Pembahasan Soal Nomor 16-20 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 16-20), 5 nomor berikutnya akan diposting pada tulisan lain hingga seluruhnya terbahas.


Soal Nomor 16:
Perhatikan reaksi redoks berikut ini:
I₂ + 2S₂O₃^-2 → S₄O₆^-2 +2I^-
Dalam titrasi, sebanyak 40 mL larutan membutuhkan 4,0 x 10^-3 mol I₂ untuk bereaksi sempurna. Berapa konsentrasi larutan Na₂S₂O₃ ?
A. 0,10
B. 0,16
C. 0,20
D. 0,32
E. 0,40
Pembahasan:
I₂ + 2S₂O₃^-2 → S₄O₆^-2 +2I^-
Berdasarkan persamaan reaksi yang setara di atas maka dalam titrasi tersebut jumlah mol S₂O₃^-2 dapat dihitung berdasarkan perbandingan koefisien setara.
Mol S₂O₃^-2 = 2/1 x 4,0 x 10^-3 mol = 8,0 x 10^-3 mol
Karena volume larutan S₂O₃^-2 adalah 40 mL ~ 0,04 L, maka
[S₂O₃^-2] = (8,0 x 10^-3 mol) /(0,04 L) = 2 x 10^-1 M ~ 0,2 M ← [Na₂S₂O₃]
Jawaban C.

---

Soal Nomor 17:
Perhatikan reaksi redoks berikut ini:
C₂H₅OH +2Cr₂O₇^2- + 16H⁺ → CO₂ + 4Cr³⁺ + 11H₂O
Setiap atom karbon akan kehilangan:
A. 1 elektron
B. 2 elektron
C. 4 elektron
D. 6 elektron
E. 0 elektron
Pembahasan:
Bilangan oksidasi C dalam C₂H₅OH adalah -2 dan bilangan oksidasi C dalam CO₂ adalah + 4, perubahan biloks C dari -2 ke +4 adalah 6, berarti ia akan melepaskan (kehilangan) 6 elektron.
Jawaban D.

---

Soal Nomor 18:
Sejumlah garam klorida lelehan dielektrolisis dengan suatu arus listrik 3,00 A. Jumlah deposit logam yang manakah akan memerlukan waktu elektrolisis terlama?
A. 50 g Mg
B. 75 g Al
C. 100 g Ca
D. 125 g Fe
E. Jawaban A, B, C dan D semuanya benar
Pembahasan:
Elektrolis suatu lelehan garam pada pada elektroda akan menghasilkan deposit logam (dari ion logamnya) yang biasanya akan menempel di elektroda dan gas klor (dari ion klorida) di sekitar elektroda lainnya.
Untuk menghitung lama waktu bisa menggunakan rumus sebagai berikut:
W = (e . i . t)/96500 → t = (W x 96500) : (e.i)
W = massa deposit logam (g); e = massa ekivalen (g); i = arus listrik (A); t = waktu (detik).
Mg²⁺ → Mg + 2e-   →Ar Mg = 24 → massa ekivalen Mg = 24/2 = 12
Al³⁺ → Al + 3e-   →Ar Al = 27 → massa ekivalen Al = 27/3 = 9
Ca²⁺ → Ca + 2e-   →Ar Ca = 40 → massa ekivalen Ca = 40/2 = 20
Fe³⁺ → Fe + 3e-  → Ar Fe = 56 → massa ekivalen Fe = 56/3 = 18,67
Fe²⁺ → Fe + 2e-  → Ar Fe = 56 → massa ekivalen Fe = 56/2 = 28
t Mg = (50 g × 96500 C) : (12 g × 3,00 A) = 134.027,78 detik
t Al = (75 g × 96500 C) : (9 g  × 3,00 A) = 268.055,56 detik
t Ca = (100 g × 96500 C) : (20 g  × 3,00 A) = 168.833,33 detik
t Fe = (125 g × 96500 C) : (18,67 g × 3,00 A) = 215.363,33 detik
t Fe = (1250 g 96500 C) : (28 g 3,00 A) = 143.601,19 detik
Jadi yang memerlukan waktu paling lama adalah logam Al 75 g.
Jawaban B.

---

Soal Nomor 19:
Perhatikan Gambar sel elektrokimia beikut ini:

Bila sel tersebut dioperasikan, maka elektron akan mengalir kearah:
A. Elektroda Pb, dimana Pb akan dioksidasi
B. Elektroda Cd, dimana Cd akan dioksidasi
C. Elektroda Pb, dimana Pb²⁺ akan direduksi.
D. Elektroda Cd, dimana Cd²⁺ akan direduksi.
E. Elektroda Pb dimana Cd²⁺ akan dioksidasi
Pembahasan:
Mengalirnya elektron itu dari reaksi yang bisa menghasilkan elektron (reaksi oksidasi, terjadi di anoda) ke reaksi yang memerlukan elektron (reaksi reduksi, terjadi di katoda). Jadi elektron akan mengalir ke katoda Pb dan terjadi reaksi reduksi Pb²⁺ menjadi Pb.
Jawaban C.

---

Soal Nomor 20:
Nama IUPAC dari senyawa berikut adalah

A. 2,3-dimetil-4-pentana
B. 1,1-dimetil-2-isopropiletena
C. 2,3-dimetil-2-pentana
D. 2,4-dimetil-2-pentena
E. 2,2-di metil-5-pentana
Pembahasan:
Tata nama berdasar IUPAC harus dimulai dari sisi di mana ikatan rangkap berada pada nomor urut C yang terkecil.
Jawaban D.