HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG UNDANG
JAWABAN UJIAN OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2014 SELEKSI KABUPATEN / KOTA
Kimia UjianTeori Waktu: 120 menit
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS
Petunjuk 1. Isilah Biodata anda dengan lengkap di lembar yang tersedia 2. Soal Teori ini terdiri dari dua bagian: A. 25 soal pilihan Ganda = 50 poin B. 5 Nomor soal essay = 107 poin TOTAL
= 157 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 2014
ii
LEMBAR JAWABAN Bagian A Beri Tanda Silang (X) pada Jawaban Yang Anda Pilih No
Jawaban
No
Jawaban
1
A
B
C
D
E
16
A
B
C
D
E
2
A
B
C
D
E
17
A
B
C
D
E
3
A
B
C
D
E
18
A
B
C
D
E
4
A
B
C
D
E
19
A
B
C
D
E
5
A
B
C
D
E
20
A
B
C
D
E
6
A
B
C
D
E
21
A
B
C
D
E
7
A
B
C
D
E
22
A
B
C
D
E
8
A
B
C
D
E
23
A
B
C
D
E
9
A
B
C
D
E
24
A
B
C
D
E
10
A
B
C
D
E
25
A
B
C
D
E
11
A
B
C
D
E
12
A
B
C
D
E
13
A
B
C
D
E
14
A
B
C
D
E
15
A
B
C
D
E
OSK 2014
iii
OSK 2014
iv
Tetapan dan Rumus NA = 6.022∙1023 partikel.mol–1 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 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) 22,4 liter/mol = 22,4 dm3/mol
Bilangan Avogadro
Tetapan gas universal, R
Tekanan gas
Volume gas ideal (S,T,P) Energi
1 kal = 4,182 J 1 J = 1 L·kPa
Persamaan gas Ideal
PV= nRT
= M RT
Tekanan Osmosis pada larutan o
Tetapan Kesetimbangan air (Kw) pada 25 C Kw= 1,0x1014 Tetapan kesetimbangan dan tekanan parsial Kp = Kc(RT)∆n gas −∆ ܪ 1 Temperatur dan Tetapan kesetimbangan ln = ܭ ൬ ൰+ ݊ܽܽݐ݁ݐ ܴ ܶ Tetapan Faraday
F = 96500 C/mol elektron
Muatan elektron
1,6022 x 1019 C
Ampere (A) dan Coulomb (C)
A =C/det
Reaksi orde pertama: AB
Reaksi orde kedua: AB
OSK 2014
v
A. Pilih jawaban yang paling tepat ( 25 soal @ 2 poin) 1. Analisis unsur suatu asam menunjukkan bahwa persen massa unsur penyusun molekul asam tersebut adalah 5,89% H, 70,6% C, and 23,5% O. Bila berat molekul asam tersebut adalah 136 g/mol, bagaimana formula molekulnya?
A. C6H16O3 B. C7H4O3 C. C8H8O2 D. C9H12O E. C9H16O 70.6 g C/12.011 g/mol = 5.88 mol C/1.47 = 4.00 C 5.89 g H/1.00794 g/mol = 5.84 mol H/1.47 = 3.98 H 23.5 g O/15.9994 g/mol = 1.47 mol O/1.47 = 1 O FW(C4H4O) = 68.075 g/mol; (136 g/mol/(68.075 g/mol) = 2 Molecular formula: C8H8O2 2. Untuk mendapatkan gas nitrogen dioksida (NO2), anda mereaksikan dua gas takdikenal (gas A dan B). Dengan menggunakan data yang anda peroleh, anda dapat menuliskan persamaan reaksi setara sbb: 2A(g) + B(g) 2NO2(g) Bila anda mulai dengan 8 L gas A dan 3 L gas B, Berapa liter gas NO 2 yang akan anda peroleh ? (anggaplah semuanya dalam keadaan s.t.p.) A. B. C. D. E.
2L 3L 4L 6L 8L
3. 10 g parafin, C20H42, suatu zat terlarut yang tak mudah menguap, dilarutkan dalam 50 g benzen, C6H6. Pada suhu 53oC, tekanan uap murni benzen adalah 300 torr. Tekanan uap larutan pada suhu tersebut adalah A. 298 torr B. 292 torr C. 284 torr D. 275 torr E. 267 torr 4. Larutan pekat asam klorida, HCl, adalah larutan 36% w/w HCl dalam air. Larutan ini memiliki rapat massa 1,18 g/cm3. Konsentrasi larutan tersebut adalah A. 1,2 M B. 12 M C. 24 M D. 30 M E. 7 M
OSK 2014
1
5. Molalitas senyawa para-diklorobenzena (C6H4Cl2) dalam suatu larutan yang dibuat dengan cara melarutkan 2,65 g C6H4Cl2 dalam 50 mL benzena (kerapatan = 0,879 g/mL) adalah: A. 0,018 m B. 0,041 m C. 0,180 m D. 0,410 m E. 1,810 m
6. Dengan menggunakan data berikut ini: N2(g) + 3O2(g) + H2(g) 2HNO3(aq)
H = -414.8 kJ
N2O5(g) + H2O(g) 2HNO3(aq)
H = 218.4 kJ
2H2O(g) 2H2(g) + O2(g)
H = 483.6 kJ
Tentukan H untuk reaksi: 2N2O5(g) 2N2(g) + 5O2(g) A. B. C. D. E.
149.6 kJ 90.8 kJ -876.4 kJ 782.8 kJ 1750 kJ
7. Suatu isotop atom 23Mg mempunyai muatan +2. Jumlah proton, neutron dan elektron yang dimilikinya adalah: Jumlah Proton
OSK 2014
Jumlah neutron
Jumlah elektron
A.
12
13
10
B.
12
11
11
C.
12
11
10
D.
10
13
11
E.
10
11
12
2
8. Berikut ini pereaksi manakah bila dicampur dan dipanaskan dengan ammonium sulfat, membebaskan ammonia? A. Akua bromin B. asam hidroklorida encer C. air kapur D. asam nitrit E. kalium dikromat(VI) diasamkan. Jawab : C. Dibutuhkan suatu alkali; Ca(OH)2 + 2NH4+ Ca2+ + 2NH3 + 2H2O. 9. Mengenai ion Fe+3 , manakah konfigurasi elektron boks dari sub-kulit 3d yang benar.
A. B. C. D. E. Fe
: [Ar] 3d6 4s2 Fe3+ : [Ar] 3d5.
10. Atom atom berikut ini, manakah yang mempunyai energi ionisasi kedua yang paling besar? A. Al B. Mg C. Ca D. Ti E. Na 11. Jumlah elektron valensi yang terdapat dalam ion oksalat, C2O42-, adalah: A. 2 B. 10 C. 32 D. 34 E. 44 12. Dari persamaan berikut ini, manakah yang merupakan reaksi oksidasi-reduksi? A. 2HCl(aq) + Mg(s) MgCl2(aq) + H2(g) B. Na2O(s) + H2O(l) 2NaOH(aq) C. CO2(g) + H2O(l) H2CO3(aq) D. CaO(s) + SO3(g) CaSO4(s) E. NH3(g) + HCl(g) NH4Cl(s) 13. Dari pernyataan berikut ini, manakah pernyataan yang benar untuk menjelaskan sifat-sifat yang dikaitkan dengan ikatan ionik dan kovalen? A. Senyawa kovalen tidak dapat mebentuk suatu elektrolit. B. Senyawa kovalen dengan titik leleh tinggi hanya terjadi bila terdapat ikatan hidrogen.
OSK 2014
3
C. Beberapa senyawa kovalen yang mengandung oksigen dan hidrogen dalam molekulnya dapat membentuk ikatan hidrogen. D. Ikatan ionik dan ikatan kovalen keduanya tidak dapat terjadi dalam suatu senyawa yang sama. E. Senyawa ionik berbeda dari logam dimana senyawa ionik tidak menghantar listrik dalam keadaan padat. Jawab : E Dalam senyawa ionik padat, ion-ion ini terlokalisasi dan sehingga ia tidak dapat menghantar listrik. Dalam logam, elektrok terdelokalisasi akibatnya ia dapat menghantar listrik.
14. Suatu reaksi kimia eksotermik berlangsung dalam dua tahap reaksi,
Energi aktivasi tahap 1 adalah 50 kJ.mol-1, sedangkan perubahan entalpi reaksi keseluruhan adalah -100 kJ.mol-1. Bedasarkan data tersebut, manakah diagram yang menggambarkan diagram tingkat energi untuk reaksi ini?
Jawab: D Karena reaksi ini melalui dua tahap/step, dua tekukan diharapkan dalam diagram level energi. Tahap energi aktivasi 1 adl 50 kJ.mol-1 menunjukkan bahwa puncak tekukan pertama berada pada ketinggian 50 unit (relative pada pereaksi). Perubahan entalpi reaksi adalah -100 kJ.mol-1, menunjukkan bahwa produk harus berada pad 100 unit lbh rendah dp pereaksi. 15. Arus listrik 0,0965 A dialirkan ke dalam 50 mL larutan NaCl 0,1 M selama 1000 detik, maka konsentrasi OH dalam larutan adalah A. 0,0005 M B. 0,0010 M C. 0,0020 M D. 0,0100 M E. 0,0200 M
OSK 2014
4
16. Elektrolisis larutan CuSO4 dengan elektroda platina menggunakan arus 1 A selama 965 detik. Berat Cu yang mengendap pada katoda adalah A. 3,175 g B. 0,03175 g C. 0,0635 g D. 0,3175 g E. 31,75 g 17. Suatu gas senyawa organik, X, dibakar dengan oksigen berlebih. Sebanyak sebanyak 0,112 dm3 sampel X diukur pada s.t.p., menghasilkan 0,88 g karbon dioksida. Berapa banyak atom karbon yang terdapat dalam satu molekul senyawa X ini? A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 8 Jawab : D. Karena 1 mol X akan member hasil x mol CO2 dlm pembakaran sempurna dgn O2; jumlah X yg dipakai = 0,112/22,4 = 5,00x0-3 mol; Jumlh CO2 yg dihaslkan = 0,88/(12+2(16)) = 2,0x10-2 mol. Jadi (5,00x10-3).x = 2,0x10-2 x = 4. 18. Senyawa berikut ini, manakah yang mempunyai titik didih paling tinggi: A. CH3CH2CH2CH2CH2CH3 B. CH3CH2OH C. CH3CH2CH(OH)CH3 D. CH3CH2(CH2)2CHO E. CH3 (CH2)5OH
Jawab: ( E ) 19. Dari kelima senyawa organik tersebut di bawah ini, manakah yang paling benar tatanamanya? A. 2-kloro-5-metil-5-heksena B. 2-metil-1-pentena-4-ol C. 3-etil-2-metil-2-pentena D. 2-metil-2-heksana-4-ol E. 2,3-dimetilsikloheksena
Jawab : (C) Nama A seharusnya adalah 2-metil-5-kloro-2-heksana B seharusnya 2-hidroksi-4-metil-1-pentena D seharusnya 3-hidroksi-5-metil-4-heksena E seharusnya 2,3-dimetil-1-sikloheksena
OSK 2014
5
20. Senyawa radikal bebas di bawah ini, manakah yang paling stabil?
Jawab: ( C ). 21. Tentukan urutan kereaktifan dari senyawa turunan asam karboksilat berikut; 1. Asetamida 2. Asetil klorida 3. Etil asetat 4. Anhidrida asam asetat A. 1 > 2 > 3 > 4 B. 2 > 1 > 3 > 4 C. 3 > 4 > 2 > 1 D. 2 > 4 > 3 > 1 E. 4 > 3 > 2 > 1 Jawab; ( D )
22. Semua senyawa berikut adalah merupakan isomer dari butanon, kecuali? A. t-butil eter B. Tetrahidro furan C. 2,3-epoksibutan D. Etil vinyl eter E. 1,2-butenol Jawab: ( A )
OSK 2014
6
23. Manakah dari senyawa berikut yang tidak menunjukkan isomer cis-trans ?
Jawab: ( B )
24. Dengan menggunakan pereaksi Grignard, di bawah ini senyawa manakha yang dapat menghasilkan CH3CH2CH(OH)CH2CH3 ? A. Metil etilketon dan metil Grignard B. Propanon dan metil Grignard C. Butil Grignard dan asetal dehida D. Etil Grignard dan propionaldehida E. Krotonaldehida dan etil Grignard Jawab: ( D )
25. Reaksi esterifikasi asam karboksilat dengan alkilhalida dalam suasana basa akan menghasilkan produk akhir adalah:
Jawab: ( E )
OSK 2014
7
B. Jawablah dengan singkat dan jelas
Soal 1. Formula gas
(20 poin)
Ada dua senyawa wujudnya gas, terbuat dari unsur X dan Y. Senyawa A mengandung 30,43% X dan 69,57% Y(% massa). Pada keadaan standar unsur X dan Y memiliki wujud gas namun anda harus memperkirakan apakah gas-gas tersebut mono-atomic, diatomik atau tri-atomik. Pada suhu tertentu 1 volume gas X dapat bereaksi dengan 2 volume gas Y membentuk 2 volume senyawa A. Jika 2 volume gas X bereaksi dengan 1 volume gas Y membentuk 2 volume senyawa B. a. Hitung perbandingan massa atom X terhadap Y [6] b. Perkirakan rumus sesungguhnya gas X dan Y [6] c. Tuliskan persamaan reaksi yang mungkin untuk terbentuknya senyawa A dan B [8] Jawaban a. X/Y = 0,877 atau Y/X = 1,14 b. Gas X = N2 dan gas Y = O2 c. N2 + 2O2 2NO2 2N2 + O2 2N2O Soal 2. Kesetimbangan gas (21 poin) Suatu wadah bervolume 2,125 L berisi gas belerang dioksida, dengan tekanan 0,75 atm pada 80oC dihubungkan dengan pipa berkeran ke wadah lain berukuran 1,5L berisi gas oksigen, bertekanan 0,5 atm pada suhu yang sama. a. Hitung fraksimol gas belerang dioksida ketika kedua gas dicampurkan dengan membuka keran pipa penghubung kedua wadah (asumsikan kedua gas itu tidak bereaksi dan volume pipa penghubung kedua wadah tersebut dapat diabaikan) [3] b. Tentukan tekanan total setelah pencampuran gas dalam wadah tersebut [3] c. Hitung tekanan parsial gas belerang dioksida, setelah pencampuran tersebut [3] d. Jika dalam wadah tersebut terdapat katalis sehingga campuran gas bereaksi membentuk gas belerang trioksida, hitunglah fraksimol gas belerang dioksida yang masih tersisa setelah terjadi reaksi sempurna [3] e. Hitung pula tekanan total setelah reaksi berlangsung sempurna. [3] f. Menurut Teori Kinetik Gas, tekanan gas secara molekuler sebanding dengan akar kecepatan kuadrat rata-rata (rms= rootmean square). Kecepatan rms, vrms, diberikan oleh persamaan berikut: 3RT . v rms
M
Tentukan vrmsdalam m/s molekul gas belerang dioksida pada suhu 80oC [3] g. Tentukan volume gas belerang dioksida, SO2, yang berefusi pada saat 0,50 cm3 belerang trioksida, telah berefusi keluar dari wadah tersebut [3]
OSK 2014
8
Jawaban
0,75atm 2,125L RT 0,082L.atmK 1mol 1 353K 0,055mol PO V 0,5atm 1,5L RT 0,082L.atmK 1mol 1 353K 0,0259mol
nSO2
a.
nO2
PSO2 V
X SO2
b. Ptotal
c.
2
nSO2 nSO2 nO2
0,055mol 0,68 0,055 0,0259mol
ntotal RT 0,0809mol 0,082L.atmK 1mol 1 353K 2,342L.atm 0,647atm 0,65atm Vtotal 2,125 1,5L 3,625L
PSO2 Ptotal X SO2 0,647atm 0,68 0,44atm
d. Reaksi: SO2(g) + ½ O2(g) SO3(g) nSO2 0,055mol ;
nO2 0,0259mol pereaksi pembatas adalah oksigen, maka nSO3 2 0,0259 mol 0,0518mol
nSO2 sisa nSO2 awal nSO2 bereaksi 0,055 0,0518mol 0,0032mol X SO2 sisa
e. Ptotal
nSO2 sisa nSO2 sisa nSO3
0,0032mol 0,0032mol 0,058 0,0032 0,0518mol 0,055mol
ntotal RT 0,055mol 0,082L.atmK 1mol 1 353K 1,592L.atm 0,44atm Vtotal 2,125 1,5L 3,625L
Tekanan total = 0,44 atm sama dengan tekanan parsial belerang dioksida karena pada akhir reaksi semua oksigen habis bereaksi yang ada hanya sisa gas belerang dioksida dan produk belerang trioksida f.
vrms
3RT M
3 8,314 J.K 1mol 1 353K 64,07 10 3 kgmol 1
3 8,314kgm 2 s 2 .K 1mol 1 353K 137420,4m 2 s 2 370,7 ms 1 64,07 10 3 kgmol 1
g. Karena MSO2 < MSO3, maka logis bila laju efusi SO2 > SO3, laju efusiSO2 laju efusiSO3
MSO
3
MSO
2
80 64
1,18 , (1 poin)
laju efusi SO2=1,18 x laju efusi SO3 → volume SO2 yang telah berefusi = 1,18 x 0,50 cm3= 0,59 cm3 (2 poin)
OSK 2014
9
Soal 3. Barium peroksida dari barium oksida
(23 poin)
Barium peroksida dapat dibuat dari reaksi kesetimbangan barium oksida dengan oksigen pada tekanan dan temperatur tertentu.
Sebanyak 1 g sampel yang
mengandung campuran barium oksida dan barium peroksida direaksikan dengan asam sulfat, terbentuk 1,49 g endapan putih yang dipisahkan dari filtratnya. Filtrat tersebut dapat bereaksi dengan Kalium iodida dalam asam menghasilkan 1,18x10-3 mol iodin. a. Tuliskan persamaan reaksi pembuatan barium peroksida.
[2]
b. Tuliskan persamaan reaksi-reaksi yang mungkin terjadi antara sampel di atas dengan asam sulfat c. Tuliskan pula persamaan reaksi filtrat dengan kalium iodida dalam asam d.
[4] [4]
Bagaimana cara praktis mengetahui jumlah iodin yang dihasilkan pada reaksi tersebut?
Tuliskan persamaan reaksi selengkapnya e. Hitung persen massa oksida-oksida yang terkandung dalam sampel tsb
[5] [8]
Jawaban a. 2BaO(s) + O2(g) 2BaO2 (s) b. BaO + H2SO4 BaSO4 + H2O BaO2 + H2SO4 BaSO4 + H2O2 c. H2O2 + 2I- + 2H- I2 + 2H2O d. Direaksikan dengan larutan Natrium tiosulfat, indikator amylum I2 + 2S2O3 2- 2I- + S4O62e. BaO = 80 %, BaO2 = 20 % Soal 4. Karbon disulfida (23 poin) Karbon disulfida, CS2, pada suhu 46oC merupakan pelarut yang sangat baik untuk melarutkan belerang dan senyawa lainnya. Namun penggunaan senyawa ini di laboratorium sudah mulai dikurangi karena beracun dan sangat mudah terbakar. a. Gambar berikut menunjukkan cara untuk membuat salah satu alotrop dari belerang.
OSK 2014
10
i. Gambarkan struktur Lewis karbon disulfida dan tuliskan bentuk geometrinya. (3) ii. Tuliskan rumus molekul dan gambarkan struktur suatu alotrop molekul belerang. (3) iii. Jelaskan mengapa belerang dapat larut dalam karbon disulfida. (2) b. Salah satu bahaya dalam penggunaan karbon disulfida adalah bahwa senyawa tersebut sangat cepat menyala dan terbakar ketika berkontak dengan udara sesuai reaksi berikut (belum setara): CS2(l) + O2(g) CO2(g) + SO2(g) i. Setarakan persamaan reaksi di atas. (1) ii. Hitung volume total gas yang dihasilkan (pada 20 oC dan 1 atm) jika sebanyak 25 mL karbon disulfida cair dibakar sempurna. Diketahui kerapatan karbon disulfida adalah 1,26 g/mL pada 20 oC. (4) iii. Hitung massa gas CO2 dan SO2 (dalam gram) yang dihasilkan pada reaksi dalam soal (b.ii). (3) c. Dalam proses ekstraksi dikenal suatu tetapan yang disebut koefisien partisi, Kd, yaitu perbandingan antara konsentrasi zat terlarut dalam pelarut pada fasa bagian atas terhadap konsentrasi zat terlarut dalam pelarut pada fasa bagian bawah. Satuan konsentrasi yang laim digunakan adalah g zat terlarut/mL pelarut. Koefisien partisi, Kd, untuk iod (I2) dalam pelarut air dan karbon disulfida pada 20 oC adalah 2,4 x 103. Diketahui kerapatan air adalah 1,00 g/mL dan kerapatan karbon disulfida adalah 1,26 g/mL pada 20 oC. Sebanyak 100 mL sampel larutan iod dalam air dengan konsentrasi 5,0 x 104 M diekstraksi dengan 20 mL karbon disulfida. i. Tuliskan ungkapan Kd untuk iod dalam soal di atas. (2) ii. Hitung massa iod yang dapat diekstraksi oleh karbon disulfida. (3) iii. Jelaskan mana kelarutan iod yang lebih besar, apakah dalam air atau dalam karbon disulfida. (2) Jawaban: 1. a. i. Struktur Lewis: Geometri molekul: linier a.ii. Rumus molekul: S8
(1 poin) S
Struktur molekul:
(2 poin) (1 poin)
S
S
S
S
S S
S
(2 poin)
a. iii. Belerang adalah molekul yang bersifat non polar sehingga dapat larut dalam karbon disulfida yang bersifat non polar juga. (2 poin) b.i. CS2(l) + 3O2(g) CO2(g)+ 2SO2(g)
OSK 2014
(1 poin)
11
b.ii. CS2(l) + 3O2(g) CO2(g)+ 2SO2(g) Massa CS2 = kerapatan x volume = 1,26 g/mL x 25 mL = 31,5 g (1 poin) Jumlah mol CS2 = massa CS2/Mr CS2 = 31,5 g/76 g/mol = 0,414 mol CS2 (1 poin) 1 mol CS2 ~ 3 mol O2 ~ 1 mol CO2 ~ 2 mol SO2 Karena bereaksi sempurna, maka pereaksi pembatas adalah CS2 sehingga jumlah mol total produk yang dihasilkan adalah 3 mol total gas (1 mol CO2 dan 2 mol SO2) ~ 3 x 0,414 mol = 1,242 mol total gas. Menurut persamaan gas ideal: pV = ntotalRT V = ntotalRT/p = (1,242 mol x 0,0821 atm.L.mol-1K-1 x 293 K)/1 atm = 29,9 L (2 poin) b.iii. Dari penyelesaian soal (b.ii) diperoleh: 0,414 mol CO2 dan 0,828 mol SO2, sehingga: massa CO2 = jumlah mol x Mr CO2 = 0,414 mol x 44 g/mol = 18,216 g CO2 (1,5 poin) massa SO2 = jumlah mol x Mr SO2 = 0,828 mol x 64 g/mol = 52,992 g SO2 (1,5 poin) c.i. Kd = [I2]atas/[I2]bawah (2 poin) c.ii. Konsentrasi I2 dalam air = [I2]air = 5,0 x 10-4 M = (5,0 x 10-4 mol x 254 g/mol)/L = 0,127 g/L Dalam 100 mL sampel terdapat massa I2 dalam air = 0,127 g/L x 0,1 L = 0,0127 g (1 poin) Kd = [I2]atas/[I2]bawah, karena kerapatan air < kerapatan CS2, maka air ada pada fasa atas dan CS2 ada pada fasa bawah, sehingga: Kd = 2,4 x 10-3 = [I2]air/[I2]CS2 Jika massa I2 yang terektraksi ke fasa bawah (ke dalam CS2) adalah x g dan massa I2 dalam fasa air yang terekstraksi adalah (0,0127 – x) g, maka koefisien distribusinya menjadi:
0,0127 x g 100mL 0, 0127 x K d 2, 4 103 5x xg 20mL 0, 012 x 0,0127 x
(2 poin)
1, 012 x 0,0127 x 0,0125 Maka massa I2 yang terekstraksi ke dalam 20 mL CS2 = 0,0125 g (1 poin) c.iii. Kelarutan iod dalam CS2 lebih besar daripada dalam air karena iod adalah senyawa non polar yang dapat larut dalam CS2 yang juga bersifat non polar. (2 poin)
Soal 5. Proses pelapisan plastik dengan krom. ( poin) Bahan plastik dapat dilapisi oleh krom dengan cara: i. Pertama, melapiskan lapisan tipis pasta grafit pada plastik, ii. kemudian plastik yang dilapisi pasta grafit ditempatkannya dalam bath dari akua krom(III) sulfat
OSK 2014
12
iii. kemudian dilakukan elektroplating (proses pelapisan logam). Berdasarkan proses tersebut: a. Berikan alasan mengapa sebelum dilapisi krom, bahan plastik ini harus dilapisi dengan pasta grafit. [2] b. Untuk dapat dilapisi krom, zat apakah yang dapat digunakan untuk elektroda lain dalam sel elektroplating? [3] c. Gambarkan suatu diagram sirkuit listrik untuk proses elektroplating. [6] d. Jika suatu arus 0,50 A dilewatkan melalui sel selama 300 detik, berapa bertambahnya massa karena pelapisan krom ini? [4] e. Dengan metoda ini, mengapa tidak mungkin melapisi bahan plastik dengan Zn bila digunakan larutan Zn2+ sebagai elektrolit? [4] Jawaban: a. Untuk membuat elektroda menjadi suatu konduktor listrik. b. Kromium c.
d. Cr3+(aq) + 3e- Cr(s) ; Q = i.t = 0,5 x 300 = 50 Coulomb Jumlah e- yg dilewatkan = Q/F = 150/9,65.104 = 5,18.10-4 mol. Massa Cr terlapiskan = 52 x 5,18.10-4 = 0,0269 g. e. Juga terbentuk gas hidrogen sebagai hasil, dan juga terbentuk Zn.
rsl
OSK 2014
13
