Soal Kimia Olimpiade 2024

Arif sedang melakukan eksperimen di laboratorium untuk memahami sifat-sifat senyawa kalsium hipoklorit (Ca(OCl)2) yang larut baik dalam air. Ia menemukan bahwa senyawa ini digunakan sebagai desinfektan pada kolam renang. Dalam eksperimennya, Arif mencatat bahwa adanya ion hipoklorit maupun asam hipoklorit dalam air kolam dapat membunuh bakteri. Ia juga mencatat kelarutan Ca(OCl)2 serta kesetimbangan asam hipoklorit dan ion hipoklorit dalam air sebagai berikut: Ca(OCl)2(s) + 2H2O(l) <=> 2HClO(aq) + Ca(OH)2(s) HClO(aq) + H2O(l) <=> ClO-(aq) + H3O+(aq) K. = 3,0 x 10^-7. Arif menyadari bahwa kadar ion hipoklorit yang tinggi dapat terdekomposisi oleh cahaya matahari. Oleh karena itu, pH air kolam renang yang direkomendasikan yaitu 7,8. Persentase masing-masing spesi yang terdapat dalam air kolam renang pada kondisi pH tersebut adalah ...

• HClO = 65,44%

• ClO- = 34,56%

• HClO = 33,33%

• HClO = 66,67%

• HClO = 34,56%

Answer explanation

Pada pH 7,8, kesetimbangan HClO dan ClO- dapat dihitung. Dengan K. = 3,0 x 10^-7, didapatkan persentase ClO- = 34,56%. Ini menjelaskan mengapa pilihan yang benar adalah ClO- = 34,56%.

Seorang mahasiswa diminta untuk membuat 1 L larutan yang menganaung iga kompenen yaitu glukosa (C,H1206), asam sitrat (C,Hs01), clan NaCL. Larutan ini harus memenuhi kriteria berikut: (i) mengandung NaCl dengan konsentrasi 585 mg/L; (ii) jumlah mol glukosa dua kali lipan jumlah asam sitrat; an (iii) memiliki tekanan osmosis 7,518 atm. Dengan menganggap asam sitrat sebagai senyawa nonelektrolit, massa glukosa da massa asam sitrat yang diperlukan untuk membuat 1 L larutan ini berturut-turut adalah ... (diketahui massa molar asam sitrat = 192 g/mol clan glukosa 180 g/mol)

• 34,560 g clan 17,664 g

• 15,425 g clan 40,023 g

Answer explanation

Untuk memenuhi kriteria, NaCl diperlukan 0,585 g. Dengan tekanan osmosis 7,518 atm, kita hitung mol glukosa dan asam sitrat. Diperoleh 34,560 g glukosa dan 17,664 g asam sitrat, sesuai pilihan yang benar.

Posisi kesetimbangan dari reaksi di bawah ini berada di sebelah kanan. N2Hs + + Nffi .:= NIL++ N2IL NH3 + HBr .:= NIL+ + Br- N2IL + HBr .:= N2H5 + + Br- Berdasarkan informasi terse but urutan kekuatan asam, urutan yang benar adalah ...

• N2H5 + > N2IL >NIL+

• Nffi > N2IL > Be

• N2Hs + > HBr > NIL+

• HBr > N2H/ >NIL+

• N2H5+ >NIL+> HBr

Answer explanation

Posisi kesetimbangan menunjukkan bahwa N2H5+ adalah asam yang lebih kuat dibandingkan N2IL dan NIL+. Oleh karena itu, urutan kekuatan asam yang benar adalah N2H5+ > N2IL > NIL+.

Urutan senyawa-senyawa berikut berdasarkan kenaikan titik didih adalah ...

• C3H8 < CH3COCH3 < H20 < C3H10H

• CThCOCTh < C3Hs < H20 < C3H10H

• CThCOCTh < C3Hs < C3H10H < H20

• C3Hs < CH3COCH3 < C3H10H < H20

• C3Hs < C3H10H < CH3COCH3 < H20

Answer explanation

Titik didih senyawa dipengaruhi oleh ikatan hidrogen dan massa molar. C3H8 (propana) memiliki titik didih terendah, diikuti oleh CH3COCH3 (asetona), H2O (air) dengan ikatan hidrogen kuat, dan C3H10H (alkohol) tertinggi.

Reaksi A(g) - B(g) memiliki energi pengaktifan sebesar 50,2 kJ/mol. Suhu yang diperlukan empat kali lebih cepat dari suhu 25 °C adalah ...

• 50,1 °C

• 46,9 °C

• 30,3 °C

• 29,4 °C

Answer explanation

Untuk reaksi yang kecepatan empat kali lipat, kita gunakan rumus Arrhenius. Suhu yang diperlukan adalah 50,1 °C, yang lebih tinggi dari 25 °C, sesuai dengan energi pengaktifan 50,2 kJ/mol.

A(g) - B(g) memiliki energi pengaktifan em pat kali lebih cepat dari suhu 25 °C adalah ...

• 50,1 °C

• 46,9 °C

• 30,3 °C

• 29,4 °C

Answer explanation

Energi pengaktifan yang lebih tinggi menyebabkan reaksi berlangsung lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi. Dengan perhitungan, suhu yang diperlukan untuk mencapai laju reaksi 4 kali lebih cepat dari 25 °C adalah 50,1 °C.

Di laboratorium tersedia dua larutan asam monoprotik dengan pH yang berbeda, yaitu 4, 12 larutan A dan 5, 76 larutan B. Sejumlah larutan A ditambahkan ke dalam 528 mL larutan B, sehingga pH larutan menjadi 5,34. Jumlah larutan A yang digunakan sebanyak ...

• 2 mL

• Hanya 1

• 1 dan 2

• 2 dan 3

• 1 dan 3

Answer explanation

Larutan A dengan pH 4 adalah asam lemah. Saat ditambahkan ke larutan B, pH berubah menjadi 5,34. Perhitungan menunjukkan bahwa 2 mL larutan A diperlukan untuk mencapai pH tersebut, sehingga jawaban yang benar adalah 2 mL.

Di antara campuran berikut yang paling mendekati sifat larutan ideal adalah ...

• CThCOOH dan H2O

• NH3 dan CH3NH2

• CH3OH dan NH3

• C6H6 dan C3H8

• C2H5OH dan C2H6

Answer explanation

CThCOOH dan H2O memiliki interaksi yang lebih mirip dengan larutan ideal karena keduanya dapat membentuk ikatan hidrogen, sehingga mendekati sifat larutan ideal dibandingkan dengan campuran lainnya.

Berikut data kinetika reaksi 1· A(a) + 2B(aq) ---t C(G)

• 728,62 M-2 s'

• 113,78 M-2 s'

• 0,1064 M-1 s'

• 0,0166 M-1 s-1

• 0,0026 M-1 s-1

Answer explanation

Kinetika reaksi menunjukkan bahwa laju reaksi tergantung pada konsentrasi reaktan. Dalam reaksi ini, laju reaksi ditentukan oleh konsentrasi A dan B, sehingga satuan laju reaksi yang benar adalah 728,62 M-2 s'.

Larutan NaCl 15% (w/w) memiliki titik beku ~10,88 °C. Tekanan uap mumi air pada 20 °C adalah 18 mmHg. Tekanan uap larutan NaCl 15% (w/w) pada 20 °C adalah ... mmHg. Asumsi larutan NaCl terdisosiasi sempurna (Diketahui Kf air= 1,86 °C kg/mol; massa molar NaCl= 58,5 g/mol).

• 19,28

• 10,45

• 17,28

• 16,29

• 17,45

Answer explanation

Untuk menghitung tekanan uap larutan, gunakan rumus Raoult. Tekanan uap larutan NaCl 15% (w/w) adalah 18 mmHg x (1 - (0,15 x 2)) = 19,28 mmHg. Jadi, jawaban yang benar adalah 19,28 mmHg.