2 soal final oki vi edit2

Sekretariat: Jl. Gajayana No 50 Dinoyo Malang, Himpunan Mahasiswa Kimia (HIMASKA) ”Helium” Gedung SC Lantai 1

PANITIA PELAKASANA OLIMPIADE KIMIA (OKI) VITINGKAT SMA SEDERAJAT SE-JAWA DAN BALI

HIMPUNAN MAHASISWA KIMIA (HIMASKA) ”Helium” FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN)

MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG

1. Kalium-40 adalah salah satu dari sedikit isotop radioaktif alami dari unsur dengan nomor atom rendah. Persen kelimpahan alaminya antara isotop-isotop K adalah 0,012%. Berapa atom K❑40 terdapat dalam 225 mL susu segar yang mengandung 1,65 mg K/mL?A.1,13×1017atom K❑

40B.6,9×1020atom K❑40C.6,9×1017atom K❑40D.1,13×1023atom K❑40

2. Pembakaran 1,010 g sukrosa, C12H 22O11,dalam kalorimeter bom mengakibatkan suhu naik dari 24,92 menjadi 28,33 ℃. Kapasitas kalor pada rakitan kalorimeter adalah 4,90 kJ¿℃. Berapa kalor pembakaran sukrosa (dinyatakan dalam kilojoule per mol C12H 22O11)? Bagaimanakah klaim produsen gula yang menyatakan bahwa satu sendok teh gula (sekitar 4,8 g) hanya mengandung 19 Kalori (1 kal=4,184 J)?A.−5,65×103 kJ /mol, klaim dapat dibenarkan dengan kadar kalori 19 kkal/sendok tehB.−5,65×103 kJ /mol, klaim tidak dapat dibenarkan dengan kadar kalori kurang dari 19 Kalori/sendok tehC.−16,5×103 kJ /mol, klaim dapat dibenarkan dengan kadar kalori 19 kkal/sendok tehD.−16,5×103 kJ /mol, klaim tidak dapat dibenarkan dengan kadar kalori lebih dari 19 Kalori/sendok teh3. Calcium ion ¿ is required for blood to clot and for many other processes. An abnormal Ca2+¿ ¿concentration is indicative of disease. To measure the Ca2+¿ ¿ concentration, 1.00 mL of human blood is treated with Na2C2O 4 solution.The resulting CaC2O4 precipitate is filtered and dissolved in dilute H 2SO4 to release C2O4

2−¿ ¿ into solution and allow it to be oxidized. This solution required 2.05 mL of 4.88×10−4 M KMnO4 to reach the end point. The unbalanced equation is:

a KMnO4 (aq )+bCaC2O 4 (s )+c H2SO4 ( aq ) →d MnSO 4 (aq )+e K2SO4 (aq )+ f CaSO4(s)+gCO2(g)+h H 2O(l)

1





Calculate the Ca2+¿ ¿ ion concentration expressed in units of mg Ca2+¿/100mL ¿ blood!A. 2.5mgCa2+¿/100mLblood ¿B. 10.0mgCa2+¿/100mLblood ¿C.1.6 mgCa2+¿/100mLblood ¿D.16.0mgCa2+¿/100mLblood ¿ 4. (from number 3)1. The normal range for the Ca2+¿ ¿ concentration in a human adult is 9.0¿11.5mgCa2+¿/100mL blood ,¿ so our values seems unreasonable2. When blood is donated, the receiving bag contains Na2C2O 4 solution, which precipitates the Ca2+¿ ¿ ion and, thus, prevents clotting 3. A redox titration is analogous to an acid-base titration. In redox processes, H+¿¿ ions are lost and gained4. The value of ratio balanced equation are a=2 ;c=8 ;e=1 ; g=10

The statements are true :A. 1, 2B. 2, 4C. 1, 2, and 3D. 4 only (untuk soal nomor 5-6)

5. Limonoid dan flavonoid adalah senyawa metabolit sekunder yang termasuk golongan. . . .2

Jeruk merupakan tanaman buah yang dibudidayakan terbesar kedua di dunia setelah anggur. Peningkatan konsumsi buah berkolerasi positif dengan penurunan kasus penyakit jantung dan risiko penyakit jantung dan kanker tertentu. Pada tanaman jeruk, bahan aktif yang penting bagi kesehatan antara lain ialah vitamin C, flavonoid, limonoid, dan mineral.Flavonoid merupakan bahan antioksidan yang mampu menetralisir oksigen reaktif dan berkontribusi terhadap pecegahan penyakit kronis seperti kanker. Limonoid berfungsi menghambat perkembangan sel kanker. Senyawa ini relatif stabil pada suhu





A.Terpenoid dan fenolikB.Karatenoid dan fenolikC.Terpenoid dan alkaloidD.Alkaloid dan karatenoid6. Vitamin C (asam askorbat, BM=176,126) adalah suatu agen pereduksi yang bereaksi sebagai berikut :C6H8O6 → C6H6O6 + 2H+ + 2e-Vitamin ini dapat ditentukan dengan oksidasi dengan suatu larutan I2. Suatu sampel air jeruk sebanyak 200,00 mL diasamkan, dan ditambahkan 10,00 mL I2 0,0500 M. Setelah reaksi berjalan seluruhnya, kelebihan I2 dititrasi dengan 38,62 mL Na2S2O3 0,0120 M. Hitunglah berapa miligram asam askorbat tersebut per mililiter air jeruk?Reaksi antara tiosulfat dengan iodin :2S2O32- + I2 → I2- + S2O32-A. 0,2040 mg/mLB. 0,2363 mg/mLC. 0,4403 mg/mLD. 0,4081 mg/mL(untuk soal nomor 7-9)

7. Jika diasumsikan udara pada 0oC mengandung 21% oksigen. Maka perkiraan jarak antara dua molekul oksigen di udara yang kita hirup adalah. . . .A.4,46×10−10mB.4,46×10−9mC.5,6×10−8mD.5,6×10−9m

3

Kelas penting lain senyawa dalam tubuh manusia adalah protein. Banyak protein yang menjalanklan fungsi katalitik. Hemoglobin, di pihak lain, mengangkut oksigen dari paru-paru ke berbagai bagian tubuh.





8. Hukum Henry dinyatakan sebagai kelarutan = kH x tekanan parsial (kH: tetapan Henry)Tetapan Henry untuk oksigen = 1,3 x 103 mol L−1atm−1. Maka jarak rata-rata antara dua molekul oksigen dalam air yang berkesetimbangan dengan udara adalah. . . .A. 2,7×10−4mB. 6,3×10−4mC.1,8×10−8mD.1,3×10−8m9. Massa molar hemoglobin adalah sekitar 67.000 g/mol. Jumlah rata-rata hemoglobin di eritrosit setiap 100 ml darah adalah 15 gram. Satu molekul hemoglobin dapat mengikat sampai empat molekul oksigen. Maka jarak rata-rata antara dua molekul oksigen dalam darah ketika semua hemoglobin dijenuhkan dengan oksigen adalah. . . .A.1,74×10−8mB.5,7×10−9mC.3,4×10−9mD.1,97×10−9m

10. Berikut tabel pengukuran laju reaksi Bromin dengan asam formiat pada 25℃:

4

Hasil pengukuran laju reaksi Bromin dengan asam formiat pada 25℃Waktu (detik) Konsentrasi Br2 (M) k = laju / Br2 (detik-1)0,0 0,0120 3,50×10-350,0 0,0101 3,49×10-3100,0 0,00846 3,50×10-3150,0 0,00710 3,51×10-3200,0 0,00596 3,51×10-3250,0 0,00500 3,50×10-3300,0 0,00420 3,52×10-3350,0 0,00353 3,48×10-3400,0 0,00296 3,51×10-3





Dari tabel di atas hitunglah laju reaksi rata-rata dan laju reaksi sesaat, di mana laju reaksi sesaat secara umum dapat dinyatakan sebagai v = k [Br2] pada 50 detik pertama!A.Laju rata-rata = 3,8 × 10-5 M/detik, dan Laju sesaat = 3,75 × 10 -5 M/detikB.Laju rata-rata = 3,8 × 10-5 M/detik, dan Laju sesaat = 3,52 × 10 -5 M/detikC.Laju rata-rata = 3,7 × 10-5 M/detik, dan Laju sesaat = 3,95 × 10 -5 M/detikD.Laju rata-rata = 3,7 × 10-5 M/detik, dan Laju sesaat = 3,65 × 10 -5 M/detik11.

5





ESSAY (Tidak semua soal harus dikerjakan)1. Sejumlah kit uji-mandiri breathalyser menggunakan reaksi redoks antara etanol dan kalium dikromat dalam suasana asam untuk memperkirakan alkohol dalam darah. Konsentrasi alkohol dalam darah dapat diperkirakan dengan menganalisis alkohol dalam nafas karena kesetimbangan terjadi antara alkohol dalam nafas, karena kesetimbangan terjadi antara alkohol dalam darah dan alkohol dalam udara pada paru-paru :CH3CH2OH (blood) ⇌ CH3CH2OH (breath)Pada suhu tubuh, konsentrasi alkohol dalam darah sekitar 2300 kali konsentrasi dalam nafasa. pada lembar jawaban anda, lengkapilah setengah reaksi untuk oksidasi etanol menjadi asam etanoat :

¿¿CH 3C H 2OH +¿O→¿CO2H +¿+¿ +¿

−¿¿ ¿¿ ¿ Kit Breathalyser terdiri dari kantung plastik yang dapat menggembung dengan 1000 cm3 nafas dan tabung kaca yang berisi kristal dikromat. Ketika kantung dihubungkan dengan tabung dan nafas dihembuskan melalui tabung, kristal berubah warna karena tereduksi. Bagian kristal yang berubah warna menunjukkan jumlah alkohol yang terkandung dalam nafas. Batas maksimum terkini untuk konsentrasi alkohol darah yang diizinkan ketika berkendara di inggris adalah 80 mg per 100 cm3 darahb. berapakah konsentrasi alkohol dalam nafas yang berhubungan dengan batas maksimum diatas dinyatakan dalam mg per 1000 cm3 nafas ?c. dengan asumsi bahwa tabung harus bisa menguji nafas sedikitnya tiga kali di atas batas yang diizinkan, berapakah massa kalium dikromat yang harus ada pada tabung ?d. perubahan warna apakah yang anda harapkan untuk hasil yang positif ?(Point : 25)

6





2. The chemical oxygen demand (COD) refers to the amount of oxidizable substance, such as organic compounds, in a sample solution, and it is used as an indication of water quality in seas, lakes, and marshes. For example, the COD of service water is kept below 1 mg L-1. The COD (mg L-1) is represented by mass of O2(mg) which accepts the same amount of electrons which would be accepted by the strong oxidizing agent when 1 L of a sample solution is treated with it. An example of the operation is presented below Analytical OperationA 2.00-L sample solution was acidified with a sufficient amount of sulfuric acid, and chloride ions were removed by the addition of silver nitrate solution. To the sample solution, 1.50 × 10-1L of 5.00 × 10-3mol L-1 potassium permanganate solution was added, and the mixture was heated for 30 min. Further, 1.00 × 10-1L of 1.25 × 10-2mol L-1 disodium oxalate (Na2C2O4 or NaOOC-COONa) standard solution was added, and the mixture was stirred well. Oxalate ions that remained unreacted were titrated with 5.00 × 10-3mol L-1 potassium permanganate solution; 4.00 × 10-2L of the solution was used for the titration.a. Give the equation of the redox reaction of potassium permanganate and disodium oxalate!b. Calculate the amount of O2 (mg) that will oxidize the same number of moles of oxidizable substance as 1.50 ×10-3L of 5.00 ×10-3mol L-1potassium permanganate does!(Point : 25)

3. Calculate the COD (mg L-1) of the sample solution described in the analytical operation above!(Point : 30)4. untuk mencegah kerusakan gigi, biasanya ke dalam air minum yang didistribusikan oleh perusahaan air minum perkotaan, diflouridisasi dengan menmbahkan sejumlah garam NaF

7


(II)(I)




a. berapa pH larutan NaF 0,01 M?Di dalam air, kandungan ion kalsium yang tinggi dapat menimbulkan kesadahan. Air produksi perusahaan air minum yang didistribusikan di perkotaan, ternyata mengandung ion kalsium dengan konsntrasi 0,0002 Mb. i) Berapa konsentrasi maksimum ion florida yang harus ditambahkan ke dalam air minum tersebut agar tidak terjadi pengendapan garam CaF2 ii) Apakah kandungan ion flourida yang ditambahkan tersebut memenuhi persyaratan WHO yaitu 5 x 10-5 M Diketahui Ksp CaF2 = 3,9 x 10-11, Ka HF = 7,2 x 10-4(Point : 25)5. Formic acid (HCOOH) decomposes in the gas phase at elevated temperatures as follows:

HCOOH (g)→C O2(g)+H 2(g)The uncatalyzed decomposition reaction is determined to be first order. A graph of the partial pressure of HCOOH versus time for decomposition at 838 K is shown as the above curve (I) in Figure . When a small amount of solid ZnO is added to the reaction chamber, the partial pressure of acid versus time varies as shown by the under curve (II) in Figure.

8





Figure Variation In pressure of HCOOH(g) as a function of time at 838 Ka. Estimate the half-life and first-order rate constant for formic acid decomposition !b. What can you conclude from the effect of added ZnO on the decomposition of formic acid?c. The progress of the reaction was followed by measuring the partial pressure of formic acid vapor at selected times. Suppose that, instead, we had plotted the concentration of formic acid in units of mol/L. What effect would this have had on the calculated value of k?(Point : 35)

6. d. The pressure of formic acid vapor at the start of the reaction is 3.00×102 torr. Assuming constant temperature and ideal-gas behavior, what is the pressure in the system at the end of the reaction? If the volume of the reaction chamber is 436 cm3, how many moles of gas occupy the reaction chamber at the end 01 the reaction?e. The standard heat of formation of formic acid vapor is ∆ H ° f =−378.6kJ /mol . Calculate ∆ H ° for the overall reaction!. If the activation energy (Ea) for the reaction is 184 kJ/ mol, sketch an approximate energy profile for the reaction, and label Ea, ∆ H °, and the transition state!. (∆ H ° f CO2 ( g )=−393.5kJ /mol)(Point : 35)

7. Suatu anhidrida Aluminium klorida dalam fase uap dengan tekanan 1 atm diukur densitasnya pada berbagai suhu. Diperoleh data berikut ini:Suhu (°C) 200 600 800

9





Densitas (g/mL) 6,87 x 10-3 2,65 x 10-3 1,54 x 10-3

Pada suhu antara 200°C dan 800°C uap senyawa aluminium klorida tersebut mengalami disosiasi membentuk senyawa aluminium klorida yang lebih sederhana. Bila gas tersebut diasumsikan sebagai gas ideal maka :a. Bagaimana rumus molekul uap senyawa aluminium klorida pada suhu 200°C dan 800°Cb. Bila pada suhu 600°C terjadi kesetimbangan, tentukanlah :I. Komposisi uap (fraksi mol) senyawa-senyawa aluminium klorida tersebutII. Tekanan parsial masing-masing komponen uap senyawa-senyawa aluminium tersebutIII. Nilai Kp dan dan Kc pada suhu 600°Cc. Berdasarkan data diatas, bagaimana nilai ∆H reaksi disosiasi tersebut. Apakah reaksi endoterm atau eksoterm ?d. Bagaimana nilai ∆G reaksi disosiasi tersebut dengan naiknya suhu ?(Point :30)8. Phosgene, a substance used in poisonous gas warfare during World War 1, is so named because it was first prepared by the action of sunlight on a mixture of carbon monoxide and chlorine gases. Its name comes from the Greek words phos (light) and genes (born of). Phosgene has the following elemental composition: 12.14% C, 16.17% O, and 7l.69% Cl by mass. Its molar mass is 98.9 g/ mol. a) Determine the molecular formula of this compound. b)Draw three Lewis structures for the molecule that satisfy the octet rule for each atom. (The Cl and O atoms bond to C.)c) Using formal charges, determine which Lewis structure is the most important one.d)Using average bond enthalpies, estimate ∆ H for the formation of gaseous phosgene from CO(g) and Cl2(g).Table Average Bond Enthalpies (kJ/mol)

C−O 35810





C−Cl 328Cl−Cl 242C=O 799C≡O 1072(Point : 35)

9. Garam rangkap adalah garam yang dalam kissi kristalnya mengandung dua kation yang berbeda dengan proporsi tertentu. Garam rangkap biasanya lebih mudah membentuk Kristal besar dibandingkan dengan garam-garam tunggal penyusunnya. Contoh kristal garam rangkap adalah garam Mohr, ammonium besi(II) sulfat, (NH4)2(Fe)(SO4)2·6H2O, Ammonium cobalt(II) sulfat, (NH4)2Co(SO4)2.6H2O, dan ammonium nickel sulfat, (NH4)2Ni2(SO4)4.6H2O. Ketiga garam rangkap tersebut dilarutkan dalam air dan dibuat larutan yang konsentrasinya masing-masing 0,1M, maka:a. Tuliskanlah reaksi ionisasinya dalam air b. Manakah larutan yang daya hantar listriknya paling besar? Jelaskan mengapa. (anggaplah tidak terjadi hidrolisis) c. Menurut anda, bagaimana pH larutan (NH4)2(Fe)(SO4)2? Asam atau Basa? Jelaskan pendapat anda. Bila sebanyak 1 mL larutan garam (NH4)2Ni2(SO4)4 yang konsntrasinya 0,1 M tersebut ditambahkan kedalam 1 liter larutan BaCl2 0,1 M maka:d. Apakah terjadi pembentukan endapan BaSO4 (anggap volume larutan tidak berubah).Diketahui Ksp BaSO4= 1,1×10−10. (Point : 35)10. Pyruvic acid has the following structure:

11





It is formed in the body from carbohydrate metabolism. In the muscle it is reduced to lactic acid in the course of exertion. The acid-dissociation constant for pyruvic acid is 3.2×10−3. a. Why does pyruvic acid have a higher acid-dissociation constant than acetic acid?b. Would you expect pyruvic acid to exist primarily as the neutral acid of as dissociated ions in muscle tissue, assuming a pH of about 7.4 and an acid concentration of 2×10−4 M? c. What would you predict for the solubility properties of pyruvic acid? Explain.d. What is the hybridization of each carbon atom in pyruvic acid? e. Assuming H atoms as the reducing agent, write a balanced chemical equation for the reduction of pyruvic acid to lactic acid

(Although H atoms do not exist as such in biochemical systems, biochemical reducing agents deliver hydrogen for such reductions.)(Point : 35)

12

2 soal final oki vi edit2

Documents