Soal Essay Dilengkapi Pembahasan OSK Kimia Tahun 2017

Soal 1. (11 poin)
Nitrogen (N) dan silikon (Si) membentuk dua senyawa biner dengan komposisi berikut:

a. Hitunglah massa silikon yang bergabung dengan 1 g nitrogen dalam kedua kasus itu. (4 poin)
b. Buktikan bahwa senyawa ini memenuhi Hukum Kelipatan Perbandingan. (4 poin)
c. Jika senyawa kedua mempunyai rumus Si₃N₄, maka tentukan rumus senyawa pertama. (3 poin)

Soal 2 (30 poin)
Reaksi padatan garam natrium klorida dan asam sulfat pekat menghasilkan gas A, tetapi jika ke dalam reaksi tersebut ditambahkan padatan mangan(IV) oksida dihasilkan gas B. Gas A dan gas B mengandung unsur halogen dengan tingkat oksidasi yang berbeda. Tingkat oksidasi unsur halogen pada gas A lebih rendah dari tingkat oksidasi unsur halogen pada gas B. Gas A dapat larut dalam air dan larutannya dapat bereaksi dengan larutan perak nitrat menghasilkan endapan putih. Gas B dapat bereaksi dengan larutan kalium iodida yang dicampur dengan pelarut organik menghasilkan warna ungu. Gas A dan B dapat dianggap sebagai gas ideal.
a. Tuliskan persamaan reaksi setara untuk pembentukan gas A dan tentukan rumus kimia gas A. (4 poin)
b. Tentukan senyawa yang berperan sebagai reaksi pembatas pada reaksi tersebut. (2 poin)
c. Tuliskan persamaan reaksi setara untuk pembentukan gas B dan tentukan rumus kimia gas B (4 poin)
d. Jelaskan peran mangan(IV) oksida pada reaksi tersebut. (2 poin)
e. Tuliskan persamaan reaksi gas A dengan larutan perak nitrat. (2 poin)
f. Tuliskan persamaan reaksi gas B dengan larutan kalium iodida. (2 poin)
g. Hitung berapa g garam natrium klorida minimum yang diperlukan untuk menghasilkan 500 L gas A pada 0,9 atm dan 33 ^oC (5 poin)
h. Hitung berapa g mangan(IV) oksida minimum yang diperlukan untuk menghasilkan 300 L gas B pada 0,95 atm dan 30 ^oC (5 poin)
i. Jika 5 mol gas A dan 10 mol gas B dimasukkan dalam suatu tanki dengan volume 25 L pada suhu 27oC, hitung berapa tekanan total campuran gas tersebut. (4 poin)

Soal 3 (11 poin)
Nitrogliserin (C₃H₅N₃O₉) adalah bahan peledak berkekuatan tinggi yang dalam reaksinya terurai dalam reaksi yang belum setara berikut:

Reaksi ini menghasilkan panas tinggi dan berbagai produk gas inilah yang menimbulkan ledakan.
a. Setarakan persamaan reaksi penguraian nitrogliserin tersebut. (2 poin)
b. Hitung massa gas O₂ maksimum (dalam gram) yang dihasilkan dari 200 g nitrogliserin. (3 poin)
c. Hitung persen hasil (rendemen) reaksi penguraian nitrogliserin pada (b) jika pada reaksi tersebut terbentuk 6,55 g gas O₂. (3 poin)
d. Hitung massa C, H, N dan O dalam 200 g nitrogliserin. (3 poin)

Soal 4. (10 poin)
Perhatikanlah kesetimbangan berikut ini:
2NaOH (aq) + CaCO₃ (aq) ⇌ Na₂CO₃ (aq) + Ca(OH)₂ (s) + Energi
a. Tuliskan pernyataan tetapan kesetimbangan untuk reaksi ini. (2 poin)

b. Ramalkanlah bagaimana pengaruh konsentrasi NaOH terhadap sistem kesetimbangan tersebut: (4 poin, @ 1 poin)
i. Reaksi akan bergeser ke (kiri/ kanan)
ii. [CaCO₃] akan (bertambah / berkurang / tidak berubah)
iii. [Na₂CO₃] akan (bertambah / berkurang / tidak berubah)
iv. Nilai K_eq akan (bertambah / berkurang / tidak berubah)

Pilih jawaban yang tepat:
c. Yang akan terjadi jika temperatur sistem dinaikkan dan volume dijaga tetap adalah (4 poin, @ 1 poin)
i. Reaksi akan bergeser ke (kanan /kiri)
ii. [CaCO₃] akan (bertambah / berkurang)
iii. [Na₂CO₃] akan (bertambah / berkurang / tidak berubah)
iv. Nilai K_eq akan (bertambah / berkurang / tidak berubah)

Soal 5 (18 poin)
Senyawa hidrokarbon C₄H₈ tidak dapat bereaksi dengan HBr maupun dengan Br₂/CCl₄. Hidrogenasi senyawa C₄H₈ dengan menggunakan katalis Ni dan dipanaskan sampai 200 ^oC akan menghasilkan hidrokarbon C₄H₁₀.
a. Gambarkan struktur semua isomer C₄H₈. (10 poin)
b. Tentukan struktur isomer C₄H₈ yang tidak dapat bereaksi dengan HBr dan juga tidak bereaksi dengan Br₂/CCl₄ (6 poin)
c. Tuliskan reaksi C₄H₈ dengan katalis Ni, 200 ^oC menghasilkan C₄H₁₀. (2 poin)