SELEKSI
TINGKAT WITAYAH
OLIMPIADE NASIONAL
MATEMATIKA
DAN ILMU
PENGETAHUAN
ALAM
PERGURUAN
TINGGI
(oN
MrPA-PT)
TAHUN
2016
6
APRIL
2016
BIDANG
KIMIA
MATERI
KIMIA
FISIK
120
MENIT
OLIMPIADE
NASIONAL
MATEMATIKA
DAN
ILMU
PENGETAHUAN
ALAM
TINGKAT
PERGURUAN
TINGGI
2016
[ONMIPA.PT)
BIDANG
KIMIA
SUB
KIMIA
FISIK
6
April
2016
Waktu
:
120menit
SOAT URAIAN SINGKAT
No 1 2 3 4 5
NITAI
SOAL ESAI
No 1 2
NILAI
Petunjuk
Pengeriaan
1, Tes initerdiriatas 7 soal, terdirjatas 5 soal uraian singkat dan 2 soalesai, Keseluruhan soal dan kelenBkapanr,ya lerdiri alas 8 halaman.
2. Anda diharapkan menunjukkan den8an lengkap argumen dan langkah kerja Anda.
3.
Tu liska n jawaba n Anda dengan menggunakan pena atau pulpen.4.
Anda diperbolehkan menggunakan kalkulator.5. .,ika kertas yane tersedia tidak mencukupi, anda dapat men8gunakan halaman di belakangnya.
6.
Bekerjalah dengan cepat, tetapicermat dan teliti.7.
DiAkhirtes, kumpulkan berkas soalinisecara utuh.Data dan persamaan:
Potensialreduksi:
Cu"llcu,
Eo=+0,15V
Mg"llMg,
E"=-2,37V
Znr'll7n, E'=
-O,76vAr(C/moL):
Na=23:
MB=24;
Cl:35,5i 0=16j
S=32Konstanta A (Debye-Huckel) = 0,59 (Kdmol)tz
Soal
uraian singkat
1- Sebuah sumur yan8 memlllki kedalaman 12 meter berisi air dengan temperature 15"C, Untuk
menarik airsebanyak
l0
L diperlukan sebuah pompa. Saat pompa bekerja menyebabkan udara di dalam pompa memillki tempeE.ur 4OoC.a. Jelaskan apakah pada proses penarlkan air akan terjadi aliran kalor? [41 Jawab:
b. Jika ada, tentukan kalor yang terlibat pada pros6 tersebirt
l5l
Jawab:2.
Reaki dimerisasi NO, men adl NrO. berlangsung secara tertutup dan mencapai kesetimbangan dalam wahutr.
Pada kondlsl inl diperoleh konsentrasl NO, dan NrO. berturut-turut adalah 0,011mol^
dan 0,027moL/|.
Kemudian ke dalam sistemdiall*an
kemball NO2 sehlngga tercapaikesetimban8an baru setelah waktu
t
.a. Tuliskan reaksiyang berla ngs ung seca ra benardan lengkap I [21
Jawab:
b. Jelaskan apakah pada waktu
t,
harga konstanta kesetimbangan akan berubah? I4l.,awab:
c.
Tentukan konstanta kesetimbangan m asing-mas ing gas saat waku t2 tercapai?[41 Jawab:
3.
Suatu reaksi antara NaOHdan
NHaCI memiliki orde satu terhadap masing_masing reaktandilakukan pada temperatur 2OoC. Reaksi berjalan dengan lajLr 1,96x10,
M
s.tjika
konsentrasi
kedua pereaksi adalah 0,024 M.
a.
Tentukan konstanta laju [4]&va!i
b.
Pada percobaan lain, reaksi tersebut dilakukan dengan konsentrasi keduapereaki
O,OO10 M,masing-masing dengan volume 1 L. Hitung waktu yang diperlukan agar konsentrasi NaOH menjadi
1x1o-sMI4l
lika
reaksi dilakukan pada temperatur 50dC dan diperoleh konstanta laju 7,82 x 105 L mol-1 s 1,tentukan energi aktivasi bagi reaksi tersebut!l4l
4.
Analisis magnesium dapat dilakukan dengan menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom.Panjang gelombang yang digunakan untuk analisis dapat diperkirakan secara teorit:s melalui perhitungan perubahan tingkat energi, yang setara dengan term simbol atom.
a.
Tentukan term simbol bagi atom Mg (Ar= 12) pada keadaan dasar ? [3]lawab:
b.
lika kemudian atom magnesium dikenai cahaya dari lampu sumber dan menyebabkan terjadinya eksitasi satu elektron ke npl. Tentukan konfigurasi elektron pada kondisiinidan lengkapi dengan term simbolnya [41d.
Ada berapa kemungkinan spektrum garis yang akan terbenluk (petunjuk: gunakan kaidah seleksi)I3l
c.
Urutkan tingkat energipada keadaan tereksitasi {rend a h ke tinggi) jika didasarkan pada aturanHund [a]
5.
Korosi pada pipa besl merupakan proses elekrokimia yang melibatkanreaki
redoks, Korosldapatterjadl larena adanyaBas oksigen dan air.
a.
Tuliskan reaksi korosi yanB terjadl pada anoda dan katoda I4lJawab:
b,
Xorosi pipa besl di bawah tanah dapat dicegah melalui prosesprotekl katodik
lelaskan apa yang dimaksud dengan proteksi katodik? [51.lawab:
c.
Manakahdari
ketlga
jenis
logarn
berikut:
magnesium,seng
dan
tembata
yang
leblh men8untungkan untukdiSunakan pada prosesproteki
katodik. Jelaskan jawaban anda [5],Jawab:
ESSAY
1.
Reaksi antara gas hidrogendan
isotop deuterium pada temperatur0
K dapat dipelajari berdasarkan hasil analisis secara spektroskopi lnfra lMerah. Konstanta vibrasimolekul Hr(Ar H =1,0078 g,/mol) dan molekul D, (Ar D = 2,0141 g,/mol) adalah 575,11 Nm 1. Diketahui
€Ez
=
1,1546 €HD dan €D,=
0,8167 eaoa.
Tuliskan reaksiyangterjadi t4lb,
Berdasarkan pendekatan persamaan Planck, tuliskan ungkapan energivibrasi untukreaki
tersebut [6]
c.
Hitung energivibrasi unluk 1 mol molekul HD [7]d. Tentukan perubaha. entalpi untuk reaksitersebut [3]
2.
Proses pem:sahan secaE nanofiltrdsi dapat memisahkananta6
ion monovalen dan muhivalen sehingga dapat dimanfaatlan untuk menurunkan kesadahan alr atau memumikan garam laut. Diketahuikandungan garam utama dalam airlaut pada tabel berikut,lenis
NaCl MeCl, NarSO. CaClzlkdar
{%-w)
3,1 0,5 0,4 0,1Membran yang digunakan mampu meloloskan garam NaCl dengan efisiensi 8096 sedangkan
taram lainnya dapat tertahan.
a.
Hhung kekuatan ion sebelum dan setelah pemisahan[81 Jawab:b.
Tentukan koelisien akivitas ba8i NaCl, Apakah nitai koefisien NaCl akan berubah sebelum dan setelah pem isahan ? Jelaska n dengan slngkat[51Jawab:
c.
Hitung aktivitas NaClsetelah proses pemurnlan[61 Jawab:SELEKSI
TINGKAT
WILAYAH
OLIMPIADE
NASIONAL
MATEMATIKA
DAN ILMU
PENGETAHUAN
ALAM
PERGURUAN
TINGGI
(oN
MIPA-Pr)
TAHUN
2016
TANGGAL
6
APRIL
2016
BIDANG
KIMIA
SESI
2
MATERI
KIMIAANORGANIK
WAKTU
120
MENIT
OLlti,plADE
NASIOML
ltIATEilATIXA DAN
lll
J PENGETAHUANALAM
TINGKAT PERGURUAN TINGGI
(ONMIPA-PT)
2016Bidqng
Kimio
516
bidong
KimioAnorgqnih
6
April2Ot6
Wdlrtu: l2o
menitPetunjuh Pengeri:on
1. Tesiniberlangsungselamal20menit,untuk KimiaAnorganiksebanyakTsoalesai.Keseluruhan
soal dan kelengkapannya terdiri atas 5 halaman,
2.
Tuliskan jawaban anda menggunakan pena atau pulpen pada tempat yang telah disediakan. lika tidak mencukupi anda dapat menuliskanjawaban pada halamanb€lakanBrrya-3.
Anda diharapkan menunjukkan dengan lengkap argumen dan langkah kerja Anda.4.
Anda diperbolehkan menggunakan kalkulator.5.
gekerjalah dengan cepat, tetapi cermat danteliti-6.
Di akhirtes, kumpulkan berkas soal ini secara utuh.H He
Li Be B
c
No
F NeNa
lrq
AI Si Ps
ct
K Ca
Sc
ri Cr l\,4n Fe Co Ni Cub
SeBr
KrRb
Sr
Yz
Nb Tc Ru Rh Pdtu
cd
ln Snsb
Te I XeCs
8a
La Hf Ta Re Os lr Pt AU Hq TI Pb Bi Po Rn5ub
Bidong
Anorgonih
Totol
No
I
2
3
4
5
6
7
Nildi
5OAL
KIMA
ANORCANIK
1.
Pergunakan data pada tabel bedkut untuk menjawab penanyaan di bawah ini4H,,"-,.,., (kJlmol) Elr (kl/mol) Elr
(k/mol)
X L78 590 1145
89
4t9
3052a.
DatapadaTabeldi atasbedakuuntukunsurKdanCa,tentukanmanakahunsuryangtepatuntukX dan Y.
b.
Entalpi pembentukan srandar (AHr") Cazt{aq} danlc(aq)
berturut-turutadalah
543dan
'252 kJ/mol, Hitung entalpi hldrasi (AHhyl ion Ca" dan K'.c. ts
Mel]Mg
dand
K'lKberturut-turut
adalah-287
dan -2,93V.
Apakahtrend
ts
kedua iontersebut sesuai dengan tlend entalpi pembentukannya? Jika tidak sesuai, tentukan faktor apakah
yang menvebabkan ketidaksesuaian tersebut.
2.
Boron trihalida merupakan asam Lewis dengan urutan kekuatan asam BF3 < BCls < Bgr3. Pada suhu kamar 8F3 dan BCI belwujud gas5€dangkan BB13 berwujud cair.a.
Urutkan ketiga senyawa tersebut berdasarkan kekuatan interaksi antarmolekulrrya, mulai dadVang Palinglemah.
b,
Kekuatan asam LewisgFi
mengindikasikan bahwa pada BF3 terdapat ikatanphi.
Gamba*anoveriap orbrtalyang membentuk ikatan phi tersebut.
c,
Jelaskan mengapa ikatan phi tersebut menyebabkan kekuatan asam BF3 menjadi lebih lemah.3.
6
5
3
2
I
I
t
I NonE:Tuliskan persamaanreaksiyangterjadi pada perlakuan di bawahini
a.
BF3 ditambahkan ke dalam larutan NaF dalam suasana asamb.
BClr ditambahkan ke dalam laruLan NaCldalam quasana dsamc.
BBrl dan NH(cH3), dicampurkan dalam heksana.4.
Diagran Frost untuk berbagai spesi nitrogen pada suasana asam dan basa ditunjukkan pada gambardi bawah ini :
a.
Tentukan spesi yang paling stabil dalam suasana asam dan dalam suasana basab.
Tentukan spesi yang paling mudah mengalami disproporsionasi d; dalam suasanaasam
dandalam suasana basa
c,
Tentukan spesi yang merupakan reduktor paling kuat dalam suasana asamd.
Tuliskan rcaksi disproporsionasi NrO4 dalam suasana basa5.
ExponentBornyangdihitungb€rdasarkanenergikisihasilekspedmenuntuk LiBradalah8,T.Berapa persen kesalahan (error)energi kisi LiBr yang dihitung dengan persamaan
to=4!Z
z-n'/'
r'
4zt
nrn
\
n )dan penggunaan generalisasi Pauling sebagai pengganti n,jika ion dengan konfigurasi elektronik
seperti He dibed nilai n=5 dan dengan konfigurasi elekaronik seperti Kr diberi nilai ,'=10 ?
A=r,141s6
e=1,G.10-1,c
€o=&854. 10-1: c,J-lm 16-
KztNiclal bersifat parama8netik, sedangkan K,lPtclal bersifet diamagnetik.a.
Gambarkan struktur molekul ion tNiCl4l'z- dan struktur molekul ion [PtCt4]'?-.b.
Menggunakan teori medan kristal, gambarkan konfiEurasi elektron-d pada kedua ion kompleksc.
lon komple|(s manakah vang strukturnya terdistorsi.d.
lntensitas serapan ion kompleks manakah yang lebih ting8i, [Nicla]'z- atalr [ftc14]':-? Jelaskan mengapa demikian.7.
Seorang praktikan mereal<sikan FeClr, KF, Bf3 dan etilendiamin (en) dalam pelarut metanol. Reaksiini menghasilkan padatan xyanB bersifat diamagnetik pada suhu ruang. Analisis unsur menunjukkan bahwa padatan Xtidak mengandung O. Pengukuran hantaran menunjukkan larutan Xmemlliki
hantaran molar yang hampir sama dengan larutan MgClr.
a,
Tentukan rumus kimia senyawa X.b.
Gambarkan struktur molekul senyawa X.c.
Tuliskan persamaan reaksi Vangterjadi sehinggaterbentuk padatanX
SELEKSI
TINGKAT WILAYAH
OLIMPIADE
NASIONAL
MATEMATIKA
DAN
ILMU
PENGETAHUAN
ALAM
PERGURUAN
TINGGI
(oN
MIPA-PT)
TAHUN
2016
5
APRIL
2016
KIMIA
BIDANG
KIMIAANALITIK
120
MENIT
OLIMPIADE NASIONAL MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
TINGKAT PERGURUAN TINGGI 2016
(oNMrPA-PT) BlDANG: KIMIA
5ub-Bidang Kimia Analitik
5 APk _ 2016
WAKTU 12O MENIT
L
Tes initedii
doti 7 sool esai, ydng harus dijawob pada kolom yong teloh disediokdn,Z
SoalNomu
7s/d 2
memiliki bobotniloi
mosing-mdsing 70, sementora sool nomor 3s/d
memiliki bobot nildi hasing-masing 75. Sool no 7 memiliki
bobot
nildi 20L
Untuk menyelesaikdn soat, ondd holeh menggunakan sistem petiodik unsu dan kolkutdtot.1 2 3 4 5 6 7 NA
NO URAIAN SOAL DAN JAWABAN
1 Hitung kekuatan ion larutan yang mengandunS;
a).0,3M NaCldan 0,2 M NazSO4,
b) 10 mlNaoH 0,15 M dan 15 ml CHTCOOH 0,1M (Ka = 10 5)
2 Berapa berat endapan Fero3yangdapat diperoleh dari0,4832 gram kawat besiyang mempunyai
kemurnian 90,00 % (Ar fe
.55
0=16) {nilai 10)NO URAIAN SOAT DAN JAWABAN
3 L"n
r*
y.t'c
.i;g";a"ng
senyawa kompleks Fe(sCN)" dengan konsentrasi 3,49x10sM
dalam 1cmsel
sampel
diukur absorbansinya pada panjang gelombang 580 nm danterbaca
0,244. Suatu larutanaliquot yang mengandung 8,4 ppm Fe(lll) 2,5 ml dltambah dengan KSCN berlebih sehingga membentuk senvawa kompleks Fe(SCN)':., dan diencerkan menjadi 50 rnl. Berapa .bsorbansi larutan tersebut jika diamati pada 590 nm denean selsampel 2,5 cm
]AWAgAN
4.
a.
ielaskan dasar analisis dan kegunaan dari metode Spektrometri Massa (MS)b.
Suatu molekul organlc (misalABC) dibombardir dalam alatMS
maka akan terfragnentasi menjadi fragmen fragmen yang berupamolekul
kationradikal,
molekul kationik, molekul netral, danmolekul radikal, seperti
terlihat
pada gambardi
bawah. lelaskan fragmen_fragmen yang dapat terdeteksi dengan alat MSngco*
)
ngc**
o
NO URAIAN SOAL DAN IAWABAN
5 lelaskan mengapa pada spectra lnfra Merah :
a)
Eilangan gelomban gugus C=O (1700cm1) lebih besar daripada bilangan gelombangdari gugusc-o
(1300 cm.1)b)
Bilangan gelombang gugus O-H (3600 cm l) lebih besar daripada bilangan gelombang gugus N H(3300 cm.l).
6 Hitung pot€nsial elektroda platina yang dicelupkan dalam larutan hasil reaksi antara
50
mi[VO,f
0,1Mdengan 50 ml 0,02 M U3' dan mempunyai pH 1. Diberikan persamaan reaksiyang belum lengkap sebagai
berikut:
ur'
+tvo,l-
+ H'>
[vo]"+
u4*+ H,oE"dari
u3*/ua*=-0,52v
dan
E dariv(oH)a'lvo"
= 1,0v
JAWABAN j
NO URAIAN SOAL DAN JAWAEAN
7
Jika 10o ml larutan Na!CO3 0,1M dititrasi dengan 100 ml larutan HCl0,lM, maka :
a.
Tent!kan pH sebelum titrasi, saat titrasi, saat Titik Ekivalen 1, setelah Titik Ekivalen 1, saat TitikEkivalen 2, dan setelah Titik Ekivalen 2
b,
Bila digunakan 2 indikator yaitu fenolftalin ( PP) dan metaloranye (m.o). lndikator mana yang digunakan untuk menandaititik akhir titrasi 1, dan titrasi 2Kar
=4.35.
1O'7Ka, =
4.69
1Or1TJRAIAN SOAL DAN ]AWAAAN
SELEKSI
TINGKAT
WILAYAH
OLIMPIADE
NASIONAL
MATEMATIKA
DAN
ILMU
PENGETAHUAN
ALAM
PERGURUAN
TINGGI
(oN
MrPA-PT)
TAHUN
2016
5
APRIL
2016
KIMIA
BIDANG
KIMIA
ORGANIK
120 MENIT
OLIMPIADE
NASIONAL
MATEMATIKA
DAN
ILMU
PENGETAHUAN
ALIIM
TINGKAT
PERGURUAN
TINGGI
2016
(oNMrPA-Pr)
BIDANG
KIMIA
SUB
KIMIA
ORGANIK
05
April
2016
Waktu:
120
menit
Petuniuk
Pengeriaan
1.
Tesini
terdiri
atas 7 soal. Keseluruhan soal dan kelengkapannyaterdiri
atas
9 halaman.2.
Andadiharapkan menunjukkan
denganlengkap argumen
dan langkah kerja Anda,3.
Tuliskan
jawaban Anda dengan menggunakan pena ataupulpen.
4.
Andadiperbolehkan
menggunakankalkulator.
5.
Jika kertas yangtersedia tidak mencukupi, Anda
dapat menggunakan halamandi
belakangnya.
6.
Bekerjalah
dengan cepat,tetapi cermat
danteliti.
7.
Diakhir
tes,kumpulkan
berkas soal danjawaban
ini
secarautuh.
ESSAI PENDEK
TOTAI-No 7 2 3 4 5
Nilai
ESSAI I.ENGKAP
No 1 2
Nilai
TOTAT NITAIAKHIR
ah penanyaan benkut inJ:
L No.
I
!owobon don Aldsdnnyo
riiutkan
isomer
berikut
ini
berdasarkankenaikan
titik
did;hnya,
dan
jelaskanalasannya.
i
b tirutkan kelompok senyawa karbonil berlkut
ini
berdasarkan meningkatnya konstantakesetimbangan
(K) hidratasi
dan jelaskan:cH3cocH'cl,
ctcH'cHo,
cH'o,
cHscocHr,cHrcHo
Senyawa
A,
CroHsO, mengalami
reaksidengan HrSOa pada suhu 25 'C menghasilkan
campuran
2
alkena,CrH6.
Produk utamaalkena, B, hanya
meng hasilkansiklopentanon
setelah
ozonol;sis
diikuti reduksi denganzink
dalam asam
asetat.ldentifikasi strukturA dan B.
d Prediksi stereokimia produk yang terbentuk
dati sigmotrcpik teonangement betikul ini.
Jawaban Anda harus mencakup ilustrasi
keadaan transisi reaksi, Ph
-
heatPh--vv\_-^v.
-L4?JAL!:
jdwabldh sool-sodl befikut secorc singkdt dan tepot sesuaipeintah
padomoting-wablah
B. Lengkapi pereaksi
A-{
dalam rute sintetikdi
bawahini
(Perhatian: pemasukan pereaksi dalam tjap langkah mungkin bertahap): (6 poin)o
)r.
(,
ooo
I CO.aH,
,t
r
co-cH3 ,\t
1..
'
_\ _cFs
cHr
_-\
cr,
rLn, f T
--!-!-r
!-/
!--,]
B c
2.
a. Pama,.an prod.rl uramd darr reaksr beriku! rn' (8 poin)No Reaksi Produk Utama
a
Br
1) BuLi, THF, -7aoc2)
b NaOH
Brz
o
-\
NaH. DME
d
J*j"
|"
X
B.
Penataan ulang Overman adalah prosedur dua langkah untuk menyiapkan amina alllik. Tuliskan mekanisme reaksinya untuk setiap langkah dan tunjukkan struktur intermediet A. (Asumsi: padaakhir langkah pertama kondisi berair, sedangkan pada langkah kedua xylene hanya sebagai
pelarut). (6 poin)
o
xytene
""A..'"
a
14ooc
- ---\\ l\
NaH
C,HloCl3NOC. Sarankan mekanisme reaksi berikut ini dan tentukan produknya: (4 poin)
i) Et3N (a base)
..
ct
",\"'
o
3.
Tulhkan jalur sintesis yang rasionaluntuk senyawa berikut inidaribahan awalyang mudah didapatkan! (14 poin)',)o
tr*'4''co
t#-*
cooH
4.
Diketahui data konstanta laju hldrolbis rurunan etil benzoat {lq) dan konstanta kesetlmbangan hidrolisis asam benzoat tersubstitusl (&) sebagai berikut: {12 poln)"S"o,r.
xSco;
*
ttn
*S.or,
*
Hzo
K
- *-ft"o,'
*
",ot
x
NO, CNcl
H cH. ocH3 los k" 7,52 1,19 o.32 -0,54 -o.77-o,u
loa K. -3,45 -3,564,@
-4,204,37
4,47
a-
Tentukan nllaitetapan substituen (6) untuk masing-masjng gugusfun$ionaldjatasl
b.
Tentukan nllaitetapanreakiG)
untuk reaksl hldrolisis turunanetilbenloatl
c.
Diantara gu8u3€ugus tersebut, manakah yang merupakan gugus perarik elektronte*uat
dan penyumbang elektron terkuat berdasa r konsta nta Hammetl5.
Diketahui3 isomer kloropentana berikut inj: (12 poin)(II)
HgC\_,,^\-,
Ct
H3cv/Y.cH3
ct
CH.r
I
H.C-
- vtcH"
-+-ct
"
OD
o)
a.
Tulhkan struktur produk Vang terbentuk jika masing-masing senyawa iersebut direaksikan dengan logam lithium (Li) dalam pelarut t-heksana kerinSlb.
Untuk reaksi pada poin a) tersebut, tuliskan urutan laiu reaksinya dariyang paling cepat ke yang paling lambat!c.
Tuliskanstruktur
produk yangterbentuk
lebih laniutjika
hasil reaksipoin a)
tersebutdireaksikan lebih lanjul dengan gas karbon dioksida (COr) diteruskan dengan pengasaman!
EA!j!!L!!j
jawabldh sodl-soalbeikut
dengon membetikdn urcion Iengkap untuk mosing-masing1.
Analisis struktur senyawa Z memberikan data spektroskopi sepertitertera di bawahini
Dengan anallsis yang sistematis, tentukan struktur senyawa tersebutl {15 poin)4000
too
go
60
40
20
3000 2000
1600
1200 800120
160
( 20 o MH. CCtC I eMon)
2AO 160 120 ao 40 6 (ppm)
6
4
2 o5 (ppm) 10
B.
Sarankan mekanlsme untuk penitaan ulang reaksl berikut inlo
Z',.zY
M\
hvI
\/---Ortr?h-\,-\--l
M{
eo% y,.tdH.
'100%
2.
Pilih ratu daridla
soal yangdiurulk.n
(soalA aiau B): (15 polnlA.
Danheiser dan rekan kerjanya mengembangkan rute sintesis strukturkomplek
polisiklikterfusl (produk alaml Hyellazole). Sarankan mekanisme untuk penataan ulang reak5i berlkut
ini, Pastikan semua langkah relevan dalam penataan ulant pericyclic.
aY
+
lowdb: