43 Berapa volume L gas hidrogen yang terbentuk jika diukur pada keadaan STP? 3 poin

OSN2011 Page 3 Tetapan dan Rumus Bilangan Avogadro: N A = 6,0221×10 23 mol –1 Persamaan gas Ideal: PV = nRT Tetapan Gas: R = 8,314 J K –1 mol –1 0,08205 atm LK –1 mol –1 Energi foton: hc E   Tetapan Faraday: F = 96485 C mol –1 Energi bebas Gibbs: G = H – TS Tetapan Planck: h = 6,6261×10 –34 J s r ln o o cell G RT K nFE      H = E +nRT Kecepatan cahaya: c = 3,000×10 8 m s –1 Persamaan Faraday: Q = it Skala Nol Celsius: 273,15 K Persamaan Arrhenius: k = A ݁ ି୉౗ୖ୘ 1 N = 1 kg m s  1 eV = 1,602×10 -19 J K w = = 1.0×10 -14 at 25 C 1 atm = 760 torr = 1.01325×10 5 Pa Hukum laju terintegrasi orde ke-nol: [A] = [A] o - kt Hukum laju terintegrasi orde pertama: ln [A] = ln [A] o - kt Tabel Periodik Unsur dengan Massa Atom Relatif 1 18 1 H 1.008 2 13 14 15 16 17 2 He 4.003 3 Li 6.941 4 Be 9.012 5 B 10.81 6 C

12.01 7

N 14.01 8 O

16.00 9

F

19.00 10

Ne 20.18 11 Na

22.99 12

Mg 24.31 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Al

26.98 14

Si 28.09 15 P

30.97 16

S 32.07 17 Cl

35.45 18

Ar

39.95 19

K 39.10 20 Ca

40.08 21

Sc

44.96 22

Ti 47.87 23 V

50.94 24

Cr

52.00 25

Mn 54.94 26 Fe

55.85 27

Co 58.93 28 Ni

58.69 29

Cu 63.55 30 Zn

65.38 31

Ga 69.72 32 Ge

72.64 33

As 74.92 34 Se

78.96 35

Br

79.90 36

Kr

83.80 37

Rb 85.47 38 Sr

87.62 39

Y 88.91 40 Zr

91.22 41

Nb 92.91 42 Mo

95.96 43

Tc [98] 44 Ru 101.07 45 Rh 102.91 46 Pd 106.42 47 Ag 107.87 48 Cd 112.41 49 In 114.82 50 Sn 118.71 51 Sb 121.76 52 Te 127.60 53 I 126.90 54 Xe 131.29 55 Cs 132.91 56 Ba 137.33 57 La 138.91 72 Hf 178.49 73 Ta 180.95 74 W 183.84 75 Re 186.21 76 Os 190.23 77 Ir 192.22 78 Pt 195.08 79 Au 196.97 80 Hg 200.59 81 Tl 204.38 82 Pb 207.2 83 Bi 208.98 84 Po 209 85 At 210 86 Rn 222 87 Fr 223 88 Ra 226.0 89 Ac 227 104 Rf 261 105 Ha 262 58 Ce 140.12 59 Pr 140.91 60 Nd 144.24 61 Pm 145 62 Sm 150.36 63 Eu 151.96 64 Gd 157.25 65 Tb 158.93 66 Dy 162.50 67 Ho 164.93 68 Er 167.26 69 Tm 168.93 70 Yb 173.05 71 Lu 174.97 90 Th 232.04 91 Pa 231.04 92 U 238.03 93 Np 237.05 94 Pu 244 95 Am 243 96 Cm 247 97 Bk 247 98 Cf 251 99 Es 254 100 Fm 257 101 Md 256 102 No 254 103 Lr 257 OSN2011 Page 4 Soal 1 Paduan Logam 18 poin Suatu paduan logam terdiri dari aluminium sebanyak 93,7 beratberat dan tembaga 6,3 beratberat. Densitas paduan logam tersebut sebesar 2,85 gmL. Jika sepotong paduan logam tersebut dengan volume 0,691 mL, bereaksi dengan larutan asam klorida secara sempurna menghasilkan gas hidrogen, jawablah pertanyaan berikut: a. Tuliskan reaksi kimia paduan logam tersebut dengan asam klorida. 4poin b. Berapa massa g paduan logam dengan volume 0,691 mL tersebut? 3 poin c. Berapa massa g aluminium yang terdapat dalam paduan logam tersebut? 3 poin d. Berapa volume L gas hidrogen yang terbentuk jika diukur pada keadaan STP? 3 poin e. Jika paduan logam tersebut bereaksi dengan asam nitrat encer, tuliskan reaksi yang terjadi. 5 poin Jawab: 2Als +2HNO 3 aq  2Al 3+ aq + 6NO 3 - aq+ 3H 2 g 2 poin 3Cus + 8H + + 2NO 3 - aq  3Cu 2+ aq+ 2NOg+ 4H 2 O l 3 poin Jawab: volume gas hidrogen = 32 x 1,8526,98 x 22,4 L = 2,30 L 3 poin Jawab: massa aluminium = 0,937 x 1,97g = 1,85 g 3 poin Jawab: massa paduan logam = 0,691 mL x 2,85gmL = 1,97 g 3 poin Jawab: 2Als + 6HClaq  2Al 3+ aq + 6Cl - aq + 3H 2 g 2 poin Cu + HCl ≠ 2 poin OSN2011 Page 5 Soal 2. Kimia Air Laut 15 poin Menado terkenal dengan lautnya yang indah. Kandungan kimia air laut bergantung pada lokasi diambilnya sampel air laut itu, namun rata-rata air laut mengandung 3,5 beratberat senyawa ion dalam air. Pada suhu rata-rata air laut, massa jenis air laut adalah 1,0 gmL. a. Dengan menganggap senyawa ion yang terlarut dalam air laut adalah NaCl, tentukan konsentrasi NaCl dalam air laut dalam satuan molar, tunjukkan bahwa pernyataan: “dalam tiap liter air laut terkandung sekitar 1 mol ion” dapat dianggap benar. 3 poin b. Dengan tetap menggunakan asumsi yang sama seperti di atas, tentukan konsentrasi NaCl dalam air laut yang tepat dalam satuan molal. 3 poin c. Air laut dapat diubah menjadi air tawar melalui proses desalinasi, salah satu proses tsb menggunakan osmosis balik yakni memberikan tekanan luar minimal sebesar tekanan osmosis larutan tersebut. Dari jawaban a di atas, perkirakan tekanan yang diperlukan untuk mendapatkan air murni dari air laut pada suhu 298K. 3 poin d. Perkirakan titik didih air laut pada tekanan 1 atmosfer Kb = 0,51°Cmolal 2 poin Jawab: Titik didih = 100 + 0,5 = 100,5 o C Jawab: Tekanan = cRT = 1 x 0.082 x 298 atm = 24,4 atm Jawab: Dengan asumsi tersebut, 1000g air laut mengandung 35 g NaCl dan 965 g air, maka konsentrasinya = 3558,5mol0,965 kg = 0,62 m Jawab: Dalam 1L 1000g air larut terdapat 35 g garam, karena semua dianggap NaCl maka jumlah mol NaCl = 3558,5mol = 0,6mol. Jumlah ion sekitar 1,2 mol L larutan asumsi di atas “sekitar 1 mol” benar OSN2011 Page 6 Pada Tabel berikut dirangkum konsentrasi gas nitrogen, oksigen dan karbondioksida di atmosfer dan di air laut: gas di atmosfer mgkg ppm di air laut Nitrogen, N 2 78 12.5 Oksigen, O 2 21 7 Karbon dioksida, CO 2 0,03 90 Bila suatu gas tidak bereaksi dengan air, maka kelarutan gas tersebut dalam air berbanding lurus dengan tekanan gas tersebut. e. Jelaskan dengan kalimat singkat mengapa konsentrasi gas oksigen lebih rendah daripada konsentrasi gas nitrogen di dalam air laut. 2 poin f. Apakah data di atas menunjukkan bahwa karbondioksida bereaksi dengan air? Jelaskan 2 poin Jawab: Ya karena [CO 2 ] [N 2 ] padahal pCO 2 pN 2 Jawab: Karena di atmosfer pN 2 pO 2 maka: [O 2 ] = kpO 2 akan lebih kecil dari [N 2 ] = k pN 2 , kO 2 dan kN 2 berdekatan nilainya karena keduanya non-polar. OSN2011 Page 7 Soal 3. Respirasi Aerobik dan Anaerobik pada Mikroorganisme 20 poin Dalam respirasi pernafasan anaerobik tanpa udara, mikroorganisme menggunakan anion A dari asam kuat B sebagai akseptor elektron, dan bukan mengunakan oksigen. Dalam A dan B, keduanya mengandung unsur X dengan tingkat oksidasi paling tinggi. Dalam proses respirasi ini terjadi reduksi А secara sistematik. Pertama, tingkat oksidasi Х turun 2 satuan menghasilkan anion C dari asam lemah D. Kemudian C direduksi menjadi gas tak berwarna F yang berbau tajam, yang membentuk kation Е dalam larutan air aqueous. Bakteri lain dapat mereduksi C secara bertahap, menjadi oksida G yang berupa gas tak berwarna, yang selanjutnya dapat diubah menjadi oksida I berwujud gas, dan akhirnya menjadi molekul K sederhana yang berupa gas inert. Pada saat yang sama, unsur X digunakan sebagai sumber energi dalam respirasi aerobik menggunakan oksigen. Bakteri tertentu dapat mengoksidasi F menjadi С, bakteri lainnya dapat mengoksidasi С menghasilkan А yang masuk ke dalam tanah. Asam В dapat menguraikan mineral dalam tanah dan dapat mempercepat terjadinya korosi karat pada bahan bangunan. Hingga kini, diperkirakan bahwa X hanya terlibat dalam nutrisi untuk organisme aerobik. Tetapi, Brocadia anammoxidans menggunakan F sebagai sumber energi dan C untuk respirasi. Sebagai hasil pada akhir proses terbentuk K.

a. Tuliskan rumus kimia yang sebenarnya untuk A, B, C, D, E, F, G, I, K, dan X; serta tuliskan