62$/6(/(.6,2020/10/01  · Anda dapat membawa pulang soal ujian !! OSK 2020 iii OSK 2020 iv Tetapan dan Rumus Bilangan Avogadro N A = 6 ,ìîî| íì 23 partikel.mol t1 Tetapan gas

SOAL SELEKSI KOMPETISI SAINS TINGKAT KABUPATEN/KOTA 2020

CALON TIM KOMPETISI KIMIA INDONESIA 2021

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN SEKERTARIS JENDERAL

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN PUSAT PRESTASI NASIONAL

TAHUN 2020

HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG

Bidang Kimia

Waktu : 120 menit

OSK 2020 ii

Petunjuk

1. Isilah Biodata anda dengan lengkap di lembar yang tersedia.

2. Soal Teori ini terdiri dari dua bagian:

A. 30 soal pilihan Ganda = 60 poin

B. 4 Nomor soal essai = 82 poin

TOTAL = 142 poin

3. Waktu yang disediakan: 120 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 !!

OSK 2020 iii

OSK 2020 iv

Tetapan dan Rumus

Bilangan Avogadro NA = 6,022∙1023 partikel.mol–1

Tetapan gas universal, R

R = 0,08205 L·atm/mol·K = 8,3145 L·kPa/mol·K = 8,3145 x107 erg/mol·K = 8,3145 J/mol·K = 1,987 kal/mol·K = 62,364 L·torr/mol·K

Tekanan gas

1 atm = 101,32 kPa 1 atm =760 mmHg = 760 torr

= 101325 Pa = 1,01325 bar 1 torr = 133,322 Pa 1 bar = 105 Pa 1 Pa = 1 N/m2= 1 kg/(m.s2)

Volume gas ideal (S,T,P) 22,4 liter/mol = 22,4 dm3/mol

Energi 1 kal = 4,182 J 1 J = 1 L·kPa

Persamaan gas Ideal PV= nRT

Tekanan Osmosis pada larutan = M RT

Tetapan Kesetimbangan air (Kw) pada 25oC Kw= 1,0x1014

Tetapan kesetimbangan dan tekanan parsial gas

Kp = Kc(RT)∆n

Energi Gibbs pada suhu tetap G H T S Hubungan tetapan kesetimbangan dan energi Gibbs

Go = RT ln K

Isoterm reaksi kimia G = G + RT∙ln Q

Temperatur dan Tetapan kesetimbangan

(

)

Tetapan Faraday F = 96500 C/mol elektron

Muatan elektron 1,6022 x 1019 C

Ampere (A) dan Coulomb (C) A =C/det

OSK 2020 5

A. Pilih jawaban yang paling tepat (30 soal @2 poin)

1. Dalam suasana basa, logam kobalt (Co) dapat mengalami reaksi oksidasimenjadi Co(OH)3 sementara natrium hipoklorit, NaOCl, dapat direduksi menjadiNaCl. Apabila reaksi tersebut disetarakan maka koefisien reaksi kobalt danNaOCl masing-masing adalah ....

A. 2 dan 3 B. 1 dan 3 C. 3 dan 2 D. 1 dan 2 E. 3 dan 1

2. Massa CaCl2 yang dibutuhkan untuk membuat 500 mL larutan CaCl2 yangkonsentrasinya 0,200 M adalah ....

A. 0,100 g B. 0,200 g C. 5,55 g D. 11,1 g E. 22,2 g

3. Di antara kelompok senyawa berikut ini, yang merupakan senyawa ionik adalah....

A. N2O4, NH3, NH4Cl B. NH4Cl , NaCl, Na2O2 C. NF3, (NH4)2SO4, PCl3 D. AsH3, AlCl3, PCl3 E. NCl3, NaCl, CaC2

4. Asam sulfat, H2SO4, dibuat dengan mereaksikan 400 g SO2, 175 g O2 dan 125g H2O. Reaksi berlangsung menurut persamaan reaksi (belum setara)

SO2(g) + O2(g) + H2O H2SO4

Pernyataan yang tidak benar adalah .... A. Jika reaksi berlangsung sempurna, maka 6,25 mol SO2 berubah menjadi

612,5 g H2SO4B. SO2 merupakan pereaksi pembatasC. Air terdapat dalam jumlah berlebih D. Pada proses ini dihasilkan 700 g H2SO4

E. Pada akhir reaksi terdapat sisa oksigen 75 g

OSK 2020 6

5. Bila nilai Ho untuk reaksi: Mg(s) + Cl2 (g) 2MgCl2(s) adalah –1283,6 kJ, maka entalpi pembentukan standar, fH

o, magnesium klorida adalah .... A. 0 kJ/mol B. –321 kJ/mol C. – 641,8 kJ/mol D. 1283,6 kJ/mol E. –1283,6 kJ/mol

6. Berdasarkan data kalor pembentukan H2O(g) = –241,8 kJ/mol, kalor disosiasi H2(g) = +436 kJ/mol, dan kalor disosiasi O2(g) = +498 kJ/mol, maka energi ikatan O–H adalah ....

A. 221,6 kJ/mol B. 443,2 kJ/mol C. 463,4 kJ/mol D. 587,9 kJ/mol E. 926,8 kJ/mol

7. Di antara serial bilangan kuantum berikut, yang menjelaskan orbital 4f adalah

....

A. n = 2, l = 0, ml = 0 B. n = 3, l = 1, ml = -1 C. n = 3, l = 2, ml = -1 D. n = 4, l = 2, ml = +1 E. n = 4, l = 3, ml = +2

8. Di antara unsur berikut, yang dapat membentuk ion bermuatan +2 dengan

konfigurasi elektron 1s22s22p63s23p6 3d10 adalah ....

A. K B. Si C. Zn D. Ca E. Ge

9. Di antara molekul atau ion berikut ini: SO3, CO2, NO2, dan ClO2

, yang isoleketronik adalah ....

A. SO3 dan CO2 B. NO2

dan ClO2

C. CO2 dan NO2

D. NO2 dan SO3

E. CO2 dan ClO2

OSK 2020 7

10. Berdasarakan geometri molekulnya, di antara ion atau molekul berikut yang mempunyai momen dipol paling besar adalah .... A. NO3

B. SO2

C. SiH4

D. BF4

E. PCl5

11. Urutan yang benar mengenai peningkatan ukuran radius ion Na+, Mg2+, dan Al3+ adalah ....

A. Na+ < Mg2+ < Al3+ B. Mg2+ < Al3+ < Na+ C. Al3+ < Na+ < Mg2+ D. Al3+ < Mg2+ < Na+ E. Na+ < Al3+ < Mg2+

12. Di antara senyawa ion berikut, yang mempunyai energi kisi paling kecil adalah ...

A. NaI B. LiF C. KBr D. NaCl E. CsI

13. Jenis orbital hibrid atom C yang diberi tanda pada senyawa berikut ini adalah

....

Atom C ke 1 2 3 4 A. sp2 sp3 sp sp2

B. sp sp3 sp sp C. sp sp3 sp2 sp D. sp2 sp3 sp2 sp E. sp3 sp3 sp sp2

OSK 2020 8

14. Pada 298 K, perubahan entalpi pembentukan standar dan perubahan entropi standar dari reaksi berikut : C(s) + ½O2(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g) berturut-turut adalah –205 kJ/mol dan 240 J/mol.K. Maka nilai ln Kp untuk reaksi tersebut adalah ....

A. 28,9 B. 53,9 C. 111,6 D. 133,5 E. 2931,6

15. Perhatikanlah grafik energi reaksi hipotetis berikut : A + B C + D,

Nilai energi yang mengalami perubahan bila ditambahkan katalis adalah ....

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

16. Perhatikan reaksi kesetimbangan hipotetis berikut ini:

A(g) + 2B (g) ⇌ 3C (g) + D(g) Sebanyak 5 mol A dan 3 mol B ditempatkan dalam suatu wadah dan kemudian didiamkan. Setelah terjadi kesetimbangan, ternyata terdapat 1 mol B. Jumlah mol A, C dan D pada kesetimbangan adalah ....

A. 1,0 mol A, 3,0 mol C, 1,0 mol D B. 4,0 mol A, 3,0 mol C, 1,0 mol D C. 1,0 mol A, 6,0 mol C, 1,0 mol D D. 3,0 mol A, 2,0 mol C, 2,0 mol D E. 4,0 mol A, 3,0 mol C, 4,0 mol D

OSK 2020 9

17. Senyawa aktif dalam aspirin adalah asam asetilsalisilat, HC9H7O4, yang mempunyai nilai tetapan kesetimbangan asam, Ka 3,3 104. Agar larutan mempunyai pH 3,0, maka perbandingan konsentrasi ion asetilsalisilat terhadap asam asetilsalisilat dalam larutan haruslah sama dengan ....

A. 0,03 B. 0,13 C. 0,23 D. 0,33 E. 0,43

18. Larutan Fe(NO3)3 dielektrolisis dengan elektroda platina hingga diperoleh endapan besi seberat 24,2 g. Pada elektrolisis ini, volume gas yang dihasilkan pada suhu 0 C dan tekanan 1 atmosfer adalah ....

A. 1,68 L B. 2,24 L C. 3,36 L D. 4,48 L E. 7,26 L

19. Hasil kali kelarutan MgF2 dalam air murni adalah 7,4 1011. Hasil kali kelarutan MgF2 dalam larutan NaF 0,1 M adalah ....

A. 7,4 109 M B. 7,4 103 M C. 7,4 1015 M D. 2,6 104 M E. 2,6 109 M

20. Elektrolisis umum digunakan untuk mendapatkan logam murni dari ion-ionnya.

Suatu percobaan dilakukan dengan memberikan arus sebesar 3 A selama 2 jam terhadap larutan ion logam X yang memiliki muatan +2. Di akhir percobaan, diperoleh logam X sebanyak 7,11 g. Logam X tersebut adalah

A. Ba B. Ni C. Sr D. Cu E. Zn

21. Kelarutan molar magnesium hidroksida (Ksp = 8 x 1012) dalam suatu larutan penyangga dengan pH = 11 adalah

A. 1,7 x 104 M B. 1,0 x 1011 M C. 8,0 x 1012 M D. 8,0 x 109 M E. 8,0 x 106 M

OSK 2020 10

22. Tatanama yang paling tepat untuk senyawa organik berikut adalah

A. (E)-1-sikloheksilbut-2-en-1-ol B. (Z)-1-sikloheksilbut-2-en-1-ol C. (E)-4-sikloheksil-4-ol-but-2-ena D. (Z)-4-sikloheksil-4-ol-but-2-ena E. ((Z)-1-ol-but-2-enil)sikloheksana

23. Urutan keasaman senyawa turunan asam asetat berikut mulai dari yang paling asam adalah ...

A. I > II > III B. I > III > II C. II > III > I D. II > I > III E. III > II > I

24. Di antara oksidator di bawah ini yang paling sesuai digunakan untuk mengoksidasi senyawa propena menjadi 1,2-propanadiol, adalah ....

I. KMnO4(dingin) II. KMnO4(panas) III. Ozon (O3) IV. OsO4

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

OSK 2020 11

25. Pernyataan yang tidak benar mengenai senyawa berikut adalah ....

A. Mempunyai delapan ikatan σ-antar atom karbon dan empat ikatan rangkap dua yang terkonjugasi.

B. Nama senyawa tersebut adalah 4-vinil-1,3,5-heptatriena. C. Dapat mengikat delapan atom klor jika direaksikan dengan Cl2/CCl4

berlebih. D. Mempunyai empat ikatan π (pi) dengan nama 4-propenil-1,3,5-

heksatriena E. Mempunyai delapan ikatan σ-antar atom karbon, dapat mengalami reaksi

adisi elektrofilik jika direaksikan dengan larutan HBr dalam air.

26. Toluena dapat mengalami reaksi substitusi elektrofilik. Di antara kelima pereaksi di bawah ini yang akan menghasilkan produk pada posisi orto dan para toluena adalah ....

A. CH3MgBr B. CH3COCl, FeCl3 C. Zn(Hg), HCl, H2O D. H2N-NH2 E. KMnO4, H2O

27. Di antara pereaksi di bawah ini yang dapat digunakan untuk membedakan antara fenol dan asam benzoat adalah ....

A. CH3Cl, FeCl3 B. HNO3. H2SO4 C. CH3COCl, FeCl3 D. Cl2, FeCl3 E. NaHCO3

OSK 2020 12

28. Pereaksi I dan II yang paling tepat digunakan pada tahapan reaksi di bawah ini

Adalah ....

Pereaksi I Pereaksi II

A. KCN. H2O KMnO4

B. HCN K2Cr2O7

C. HCN H+, H2O

D. HCN KMnO4

E. NaCN H2O

29. Senyawa trikloretena banyak dipakai sebagai bahan pembersih, di antara pereaksi berikut yang ketika bereaksi dengan trikloretena dapat menghasilkan senyawa yang mempunyai satu atom karbon yang asimetris adalah ...

A. Br2 B. H2 C. HCl D. NaOH. E. NaCN

30. Di antara pereaksi berikut yang paling tepat untuk mensintesis etana dari etil alkohol seperti pada tahapan reaksi berikut

adalah ....

Pereaksi I II III A. SOCl2 Mg H2O, H+

B. Cl2 Mg KMNO4 C SOCl2 Mg H2SO4 D NaCl Mg H2O2 E. SnCl2 Mg H2O, H+

OSK 2020 13

B. Soal Essai

Soal 1. Reaksi Kalium Karbonat dan Kalsium NItrat (32 poin)

Seorang siswa melakukan eksperimen 262,2 g kalium karbonat dilarutkan dalam air sampai volume 500 mL. kemudian dalam wadah lain ia melarutkan 442,8 g kalsium nitrat dalam air sampai volume 500 mL. Kemudian kedua larutan tersebut dicampurkan sampai terbentuk padatan putih. Endapan ini dipisahkan dari larutannya, dicuci, dikeringkan dan ditimbang.

a. Tuliskan persamaan reaksi setara untuk pencampuran kedua larutan tersebut [2] b. Hitung berapa massa padatan putih (dalam gram) yang terbentuk. [3] c. Jika filtrat hasil pencampuran tersebut diuapkan sampai kering, diperoleh padatan

putih lain yang terdiri dari dua senyawa. Tuliskan rumus kimia kedua senyawa dalam campuran padatan putih tersebut dan beri penjelasan yang sesuai [4]

d. Hitung massa masing-masing senyawa dalam padatan hasil pengeringan filtrat tersebut. [6]

e. Tuliskan dua persamaan reaksi ionisasi larutan kalium karbonat dalam air. Hitung pH larutan kalium karbonat 0,1 M. Diketahui nilai Ka1 = 4,3 x 107 dan Ka2 = 4,8 x 1012 untuk asam karbonat, dan Kw = 1,0 x 1014. Simpulkan apakah larutan kaliumkarbonat 0,1 M bersifat asam? [9]

f. Dari diagram berikut, diketahui M = kalsium, identifikasikan senyawa A, B, C, D dan tuliskan 4 persamaan reaksi setara pembentukan senyawa tersebut. [8]

Soal 2. Reaksi Aluminium Karbida dengan Air (12 poin)

Gas metana dapat dihasilkan dari reaksi antara aluminum karbida (Al4C3) dengan air. Produk lain dari reaksi ini selain gas metana adalah alumunium hidroksida.

a. Tuliskan persamaan reaksi pembentukan gas metana dari aluminum karbida, lengkap dengan fasanya (s, l, g atau aq). [2]

b. Sebanyak 20 g aluminum karbida direaksikan dengan 100 mL air (kerapatan air = 1 g/mL). Tentukan volume gas metana (dalam L) yang dihasilkan pada suhu 25 oC dan 1 atm (asumsi gas metana adalah gas ideal). [4]

c. Tentukan persen hasil dari reaksi pada sub soal (c), jika pada percobaan dihasilkan sebanyak 5,00 g metana. [3]

d. Senyawa aluminum karbida merupakan senyawa kovalen. Gambarkan struktur Lewis Al4C3. (hint: struktur berbentuk rantai dan berselang seling) [3]

OSK 2020 14

Soal 3. Fosgen (18 poin)

Fosgen adalah bahan kimia beracun yang digunakan pada perang dunia pertama. Gas ini dapat disintesa dengan mereaksikan gas CO dan gas Cl2 sesuai reaksi:

CO(g) + Cl2(g) COCl2(g)

a. Tuliskanlah struktur titik Lewis molekul COCl2. [3]

b. Berdasarkan tabel entalpi ikatan berikut ini, perkirakanlah kalor reaksi (rH) untuk pembentukan gas fosgen. [5]

Jenis Ikatan Energi Ikatan (kJ/mol) C─C 360 C=O 750 CΞC 1070 C─Cl 330 Cl─Cl 240

c. Tentukanlah apakah reaksinya eksotermis atau endotermis. [2]

Bila dipanaskan pada 600 oC, gas fosgen akan terdisosiasi dan komposisi sistem tersebut setelah tercapai kesetimbangan akan membentuk kesetimbangan sebagai berikut:

COCl2 (g) ⇌ CO(g) + Cl2(g) Kp = 0,0041 pada 600 K

Bila pada awalnya dalam wadah tertutup terdapat gas fosgen dengan tekanan 0,124 atm, maka:

d. Tentukanlah tekanan parsial masing masing gas pada sistem tersebut tersebut setelah tercapai kesetimbangan pada 600 oC. [8]

Soal 4. Reaksi Senyawa Alkil Bromida (20 poin)

Jika senyawa alkil bromida primer A, C4H9Br direaksikan dengan larutan KOH/alkohol panas, maka akan menghasilkan senyawa B. Senyawa B jika direaksikan dengan hidrogen bromida akan menjadi senyawa C yang merupakan isomer senyawa A. Senyawa A apabila direaksikan dengan natrium akan menjadi senyawa D, C8H18. Senyawa D ini berbeda strukturnya dengan senyawa E yang terbentuk ketika n-

butilbromida direaksikan dengan natrium. Tentukan semua struktur molekul mulai dari senyawa A hingga E bersama persamaan reaksinya.

SEMOGA BERHASIL