Soal Pilihan Ganda KSM tingkat Provinsi Tahun 2016 dan Pembahasannya

Materi: soal un
Berikut ini adalah pembahasan soal Kompetisi Sains Madrasah (KSM) tingkat Provinsi Tahun 2016 bidang Kimia.

Soal Nomor 1.
Energi ionisasi dari beberapa unsur dinyatakan dalam tabel berikut

Energi Ionisasi (kJ.mol^-1
	Pertama	Kedua	Ketiga	Keempat	Kelima	Keenam
P	494	4.560	6.940	9.540	13.400	16.600
Q	736	1.450	7.740	10.500	13.600	18.000
R	1.090	2.350	4.610	6.220	37.800	47.000
S	1.400	2.860	4.590	7.480	9.400	53.200
T	1.800	2.010	3.100	3.900	5.020	54.000

Unsur yang paling memungkinkan berada di golongan IVA adalah ....

A. P
B. Q
C. R
D. S
E. T

Pembahasan Soal Nomor 1:
Unsur yang berada di golongan IV-A adalah unsur yang mempunyai jumlah elektron valensi sebanyak 4 buah. Kecenderungan untuk membentuk ion positif sebenarnya cukup sulit dengan kata lain diperlukan energi yang cukup besar. Apalagi setelah elektron keempat dilepas keadaannya menjadi lebih stabil sehingga jauh-jauh lebih besar lagi energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron kelima. Dari alternatif C. R terlihat energi ionisasi keempat sebesar 6.220 kJ/mol kemudian elektronkelima energi ionisasinya menjadi 37.800 kJ/mol.

Soal Nomor 2.
Jika nomor atom X dan Y berturut-turut adalah 15 dan 17 maka bentuk molekul X dan Y adalah…

A. Linier
B. Oktahedron
C. Bipiramida trigonal
D. Tetrahedron
E. Segiempat planar

Pembahasan Soal Nomor 2:

₁₅X = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³ = 2-8-5
₁₇Y = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ = 2-8-7

Kemungkinan X dan Y akan memiliki rumus molekul XY₃ atau XY₅. Pada XY₃ ini X berikatan dengan 3Y dan terdapat sepasang elektron bebas membentuk molekul piramida trigonal. Pada XY₅ ini X berikatan dengan 5Y dan akan membentuk bipiramida trigonal.

Soal Nomor 3.
Ion berikut ini yang mempunyai proton lebih sedikit daripada elektron dan neutron lebih sedikit daripada proton adalah .... (H = , D = , He = , O = )

A. D^–
B. D₃O⁺
C. He⁺
D. OD
E. OH^–

Pembahasan Soal Nomor 3:

Spesi	Σ proton	Σ elektron	Σ netron
D^–	1	1+1 = 2	1
D₃O⁺	3.1+8 = 11	3.1+8-1 = 10	22
He⁺	2	2-1 = 1	2
OD	8+1 = 9	8 + 1 = 9	1+8 = 9
OH^–	8+1 = 9	8+1+1 = 10	0+8 = 8

Soal Nomor 4.
Elektron dengan bilangan kuantum yang tidak memungkinkan adalah .....

A. n = 3; l = 0; m = 0; s = + ½
B. n = 3; l = 1; m = 1; s = -½
C. n = 3; l = 2; m = -1; s = -½
D. n = 3; l = 3; m = 2; s = +½
E. n = 3; l = 2; m = 2; s = -½

Pembahasan Soal Nomor 4:

Periksa apakah nilai l < n, nilai m = ± l...0, nilai s = ±½
Yang tidak memenuhi syarat pertama adalah opsi D karena l = n, padahal syaratnya l < n

Soal Nomor 5.
Spesi yang mempunyai diagram dan struktur Lewis yang menyerupai ion karbonat (CO₃^2–) adalah ....
A. NO₃^–
B. CH₃⁺
C. SO₃^2–
D. PO₄^3–
E. NH₄⁺

Pembahasan Soal Nomor 5:

Pertama: pastikan jumlah ligan-nya sama dengan 3 karena C mengikat O sebanyak 3, dan berdasarkan pernyataan ini yang berpeluang benar adalah NO₃^–, CH₃⁺, SO₃^2–

Kedua: pastikan total elektronnya sama dengan total elektron pada CO₃^2–
Total elektron pada CO₃^2–= 4 dari C + 3×6 dari O + 2 dari muatan negatif ⥮ ↿
Total elektron pada CO₃^2–= 4 + 18 + 2
Total elektron pada CO₃^2–= 24 elektron

Total elektron pada NO₃^–= 5 dari N + 3×6 dari O + 1 dari muatan negatif
Total elektron pada NO₃^–= 5 + 18 + 1
Total elektron pada NO₃^–= 24 elektron

Total elektron pada CH₃⁺= 4 dari C + 3×1 dari – 1 dari muatan positif
Total elektron pada CH₃⁺= 4 + 3 – 1
Total elektron pada CH₃⁺= 6 elektron

Total elektron pada SO₃^2–= 6 dari S + 3×6 dari O + 2 dari muatan negatif
Total elektron pada SO₃^2–= 6 + 18 + 2
Total elektron pada SO₃^2–= 26 elektron
Kesimpulan NO₃^– akan memiliki diagram dan struktur Lewis mirip dengan CO₃^2–.

Soal Nomor 6.
Ilmuwan yang mengatakan bahwa atom memiliki elektron dengan lintasan tertentu adalah ….
A. Dalton
B. Thomson
C. Rutherford
D. Bohr
E. Demokritus

Pembahasan Soal Nomor 6:
Cukup jelas.

Soal Nomor 7.
Bentuk molekul dari [Zn(NH₃)₄]²⁺ adalah ....
A. Linear
B. Bentuk V
C. Tetrahedral
D. Trigonal bipiramida
E. Segiempat datar

Pembahasan Soal Nomor 7:
Konfigurasi elektron ₃₀Zn = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰
atau jika ditata ulang konfigurasi elektron 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰4s²
Konfigurasi elektron ₃₀Zn²⁺ = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s⁰
Karena pada ion tersebut berikatan dengan 4 ligan NH₃ maka harus disediakan 4 orbital kosong.
4s⁰ 4p⁰ → → ⥮ ⥮ ⥮ ⥮
→ jadi orbital hibrida yang terjadi adalah sp³ bentuk molekulnya adalah tetrahedral.

Soal Nomor 8.
Sampel sejumlah 15,6 gram mengandung C₆H₆ yang bercampur dengan HNO₃ berlebih.
Selanjutnya 18,0 gram C₆H₅NO₂ diisolasi dari sampel. Tentukan persen hasil dari
C₆H₅NO₂ pada reaksi ini adalah ....
A. 75,2%
B. 73,2%
C. 65,3%
D. 83,3%
E. 95,2%

Pembahasan Soal Nomor 8:
Reaksi yang terjadi C₆H₆ + HNO₃ → C₆H₅NO₂ + H₂O
15,6 g C₆H₆ = 15,6 g : 78 g/mol = 0,2 mol
18,0 gram C₆H₅NO₂ = 18 g : 123 g/mol = 0,146 mol
Berdasarkan persamaan reaksi di atas seharusnya C₆H₅NO₂ = 0,2 mol juga namun ternyata yang dihasilkan hanya 0,146 mol saja.
Jadi persen hasil C₆H₅NO₂ = 0,146/0,2 × 100% = 73,17 % ≈ 73,2%

Soal Nomor 9.
C₁₅H₃₁CO₂C₁₆H₃₁ adalah sebuah ester. Jika senyawa tersebut dipanaskan di dalam reflux dengan larutan NaOH berlebih, maka akan menghasilkan produk ....

A. C₁₅H₃₁ONa dan C₁₆H₃₁CO₂Na
B. C₁₅H₃₁CO₂Na dan C₁₆H₃₁ONa
C. C₁₅H₃₁OH dan C₁₆H₃₁CO₂Na
D. C₁₅H₃₁CO₂Na dan C₁₆H₃₁OH
E. C₁₅H₃₁CO₂H dan C₁₆H₃₁Na

Pembahasan Soal Nomor 9:

Ester yang dipanaskan dengan NaOH berlebih akan terjadi reaksi hidrolisis:
RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH
C₁₅H₃₁CO₂C₁₆H₃₁ + NaOH → C₁₅H₃₁CO₂Na + C₁₆H₃₁OH

Soal Nomor 10.
Kombinasi pereaksi berikut ini yang dapat menghasilkan diester adalah ....

A. Asam butana-1,4-dioat dan 1-propanol
B. Asam etanoat dan 1-propanol
C. Asam etanadioat dan 2-butanol
D. Asam propana-1,3-dioat, etanol, dan 1-propanol
E. Asam butanoat dan etanol

Pembahasan Soal Nomor 10:

Soal Nomor 11.
Pada proses fermentasi tape, suatu glukosa (C₆H₁₂O₆ ) pada akhir proses akan diubah
menjadi senyawa Y dengan rumus umum C_nH_2n+2O dan gas CO₂ . Pereaksi yang tidak
dapat bereaksi dengan senyawa Y tersebut adalah ....
A. Bromin
B. K₂Cr₂O₇
C. H₂SO₄
D. NaOH
E. CH₃COOH

Pembahasan Soal Nomor 11:

Fermentasi glukosa akan menghasilkan alkohol (senyawa Y) dan CO₂
Alkohol dapat dioksidasi oleh K₂Cr₂O₇ dengan H₂SO₄:
ROH RCOOH atau RCHO tergantung kondisi dan dengan menggunakan katalis H₂SO₄

Alkohol dapat berekasi dengan NaOH :
ROH + NaOH → RONa + H₂O

Alkohol dapat berekasi dengan CH₃COOH (reaksi esterifikasi):
ROH → CH₃COOR + H₂O

Soal Nomor 12.
Senyawa X dapat menghasilkan asam karboksilat jika dipanaskan dengan K₂Cr₂O₇ dalam suasana asam di dalam reflux. Senyawa tersebut dapat direduksi dengan larutan Fehling. Senyawa X adalah ....
A. Propanon
B. Propanal
C. 1-propanol
D. 2-propanol
E. Siklopropana

Pembahasan Soal Nomor 12:

Soal Nomor 13.
Salah satu reaksi dalam siklus Krebs adalah pengubahan asam fumarat menjadi asam malat.

HO₂CCH=CHCO₂H → HO₂CCH(OH)CH₂CO₂H

Asam fumarat Asam malat

Pereaksi yang dapat digunakan untuk melangsungkan reaksi ini di laboratorium adalah....

A. KMnO₄ dalam asam
B. Br₂
C. NaOH panas
D. H₂O cair dengan katalis Pt
E. H₂O gas dengan asam sulfat

Pembahasan Soal Nomor 13:

Soal Nomor 14.
Larutan NaCl 0,1 M 100 mL dielektrolisis menggunakan elektroda karbon. Maka volume gas yang dihasilkan di katoda jika gas tersebut diukur pada saat 1,4 gram N₂ memiliki volume 1,25 L adalah ....

A. 0,112 L gas Cl₂
B. 0,112 L gas H₂
C. 0,120 L gas Cl₂
D. 0,125 L gas Cl₂
E. 0,125 L gas H₂

Pembahasan Soal Nomor 14:
Di anoda akan terjadi oksidasi: 2Cl^– → Cl₂ + 2e^–
Di katoda akan terjadi reduksi: 2H₂O + 2e^–→ H₂ + 2OH^–
Reaksi redoks : 2Cl^– + 2H₂O → Cl₂ + H₂ + 2OH^–
Jadi jumlah mol gas H₂ yang dihasilkan adalah ½ jumlah NaCl.
NaCl yang digunakan sebanyak 10 mmol NaCl = 5 mmol H₂ atau 5 × 10^–3 mol H₂
Standar yang digunakan 1,4 g N₂ = 1,25 L
→ (1,4 g)/(28 g/mol) = 1,25 L
→ 0,05 mol = 1,25 L
→ 1 mol = 25 L
Jadi volume H₂ yang dihasilkan = 5×10^–3 × 25 = 125 × 10^–3 L = atau 0,125 L

Soal Nomor 15.
Diketahui reaksi setengah selnya sebagai berikut:

Zn²⁺(aq) + 2e → Zn(s)	E⁰ = - 0,760 V
Ag⁺(aq) + e → Ag(s)	E⁰ = + 0,800 V

Maka potensial sel untuk Zn(s)|Zn²⁺(1,00 M) || Ag⁺ (0,50 M)|Ag(s) jika diukur pada suhu 25 ^oC adalah....

A. + 1,560 V
B. - 1,560 V
C. + 2,360 V
D. – 2,360 V
E. +1,542 V

Pembahasan Soal Nomor 15:

Potensial sel untuk Zn(s)|Zn²⁺(1,00 M) || Ag⁺ (0,50 M)|Ag(s)

Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e	E⁰ = + 0,760 V
2Ag⁺(aq) + 2e → 2Ag(s)	E⁰ = + 0,800 V
Zn(s) + 2Ag⁺(aq)→Zn²⁺ + 2Ag(s)	E⁰ = + 1,560 V

Pada soal ini potensial sel tidak diukur pada keadaan standar (temperatur 298 K (25 ^oC), tekanan 1 atm, konsentrasi masing-masing zat 1 M), sehingga perhitungannya harus menggunakan persamaan
$E_{sel}=E^{0}_{sel}-\dfrac{0,0592}{n} log\dfrac{[oksidasi]^{koefisien}}{[reduksi]^{koefisien}}$
Persamaan Nernst:
Esel = E⁰_sel – 0,0592/n × log([oksidasi]/[reduksi]²)
Esel = 1,560 – 0,0592/2 × log(1/0,5²)
Esel = 1,560 – 0,0296 × log 4
Esel = 1,560 – 0,0296 × 0,602
Esel = 1,560 – 0,0178
Esel = 1,5422 V

Soal Nomor 16.
Nilai Ksp dari senyawa basa X(OH)₃ yang mempunyai pH 11 adalah ….
A. 10^–7
B. 1,3 × 10^–7
C. 4,3 × 10^–7
D. 3,3 × 10^–7
E. 2,5 × 10^–7

Pembahasan Soal Nomor 16:

pH = 11 → pOH = 14 – 11 → pOH = 3 → [OH^–] = 1×10^–3 M

X(OH)₃	→	X³⁺	+	3OH^–
s		s		3s
		3,3×10^–4		1×10^–3

K_sp = [X³⁺][OH^–]³
K_sp = s.(3s)³
K_sp = 3,3×10^–4.( 1×10^–3)³
K_sp = 3,3×10^–13
Jawaban tidak tersedia

Soal Nomor 17.
Derajat ionisasi larutan elektrolit biner 0,75 molal yang membeku pada T = -1,75 ^oC adalah …. (Kf = 1,56 ^oC/m)

A. 0,2
B. 0,75
C. 0,5
D. 0,3
E. 0,4

Pembahasan Soal Nomor 17:

Ini adalah bahasan sifat koligatif larutan
∆Tf = m.Kf.(1 + (n – 1) 𝛂)
∆Tf = m.Kf.(1 + (2 – 1) 𝛂)
∆Tf = m.Kf.(1 + 𝛂)
𝛂 =$\dfrac{\Delta Tf}{m.Kf}-1$
𝛂 =$\dfrac{1,75}{0,75 \times 1,56}-1$
𝛂 = 0,4957 ≈ 0,5

Soal Nomor 18.
Pada suhu dan tekanan tertentu, gas asam iodida terurai menjadi gas hidrogen dan gas iodin dengan derajat disosiasi 0,2. Jika tekanan total gas pada kesetimbangan adalah 2 atm, maka nilai tetapan kesetimbangan (Kp) adalah ....

A. 1/2
B. 1/4
C. 1/8
D. 1/32
E. 1/64

Pembahasan Soal Nomor 18:

Reaksi	2HI	→	H₂	+	I₂
Awal	x
Bereaksi	0,2x		0,1x		0,1x
Kesetimbangan	x-0,2x		0,1x		0,1x

Ptotal = 2 atm
Jumlah mol total = (x-0,2x) mol +0,1x mol + 0,1x mol = x mol
P-H₂ = P.(0.1x)/x = 0,1.P_total = 0,1.2 atm = 0,2 atm
P-I₂ = P.(0.1x)/x = 0,1.P_total= 0,1.2 atm = 0,2 atm
P-HI = P.(x-0,2x)/x = 0,8.P_total= 0,8.2 atm = 1,6 atm
K_p = $\dfrac{0,2 \times 0,2}{(1,6)^2}=\dfrac{0,04}{2,56}=\dfrac{1}{64}$

Soal Nomor 19.
Pada suatu keadaan setimbang dalam 1,00 L wadah terdapat 0,25 mol PCl₅ dan 0,16 mol PCl₃ menurut reaksi

PCl₃(g) + Cl₂ (g) ⇌ PCl₅(g) K_C = 1,9

Konsentrasi Cl₂ dalam keadaan kesetimbangan ini adalah

A. 0,79 M
B. 0,82 M
C. 0,75 M
D. 0,90 M
E. 1,00 M

Pembahasan Soal Nomor 19:
K_c =$\dfrac{[PCl_5]}{[PCl_3][Cl_2]}$
[Cl₂] =$\dfrac{[PCl_5]}{[PCl_3]Kc}$
[Cl₂] =$\dfrac{0,25}{0,16 \times 1,9}$
[Cl₂] = 0,822368 M

Soal Nomor 20.
Dalam reaksi: BF₃ + NH₃ → F₃B:NH₃, maka BF₃ bertindak sebagai ....

A. basa Arrhenius
B. basa Lewis
C. asam Bronsted
D. asam Lewis
E. tidak ada jawaban yang benar

Pembahasan Soal Nomor 20:

Pada reaksi BF₃ + NH₃ → F₃B:NH₃, BF₃ menerima pasangan elektron bebas dari NH₃ jadi BF₃ berperan sebagai asam Lewis.

Soal Nomor 21.
25 mL larutan asam asetat 0,2 M (Ka= 10^–5) dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 M. pH saat titik ekuivalen adalah ....

A. 7
B. 6 – log 2,6
C. 6 – log 3
D. 5 – log 6,7
E. 5

Pembahasan Soal Nomor 21:

Titik ekivalen akan tercapai bila jumlah asam-basa sebanding secara stoikiometri.

Reaksi:	NaOH	+	CH₃COOH	→	CH₃COONa	+	H₂O
Awal	5 mmol		5 mmol		-		-
Akhir	-		-		5 mmol
Volume	50 mL		25 mL		75 mL

[garam] = 5 mmol : 75 mL = 0,0667 M = 6,67×10^–2 = 66,67×10^–3
pH garam yang berasal dari asam lemah dengan basa kuat.
[OH^–] = $\sqrt{\dfrac{Kw \times [garam]}{Ka}}$
[OH^–] = $\sqrt{\dfrac{10^{-14} \times 66,67 \times 10^{-3}}{10^{-5}}}$
[OH^–] = 8,165 × 10^–6
pOH = - log (8,165 × 10^–6)
pOH = 5,088
pH = 14 – 5,088
pH = 8,912
pH jelas di atas 7, pada alternatif tidak tersedia.

Soal Nomor 22.
Senyawa A dan B bereaksi menghasilkan produk C dan D dengan reaksi orde dua.

Konstanta laju reaksi pada suhu 30 ^oC adalah 0,622 L/mol per menit. Waktu paruh 4,10 x 10^–2 M senyawa A ketika bereaksi dengan senyawa B berlebih adalah ....

A. 40,1 menit
B. 39,2 menit
C. 25,1 menit
D. 12,2 menit
E. 15,2 menit

Pembahasan Soal Nomor 22:
T_½ untuk reaksi orde dua adalah
T_½ = 1/(k.A₀)
T_½ = 1/(0,622.4,10×10^–2)
T_½ = 39,213 menit

Soal Nomor 23.
Pada reaksi : A + B → C, ternyata bila konsentrasi A dinaikan 2 kali, laju reaksinya tetap (tidak berubah). Dapat dikatakan bahwa ....

A. laju reaksi adalah order nol terhadap [B]
B. laju reaksi adalah order nol terhadap [A]
C. laju reaksi adalah order satu terhadap [B]
D. laju reaksi adalah order satu terhadap [A]
E. A adalah katalis

Pembahasan Soal Nomor 23:
Bila laju reaksi tidak berubah ketika konsentrasi pereaksi diubah artinya order terhadap pereaksi tersebut adalah nol.

Soal Nomor 24.
Pada suhu ruang (27 ^oC) dan wadah 1 L, 1 mol gas ClNO mengalami dekomposisi menurut persamaan berikut ini: 2 ClNO(g) ⇌ Cl₂ (g) + 2 NO(g)

Derajat disosiasi dari ClNO adalah 20%. Nilai energi bebas Gibbs reaksi tersebut adalah....
A. +5,5 kJ
B. –5,5 kJ
C. +12,6 kJ
D. –12,6 kJ
E. +17,6 kJ

Pembahasan Soal Nomor 24:

Reaksi:	2ClNO(g)	⇌	Cl₂(g)	+	2 NO(g)
Awal	1 mmol		-		-
Bereaksi	0,2 mol		0,1 mol		0,2 mol
Kesetimbangan	0,8 mol		0,1 mol		0,2 mol

K = 0,1×(0,2)²/(0,8)²
K = 0,00625
∆G = –RT lnK
∆G = –8,314×300×ln(0,00625)
∆G = –2494,2×(–5.07517)
∆G = +12658,5 Joule
∆G = +12,6585 kiloJoule

Soal Nomor 25.
Berikut diberikan tabel energi ikatan:

Jenis ikatan	C–C	C–H	O=O	C=O	O–H
Energi ikatan (kJ/mol)	347	413	498	799	467

Entalpi pembakaran 1 mol gas propana (C₃H₈), sesuai dengan reaksi berikut:
C₃H₈ (g) + 5O₂ (g) → 3CO₂ (g) + 4 H₂O (g)
adalah ....
A. 355 kJ
B. 2570 kJ
C. –1695 kJ
D. –2042 kJ
E. –1387 kJ

Pembahasan Soal Nomor 25:

Jika terdapat pembahasan yang kurang tepat dengan senang hati untuk dikoreksi. Silakan tinggalkan pesan pada kotak komentar di bawah ini. Terima kasih.

Soal Pilihan Ganda KSM tingkat Provinsi Tahun 2016 dan Pembahasannya

Tidak ada komentar:

Posting Komentar