LevelB_1

Dimas Ramadhan Abdillah Fikri © 2010

[email protected]

1

KIMIA

Level B

Nama :

Asal Sekolah :

Instruksi :

1. Kerjakan soal pada kotak yang tersedia! Pekerjaan di luar kotak akan dianggap sebagai coretan biasa.

2. Waktu pengerjaan 120 menit.

3. Diperbolehkan menggunakan kalkulator.

4. Nilai masing-masing poin terdapat di sebelah kotak jawaban.

Konstanta :

Tetapan Avogadro : NA = 6,022 x 1023 mol-1

Tetapan Gas : R = 8,314 JK-1 mol-1 = 0,0821 L atm K-1 mol-1

Tetapan Faraday : F = 96485 C mol-1

Tetapan Planck : h = 6,626 x 10-34 J s-1

Kecepatan Cahaya : c = 3,000 x 108 m s-1

Problem 1 Problem 2 Problem 3 Problem 4 Problem 5

/27 /14 /6 /25 /18


[email protected]

2


[email protected]

3

Problem 1 | Chemical Equilibrium

Titrasi bertujuan untuk menentukan konsentrasi suatu larutan melalui reaksi dengan sesuatu yang menghasilkan produk kasat mata, misalnya perubahan warna. Ada banyak metode titrasi seperti asidimetri, alkalimetri, gravimetri dan lain-lain. Masing-masing metode menghasilkan produk yang teramati oleh mata sebagai perubahan yang jelas, sehingga mampu diketahui perbandingan zat yang diteliti dengan titran yang dipakai. Pada titrasi alkalimetri misalnya, titrasi ini digunakan untuk mengetahui konsentrasi suatu asam yang direaksikan dengan basa. Reaksi ini dibantu oleh indicator yang bisa berubah warna sesuai perubahan pH. Contoh, titrasi HCl dengan NaOH yang menggunakan indikator phenolphthalein, warna larutan HCl akan berubah dari bening menjadi merah muda ketika titrasi selesai.

Indikator, seperti phenolphthalein, memiliki sifat yang mampu berubah warna bila pH berubah. Hal ini disebabkan adanya gugus kromofor (gugus pewarna) yang terdapat di dalam strukturnya. Perubahan warna yang terjadi adalah akibat reaksi kesetimbangan indikator tersebut. Phenolphthalein sendiri merupakan asam lemah yang basa konjugatnya memiliki warna merah muda dalam air.

a. Anggap phenolphthalein sebagai HIn, tuliskan reaksi pelarutan indikator ini di dalam air!

(1)

b. Nyatakan tetapan kesetimbangan indikator KIn!

(1)

Indikator sebenarnya dapat pula dibuat dari ekstrak bunga. Kelopak bunga yang dihaluskan bila diekstrak dengan pelarut organik (misalnya ethanol), dapat dijadikan indikator asam-basa. Namun, bunga kuning dan putih tidak dapat dijadikan indikator.

c. Mengapa bunga warna putih dan kuning tidak boleh dijadikan indikator? Hint: ingatlah definisi dari warna dan warna komplementer.

(3)


[email protected]

4

Salah satu penerapan titrasi alkalimetri adalah reaksi asam cuka (acetic acid, CH3COOH, Ka = 1,8 x 10-5) dengan NaOH. Dalam soal ini, kita memfokuskan diri kepada perubahan pH yang terjadi.

CH3COOH 0,1 M sebanyak 25 mL dititrasi dengan NaOH 0,1 M secara bertahap. Diketahui rentang pH beberapa indikator :

Methyl Red : 4.4-6.2 Bromothymol Blue: 6.2-7.6

Methyl Orange : 3.1-4.4 Phenolphthalein: 8.0-10.0

d. Hitung pH pada masing-masing penambahan 0 mL, 10 mL, 25 mL, dan 35 mL NaOH!

Penambahan 0 mL

(5)

Penambahan 10 mL

(5)

Penambahan 25 mL

(5)


[email protected]

5

Penambahan 35 mL

(5)

e. Berdasarkan pH pada titik ekuivalen (mol OH- = mol H+) , tentukan indikator yang tepat untuk reaksi ini!

(2)


[email protected]

6

Problem 2 | Inorganic Chemistry

Unsur logam Me sering dijumpai dalam senyawa A yang biasa digunakan sebagai bahan oksidator. Senyawa A berwarna keunguan. Dalam senyawa tersebut, logam Me dalam kondisi tingat oksidasi tertingginya. Komposisi logam Me dalam senyawa A adalah 34,76%. Bila senyawa tersebut digunakan untuk reaksi oksidasi dalam kondisi asam, warnanya akan berubah bening dan menghasilkan produk ion Me2+. Sedangkan bila reaksi tersebut dilakukan dalam suasana basa, akan terbentuk endapan cokelat oksida logam B dengan komposisi Me 63,20%. Senyawa yang mirip dengan A, C, mengandung unsur penyusun yang sama dengan A namun bilangan oksidasi Me berkurang satu dan komposisi Me adalah 27,87%. Senyawa A dan C mengandung kation yang tidak mengendap pada uji kation biasa. Uji nyala bagi kation ini menghasilkan warna ungu.

a. Tentukan logam Me, senyawa A, B, dan C!

(10)

b. Tuliskan konvigurasi elektron logam Me dalam keadaan dasar!

(1)

c. Tuliskan konvigurasi elektron ion Me2+, jelaskan sifat kemagnetan ion ini!

(3)

Me = A = B = C =


[email protected]

7

Problem 3 | Physical Chemistry

Dalam proses gasifikasi batubara, batubara diubah menjadi campuran gas yang mudah terbakar, terdiri atas hydrogen dan karbonmonoksida yang disebut coal gas.

H2O (g) + C (s) CO (g) + H2 (g)

a. Hitung perubahan entalpi standar reaksi tersebut bila diketahui :

2C (s) + O2 (g) 2CO (g) ΔrHo = -221,0 kJ mol-1

2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (g) ΔrHo = -483,6 kJ mol-1

(2)

Coal gas dapat difungsikan sebagai bahan bakar.

CO (g) + H2 (g) + O2 (g) CO2 (g) + H2O (g)

b. Dari data yang ditambahkan, hitung entalpi pembakaran reaksi tersebut!

C (s) + O2 (g) CO2 (g) ΔrHo = -393,5 kJ mol-1

(2)

Coal gas juga dapat mengalami reaksi metanasi (methanation).

H2 (g) + CO (g) CH4 (g) +H2O (g) (belum setara)

c. Hitung entalpi reaksinya jika :

CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O (g) ΔrHo = -80270 kJ mol-1

(2)


[email protected]

8

Problem 4 | Organic Chemistry

Lengkapi diagram berikut!

CH3

CH3

Cl Cl

N CH3

CH3

H

+

OH-

EtOH

1) O32) Zn

3) H3O+

A B

CDE

A (5) B (5) C (5)

D (5) E (5)


[email protected]

9

Problem 5 | Analytical Chemistry

Dalam teknik analisis modern, kimiawan menggunakan metode spektoskopi untuk menentukan struktur atau konsentrasi dari suatu spesi kimia. Untuk mengetahui konsentrasi suatu spesi yang memiliki gugus yang mampu menyerap sinar UV atau sinar tampak, dianalisis dengan spektroskopi UV-Vis. Prinsip analisis ini adalah dengan menembakkan sinar dengan energi tertentu sehingga menyebabkan eksitasi elektron dalam senyawa yang akan diteliti. Senyawa tersebut ditempatkan dalam wadah yang disebut kuvet dengan panjang tertentu. Kuvet ini dirancang agar bisa ditembus oleh sinar yang ditembakkan ke senyawa tersebut. Besar energi yang dibutuhkan untuk mengeksitasi elektron dalam masing-masing senyawa tidak sama. Maka, dalam spektroskopi ini, ada istilah λmaks, yaitu panjang gelombang yang menyebabkan intensitas cahaya yang diserap oleh senyawa tersebut maksimum.

a. Nyatakan persamaan yang menghubungkan energi dengan panjang gelombang sinar yang ditembakkan pada spektroskopi ini! Hint : notasikan konstanta Planck dengan h dan kecepatan cahaya dengan c!

(2)

Hal yang terukur dalam spektroskopi ini adalah intensitas cahaya yang diteruskan oleh senyawa di dalam kuvet (I). Intensitas ini bila dibandingkan dengan intensitas pelarut murni (Io) akan menjadi transmitans (transmittance). Namun, besaran yang dapat dinyatakan dalam fungsi konsentrasi adalah absorbans (absorbance) yang merupakan –log dari transmitans. Hukum Lambert-Beer menghubungkan absorbans sebagai hasil kali konsentrasi, panjang sinar yang menembus (dalam hal ini panjang kuvet), dan sebuah tetapan.

b. Nyatakan rumus yang menghubungkan transmitan (T), intensitas serapan (I) dan intensitas pelarut murni (Io)!

(2)

c. Nyatakan rumus absorbans (A) dalam I dan Io!

(2)


[email protected]

10

d. Nyatakan rumus absorbans (A) dalam konsentrasi zat (c), panjang kuvet (b), dan tetapan (ε)! Panjang kuvet dihitung dalam cm dan tetapan ε memiliki satuan mol-1 L cm-1.

(2)

Suatu campuran logam seberat 0,570 g dilarutkan. Kandungan Mn di dalamnya dioksidasi menjadi permanganat. Larutannya kemudian diencerkan menjadi 100 mL. Absorbansinya diukur pada panjang gelombang 525 nm di dalam kuvet sepanyang 1,00 cm. Nilai absorbansi yang terbaca 0,523. Tetapan ε bagi permanganat pada panjang gelombang 525 nm adalah 2,24 x 103

e. Tentukan persen berat Mn dalam campuran logam!

(10)

Tidak ada kata terlambat untuk belajar

LevelB_1

Documents

Transcript of LevelB_1