Pembahasan Soal KSM Provinsi Kimia 2014

Materi: Kimia

1. Konfigurasi elektron ion klorida dan atom kromium berturut-turut adalah
A. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ dan 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁴ 4s²
B. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ dan 1s² 2s² 2p6 3s² 3p⁶ 3d5 4s¹
C. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ dan 1s² 2s² 2p6 3s² 3p⁶ 3d⁶
D. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ dan 1s² 2s² 2p6 3s² 3p⁶ 3d5 4s¹
E. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ dan 1s² 2s² 2p6 3s² 3p⁶ 3d4 4s²
Pembahasan:

Cl nomor atom 17 jika berbentuk ion (Cl^–) maka jumlah elektronnya 18 (menerima 1 elektron dari luar)
Konfigurasi elektron ion Cl^– = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
Cr nomor atom 24, jumlah elektronnya 24
Konfigurasi elektron Cr = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3p⁵ 4s¹
Jawaban yang tepat B

2. Rumus molekul sederhana dari suatu senyawa yang mempunyai persen komposisi: 32,4% Na, 0,7% H, 21,8% P dan 45,1% O adalah
A. Na₂HPO₃
B. NaH₂PO₃
C. Na₂HPO₄
D. NaH₂PO₄
E. Na₃PO₄.5H₂O

Pembahasan:
Dimisalkan tersedia 100 g senyawa maka
mol Na : mol H : mol P : mol O = (32,4 g : 23 g/mol) : (0,7 g : 1 g/mol) : (21,8 g : 31 g/mol ): (45,1 g : 16 g/mol)
mol Na : mol H : mol P : mol O = 1,41 mol : 0,70 mol : 0,71 mol ): 2,82 mol
= 2,0 : 1,0 : 1,0 : 4,0
Jadi rumus molekul senyawa sederhana dari senyawa tersebut adalah Na₂HPO₄
Jawaban yang sesuai C

3. Pernyataan di bawah ini yang benar adalah
A. Energi kisi MgF₂ lebih kecil dibandingkan MgCl₂
B. Energi kisi NaCl lebih kecil dibandingkan KCl
C. Energi kisi KCl lebih kecil dibandingkan MgCl2
D. Energi kisi MgO lebih kecil dibandingkan CaS
E. Energi kisi NaF lebih kecil dibandingkan NaCl

Pembahasan
Energi kisi adalah energi yang diperlukan untuk mengubah 1 mol senyawa ion bentuk padat menjadi senyawa ion bentuk gas. Hukum Coulomb dapat digunakan untuk memprediksi (membandingkan) energi kisi suatu senyawa ion. E = k (Q1.Q2):d² Q adalah muatan ion; d adalah jarak antar ion. Energi kisi itu berbanding lurus dengan hasil kali muatan ion–ion dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua ion itu. Tetapi muatan akan memiliki pengaruh yang relatif lebih besar dibanding jarak antar ion.
Dari pembandingan pasangan senyawa yang benar adalah KCl < MgCl₂
Jawaban C.

4. Sifat magnet suatu molekul dapat dijelaskan dengan
A. Teori ikatan valensi
B. Model VSEPR
C. Orbital hibrida
D. Orbital molekul
E. Teori pita

Pembahasan
Teori orbital molekul ini menjelaskan ikatan kimia melalui diagram orbital molekul yang melibatkan semua elektron dari atom–atom dalam senyawa dan tidak hanya elektron dikulit terluar. Dari teori orbital molekul ini maka akan dengan jelas menerangkan kemagnetan suatu zat.
Jawaban D.
5. Diketahui suatu reaksi: Fe₂O₃ + CO ⇌ Fe₃O₄ + CO₂ (belum setara). Sebanyak 480 g Fe₂O₃ direaksikan dengan gas CO berlebih, tentukan volume gas CO₂ yang dihasilkan pada saat 28 g gas nitrogen memiliki volume 10 L
A. 2,5 L
B. 5,0 L
C. 10 L
D. 15 L
E. 20 L

Pembahasan:
Reaksi setara: 3Fe₂O₃ + CO ⇌ 2Fe₃O₄ + CO₂
480 g Fe₂O₃ = 480 g : 160 g/mol = 3 mol
Berdasarkan perbandingan koefisien maka jumlah CO₂ = 1/3 × 3 mol = 1 mol.
Keadaan reaksi terjadi pada kondisi yang sama dengan 28 g N₂ yang setara 1 mol N₂ = 10 L, keadaan itu dijadikan pembanding bahwa 1 mol N₂ = 10 L artinya 1 mol CO₂ = 10 L juga.
Jawaban C.

6. Suatu cuplikan diketahui mengandung 80% Fe. Ketika cuplikan ini dipanaskan dengan gas klor berlebih, dihasilkan garam besi (II) klorida sebanyak 6,35 g. Massa cuplikan yang digunakan dalam reaksi tersebut yaitu
A. 2,24 g
B. 2,80 g
C. 3,50 g
D. 3,75 g
E. 3,90 g

Pembahasan:
Fe + Cl₂ → FeCl₂
6,35 g FeCl₂ = 6,35 g : 126,75 g/mol = 0,05 mol
Dengan perbandingan koefisien reaksi setara maka jumlah Fe = jumlah FeCl₂ = 0,05 mol
0,05 mol Fe = 0,05 mol × 55,85 g/mol = 2,7925 g
2,7925 g = 80% cuplikan jadi massa cuplikan = 2,7925 g : 80% = 3,490625 ≈ 3,50 g
Jawaban C.

7. Pupuk ZA memiliki kandungan utama senyawa ammonium sulfat. Jika dalam 66 g pupuk ZA terdapat 13,5 g Nitrogen, kemurnian pupuk tersebut yaitu
A. 90,6%
B. 92,8%
C. 94,0%
D. 96,4%
E. 98,2%

Pembahasan:
66 g Amonium sulfat (NH₄)₂SO₄ terdapat 13,5 g nitrogen
1 mol (NH₄)₂SO₄ terdapat 2 mol N
13,5 g N = 13,5 g : 14,01 g/mol = 0,964 mol
Jadi jumlah (NH₄)₂SO₄ = ½ × 0,964 mol = 0,482 mol
0,482 mol (NH₄)₂SO₄ = 0,482 mol × 132 g/mol = 63,624 g
Jadi kemurnian (NH₄)₂SO₄ = (63,624 : 66) × 100% = 96,4%
Jawaban D.

8. Bila gas CO dan H₂O masing-masing sebanyak 0,06 mol dicampur dengan 0,1 mol CO₂ dan 0,1 mol H₂ dalam wadah 1 L, maka konsentrasi CO dan CO₂ pada keadaan kesetimbangan adalah
A. 0,067 M dan 0,093 M
B. 0,067 M dan 0,107 M
C. 0,053 M dan 0,107 M
D. 0,053 M dan 0,093 M
E. 0,060 M dan 0,100 M

Pembahasan:

	CO(g)	+	H2O(g)	⇌	CO2(g)	+	H2(g)
Awal	0,06		0,06		0,1		0,1
Bereaksi	–(0,06–x)		–(0,06–x)		+(0,06–x)		+(0,06–x)
Kesetimbangan	x mol		x mol		0,16–x		0,16–x

Nilai x dari persamaan kuadrat dari adalah dengan menggunakan alat hitung maka diperoleh x yang mungkin sebesar 0,053 mol, jadi jumlah CO = 0,053 mol dan jumlah CO₂ = 0,16 – x = 0,16 – 0,053 = 0,107 mol
[CO] = 0,053 mol : 1 L = 0,053 M
[CO₂ ] = 0,107 mol : 1 L = 0,107 M
Jawaban yang sesuai adalah C

9. Diantara reaksi berikut yang memiliki nilai Kp = Kc adalah
A. PCl₃ (g) + Cl₂ (g) ⇌ PCl₅ (g)
B. CO(g) + 2H₂ (g) ⇌ CH₃OH (g)
C. 2H₂ (g) + C₂H₂ (g) ⇌ C₂H₆ (g)
D. N₂ (g) + O₂(g) ⇌ 2NO(g)
E. Br₂ (g) + 5F₂ (g) ⇌ 2BrF₅(g)

Pembahasan:
Hubungan Kp dengan Kc dinyatakan dengan persamaan Kp = Kc (RT^)∆n .
Nilai Kp = Kc jika dalam persamaan reaksi setara jumlah koefisien gas ruas kiri sama dengan koefisien gas ruas kanan dengan kata lain ∆n = 0.
Jawaban D benar jumlah koefisien gas ruas kiri = jumlah koefisien gas ruas kanan = 2.

10. Amonium hidrogen sulfida, NH₄HS, digunakan dalam proses fotografi.
Senyawa tersebut dapat mengalami disosiasi pada suhu ruang, dengan persamaan reaksi kesetimbangan sebagai berikut:
NH₄HS(s) ⇌ NH₃(g) + H₂S(g) Kp = 0,108 pada 25 °C
Bila sejumlah NH₄HS dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer pada 25 °C, maka tekanan total gas pada keadaan kesetimbangan adalah
A. 0,012 atm
B. 0,108 atm
C. 0,216 atm
D. 0,329 atm
E. 0,658 atm
Pembahasan:
Kp = P(NH₃).P(H₂S)
Karena P(NH₃) = P(H₂S) maka P(NH₃) = P(H₂S) = √Kp = √0,108 = 0,329 atm
P total = P(NH₃) + P(H₂S) = (0,329 + 0,329) atm = 0,658 atm
Jawaban yang tepat adalah E.

11. Asam oksalat (H₂C₂O₄) dalam air memiliki persamaan reaksi kesetimbangan sebagai berikut:

H₂C₂O₄](aq) + 2H₂O](l) ⇌ 2H₃O⁺(aq) + C₂O₄^2- (aq)
Diketahui Ka₁ asam oksalat sebesar 5,36×10^-2 dan Ka₂ adalah 5,30×10^-5
maka harga tetapan kesetimbangan untuk reaksi reaksi tersebut adalah

A. 5,36×10^-2
B. 5,30×10^-5
C. 2,80×10^-6
D. 1,06×10^-7
E. 3,86×10^-13

Pembahasan:
Ka = Ka₁ × Ka₂ = 5,36×10^-2 × 5,30×10^-5 = 28,408 × 10^-7 = 2,8404 × 10^-6 ~ 2,80×10^-6
Jawaban yang tepat adalah C.

12. Campuran benzena dan toluena membentuk larutan ideal. Tekanan uap jenuh toluena pada 20°C adalah 22 torr. Jika mol benzena sama dengan mol toluena dalam campuran pada 20°C, maka tekanan uap toluena adalah
A. 44 torr
B. 33 torr
C. 22 torr
D. 11 torr
E. 5,5 torr

Pembahasan:
Jika dalam campuran tersebut jumlah mol benzena dan toluena sama maka tekanan uap toluena sama dengan tekanan uap benzena.
P_–benzena = mol benzena : (mol benzena + mol toluena) × P_–total.
P_–toluena = mol toluean : (mol benzena + mol toluena) × P_–total
Jawaban yang tepat adalah C.

13. Data tetapan ionisasi asam diberikan sebagai berikut:
HClO Ka 3,5×10^-8
HClO₂ Ka 1,2×10^-2
HCN Ka 6,2×10^-10
H₂PO₄^- Ka 6,2×10^-8
Basa konjugasi setiap asam di atas akan disusun menurut bertambahnya
kekuatan basa, maka susunan yang benar adalah
A. ClO₂^- ; ClO^- ; HPO₄^- ; CN^-
B. CN^- ; ClO^- ; ClO₂^- ; HPO₄^-
C. ClO₂^- ; HPO₄^- ; ClO^- ; CN^-
D. CN^- ; HPO₄^- ; ClO₂^- ; ClO^-
E. CN^- ; ClO₂^- ; ClO^- ; HPO₄^-

Pembahasan:
HCN Ka 6,2×10^-10 basa konjugasinya adalah CN^-
H₂PO₄^- Ka 6,2×10^-8 basa konjugasinya adalah HPO₄^-
HClO Ka 3,5×10^-8 basa konjugasinya adalah ClO^-
HClO₂ Ka 1,2×10^-2 basa konjugasinya adalah ClO₂^-
K_a semakin kecil maka sifat asamnya semakin kecil. Jika asam semakin lemah maka kekuatan basa konjugasinya semakin besar.
Jadi urutan kekuatan basa konjugasi: ClO₂^- < ClO^- < HPO₄^- < CN^-
Jawaban yang tepat adalah A .

14. Reaksi H₂O₂ + 2H⁺ + 2I^- → I₂ + 2H₂O memiliki hukum laju reaksi r = k [H₂O₂][I^-], mekanisme reaksi yang disarankan sebagai berikut:
H₂O₂ + I^- → HOI + OH^- lambat
OH^- + H⁺ → H₂O cepat
HOI + H⁺ + I^- → I₂ + H₂O cepat
Senyawa yang termasuk zat antara (intermediet) pada reaksi di atas adalah
A. H⁺ dan I^-
B. H⁺ dan HOI
C. HOI dan OH^-
D. H⁺
E. H₂O dan OH^-

Pembahasan:
Ciri zat antara (intermediet) adalah zat tidak hadir pada saat akhir reaksi tetapi ada dalam tahapan reaksi yang terjadi. Dalam soal ini zat intermedietnya adalah HOI dan OH^–
Jawaban yang tepat adalah C .

15. Persamaan Arrhenius dinyatakan sebagai k = Ae^–(Ea/RT). Plot ln k terhadap 1/T memberikan garis lurus dengan nilai kemiringan sama dengan
A. - k
B. k
C. Ea
D. - Ea/R
E. A

Pembahasan:
Nilai kemiringannya sama dengan - Ea/R
Jawaban yang tepat adalah D.

16. Reaksi isomerisasi siklopropana menjadi propena mengikuti kinetika reaksi orde ke-1. Pada 760 K, sebanyak 15% sampel senyawa siklopropana akan berisomerisasi menjadi propena dalam waktu 6,8 menit. Nilai waktu paruh (t_1/2) reaksi isomerisasi tersebut pada 760 K sebesar
A. 2,5 menit
B. 23 menit
C. 29 menit
D. 120 menit
E. 230 menit

Pembahasan:

Jawaban yang tepat adalah A .

17. Pada suhu 700 K, isomerisasi siklopropana → propena memiliki nilai tetapan
laju 6,2 × 10^-4 menit^-1. Kinetika reaksi isomerisasi masih mengikuti kinetika reaksi orde 1. Waktu yang diperlukan agar 10% sampel siklopropana berisomerisasi menjadi propena adalah
A. 14 menit
B. 170 menit
C. 1120 menit
D. 3710 menit
E. 16100 menit

Pembahasan:
Kinetika reaksi orde satu:
Misal [siklopropana]₀ = 100%; [siklopropana]_t = 100% – 10% = 90%
→ ln [siklopropana]_t = ln [siklopropana]₀ – k.t
→ k.t = ln [siklopropana]₀ – ln [siklopropana]_t
→ t = (ln [siklopropana]₀ – ln [siklopropana]_t) : k
→ t = (ln 1 – ln 0,9 / 6,2 × 10^-4
→ t = (0 – (–0,105) / 6,2 × 10^-4
→ t = 0,105 / 6,2 × 10^-4
→ t = 169,35 menit ≈ 170 menit
Jawaban yang tepat adalah B.

18. Massa aluminium (kalor jenis aluminium = 0,902 J/g.°C) dalam gram yang dapat dipanaskan dari 24,5°C hingga 44,0°C dengan jumlah kalor yang sama untuk menaikkan suhu 125 g H₂O (kalor jenis air = 4,184 J/g.°C) pada interval suhu yang sama adalah
A. 2200 g
B. 1050 g
C. 580 g
D. 130 g
E. 27 g

Pembahasan:
Kalor air → Q = m × c × ∆T → Q = 125 g × 4,182 J/g.^oC × (44–24,5) → Q = 10193,625
Kalor Al = kalor air
Kalor Al → 10193,625 = m × 0,902 J/ g.^oC × (44–24,5)
→ m = 10193,625 : 17,589
→ m = 579,55 g ≈ 580 g
Jawaban yang tepat adalah C .

19. Perubahan entalpi pembentukan standar (∆H_f) gas H₂O sebesar - 242 kJ/mol. Nilai perubahan entalpi (∆H) untuk pembakaran 11,2 L gas H₂ membentuk gas H₂O pada STP adalah
A. - 726 kJ
B. - 484 kJ
C. - 242 kJ
D. - 121 kJ
E. - 60,5 kJ

Pembahasan:
H_2(g) + ½ O_2(g) → H₂O_(g) ∆H_f = –242 kJ/mol
Pada keadaan standar 11,2 L gas H₂ ini setara dengan ½ mol (didapat dari 11,2/22,4) gas H₂
∆H untuk pembakaran ½ mol gas H₂ = ½ dari ∆H_f gas H₂O = ½ (–242 kJ) = –121 kJ
Jawaban yang tepat adalah D.

20. Jumlah ikatan sigma (s) sp3 yang terdapat pada senyawa etana adalah
A. 7
B. 6
C. 5
D. 3
E. 1

Pembahasan:

Jawaban A.

21. Isopentil adalah nama trivial yang tepat bagi gugus alkil (alternatif jawaban tidak jelas)

Pembahasan:
(CH₃)₂-CH-CH₂-CH₂– atau 


22. Nama IUPAC bagi senyawa berikut adalah
A. 5-Metil-4-(1-metilpropil)heksana
B. 2-Metil-3-(1-metilpropil)heksana
C. 2-Metil-3-(2- metilpropil)heksana
D. 3-Metil-4-(1-metiletil)heptana
E. 5-Metil-4-(1-metiletil)heptana

Pembahasan:

3-Metil-4-(1-metiletil)heptana Jawaban yang tepat D

23. Suatu sel elektrokimia mengalami reaksi sebagai berikut: Ni²⁺ + 2Ag → 2Ag⁺ + Ni
Diketahui nilai E^oAg⁺ | Ag = 0,80 V dan E^o Ni²⁺ | Ni = - 0,23 V
Pernyataan yang tepat adalah E^o sel (V) Reaksi pada keadaan standar
A. +1,03 V Spontan
B. -1,03 V Tidak Spontan
C. +0,54 V Tidak Spontan
D. -0,54 V Spontan
E. -0,54 V Tidak Spontan

Pembahasan:
Ni²⁺ + 2e^– → Ni E⁰ = -0,23 V
2Ag → 2Ag⁺ + 2e^– E⁰ = –0,80 V
Ni²⁺ + 2Ag → 2Ag⁺ + Ni E⁰ = –1,03 V
Karena nilai E⁰ negatif maka reaksi tidak berlangsung secara spontan.
Jawaban yang tepat adalah B.

24. Logam yang dapat digunakan untuk memproteksi besi secara katodik adalah
A. Timah (Sn)
B. Seng (Zn)
C. Nikel (Ni)
D. Tembaga (Cu)
E. Perak (Ag)

Pembahasan:
Jika ingin memproteksi besi secara katodik (besi sebagai katoda) maka yang tepat adalah logam–logam reaktif (lebih mudah teroksidasi) yang berada di sebelah kiri logam Fe pada deret Volta.
Li K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Hg Ag Pt Au
Jawaban yang tepat adalah B.

25. Larutan besi klorida bereaksi dengan permanganat dalam suasana basa dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
FeCl₂(aq) + KMnO₄(aq) + HCl → FeCl₃(aq) + KCl(aq) + MnCl₂(aq) + H₂O
Pada saat reaksi tersebut setara maka koefisien reaksi dari molekul H₂O
adalah
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5

Pembahasan:
FeCl₂(aq) + HCl → FeCl₃(aq)
KMnO₄(aq) + HCl → KCl(aq) + MnCl₂(aq) + H₂O

|× 5 | FeCl₂(aq) + HCl → FeCl₃(aq) + H⁺ + e^–
|× 1 |KMnO₄(aq) + 3HCl + 2H⁺ + 5e^– → KCl(aq) + MnCl₂(aq) + H₂O + 3OH^–

5 FeCl₂(aq) + 5HCl → 5FeCl₃(aq) + 5H⁺ +5 e^–
KMnO₄(aq) + 3HCl + 2H⁺ + 5e^– → KCl(aq) + MnCl₂(aq) + H₂O + 3OH^–

Karena reaksi berlangsung dalam suasana asam maka ion 3OH^– ini harus dinetralkan dengan menambahkan 3 ion H⁺ pada kedua ruas

5 FeCl₂(aq) + 8HCl + KMnO₄(aq) → 5FeCl₃(aq) + KCl(aq) + MnCl₂(aq) + 4H₂O
Jawaban yang tepat adalah D .

Referensi: https://kuhajar.blogspot.com/2015/03/pembahasan-soal-pg-kimia-nomor1-10-ksm.html