Bidang Studi : Kimia
Kode Berkas : KI-T01 (soal)
Soal ini terdiri dari 25 soal PG (50 poin) dan 6 soal essay (88 poin)
Tetapan Avogadro NA = 6,022×1023 partikel.mol–1
Tetapan Gas Universal R = 8,3145 J.mol-1.K-1 = 0,08206 L.atm.mol-1.K-1
Tetapan Faraday 1 F= 96.485 C/mol e
-Tetapan Planck h = 6,626×10-34 J.s
Tekanan Gas 1 atm = 760 mmHg = 760 torr = 101.325 Pa
1 barr = 105 Pa
Muatan elektron 1 eV = 1,602×10-19 C
Skala Nol Derajat Celsius 0°C = 273,15 K
Persamaan Gas Ideal PV = nRT
A.Pilihan Ganda (50 poin)
1. Berapa massa dari 2,35×1024 atom Cu?
A. 113 g D. 300 g
B. 181 g E. 313 g
C. 248 g
2. Yang mana diantara senyawa berikut yang persentase massa atom O-nya paling besar?
A. CH3COOH D. C6H12O6
B. C2O3 E. HOCH2CH2OH
C. N2O
3. Dibutil suksinat adalah zat penolak serangga yang digunakan untuk mengusir semut dan kecoa dalam rumah. Komposisi massanya adalah 62,61% C, 9,57% H, dan sisanya adalah O. Apa rumus molekul dari dibutil suksinat?
A. C8H14O3 D. C11H20O4
B. C9H16O3 E. C12H22O4
C. C10H18O3
4. 325 g NaCl dihasilkan dari penguapan sampai kering sejumlah air laut yang mengandung 3,50% NaCl berdasarkan massanya. Jika kerapatan air laut adalah 1,03 g/mL, berapa volume air laut yang diperlukan?
A. 8,82 L D. 9,57 L
B. 9,02 L E. 9,77 L
C. 9,33 L
5. 25,0 mL larutan K2CrO4 0,250 M ditambahkan ke dalam larutan AgNO3 yang jumlahnya berlebih. Berapa massa endapan Ag2CrO4 yang terbentuk?
A. 1,11 g D. 1,97 g
B. 1,34 g E. 2,07 g
C. 1,69 g
6. Fosfor triklorida (PCl3) adalah senyawa penting yang secara komersial digunakan dalam pembuatan pestisida, aditif bensin, dan banyak produk lainnya. Cairan PCl3 dibuat dari kombinasi langsung antara fosfor dan gas klor sesuai reaksi:
P4(s) + Cl2(g) PCl3(l) (belum setara)
Berapa massa PCl3 maksimum yang dapat dihasilkan dari 125 g P4 dan 323 g Cl2?
A. 145 g D. 417 g
C. 290 g
7. 1 atom 109Ag mempunyai massa 9,0751 kali massa atom 12C. Berapa massa dari isotop perak ini dalam sma?
A. 108,87 D. 108,90
B. 108,88 E. 108,91
C. 108,89
8. Sebanyak n gram FeS direaksikan dengan asam klorida menurut reaksi:
FeS + 2HCl FeCl2 + H2S
Pada akhir reaksi diperoleh 2,13 g H2S, berapakah nilai n?
A. 3,47 D. 5,50
B. 3,89 E. 6,60
C. 4,22
9. Sebuah botol hampa massanya adalah 9,75 g. Bila diisi dengan gas hidrogen massanya menjadi 9,92 g, dan bila diisi dengan gas A massanya menjadi 12,46 g. Apakah kemungkinan dari gas A?
A. N2 D. Cl2
B. O2 E. Xe
C. N2O5
10. 10 g batu kapur yang 90% massanya adalah kalsium karbonat direaksikan dengan 250 mL larutan HCl 0,25 M. Berapa gram kalsium klorida yang dihasilkan?
A. 3,47 D. 7,43
B. 4,99 E. 9,12
C. 6,31
11. Diketahui senyawa AB memiliki 2 bentuk formula, yaitu AB3 dan AxBy. Jika diketahui komposisi massa unsur AB3 adalah 40% A dan 60% B sedangkan untuk AxBy adalah 80% A dan 20% B, apakah formula dari AxBy?
A. AB D. A3B
B. AB2 E. A2B3
C. A2B
12. Magnesium sulfat membentuk senyawa hidrat yang dikenal sebagai garam Epsom. Seorang murid melarutkan 1,240 g hidrat ini ke dalam air dan menambahkan larutan barium klorida hingga reaksi pengendapan berlangsung sempurna. Endapan kemudian disaring, dikeringkan, dan ditimbang beratnya adalah 1,174 g. Bagaimanakah rumus kimia dari garam Epsom?
B. MgSO4.3H2O E. MgSO4.10H2O C. MgSO4.5H2O
13. Dalam suatu wadah terdapat campuran gas O2, N2, dan CO2 dengan massa masing-masing gas berturut-turut adalah 30 g, 50 g, dan 20 g. Jika tekanan total di dalam wadah adalah 1000 torr, berapakah tekanan parsial dari gas O2?
A. 295 torr D. 325 torr
B. 300 torr E. 333 torr
C. 310 torr
14. Suatu senyawa yang tersusun hanya dari atom C dan Cl memiliki titik didih 121°C. Ketika diuapkan, gasnya memiliki densitas 4,93 g/L pada 785 torr dan 155°C. Apa rumus molekul dari senyawa ini?
A. CCl4 D. C3Cl6
B. C2Cl4 E. C3Cl8
C. C2Cl6
15. Sebanyak 1,25 g sampel CaCO3 dipanaskan hingga terurai secara sempurna menjadi CaO dan karbon dioksida. Berapakah volume gas karbon dioksida yang akan dihasilkan jika diukur pada 745 torr dan 25°C?
A. 167 mL D. 291 mL
B. 205 mL E. 312 mL
C. 244 mL
16. 1,00 g unsur murni mengandung 4,39×1021 atom. Unsur tersebut adalah ....
A. U D. Au
B. Ce E. Pt
C. Ba
17. Cortisone senyawa molekuler yang mengandung 21 atom karbon per molekul. Persentase massa karbon dalam cortisone adalah 69,98%. Berapa massa molekul relatif cortisone?
A. 176,5 g/mol D. 312,8 g/mol
B. 252,2 g/mol E. 360,4 g/mol
C. 287,6 g/mol
18. C5H12(g) + a O2(g) b CO2(g) + c H2O(l) Koefisien a adalah ....
A. 16 D. 8
B. 12 E. 6
19. Sebanyak 2,00 g sampel yang mengandung besi dilarutkan dalam larutan asam untuk mengonversi semua atom besi menjadi ion Fe2+, yang kemudian dititrasi dengan larutan KMnO4 0,100 M. Reaksi yang berlangsung adalah:
5Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8H+(aq) 5Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4H2O(l)
Bila dalam titrasi ini dibutuhkan volume KMnO4 sebanyak 27,5 mL untuk mencapai titik akhir, berapa persen massa besi dalam sampel?
A. 22,4% D. 38,4%
B. 28,4% E. 42,4%
C. 32,3%
20. Hidrogen peroksida (H2O2) merupakan zat aktif yang terdapat di dalam pewarna rambut. Dalam analisis kadar hidrogen peroksida, sampel pewarna tersebut sebanyak 1,65 g dilarutkan dalam air dan dititrasi dengan larutan KMnO4 0,0500 M dalam suasana asam. Titrasinya membutuhkan 29,2 mL larutan KMnO4 tersebut. Bila dalam reaksi titrasi tersebut dihasilkan O2 dan Mn2+, berapa persen massa H2O2 dalam pewarna tersebut?
A. 7,52% D. 35,4%
B. 24,8% E. 49,1%
C. 31,7%
21. Ketika reaksi berikut disetarakan dalam suasana basa, berapakah perbandingan antara koefisien reaksi S2O82- dan OH-?
CrO2-(aq) + S2O82-(aq) CrO42-(aq) + SO42-(aq)
A. 1:2 D. 2:5
B. 1: 3 E. 3:8
C. 1:6
22. Bilangan oksidasi dan bilangan koordinasi Co dalam senyawa kompleks [Co(en)2(H2O)4]2(SO4)3 berturut-turut adalah ....
A. +2 dan 8 D. +6 dan 6
B. +3 dan 6 E. +6 dan 8
C. +3 dan 8
23. Diketahui bahwa ketika ikatan kimia antara atom-atom dalam Cl2 terbentuk, 328 kJ energi dilepaskan per mol Cl2 yang terbentuk. Berapa panjang gelombang cahaya yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan antara atom-atom klorin dalam Cl2?
A. 345 nm D. 375 nm
C. 365 nm
24. Sebuah garis dalam cahaya tampak spektrum atom hidrogen dinamakan deret Balmer dimana n1 = 2 dalam persamaan Rydberg. Berapa panjang gelombang dari spektrum garis dalam deret ini untuk n2 = 4? (RH = 109.737 cm-1)
A. 486 nm D. 516 nm
B. 496 nm E. 526 nm
C. 506 nm
25. Bagaimanakah konfigurasi elektron pada keadaan dasar dari ion Mn2+? A. 1s22s22p63s23p64s23d3 D. 1s22s22p63s23p64s24p3 B. 1s22s22p63s23p64s13d4 E. 1s22s22p63s23p64s14p4 C. 1s22s22p63s23p63d5
B.Essay (88 poin)
1. Suatu senyawa organik (G) tersusun hanya dari unsur karbon, hidrogen, dan oksigen. Persentase massa atom karbon dan hidrogen dalam molekul tersebut berturut-turut adalah 48,00% dan 9,33%.
a. Tuliskan rumus empiris senyawa organik tersebut! (3 poin)
C3H7O2
Analisis menggunakan spektroskopi massa menyatakan bahwa massa molekul relatif (Mr) senyawa tersebut adalah 150.
b. Tuliskan rumus kimia G! (2 poin) (75)n=150
N=2 C6H14O4
c. Berapa massa gas CO2 yang terbentuk dari pembakaran sempurna 4,16 g G dengan 11,2 g O2? (4 poin)
12.32 gram
2. Suatu sampel padatan hanya mengandung kalium sulfit (K2SO3) dan kalium nitrat (KNO3). Sebanyak 5,00 g sampel ini dilarutkan dalam air sehingga volumenya 50,0 mL dan dicampurkan dengan 50,0 mL larutan HCl 1,00 M. Dalam reaksi ini jumlah mol HCl berlebih dan semua ion sulfit terkonversi menjadi gas SO2.
a. Tuliskan persamaan reaksi setara yang terjadi! (3 poin)
b. Tuliskan persamaan reaksi titrasi setara yang terjadi! (2 poin) c. Berapa persentase massa kalium nitrat dalam sampel? (6 poin)
3. Suatu sampel senyawa yang mengandung unsur Ca, C, N, dan S akan dianalisis secara kuantitatif dan ditentukan rumus molekulnya. 0,250 g sampel senyawa tersebut dicampurkan dengan Na2CO3 untuk mengonversi semua atom Ca menjadi 0,160 g CaCO3. 0,115 g sampel senyawa tersebut direaksikan beberapa kali hingga semua atom S berubah menjadi 0,344 g BaSO4. 0,712 g sampel senyawa tersebut diproses untuk membebaskan semua atom N sebagai ammonia; dan 0,155 g ammonia terbentuk. Dengan menggunakan spektroskopi massa, ditemukan massa molekul relatif senyawa ini adalah 156.
a. Tentukan persentase massa masing-masing unsur dalam senyawa ini! (7 poin) b. Apa rumus molekul senyawa ini? (5 poin)
4. I2O5 adalah rumus kimia dari suatu serbuk kristalin putih yang dapat bereaksi dengan karbon monoksida untuk menghasilkan iodin. I2O5 adalah suatu asam anhidrida dan bereaksi dengan air berlebih untuk menghasilkan asam induknya. Asam induk dari I2O5 juga dapat dibuat dengan mereaksikan iodin, klorin, dan air pada suhu kamar.
a.Apa nama senyawa dari I2O5? (1 poin) diyodium pentaoksida b. Berapa biloks iodin dalam I2O5? (1 poin)
c. Tuliskan persamaan reaksi kimia yang setara antara I2O5 dan karbon monoksida lengkap dengan fasanya! (2 poin)
d. Tuliskan rumus molekul asam induk dari I2O5 dan reaksi pembentukannya! (2 poin) e. Gambarkan struktur Lewis dari I2O5 dan asam induknya! (4 poin)
f. Tuliskan persamaan reaksi kimia yang setara antara iodin, klorin, dan air lengkap dengan fasanya! (2 poin)
Suatu campuran gas pada suhu 25°C dan tekanan 1 atm sebanyak 150 mL yang mengandung karbon monoksida dilewatkan berulang-ulang ke dalam I2O5 pada 170°C. I2O5 menjadi berwarna dengan terbentuknya iodin. Iodin yang terbentuk kemudian dititrasi dengan larutan natrium tiosulfat (Na2S2O3) 0,1 M dan diperlukan larutan ini sebanyak 3 mL untuk mencapai titik ekivalen.
g. Tuliskan persamaan reaksi titrasi yang terjadi! (2 poin)
h. Berapa persen-volume karbon monoksida dalam campuran gas awal? (4 poin)
I2O5 mudah menyerap air dan kadang kala disedikan dalam bentuk hidratnya, yaitu HIxOy yang merupakan asam monoprotik. Jika senyawa hidrat ini dipanaskan pada hingga suhu 200°C, maka senyawa hidrat ini akan kehilangan 1,766%-massa hidratnya untuk membentuk I2O5 murni. i. Tentukan nilai x dan y serta tuliskan persamaan reaksi dehidrasi yang terjadi! (6 poin)
5. Senyawa K3[Mn(C2O4)3].xH2O merupakan padatan kompleks hidrat yang dapat bertindak sebagai oksidator.
Sebanyak 0,500 g sampel K3[Mn(C2O4)3].xH2O dilarutkan dengan 50,0 mL air dalam labu Erlenmeyer, kemudian ditambahkan 1,10 g KI dan 20 mL HCl 4 M.
b. Bila diketahui hasil reaksi oksidasinya adalah I2 dan hasil reaksi reduksinya adalah Mn2+, tuliskan persamaan reaksi redoks setara yang terjadi! (4 poin)
I2 yang dihasilkan dititrasi dengan larutan natrium tiosulfat (Na2S2O3) 0,04 M. Dalam titrasi ini dibutuhkan volume Na2S2O3 sebanyak 25,5 mL.
c. Bila diketahui hasil reaksi oksidasinya adalah ion tetrationat (S4O62-) dan hasil reaksi reduksinya adalah I-, tuliskan persamaan reaksi titrasi setara yang terjadi! (3 poin)
d. Bila diketahui x merupakan bilangan bulat dan jumlah mol KI berlebih, berapakah nilai x? (6 poin)
6. Konsentrasi O2 yang terlarut dalam air sangat mempengaruhi keberlangsungan hidup hewanhewan yang hidup di dalamnya. Sebagai contoh, banyak spesies ikan yang membutuhkan konsentrasi O2 sebesar 5-6 ppm agar mereka dapat bertahan hidup. Polusi termal dan keberadaan senyawa yang mudah teroksidasi dalam air bertanggung jawab dalam peristiwa penipisan konsentrasi O2 dalam air. Konsentrasi O2 terlarut biasanya diukur menggunakan “oxygen meter”. Asumsikan bahwa tidak ada instrumen yang dapat digunakan untuk mengukur konsentrasi O2 yang terlarut dalam air dan Anda dibutuhkan untuk menentukan konsentrasi O2 yang terlarut dalam sampel air sungai menggunakan metode Winkler yang telah dimodifikasi dan zat kimia yang ada di laboratorium. Dengan metode ini, Mn2+(aq) secara stoikiometris teroksidasi menjadi MnO2(s) oleh O2 terlarut dan MnO2 kemudian dititrasi menggunakan titrasi iodometri. Berdasarkan metode ini, 1 mL larutan MnSO4.H2O ditambahkan ke dalam labu Erlenmeyer yang mengandung 250 mL sampel air sungai (ρ air sungai = 1 g/mL). Ke dalam larutan campuran kemudian ditambahkan 2 mL larutan NaOH-NaI-natrium azida. Labu Erlenmeyer kemudian ditutup dengan rapat dan larutan dicampurkan dengan cara mengguncangkannya berulang kali hingga terbentuk endapan. Ke dalam larutan yang mengandung endapan tersebut ditambahkan 1 mL H2SO4 pekat dan larutan dititrasi dengan larutan natrium tiosulfat (Na2S2O3) 9,75×10-3 M hingga warna kuning pucat pada larutan terlihat. Indikator kanji sebanyak 10-15 tetes kemudian ditambahkan dan titrasi dilanjutkan hingga warna biru-hitam dalam larutan menghilang. 27,53 mL larutan ini dibutuhkan dalam proses titrasi. Diketahui bahwa jumlah mol MnSO4.H2O dan NaOHNaI-natrium azida berlebih dalam proses ini.
a. Tuliskan persamaan-persamaan reaksi yang terjadi dalam proses penentuan konsentrasi O2 ini. (9 poin)
