Simulasi Contoh Soal Olimpiade Kimia OSN SMA : 2025 (11)
Kumpulan Soal
Soal 1
Sebanyak 4 gram logam Zn yang masih murni dilarutkan sempurna dalam larutan asam nitrat berlebih menghasilkan gas \(\ce{N2O}\) dan air sebagai produk samping (selain \(\ce{Zn(NO3)2}\)). Tentukan volume \(\ce{N2O}\) (dalam liter) yang dihasilkan pada kondisi STP. (Ar Zn = 65)Lihat Pembahasan
Soal 2
Hitung pH larutan campuran yang diperoleh dengan mencampurkan 25 mL \(\ce{H2SO4}\) 0,1 M dengan 25 mL \(\ce{KOH}\) 0,2 M. Asumsikan volume total 50 mL dan abaikan perubahan aktivitas ion.Lihat Pembahasan
Soal 3
Suatu reaksi kesetimbangan homogen: \[ \ce{2SO2(g) + O2(g) <=> 2SO3(g)} \] Dalam wadah 3 liter, pada kondisi setimbang ditemukan 2 mol \(\ce{SO2}\), 1 mol \(\ce{O2}\), dan 3 mol \(\ce{SO3}\). Tentukan nilai \(K_c\).Lihat Pembahasan
Soal 4
Berikan reaksi setengah sel (oksidasi dan reduksi) beserta jumlah elektron yang terlibat untuk proses disproporsionasi \(\ce{H2O2}\) menjadi \(\ce{O2}\) dan \(\ce{H2O}\) dalam suasana asam.Lihat Pembahasan
Soal 5
Suatu reaksi endoterm memiliki persamaan: \[ \ce{CaCO3(s) <=> CaO(s) + CO2(g)} \] Bagaimana pengaruh kenaikan suhu dan penurunan tekanan terhadap pergeseran kesetimbangan reaksi tersebut? Jelaskan!Lihat Pembahasan
Soal 6
Suatu reaksi kimia mengikuti orde satu terhadap konsentrasi pereaksi \(\ce{A}\). Diketahui laju konstanta reaksi, \(k\), adalah \(4{,}0 \times 10^{-3}\,\text{s}^{-1}\). Jika konsentrasi awal \(\ce{A}\) adalah 0,50 M, tentukan waktu (dalam detik) yang dibutuhkan hingga konsentrasi \(\ce{A}\) menjadi setengah dari konsentrasi awalnya!Lihat Pembahasan
Soal 7
Berdasarkan diagram energi reaksi hipotetis berikut, tentukan besarnya \(\Delta H\) (reaksi maju), \(E_a\) (reaksi maju), serta \(E_{a,\text{balik}}\). Asumsikan energi produk 30 kJ/mol lebih rendah daripada energi pereaksi, dan puncak energi aktivasi berada 100 kJ/mol di atas energi pereaksi.Lihat Pembahasan
Soal 8
Setarakan reaksi redoks berikut dalam suasana asam: \[ \ce{Cr2O7^{2-} + Fe^{2+} -> Cr^{3+} + Fe^{3+}} \] Berapa elektron yang dipindahkan per molekul \(\ce{Cr2O7^{2-}}\)?Lihat Pembahasan
Soal 9
Diberikan data potensial reduksi standar (\(E^0\)): \[ \ce{Ag+ + e- -> Ag(s)} \quad E^0 = +0{,}80 \text{ V} \] \[ \ce{Cu^{2+} + 2e- -> Cu(s)} \quad E^0 = +0{,}34 \text{ V} \] Jika dihubungkan dalam sel volta, tentukan potensial sel standar dan notasi selnya (asumsikan logam padat sebagai elektroda).Lihat Pembahasan
Soal 10
Perhatikan skema sederhana kromatografi kertas di bawah ini. Zat yang ingin dipisahkan ditotolkan di atas garis awal, kemudian ujung kertas dicelupkan ke pelarut dalam bejana tertutup. Jelaskan secara singkat prinsip pemisahan kromatografi kertas dan mengapa komponen yang lebih polar cenderung tertahan lebih dekat ke garis awal.Lihat Pembahasan
Soal 11
Suatu senyawa hidrokarbon dengan rumus molekul \(\ce{C5H10}\) dapat mengalami adisi \(\ce{Br2}\) dalam \(\ce{CCl4}\) membentuk senyawa jenuh \(\ce{C5H10Br2}\). Tuliskan semua isomer alkena (rantai lurus dan bercabang) yang mungkin beserta nama IUPAC-nya, minimal 4 isomer.Lihat Pembahasan
Soal 12
Senyawa organik dengan rumus molekul \(\ce{C4H8O2}\) memiliki aroma khas dan dapat dihidrolisis menghasilkan asam karboksilat dan alkohol. Jelaskan kemungkinan struktur senyawa tersebut dan reaksi hidrolisisnya secara umum.Lihat Pembahasan
Soal 13
Sebanyak 3 gram \(\ce{Na2CO3}\) dianalisis melalui titrasi asam-basa dengan \(\ce{HCl}\) 0,1 M. Diperlukan 50 mL larutan asam untuk menetralkan \(\ce{Na2CO3}\) tersebut secara sempurna. Apakah sampel \(\ce{Na2CO3}\) tersebut murni? Jika tidak, berapa persen kemurniannya? (Massa molar \(\ce{Na2CO3}\) = 106 g/mol)Lihat Pembahasan
Soal 14
Diketahui kompleks \(\ce{[Co(NH3)6]^{3+}}\). Menurut teori medan ligan, ligan \(\ce{NH3}\) termasuk ligan medan menengah. Jelaskan bagaimana elektron pada ion \(\ce{Co^{3+}}\) (konfigurasi d6) akan terdistribusi dalam orbital d, serta diskusikan kemungkinan high-spin atau low-spin yang muncul pada kompleks ini.Lihat Pembahasan
Soal 15
Perhatikan reaksi sel berikut, yang berlangsung spontan: \[ \ce{2Fe(s) + 3Pb^{2+}(aq) -> 2Fe^{3+}(aq) + 3Pb(s)} \] Gunakan konsep deret reduksi standar untuk menjelaskan mengapa reaksi ini terjadi secara spontan dan apakah perubahan bilangan oksidasi yang dialami besi dan timbal.Lihat Pembahasan
Kumpulan Pembahasan
Pembahasan Soal 1
Reaksi redoks antara Zn dan asam nitrat dapat menghasilkan beragam produk nitrogen tergantung pada kondisi (konsentrasi asam, suhu, dll.). Pada soal, diandaikan produk utamanya adalah \(\ce{N2O}\). Secara sederhana, massa Zn: \[ n(\text{Zn}) = \frac{4 \text{ g}}{65 \text{ g/mol}} \approx 0{,}0615 \text{ mol} \] Reaksi idealized (bentuk sederhana): \[ \ce{4Zn + 10HNO3 -> 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O} \] Namun, di soal disebut produk gas \(\ce{N2O}\) (bukan \(\ce{NH4NO3}\) atau \(\ce{NO}\), dll.). Untuk menghasilkan \(\ce{N2O}\), salah satu reaksi yang bisa terjadi adalah (skema yang disederhanakan): \[ \ce{4Zn + 10HNO3 -> 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O} \] Dari stoikiometri di atas: - 4 mol Zn menghasilkan 1 mol \(\ce{N2O}\). - Dengan kata lain, 1 mol Zn menghasilkan \(\tfrac{1}{4}\) mol \(\ce{N2O}\). Jumlah mol Zn yang bereaksi = 0,0615 mol, maka jumlah mol \(\ce{N2O}\) yang dihasilkan = \[ 0,0615 \times \frac{1}{4} = 0,015375 \text{ mol} \approx 0,0154 \text{ mol} \] Pada STP, 1 mol gas = 22,4 L. Volume \(\ce{N2O}\) = \[ 0,0154 \text{ mol} \times 22,4 \text{ L/mol} \approx 0,345 \text{ L} \]Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 2
Larutan asam: \[ \ce{H2SO4} \rightarrow 2 \ce{H+} + \ce{SO4^{2-}} \] - Konsentrasi \(\ce{H2SO4} = 0{,}1 \text{ M}\) - Volume = 25 mL = 0,025 L - Jumlah mol \(\ce{H2SO4} = 0{,}1 \times 0,025 = 0,0025 \text{ mol}\) - Jumlah mol \(\ce{H+}\) total = \(2 \times 0,0025 = 0,005 \text{ mol}\) Larutan basa: \[ \ce{KOH} \rightarrow \ce{K+} + \ce{OH-} \] - Konsentrasi \(\ce{KOH} = 0{,}2 \text{ M}\) - Volume = 25 mL = 0,025 L - Jumlah mol \(\ce{OH-}\) = \(0,2 \times 0,025 = 0,005 \text{ mol}\) Reaksi netralisasi: \[ \ce{H+ + OH- -> H2O} \] - Jumlah \(\ce{H+}\) = 0,005 mol - Jumlah \(\ce{OH-}\) = 0,005 mol Keduanya sama. Maka netralisasi sempurna, menghasilkan garam \(\ce{K2SO4}\) tetapi tidak menyisakan asam atau basa. Karena semua \(\ce{H+}\) dan \(\ce{OH-}\) habis bereaksi secara stoikiometrik, larutan yang terbentuk bersifat netral. \[ \text{pH} = 7 \]Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 3
Kesetimbangan: \[ \ce{2SO2(g) + O2(g) <=> 2SO3(g)} \] Dalam wadah 3 L, pada saat setimbang: - n(\(\ce{SO2}\)) = 2 mol - n(\(\ce{O2}\)) = 1 mol - n(\(\ce{SO3}\)) = 3 mol Maka konsentrasi setimbang: \[ [\ce{SO2}] = \frac{2}{3} \,\text{M} \approx 0{,}667 \,\text{M} \] \[ [\ce{O2}] = \frac{1}{3} \,\text{M} \approx 0{,}333 \,\text{M} \] \[ [\ce{SO3}] = \frac{3}{3} \,\text{M} = 1{,}0 \,\text{M} \] Rumus: \[ K_c = \frac{[\ce{SO3}]^2}{[\ce{SO2}]^2 [\ce{O2}]} \] Substitusi: \[ K_c = \frac{(1,0)^2}{(0,667)^2 \times (0,333)} = \frac{1}{(0,444889) \times 0,333} \approx \frac{1}{0,1481} \approx 6{,}75 \] (dibulatkan seperlunya).Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 4
Disproporsionasi \(\ce{H2O2}\) dalam suasana asam menjadi \(\ce{O2}\) dan \(\ce{H2O}\) berarti satu spesies \(\ce{H2O2}\) mengalami oksidasi dan spesies lain mengalami reduksi. Setengah reaksi oksidasi: \[ \ce{H2O2 -> O2 + 2H+ + 2e-} \] Setengah reaksi reduksi: \[ \ce{H2O2 + 2H+ + 2e- -> 2H2O} \] Masing-masing setengah reaksi melibatkan 2 elektron. Karena 1 molekul \(\ce{H2O2}\) dioksidasi dan 1 molekul \(\ce{H2O2}\) direduksi, totalnya tetap 2 elektron yang dipindahkan dalam proses keseluruhan (per 2 molekul \(\ce{H2O2}\) yang bereaksi).Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 5
Reaksi: \[ \ce{CaCO3(s) <=> CaO(s) + CO2(g)} \] \(\Delta H\) positif (endoterm). Peningkatan suhu: Menurut Le Chatelier, untuk reaksi endoterm, peningkatan suhu mendorong reaksi ke arah yang menyerap panas (membentuk \(\ce{CaO}\) dan \(\ce{CO2}\)). Jadi kesetimbangan bergeser ke kanan. Penurunan tekanan: Reaksi sisi kanan menghasilkan lebih banyak partikel gas (\(\ce{CO2}\)). Menurunkan tekanan sama dengan memperbesar volume relatif, sehingga mendorong reaksi ke sisi dengan jumlah mol gas lebih besar, yaitu ke kanan (\(\ce{CO2}\) meningkat). Jadi, kedua perubahan tersebut menggeser kesetimbangan ke kanan.Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 6
Reaksi orde satu dengan laju konstanta \(k = 4{,}0 \times 10^{-3}\,\text{s}^{-1}\). Waktu paruh (half-life) reaksi orde satu dirumuskan: \[ t_{1/2} = \frac{\ln 2}{k} \] Substitusi: \[ t_{1/2} = \frac{0,693}{4{,}0 \times 10^{-3}} = 173{,}25 \text{ detik} \] Jadi dibutuhkan sekitar 173 detik agar konsentrasi \(\ce{A}\) menjadi setengah dari konsentrasi awal.Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 7
Informasi: - Energi produk 30 kJ/mol lebih rendah daripada energi pereaksi. Artinya \(\Delta H\) (maju) = \(-30 \text{ kJ/mol}\) (eksoterm). - Puncak energi aktivasi 100 kJ/mol di atas energi pereaksi. Ini adalah \(E_a\) reaksi maju. Jadi: \[ \Delta H_{\text{maju}} = -30 \text{ kJ/mol} \] \[ E_{a,\text{maju}} = 100 \text{ kJ/mol} \] \[ E_{a,\text{balik}} = E_{a,\text{maju}} - \Delta H_{\text{maju}} = 100 - (-30) = 130 \text{ kJ/mol} \]Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 8
Reaksi: \[ \ce{Cr2O7^{2-} + Fe^{2+} -> Cr^{3+} + Fe^{3+}} \] dalam suasana asam. Setengah reaksi: - Reduksi \(\ce{Cr2O7^{2-}}\) (suasana asam): \[ \ce{Cr2O7^{2-} + 14H+ + 6e- -> 2Cr^{3+} + 7H2O} \] - Oksidasi \(\ce{Fe^{2+}}\): \[ \ce{Fe^{2+} -> Fe^{3+} + e-} \] Untuk menyeimbangkan elektron: - Reaksi reduksi butuh 6 elektron, - Reaksi oksidasi melepaskan 1 elektron per \(\ce{Fe^{2+}}\). Maka diperlukan 6 \(\ce{Fe^{2+}}\): \[ \ce{6Fe^{2+} -> 6Fe^{3+} + 6e-} \] Tambahkan ke reaksi reduksi: \[ \ce{Cr2O7^{2-} + 14H+ + 6e- -> 2Cr^{3+} + 7H2O} \] Hasil reaksi keseluruhan: \[ \ce{Cr2O7^{2-} + 14H+ + 6Fe^{2+} -> 2Cr^{3+} + 7H2O + 6Fe^{3+}} \] Elektron yang dipindahkan per \(\ce{Cr2O7^{2-}}\) adalah 6 elektron.Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 9
Potensial reduksi standar: \[ \ce{Ag+ + e- -> Ag(s)} \quad E^0 = +0{,}80 \text{ V} \] \[ \ce{Cu^{2+} + 2e- -> Cu(s)} \quad E^0 = +0{,}34 \text{ V} \] Untuk membangun sel: - Elektroda dengan \(E^0\) reduksi lebih tinggi akan bertindak sebagai katode (reduksi). - Katode: \(\ce{Ag+ -> Ag(s)}\) (\(+0{,}80\text{ V}\)) - Anode: \(\ce{Cu(s) -> Cu^{2+} + 2e-}\) (kebalikan reduksi Cu, jadi \(E^0_{\text{oksidasi}} = -0{,}34 \text{ V}\) jika dibalik arah) \[ E^0_{\text{sel}} = E^0_{\text{katode}} - E^0_{\text{anode (reduksi)}} = (+0{,}80) - (+0{,}34) = +0{,}46 \text{ V} \] Notasi sel (anoda | larutan anodanya || larutan katodanya | katode): \[ \ce{Cu(s) | Cu^{2+}(aq) || Ag+(aq) | Ag(s)} \]Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 10
Prinsip Kromatografi Kertas: - Pemisahan didasarkan pada perbedaan afinitas masing-masing komponen terhadap fase diam (kertas) dan fase gerak (pelarut). - Kertas (selulosa) umumnya bersifat polar, sehingga senyawa yang lebih polar cenderung tertahan (teradsorpsi) lebih kuat di kertas. - Zat yang kurang polar akan lebih mudah terbawa fase gerak (pelarut) dan bergerak lebih jauh di sepanjang kertas. Oleh karena itu, komponen yang lebih polar cenderung berada lebih dekat ke garis awal, sementara yang kurang polar akan naik lebih tinggi bersama pelarut.Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 11
Rumus molekul \(\ce{C5H10}\) menunjukkan alkena dengan 1 ikatan rangkap (karena alkana \(\ce{C5H12}\) memiliki 2 H lebih banyak). Beberapa isomer alkena rantai lurus dan bercabang (minimal 4) antara lain: 1. Pent-1-ene: \(\ce{CH2=CH-CH2-CH2-CH3}\) 2. Pent-2-ene (bisa cis/trans): \(\ce{CH3-CH=CH-CH2-CH3}\) 3. 2-Methylbut-1-ene: \(\ce{CH2=C(CH3)-CH2-CH3}\) 4. 3-Methylbut-1-ene: \(\ce{CH2=CH-CH(CH3)-CH3}\) Semua isomer di atas dapat mengalami reaksi adisi \(\ce{Br2}\) dalam \(\ce{CCl4}\) membentuk \(\ce{C5H10Br2}\).Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 12
Senyawa \(\ce{C4H8O2}\) yang memiliki aroma khas dan dapat dihidrolisis menghasilkan asam karboksilat dan alkohol, kemungkinan adalah suatu ester (umumnya beraroma). Struktur umum ester: \(\ce{R-COOR'}\) dengan rumus molekul \(\ce{C4H8O2}\). Beberapa contoh: - Metil propanoat: \(\ce{CH3CH2COOCH3}\) - Etil etanoat: \(\ce{CH3COOC2H5}\) - Propil formato (lebih jarang dipakai) \(\ce{HCOOCH2CH2CH3}\), dll. Reaksi hidrolisis ester dalam suasana asam: \[ \ce{R-COOR' + H2O -> R-COOH + R'-OH} \] Reaksi akan menghasilkan asam karboksilat \(\ce{R-COOH}\) dan alkohol \(\ce{R'-OH}\).Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 13
Sampel \(\ce{Na2CO3}\) seberat 3 g dititrasi \(\ce{HCl}\) 0,1 M sebanyak 50 mL. \[ n(\ce{HCl}) = 0,1 \times 0,05 = 0,005 \text{ mol} \] Reaksi netralisasi total: \[ \ce{Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + CO2} \] 1 mol \(\ce{Na2CO3}\) memerlukan 2 mol \(\ce{HCl}\). Jumlah \(\ce{Na2CO3}\) yang dinetralkan: \[ n(\ce{Na2CO3}) = \frac{n(\ce{HCl})}{2} = \frac{0,005}{2} = 0,0025 \text{ mol} \] Massa \(\ce{Na2CO3}\) yang bereaksi (murni): \[ 0,0025 \text{ mol} \times 106 \text{ g/mol} = 0,265 \text{ g} \] Karena sampel total 3 g, persentase kemurnian: \[ \frac{0,265}{3} \times 100\% \approx 8{,}83\% \] Sampel tersebut tidak murni, hanya mengandung sekitar 8,83% \(\ce{Na2CO3}\).Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 14
Kompleks \(\ce{[Co(NH3)6]^{3+}}\): - Ion \(\ce{Co^{3+}}\) memiliki konfigurasi d6. - Ligan \(\ce{NH3}\) termasuk ligan medan menengah (medium field), sehingga energi pemisahan \(\Delta_o\) (octahedral splitting) cukup signifikan, namun tidak sebesar ligan kuat seperti \(\ce{CN-}\). Dalam teori medan ligan oktahedral, 5 orbital d terbelah menjadi t2g (energi lebih rendah) dan eg (energi lebih tinggi). Untuk d6, ada dua kemungkinan: - High-spin: elektron menempati orbital dengan jumlah elektron tak berpasangan lebih banyak (jika \(\Delta_o\) relatif kecil dibanding energi pasangan). - Low-spin: elektron berpasangan di t2g terlebih dulu (jika \(\Delta_o\) cukup besar). \(\ce{NH3}\) sering menghasilkan kompleks low-spin pada \(\ce{Co^{3+}}\) karena \(\ce{Co^{3+}}\) sudah memiliki muatan tinggi dan \(\ce{NH3}\) memberikan medan yang relatif kuat. Akibatnya, lebih cenderung low-spin dengan sedikit elektron tidak berpasangan.Kembali ke Soal
Pembahasan Soal 15
Reaksi sel spontan: \[ \ce{2Fe(s) + 3Pb^{2+}(aq) -> 2Fe^{3+}(aq) + 3Pb(s)} \] - Besi (\(\ce{Fe}\)) teroksidasi menjadi \(\ce{Fe^{3+}}\): bilangan oksidasi dari 0 ke +3. - Timbal(II) (\(\ce{Pb^{2+}}\)) tereduksi menjadi \(\ce{Pb(s)}\): bilangan oksidasi dari +2 ke 0. Konsep Deret Reduksi Standar: - Logam yang lebih reaktif (atau memiliki potensial reduksi yang lebih negatif) akan cenderung melepas elektron, menjadi ion. - Dalam hal ini, \(\ce{Fe}\) lebih mudah teroksidasi dibanding \(\ce{Pb}\), sehingga \(\ce{Fe}\) menjadi anode (oksidasi) dan \(\ce{Pb^{2+}}\) menjadi katode (reduksi). - Perbedaan potensialnya membuat reaksi berlangsung spontan ke arah yang ditunjukkan.Kembali ke Soal
Baca Juga :