Focus Kimia

Focus Kimia

Soal Olimpiade Sains Nasional (OSN) Kimia SMA Tingkat Nasional Tahun 1998 - 2017

Pembahasan UM UGM Kimia Tahun 2014 kode 531


Ini lagi TERCYDUK saya L L ini tulisan saya tahun 2014 tapi masih alay juga ya haha, maklum ga begitu aktif banget ngeblog dulu mah.. hehehe mohon maklum ya bahasanya bikin TERCYDUK L

Nah adik2, kali ini aku akan membahas soal UM UGM tahun 2014. uda lama uga ni ga posting lagi. uda berjaring laba-laba ni blog. Oke kita mulai aja ya.

Soal no 1
Pada reaksi kondensasi 2 molekul glukosa, C6H12O6 (Mr = 180), menjadi molekul disakarida, C12H22O11 (Mr = 342), juga dihasilkan produk samping 1 molekul H2O. jika sejumlah molekul glukosa bergabung menjadi satu biopolimer karbohidrat dan diikuti terbentuknya 100 molekul H2O maka massa molekul realtif (Mr) biopolimer karbohidrat tersebut adalah…
Penyelesaian:
Adik2 yang paling manis n gemezin (ops, mana tau yang baca guru nya -_-)
Reaksi kondensasi dari molekul monosakarida pastinya menghasilkan air sebagai produk samping, jadi dapat kita simpulkan suatu persamaan sederhana seperti ini adik2:
(n)monosakarida – (n-1)air = polimer
Artinya, jika ada 2 molekul monosakarida berkondensasi, maka hanya 1 molekul air yang dihasilkan. Seterusnya, jika 3 monosakarida, maka 2 molekul air dilepas. So… langsung ke TKP.
(101)Mr glukosa – (100)Mr air =Mr biopolimer
(101)(180) – (100)(18) = Mr biopolimer
Maka, Mr biopolimer adalah = 16380
Jawaban C
Soal no 2
Diketahui  data reaksi setengah sel untuk:
1.   Au3+ + 3e- --> Au Eo = 1,50 V
2.   Au+ + e- --> Au Eo = 1,69 V
Potensial sel standar (V) untuk reaksi
3Au+ --> Au3+ + 2Au adalah…
Penyelesaian:
Ini adalah soal bonus buat kalian, mbah2, eyang2, mak lampir, n segala nya deh :p :p
Kalian perhatikan reaksi pada soal yang ditanya, 3Au+ --> Au3+ + 2Au, pada reaksi ini Au+ bersifat auntoredoks, dimana pada saat Au+ menjadi Au3+ mengalami oksidasi, dan Au+ menjadi Au mengalami reduksi. Sehingga, gunakan rumus sederhana mencari potensial sel adik2 tercinto.
Eo sel = E reduksi – E oksidasi
= 1,69 V - 1,50 V
Maka, potensial sel nya adalah 0,19 V. Mudah kan (ˇˇ)-c<ˇ_ˇ)
Jawaban C

Pembahasan SIMAK UI Kimia Tahun 2012 Kode 522


Dulu sih Pernah sempat alai, ini tulisan admin tahun 2012 lalu, masih nemu di arsip website edukasicampus.net.. malu ni, jangan dikewain yah hehe.. geli sendiri bacanya.

Pada perjumpaan kali ini kita akan coba bahas soal SIMAK-UI yang sudah kamu-kamu ikutan gan tanggal 8 kemaren deh kalo ga salah hehehehe ^^

langsung aja yaa . .
Soal 1
Jika 1,0 L etana direaksikan dengan 2,8 L oksigen, berapa gram karbon dioksida (C = 12, O =16) akan terbentuk bila reaksi dilakukan pada STP? (volume gas STP 22,4 L/mol) Persamaan reaksinya:
2C2H6(g) +7O2(g)  4CO2(g) + 6H2O(g)
Solusi:
Sobat, karena kedua pereaksi diketahui komposisi nya, otomatis kita boleh berasumsi bahwa reaksi tersebut ada kemungkinan memiliki pereaksi pembatas. So kita buktikan dulu sob . . ^^
n etana (C2H6)  = V/STP = 1/22,4 = 0,0446 mol
n O2 = V/STP = 2,8/22,4 = 2,8/22,4 = 0,125 mol

                    2C2H6(g)     +    7O2(g)             4CO2(g)    +     6H2O(g)
Awal       :     0,0446 mol         0,125 mol                 -                         -
Reaksi     :     0,0357 mol        0,125 mol             0,0714 mol
Sisa        :      0,0089 mol            0                     0,0714 mol

Ternyata O2 sebagai pereaksi pembatasnya, jadi menentukan mol CO2 berpatok pada mol O2 yang digunakan, maka massa O2 adalah :
m O2 = n O2 . Mr O2 = 0,0714 . 44 = 3,14 g (B)
Soal 2
Diketahui konstanta penurunan titik beku air, Kb H2O adalah 1,86 oC.m-1. ]ika 0,050 mol diklorotetraminplatinum (IV) klorida [Pt(NH3)4CI2]CI2 terionisasi secara sempurna dalam 500 g air, berapakah titik beku larutan tersebut?
solusi:
Nah sob, ini soal kucing air hehehe . . mungkin karena melihat senyawanya yang gimana gitu langsung syok, padahal biasa aja. Pertama kita harus ionisasi dulu senyawa kompleks tu.
[Pt(NH3)4CI2]CI [Pt(NH3)4CI2]2+ + 2Cl-
Karena di soal dikatakan senyawa kompleks terionisasi sempurna, kita bisa menyimpulkan bahwa i = n
n adalah jumlah ion, dan jumlah ion pada reaksi itu ada 3, maka i = 3.

Sekarang kita cari molaritasnya dulu sob,
m = n terlarut/kg pelarut = 0,05/0,5 = 0,1 mol/kg

Langsung kita hajar sob ^^
∆Tf = kf . m . i = 1,86 . 0,1 . 3 = 0,558oC
Tf larutan = Tf pelarut - ∆Tf = 0oC - 0,558oC = - 0,558o(C)

Mekanisme Reaksi Sulfonasi Benzena


Ringkasan.
Transformasi Secara keseluruhan:  Ar - H untuk Ar - SO3H , asam sulfonat.
Reagen: untuk benzena, H2SO4/ panas atau SO3/H2SO4/panas (= asam sulfat pekat)
Spesies elektrofilik: SO3 yang dapat dibentuk oleh hilangnya air dari asam sulfat
Berbeda dengan reaksi substitusi aromatik elektrofilik lainnya, sulfonasi adalah reversibel.
Penghilangan air dari sistem disukai pada pembentukan produk sulfonasi.
Pemanasan asam sulfonat dengan asam sulfat encer dapat mengakibatkan menjadi reaksi sebaliknya, desulfonation.
Sulfonasi dengan asam sulfat pekat sangat disukai pembentukan produk asam sulfonat.


Langkah 1: 
π elektron dari aromatik C = C bertindak sebagai nukleofil, menyerang elektrofilik S, mendorong muatan keluar ke atom O yang elektronegatif. Ini menghancurkan Aromatisitas memberikan kation intermediet cyclohexadienyl.

Sifat Aromatik Menurut Teori Huckel

Pada tahun 1931, kimiawan Jerman dan fisikawan Erich Hückel mengusulkan aturan untuk menentukan apakah molekul cincin planar akan memiliki sifat aromatik. Aturan ini menyatakan bahwa jika, molekul planar siklik memiliki 4+ 2 = π elektron, itu adalah aromatik . Aturan ini dikenal sebagai aturan Huckel.

Empat Kriteria untuk Aromatisitas
Ketika memutuskan apakah senyawa aromatik, pergi melalui daftar berikut. Jika senyawa tidak memenuhi semua kriteria berikut, kemungkinan tidak aromatik.
1
Molekul adalah siklik (cincin atom)
2
Molekul adalah planar (semua atom dalam molekul pada bidang yang sama)
3
Molekul sepenuhnya terkonjugasi (p orbital pada setiap atom di atas ring)
4
Molekul ini memiliki 4+ 2 = π elektron (n = 0 atau bilangan bulat positif)
Mengapa 4n + 2 π Elektron?
Menurut Huckel tentang Teori Orbital Molekul, senyawa ini sangat stabil jika semua orbital ikatan molekul diisi dengan elektron berpasangan. Hal ini berlaku dari senyawa aromatik, yang berarti mereka cukup stabil. Dengan senyawa aromatik, 2 elektron mengisi energi terendah orbital molekul, dan 4 elektron mengisi setiap tingkat energi berikutnya (jumlah tingkat energi berikutnya dilambangkan dengan n), Meninggalkan semua orbital ikatan yang terisi dan tidak ada orbital anti-ikatan diduduki. Hal ini memberikan total 4+ 2 = π elektron. Anda dapat melihat bagaimana ini bekerja dengan diagram orbital molekul untuk senyawa aromatik, benzena, di bawah ini.

Gambar 1: Tingkat Orbital Molekul untuk Benzene

Benzene memiliki 6 π elektron. 2 π elektron pertama mengisi orbital dengan energi terendah, dan memiliki 4 π elektron yang tersisa. 4 π elektron mengisi orbital dari tingkat energi yang lebih tinggi. Perhatikan bagaimana semua orbital ikatan yang diisi, namun tidak satupun dari orbital anti-ikatan memiliki elektron apapun.
4n + 2 = 6
4n = 4
n = 1
Untuk benzena, kami menemukan bahwa n = 1, yang merupakan bilangan bulat positif, sehingga aturan terpenuhi.

Bagaimana Bisa Mengatakan Elektron mana yang termasuk π Elektron?
Mungkin bagian terberat dari Peraturan Huckel ini adalah mencari tahu mana elektron yang sebenarnya termasuk π elektron. Aturan ini cukup mudah. π elektron terletak pada p orbital . Sp 2 hibridisasi atom memiliki 1 p orbital masing-masing. Jadi jika setiap molekul dalam senyawa siklik adalah hibridisasi sp2, ini berarti molekul sepenuhnya terkonjugasi (memiliki 1 p orbital pada setiap atom), dan elektron di orbital p ini adalah π elektron. Cara mudah untuk mengetahui apakah atom hibridisasi sp2 adalah untuk melihat apakah ia memiliki 3 atom terpasang dan tidak ada pasangan elektron.  Dalam senyawa hidrokarbon siklik dengan ikatan tunggal dan ganda, masing-masing karbon melekat 1 hidrogen dan 2 karbon lainnya. Oleh karena itu, setiap karbon hibridisasi sp2  dan memiliki p orbital. (pasti bingung ya? Saya pun juga bingung memberikan penjelasannya hehe). Mari kita lihat contoh sebelumnya yaitu benzena:


Setiap ikatan ganda (π bond) selalu memberikan kontribusi 2 π elektron. Benzene memiliki 3 ikatan rangkap, sehingga memiliki 6 π elektron.

Aromatik Ion
Aturan Huckel juga berlaku untuk ion. Selama senyawa memiliki 4n + 2 π elektron, tidak masalah jika molekul netral atau memiliki muatan. Misalnya, anion cyclopentadienyl adalah ion aromatik. Bagaimana kita tahu bahwa itu sepenuhnya terkonjugasi? Artinya, bagaimana kita tahu bahwa setiap atom dalam molekul ini memiliki 1 p orbital? Mari kita lihat angka berikut. Karbon 2-5 yang hibridisasi sp2  karena mereka memiliki 3 atom yang melekat dan tidak memiliki pasangan elektron menyendiri. Bagaimana karbon 1? Aturan sederhana lain untuk menentukan apakah atom hibridisasi sp2 adalah jika atom memiliki 1 atau lebih pasangan mandiri dan melekat ke atom hibridisasi sp2, maka bahwa atom adalah hibridisasi sp2 juga. Oleh karena itu, karbon 1 memiliki p orbital. Cyclopentadienyl anion memiliki 6 π elektron dan memenuhi 4n + 2 aturan.


Senyawa Aromatik Heterosiklik
Sejauh ini, Anda telah menemukan banyak cincin karbon homocyclic, tetapi senyawa dengan unsur-unsur selain karbon dalam cincin juga bisa aromatik, selama mereka memenuhi kriteria untuk Aromatisitas. Molekul-molekul ini disebut senyawa heterosiklik karena mengandung 1 atau lebih atom yang berbeda selain karbon dalam cincin. Sebuah contoh umum adalah furan, yang berisi sebuah atom oksigen. Kita tahu bahwa semua karbon di furan hibridisasi sp2. Tetapi apakah atom oksigen hibridisasi sp2? Oksigen memiliki setidaknya 1 pasangan elektron tunggal dan melekat ke atom hibridisasi sp2, sehingga hibridisasi sp2 juga. Perhatikan bagaimana oksigen memiliki 2 pasang elektron. Berapa banyak dari elektron yang tersedia merupakan π elektron? atom hibridisasi sp2 hanya memiliki 1 p orbital, yang hanya bisa menampung 2 elektron, sehingga kita tahu bahwa 1 pasangan elektron dalam orbital p, sementara pasangan lainnya adalah dalam orbital sp2. Jadi, hanya 1 oksigen ini 2 pasangan elektron menyendiri yang dianggap  π elektron (jangan pusing, maksdnya terdapat 2 π elektron). Furan memiliki total 6 π elektron dan memenuhi aturan 4n + 2.


Mekanisme reaksi Nitrasi Benzena


Ringkasan:
Transformasi Secara keseluruhan:  Ar  - H menjadi Ar - NO2
Reagen: untuk benzena, HNO3 dalam H2SO4/ panas
Spesies elektrofilik: ion nitronium (yaitu NO2+) yang dibentuk oleh hilangnya air dari asam nitrat

Langkah 1: 
Merupakan reaksi asam/basa. Protonasi gugus hidroksi asam nitrat. Hal ini menghasilkan gugus pergi yang lebih baik.

Langkah 2: 
Selanjutnya sebuah molekul air yang lepas menyediakan ion nitronium, yang merupakan elektrofil reaktif.

Langkah 3: 
Elektrofilik ion nitronium bereaksi dengan nukleofilik C = C dari arena tersebut. Ini adalah tahap penentu laju karena menghancurkan aromatisitas dari cincin benzena tersebut.

Langkah 4 : 
Fungsi air sebagai basa untuk memindahkan proton dari C sp3 dan reformasi C = C pada sistem aromatik.



Soal Olimpiade Sains Nasional (OSN) Kimia SMA Tingkat Provinsi Tahun 2002 - 2016


Berikut ini merupakan soal OSP kimia dari tahun 2002 sampai 2016 yang merupakan koleksi saya pribadi dan sudah saya edit untuk beberapa bagian yang salah. Semoga bermanfaat bagi semuanya. Silahkan didownload



Jika tedapat file yang salah, mohon dikabari terimakasih.

Sifat Keasaman Fenol Tersubstitusi

Pergantian dari atom hidrogen gugus OH lebih mudah terjadi pada fenol, yang kira-kira satu juta kali lebih asam dari senyawa alkohol alifatik yg ekivalen. keasaman fenolik ini lebih ditingkatkan oleh substituen penarik elektron ortho dan para terhadap gugus hidroksil, seperti yang ditampilkan dalam diagram berikut. Perlu dicatat bahwa pengaruh substituen nitro adalah lebih dari sepuluh kali lebih kuat pada posisi para daripada meta, meskipun fakta bahwa posisi terakhir adalah lebih dekat dengan kelompok hidroksil. Selanjutnya kelompok nitro tambahan memiliki pengaruh aditif jika mereka diposisikan di orto atau para. Senyawa trinitro ditampilkan di kanan bawah merupakan asam yang sangat kuat yang disebut asam pikrat.




Mengapa fenol asam lebih kuat dari sikloheksanol? Untuk menjawab pertanyaan ini kita harus mengevaluasi cara di mana substituen oksigen berinteraksi dengan cincin benzena. Sebuah substituen oksigen meningkatkan reaktivitas cincin dan memudahkan serangan elektrofil diposisi orto dan para. Delokalisasi resonansi dari pasangan elektron oksigen non-terikat ke dalam sistem pi-elektron dari cincin aromatik bertanggung jawab untuk efek substituen ini. 


Stabilisasi resonansi dalam dua kasus ini sangat berbeda. Prinsip penting dari resonansi adalah bahwa pemisahan muatan mengurangi pentingnya kontributor kanonik untuk hibrida resonansi dan mengurangi stabilisasi keseluruhan. Struktur berkontribusi terhadap fenol hybrid semua terkena pemisahan muatan, sehingga stabilisasi sangat sederhana dari senyawa ini. Di sisi lain, anion fenolat sudah terisi, dan kontributor kanonik bertindak untuk membubarkan muatan, sehingga stabilisasi besar berada pada spesies ini. Basa konjugat dari alkohol sederhana tidak distabilkan oleh biaya delokalisasi, sehingga keasaman senyawa ini mirip dengan air. Diagram energi yang menunjukkan efek resonansi pada keasaman sikloheksanol dan fenol ditampilkan di atas. Karena stabilisasi resonansi basa konjugat fenolat jauh lebih besar dari stabilisasi fenol sendiri, keasaman fenol relatif terhadap sikloheksanol meningkat. Bukti pendukung bahwa muatan negatif fenolat yang terdelokalisasi pada orto dan para pada karbon dari cincin benzena berasal dari pengaruh substituen penarik elektron diposisi tersebut.

Referensi

William Reusch, Profesor Emeritus (Michigan State U.)

Pembahasan Essay No. 1 OSP Kimia Tahun 2017

This picture take from here

Asam sulfat dapat terbentuk di alam melalui oksidasi mineral sulfida, misalnya mineral pirit, FeS2. Air yang dihasilkan dapat mempunyai tingkat keasaman yang sangat tinggi. Air yang bersifat asam ini mampu melarutkan berbagai mineral sulfida, dan menghasilkan warna-warna cerah dan aliran air tersebut bersifat racun.
Oksidasi mineral padat pirit (FeS2) di aliran air dalam dapat menghasikan besi (II) dan asam sulfat.

a)
Tuliskan reaksi setara oksidasi pirit dalam air (termasuk fasanya).
jawaban
FeS2(s) + 7/2O2(g) + H2O(l) Fe2+(aq) + 2SO42-(aq) + 2H+(aq)

Selanjutnya, di aliran air alam yang bersifat asam tersebut, ion besi (II) dapat dioksidasi lebih lanjut menjadi ion besi (III).

b)
Tuliskan reaksi setara oksidasi besi (II) menjadi besi (III) di dalam air di lingkungan asam (termasuk fasanya).
jawaban
Fe2+(aq) + 1/4O2(g) + H+(aq)  Fe3+(aq) + 1/2H2O(l)

Adanya ion besi (III) dalam air tersebut dapat mengoksidasi pirit, dan proses oksidasi ini dapat mempercepat peningkatan kadar asam karena terbentuknya asam sulfat.

c)
Tuliskan reaksi setara ion besi (III) dengan pirit dalam air.
jawaban
FeS2(s) + 7Fe2(SO4)3­­(aq) + 8H2O(l) 15FeSO4(aq) + 8H2SO4(aq)
Dalam reaksi ion maka, FeS2(s) + 14Fe3+(aq) + 8H2O(l) 15Fe2+(aq) + 16H+(aq) + 2SO42-(aq)

Ion besi (III) juga dapat dihidrolisis dan mengendap sebagai besi (III) hidroksida yang berwarna kuning dan selanjutnya membentuk besi (III) oksida.

d)
Tuliskan reaksi setara pembentukan besi (III) hidroksida dan besi (III) oksida dalam air.
jawaban
Fe3+(aq) + 3H2O(l) Fe(OH)3(s) + 3H+(aq)

Bila pirit dioksidasi dengan udara kaya oksigen, maka akan terbentuk besi (III) dan gas belerang dioksida.

e)
Tuliskan reaksi setara beserta fasanya untuk reaksi pembakaran pirit (FeS2) menjadi oksida besi dan belerang dioksida.
jawaban
2FeS2(s) + 11/2O2(g) Fe2O3(s) + 4SO2(g)

f)
Hitung berat volume belerang dioksida (pada 600 K dan 1 atm) dan berat besi (III) pksida yang dihasilkan dari proses oksidasi sempurna 1 kg bijih pirit yang mengandung 84% FeS2.
jawaban
Massa FeS2 = 1 kg x 0,84 = 0,84 kg = 840 g
Mol FeS2 = 840/120 = 7 mol
Mol SO2 = (4/2) x 7 = 14 mol

V SO2 = nRT/P = (4)(0,082)(600)/(1) = 196,8 L

Note: saya belum mendapatkan jawaban versi kemdikbud, semua yang saya bahas OSP kimia 2017 adalah versi jawaban saya, namun jika ada kesalahan mohon dikoreksi, dan jika diantara teman-teman ada yang sudah punya jawaban versi dinas, silahkan dishare. terimakasih. semoga bermanfaat.

Referensi jawaban untuk soal essay no 1 ini saya kutip dari sini

Pembahasan Essay No. 4 OSP Kimia Tahun 2017

Pengukuran kinetika reaski penguraian gas NO2 dilakukan dalam silinder tertutup bervolume 1 L. Reaksi yang terjadi:
2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)
Setiap percobaan diawali dengan mengisi silinder dengan gas NO2 hingga tekanannya mencapai Po pada temperatur T. Tekanan dalam silinder (Pt) dicatat setiap 30 detik selama reaksi berlangsung. Data yang diperoleh adalah sebagai berikut.

t (detik)
0
30
60
90
Pt (atm)
0,8
1,176
1,188
1,192
PNO2 (atm)
0,8
a
b
c
a)
Tentukan tekanan parsial gas NO2 setelah reaksi berlangsung selama 30, 60, dan 90 detik.
jawaban
    2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)
m: 0,8
r:   2x                   2x           x
s:   0,8 – 2x        2x           x

Ptotal = 0,8 – 2x + 2x + x = 0,8 + x
PNO2 = 0,8 – 2x
Sehingga PNO2 = 2,4 – 2Ptotal

t (detik)
0
30
60
90
Pt (atm)
0,8
1,176
1,188
1,192
PNO2 (atm)
0,8
0,048
0,024
0,016

Kurva 1/[NO2] terhadap waktu (t) telah dibuat untuk menentukan persamaan laju reaksi penguraian gas NO2. Dua kurva untuk reaksi pada temperatur berbeda (460 dan 477 K) ditunjukkan di bawah ini:



b) Tentukan persamaan laju reaksi penguraian gas NO2.
jawaban
Reaksi berlangsung secara orde 2 karena pada kurva linear plotnya antara 1/[NO2] terhadap waktu (t), materi lebih lanjut kunjungi postingan ini oleh sebab itu:
v = k [NO2]2

c)
Tentukan nilai tetapan laju (k) reaksi tersebut pada 460 K. Nyatakan dengan satuan yang tepat.
jawaban
Persamaan linear pada T = 460 K adalah y = 0,775x + 99,786
Sehingga slope (k) = 0,775 M-1 s-1

d)
Jika reaksi penguraian gas NO2 dilakukan pada 460 K dan [NO2]o = 0,1 M, hitunglah waktu yang diperlukan agar [NO2] = 0,05 M.
jawaban 

e) Tentukan energi pengaktifan  reaski (Ea) penguraian gas NO2.
jawaban
pelajari lebih lanjut dipostingan ini.
Jika ada kesalahan angka silahkan tulis pada kolom komentar.
Back To Top