm -3 CH 3 CO 2 H (aq) E. 1,0 dm 3 dari 0,33 mol.dm -3 Cu(NH 3 ) 4 SO 4(aq) 3. 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 B.. C 3 H 6 C. C 3 H 4 D. C 3 H 8 E. C 6 H 6 4. Perak (nomor atomnya 47) suatu target yang atraktif untuk sintesis nanokristal, mempunyai dua isotop alami: perak-107 dan perak-109. Kelimpahan relatif dari dua isotop ini adalah 51,84% atom untuk perak-107 dan 48,16% atom untuk perak Jumlah proton, neutron dan elektron untuk kation 109 Ag 2+ yaitu: Proton neutron elektron A B C D E OSK2012 1

6 5. Berikut ini berturut-turut adalah delapan energi ionisasi ( kj / mol ) unsur X: 703; 1610; 2460; 4350; 5400; 8500; ; Berdasarkan energi ionisasi teresebut dapat diperkirakan bahwa unsur X adalah unsur Utama Golongan A. II B. III C. IV D. V E. VI 6. Suatu atom unsur X, oksidanya dapat berupa XO 2 dan XO 3. Bila oksida tersebut dilarutkan dalam air akan terbentuk asam lemah H 2 XO 3 dan asam kuat H 2 XO 4. Bagaimanakah konfigurasi elektronik yang paling luar dari unsur X tersebut? A. s 2 p 2 B. s 2 p 3 C. s 2 p 4 D. s 2 p 5 E. s 2 p 6 7. Berikut ini, manakah diagram orbital yang benar untuk atom 7 N dalam keadaan dasar: Jawab: D OSK2012 2

7 8. Berikut ini, manakah yang tepat mengenai deskripsi dot-elektron untuk sulfur dioksida, SO 2? Jawab: B 9. Tentukanlah spesi dibawah ini YANG PALING MUDAH LARUT dalam propana cair, CH 3 CH 2 CH 3(l): A. CH 3 CH 2 CH 2 CH 3(l) B. CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 Cl (l) C. CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH (l) D. CH 3 CH 2 CH 2 COOH (l) E. H 2 O (l) 10. Berdasarkan reaksi berikut ini : KIO 3 (aq) + 5KI(aq) + 6H + (aq) 3I 2 (aq) + 6K + (aq) + 3H 2 O(l): Berapa mol iodine yang dapat diperoleh dari 1/6 mol Kalium iodat(v)? A. 1 mol B. 0,75 mol C. 0,50 mol D. 0,25 mol E. 0,20 mol 11. Dari data berikut ini pada 25 C, 2 NOCl (g) 2 NO (g) +Cl 2 (g) H 0 = kj 2 NO (g) + O 2(g) 2 NO 2(g) H 0 = kj 2 NO 2(g) N 2 O 4(g) H 0 = kj OSK2012 3

8 Berapa nilai H 0 pada 25 C untuk reaksi berikut ini: N 2 O 4(g) + Cl 2(g) 2 NOCl (g) + O 2(g) A. +95,52 kj B kj C kj D. -85,52 kj E kj 12. Uap hidrogen dan iodine berada dalam kesetimbangan dengan hidrogen iodida di dalam gas syringe pada temperatur konstan: H 2 + I 2 2HI, Yang manakah berikut ini akan bertambah besar bila tekanan dinaikkan pada temperatur konstan? (asumsikan campuran ini bersifat ideal) A. Energy aktivasi B. perubahan entapi C. nilai K p D. tekanan parsial dari HI E. konstanta laju untuk reaksi ke kanan. 13. Kolam renang umum sering diklorinasi untuk membunuh bakteri. Sebagai suatu alternatif klorinasi, ion perak dapat dipakai dalam konsentrasi tidak lebih dari 10-6 mol dm -3 dan tidak kurang dari 10-7 mol dm -3 dari ion perak. Yang manakah berikut ini senyawa yang dalam larutan jenuh memberikan konsentrasi ion perak yang dibutuhkan? Senyawa Hasil kali kelarutan(ksp) A. AgBr 5 x mol 2 dm -6 B. AgCl 2 x mol 2 dm -6 C. AgIO 3 2 x 10-8 mol 2 dm -6 D. Ag 2 CO 3 5 x mol 3 dm -9 E. Ag 2 SO 4 2 x 10-5 mol 3 dm Perhatikan Gambar dibawah ini: Kurva I diperoleh dengan dara mereaksikan 1 gram logam Zn granular dengan HCl berlebihan pada tem[peratur 30 o C. OSK2012 4

9 Tentukanlah apa perubahan kondisi dalam reaksi yang menghasilkan kurva II A. Bila digunakan bubuk Zn B. Pergunakan hanya ½ gram Zn C. Panaskan asam HCl sampai 40 o C D. Encerkan asam HCl dengan air. E. Jawaban A, B, C dan D semua betul 15. Perhatikan reaksi yang belum setara berikut ini : - MnO 4 (aq) + H + (aq) + Fe 2+ (aq) Mn 2+ (aq) + Fe 3+ (aq) + H 2 O (l) Pernyataan yang benar mengenai reaksi tersebut adalah: - A. MnO 4 adalah reduktor dan Fe 2+ adalah oksidator B. Bilangan oksidasi Mangan berubah dari +2 menjadi +7 C. Fe 2+ - mengambil electron dari MnO 4 D. Besi mengalami reduksi dan MnO - 4 mengalami oksidasi E. Fe 2+ merupakan reduktor 16. Bila kedalam larutan alkali dialirkan gas klorin (Cl 2 ), dalam larutan tersebut Cl 2 berubah menjadi ion-ion Cl - dan ClO 3 -. Perbandingan mol ion Cl - dan ion ClO 3 - yang terdapat dalam larutan adalah: A. 1 : 1 B. 2 : 1 C. 3 : 1 D. 5 : 1 E. 7 : Molekul atau ion dibawah ini, manakah yang tidak dapat bertindak sebagai basa Lewis? A. Cl B. CN C. NH 3 D. H 2 O E. BF Dalam suatu eksperimen, larutan 50 cm 3 0,1 mol dm -3 dari larutan garam logam tertentu secara tepat bereaksi dengan 25 cm 3 0,1 mol dm -3 larutan akua natrium sulfit. Persamaan setengah reaksi untuk oksidasi ion sulfit adalah: SO 3 2- (aq) + H 2 O(l) SO 4 2- (aq) + 2H + (aq) + 2e -. Jika bilangan oksidasi awal logam dalam garam ini adalah +3, berapa bilangan oksidasi yang baru dari logam ini? A. 0 B. +1 C. +2 D. +3 E. +4 OSK2012 5

10 19. Pernyataan yang tidak tepat untuk kedua senyawa alkena berikut ini: CH 3 CH 2 CH = CH 2 dan CH 3 CH = CH CH 3 adalah A.keduanya mempunyai isomeri geometri B.keduanya dapat berpolimerisasi C.keduanya bereaksi dengan bromin membentuk 1, 4 dibromobutana D. keduanya bereaksi dengan hidrogen membentuk butane E. keduanya bereaksi dengan KMnO 4 dalam suasana alkali membentuk diol 20. Suatu senyawa hidrokarbon X ( Mr = 56 ) ternyata bersifat dapat menghilangkan warna larutan Br 2 /CCl 4. Senyawa X tersebut adalah. H H H H H A. H C C C H B. H C C H H H H H C C H H H D. H H H H C C C C H E. H H H H H H H C C H C H C H Jawab: D OSK2012 6

11 BAGIAN B Soal-1 (20 poin) Oksigen dapat dihasilkan dari pemanasan zat kimia yang kaya oksigen, seperti zat padat kalium klorat dengan katalis mangan dioksida. a) Tuliskan rumus kimia kalium klorat dan Mangan dioksida (2 poin) b) Tuliskan reaksi pemanasan garam tersebut yang menghasilkan oksigen (2 poin) c) Dari pemanasan 2 g kalium klorat, berapa L oksigen diperoleh jika diukur pada 25 o C dan 1 atm dan reaksi dianggap berlangsung sempurna (4 poin) Oksigen juga dapat dibuat dari reaksi natrium peroksida dengan air d) Tuliskan reaksi natrium peroksida dengan air (2 poin) e) Untuk mendapatkan 1 L oksigen pada 25 o C 1 atm, berapa banyak natrium peroksida yang diperlukan jika dianggap reaksi penguraian berlangsung sempurna (4 poin) f) Berapa bilangan oksidasi oksigen pada hidrogen peroksida? (1 poin) Senyawa yang mengandung oksigen disebut oksida g) Tuliskan reaksi belerang dengan oksigen, oksida apa yang dihasilkan? (2 poin) h) Tuliskan reaksi kalsium dengan oksigen, oksida apa yang terbentuk? (2 poin) i) Oksida mana yang bersifat asam? Buktikan (1 poin) Jawab: a. KClO 3 dan MnO 2 b. 2KClO 3 2KCl + 3O 2 c. O 2 = 3/2*2/122,5*22,4 L = 0,55L d. 2Na 2 O 2 + 2H 2 O 4NaOH + O 2 e. Na 2 O 2 = 2*78/22,4 = 6,96g f. 2- untuk O 2 g. S + O 2 SO 2 oksida asam h. Ca + O 2 CaO oksida basa i. SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 HSO H + OSK2012 7

12 Soal-2 (20 poin) Furan adalah suatu senyawa organik yang berwujud cair pada keadaan standar yang hanya mengandung karbon, hidrogen, dan oksigen. Senyawa ini banyak digunakan sebagai pelarut dan bahan baku nilon. Furan mengandung 70,6% karbon dan 5,8% hidrogen. a. Tentukan rumus empiris furan! (3) b. Menurut percobaan, massa molekul relatif furan adalah sekitar 70. Tentukan rumus molekul furan! (2) c. Tuliskan persamaan reaksi, termasuk fasanya, yang menunjukkan reaksi pembentukan furan dari unsur-unsurnya pada keadaan standar!(2) d. Gunakan persamaan pada (c) dan data perubahan entalpi standar berikut: C(s) C(g) ½H 2 (g) H(g) ½O 2 (g) O(g) H 0 = +717 kj/mol; H 0 = +218 kj/mol; H 0 = +248 kj/mol Hitunglah berapa perubahan entalpi reaksi penguraian cairan furan menjadi unsur-unsurnya pada fasa gas! Tuliskan persamaan reaksinya! (4) e. Furan adalah senyawa organik lingkar lima yang memiliki gugus eter (C-O-C) dan memiliki dua ikatan rangkap. Gambarkan struktur furan!(2) f. Berdasarkan struktur furan dan data energi ikatan berikut: C-C : 348 kj/mol; C=C: 612 kj/mol; C-H: 412 kj/mol; C-O: 360 kj/mol; perkirakan perubahan entalpi untuk penguraian gas furan menjadi atom-atomnya pada fasa gas! Tuliskan persamaan reaksinya! (4) g. Dengan menggunakan jawaban soal (d) dan (f), tentukan perubahan entalpi untuk proses perubahan wujud dari cairan furan menjadi gas furan! Tuliskan persamaan reaksinya! (3) Jawab: a. % berat O = 100(-70,6 +5,8) = 23,6 % C : H : O= 70,6/12 : 5,8/1 : 23,6/16 = 5,9 : 5,8 : 1,475 = 4 : 4 : 1 Rumus empiris furan = C 4 H 4 O b. berat molekul = 4(12) +4(1)+ 16 = 68 Rumus molekul furan =(C 4 H 4 O) n n =68/70 = ~1 Rumus molekul furan = C 4 H 4 O c. 4C(s) + 2H 2 (g) + ½ O 2 (g) C 4 H 4 O(l) OSK2012 8

13 d. Reaksi: C 4 H 4 O(l) 4C(g) + 4H(g) + O(g), H 0 = kj/mol e. Struktur furan: O f. Reaksi: C 4 H 4 O(g) 4C(g) + 4H(g) + O(g), H 0 = kj/mol g. Reaksi: C 4 H 4 O(l) C 4 H 4 O(g), H 0 = +111 kj/mol Soal 3 (9 poin) Nilai ph darah dalam tubuh manusia dijaga dalam rentang yang sempit yaitu dari 7,35 hingga 7,45 oleh sistem buffer alami yang terdiri dari asam karbonat, H 2 CO 3 (aq) dan ion hidrogenkarbonat, HCO 3 - (aq) a. Larutan buffer yang konsentrasi H 2 CO 3 (aq) dan HCO - 3 (aq) sama, mempunyai ph = 6,10. Hitunglah konstanta dissosiasi, K a, untuk H 2 CO 3 (aq). (2 poin) b. Hitunglah rasio (perbandingan) konsentrasi HCO - 3 (aq) dan H 2 CO 3 (aq) dalam darah pada ph = 7,40 (3 poin) c. Apakah ph darah seseorang naik ataukah turun selama kerja fisik? Jelaskan jawaban anda! (2 poin) - d. Jelaskan dengan singkat mengapa dalam sistem buffer H 2 CO 3(aq) /HCO 3 (aq) dapat menjaga ph darah. (2 poin) Jawab: a. K a = 7,94 x 10-7 mol dm -3. b. 20 c. Naik, karena kerja menghasilkan CO 2, kadar H 2 CO 3 turun kadar basa relatif tetap sehingga ph naik. d. Perubahan baik oleh pengenceran, penambahan sedikit asam atau basa dalam persamaan fungsi logaritma pengaruhnya kecil, sehingga perubahan ph yang relatif kecil dapat diabaikan. Soal-4 (Total: 20 poin) Ketika natrium etanoat (CH 3 CO 2 Na) dilarutkan dalam air, terjadi reaksi kesetimbangan sebagai berikut: CH 3 CO 2 - (aq) + H 2 O(l) CH 3 CO 2 H(aq) + OH - (aq) Larutan natrium etanoat 0,01 M memiliki ph = 8,87. a. Hitung konsentrasi H + dalam larutan! (3 poin) OSK2012 9

14 b. Hitung pula konsentrasi OH - dalam larutan! (2 poin) c. Hitung konsentrasi asam etanoat dalam larutan! (2 poin) d. Tentukan tentukan tetapan disosiasi asam, K a, untuk asam etanoat! (4 poin) e. Hitung massa (dalam gram) natrium etanoat yang harus ditambahkan ke dalam 1 L larutan asam etanoat 0,10 M (dengan nilai K a yang diperoleh dari jawaban soal (d). Jika tidak diperoleh jawaban pada (d), gunakan nilai K a asam etanoat= 2x10-5 ) untuk menghasilkan larutan bufer (penyangga) dengan ph 4,7! (4 poin) f. Gambarkan struktur molekul asam etanoat! (2 poin) g. Jika asam etanoat direaksikan dengan isopropil alkohol (isopropanol), gambarkan struktur produk yang terbentuk dan tuliskan nama IUPAC-nya! (3 poin) Jawab: a. [H + ]=10 8,87 =1,35x10 9 M b. [OH ] =K w /[H + ]=10 14 /1,35x10 9 M=7,41x10 6 M c. [CH 3 CO 2 H]=[OH ] = 7,41x10 6 M d. Dari persamaan kesetimbangan di atas diperoleh: K b [CH 3 CO 2 H][OH ]/[ CH 3 CO 2 ] =(7,41x10 6 ) 2 /(0,01)=5,49x10 9 K a =K w /K b =10 14 /5,49x10 9 =1,82x10 6 e. JikamenggunakannilaiK a =1,82x10 6,maka: ph=pk a +log[ch 3 CO 2 ]/[CH 3 CO 2 H] 4,7=5,74+log[CH 3 CO 2 ]/(0,1) -1,04+log(0,1)=log[CH 3 CO 2 ] log[ch 3 CO 2 ]=-2,04 [CH 3 CO 2 ] =0,0091M. Dalam1LlarutanmakamolCH 3 CO 2 =molch 3 CO 2 Na=0,0091mol Makamassanatriumetanoat=0,0091molx82g/mol=0,7462g Dengancarayangsama,jikadigunakannilaiK a asametanoat=2x10 5,maka[ CH 3 CO 2 ]=0,1M,sehinggadalam1LlarutanterdapatmolCH 3 CO 2 =mol CH 3 CO 2 Na=0,1mol. Makamassanatriumetanoat=0,1molx82g/mol=8,2g OSK

17 OSK2012 iv

18 Tetapan dan rumus berguna Tetapan (bilangan) Avogadro Temperatur Tetapan gas universal, R Tekanan gas Persamaan gas Ideal N A = partikel.mol 1 K = O C + 273,15 R= 8,314 J.K -1.mol -1 = 8,314 x10 7 erg. Mol -1.K -1 =1,987 cal.mol -1.K -1 = 0, L.atm.mol -1.K -1 1 atmosfir =760 mmhg =760 torr PV= nrt Tekanan Osmosa pada larutan p =c RT Muatan elektron 1,6022 x C Tetapan Kesetimbangan air (K w ) pada 25 oc K w = 1,0x10 OSK2012 v

19 BAGIAN A Pilih Jawaban Yang paling Tepat (40 poin) 1. Anda sedang melakukan identifikasi Isotop unsur X. Unsr X tersebut ternyata mempunyai 2 jenis isotop yaitu 378 X dengan massa 377,99 amu dan 383 X dengan massa 382,98 amu.bila massa rata rata unsur X adalah 379,64 amu, tentukanlah komposisi kelimpahan isotop unsur X tersebut. A. B. C. D. E. 378 X = 70,9 % ; dan 383 X = 29,1% 378 X = 66,9 % ; dan 383 X = 33,1% 378 X = 56,7 % ; dan 383 X = 43,3 % 378 X = 48,6 % ; dan 383 X = 51,4%. 378 X = 39,4 % ; dan 383 X = 60,6% 2. Suatu wadah kaleng aerosol kosong pada 25 ºC mengandung gas dengan tekanan 760 mm Hg. Bila kaleng kosong tersebut dilemparkan kedalam api yang temperaturnya 475 ºC, berapa tekanan gas dalam kaleng panas tersebut? A. 1,44 x 10 4 atm B. 1 9, 0 a t m C. 2, 5 1 a t m D. 0, a t m E. 5,26 x 10-2 atm 3. Berapa banyak gas O 2 yang dapat dibentuk dari 48 g ozon (O 3 ) yang dapat dibentuk dari 48 g oksigen, O 2,? A. 1,00 mol B. 2,00 mol C. 1,25 mol D. 2,5 mol E. 1,50 mol 4. Perak (nomor atom = 47), yang merupakan logam yang sangat diminati untuk sintesis nanokristal, mempunyai dua isotop alami: perak-107 dan perak-109. Kelimpahan relatif dari dua isotop ini adalah 51,84% atom untuk perak-107 dan 48,16% atom untuk perak Jumlah proton, neutron dan elektron untuk kation 107 Ag 2+ Proton neutron elektron A B C D E adalah: OSK2012 1

20 5. Konfigurasi elektronik berikut manakah yang menggambarkan suatu unsur yang membentuk ion sederhana dengan muatan -3? A. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1. B. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3. C. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2. D. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2. E. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 7 4s Spesi ion 8 O mengandung A. 8 proton dan 8 elektron B. 8 proton dan 10 elektron C. 8 proton dan 8 netron D. 9 netron dan 8 elektron E. 6 proton dan 10 elektron 7. Berikut ini, manakah yang tepat mengenai deskripsi dot-elektron untuk sulfur dioksida, SO 2? Jawab: B 8. Berikut ini adalah konfigurasi unsur X dan Z: X 1s 2 2s 2 2p 3 Z 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 Mengenai X dan Z yang manakah pernyataan yang benar? A. X dan Z keduanya mudah membentuk ion negative (anion) B. X membentuk anion dan Z hanya membentuk ion positif (kation). C. X membentuk kation dan Z hanya membentuk anion D. X dan Z keduanya mudah membentuk kation E. X dan Z keduanya tidak dapat membentuk anion atau kation OSK2012 2

21 9. Berikut ini, senyawa manakah yang mempunyai ikatan hidrogen: A. CH 3 Cl B. CH 4 C. CH 3 OCH 3 D. HCl E. NH Dari spesi molekul dibawah ini, manakah yang diramalkan titik didihnya paling tinggi? A. CH 2 Cl 2 (l) B. CH 4 (l) C. Br 2 (l) D. HF (l) E. HCl (l) 11. Susunlah senyawa berikut ini berdasarkan bertambahnya kelarutan dalam air: KCl, CH 3 CH 2 COOH, CH 3 CH 2 CH 3, CH 3 CH 2 CH 2 OH, dan CH 3 C(O)CH 3 A. KCl < CH 3 CH 2 COOH < CH 3 CH 2 CH 3 < CH 3 CH 2 CH 2 OH < CH 3 C(O)CH 3 B. KCl < CH 3 CH 2 CH 2 OH < CH 3 CH 2 CH 3 < CH 3 CH 2 COOH < CH 3 C(O)CH 3 C. CH 3 CH 2 CH 3 < KCl < CH 3 C(O)CH 3 < CH 3 CH 2 CH 2 OH < CH 3 CH 2 COOH D. CH 3 CH 2 COOH < CH 3 CH 2 CH 2 OH < CH 3 C(O)CH 3 < CH 3 CH 2 CH 3 < KCl E. CH 3 CH 2 CH 3 < CH 3 C(O)CH 3 < CH 3 CH 2 CH 2 OH < CH 3 CH 2 COOH < KCl 12. Berikut ini diberikan perubahan entalpi standar (ΔH ) untuk dua reaksi dalam persamaan berikut: 2Fe (s) + 3/2 O 2(g) Fe 2 O 3(s) ΔH = -822 kj mol -1 C (s) + ½ O 2 (g) CO (g) ΔH = -110 kj mol -1 Berapakah perubahan etalpi standar untuk reaksi berikut: Fe 2 O 3(s) + 3C (s) 2Fe (s) + 3CO (g) A kj mol -1 B kj mol -1 C kj mol -1 D kj mol -1 E kj mol Kedalam suatu contoh air sungai ditambahkan sejumlah asam klorida, kemudian diikuti dengan penambahan larutan barium nitrat. Ternyata hasilnya adalah suatu endapan putih. Kesimpulannya adalah bahwa didalam air sungai tersebut terdapat ion: A. Kalsium B. Magnesium C. Klorida D. Karbonat E. Sulfat OSK2012 3

22 14. Reaksi kesetimbangan dibawah ini berada dalam suatu wadah tertutup. Manakah yang kesetimbangannya tidak dipengaruhi oleh perubahan tekanan dalam sistem? A. CH 3 OH (l) CO (g) + 2 H 2(g) B. 4 HCl (g) + O 2(g) 2 H 2 O (l) + 2 Cl 2 C. NH 4 NO 2(s) N 2(g) + 2 H 2 O (g) D. 4 NH 3(g) + O 2(g) 2 N 2(g) + 6 H 2 O (g) E. Fe 3 O 4(s) + H 2(g) 3 FeO (s) + H 2 O (g) 15. Pada suhu 700 K terjadi reaksi kesetimbangan: 2 CO (g) + H 2 O CO 2(g) + H 2(g) dengan nilai K p = 0,9,99. Nilai K c untuk reaksi tersebut adalah: A. 0,11 B. 0,99 C. 9,99 D. 11,0 E Kedalam larutan yang mengandung ion etanadioat C 2 O 4, dalam suasana asam ditambahkan sejumlah larutan KMnO 4, dan terjadi reaksi sebagai berikut : 2 MnO 4 - (aq) + 5 C 2 O 4 2- (aq) + 16H + (aq) 2 Mn 2+ (aq) + 10 CO 2(g) + 8 H 2 O ( l ) Berapa volume larutan KMnO 4 0,02 mol/l yang dibutuhkan untuk mengoksidasi sempurna larutan yang mengandung 0,001 mol garam KHC 2 O 4 H 2 C 2 O 4? A. 20 cm 3 B. 40 cm 3 C. 50 cm 3 D. 125 cm 3 E. 250 cm Grafik menunjukkan perubahan ph bila asam 0,10 mol dm -3 secara gradual ditambahkan ke basa/alkali 0,10 mol dm ph penambahan volumeasam/cm 3 Yang manakah berikut ini zat yang dapat memberikan hasil seperti ini? OSK2012 4

23 Alkali asam A. Ba(OH) 2 CH 3 CHO 2 H B. Ba(OH) 2 H 3 PO 4 C. Ca(OH) 2 H 2 SO 4 D. NaOH H 2 SO 4 E. NaOH CH 3 CO 2 H 18. Senyawa berikut ini, manakah yang didalam air memberikan sifat basa yang paling kuat? A. CH 3 CH 2 CHO B. CH 3 CH 2 CH 2 OH C. CH 3 CH 2 CO 2 H D. CH 3 CH 2 CH 2 NH 2 E. CH 3 C CH 19. Senyawa yang bukan merupakan isomer dari siklopentana adalah: A. Pentena-2 B. 2-metil butana C. 2-metil butena-2 D. 1-etil siklopropana E. 4-metil butena Tentukan produk utama yang akan diperoleh bila etanol dipanaskan dengan H 2 SO 4 : A. etana B. etena C. etuna D. etilsulfat E. salah semua OSK2012 5

24 BAGIAN B Soal-1 ( Total 20 poin) Suatu sampel garam rangkap X mengandung air hidrat. Jika 0,392 g X dilarutkan dalam air dihasilkan larutan berwarna hijau sangat muda. Ke dalam larutan ini ditambahkan larutan barium klorida menghasilkan endapan putih Y sebanyak 0,466 g. Endapan putih ini sukar larut dalam asam. Endapan ini dipisahkan dari larutannya dan ke dalam larutan tersebut ditambahkan basa berlebih dan dididihkan. Reaksi ini menghasilkan gas Z dengan volume 46,7mL (diukur pada 20 o C dan 1,03 atm) dan endapan hidroksida berwarna hijau. Ketika dibiarkan di udara terbuka endapan ini berubah menjadi kuning kecoklatan. Gas Z berbau tajam dan dapat diserap dalam larutan asam sulfat. a) Tuliskan rumus kimia endapan Y dan persamaan reaksinya (3 poin) b) Tuliskan rumus kimia gas Z dan persamaan reaksinya (3 poin) c) Ion logam apa yang ada dalam X? Jelaskan persamaan reaksinya(3 poin) d) Tuliskan rumus kimia garam X! (6 poin) e) Berapa air kristal yang terkandung pada senyawa X? Buktikan (5 poin) Jawab: a) Y = BaSO 4, Ba 2+ + SO 2-4 BaSO 4 (s) (Y =0,466/233 mol ~0,002 mol) b) Z = NH 3, NH OH - NH 3 (g) + H 2 O (Z=1,03*0,0467/0,082*293 ~ 0,002 mol) c) Fe(II), Fe OH - Fe(OH) 2 (s)hijau + O 2 Fe(OH) 3 (s) kuning coklat d) X = Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2 xh 2 O e) Air kristal = 6, karena Mr X =392, Mr tanpa air kristal = 284 Soal 2. (Total: 11 poin) Iso-oktana atau 2,2,4-Trimetilpentana adalah hidrokarbon dengan rumus molekul C 8 H 18 dan merupakan komponen penting dalam bahan bakar bensin. a. Tuliskanlah rumus bangun iso-oktana (2 poin). Sebuah mobil menggunakan bahan bakar 100 % iso-oktana yang densitasnya 0,79 g/ml. Mobil tersebut dapat menempuh jarak 8 km /liter iso-oktana. Mobil tersebut mendapatkan energi dengan melakukan pembakaran sempurna iso-oktana cair dan menghasilkan gas CO 2 dan uap H 2 O. OSK2012 6

25 Diberikan data entalpi pembentukan standard ( H o f) senyawa berikut ini: Senyawa H o f Masa molar (kj/mol) (g/mol) 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 Berdasarkan data entalpi pembentukan standard ( H o f) tersebut maka: b. Tuliskan reaksi pembakaran sempurna iso-oktana dalam mesin mobil tersebut. (2 poin) c. i. Tentukanlah entalpi pembakaran 1 mol iso-oktana dalam keadaan standard (2 poin). ii. Tentukanlah berapa kj entalpi pembakaran untuk 1 liter oktana. (3 poin). d. Berapa volume gas CO 2 yang dibebaskan keudara bila mobil tersebut telah menempuh jarak 100 km. (Pada kondisi tersebut volume molar gas = 22,5 L/mol). (2 poin) Jawab: a. Rumus bangun: (2 poin) b. Reaksi pembakaran sempurna iso-oktana: 2 C 8 H 18 (l) + 25 O 2 (g) 16 CO 2 (g) + 18 H 2 O (g) (2 poin) c. i. Standar Entalpi pembakaran 1 mol iso-oktana ( H o c): H o c = [{16(-393,5) + 18(-241,8)} {2(-255,1) + 25(0)}]/ 2 mol = {( ,4) (-510,2 + 0)}/2 mol = (-10648, ,2 )/2 mol = ,2 kj/2 mol = ,1 kj/mol (2 poin) OSK2012 7

26 ii. H o pembakaran 1 L C 8 H 18 (l) : 1 L C 8 H 18 (l) = 1000 ml x 0,79 g/ml = 790 g C 8 H 18 = 790/114 = 6,93 mol C 8 H 18 H o pembakaran 1 L C 8 H 18 (l) = 6,93 mol x (- 5069,1 kj/mol) = ,86 kj (3 poin) d. Volume gas CO 2 setelah menempuh jarak 100 km: Volume CO 2 yang dibebaskan = (100/8) x (16/2) x 6,93 mol x 22,5 L = 15592,5 L CO 2 (2 poin) Soal-3 (7 Poin) Nilai ph darah dalam tubuh manusia dijaga dalam rentang yang sempit yaitu dari 7,35 hingga 7,45 oleh sistem buffer alami yang terdiri dari asam karbonat, H 2 CO 3 (aq) dan ion hidrogenkarbonat, HCO 3 - (aq) a. Larutan buffer yang konsentrasi H 2 CO 3 (aq) dan HCO - 3 (aq) sama, mempunyai ph = 6,10. Hitunglah konstanta dissosiasi, K a, untuk H 2 CO 3 (aq). (2 poin) b. Hitunglah rasio (perbandingan) konsentrasi HCO - 3 (aq) dan H 2 CO 3 (aq) dalam darah pada ph = 7,40 (3 poin) c. Apakah ph darah seseorang naik ataukah turun selama kerja fisik? Jelaskan jawaban anda! (2 poin) - d. Jelaskan dengan singkat mengapa dalam sistem buffer H 2 CO 3 (aq) / HCO 3 (aq) dapat menjaga ph darah. (1 poin) Jawab: a. K a = 7,94 x 10-7 mol dm -3. b. 20 c. Naik, karena kerja menghasilkan CO 2, kadar H 2 CO 3 turun kadar basa relatif tetap sehingga ph naik. d. Perubahan baik oleh pengenceran, penambahan sedikit asam atau basa dalam persamaan fungsi logaritma pengaruhnya kecil, sehingga perubahan ph yang relatif kecil dapat diabaikan. Soal-4 (Total 20 poin) Amonia adalah gas yang mudah larut dalam air menghasilkan basa lemah, tetapan basa Kb = 1,8 x10-5 a) Tuliskan rumus molekul amonia (1 poin) b) Tuliskan reaksi amonia dalam air yang menghasilkan basa (1 poin) c) Jika diketahui larutan amonia 10%massa dengan densitas ~1 berapa konsentrasi amonia(mol/liter) yang terkandung dalam 10 ml larutan tersebut? (4 poin) d) Berapakah ph larutan amonia ini? (2 poin) OSK2012 8

27 Jika 5 ml amonia 10% tersebut dimasukkan dalam labu takar 100 ml dan diencerkan dengan air sampai tepat 100 ml e) Berapa konsentrasi amonia yang dinyatakan dalam M? (2 poin) f) Berapa ph larutan encer tersebut? (2 poin) g) Jika 25 ml larutan basa encer ini dicampur dengan 5 ml HCl 0,1M, campuran larutan ini disebut apa? berapakah ph larutan campuran tersebut? (2 poin) h) Jika 5 ml larutan basa encer ini dicampur dengan 25 ml HCl 0,1M berapakah ph larutan campuran tersebut? (3 poin) i) Berapa ml HCl yang diperlukan agar tepat bereaksi dengan 10 ml amonia encer tsb? (3 poin) Jawab: a. NH 3 b. NH 3 + H 2 O NH OH - c. [NH 3 ] = 100/17M = 5,88M d. ph = 12 e. 0,294M f. ph = 11,4 g. Buffer ph =3,6 h. Kelebihan asam ph =- log 1,03/30 = 1,5 i. 29,4 ml SEMOGA BERHASIL OSK2012 9

30 OSK2012 iv

31 Tetapan dan rumus berguna Tetapan (bilangan) Avogadro Temperatur Tetapan gas universal, R Tekanan gas Persamaan gas Ideal N A = partikel.mol 1 K = O C + 273,15 R= 8,314 J.K -1.mol -1 = 8,314 x10 7 erg. Mol -1.K -1 =1,987 cal.mol -1.K -1 = 0, L.atm.mol -1.K -1 1 atmosfir =760 mmhg =760 torr PV= nrt Tekanan Osmosa pada larutan p =c RT Muatan elektron 1,6022 x C Tetapan Kesetimbangan air (K w ) pada 25 oc K w = 1,0x10-14 OSK2012 v

32 Pilih Jawaban Yang paling Tepat (40 poin) BAGIAN A 1. Berapa densitas gas Xe (MW=131,3 g/mol) dalam wadah 1,0 L pada 100 o C dan tekanan 2,0 atm? A g/l B g/l C. 8.6 g/l D g/l E. 131 g/l 2. Berapa banyak ozon, O 3, yang dapat dibentuk dari 48 g oksigen, O 2? A. 1,00 mol B. 2,00 mol C. 1,25 mol D. 2,5 mol E. 1,50 mol 3. Reaksi pembentukan urea dari gas CO 2 dan NH 3 : CO 2 (g) + 2 NH 3 (g) CO(NH 2 ) H 2 O Hitunglah berapa total volume CO 2 dan NH 3 pada 200,0 atm dan 450 C yang dibutuhkan untuk menghasilkan 2,50x10 3 g urea. Masa molar urea adalah 60,06 g/mol. A. 54,2 liter B. 40,8 Liter C. 37,1 Liter D. 33,6 Liter E. 25,6 Liter 4. Konfigurasi elektron dari ion S 2- adalah (nomor atom S = 16): A. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 B. 1s 2 2s 2 2p 6 3d 10 C. 1s 2 2s 2 2p 6 D. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 E. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 5. Mengenai atom B (Z=5) berikut ini, manakah pernyataan yang benar A. Elektron velensi =3; elektron tunggal=1 B. Elektron valensi=3; elektron tunggal=3 C. Elektron valensi=1; elektron tunggal=1 D. Elektron valensi=2; elektron tunggal=1 E. Elektron valensi=5; elektron tunggal=3 6. Berikut ini mengenai radius ion, berturut turut: F -, N 3-, P 3-, S =. Urut urutan yang benar mengenai radius ion tersebut adalah: A. Radius F - > N 3- > P 3- > S = B. Radius S = > P 3- >N 3- >F - OSK2012 1

33 C. Radius P 3- > N 3- > S = > F - D. Radius P 3- > S = >N 3- > F - E. Radius N 3- >S 2- > F - > P 3-7. Konfigurasi elektronik ion G 2+ adalah 1s 2 2s 2 2p 6 dan unsur L adalah1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5. Formula senyawa yang paling mungkin terbentuk antara unsur G dan L adalah: A. GL B. GL 2 C. G 2 L D. G 2 L 3 E. G 2 L 5 8. Dari kelompok senyawa berikut ini, manakah yang tidak mematuhi aturan oktet: A. NH 3, PH 3, SO 3 B. NO - 2, SO 2-3, SCN - C. H 2 O, CH 2 Cl 2, CO 2 D. HOCl, Cl 2 CO, N 2 H 4 - E. BF 3, SF 4, ICl 3 9. Reaksi dibawah ini, yang entalpi pembentukan senyawa ( H f ) dan juga entalpi reaksi ( H r ) adalah: A. 2Al (s) + 3Cl 2 (g) 2AlCl 3 (g) B. N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) C. 2 C (s) + O 2 (g) 2CO (g) D. C (s) + O 2 (g) CO 2 (g) E. 2S (s) + 3O 2 (g) 2SO 3 (g) 10. Berikut ini, manakah diagram orbital yang benar untuk atom 7 N dalam keadaan dasar: Jawab: D OSK2012 2

34 11. Berikut ini, manakah yang tepat mengenai deskripsi dot-elektron untuk sulfur dioksida, SO 2? Jawab: B 12. Dari spesi molekul dibawah ini, manakah yang diramalkan titik didihnya paling tinggi? A. CH 2 Cl 2 (l) B. CH 4 (l) C. Br 2 (l) D. HF (l) E. HCl (l) 13. Tentukanlah spesi dibawah ini YANG PALING MUDAH LARUT dalam propana cair, CH 3 CH 2 CH 3(l): A. CH 3 CH 2 CH 2 CH 3(l) B. CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 Cl (l) C. CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH (l) D. CH 3 CH 2 CH 2 COOH (l) E. H 2 O (l) 14. Berikut ini, manakah reaksi oksidasi-reduksi.? I. PCl 3(l) + Cl 2(g) PCl 5(l) II. Cu (s) + 2 AgNO 3(aq) - Cu(NO 3 ) 2(aq) + 2 Ag (s) III. H 2 CO 3(aq) + 2 LiOH (aq) Li 2 CO 3(aq) + 2 H 2 O (l) IV. FeCl 2(aq) + 2 NaOH (aq) - Fe(OH) 2(s) + 2 NaCl (aq) A. III B. I dan II C. I d a n V D. I, II, dan III E. I, II, III, dan IV OSK2012 3

35 15. Kedalam larutan garam X ditambahkan larutan encer asam klorida dan ternyata garam tersebut larut dan terbentuk gas dan bila gas tersebut dialirkan kedalam larutan kalsium hidroksida dihasilkan larutan yang keruh. Setelah reaksi berhenti, kemudian kedalam larutan ditambahkan ditambahkan larutan amonium sullfat, dan ternyata dihasilkan endapan berwarna putih.garam X tersebut adalah: A. BaSO 4 B. BaCO 3 C. Cu(NO 3 ) 2 D. CaCl 2 E. KBr 16. Magnesium oksida (MgO) adalah oksida tahan panas dan dipakai untuk pembuatan tungku peleburan logam. Magnesium oksida tersebut dapat diperoleh dari air laut (mengandung MgCl 2 ) dengan cara menambahkan sejumlah larutan kalsium hidroksida dan terbentuk endapan sesuai reaksi: Ca(OH) 2(aq) + MgCl 2(aq) Mg(OH) 2(s) + CaCl 2(aq) Magnesium hidroksida kemudian disaring, kemudian dipanggang membentuk magnesium oksida. Berikut ini, manakah perbedaan antara kalsium dan magnesium yang dapat menjelaskan mengapa terbentuk magnesium hidroksida? A. Magnesium kurang elektropositif daripada kalsium B. Magnesium lebih rendah reaktivitasnya daripada kalsium dalam golongannya C. Perubahan entalpi hidrasi Mg 2+ kurang eksotermik daripada Ca 2+ D. Hasil kali kelarutan (K sp ) Mg(OH) 2 lebih rendah daripada Ca(OH) 2 E. Besaran energi kisi Mg(OH) 2 lebih kecil daripada Ca(OH) Anda diberikan tiga larutan berbeda, asam format (K a = 1,7 x 10-4 ), fenol (K a =1,3 x ), dan asam asetat (K a = 1,8 x 10-5 ), yang masing masing konsentrasi molarnya sama. Pilihlah urut urutan berikut ini berdasarkan persen disosiasi pada kesetimbangan. A. Asam format < Fenol < Asam asetat B. Asam format < Asam asetat < Fenol C. Asam asetat < Asam format < Fenol D. Fenol < Asam asetat < Asam format E. Tidak ada jawaban yang benar 18. Dalam reaksi berikut ini: XeF 2 + BrO H 2 O Xe + 2 HF + BrO 4 - Manakah pernyataan yang benar? A. xenon dioksidasi, oksgen direduksi. B. xenon direduksi, bromine dioksidasi. C. fluorine direduksi, bromine dioksidasi. D. xenon direduksi, fluorine dioksidasi E. bromine direduksi, xenon dioksidasi. OSK2012 4

36 19. Tentukan senyawa yang merupakan isomer dari aseton. A. Propil alkohol B. Propanon C. Propion aldehid D. Asetaldehid E. Metil etil eter. 20. Untuk mengdentifikasi senyawa alkena sering dilakukan dengan menggunakan pereaksi: A. HCl B. HBr C. H 2 SO 4 D. Br 2 /CCl 4 E. Cl 2 /CCl 4 OSK2012 5

37 BAGIAN B Soal 1: (9 poin) Suatu senyawa tak dikenal yang mengandung unsur C, H dan Cr mempunyai formula C x H y Cr z dan 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. Massa molar senyawa tersebut ditentukan dengan menggunakan metoda pengukuran tekanan osmosa larutan zat tersebut dalam pelarut kloroform. Diperoleh data sebagai berikut: -Senyawa tersebut, persentase berat unsurnya mengandung 73,94 % C dan 8,27 % H; sisanya adalah kromium. -Pada temperatur 25 o C, tekanan osmosa larutan yang mengandung 5,00 mg zat tak dikenal tersebut dalam 100 ml kloroform menghasilkan tekanan 3,17 mm Hg. Bila Diketahui: tetapan Gas universal, R = 0, L.atm.K -1.mol -1 = 8, J.K -1 ; 1atm = 760 mm Hg = 760 torr; 0 K = -273,15 o C. Massa molar: Cr = 52,0 g/mol; C =12,0 g/mol; H=1,0 g/mol Tentukanlah: a. Rumus empiris senyawa (3 poin) b. Massa empiris senyawa (1 poin) c. Massa molar senyawa (3 poin) d. Rumus molekul senyawa (2 poin) JAWAB SOAL 1. (9 poin) a. % Cr = (100-73,95-8,27) = 17,78 % 73,98 8,27 17,78 Perbandingan mol C : H : Cr = : : 6,165 : 8,27 : 0, ,0 52 = 18,02 : 24,18 : 1 = 18 : 24 : 1 Formula empiris adalah : C 18 H 24 Cr (3 poin) b. Massa empiris = (18x12) + (24x1) + ( 1x52) = = 292 (1 poin) c. Massa molar (M): = crt OSK2012 6

38 , g M atm 0, L.atm.K mol (273,15 25)K M= , ,15 294, ,17 mol g mol 295 g mol Massa molar = 295 g/mol (4 poin) d. Formula = (C 18 H 24 Cr) n 292 x n =295 n 1 Formula molekul = C 18 H 24 Cr (2 poin) Soal-2 (Total: 20 poin) Amonia adalah gas yang mudah larut dalam air menghasilkan basa lemah, tetapan basa Kb = 1,8 x10-5 a) Tuliskan rumus molekul amonia (1 poin) b) Tuliskan reaksi amonia dalam air yang menghasilkan basa (1 poin) c) Jika diketahui larutan amonia 10% massa dengan densitas ~1 berapa konsentrasi amonia(mol/liter) yang terkandung dalam 10 ml larutan tersebut? (4 poin) d) Berapakah ph larutan amonia ini? (2 poin) Jika 5 ml amonia 10% tersebut dimasukkan dalam labu takar 100 ml dan diencerkan dengan air sampai tepat 100 ml e) Berapa konsentrasi amonia yang dinyatakan dalam M? (2 poin) f) Berapa ph larutan encer tersebut? (2 poin) g) Jika 25 ml larutan basa encer ini dicampur dengan 5 ml HCl 0,1M, campuran larutan ini disebut apa? berapakah ph larutan campuran tersebut? (2 poin) h) Jika 5 ml larutan basa encer ini dicampur dengan 25 ml HCl 0,1M berapakah ph larutan campuran tersebut? (3 poin) i) Berapa ml HCl yang diperlukan agar tepat bereaksi dengan 10 ml amonia encer tsb? (3 poin) Jawab a. NH 3 b. NH 3 + H 2 O NH OH - c. [NH 3 ] = 100/17M = 5,88M d. ph = 12 OSK2012 7

39 e. 0,294M f. ph = 11,4 g. Buffer ph =3,6 h. Kelebihan asam ph =- log 1,03/30 = 1,5 i. 29,4 ml Soal 3 (9 poin) Nilai ph darah dalam tubuh manusia dijaga dalam rentang yang sempit yaitu dari 7,35 hingga 7,45 oleh sistem buffer alami yang terdiri dari asam karbonat, H 2 CO 3 (aq) dan ion hidrogenkarbonat, HCO 3 - (aq) a. Larutan buffer yang konsentrasi H 2 CO 3 (aq) dan HCO - 3 (aq) sama, mempunyai ph = 6,10. Hitunglah konstanta dissosiasi, K a, untuk H 2 CO 3 (aq). (2 poin) b. Hitunglah rasio (perbandingan) konsentrasi HCO - 3 (aq) dan H 2 CO 3 (aq) dalam darah pada ph = 7,40 (3 poin) c. Apakah ph darah seseorang naik ataukah turun selama kerja fisik? Jelaskan jawaban anda! (2 poin) - d. Jelaskan dengan singkat mengapa dalam sistem buffer H 2 CO 3(aq) /HCO 3 (aq) dapat menjaga ph darah. (2 poin) Jawab: a. K a = 7,94 x 10-7 mol dm -3. b. 20 c. Naik, karena kerja menghasilkan CO 2, kadar H 2 CO 3 turun kadar basa relatif tetap sehingga ph naik. d. Perubahan baik oleh pengenceran, penambahan sedikit asam atau basa dalam persamaan fungsi logaritma pengaruhnya kecil, sehingga perubahan ph yang relatif kecil dapat diabaikan. Soal-4 (Total: 20 poin) Garam natrium etanoat (CH 3 CO 2 Na) bila dilarutkan dalam air akan terjadi reaksi kesetimbangan sebagai berikut: CH 3 CO 2 - (aq) + H 2 O(l) CH 3 CO 2 H(aq) + OH - (aq) Bila larutan natrium etanoat 0,01 M tersebut memiliki ph = 8,87, maka: a. Hitung konsentrasi H + dalam larutan! (3 poin) b. Hitung pula konsentrasi OH - dalam larutan! (2 poin) c. Hitung konsentrasi asam etanoat dalam larutan! (2 poin) d. Tentukan tentukan tetapan disosiasi asam, K a, untuk asam etanoat! (4 poin) e. Hitung massa (dalam gram) natrium etanoat yang harus ditambahkan ke dalam 1 L larutan asam etanoat 0,10 M (dengan nilai K a yang diperoleh dari jawaban soal (d). Jika tidak diperoleh jawaban pada (d), gunakan nilai K a asam etanoat= 2x10 5 ) untuk menghasilkan larutan bufer (penyangga) dengan ph 4,7! (4 poin) OSK2012 8

40 f. Gambarkan struktur molekul asam etanoat! (2 poin) g. Jika asam etanoat direaksikan dengan isopropil alkohol (isopropanol), gambarkan struktur produk yang terbentuk dan tuliskan nama IUPAC-nya! (3 poin) Jawab Soal 3: a. [H + ] = 10-8,87 = 1,35 x 10-9 M b. [OH - ] = K w /[H + ] = /1,35 x 10-9 M = 7,41 x 10-6 M c. [CH 3 CO 2 H] = [OH - ] = 7,41 x 10-6 M d. Dari persamaan kesetimbangan di atas diperoleh: K b [CH 3 CO 2 H][OH - ]/[ CH 3 CO - 2 ] = (7,41 x 10-6 ) 2 /(0,01) = 5,49 x 10-9 K a = K w /K b = /5,49 x 10-9 = 1,82 x 10-6 e. Jika menggunakan nilai K a = 1,82 x 10-6, maka: ph = pk a + log [CH 3 CO - 2 ]/[CH 3 CO 2 H] 4,7 = 5,74 + log [CH 3 CO - 2 ]/(0,1) -1,04 + log(0,1) = log[ch 3 CO - 2 ] log[ CH 3 CO - 2 ] = -2,04 [CH 3 CO - 2 ] = 0,0091 M. Dalam 1 L larutan maka mol CH 3 CO - 2 = mol CH 3 CO 2 Na = 0,0091 mol Maka massa natrium etanoat = 0,0091 mol x 82 g/mol = 0,7462 g Dengan cara yang sama, jika digunakan nilai K a asam etanoat= 2x10-5, maka [CH 3 CO ] = 0,1 M, sehingga dalam 1 L larutan terdapat mol CH 3 CO 2 = mol CH 3 CO 2 Na = 0,1 mol. Maka massa natrium etanoat = 0,1 mol x 82 g/mol = 8,2 g O f. C H 3 C OH asam etanoat O CH 3 C CH H 3 C O CH 3 g. (1-metil)etil etanoat atau isopropil etanoat SEMOGA BERHASIL OSK2012 9