PETUNJUK UMUM OLMIPA UB 2013 BIDANG KIMIA 1. Sebelum mengerjakan soal, telitilah dahulu jumlah dan nomor halaman yang terdapat pada naskah soal. Naskah soal ini terdiri dari 50 soal pilihan ganda, 5 soal jawaban singkat, dan 5 soal uraian/ penjelasan singkat. 2. Tulislah identitas peserta dengan jelas pada lembar jawaban yang disediakan, sesuai petunjuk pengawas ruangan. 3. Pada soal pilihan ganda pilihlah jawaban yang benar, dengan menghitamkan salah satu jawaban yang ada pada lembar jawaban. 4. Untuk soal jawaban singkat, jawablah pada lembar jawaban yang telah disediakan dengan jawaban satu atau dua kata saja. 5. Untuk soal uraian dan penjelasan singkat, jawablah pada lembar jawaban yang telah disediakan dengan jawaban menggunakan uraian atau penjelasan 1-2 kalimat singkat 6. Peserta diperbolehkan menggunakan kalkulator 7. Selama perlombaan berlangsung, peserta tidak diperbolehkan menggunakan alat komunikasi dalam bentuk apapun. 8. Selama perlombaan berlangsung, peserta tidak diperbolehkan untukkeluar masuk ruang perlombaan, kecuali dengan ijin pengawas. 9. Peserta tidak diperkenankan bertanya atau meminta penjelasan mengenai soal-soal yang diujikan kepada siapa pun, kecuali kepada pengawas ujian. 10. Untuk keperluan coret mencoret, harap menggunakan tempat yang kosong pada naskah soal ini dan jangan pernah menggunakan lembar jawaban karena akan mengakibatkan jawaban Anda tidak dapat terbaca. 11. Waktu yang disediakan untuk mengerjakan soal adalah 150 menit. 12. Sistem penilaian : Soal pilihan ganda 1. Jawaban benar mendapat nilai +4 2. Jawaban salah mendapat nilai -1 3. Tidak dijawab mendapat nilai 0 Soal jawaban singkat 1. Jawaban benar mendapat nilai +2 2. Jawaban salah mendapat nilai 0 3. Tidak dijawab mendapat nilai 0 Soal uraian dan penjelasan singkat 1. Jawaban benar maksimal mendapat nilai +4
Konstanta dan data umum yang diperlukan untuk menyelesaikan soal Kuantitas Konstanta Avogadro Konstanta Gas Universal
Konstanta Boltzmann Kecepatan cahaya (dalam hampa) Konstanta Planck Muatan elektron Electronvolt (khusus unit energi) Konstanta Faraday Konstanta Rydberg (panjang gelombang)
Simbol dan Nilai (dibulatkan) NA = R= = = = k = R/NA = c= s= e= 1 eV = F = eNA = R = =
Permitivitas hampa (Vacuum permittivity)
o = 8,854x10-12 J-1 C2 m-1
Percepatan gravitasi standard (jatuh bebas) Persamaan gas ideal Persamaan Arrhenius
(atau C.V-1 m-1, F.m-1, dst.) g = 9,807 m s-2 PV = nRT (
) atau
A. SOAL PILIHAN GANDA 1. Berdasarkan gambar dibawah ini, pernyatan yang benar adalah… α = sinar alfa β = sinar beta = sinar gamma Elektroda tegangan tinggi
Balok timbal
Material radioaktif
a. Penelitian diatas dilakukan oleh Marie Curie dan Pierre Curie, sedangkan Antoine Becquerel menyatakan bahwa fenomena radiasi yang terjadi sebagai radioaktivitas. b. Sinar β terdiri atas partikel bermuatan positif. c. Sinar α terdiri atas partikel bermuatan negatif. d. Kontak timbal berisi zat radioaktif yang secara tidak spontan memancarkan radiasi. e. Sinar γ merupakan sinar yang tidak bermuatan. 2. Konfigurasi elektron yang dapat membentuk ion sederhana dengan muatan +3 adalah… a. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2 b. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 c. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2 d. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 e. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3. Logam alkali dan alkali tanah hanya dapat diperoleh dengan cara elektrolisis leburan garamnya dan bukan dari larutan garamnya. Hal ini dikarenakan logam alkali dan alkali tanah… a. Melarut dalam air. b. Garamnya tak terelektrolisis dengan air. c. Ionnya teroksidasi tanpa air. d. Ionnya teroksidasi dalam air. e. Memiliki Eoyang lebih kecil dari H2O. 4. Berikut ini merupakan reaksi pembentukan ikatan peptida pada protein yang terbentuk dari monopeptida menghasilkan dipeptida.
Reaksi tersebut merupakan contoh dari reaksi… a. Adisi b. Subtitusi c. Eliminasi d. Polimerisasi kondensasi e. Polimerisasi adisi 5. Berikut ini merupakan zat-zat yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. 1. Intan 2. Garam dapur 3. Grafit 4. Gula 5. Arang Senyawa yang merupakan suatu alotrop adalah… a. 1, 3, 5 b. 3 dan 5 saja c. 1, 2, 4 d. 2 dan 4 saja e. 1,2,3 6. Koloid memiliki ciri-ciri khas sehingga dapat dibedakan dari larutan dan suspensi, I. Menghamburkan cahaya ke segala arah II. Memiliki ukuran partikel 1nm-100nm III. Terdiri dari 2 fasa IV. Fasa terdispersinya bersifat kontinu Pernyataan diatas yang benar adalah… a. I dan II b. II dan III c. IV saja d. I, II, III e. Semua benar 7. Sinar yang tampak ke mata karena adanya sistem koloid yang mampu menyerap cahaya matahari serta menghamburkan sesuai dengan panjang gelombang tertentu merupakan dasar dari metode analisis… a. Gravimetri b. Voltametri c. Turbidimetri d. Dialisis e. Titrasi
8. Sebanyak 1 gram padatan timbal(II) karbonat dilarutkan dalam 1 L air. Massa timbal yang larut bila Ksp-nya 7,4 10-14 adalah… a. 2,72 x 10-7 gram b. 3,26 x 10-5 gram c. 5,72 x 10-7 gram d. 6,72 x 10-5 gram e. 7,26 x 10-5 gram 9.
Pada suhu 20oC ‘air memiliki Kw = 6,807 10-15. pH dari air pada suhu tersebut adalah… a. 6,667 b. 6,920 c. 7,000 d. 7,084 e. 7,194
10.
Jika diasumsikan dalam suatu percobaaan 220 tetes air dari buret setara dengan 6 mL air, maka berapa molekul air yang terkandung didalam satu tetes air? (massa jenis air = 1 g/mL) a. 9,11 1020 molekul b. 1,82 1021 molekul c. 2,01 1023 molekul d. 7,36 1024 molekul e. 1,06 1025 molekul
11. Kerapatan larutan yang mengandung 10,0 % (w/w) etanol (C2H5OH) adalah 0,984 g/mL. Jika diketahui harga molalitas zat tersebut sebesar 2,41m, nilai molaritasnya adalah… a. 2,1347 M b. 4, 56 M c. 10, 435 M d. 24, 49 M e. 2, 449 M 12. Senyawa asam oksi yang tidak dapat terbentuk adalah… a. HClO4 b. HFO c. HBrO d. HIO3 e. HClO 13. Senyawa galaktosa yang memiliki rumus struktur seperti di bawah ini mempunyai isomer optis sebanyak…buah
a. b. c. d. e.
8 12 16 24 32
14. Suatu senyawa yang memiliki rumus molekul C4H8O dapat bereaksi dengan pereaksi Fehling menghasilkan Cu2O dan dapat direduksi menghasilkan 2-metilpropanol, rumus struktur dari senyawa tersebut adalah… a. d.
b.
e.
c.
15. Berikut ini merupakan berbagai macam senyawa alkana. 1. 3,3-dimetilpentana 2. n-heptana 3. 2-metilheptana 4. n-pentana 5. 2-metil heksana Urutan senyawa diatas yang mempunyai titik didih dari yang paling tinggi hingga yang paling rendah adalah… a. b. c. d.
2-3-5-4-1 3-5-2-4-1 3-2-5-1-4 2-4-3-5-1
e. 2-3-5-1-4 16. Hasil reaksi dari klorobenzena ditambah dengan logam magnesium lalu ditambah dengan larutan HCl encer adalah… a. d.
b. e. c.
17. Sebanyak 50 mL C6H6COOH 0,12 M diencerkan menjadi 100 mL dengan air dan dititrasi dengan NaOH 0,10 M. pH setelah penambahan 15 mL titran (Ka = 6 x 10-5) adalah… a. 4,83 b. 5,6 c. 7,4 d. 9,6 e. 11,9 18. Pemanasan kalium klorat (KClO3) akan menghasilkan KCl dan O2. Massa dari gas oksigen yang diperoleh dari pemanasan 26 gram KClO3 adalah… a. 2,4 gram b. 3,5 gram c. 6,4 gram d. 8,4 gram e. 9,6 gram 19. Partikel koloid akan senantiasa bergerak dengan gerak patah-patah atau zig-zag yang disebut gerak brown agar sistem koloid stabil. Penyebab dari bergeraknya partikel tersebut adalah… a. Tumbukan antar partikel yang tidak setimbang b. Tumbukan antar partikel yang setimbang c. Gaya gravitasi d. Muatan listrik e. Ukuran partikel yang besar
20. Diketahui garam NaCl memiliki konsentrasi sebesar 0,30 M. Besar osmolaritasnya adalah… a. 0,30-osM b. 0,60-osM c. 0,25-osM d. 0,75-osM e. 0,9-osM 21. Kelarutan Ba(OH)2 (Mr = 90) dalam 1L larutan jenuhnya sebanyak 13,5 mg , maka pH larutan jenuh Ba(OH)2 adalah… a. 10 – log 3 b. 10 + log 1,5 c. 10 + log 3 d. 4 + log 3 e. 4 – log 3 22. Ke dalam 3 wadah yang berbeda dimasukkan masing masing 100 mL larutan yang mengandung Ca(NO3)2, Mg(NO3)2, dan Pb(NO3)2 dengan konsentrasi masing-masing 0,01M. Jika ke dalam tiap wadah tersebut ditambahkan 100 mL larutan NaOH 0,01M dan diketahui nilai Ksp dari: Ca(OH)2= 4,7 10-6 Mg(OH)2= 5,6 10-12 Pb(OH)2= 1,2 10-15 Maka senyawa yang belum mengendap adalah... a. Pb(OH)2 b. Ca(OH)2 c. Mg(OH)2 d. Pb(OH)2 dan Mg(OH)2 e. semua belum mengendap 23. Jika massa atom relatif pada atom karbon diberikan nilai 185 g/mol dan bukan 12 g/mol, maka massa molekul relatif dari asam sulfat adalah… a. 6,36 g/mol b. 98,09 g/mol c. 1177,03 g/mol d. 1512,16 g/mol e. 18145,91 g/mol 24. Entalpi pembentukan NaF(s) pada titik lebur (992oC) adalah 29,3 kJ mol-1. makaSpembentukano NaF(s) dalam J mol-1 K-1 adalah… a. 43,2 b. 33,9 c. 29,5 d. 32,2 e. 23,2
25. Perkirakanlah perubahan entalpi pembentukan hydrogen peroksida jika diketahui data energi ikatan yaitu: H H = 436,4 kJ/mol O O = 142 kJ/mol O O = 498,7 kJ/mol H O = 460 kJ/mol a. – 126,9 kJ/mol b. – 208,9 kJ/mol c. – 484,7 kJ/mol d. – 698,5 kJ/mol e. – 882,3 kJ/mol 26. Polivinilklorida merupakan bahan pembuatan plastik atau pipa PVC. Jika diasumsikan berat plastik diketahui 9,87 kg dan molekul polivinilklorida berjumlah 2,107 1022 molekul. Derajat polimerisasi (n) yang berada dalam plastik tersebut adalah… a. 2347 b. 3974 c. 4512 d. 8329 e. 9124 27. Molekul diatomik pada periode kedua berikut ini yang mempunyai sifat paramagnetik adalah… a. Li2 b. C2 c. N2 d. F2 e. O2 28. Ikatan antara N dan O memiliki 2 jenis ikatan yaitu ikatan tunggal dan ikatan rangkap dua Dari dua ikatan tersebut yang memiliki panjang ikatan dan energi ikat yang terbesar adalah… a. b. c. dan d. dan e. Semua salah 29. Unsur yang memiliki energi ionisasi terbesar pada ionisasi kedua ialah… a. Li b. Be c. B d. C e. N
30. Pada ion sianida (CN-) terdapat ikatan rangkap tiga yang terdiri dari… a. 3 ikatan σ b. 2 ikatan σ dan 1 ikatan π c. 1 ikatan σ dan 2 ikatan π d. 1½ ikatan σ dan 1½ ikatan π e. 3 ikatan π 31. Feromon ialah senyawa yang dikeluarkan oleh spesies serangga betina untuk menarik serangga jantan. Salah satu senyawa feromon mengandung 80,78% C, 13,56% H dan 5,66%O. Suatu larutan yang mengandung 1,00 g feromon dalam 8,50 g benzene membeku pada 3,37oC. Rumus molekul dan massa molar senyawa tersebut (Kb Benzena = 5,12 dan titik beku normal benzena murni adalah 5,50oC) adalah… a. Rumus molekul C12H22O11, massa molar 342,28 b. Rumus molekul C19H38O, massa molar 282,79 c. Rumus molekul C14H28O, massa molar 212,34 d. Rumus molekul C11H20O10, massa molar 312,11 e. Rumus molekul C8H16O, massa molar 128,30 32. Berikut ini unsur yang diperoleh dari proses destilasi adalah… a. Aluminium b. Silikon c. Argon d. Klorin e. Belerang 33. Rumus strukturdari 2-fenoksiisoprena adalah… a. d.
b.
c.
e.
Senyawa berikut digunakan untuk menjawab soal nomor 34 dan 35.
34. Senyawa diatas yang merupakan pasangan senyawa enansiomer adalah… a. Senyawa 1 dan 2 b. Senyawa 1 dan 3 c. Senyawa 2 dan 4 d. Senyawa 1 dan 4 e. Senyawa 3 dan 4 35. Senyawa di atas yang merupakan suatu diastereoisomer adalah… a. Senyawa 1 dan 4 b. Senyawa 2 dan 3 c. Senyawa 1 dan3 d. Senyawa 2 dan 4 e. Senyawa 1 dan 2 36. Timah(II) fluorida (SnF2) ditambahkan pada pasta gigi sebagai bahan untuk mencegah gigi berlubang. Massa fluorida yang terkandung dalam 56 gram senyawa tersebut yaitu… a. 30,0 gram b. 13,68 gram c. 49,0 gram d. 57,6 gram e. 90,5 gram 37. Dalam elektrolisis air larutan AgNO3, sebanyak 0,76 gram Ag diendapkan sesudah jangka waktu tertentu. Kuantitas listrik yang digunakan dalam elektrolisis adalah… a. 780 C b. 860 C c. 679 C d. 576 C e. 432 C 38. Setengah reaksi untuk reduksi hidrogen adalah sebagai berikut: 2H+(aq) + 2e-
H2 (g)
Jika 1,2 L H2 dihasilkan pada 25oC dalam 820 mmHg, listrik yang dilewatkan (faraday) adalah… a. 2,110 Faraday b. 1,58 Faraday c. 4,99 Faraday d. 0,07 Faraday e. 0,112 Faraday 39. Pelarutan email gigi dapat terjadi dalam medium asam yang akan mengakibatkan pembusukan gigi. Apakah penyusun email gigi yang larut dalam medium asam tersebut? a. [Ca5(PO4)3OH] b. C6H13NO5 c. CaC2O4 d. C6H10CaO6 e. CaC4H4O6 40. Suatu larutan asam kuat monoprotik memiliki molaritas 1,0 10-10 M, pH larutan tersebut adalah… a. 4,99 b. 10,12 c. 5,22 d. 6,99 e. 1,88 41. Bila terdapat reaksi berikut ini, A(g) + B(g) C(g) + D(g) Reaksi tersebut memiliki laju reaksi awal 0,0078 mol L-1 s-1. Kemudian reaksi tersebut didiamkan sampai 20 menit, dan diukur kembali laju reaksinya. Ternyata didapatkan laju reaksi sebesar 0,0078 mol L-1 s-1. Orde reaksinya adalah… a. Nol b. Satu c. Dua d. Tiga e. Negatif 42. Senyawa organik dengan massa molekul 74,12 g/mol, terdiri dari 64,81% massa unsur C, 13,60% massa unsur H, dan 21,59% massa unsur O. Jumlah semua isomer stuktur dari senyawa organik tersebut adalah… a. 3 b. 4 c. 5 d. 6 e. 7
43. Suatu senyawa mempunyai rumus empiris SF4. Bagaimanakah rumus molekul dari senyawa gas tersebut pada suhu 20oC, 0,210 g gas tersebut menempati volume 22,1 mL dan memberikan tekanan 1,02 atm? a. SF4 b. S2F8 c. S3F12 d. SF8 e. S2F12 44. Gas C2H6 pada suhu 50oC memiliki tekanan 720 mmHg, kemudian dipanaskan sampai 120oC pada volume konstan. Berapakah tekanan gas etana pada suhu yang baru? a. 360 mmHg b. 623 mmHg c. 876 mmHg d. 1440 mmHg e. 1728 mmHg 45. Massa molar gas yang memiliki massa 10 gram, dan berada pada suhu 0oC yang menempati volume 4,48 L pada tekanan 760 torr adalah… a. 75 g/mol b. 50 g/mol c. 25 g/mol d. 100 g/mol e. 125 g/mol 46. Reaksi natrium klorida dengan perak(I) nitrat merupakan reaksi yang dapat membentuk endapan perak(I) klorida sesuai dengan reaksi berikut pada suhu 25oC: NaCl(aq) + AgNO3(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq) Jika diketahui bahwa Horeaksi = - 65,49 kJ/mol, maka harga Hof untuk Ag+ adalah… Senyawa / ion
Na+(aq)
Cl-(aq)
NO3-(aq)
AgCl(s)
Hof (kJ/mol)
- 240,12
-167,16
- 205,0
- 127,07
a. b. c. d. e. 47.
+ 105,58 kJ/mol – 304,42 kJ/mol + 267,99 kJ/mol – 117,85 kJ/mol – 590,09 kJ/mol
Air dapat mengalami autoionisasi pada suhu 25oC sesuai dengan reaksi, H2O(l) H+(aq) + OH-(aq) Kw = 1,0 10-14 Berapakah harga Go pada proses autoionisasi air tersebut? a. -787,72 kJ/mol b. -79,91 kJ/mol
c. -66,08 kJ/mol d. -24,42 kJ/mol e. -6,70 kJ/mol 48. Hibridisasi geometri molekul dan sifat magnet dari [Pt(NH3)4]2+ adalah… a. sp3 tetrahedral paramagnetik b. sp3 tetrahedral diamagnetik c. dsp2 square planar diamagnetik d. dsp2 square planar paramagnetik e. d2sp3 oktahedral paramagnetik 49. Jika terdapat beberapa kation sebagai berikut: Ag+, Al3+, Ca2+, Fe3+, Zn2+, Na+, Sn2+, Mg2+, dari beberapa kation tersebut jika berikatan dengan anion karbonat menjadi garam karbonat yang dapat larut dalam air adalah… a. Ag2CO3 dan CaCO3 b. Na2CO3 dan MgCO3 c. ZnCO3 dan SnCO3 d. Fe2(CO3)3 dan Al2(CO3)3 e. SnCO3 dan CaCO3 50. Diketahui uranium dengan massa atom
adalah 126,9004 sma. Berapakah energi
ikatan inti yang diperlukan untuk menguraikan inti menjadi proton dan neutron jika diketahui faktor konversi satuan 1 J = 1,661 x 10-27 J m2 s-2? (massa atom 1,007825 sma dan massa neutron = 1,008665 sma). a. 1,45 x 10-10 joule b. 1,95 x 10-10joule c. 1,73 x 10-10joule d. 1,80 x 10-10joule e. 1,21 x 10-10joule
=
B. SOAL JAWABAN SINGKAT Air merupakan pelarut universal yang terbagi menjadi dua macam yaitu air ringan dan air berat. Air ringan dan air berat memiliki isotop dari hidrogen. Pemanfaatan dari air ringan atau air berat dimanfaatkan dalam berbagai macam ilmu kimia. Contoh pertama dalam reaktor nuklir, air ringan dan air berat digunakan sebagai bahan untuk moderator (pemerlambat). Penggunaan ini menyebabkan reaktor nuklir dibagi menjadi dua berdasarkan bahan moderasi yaitu reaktor air ringan dan reaktor air berat. Reaktor air ringan terdiri dari PWR (Pressurized Water Reactor), dan BWR (Boiling Water Reactor), sedangkan untuk reaktor air berat contohnya ialah PHWR (Pressurized Heavy Water Reactor). Pemanfaatan isotop tidak hanya dalam air dan dalam bidang radiokimia tetapi dalam senyawa organik dimanfaatkan untuk mengetahui mekanisme reaksi yang terlibat dalam reaksi organik. a) Rumus molekul air berat dan air ringan adalah… b) Massa molekul relatif air berat dan air ringan adalah… c) Berapakah jumlah molekul air berat dan air ringan yang masing-masing volumenya 1 L ketika dipanaskan sampai temperatur 227oC dan tekanan 1 atm dalam ruang tertutup? d) Berapakah mass defect dari air berat jika diketahui massa air berat adalah 2,014102 sma? (massa atom
= 1,007825 sma dan massa neutron = 1,008665 sma)
e) Pada temperatur 2oC wujud zat dari air berat dan air ringan adalah…
C. SOAL URAIAN DAN PENJELASAN SINGKAT a) Pada suhu 70oC, berapakah pH air berat jika diketahui bahwa harga pKw = 13,683? b) Hidrogen memiliki isotop 3H yang mempunyai waktu paruh sebesar 12,32 tahun. Berapakah harga konstanta laju dari isotop tersebut? c) Tuliskan reaksi dan produk dari hasil reaksi antara isobutiletilketon dengan LiAlH4! d) Jika pada reaksi untuk soal c) pereaksi diganti dengan LiAlD4, jelaskan reaksi manakah yang berlangsung lebih cepat? e) Sebutkan senyawa X, Y, dan Z pada reaksi organik yang terjadi dari reaksi dibawah ini!
