Pembahasan Soal Nomor 1-5 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, 5 nomor berikutnya akan diposting pada tulisan berikutnya hingga seluruhnya terbahas.

Soal Nomor 1
Dalam suatu reaksi redoks ternyata kalium dikromat (K₂Cr2O₇) bereaksi dengan timah diklorida (SnCl₂) dalam suasana asam menjadi CrCl₃ dan kalium klorida (KCl). Setelah reaksi disetarakan, maka koefisien reaksi dari kalium dikromat dan timah diklorida adalah

1. 3 dan 1
2. 1 dan 3
3. 2 dan 3
4. 3 dan 2
5. 1 dan 1

Pembahasan Soal Nomor 1:
Dalam reaksi redoks selalu ada reaksi oksidasi dan reduksi. Dari reaksi tersebut yang mengalami reduksi adalah Cr (dari K₂Cr₂O₇ menjadi CrCl₃) dan yang harus mengalami oksidasi adalah Sn (dari Sn²⁺ menjadi Sn⁴⁺). Asam yang digunakan (sebagai penyuasana) semestinya adalah HCl.
Adapun reaksi redoksnya:
Reaksi reduksi : Cr₂O₇^2- + 14 H⁺ + 6e^- → 2Cr³⁺ + 7 H₂O | x 1|
Reaksi oksidasi : Sn²⁺ → Sn⁴⁺ + 2e^-                     | x 3|
Reaksi total : Cr₂O₇^2- + 14 H⁺ + 3Sn²⁺ → 2Cr³⁺ + 7 H₂O + 3Sn⁴⁺
Sehingga reaksi lengkapnya bisa dituliskan sebagai berikut:
K₂Cr₂O₇ + 3 SnCl₂ + 14 HCl → 2 CrCl₃ + 7 H₂O + 2 KCl + 3 SnCl₄
Jadi jawaban yang tepat adalah B. 1 dan 3
Soal Nomor 2
Pada suhu kamar dan tekanan atmosfer, 1 gram oksigen mengisi ruang 0,764 liter, sedang gram oksida nitrogen dalam kondisi yang sama mengisi ruang 0,266 liter. Berdasarkan hal tersebut maka rumus oksida nitrogen termaksud adalah:
(Ar N =14, Ar O = 16)

1. NO₂ → Mr = 14 + 32 = 46
2. NO₃ → Mr= 14 + 48 = 62
3. NO₅ → Mr= 14 + 80 = 94
4. N₂O₃ → Mr = 28 + 48= 76
5. N₂O₅ → Mr = 28 + 80 = 108

Pembahasan Soal Nomor 2:
Pada keadaan yang sama setiap 1 mol gas akan memiliki volume yang sama pula (Hukum Gay Lussac).
1 g O₂ = 1/32 mol ~ 0,764 liter artinya 1 mol gas O₂ volumenya = 32 x 0,764 = 24,448 L/mol.
Jika masa oksida nitrogen memiliki volume 0,266 L = 0,266 L : 24,448 L/mol = 0,01088 mol.
Artinya kita tinggal menentukan manakah oksida nitrogen yang 1 gram sama dengan 0,01088 mol. Dalam hal ini Mr oksida nitrogen = 1 : 0,01088 = 91,911 g/mol.
Yang paling mendekati adalah jawaban C. NO₅
Soal Nomor 3
Bila 1 liter etil alkohol pada temperatur 20 oC mengandung 1,04 x 10²⁵ molekul, maka jumlah molekul selain etil alkohol dalam 1 liter cuplikan etil alkohol yang kemurniannya dinyatakan 99,99% adalah sebanyak

1. 2,72 x 10²⁰
2. 1,04 x 10²¹
3. 3,15 x 10²²
4. 3,13 x 10²³
5. 2,14 x 10²⁴

Pembahasan Soal Nomor 3:
Jumlah % molekul selain etil alkohol adalah 100% – 99,99% = 0,01%
Sehingga jumlah molekulnya = 0,01% x 1,04 x 10²⁵ = 1,04 x 10²¹
Jawabannya B
Soal Nomor 4
Urutan kepolaran ikatan O-H, Mg-O, Ca-O, dan Sr-O adalah,

1. Sr-O > Mg-O > O-H > Ca-O
2. O-H > Mg-O > Ca-O > Sr-O
3. O-H > Sr-O > Ca-O > Mg-O
4. Sr-O > Ca-O > Mg -O > O-H
5. Mg-O > Ca-O > Sr-O > O-H

Pembahasan Soal Nomor 4:
Semakin besar perbedaan elektronegativitas maka akan semakin polar. Elektronegativitas O >H>Mg>Ca>Sr. H punya elektronegativitas terbesar dibandingkan dengan unsur logam alkali tanah. Unsur Mg, Ca, Sr berturut-turut adalah anggota golongan unsur logam alkali, yang dari atas ke bawah memiliki elektronegativitas yang semakin kecil. Oksigen punya elektronegativitas yang besar dan semua berikatan dengan unsur yang akan diperbandingkan. Maka urutan perbedaannya dengan oksigen dari yang terbesar Sr-O > Ca-O > Mg-O > H-O
Jawabannya D. Sr-O > Ca-O > Mg-O > H-O
Soal Nomor 5
Dalam suatu percobaan, reaksi antara N₂F₄ dengan S₂O₆F₂ dilakukan pada suhu ruang. Gas yang dihasilkan mempunyai titik didih -2,5^oC. Analisis terhadap gas ini memberikan hasil : 9,48% N, 20,9% S,dan 38,0% F. Bila diketahui Ar N = 14,0 ; Ar S = 32,1 dan Ar F = 19,0 ; Ar O = 16,0, maka rumus empiris gas tersebut adalah:

1. NSF₃
2. NSF₂
3. NSO₄F₄
4. NSO₃F₃
5. NSO₂F₂

Pembahasan Soal Nomor 5:
Penentuan rumus empiris dari persen unsur yang diketahui dan persen O yang harus dihitung hingga total 100 % (31,62% O) adalah dengan menganggap jumlah zat 100 g. Perbandingan mol masing-masing unsur adalah:

    N    :     S     :     O    :    F 
9,48/14  : 20,9/32,1 : 31,62/16 : 38,0/19 
0,677143 :  0,65109  :     2    : 1,97625 ---> bagi dg angka terkecil 
1,040014 :      1    : 3,07177  : 3,035293 ---> lakukan pembulatan 
    1    :      1    :     3    :    3

Jawabannya D. NSO₃F₃