Olimpiade Kimia SMA. Soal dan Pembahasan
Soal 1.
Suatu senyawa organik
(A) teridiri dari karbon, hydrogen dan oksigen. Hasil analisis elementer
menunjukkan bahwa bila 4337 mg senyawa tersebut dibakar sempurna,
ternyata senyawa ini menghasilkan 1035 mg CO2 dan 342 mg H2O. Hitunglah persen
komposisi unsur dalam senyawa tersebut, dan tentukan rumus empiris senyawa (A).
JAWAB:
% karbon = berat
1035 mg CO2 x 12 x
100
Berat sampel 4337 44
= 65,11
% Hidrogen = berat
342 mg H2O x 2 x
100
Berat sampel
4337 18
= 8,83
% Oksigen = 100-( 65,11
+ 8,83)= 26,06
Persen empiris adalah:
Karbon = % berat
karbon = 65,11 =
5,42 atau 5,42/1,63= 3,3 ( 2 )
Berat atom Karbon 12
Hidrogen= %
berat hidrogen = 8,83 = 8,83 atau
8,83/1,63 = 5,4
Berat atom hidrogen 1
Oksigen= % berat
oksigen = 26,06 =1,63 atau
1,63/1,63 = 1,0
Berat atom oksigen 16
Perbandingan mol C:H: O = 3,3 : 5,4 : 1,0
= 9,9 : 16,2 : 3,0
= 10 :
16 : 3
(Dibulatkan)
Rumus empiris senyawa (A) adalah :
C10H16O3.
Soal
2.
Bila kristal padat ammonium bichromat, (NH4)2Cr2O7,
dipanaskan maka akan terjadi reaksi penguraian dan menghasilkan chromium (III)
oksida yang berwarna hijau, uap air dan gas N2 sesuai reaksi
berikut ini:
(NH4)2Cr2O7
(s) → Cr2O3 (s) + 4 H2O (g) +
N2 (g)
∆Hr= -315 kJ/mol
Reaksi penguraian tersebut dikenal
sebagai reaksi letusan volkano, karena reaksi penguraiannya berpijar
memancarkan bunga api. Proses penguraian NH4)2Cr2O7 (252
g/mol) mulai terjadi pada temperatur 180 oC
dan berlangsung terus dengan sendirinya pada temperatur ~225°C.
- Tentukan
bilangan oksidasi Cr, H dan N dalam pereaksi (reaktan) dan hasil reaksi
(produk).
- Apakah
reaksi tersebut eksoterm atau endoterm ?
c. Apa jenis proses reaksi penguraian tersebut?
Bila anda memanaskan (NH4)2Cr2O7 sebanyak
15 gram maka:
- Berapa
banyak (kJ) panas yang dibebaskan dari penguraian 15 g (NH4)2Cr2O7 tersebut.
- Berapa
volume gas yang dibebaskan dari penguraian 15 g (NH4)2Cr2O7 pada
temperatur 180 oC dan tekanan 1 atmosfir? (tetapan gas
universal, R = 0,082 liter.atm/ K.mol; 0 oC = 273 K).
JAWAB:
- Bilangan
oksidasi dalam reaktan, (NH4)2Cr2O7 :
Cr = +6 ; H = +1 ; N =
-3
Bilangan oksidasi dalam
Produk: Cr = +3; H = +1 ; N =
0
b. Reaksi
eksoterm karena ∆Hr <0
(negatif)
c. Reaksi reduksi-Oksidasi (redoks)
- Entalpi
reaksi (∆H) penguraian 15 g (NH4)2Cr2O7:
∆H =(15 /252) x (-315 kJ) = -18,71
kJ
Jadi dibebaskan panas ( Q) sebanyak= 18,71kJ
- Jumlah
mol gas (uap H2O dan gas N2) yang dibebaskan:
= (4 + 1) (15/252
mol) = 0,298 mol
PV= nRT
V = (nRT)/P
= {(0,298 x 0,082
liter.atm/ K.mol x [(180 +273)K)}/1 atm
= 11,07
Liter
Soal
3.
Bila kristal padat ammonium bichromat, (NH4)2Cr2O7,
dipanaskan maka akan terjadi reaksi penguraian dan menghasilkan chromium (III)
oksida yang berwarna hijau, uap air dan gas N2 sesuai reaksi
berikut ini:
(NH4)2Cr2O7
(s) → Cr2O3 (s) + 4 H2O (g) +
N2 (g)
∆Hr= -315 kJ/mol
Reaksi penguraian tersebut dikenal
sebagai reaksi letusan volkano, karena reaksi penguraiannya berpijar
memancarkan bunga api. Proses penguraian NH4)2Cr2O7 (252
g/mol) mulai terjadi pada temperatur 180 oC
dan berlangsung terus dengan sendirinya pada temperatur ~225°C.
- Tentukan
bilangan oksidasi Cr, H dan N dalam pereaksi (reaktan) dan hasil reaksi
(produk).
- Apakah
reaksi tersebut eksoterm atau endoterm ?
h. Apa jenis proses reaksi penguraian tersebut?
Bila anda memanaskan (NH4)2Cr2O7 sebanyak
15 gram maka:
- Berapa
banyak (kJ) panas yang dibebaskan dari penguraian 15 g (NH4)2Cr2O7 tersebut.
- Berapa
volume gas yang dibebaskan dari penguraian 15 g (NH4)2Cr2O7 pada
temperatur 180 oC dan tekanan 1 atmosfir? (tetapan gas
universal, R = 0,082 liter.atm/ K.mol; 0 oC = 273 K).
JAWAB:
- Bilangan
oksidasi dalam reaktan, (NH4)2Cr2O7 :
Cr = +6 ; H = +1 ; N =
-3
Bilangan oksidasi dalam
Produk: Cr = +3; H = +1 ; N =
0
g. Reaksi
eksoterm karena ∆Hr <0
(negatif)
h. Reaksi reduksi-Oksidasi (redoks)
- Entalpi
reaksi (∆H) penguraian 15 g (NH4)2Cr2O7:
∆H =(15 /252) x (-315 kJ) = -18,71
kJ
Jadi dibebaskan panas ( Q) sebanyak= 18,71kJ
- Jumlah
mol gas (uap H2O dan gas N2) yang dibebaskan:
= (4 + 1) (15/252
mol) = 0,298 mol
PV= nRT
V = (nRT)/P
= {(0,298 x 0,082
liter.atm/ K.mol x [(180 +273)K)}/1 atm
= 11,07
Liter
Soal 4.
Garam rangkap adalah garam
yang dalam kissi kristalnya mengandung dua kation yang berbeda dengan proporsi
tertentu. Garam rangkap biasanya lebih mudah membentuk kristal besar
dibandingkan dengan garam garam tunggal penyusunnya. Contoh kristal garam
rangkap adalah garam Mohr, ammonum besi(II) sulfat, (NH4)2(Fe)(SO4)2·6H2O,
Ammonium cobalt(II) sulfat, (NH4)2Co(SO4)2.6H2O,
dan ammonium nickel sulfat, (NH4)2Ni2(SO4)4.6H2O.
Ketiga garam rangkap
tersebut dilarutkan dalam air dan dibuat larutan yang konsentrasinya masing
masing 0,1M, maka:
a. Tuliskanlah reaksi ionisasinya dalam air
b. Manakah larutan yang daya hantar listriknya
paling besar? Jelaskan mengapa. (anggaplah tidak terjadi
hidrolisis)
c. Menurut anda, bagaimana pH larutan (NH4)2(Fe)(SO4)2?
Asam atau Basa? Jelaskan pendapat anda.
Bila sebanyak 1 mL larutan
garam (NH4)2Ni2(SO4)3 yang
konsntrasinya 0,1 M tersebut ditambahkan kedalam 1 liter larutan BaCl2 0,1
M maka:
d. Apakah terjadi pembentukan endapan BaSO4
(anggap volume larutan tidak berubah). Diketahui Ksp BaSO4=
1,1 x 10-10.
JAWAB:
a. (NH4)2(Fe)(SO4)2·6H2O(s) +
H2O(l) →(NH4)2(Fe)(SO4)2
(aq)
(NH4)2(Fe)(SO4)2
(aq) → 2NH4+ (aq)+ Fe2+(aq) +
2 SO4= (aq)
(NH4)2Co(SO4)2.6H2O(s) +
H2O(l) →(NH4)2Co(SO4)2 (aq)
(NH4)2Co(SO4)2
(aq) →
2 NH4+ (aq)+
Co2+ (aq)+ 2 SO4= (aq)
(NH4)2Ni2(SO4)4.6H2O(s) +
H2O(l) →(NH4)2Ni2(SO4)4
(aq)
(NH4)2Ni2(SO4)4
(aq) →2NH4+ (aq)+
2Ni3+(aq) + 4 SO4= (aq)
b. Daya hantar paling besar: adalah larutan (NH4)2Ni2(SO4)4:
(NH4)2Ni2(SO4)4
(aq) →2NH4+ (aq)+
2Ni3+(aq) + 4 SO4= (aq)
Karena
mengandung jumlah ion yang paling banyak/ besar
c. pH larutan (NH4)2(Fe)(SO4)2 bersifat
asam karena hidrolisis ion NH4+ dan Fe2+
Reaksi:
NH4+ + H2O D NH4OH +
H+
Fe2+ +
H2O D Fe(OH)2 + 2H+
d. [SO4=]
= (1 x 4 x 0,1)/1000 = 0,0004
M
Ksp BaSO4=
1,1 x 10-10.
Didalam
larutan: Q= [Ba2+][SO4=] = (0,1) (0,0004)= 4
x10-5 >Ksp
Sehingga:
BaSO4 akan
mengendap
ini di post ketika umurku tepat 17 tahun haha
ReplyDeleteUdah mau 18 yah sekarang.... :D
ReplyDelete