Soal Teori OGN Kimia FInal OGN 2016

(1)

Diketik ulang oleh Urip Guru Kimia, Admin grup facebook ͞Asosiasi Guru Kimia Indonesia͟ www.urip.info,| http://urip.wordpress.com | www.facebook.com/urip.kalteng

SOAL TEORI OGN KIMIA 2016

Lama waktu mengerjakan soal 3 jam (180 menit), boleh menggunakan alat hitung (kalkulator), diberikan tabel sistem periodik unsur. Soal tidak ada ralat.

Soal terdiri dari 1 soal pedagogik dan 6 soal akademik.

Jawablah semua soal di bawah ini pada lembar jawaban yang disediakan.

1. (Skor 10 poin)

Seorang guru kimia akan melakukan pembelajaran sesuai kurikulum 2013 dengan

salah satu kompetensi pengetahuan yaitu “Mengevaluasi dampak pembakaran seny hidrokarbon terhadap lingkungan dan kesehatan serta cara mengatasinya”. Guru

kimia tersebut akan melakukan pembelajaran yang berbasis siswa aktif.

Bantulah guru kimia untuk:

a. Menentukan metode pembelajaran yang sesuai

b. Menentukan penilaian kompetensi siswa yang sesuai dengan proses pembelajaran yang dilakukan.

c. Melengkapi proses pembelajaran yang dilakukan dengan media LKS atau bahan ajar pendukung (pilih salah satu)

2. (Skor 10 poin)

Bioetanol merupakan salah satu bahan bakar yang dikembangkan sebagai

pengganti bahan bakar berbasis fosil (minyak bumi). Bioetanol lebih unggul karena bersifat terbarukan. Bioetanol dapat dihasilkan dari fermentasi pati.

a. Tuliskan tahap-tahap reaksi kimia yang terjadi dalam pembuatan bioetanol dari pati

b. Jelaskan dengan perhitungan mana yang lebih efisien sebagai bahan bakar antara bioetanol dengan bensin.

(Sebagai pendekatan anggap bensin merupakan hidrokarbon dengan panjang rantai C = 8 dan kalor pembakarannya = 5470,2 kJ/mol dan pembakaran etanol = 1367,4 kJ/mol)

(2)

3. (Skor 10 poin)

Berikut diberikan data sifat fisik/kimia dua senyawa propan-2-ol (I) dan suatu heksafluoro(II) yang strukturnya hampir sama

Jelaskan fenomena berikut

a. Senyawa II memiliki bobot molekul tiga kali lebih besar dari senyawa I tetapi titik didihnya lebih rendah I

b. Momen dipol senyawa II lebih rendah dibanding momen dipol senyawa I walaupun dengan adanya 6 atom F yang elektronegatif

c. Keasaman senyawa II lebih kuat dibandingkan dengan senyawa I

4. (Skor 15 poin)

Asam laktat merupakan asam yang terbentuk di dalam sel otot ketika sedang beraktivitas intensif dan dihasilkan pada metabolisme anaerobik. Di dalam darah asam laktat dinetralisasi melalui reaksinya dengan ion bikarbonat. Ilustrasi penetralannya akan ditunjukkan pada perhitungan berikut ini.

Asam laktat, HL, merupakan asam monoprotik dan memiliki konstanta disosiao, KHL = 1,4 × 10–4_{. sedangkan asam karbonat memiliki K}

a1 = 4,5 × 10–7 dam Ka2 = 4,7 × 10–11_{. Semua karbondioksida yang tersisa larut selama reaksi berlangsung.}

a. Hitunglah pH larutan 3,00 x 10–3_{M asam laktat.}

b. Hitunglah harga konstanta kesetimbangan untuk reaksi antara asam laktat dengan ion hidrogen karbonat.

c. 3,00 x 10–3 _{mol asam laktat ditambahkan ke dalam 1,0 L larutan 0,024 M} NaHCO3 (anggap tidak ada perubahan volume dan asam laktat ternetralisasi sempurna). Hitunglah harga pH larutan NaHCO3 sebelum penambahan HL. Hitung pula pH larutan setelah penambahan HL.

d. pH darah manusia berubah dari 7,40 menjadi 7,00 akibat asam laktat yang terbentuk selama aktivitas fisik. Anggap suatu larutan memiliki pH = 7, 40 dan [HCO3–] = 0,022 M mewakili darah pada perhitungan berikut ini dan perhitungan di f. Hitunglah jumlah mol asam laktat yang harus ditambahkan ke dalam 1,0 L larutan tersebut untuk mengubah pH larutan menjadi 7,00.

e. Pada larutan jenuh CaCO3(s) pH yang diukur adalah 9,95. Hitunglah kelarutan

kalsium karbonat dalam air dan tunjukkan bahwa harga Ksp nya sebesar 5×10–9_.

f. Darah mengandung ion kalsium. Hitunglah konsentrasi maksimum ion kalsium dalam darah (pH = 7,4 dan [HCO3–] = 0,022 M)

(3)

5. (Skor 20 poin)

Mineral apatit merupakan suatu mineral yang tersusun atas campuran kalsium difosfat, kalsium sulfat, kalsium Florida, kalsium karbonat dan silika (SiO2). Suatu analisis terhadap sampel mineral tersebut menghasilkan data sebagai berikut .

CaO P2O5 SiO2 F SO3 CO2

% massa 47,3 28,4 3,4 3,4 3,5 6,1

Suatu sampel mineral tersebut seberat om gram dicampur dengan 50,0 mL larutan yang mengandung 0,50 M asam fosfat dan 0,10 M asam sulfat. Campuran tersebut selanjutnya didehidrasi dengan memanaskannya hingga 70 o_{C. Gas beracun keluar} dari perlakukan tersebut. Sebanyak m1 gram residu dihasilkan pada tahapan ini. Pada kondisi ini hanya Ca(H2PO4)2 yang terbentuk, sedangkan silika dan silikat tidak bereaksi.

1,00 gram residu tersebut dicampur dengan 50,0 mL air pada 40 o_{C , disaring,} dikeringkan dan diperoleh padatan seberat m2 gram. Padatan tersebut mengandung gipsum (CaSO4.2H2O) yang kelarutannya pada 20–50 o_{C sebesar 2,3 g/L.}

a. Tuliskan reaksi setara untuk semua reaksi di atas. Berapakah massa mineral apatit yang harus digunakan jika reaksi berlangsung secara stoikiometri?

b. Diawali dengan menggunakan apatit sebesar om gram, residu m1 yang diperoleh adalah seberat 5,49 gram. Berapakah hasil yang seharusnya diperoleh secara teoritis? Hasil ini disebabkan karena adanya dua produk yang tidak diharapkan, Apakah zat tersebut?

Umumnya hasil yang diperoleh dinyatakan dalam persentase oksida. Kandungan fosfornya dinyatakan sebagai P2O5. Jika n2 adalah jumlah produk (yang dapat larut) yang dihasilkan, net adalah jumlah asam yang ditambahkan, dan n0 adalah jumlah apatit yang digunakan, yield atau hasilnya adalah

� =_{� + �}�

c. Jika residu m2 yang diperoleh adalah sebesar 0,144 g. Hitunglah harga x

d. Hasil secara teoritis diperoleh melebih 100%. Hitunglah nilai x yang terdekat dengan nilai persen hasil kenyataannya.

6. (Skor 15 poin)

Gas NO2 (bersifat paramagnetik) dapat berdimerisasi membentuk gas N2O4 (diamagnetik) sesuai dengan reaksi 2NO2(g)⟶ N2O4 (g)

a. Gambarkan struktur Lewis NO2, tuliskan pula struktur resonansinya (jika ada).

b. Gambarkan struktur dua buah struktur N2O4 yang mungkin.

c. Pada 198 K, ∆Go_{pembentukan N}

2O4 sebesar 98,28 kJ sedangkan untuk NO2 sebesar 51,84 kJ. Diawali dengan menggunakan N2O4 pada 1 atm dan 298 K, hitunglah besarnya fraksi yang dapat terdekomposisi jika tekanan total dijaga tetap 1 atm dan temperatur 298 K.

d. Jika ∆Ho_{untuk reaksi N2O4}

(g) ⟶ 2NO2(g) adalah sebesar 53,03 kJ, pada

temperatur berapakah fraksi N2O4 akan terdekomposisi menjadi 2 kali lipat lebih besar daripada dekomposisi pada perhitungan 6c?

(4)

e. Disosiasi N2O4 menghasilkan NO2 merupakan reaksi order pertama dengan konstanta laju reaksi sebesar 5,3 × 104_s–1_{pada 298 K. Jika awalnya digunakan} N2O4 sebesar 0,1 M berapa lama waktu (detik) yang diperlukan untuk

mendekompoisisi 20% N2O4?

f. Reaksi dimerisasi NO2 menjadi N2O4 merupakan reaksi orde ke dua dengan harga konstanta laju reaksi sebesar 9,8 × 106_L.Mol–1_.s–1_{pada 298 K. Hitunglaj} harga Kc pada 298 K untuk reaksi reaksi 2NO2(g) ⟶ N2O4 (g)

7. (Skor 15 poin)

Semur jengkol merupakan salah satu kuliner khas Betawi yang terkenal. Buah jengkol mengandung zat kimia yang untuk sebagian orang dapat menyebabkan ganggunan sekresi urin. Pada tahun 1936 Vigneud (J. Biol. Chem, 1936) berhasil mensintesis dan menentukan struktur senyawa yang diberi nama ‘asam jengkolat’. Hasil analisis elemental menunjukkan bahwa asam jengkolat mengandung 33,07% karbon, 5,51% hidrogen, 25,20% oksigen, 11,02% nitrogen dan 25,20% sulfur. Asam jengkolat diketahui memiliki Mr = 254.

a. Tentukan rumus molekul asam jengkolat

Di laboratorium asam jengkolat dapat biosintesis dengan mereaksikan asam amino sistem (asam 2–amino–3–sulfonik propanoat) dengan formaldehid dengan

perbandingan mol 2:1.

b. Tuliskan reaksi sintesis tersebut berikut lengkap dengan strukturnya (pereaksi dan produk)

Kepada orang yang menderita ‘kejengkolan’ yang cukup parah (kencing darah) dokter memberikan infus larutan natrium bikarbonat.

c. Jelaskan secara singkat apa tujuan pemberian larutan infus natrium bikarbonat tersebut.

d. Tuliskan reaksinya.

=====================Soal OGN Kimia Teori 2016=====================

Diketik ulang oleh Urip Guru Kimia

www.urip.info

Asosiasi Guru Kimia Indonesia (grup facebook)