KIMIA TAHAP PERSIAPAN BERSAMA Departemen Kimia, Fakultas MIPA Institut Teknologi Bandung E-mail:
[email protected]
UJIAN I - KIMIA DASAR I A (KI1111) http://courses.chem.itb.ac.id/ki1111/ 22 Oktober 2003
110 Menit
Nama
: _____________________________
Tanda Tangan
NIM
:
Departemen
: ____________________
________ Kelas: T- _ _
......................
Penilaian: Benar : ......... x 2,5 = Salah : ......... x -0,5 = Bagian B No. 1 Bagian B No. 2 Bagian B No. 3 Bagian B No. 4
........... ........... ............ ............ ............ ............
Nilai Pilihan Ganda (Jumlah Bagian A)
……
Nilai Esai (Jumlah Bagian B)
……
Jumlah Total
...........
1) Ujian terdiri dari: Bagian A : 25 Soal pilihan berganda. NILAI = Benar x 2,5 - Salah x 0,5 Pilihlah satu jawaban yang paling tepat. Tulis jawaban pada bagian kanan dari soalnya, pada tempat yang disediakan. Jawaban yang ada coretan atau bekas diberi cairan penghapus, dianggap salah. Untuk tempat coretan, gunakan bagian lain dari lembaran soal - kecuali tempat jawaban. Bagian B : 4 Soal Uraian. Nilai = 37,5 (maks.) Kerjakan soal-soal pada tempat yang sudah disediakan (tidak menggunakan pensil). 2) Untuk keperluan ujian, peserta hanya diperbolehkan membawa alat tulis dan alat hitung. Jika peserta membawa barang lain, maka semua barang tsb. (seperti tas beserta alat komunikasi, buku, dll.), harus ditempatkan di bagian depan ruang ujian, yang baru boleh diambil setelah ujian berakhir. 3) Selama ujian berlangsung dilarang berbicara dengan teman, pinjam meminjam alat tulis menulis dan alat hitung, serta melihat pekerjaan teman. 4) Dilarang menggunakan kertas lain, selain dari yang diberikan (berkas soal). 5) Pada waktu pengawas ujian mengatakan "Waktu Habis", semua peserta ujian berhenti bekerja. 6) Mereka yang melanggar ketentuan 2, 3, 4 dan 5 di atas, dianggap melakukan kecurangan dalam ujian. 7) Dilarang meninggalkan ruang ujian sebelum disuruh oleh Pengawas Ujian. 8) Untuk mencegah kekeliruan jika berkas soal ini terlepas, Anda diminta untuk menulis lagi NIM dan kelas anda di bagian bawah berkas soal. 9) Data yang diperlukan, dapat anda lihat pada halaman 1 (satu) dan 2 (dua). 10) Berkas soal ini terdiri dari 6 halaman.
data-data yang mungkin diperlukan
Tetapan gas R = 0,082 L atm mol-1K-1 = 1,987 kal mol-1K-1 = 8,314 J mol-1K-1 Tetapan Planck, h = 6,626 x 10-34 Js -18 2 2 En = -2,18x10 Z /n J = -13,6 Z2/n2 eV Tetapan Avogadro = 6,023 x 1023 1 eV = 1,6 × 10-19 joule 8
2
c = 3 x 10 m/s
rn = 0,529 n /Z Å
c x Ar = 26,8 kal/goC
Mr = 2 x RH
Massa atom relatif, Ar dari : H=1
Cl = 35,5
P = 31
Fe = 56
Pb = 207
Ca = 40
O = 16 K = 39
Ba = 137
S = 32
Cu = 63,5
Zn = 65,4
I = 127
C = 12 Mg = 24
Si = 28,09
N = 14
Cr = 52
Al = 27
Mn = 54,9
H Li Na K Rb Cs
Na = 23
Be Mg Ca Sr Ba
Sc Y La
Ti Zr Hf
V Nb Ta
Cr Mo W
Mn Tc Re
Fe Ru Os
Co Rh Ir
Ni Pd Pt
Cu Ag At
Zn Cd Hg
B Al Ga In Tl
C Si Ge Sa Pb
N P As Sb Bi
rn =
n2h2 4π 2mZe2
En = -
O S Se Te Po
2π 2mZ2 e 4 n2 h2
F Cl Br I At
He Ne Ar Kr Xe Rn
Bagian A : 25 Soal Pilihan Berganda
(nilai max.= 62,5)
♦ Senyawa alkaloid banyak digunakan untuk obat-obatan. Suatu senyawa alkaloid mengandung atom C, H, O dan N. Jika massa molekul senyawa tersebut 195 dan mengandung 30% nitrogen, maka jumlah atom N dalam senyawa tersebut adalah (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 (E) 5 Jawab:
♦ Sebanyak 10 g sampel bijih alumunium direaksikan dengan larutan asam klorida berlebih membentuk AlCl3 dan gas H2. Jika dalam reaksi ini dihasilkan 0,15 g gas H2, maka kadar Al dalam bijih adalah (A) 1,35 % (B) 2,70 % (C) 13,5 % (D) 27,0 % (E) 40,5 % Jawab:
♦ Perhatikan reaksi pembakaran oktana di bawah ini 2C8H18 + 25 O2 → 16CO2 + 18H2O Jika udara mengandung 72% N dan 28% O, volume udara yang diperlukan untuk mengoksidasi 2 mol oktana secara sempurna (pada 0oC, 1 atm) adalah (A) 25 L (B) 59 L (C) 75 L (D) 89 L (E) 100 L Jawab:
♦ Jika metabolisme gula di dalam tubuh mengubah seluruh glukosa (C6H12O6) menjadi CO2, maka massa CO2 yang dihasilkan dari 216 g glukosa adalah (A) 4,4 g (B) 8,8 g (C) 44 g (D) 158,4 g (E) 316,8 g Jawab:
♦ Silikon karbida (SiC) adalah material keramik penting yang dibuat dengan mereaksikan pasir (silikon dioksida, SiO2) dengan serbuk karbon pada suhu tinggi. Dalam reaksi ini terbentuk juga gas CO. Ketika 100 kg pasir diproses dengan karbon berlebih, diperoleh 51,4 g SiC. Persen hasil SiC dalam proses ini adalah (A) 13 % (B) 30 % (C) 46 % (D) 70 % (E) 77 % Jawab:
♦ Jumlah elektronvalensi yang terdapat dalam 2,7 gram aluminium adalah (A) 0,1 mol elektron (B) 0,3 mol elektron (C) 0,5 mol elektron (D) 1,3 mol elektron (E) 1,5 mol elektron Jawab:
♦ Suatu campuran bahan bakar roket tersusun dari dua zat cair yaitu hidrazin (N2H4) dan dinitrogen tetraoksida (N2O4). Apabila terjadi kontak akan terbakar dan membentuk gas nitrogen dan uap air. Massa gas nitrogen yang terbentuk ketika 100 g N2H4 dan 200 g N2O4 dicampurkan adalah (A) 21,7 g (B) 31,2 g (C) 46,8 g (D) 65,1 g (E) 131 g Jawab:
♦ Sampel K2CO3 sebanyak 18,6 g diolah sedemikian rupa sehingga semua karbonnya berubah menjadi senyawa K2Zn3[Fe(CN)6]2. Massa senyawa K2Zn3[Fe(CN)6]2 yang terbentuk adalah (A) 0,31 g (B) 0,62 g (C) 3,67 g (D) 7,84 g (E) 94,08 g Jawab:
♦ Jumlah elektron maksimum dalam suatu atom yang dapat memiliki bilangan kuantum n = 3 dan m = -1 adalah (A) 2 (B) 4 (C) 6 (D) 8 (E) 10 Jawab:
♦ Suatu kation Mn+ memiliki hanya satu elektron. Garis dengan energi tertinggi pada spektrum absorpsi ion tersebut terjadi pada frekuensi 2,961 x 1016 Hz. Kation tersebut adalah (A) Na10+ (B) O7+ (C) He+ (D) Li2+ Jawab: (E) B4+
Halaman 2
NIM : ........................... /T-……
♦ Diketahui energi ionisasi pertama untuk unsur-unsur berikut dalam satuan kJ/mol: Mg (738), Al (577), Si (786), S (999) dan Cl (1256). Perkiraan energi ionisasi pertama untuk unsur P adalah (A) 579 (B) 761 (C) 947 (D) 1012 (E) 800 Jawab:
♦ Suatu unsur X mempunyai energi ionisasi pertama, kedua, ketiga dan keempat berturut-turut: 738, 1450, 7732, 10550 kJ/mol. Jika X membentuk oksida, maka rumus molekulnya adalah (A) X3O4 (B) XO (C) X2O3 (D) XO2 (E) X2O5 Jawab:
♦ Logam Na disinari dengan panjang gelombang 250 nm. Jika panjang gelombang ambang logam Na = 400 nm, maka energi kinetik elektron yang dilepaskan adalah (A) 2,97 x 10-21 J (B) 5,94 x 10-21 J (C) 2,97 x 10-14 J (D) 5,94 x 10-14 J Jawab: (E) 8,91 x 10-21 J
♦ Perbandingan jari-jari ion Li2+ terhadap jari-jari ion O7+ pada tingkat dasar adalah (A) 3 : 8 (B) 1 : 1 (C) 2 : 7 (D) 8 : 3 (E) 7 : 2 Jawab:
♦ Jumlah elektron yang berpasangan dengan bilangan kuantum utama = 3 untuk ion Fe2+ adalah (A) 2 (B) 4 (C) 6 (D) 8 (E) 10 Jawab:
♦ Walaupun menyerap kalor sekitar 18 kJ/mol, pelarutan NaCl(s) pada 25oC dan 1 atm berlangsung secara spontan. Hal ini terjadi karena pada pelarutan NaCl (A) ∆H > 0 (B) q = 18 kJ (C) ∆S > 61 J/K (D) ∆U = 0 (E) w = 0 Jawab:
benar adalah (A) ∆H < 0 (B) w > 0 (C) ∆U < 0 (D) q > 0 (E) ∆U > 0
Jawab:
♦ Reaksi manakah di bawah ini yang disertai dengan peningkatan entropi (A) 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) (B) N2(g) + 2O2(g) → 2 NO2(g) (C) N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) (D) C(s) + O2(g) → CO2(g) (E) CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) Jawab:
♦ Pada tekanan 1 atm dan 25oC diketahui kalor pembentukan CO2(g) = -394 kJ/mol; kalor pembentukan H2O(l) = -283 kJ/mol; kalor pembakaran CH4(g) = -892 kJ/mol. Kalor pembentukan CH4(g) adalah (A) - 210, 8 kJ (B) - 76,7 kJ (C) - 68,0 kJ (D) - 62,0 kJ (E) - 30,8 kJ Jawab:
♦ Pemampatan gas ideal secara reversibel pada suhu tetap disertai dengan: 1) penurunan energi bebas 2) kalor berpindah dari lingkungan ke sistem 3) peningkatan entropi lingkungan Pernyataan di atas yang benar adalah: (A) 1, 2 dan 3 (B) 1 dan 2 (C) 2 dan 3 (D) 1 saja (E) 3 saja Jawab:
♦ Dua mol air diuapkan pada titik didih normalnya, yaitu 100oC dan 1 atm. Jika diketahui kalor penguapannya 40,7 kJ/mol, maka untuk proses tersebut 1) q = 81,4 kJ 2) Suap – Scair = 0,22 kJ/K 3) ∆G < 0 Pernyataan yang benar adalah (A) 1, 2, dan 3 (B) 1 dan 2 (C) 2 dan 3 (D) 1 saja (E) 3 saja Jawab:
♦ Untuk proses isobar dan isoterm, pernyataan ∆G > 0 setara dengan (A) ∆H > 0 (B) ∆H < 0 (C) ∆Ssistem + ∆Slingkungan > 0 (D) ∆Ssistem + ∆Slingkungan < 0 (E) ∆U > 0 Jawab:
♦ Suatu gas ideal dalam silinder tertutup mengalami ekspansi pada suhu tetap secara reversibel. Pernyataan berikut yang Halaman 3
NIM : ........................... /T-……
♦ Diketahui: ∆Hfo H2O2(l) = -187,6 kJ/mol dan ∆Hfo H2O(l) = - 285,8 kJ/mol. Pernyataan yang paling benar untuk reaksi H2O2(l) → H2O(l) + ½O2(g) adalah (A) ∆H > 0 (B) ∆S < 0 (C) Reaksi spontan hanya pada suhu tinggi (D) Reaksi spontan hanya pada suhu rendah (E) Reaksi selalu spontan untuk semua suhu Jawab:
♦ Deret Balmer dimulai dari panjang gelombang serapan terbesar pada daerah sinar tampak untuk spektrum serapan atom hidrogen. Garis ketiga pada deret Balmer merupakan panjang gelombang yang diserap untuk (A) Eksitasi elektron dari n = 1 ke n = 3 (B) Eksitasi elektron dari n = 1 ke n = 4 (C) Eksitasi elektron dari n = 2 ke n = 4 (D) Eksitasi elektron dari n = 2 ke n = 5 (E) Eksitasi elektron dari n = 3 ke n = 4
♦ Dari data penentuan massa atom relatif (Ar) dengan metode Cannizaro, diperoleh data rapat uap relatif terhadap hidrogen dan kandungan atom Y dalam senyawa sebagai berikut: Senyawa Rapat uap %Y A 39 48,7 B 52 73,1 C 34 84,1 Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa massa atom relatif Y adalah (A) 76 (B) 57 (C) 38 (D) 19 (E) 9 Jawab:
Bagian B : Soal Uraian
(Max. = 37,5)
1. 3 mol gas hidrogen bereaksi dengan 3 mol gas klor menghasilkan asam klorida pada 25oC dan 1 atm. Jika diketahuai H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)
∆H = -184,6 kJ
(a) Hitung jumlah kalor yang dihasilkan pada reaksi tersebut
(3)
(b) Hitung kerja yang menyertai reaksi tersebut
(3)
(c) Hitung perubahan energi dalam pada reaksi tersebut
(3)
2. Sebanyak 250 mL larutan S2O32- 0,1 M bereaksi dengan Cr2O72- sesuai reaksi: Cr2O72- + I- → Cr3+ + I2 (suasana asam) I2 + S2O32- → I- + S4O62(a) Setarakan reaksi di atas!
(2,5)
Halaman 4
NIM : ........................... /T-……
(b) Berapa jumlah ekivalen S2O32-!
(2,5)
(c) Hitung jumlah ekivalen Cr2O72- yang diperlukan!
(2,5)
(d) Berapa gram K2Cr2O7 yang bereaksi dengan S2O32- di atas!
(2,5)
3. Suatu unsur X mempunyai kalor jenis 0,0442 kal/g.K. Senyawa sulfat unsur ini diketahui mengandung 42,2% unsur X. (a) Hitung Ar X kira-kira!
(2,5)
(b) Jika rumus senyawa sulfat tersebut adalah X2(SO4)y, hitunglah harga y!
(2,5)
(c) Hitung Ar X yang sebenarnya!
(2)
(d) Tentukan rumus molekul senyawa sulfat tersebut!
(2)
4. Atom dan ion berikut memiliki struktur elektron yang sama (isoelektronik): Ne, O2-, Na+. (a) Tuliskan konfigurasi elektron ketiga partikel tersebut!
(3)
(b) Urutkan energi ionisasi pertama dari ketiga partikel tersebut, jelaskan!
(2,5)
(c) Urutkan ukuran jari-jari ketiga partikel tersebut, jelaskan!
(2)
(d) Unsur Ne memiliki 3 isotop: 20Ne(massa atom: 19,9924356 sma), 21Ne (massa atom: 20,9938428 sma) dan 22Ne (massa atom: 21,9913851 sma), dengan kelimpahan secara berturut-turut: 90,48%; 0,27%; 9,25%. Tentukan massa atom relatif Ne! (2)
Halaman 5
NIM : ........................... /T-……
