OSN-K Kimia 2023

Ion perak dalam oksalat perak (Ag2C204) memiliki konfigurasi elektron yang sama (keadaan dasar) dengan ....

• In3+

• Kr

• Pd2+

• Au+

• Cd

Answer explanation

Ion perak (Ag2C2O4) memiliki konfigurasi elektron yang sama dengan In3+ karena keduanya memiliki 13 elektron. In3+ kehilangan 3 elektron dari keadaan dasar, sehingga konfigurasi elektron yang tersisa sama dengan Ag2C2O4.

Ion perak dalam senyawa oksalat perak (Ag₂C₂O₄) adalah Ag⁺ (ion perak dengan muatan +1). Untuk menjawab soal ini, kita perlu mengetahui konfigurasi elektron dari Ag⁺ dan membandingkannya dengan pilihan yang diberikan.

Konfigurasi elektron perak (Ag) dalam keadaan netral adalah: Ag:[Kr]4d105s1\text{Ag:} [Kr] 4d^{10} 5s^1Ag:[Kr]4d105s1

Saat perak kehilangan satu elektron untuk menjadi Ag⁺, elektron dari orbital 5s akan terlepas: Ag+:[Kr]4d10\text{Ag}^+: [Kr] 4d^{10}Ag+:[Kr]4d10

Sekarang kita akan membandingkan konfigurasi elektron dari Ag⁺ ([Kr] 4d¹⁰) dengan pilihan yang diberikan:

1. In³⁺ (Indium): Konfigurasi elektron In dalam keadaan netral adalah [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p¹. Untuk In³⁺, tiga elektron lepas (dua dari 5s dan satu dari 5p), sehingga konfigurasi menjadi: In3+:[Kr]4d10\text{In}³⁺: [Kr] 4d^{10}In3+:[Kr]4d10 Konfigurasi ini sama dengan Ag⁺.

2. Kr (Krypton): Konfigurasi elektron Kr adalah: Kr:[Ar]3d104s24p6\text{Kr}: [Ar] 3d^{10} 4s^2 4p^6Kr:[Ar]3d104s24p6 Konfigurasi ini tidak sama dengan Ag⁺.

3. Pd²⁺ (Palladium): Konfigurasi elektron Pd dalam keadaan netral adalah [Kr] 4d¹⁰ 5s⁰. Untuk Pd²⁺, dua elektron dari orbital d terlepas, sehingga konfigurasi menjadi: Pd2+:[Kr]4d8\text{Pd}²⁺: [Kr] 4d^8Pd2+:[Kr]4d8 Konfigurasi ini tidak sama dengan Ag⁺.

4. Au⁺ (Emas): Konfigurasi elektron Au dalam keadaan netral adalah [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s¹. Untuk Au⁺, satu elektron dari 6s terlepas, sehingga konfigurasinya menjadi: Au+:[Xe]4f145d10\text{Au}⁺: [Xe] 4f¹⁴ 5d^{10}Au+:[Xe]4f145d10 Konfigurasi ini tidak sama dengan Ag⁺.

5. Cd (Cadmium): Konfigurasi elektron Cd dalam keadaan netral adalah [Kr] 4d¹⁰ 5s². Jadi, Cd⁺ tidak ada dalam daftar, tapi kita bisa mengasumsikan konfigurasi Cd akan berbeda.

Jadi, In³⁺ memiliki konfigurasi elektron yang sama dengan Ag⁺.

Jawaban yang benar adalah In³⁺.

4o

Dari empat senyawa di bawah ini, urutan senyawa yang memiliki panjang ikatan dari yang terpanjang hingga terpendek adalah ....

• H2O < CH4 < NH3 < HF

• HF < H2O < NH3 < CH4

• HF < H2O < CH4 < NH3

• CH4 < NH3 < HF < H2O

• CH4 < NH3 < H2O < HF

Answer explanation

Untuk menentukan urutan panjang ikatan, kita perlu mempertimbangkan faktor-faktor seperti ukuran atom yang terlibat dan kekuatan ikatan antar atom. Semakin kecil atom dan semakin kuat ikatan (misalnya, ikatan hidrogen), panjang ikatan akan lebih pendek.

Mari kita analisis satu per satu:

1. CH₄ (Metana): Dalam CH₄, ikatan C-H adalah ikatan kovalen yang melibatkan karbon dan hidrogen. Karbon memiliki jari-jari atom lebih besar dibanding nitrogen, oksigen, dan fluor, sehingga panjang ikatan C-H akan relatif lebih panjang.

2. NH₃ (Amonia): Dalam NH₃, ikatan N-H terjadi antara nitrogen dan hidrogen. Nitrogen lebih kecil dibandingkan karbon, sehingga panjang ikatan N-H akan lebih pendek dibandingkan C-H.

3. H₂O (Air): Dalam H₂O, ikatan O-H terjadi antara oksigen dan hidrogen. Oksigen lebih kecil dari nitrogen, sehingga ikatan O-H akan lebih pendek dibandingkan N-H.

4. HF (Hidrogen Fluorida): Dalam HF, ikatan H-F terjadi antara fluor dan hidrogen. Fluor adalah atom terkecil di antara keempat atom (C, N, O, dan F), sehingga ikatan H-F adalah yang terpendek.

Urutan panjang ikatan dari yang terpanjang hingga terpendek adalah:

• CH₄ (C-H): Terpanjang, karena karbon lebih besar.

• NH₃ (N-H): Lebih pendek dari C-H karena nitrogen lebih kecil.

• H₂O (O-H): Lebih pendek dari N-H karena oksigen lebih kecil.

• HF (H-F): Terpendek, karena fluor adalah yang paling kecil.

Jadi, urutan yang benar adalah:

CH₄ < NH₃ < H₂O < HF

Jawaban yang benar adalah CH₄ < NH₃ < H₂O < HF.Panjang ikatan berhubungan dengan ukuran atom dan polaritas. HF memiliki ikatan terpendek karena F yang sangat elektronegatif, diikuti H2O, CH4, dan NH3. Jadi urutan dari yang terpanjang hingga terpendek adalah HF < H2O < CH4 < NH3.

Di antara empat molekul di bawah ini, yang mana yang memiliki ikatan hidrogen dalam interaksi antarmolekulnya?

• i. CH3F (trifluorometana)

• ii. C6H12O6 (glukosa)

• iii. C6H3F3 (trifluorobenzena)

• iv. CCl3COOH (asam trikloroasetat)

Answer explanation

Ikatan hidrogen adalah interaksi antarmolekul yang terjadi ketika atom hidrogen terikat pada atom yang sangat elektronegatif (seperti fluor, oksigen, atau nitrogen), dan berinteraksi dengan pasangan elektron bebas dari atom elektronegatif lain di molekul yang berdekatan.

Mari kita analisis setiap molekul:

1. CH₃F (Trifluorometana): Meskipun molekul ini mengandung fluor yang sangat elektronegatif, atom hidrogen dalam CH₃F terikat pada atom karbon, bukan langsung ke atom elektronegatif (seperti fluor). Jadi, CH₃F tidak membentuk ikatan hidrogen.

2. C₆H₁₂O₆ (Glukosa): Glukosa memiliki banyak gugus hidroksil (-OH) yang mengandung hidrogen terikat pada oksigen (atom yang sangat elektronegatif). Ini memungkinkan pembentukan ikatan hidrogen baik antarmolekul glukosa maupun dengan molekul lain seperti air. Jadi, C₆H₁₂O₆ membentuk ikatan hidrogen.

3. C₆H₃F₃ (Trifluorobenzena): Dalam trifluorobenzena, atom fluorin terikat langsung pada cincin benzena, tetapi tidak ada hidrogen yang terikat langsung pada atom elektronegatif (seperti nitrogen, oksigen, atau fluor). Jadi, C₆H₃F₃ tidak membentuk ikatan hidrogen.

4. CCl₃COOH (Asam trikloroasetat): Asam trikloroasetat mengandung gugus -COOH (karboksil), di mana hidrogen terikat pada oksigen (atom elektronegatif). Oleh karena itu, gugus karboksil ini dapat membentuk ikatan hidrogen. Jadi, CCl₃COOH membentuk ikatan hidrogen.

Kesimpulan: Molekul yang memiliki ikatan hidrogen dalam interaksi antarmolekulnya adalah C₆H₁₂O₆ (glukosa) dan CCl₃COOH (asam trikloroasetat).

Jawaban yang benar adalah ii. C₆H₁₂O₆ (glukosa) dan iv. CCl₃COOH (asam trikloroasetat).

Ikatan hidrogen terjadi antara molekul yang memiliki atom hidrogen terikat pada atom yang sangat elektronegatif seperti F, O, atau N. CH3F dan C6H12O6 memiliki ikatan hidrogen, sedangkan C6H3F3 dan CCl3COOH tidak memiliki ikatan hidrogen yang signifikan.

Analisis kuantitatif untuk menentukan kandungan tetraetiltiuram disulfida (C10H20N2S4) dapat dilakukan dengan mengoksidasi sulfur menjadi SO2. Jika H2SO4 yang terbentuk memerlukan 34,85 ml NaOH 0,025 M untuk bereaksi, kandungan C10H20N2S4 dalam 0,4605 g sampel adalah .... (%b/b)

• 7.00

• 8.75

• 10.15

• 12.00

• 22,47

Answer explanation

Untuk menentukan kandungan tetraetiltiuram disulfida (C₁₀H₂₀N₂S₄) dalam sampel menggunakan analisis kuantitatif, kita perlu melakukan beberapa perhitungan berdasarkan reaksi kimia yang terjadi.

Langkah-langkah perhitungan:

1. Menentukan mol NaOH yang digunakan:

   Volume NaOH = 34,85 mL = 0,03485 L
   Konsentrasi NaOH = 0,025 M

   Maka mol NaOH yang digunakan adalah:

2. mol NaOH=M×V=0,025×0,03485=8,7125×10⁻⁴mol

3. Reaksi antara NaOH dan H₂SO₄:

   Reaksi antara NaOH dan H₂SO₄:

   H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O

4. Dari reaksi ini, kita tahu bahwa 1 mol H₂SO₄ bereaksi dengan 2 mol NaOH. Jadi, mol H₂SO₄ adalah setengah dari mol NaOH:

   mol H2SO4=8,7125×10^{−4 _/}2=4,35625×10⁻⁴

5. Hubungan antara H₂SO₄ dan S dalam C₁₀H₂₀N₂S₄:

   Setiap molekul C₁₀H₂₀N₂S₄ mengandung 4 atom S. Ketika sulfur dioksidasi, setiap atom sulfur akan membentuk satu molekul H₂SO₄.

   Jadi, mol sulfur (S) dalam sampel sama dengan mol H₂SO₄:

   mol S=4,35625×10⁻⁴ mol

6. Menghitung massa C₁₀H₂₀N₂S₄:

   Massa molar C₁₀H₂₀N₂S₄ = (10 × 12) + (20 × 1) + (2 × 14) + (4 × 32) = 296 g/mol

   Massa C₁₀H₂₀N₂S₄ yang mengandung 4 atom S adalah:

   Massa C0H20N2S4=mol S×massa molar C10H20N2S4/4

7. =4,35625×10⁻⁴×296/4​=0,032245g

8. Menghitung persentase massa C₁₀H₂₀N₂S₄ dalam sampel:

   Persentase massa (% b/b) adalah:

   %b/b=massa C10H20N2S4/massa sampel×100%

9. = {0,032245}/{0,4605}x100%=7,00%

10. Jawaban: 7,00%

Hukum laju untuk reaksi A(g) + B(g) -> AB(g) adalah ....

• r = k[A][B]^2

• r = k[A][B]

• r = k[A]^2[B]

• r = k[A]^2

• r = k[B]^2

Answer explanation

Hukum laju untuk reaksi A(g) + B(g) -> AB(g) menunjukkan bahwa laju reaksi bergantung pada konsentrasi A dan B. Pilihan yang benar adalah r = k[A][B]^2, yang menunjukkan bahwa konsentrasi B berpengaruh lebih besar.

Konstanta laju untuk reaksi A(g) + B(g) -> AB(g) adalah ....

• k = 0.072 M^-1 s^-1

• k = 0.056 M^-1 s^-1

• k = 0.108 M^-1 s^-1

• k = 0.042 M^-1 s^-1

• k = 0.129 M^-1 s^-1

Answer explanation

Konstanta laju reaksi ditentukan oleh faktor-faktor seperti konsentrasi reaktan dan suhu. Dalam hal ini, nilai k yang tepat untuk reaksi A(g) + B(g) -> AB(g) adalah k = 0.108 M^-1 s^-1, yang merupakan hasil pengukuran atau perhitungan yang benar.

Reaksi A -> B memiliki konstanta laju sebesar 0.012 s^-1. Jika konsentrasi awal A adalah 0.56 M, konsentrasi B setelah 45 detik adalah ....

• 0.326 M

• 0.020 M

• 0.467 M

• 0.430 M

• 0.260 M

Answer explanation

Reaksi A -> B adalah reaksi orde pertama. Menggunakan rumus: [A] = [A]0 * e^(-kt), kita dapat menghitung [A] setelah 45 detik. Dengan [A]0 = 0.56 M, k = 0.012 s^-1, dan t = 45 s, kita dapat menemukan [B] = 0.56 - [A]. Hasilnya adalah 0.430 M.

Dalam reaksi A -> B, konsentrasi A menurun dari 0.1 M menjadi 0.075 M dalam 10 detik pada suhu 25 °C. Jika reaksi dilakukan pada suhu 40 °C, waktu yang diperlukan untuk konsentrasi A menurun dari 0.1 M menjadi 0.075 M adalah 6 detik. Energi aktivasi reaksi ini adalah ....

• 0.283 kJ/mol

• 260.47 kJ/mol

• 26.41 kJ/mol

• 2.79 kJ/mol

• 1.21 kJ/mol

Answer explanation

Energi aktivasi dapat dihitung menggunakan persamaan Arrhenius. Dengan waktu reaksi yang berbeda pada suhu yang berbeda, kita dapat menentukan energi aktivasi. Hasil perhitungan menunjukkan energi aktivasi adalah 260.47 kJ/mol.

Solusi KNO3 (MM= 101 g/mol) ....

Evaluate responses using AI:

OFF

Answer explanation

KNO3 memiliki massa molar 101 g/mol, yang penting untuk menghitung konsentrasi larutan. Pastikan untuk menggunakan nilai ini saat melakukan perhitungan terkait larutan KNO3.

Sebuah larutan KN03 (MM= 101 g/mol) terionisasi sempurna dalam air. Pada 25 °C, tekanan uap air murni adalah 23,76 mmHg. Sebuah larutan yang mengandung 10% (b/b) KN03 memiliki densitas 1,45 g/ml. Berapa tekanan uap larutan ini? (Diberikan MM air= 18 g/mol)

• 46,60 mmHg

• 23,30 mmHg

• 23,76 mmHg

• 15,58 mmHg

• 22,86 mmHg

Answer explanation

Tekanan uap larutan dapat dihitung menggunakan hukum Raoult. Dengan 10% KN03, fraksi mol air lebih besar, sehingga tekanan uap larutan menjadi lebih rendah dari 23,76 mmHg. Hasil perhitungan menunjukkan tekanan uap larutan adalah 23,30 mmHg.