Soal OSP Kimia 2019 (Pilgan)

Sebanyak 1200 kg pupuk urea,  , disebar secara merata pada 10 hektar tanah ( 1 hektar = 10.000  ), Maka jumlah dalam garam nitrogen yang ditambahkan untuk setiap  adalah 

• A. 2,8 g

• B. 5,6 g

• C. 8,4 g

• D. 11,2 g

• E. 14.0 g

Answer explanation

Total pupuk urea 1200 kg setara dengan 1200000 g. Jika disebar pada 10 hektar (100000 m²), maka per hektar = 1200000 g / 10 = 120000 g. Kandungan nitrogen dalam urea adalah 46%, jadi 120000 g x 0.46 = 55200 g. Per hektar = 55200 g / 10000 m² = 5.6 g.

Jika 1 liter etil alkohol pada  20⁰C mengandung  1,04 x 10²⁵ molekul, maka jumlah molekul selain etil alkohol dalam 1 liter sampel etil alkohol yang kemurniannya 99,99% adalah....

• 2,72 x 10²⁰

• 1,04 x 10²¹

• 3,15 x 10²²

• 3,13 x 10²³

• 2,14 x 10²⁴

Answer explanation

Untuk menghitung jumlah molekul selain etil alkohol dalam 1 liter sampel etil alkohol dengan kemurnian 99,99%, kita perlu menghitung jumlah molekul etil alkohol dalam sampel tersebut dan kemudian menghitung jumlah molekul pengotor.

1. Jumlah molekul etil alkohol dalam 1 liter: Diketahui bahwa 1 liter etil alkohol mengandung 1,04×10²⁵ molekul.

2. Kemurnian etil alkohol: Dengan kemurnian 99,99%, kita dapat menghitung jumlah molekul etil alkohol dalam sampel:

   Jumlah molekul etil alkohol=1,04×1025×0,9999≈1,04×10²⁵

   (Karena pengurangan 0,01% sangat kecil, nilai ini hampir sama dengan jumlah awal.)

3. Jumlah pengotor dalam 1 liter: Jumlah pengotor dapat dihitung dengan mengalikan jumlah molekul total dengan persentase pengotor:

   Jumlah molekul pengotor=1,04×1025×0,0001=1,04×10²¹

Jadi, jumlah molekul selain etil alkohol dalam 1 liter sampel etil alkohol yang kemurniannya 99,99% adalah sekitar 1,04×10211,04 10^{21}1,04×10²¹ molekul.

Cuplikan suatu senyawa diketahui mempunyai rumus empiris XBr₂ . Sebanyak 0,5000 gram cuplikan tersebut dilarutkan ke dalam air. ke dalam larutan tersebut kemudian ditambahkan larutan perak nitrat berlebih setelah di keringkan, endapan AgBr yang diperoleh mempunyai massa 1,0198 gram. Massa atom relatif unsur X adalah 

• A. 208.51

• B. 137.33

• C. 67,72

• D. 47,88

• E. 24,25

Answer explanation

Untuk menentukan massa atom relatif unsur X dalam senyawa XBr2​, kita bisa mengikuti langkah-langkah berikut:

1. Hitung jumlah mol AgBr: Diketahui massa endapan AgBr adalah 1,0198 gram.

   Molar mass AgBr:

   • Massa atom Ag = 107,87 g/mol

   • Massa atom Br = 79,904 g/mol

   Molar mass AgBr=107,87+79,904=187,774 g/mol

2. Jumlah mol AgBr:

   n(AgBr)=massamolar mass=1,0198 g187,774 g/mol≈0,00543 mol

3. Jumlah mol Br dalam AgBr: Setiap molekul AgBr mengandung 1 mol Br, jadi jumlah mol Br juga:

   n(Br)=n(AgBr)≈0,00543 mol

4. Jumlah mol X: Dalam senyawa XBr_2​, setiap 1 mol X bereaksi dengan 2 mol Br. Maka, jumlah mol X dapat dihitung sebagai berikut:

   n(X)=n(Br)/2=0,00543/2 ≈0,002715 mol

5. Hitung massa senyawa XBr2​:

6. Dalam senyawa XBr2​, massa senyawa dapat dinyatakan dengan rumus:

   Massa total=massa X+2×massa Br

   Diketahui total massa senyawa adalah 0,5000 g.

   Massa Br:

   g}Massa Br=n(Br)×massa atom Br=0,00543 mol×79,904 g/mol≈0,434 g

7. Hitung massa X:

   Massa X=0,5000 g−0,434 g≈≈0,066 g

8. Hitung massa atom relatif X:

   Massa atom relatif X=massa /Xn(X)=0,066 g/0,002715 mol​≈24,3 g/mol

Jadi, massa atom relatif unsur X adalah sekitar 24,3 g/mol.

Rumus kimia suatu garam adalah XCl₂ .Ion X dalam garam ini mempunyai 28 elektron. Logam X adalah

• A. Ni

• B. Co

• C. Fe

• D. Cu

• E. Zn

Answer explanation

Untuk menentukan logam X dalam garam XCl₂ dengan ion X yang memiliki 28 elektron, kita perlu mengetahui jumlah proton yang ada pada unsur tersebut. Jumlah proton dalam atom sama dengan jumlah elektron dalam keadaan netral.

1. Menentukan nomor atom:

   • Ion X memiliki 28 elektron, yang berarti dalam keadaan netral, X juga memiliki 28 proton. Nomor atom X adalah 28.

2. Mencari unsur dengan nomor atom 28:

   • Unsur dengan nomor atom 28 adalah nikel (Ni).

3. Memeriksa opsi:

   • A. Ni (Nikel) - nomor atom 28

   • B. Co (Kobalt) - nomor atom 27

   • C. Fe (Besi) - nomor atom 26

   • D. Cu (Tembaga) - nomor atom 29

   • E. Zn (Seng) - nomor atom 30

Dari informasi tersebut, logam XXX dalam garam XCl₂​ adalah A. Ni (Nikel).

Pada suhu kamar dan tekanan atmosfer, 1 garam oksigen mengisi ruang dengan volume 0,764 liter, sedangkan 1 gram oksida nitrogen dalam kondisi yang sama mengisi ruang dengan volume 0,266 liter. Berdasarkan data tersebut, maka rumus oksida nitrogen termksud adalah....

• NO₂

• NO₃

• NO₅

• N₂O₄

• N₂O₅

Answer explanation

Untuk menentukan rumus oksida nitrogen berdasarkan data yang diberikan, kita dapat menggunakan hukum gas ideal dan perbandingan volume gas.

1. Diketahui:

   • Volume gas oksigen (O₂​) = 0,764 liter untuk 1 gram

   • Volume oksida nitrogen (NOx​) = 0,266 liter untuk 1 gram

2. Hitung mol oksigen:

   • Molar mass O₂​ = 32 g/mol

   • Untuk 1 gram O_2​:

   n(O₂)=1 g/32 g/mol = 0,03125

3. Hitung mol oksida nitrogen:

   • Volume gas diukur pada kondisi yang sama, sehingga kita dapat menggunakan rasio volume untuk menentukan mol.

   • Dari informasi di atas, kita tahu bahwa 1 gram NOx​ mengisi volume 0,266 liter. Kita harus mencari massa molar NOx​ berdasarkan rasio molar.

4. Rasio mol antara O₂​ dan NOx​:

   • Volume O₂​ : Volume NOx​ = 0,764 L : 0,266 L

   • Menghitung rasio:

   Rasio=0,7640:266​≈2,872

   Dari hukum Avogadro, jika perbandingan volume adalah 2,872, maka rasio jumlah mol nitrogen (N) dan oksigen (O) dalam NOx​ juga hampir sama.

5. Hitung jumlah mol nitrogen untuk 1 gram NOx​:

   • Jika NOx​ terdiri dari N dan O, maka molar mass dapat dinyatakan sebagai 14+(x16), di mana x adalah jumlah atom oksigen dalam rumus.

   • Misalkan mol nitrogen sama dengan 1 (karena kita akan menentukan rumus umum (NOx​):

   n(NOx)≈Molar mass=14+(x16)

6. Dapatkan massa molar untuk NOx​ dari volume dan massa:

   • Molar mass NOx=1 g/0,266 L×R×T​

   • Menggunakan 0,0821 L·atm/(K·mol) dan suhu kamar (273 K atau 298 K, jika kita menganggap suhu kamar adalah 298 K):

   • Namun, kita dapat langsung menggunakan perbandingan mol:

   Rasio mol=2,872⇒x≈3(karena Ox=O3)

7. Menentukan rumus oksida nitrogen:

   • Dengan satu atom nitrogen dan tiga atom oksigen, rumus untuk oksida nitrogen adalah NO₃​

Jadi, rumus oksida nitrogen yang dimaksud adalah NO₃​.

Pada 400 K dan tekanan 1 atm 40% dinitrogen tetraoksida(N₂O₄),terurai sesuai dengan persamaan reaksi :N₂O₄ →2NO₂ tekanan parsial N₂O₄  adalah.....

• A. 0,3956 atm

• B. 0,4286 atm

• C. 0,4615 atm

• D. 0,5385 atm

• E. 0,5714 atm

Answer explanation

Untuk menentukan tekanan parsial N₂​O₄​ pada reaksi yang terjadi, kita dapat menggunakan konsep kesetimbangan dan hukum Dalton tentang tekanan parsial.

Langkah-langkah:

1. Tentukan jumlah mol awal dan perubahan: Misalkan kita memulai dengan 1 mol N_2​O_4​.

   • N₂​O₄​ terurai menjadi NO_2​, dan kita tahu bahwa 40% dari N₂​O₄​ terurai.

   • Jumlah mol N₂​O_4​ yang terurai:

     Mol yang terurai=0,40×1mol=0,40mol

   • Jadi, sisa mol N₂​O₄​:

     Sisa N₂O₄=1mol−0,40mol=0,60mol

   • Untuk NO₂​, dari 0,40 mol N₂​O₄​ yang terurai, akan terbentuk:

     Mol NO₂=2×0,40mol=0,80mol

2. Jumlah mol total setelah reaksi:

   Total mol=Sisa N₂O₄+Mol NO₂=​=0,60mol+0,80mol=1,40mol

3. Tekanan total sistem: Kita tahu bahwa tekanan total pada kondisi ini adalah 1atm.

4. Tekanan parsial setiap komponen: Tekanan parsial untuk setiap gas dapat dihitung dengan persamaan:

   Pi=(ni/ntotal)×Ptotal

   Di mana:

   • Pi​ = tekanan parsial komponen ke-i

   • ni​ = jumlah mol komponen ke-i

   • ntotal​ = total jumlah mol gas

   • Ptotal​ = tekanan total (1 atm)

5. Hitung tekanan parsial N₂​O_4​:

   PN₂​O_4​=(nN₂​O_4​/ntotal)×Ptotal=(0,60/1,40)​≈0,4286atm

Kesimpulan:

Tekanan parsial N₂​O_4​ pada kondisi tersebut adalah sekitar 0,43 atm.