soal esay osn 2004 (part 1)

Diposting oleh ikka gates , Label: , Kamis, 22 November 2012 04.47



Kimia Fisik Anorganik

Soal 1.             (14 poin)

Sebanyak 0,2234  g senyawa X yang mengandung karbon, hidrogen, nitrogen dan oksigen dengan formula umum CaHbNcOd,  dibakar dengan oksigen berlebih dan menghasilkan gas CO2, H2O dan NO2. Gas-gas yang dihasilkan tersebut diperlakukan lebih lanjut untuk mengubah produk oksida nitrogen menjadi N2. Kemudian campuran gas CO2, H2O, N2 dan kelebihan O2 dilewatkan melalui tabung pengering CaCl2, yang setelah pengeringan selesai bertambah massanya  sebesar 0,1984  g. Aliran gas kemudian dilewatkan kedalam air, di mana gas  CO2 membentuk H2CO3. Larutan asam ini kemudian dititrasi sampai semua H+ habis bereaksi, dan ternyata diperlukan  sebanyak 57,62 mL larutan 0,3283 M NaOH. Kelebihan O2 dihilangkan dengan mereaksikannya dengan logam tembaga dan N2 yang diperoleh ditampung dalam tabung sebesar 450,0 mL dengan tekanan 65,12 mmHg pada 25 °C. Telah ditentukan bahwa massa molar senyawa tersebut adalah 150 g.mol-1.
a. Berdasarkan percobaan tersebut maka:
i. Tuliskanlah dan setarakan persamaan reaksi pembakaran zat X tersebut.
ii. Apa peranan CaCl2 dalam percobaan tersebut, tuliskan reaksi yang terjadi.     
iii. Tuliskan reaksi yang terjadi bila campuran gas tersebut dialirkan kedalam air.

Dari paparan di atas maka:
b.         Hitunglah masing masing  jumlah mol H2O, CO2, N2 yang dihasilkan.
c.          Tentukan massa C, H, N, dan O dalam 0,2234 g senyawa X.
d.         Tentukan rumus empiris senyawa X tersebut.
e.         Tentukan rumus molekul senyawa X tersebut.
Soal 2.                        (14 poin)
Dalam air laut, sebagian besar zat terlarut adalah anion dan kation. Kation dan anion tersebut berada  dalam jumlah yang sama, sehingga  muatan listriknya tetap netral. Lebih dari  99,7 % garam yang terlarut mengandung 7 jenis ion ion utama dengan komposisi seperti yang tertera dalam Tabel berikut ini
 Kation
Konsentrasi
(mol/kg H2O)

 Anion
Konsentrasi
(mol/kg H2O)
Na+
0,4690

Cl-
0,5460
Mg2+
0,0540

SO42-
0,0280
Ca2+
0,0150

HCO3-
0.0025
K+
0,0105

 Anion Y-
x
Selain unsur diatas, masih banyak unsur lain yang jumlahnya sangat sedikit sekali (unsur minor). 
Berdasar data kandungan air laut tersebut, dan anggaplah kandungan ion-ion didalamnya hanya yang tertera dalam tabel diatas, maka:
a.   Tunjukkan ion ion yang dapat mengakibatkan kesadahan tetap dan kesadahan sementara dalam air laut tersebut dan berapa jumlahnya (mol) per kg H2O
b.    Berdasarkan komposisisi air laut tersebut diatas, dan anion Y- yang berasal dari asam kuat, bagaimana pH air laut tersebut,  bersifat asam atau basa, jelaskan jawaban anda.
c.   Berapa total molalitas kation dalam air laut
d.   Berapa molalitas ion [Y-] ?
e.   Berapa titik beku air laut tersebut.
Bila kedalam 1 liter air laut ditambahkan  80 mg padatan NaOH  (40 g/mol), maka:
f.  Apakah akan terjadi pembentukan endapan Mg(OH)2.
Anggaplah molaritas air laut sama dengan molalitas; dan volume larutan tidak berubah setelah       penambahan padatan NaOH.
Elektrolisis air laut  dengan menggunakan elektroda inert ternyata menghasilkan gas Cl2. Sebanyak 1 liter air laut dielektrolisis  dengan kuat arus 0,2 A selama 1 jam. Dengan menganggap  molaritas air laut sama dengan molalitas, maka:
g.             i.          Tuliskan reaksi yang terjadi di  Anoda dan Katoda      
                ii.         Berapa pH air laut yang anda peroleh setelah proses elektrolisis.
Data:      H2CO3 (aq)  Û H+ (aq)+  HCO3- (aq)                 Ka1= 4,3 x 10-7
                        HCO3- (aq) Û H+ + CO3= (aq)                           Ka2= 5,6 x10-11.
            Kw= [H+] [OH-] = 1,0x10-14
            Ksp Mg(OH)2 = 1,8 x 10-11.
            Penurunan titik beku molal H2O,   Kf air= 1,86 oC/m
            Titik Beku air murni = 0 oC
            Bilangan Avogadro (NA) = 6,02 x 1023
Soal 3.                       (15 poin)
Senyawa hidrokarbon n-butana, C4H10, adalah gas yang sering digunakan sebagai bahan bakar. Entalpi pembakaran sempurna (DHopembakaran) gas n-butana menjadi produk-produknya dalam wujud gas adalah –2880 kJ/mol. Gunakan data ini untuk menjawab pertanyaan berikut, dengan menganggap suhunya 100ºC.
a.   Tuliskan persamaan reaksi yang telah disetarakan untuk pembakaran sempurna butana.
b.   Tentukan entalpi pembentukan DHf° gas butana.
c.    Tentukan besarnya perubahan energi dalam reaksi pembakaran tersebut.
Bila perubahan energi bebas DG° reaksi pembakaran tersebut adalah -1260 kJ.mol-1, maka:
d.   i.  Hitung nilai DS° reaksi pembakaran tersebut.
            ii. Jelaskan nilai DS° dalam hubungannya dengan persamaan reaksi                            pembakaran di atas.

Untuk pembakaran butana tersebut, digunakan udara dengan kandungan oksigen 21%, maka:
e.  Berapa banyak volume udara ( 1 atm, 25 oC), yang digunakan untuk membakar 1 mol butana?
        
Dalam tabung silinder yang volumenya 1 dm3 anda mempunyai butana cair (density =  0,573 g.cm-3), maka:
f. Hitunglah berapa banyak energi yang dapat dihasilkan bila semua butana           didalam silinder habis terbakar sempurna.
Bila anda menggunakan energi yang dihasilkan untuk mendidihkan sejumlah  1 ton  air  yang suhunya 20 oC dengan effisensi panas pembakaran 75 %, maka:
g.            Tentukanlah apakah energi yang tersedia  dapat mendidihkan 1 ton air tersebut.
h.                 Tentukanlah berapa suhu yang dapat dicapai oleh 1 ton air tersebut

DATA:
          Entalpi pembentukan standar  (DfHo):     
                        CO2 (g) : DfHo            = -393,5 kJ mol-1;        H2O(l) : DfHo  = -285,8 kJ mol-1
                                H2O (g) : DfHo            = -241,8 kJ mol- ;      O2 (g)  : DfHo  =  0  kJ mol-1                                      Panas spesifik, Cp,:            H2O (l) , Cp 75,3 J mol -1K-1
                        H2O (g) , Cp = 33,6 J mol -1K-1
            Titik didih air pada tekanan 1 atm = 100oC
    Komposisi volume udara (1 atm , 25 oC) = 21 % O2, ,
            1 mol gas (1atm, 25 oC) = 22,4 Liter ;        1 ton = 1000 kg

0 Response to "soal esay osn 2004 (part 1)"

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)