Simulasi Contoh Soal Olimpiade Kimia OSN SMA : 2025 (10)
Kumpulan Soal
Soal 1
Suatu campuran yang terdiri dari 5,0 gram Mg dan 10,0 gram Al dilarutkan sempurna dalam asam klorida berlebih. Gas hidrogen yang dihasilkan dikumpulkan pada keadaan STP. Hitung volume gas hidrogen yang dihasilkan! (Ar Mg = 24, Ar Al = 27)Lihat Pembahasan
Soal 2
Berapa pH larutan yang terbentuk jika 50 mL larutan NaOH 0,1 M dicampurkan dengan 25 mL larutan HCl 0,1 M? Anggap volume larutan bersifat aditif dan abaikan perubahan aktivitas ion.Lihat Pembahasan
Soal 3
Tentukan nilai tetapan kesetimbangan \(K_c\) untuk reaksi: \[ \ce{N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)} \] jika pada keadaan setimbang dalam wadah tertutup 2 liter, terdapat 1 mol \(\ce{N2}\), 3 mol \(\ce{H2}\), dan 2 mol \(\ce{NH3}\).Lihat Pembahasan
Soal 4
Reaksi disproporsionasi klor dalam air dapat dituliskan sebagai berikut: \[ \ce{Cl2 + H2O -> HCl + HOCl} \] Tuliskan reaksi setengah redoks (oksidasi dan reduksi) untuk proses tersebut dalam suasana asam, serta tentukan jumlah elektron yang terlibat!Lihat Pembahasan
Soal 5
Diketahui reaksi: \[ \ce{N2O4(g) -> 2NO2(g)} \] \(\Delta H = +58 \text{ kJ/mol}\). Bagaimana pengaruh peningkatan suhu dan peningkatan tekanan terhadap kesetimbangan reaksi tersebut? Jelaskan!Lihat Pembahasan
Soal 6
Suatu reaksi orde kedua memiliki konstanta laju \(k\) sebesar 0,5 \(\text{L mol}^{-1}\text{s}^{-1}\). Bila konsentrasi mula-mula pereaksi adalah 0,2 M, tentukan waktu yang dibutuhkan hingga konsentrasi pereaksi menjadi 0,05 M.Lihat Pembahasan
Soal 7
Berdasarkan diagram energi berikut, tentukan \( \Delta H \) reaksi dan energi aktivasi (\(E_a\)) untuk reaksi maju dan reaksi balik. Misalkan energi produk lebih tinggi daripada energi pereaksi sebesar 40 kJ/mol, dan puncak energi aktivasi 120 kJ/mol di atas energi pereaksi.Lihat Pembahasan
Soal 8
Tulis dan setarakan reaksi redoks antara \(\ce{Fe2+}\) dan \(\ce{MnO4-}\) dalam suasana asam, sehingga menghasilkan \(\ce{Fe3+}\) dan \(\ce{Mn^{2+}}\). Berapa mol elektron yang dipindahkan per mol \(\ce{MnO4-}\)?Lihat Pembahasan
Soal 9
Diketahui data potensial reduksi standar (\( E^0 \)): \[ \ce{Zn^{2+} + 2e- -> Zn(s)} \quad E^0 = -0.76 \text{ V} \] \[ \ce{Cu^{2+} + 2e- -> Cu(s)} \quad E^0 = +0.34 \text{ V} \] Tentukan potensial sel standar dan tuliskan notasi sel untuk sel volta yang dibangun dari elektroda Zn dan Cu.Lihat Pembahasan
Soal 10
Perhatikan skema sederhana alat distilasi di bawah ini, yang digunakan untuk memisahkan campuran cairan A dan B. Anggap titik didih A lebih rendah daripada B. Jelaskan prinsip kerja distilasi dan mengapa A akan lebih dahulu terdestilasi.Lihat Pembahasan
Soal 11
Senyawa hidrokarbon X dengan rumus molekul \(\ce{C4H8}\) dapat mengalami reaksi adisi dengan \(\ce{HBr}\) membentuk satu produk utama. Gambarkan kemungkinan struktur X dan tuliskan mekanisme reaksi adisi elektrofilik yang terjadi.Lihat Pembahasan
Soal 12
Suatu senyawa organik dengan rumus molekul \(\ce{C3H6O}\) memberikan hasil positif pada uji iodoform. Tentukan kemungkinan struktur senyawa tersebut dan jelaskan uji iodoform secara singkat.Lihat Pembahasan
Soal 13
Sebanyak 2,5 gram sampel \(\ce{KClO3}\) dipanaskan hingga terurai sempurna menjadi \(\ce{KCl}\) dan \(\ce{O2}\). Volume \(\ce{O2}\) yang dihasilkan pada STP adalah 672 mL. Hitung kemurnian \(\ce{KClO3}\) dalam sampel tersebut! (Ar K=39, Cl=35,5, O=16)Lihat Pembahasan
Soal 14
Kompleks \(\ce{[Fe(CN)6]^{3-}}\) memiliki konfigurasi d5 pada ion Fe(III). Diskusikan bagaimana ligan \(\ce{CN-}\) mempengaruhi urutan tingkat energi orbital d (menurut teori medan ligan) dan apakah kompleks ini bersifat high-spin atau low-spin.Lihat Pembahasan
Soal 15
Diketahui reaksi berikut berlangsung spontan: \[ \ce{2Al(s) + 3Cu^{2+}(aq) -> 2Al^{3+}(aq) + 3Cu(s)} \] Gunakan konsep deret volta untuk menjelaskan mengapa reaksi tersebut spontan.Lihat Pembahasan
Kumpulan Pembahasan
Pembahasan Soal 1
Reaksi yang terjadi: \[ \ce{Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2} \] \[ \ce{2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2} \] - Jumlah mol Mg = \(\displaystyle \frac{5{,}0 \text{ g}}{24 \text{ g/mol}} = 0{,}2083 \text{ mol}\). - Jumlah mol Al = \(\displaystyle \frac{10{,}0 \text{ g}}{27 \text{ g/mol}} = 0{,}3704 \text{ mol}\). Dari persamaan reaksi: - 1 mol Mg menghasilkan 1 mol \(\ce{H2}\). - 2 mol Al menghasilkan 3 mol \(\ce{H2}\). Sehingga: - Mol \(\ce{H2}\) dari Mg = 0,2083 mol - Mol \(\ce{H2}\) dari Al = \(\displaystyle \frac{3}{2} \times 0,3704 = 0,5556 \text{ mol}\) Total mol \(\ce{H2}\) = 0,2083 + 0,5556 = 0,7639 mol Pada STP, 1 mol gas = 22,4 L. Volume \(\ce{H2}\) = \(0,7639 \times 22,4 = 17,12 \text{ L}\) (±)Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 2
- Jumlah mol \(\ce{NaOH}\) = \(0,1 \text{ M} \times 0,050 \text{ L} = 0,005 \text{ mol}\). - Jumlah mol \(\ce{HCl}\) = \(0,1 \text{ M} \times 0,025 \text{ L} = 0,0025 \text{ mol}\). Reaksi netralisasi: \[ \ce{NaOH + HCl -> NaCl + H2O} \] \(\ce{NaOH}\) berlebih: Sisa mol \(\ce{NaOH}\) = 0,005 - 0,0025 = 0,0025 mol Volume total = 50 mL + 25 mL = 75 mL = 0,075 L Konsentrasi \(\ce{NaOH}\) bebas = \(\displaystyle \frac{0,0025}{0,075} = 0,0333 \text{ M}\). [\(\ce{OH-}\)] = 0,0333 M \[ \text{pOH} = -\log (0{,}0333) \approx 1{,}48 \] \[ \text{pH} = 14 - 1{,}48 = 12{,}52 \]Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 3
Reaksi: \(\displaystyle \ce{N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)}\) Pada keadaan setimbang: - n(\(\ce{N2}\)) = 1 mol - n(\(\ce{H2}\)) = 3 mol - n(\(\ce{NH3}\)) = 2 mol - Volume = 2 L Konsentrasi setimbang: - [\(\ce{N2}\)] = \(\displaystyle \frac{1}{2} = 0{,}5 \text{ M}\) - [\(\ce{H2}\)] = \(\displaystyle \frac{3}{2} = 1{,}5 \text{ M}\) - [\(\ce{NH3}\)] = \(\displaystyle \frac{2}{2} = 1{,}0 \text{ M}\) \[ K_c = \frac{[\ce{NH3}]^2}{[\ce{N2}][\ce{H2}]^3} = \frac{(1,0)^2}{(0,5)\times(1,5)^3} = \frac{1}{0,5 \times 3,375} = \frac{1}{1,6875} \approx 0,59 \]Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 4
Reaksi disproporsionasi: \[ \ce{Cl2 + H2O -> HCl + HOCl} \] Klor mengalami oksidasi dan reduksi sekaligus: - Oksidasi: Cl (0) → Cl (+1) dalam \(\ce{HOCl}\) - Reduksi: Cl (0) → Cl (-1) dalam \(\ce{HCl}\) Reaksi setengah (suasana asam): Oksidasi: \[ \ce{Cl2 + H2O -> HOCl + 2H+ + 2e-} \] Reduksi: \[ \ce{Cl2 + 2e- + 2H+ -> 2HCl} \] Setiap setengah reaksi melibatkan 2 elektron. Jadi jumlah elektron yang terlibat untuk 1 mol \(\ce{Cl2}\) adalah 2 elektron di masing-masing proses (meski terjadi bersamaan, total transfer tetap 2 e- per setengah reaksi).Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 5
Reaksi: \(\displaystyle \ce{N2O4(g) -> 2NO2(g)}\), \(\Delta H = +58 \text{ kJ/mol}\) (endoterm). - Peningkatan suhu: Menurut Le Chatelier, reaksi endoterm akan bergeser ke arah yang menyerap panas, yakni menuju produk (\(\ce{NO2}\)). Jadi, pada suhu lebih tinggi, konsentrasi \(\ce{NO2}\) meningkat. - Peningkatan tekanan: Di sisi reaktan ada 1 mol gas (\(\ce{N2O4}\)), di sisi produk ada 2 mol gas (\(\ce{NO2}\)). Tekanan lebih tinggi mendorong kesetimbangan ke sisi dengan jumlah mol gas lebih sedikit, yaitu ke arah reaktan. Sehingga meningkatkan tekanan menggeser kesetimbangan ke kiri (\(\ce{N2O4}\)).Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 6
Reaksi orde kedua: \[ -\frac{d[A]}{dt} = k[A]^2 \] Integrasi persamaan laju orde kedua: \[ \frac{1}{[A]} - \frac{1}{[A]_0} = kt \] Diketahui: - \(k = 0{,}5 \,\text{L mol}^{-1}\text{s}^{-1}\) - \([A]_0 = 0{,}2 \text{ M}\) - \([A] = 0{,}05 \text{ M}\) Substitusi: \[ \frac{1}{0{,}05} - \frac{1}{0{,}2} = 0{,}5 \times t \] \[ 20 - 5 = 0{,}5t \] \[ 15 = 0{,}5t \] \[ t = 30 \text{ s} \]Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 7
Misal: - Energi produk = energi pereaksi + 40 kJ/mol (menunjukkan reaksi endoterm). - Puncak energi aktivasi = 120 kJ/mol di atas energi pereaksi. Maka: \[ \Delta H_{\text{maju}} = +40 \text{ kJ/mol} \] \[ E_{a,\text{maju}} = 120 \text{ kJ/mol} \] \[ E_{a,\text{balik}} = E_{a,\text{maju}} - \Delta H = 120 - 40 = 80 \text{ kJ/mol} \]Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 8
Reaksi: \(\displaystyle \ce{Fe^{2+} + MnO4- -> Fe^{3+} + Mn^{2+}}\) dalam suasana asam. Setengah reaksi: - Oksidasi: \(\ce{Fe^{2+} -> Fe^{3+} + e-}\) - Reduksi (suasana asam): \[ \ce{MnO4- + 8H+ + 5e- -> Mn^{2+} + 4H2O} \] Untuk menyeimbangkan elektron, reaksi oksidasi digandakan 5 kali: \[ \ce{5Fe^{2+} -> 5Fe^{3+} + 5e-} \] Tambahkan ke reaksi reduksi: \[ \ce{MnO4- + 8H+ + 5e- -> Mn^{2+} + 4H2O} \] Hasilnya: \[ \ce{5Fe^{2+} + MnO4- + 8H+ -> 5Fe^{3+} + Mn^{2+} + 4H2O} \] Elektron yang dipindahkan per 1 mol \(\ce{MnO4-}\) adalah 5 elektron.Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 9
Data: \[ \ce{Zn^{2+} + 2e- -> Zn(s)} \quad E^0 = -0,76 \text{ V} \] \[ \ce{Cu^{2+} + 2e- -> Cu(s)} \quad E^0 = +0,34 \text{ V} \] Jika Zn menjadi anode (oksidasi): \[ \ce{Zn(s) -> Zn^{2+}(aq) + 2e-} \] Potensial oksidasi Zn = +0,76 V (kebalikan tanda dari reduksi). Kathode: \[ \ce{Cu^{2+}(aq) + 2e- -> Cu(s)} \] Potensial reduksi Cu = +0,34 V \[ E^0_{\text{sel}} = E^0_{\text{kathode}} - E^0_{\text{anode}} = +0{,}34 - (-0{,}76) = +1{,}10 \text{ V} \] Notasi sel: \[ \ce{Zn(s) | Zn^{2+}(aq) || Cu^{2+}(aq) | Cu(s)} \]Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 10
Prinsip distilasi didasarkan pada perbedaan titik didih. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah (A) akan menguap lebih cepat pada suhu tertentu. Uap tersebut kemudian dikondensasikan di kondensor dan ditampung sebagai distilat. Karena A memiliki tekanan uap lebih tinggi (lebih mudah menguap) daripada B, maka A terpisah lebih dulu.Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 11
Rumus \(\ce{C4H8}\) menunjukkan alkena (dua hydrogen lebih sedikit dari alkana jenuh \(\ce{C4H10}\)). Beberapa isomer alkena: - But-1-ene (\(\ce{CH2=CH-CH2-CH3}\)) - But-2-ene (cis/trans) (\(\ce{CH3-CH=CH-CH3}\)) - 2-Methylprop-1-ene (\(\ce{CH2=C(CH3)2}\)), dan lain-lain. Mekanisme adisi elektrofilik \(\ce{HBr}\) pada alkena: 1. Proton (\(\ce{H+}\)) dari \(\ce{HBr}\) menyerang ikatan rangkap alkena, membentuk karbokation antara. 2. \(\ce{Br-}\) kemudian menyerang karbokation, menghasilkan alkil bromida. Produk utama ditentukan oleh stabilitas karbokation (kaidah Markovnikov).Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 12
Senyawa \(\ce{C3H6O}\) yang positif pada uji iodoform umumnya memiliki gugus: - \(\ce{-CH3CO-}\) (keton metil) atau - \(\ce{-CH3CH(OH)-}\) (alkohol sekunder dengan gugus metil di sebelahnya). Dua kandidat utama: - Aseton (propanon, \(\ce{CH3-CO-CH3}\)) - 2-propanol (isopropanol, \(\ce{CH3-CH(OH)-CH3}\)) Keduanya menghasilkan \(\ce{CHI3}\) kuning pada uji iodoform. Uji iodoform melibatkan oksidasi gugus \(\ce{CH3C=O}\) (pada keton) atau \(\ce{CH3CH(OH)-}\) (pada alkohol sekunder) menjadi \(\ce{CHI3}\).Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 13
Reaksi pemanasan: \[ \ce{2KClO3 -> 2KCl + 3O2} \] - 1 mol \(\ce{KClO3}\) menghasilkan \(\tfrac{3}{2}\) mol \(\ce{O2}\). Volume \(\ce{O2}\) dihasilkan = 672 mL = 0,672 L. Pada STP, 1 mol gas = 22,4 L. \[ \text{mol} \, \ce{O2} = \frac{0,672}{22,4} = 0,03 \text{ mol} \] Mol \(\ce{KClO3}\) yang terurai: \[ \text{mol} \, \ce{KClO3} = \frac{2}{3} \times \text{mol } \ce{O2} = \frac{2}{3} \times 0{,}03 = 0{,}02 \text{ mol} \] Massa \(\ce{KClO3}\) yang benar-benar terurai = \[ 0,02 \text{ mol} \times 122,5 \text{ g/mol} = 2,45 \text{ g} \] (dengan Ar K=39, Cl=35,5, O=16 maka massa molar \(\ce{KClO3}\) = 122,5 g/mol). Persen kemurnian = \[ \frac{2,45}{2,5} \times 100\% = 98\% \text{ (±)} \]Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 14
Ion \(\ce{Fe^{3+}}\) memiliki konfigurasi d5. Ligan \(\ce{CN-}\) merupakan ligan kuat (menurut deret spektrokimia), sehingga perbedaan energi antara orbital t2g dan eg (splitting) menjadi besar. Dengan medan ligan yang kuat, elektron-elektron cenderung memasuki orbital t2g dulu dengan spin berpasangan (konfigurasi low-spin), terutama untuk d5. Akibatnya, \(\ce{[Fe(CN)6]^{3-}}\) cenderung bersifat low-spin (jumlah elektron tak berpasangan lebih sedikit, momen magnet lebih kecil).Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 15
\[ \ce{2Al(s) + 3Cu^{2+}(aq) -> 2Al^{3+}(aq) + 3Cu(s)} \] Berdasarkan deret volta, aluminium memiliki potensial reduksi yang lebih negatif daripada tembaga. Artinya, \(\ce{Al}\) lebih mudah teroksidasi (melepas elektron) dan \(\ce{Cu^{2+}}\) lebih mudah tereduksi jika dibandingkan dengan \(\ce{Al^{3+}}\). Karena itulah elektron mengalir dari \(\ce{Al}\) (anode) ke \(\ce{Cu^{2+}}\) (kathode), membuat reaksi berlangsung spontan sesuai arah yang tertulis.Kembali ke Soal
Baca Juga :