Pembahasan Soal Nomor 11-15 OSN Kimia Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2013

Berikut ini adalah pembahasan soal seleksi olimpiade sains nasional bidang lomba kimia tingkat kabupaten dan kota tahun 2013. Pembahasan soal ini dibuat oleh pengelola blog ini, sehingga jawaban dan pembahasan bisa saja tidak tepat, oleh karena itu dengan senang hati jika ada pembaca yang sudi memberikan saran dan perbaikan atas penyelesaian yang tertulis di sini pada kolom komentar. Pada bagian ini akan dibahas hanya 5 nomor (no 11-15), 5 nomor berikutnya akan diposting pada tulisan lain hingga seluruhnya terbahas.


Soal Nomor 11:
Perhatikan 3 reaksi yang berlangsung dalam 3 wadah berikut ini:
Persamaan hukum laju reaksi dalam ketiga wadah tersebut diberikan oleh:
laju = r = k [●] [o]
Berdasarkan persamaan reaksi yang diberikan, berikut ini manakah pernyataan yang benar?
A. Laju reaksi A = laju reaksi B
B. Laju reaksi A = Laju reaksi C
C. Laju reaksi B = laju reaksi C
D. Laju reaksi A = Laju reaksi B = Laju reaksi C
E. Laju reaksi A, B dan C tidak dapat ditentukan
Pembahasan:
Syarat untuk bisa membandingkan laju reaksi satu dengan yang lainnya adalah diketahui data akuratnya. Perubahan konsentrasi setiap zat harus jelas. Tidak cukup hanya dengan melihat visual seperti di atas dan hanya dari persamaan laju reaksinya saja.
Jawabannya E.

---

Soal Nomor 12:
Berikut adalah reaksi yang berlangsung dalam larutan benzena yang mengandung piridin 0,1 M: CH₃OH (A) + (C₆H₅)₃CCl (B) → CH₃OC(C₆H₅)₃ (C) + HCl, dengan hasil percobaan sebagai berikut:

Hukum laju dan nilai tetapan laju untuk reaksi tersebut berturut-turut adalah
A. r= k [A]²[B] dan 4,6 x 10^-3 L2mol^-2s^-1
B. r = k [A][B] dan 3,8 x 10^-3 Lmol-1s^-1
C. r= k [A][B]² dan 5,2 x 10^-3 L2mol^-2s^-1
D. r = k [A] dan 2,6 x 10^-3 s^-1
E. r =k [B] dan 7,4 x 10^-3 s^-1
Pembahasan:
Berdasarkan rujukan soal yang ada di internet (ingat banyak soal yang diambil dari referensi lain sebelumnya), jadi kalau di cari pasti ketemu saja ), soal ini terjadi kekeliruan pada data Δt/min baris pertama, tertulis 2,5 seharusnya adalah 25. Lagi pula kalau dipaksakan maka tidak ada alternatif jawaban yang benar.
Oleh karena itu di sini akan digunakan data yang benar itu.
Laju reaksi setiap bagian akan dihitung terlebih dahulu dengan rumus
R = ([C]/Δt) x (1 menit/60 detik)
dan hasilnya terdapat pada kolom ke paling kanan tabel di bawah ini.

Orde reaksi terhadap A dapat ditentukan dengan menggunakan data kedua dan ketiga (konsentrasi B yang sama/tetap), dan sebaliknya.
- orde terhadap A: (0,2/0,1)x = (17,1 × 10^-6 : 4,3 × 10^-6)   →   2^x = 4  →  x = 2
- orde terhadap B: (0,1/0,05)y = (4,3 × 10^-6 : 2,2 × 10^-6)   →   2^y = 2  →  y = 1
Jadi r = r= k [A]²[B]
Menghitung tetapan laju reaksi (k)
Biasanya k bisa ditentukan dengan menggunakan salah satu data hasil percobaan, dalam pembahasan ini digunakan data kedua.
k = r / [A]²[B]    →    4,3 × 10^-6 / (0,1)² × (0,1) = 4,3 × 10^-3
Jawaban A.

---

Soal Nomor 13:
Grafik berikut ini, manakah yang menjelaskan hubungan antara [H₃O⁺] dan pH dalam larutan?

Pembahasan:
[H₃O⁺] berbanding terbalik terhadap pH. [H₃O⁺] turun maka pH akan meningkat, [H₃O⁺] meningkat maka pH akan turun.
Jawabannya D.

---

Soal Nomor 14:
Berapa pH larutan yang terbentuk bila sebanyak 0,0600 mol NaOH ditambahkan ke dalam 1 L larutan HCl 0,0500 M.
A. 3,45
B. 8,90
C. 12,00
D. 12,78
E. 13,50
Pembahasan:
mol NaOH = 0,06 mol
mol HCl = 0,05 M x 1 L = 0,05 mol

            NaOH      +     HCl      →     NaCl     +     H2O
 Awal   :  0,06 mol       0,05 mol           -             -
 Reaksi : -0,05 mol      -0,05 mol       0,05 mol       0,05 mol
 Akhir  :  0,01 mol         -            0,05 mol       0,05 mol

Kosentrasi NaOH yang tersisa [NaOH] = 0,01 mol : 1 L = 0,01 M
[OH^-] = 0,01 M ~ 10^-2 M —> NaOH adalah basa kuat.
pOH = -log [OH^-] = – log 10^-2 = 2
pH = 14 – pOH = 14 – 2 = 12
Jawaban C.

---

Soal Nomor 15:
Dalam larutan jenuh nikel karbonat, NiCO₃ , mengandung 0,090 g dalam 2,0 L larutan. Berapakah nilai Ksp untuk NiCO₃:
A. 7,58 x 10^-4
B. 3,79 x 10^-4
C. 5,74 x 10^-7
D. 1,44 x 10^-7
E. 2,87 x 10^-8
Pembahasan:
mol NiCO₃ = massa NiCO₃ : Mr NiCO₃ = 0,09 g : 119 g/mol = 0,00076 mol
Kelarutan NiCO₃ = 0,00076 mol : 2 L = 0,00038 M

   NiCO3   ⇌     Ni2+     +    CO32- 
0,00038 M      0,00038 M     0,00038 M

Ksp NiCO₃ = [Ni²⁺][CO₃^2-] = (0,00038 M)² = 0,000000144 = 1,44 x 10^-7
Jawaban D.