PREDIKSI OLIMPIADE SAINS NASIONAL (OSN) BIDANG
Bagian 1: Pilihan Ganda
Bagian 2: Essay 7 Soal (178 Poin) Total 218 Poin
- Estimasi waktu pengerjaan 150 menit - Diperkenankan menggunakan kalkulator - Tabel periodik unsur diberikan
Bagian 1: Pilihan Ganda
1) Densitas nitrogen cair adalah 0,807 g/mL. Andaikan seseorang secara tidak sengaja meminum 0,025 mL nitrogen cair, berapakah volume nitrogen yang akan dihasilkan di dalam tubuhnya pada kondisi 100 kPa dan 370C?
A. 0,018 mL B. 0,025 mL C. 19 mL D. 23 mL E. 37 mL
2) Berikut manakah yang merupakan urutan paling benar mengenai kenaikan jari-jari ion spesi-spesi?
“1000 Langkah Lebih Dekat Menjadi Juara OSN Kimia”
B. Mg2+ < Ca2+ < K+ < Cl- < S 2-C. S2- < Cl- < K+ < Mg2+ < Ca2+ D. S2- < Mg2+ < Ca2+ < Cl- < K+ E. Ca2+ < Cl- < K+ < Mg2+ < S
2-3) Wadah A dengan volume 1 L dihubungkan dengan wadah B dengan volume 2 L, dimana diantaranya diberi katup pengontrol. Wadah A berisi gas argon dengan tekanan 100 kPa sedangkan wadah B berisi gas neon dengan tekanan 150 kPa.
Ketika katup pengontrol dibuka, gas akan bercampur dan tekanan tersebut akan berubah menjadi tekanan rata-rata. Tekanan yang ada di dalam container tersebut sekarang adalah A. 100 kPa B. 125 kPa C. 133 kPa D. 150 kPa E. 250 kPa
“1000 Langkah Lebih Dekat Menjadi Juara OSN Kimia”
20
4) Sebanyak 0,5755 g suatu senyawa yang mengandung sulfur dan florin, memiliki volume 255 mL pada 288 K dan 50,01 kPa. Maka rumus molekul senyawa tersebut adalah
A. S2F2 B. SF2
C. SF4 D. SF6 E. S4F10
5) Suatu larutan ammonia memiliki pH = x sedangkan larutan HCl memiliki pH = y, dari eksperimen diketahui berlaku suatu persamaan x + y = 14, dimana x > 11. Seandainya dengan volume yang sama dari kedua larutan ini dicampurkan, bagaimana konsentrasi relative ion-ion di bawah ini ada dalam larutan hasil campuran?
A. [NH4+] > [Cl-] > [OH-] > [H+] B. [Cl-] > [NH4+] > [H+] > [OH-] C. [NH4+] > [Cl-] > [H+] > [OH-] D. [Cl-] > [NH4+] > [OH-] > [H+] E. [Cl-] = [NH4+] = [OH-] = [H+] 6) Perhatikan reaksi siklisasi berikut ini :
“1000 Langkah Lebih Dekat Menjadi Juara OSN Kimia” A. HBr/peroksida B. K2Cr2O7 C. PCC D. H2SO4 pekat E. NaOCH3 dalam CH3OH
7) Reaksi multitahapan sintesis senyawa turunan benzena:
Dari reaksi tersebut, maka produk akhir C yang paling mungkin adalah
A. asam p-aminobenzoat (PABA) B. p-nitrobenzaldehida
C. asam o-aminobenzoat D. asam p-nitrobenzoat E. asam m-nitrobenzoat
8) Pereaksi X dan Y apakah yang tepat agar target molekul sesuai dengan yang diharapkan berikut ini?
A. Pereaksi X = NaOH; Y = H2/Pt
B. Pereaksi X = H2SO4 pekat; Y = CH3OH C. Pereaksi X = H2/Ni; Y = Zn/HCl
“1000 Langkah Lebih Dekat Menjadi Juara OSN Kimia”
22
E. Pereaksi X = HCl pekat; Y = KOH dalam alkohol
………..Versi lengkap dari isi buku bisa didapat setelah melakukan pemesanan………..
Bagian 2: Essay
1. Campuran Logam Karbonat (20 Poin)
Sebuah campuran logam karbonat, MCO3 dan oksidanya, MO, dipanaskan maka akan membebaskan CO2 dan segera terkonversi menjadi oksida MO.
a. Seandainya 0,6500 g sampel campuran MCO3 dan MO membentuk 0,1575 L CO2 pada 250C dan 700 mmHg, tentukan jumlah mol CO2 yang terbentuk
b. Ketika 0,3891 g MO yang dihasilkan dari poin (a) dititrasi dengan HCl 0,5 M maka dibutuhkan 38,60 mL. tentukan jumlah mol MO dalam 0,3891 g
c. Tentukan massa atom logam M dan berikan symbol yang sesuai
d. Tentukan persen mol MCO3 dan MO dalam sampel awal e. Gas yang terbentuk pada poin (a) adalah CO2, tentukan:
i) Jenis gaya antarmolekul dalam CO2 dan gambarkan ilustrasinya
ii) Tuliskan reaksi lengkap apabila gas tersebut larut dalam air
“1000 Langkah Lebih Dekat Menjadi Juara OSN Kimia”
2. Kelarutan Garam Fluorida (20 Poin)
Ketika padatan BaF2 ditambahkan ke dalam H2O maka akan terbentuk kesetimbangan berikut
BaF2 (s) Ba2+ (aq) + 2 F- (aq) Ksp = 1,5 x 10-6 pada 250C
a. Hitunglah solubilitas molar BaF2 pada 250C
b. Jelaskan bagaimana penambahan senyawa berikut ini mempengaruhi kelarutan BaF2 dalam air
i) 0,10 M Ba(NO3)2 ii) 0,10 M HNO3
c. Di lain pihak, dalam sebuah eksperimen untuk menentukan Ksp PbF2, seorang siswa memulai dengan 0,10 M Pb(NO3)2 dan 0,10 M KF dan menggunakan beberapa seri pengenceran untuk menentukan konsentrasi terendah [Pb2+] dan [F-] yang dapat membentuk endapan ketika dicampurkan. Seandainya seorang siswa menggunakan konsentrasi dari ion-ion yang digabungkan tersebut untuk menentukan nilai Ksp, apakah Ksp yang terhitung akan terlalu besar, terlalu kecil atau mendekati benar? Jelaskan.
Data Ksp untuk PbF2 adalah 4,0 x 10-8. Maka :
d. Dalam sebuah larutan yang mengandung 0,01 M Ba(NO3)2 dan 0,01 M Pb(NO3)2, endapan manakah, BaF2
atau PbF2 yang akan terbentuk pertama kali ketika NaF padat ditambahkan? (asumsikan volume total tetap)
“1000 Langkah Lebih Dekat Menjadi Juara OSN Kimia”
24
e. Ketika garam fluorida yang lebih mudah larut mulai mengendap, berapakah konsentrasi kation garam fluorida yang lebih sukar larut masih tersisa dalam larutan? Berapa persen pengendapannya?
3. Variasi Oksida Nitrogen (20 Poin)
Nitrogen dapat membentuk banyak senyawa oksidanya, beberapa diantaranya berkontribusi dalam fenomena kabut fotokimia. Nilai ΔH0f dan ΔG0f untuk beberapa senyawa oksida nitrogen diberikan pada tabel berikut ini:
a. Hitunglah perubahan entalpi dan energy bebas Gibbs pada 200C untuk
i) Pembentukan NO2 (g) dari NO (g) dan O2 (g) ii) Dimerisasi NO2 (g) membentuk N2O4 (g)
b. Hitunglah konstanta kesetimbangan dimerisasi NO2 (g) pada 250C
c. Untuk konsentrasi NO2 (g) dalam atmosfer adalah 30 ppb (1,2 x 10-9 M) pada awalnya, maka hitunglah konsentrasi kesetimbangan dari N2O4 pada 298 K
d. Apabila temperatur atmosfer naik menjadi 430C, kesetimbangan akan berubah sampai terbentuk kesetimbangan yang baru. Setelah kesetimbangan yang
“1000 Langkah Lebih Dekat Menjadi Juara OSN Kimia”
baru telah tercapai, apakah konsentrasi NO2 sekarang melebihi batas aman sebesar 53 ppb (2,2 x 10-9 M) ? jelaskan.
e. Nilai ΔG0f yang bernilai positif untuk NO2 (g) mengindikasikan bahwa dekomposisi NO2 (g) menjadi O2
(g) dan N2 (g) adalah spontan. Sarankan suatu alasan mengapa secara nyata reaksi ini tidak terjadi, atau sangat sedikit peranannya dalam meminimalkan konsentrasi atmosferik NO2 (g) yang notabene merupakan gas berbahaya.
4. Insektisida Alami (38 Poin)
Pyrethrin I merupakan insektisida yang bersifat biodegradable. Senyawa ini ditemukan pada tanaman
Chrysanthemums. Penggunaannya meningkat untuk
menggantikan insektisida beracun dan tidak biodegradable.
a. Berapakah IHD (index of hydrogen deficiency) atau pun DoU (degree of unsaturated) dari senyawa tersebut? b. Atom karbon asimetris/khiral adalah atom karbon yang
mengikat 4 atom atau gugus atom yang berbeda. Ada berapa atom C asimetris yang terdapat pada senyawa
“1000 Langkah Lebih Dekat Menjadi Juara OSN Kimia”
26
pyrethrin I? berapakah isomer optik yang mungkin eksis untuk senyawa tersebut?
c. Tentukan konfigurasi R atau S pada setiap atom C asimetris
d. Senyawa di atas juga memungkinkan untuk membentuk isomer geometri. Ada berapa C=C yang dapat membentuk isomer geometri? Dari struktur di atas, tentukanlah konfigurasi E atau Z dari setiap C=C yang membentuk isomer geometri.
e. Dengan suatu pereaksi yang khas dan selektif, senyawa pyrethrin I dapat mengalami reaksi hidrolisis. Tanpa harus menuliskan pereaksi apa yang dipakai, tentukan produk reaksi hidrolisis senyawa tersebut.
f. Andaikan produk hidrolisis dari pyrethrin I adalah senyawa A dan B, dimana B memiliki jumlah ikatan rangkap lebih banyak. Tentukanlah struktur produk (senyawa C) apabila B dioksidasi menggunakan piridinium kloro kromat (PCC).
g. Tentukan semua struktur akhir yang ada apabila dilakukan ozonolisis terhadap senyawa C, yaitu direaksikan dengan O3 kemudian dilanjutkan Zn/H+.
………..Versi lengkap dari isi buku bisa didapat setelah melakukan pemesanan………...
“1000 Langkah Lebih Dekat Menjadi Juara OSN Kimia”