Simulasi Contoh Soal Olimpiade Kimia OSN SMA : 2025 (2)
SOAL
Soal 1
Sebanyak 5,00 gram logam Mg direaksikan sempurna dengan larutan asam klorida berlebih. Gas yang dihasilkan ditampung pada kondisi STP. Hitung volume gas hidrogen ($H_2$) yang terbentuk!
Lihat PembahasanSoal 2
Hitung pH dari larutan penyangga yang dibentuk dengan mencampurkan 25 mL asam asetat 0,1 M dan 25 mL natrium asetat 0,1 M. Asumsikan volume larutan aditif sempurna.
Lihat PembahasanSoal 3
Dalam reaksi kesetimbangan: $$\ce{N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)}$$ Pada suhu tertentu, jika $K_p = 4{,}5 \times 10^2$, tentukan tekanan parsial ammonia ($\ce{NH3}$) jika tekanan total pada kesetimbangan adalah 10 atm dan tekanan parsial nitrogen sama dengan 3 atm.
Lihat PembahasanSoal 4
Tentukan entalpi reaksi ($\Delta H_r$) pembentukan $\ce{CO2(g)}$ dari $\ce{C(s)}$ berdasarkan data berikut:
1. Pembakaran karbon: $$\ce{C(s) + O2(g) -> CO2(g)}, \Delta H = ?$$
2. Energi ikatan rata-rata: $E(\ce{C-C}) = 347 \text{ kJ/mol}$, $E(\ce{C=O}) = 803 \text{ kJ/mol}$, dan $E(\ce{O=O}) = 498 \text{ kJ/mol}$.
Soal 5
Diberikan reaksi redoks di bawah ini dalam suasana asam: $$\ce{MnO4^- + Fe^2+ -> Mn^2+ + Fe^3+}$$ Tuliskan reaksi setengah (half-reaction) yang teroksidasi dan yang tereduksi, kemudian setarakan reaksi totalnya.
Lihat PembahasanSoal 6
Suatu larutan yang mengandung 0,5 M $\ce{Ba^{2+}}$ dan 0,5 M $\ce{SO4^{2-}}$ berpotensi membentuk endapan $\ce{BaSO4}$. Diketahui $K_{sp}$ $\ce{BaSO4} = 1{,}1 \times 10^{-10}$. Tentukan apakah endapan akan terbentuk pada kondisi tersebut. Jelaskan!
Lihat PembahasanSoal 7
Jika ke dalam 100 mL larutan $\ce{NaOH}$ 0,1 M ditambahkan 100 mL $\ce{HCl}$ 0,08 M, tentukan pH akhir larutan. Asumsi volume aditif sempurna.
Lihat PembahasanSoal 8
Suatu reaksi pertama terhadap pereaksi A memiliki tetapan laju $k = 0,693 \text{ s}^{-1}$. Jika konsentrasi awal A adalah 0,20 M, berapa konsentrasi A setelah 2 detik?
Lihat PembahasanSoal 9
Gambarkan dan jelaskan diagram energik reaksi eksoterm dengan katalis, membandingkan jalur reaksi dengan dan tanpa katalis.
Lihat PembahasanSoal 10
Sebuah sel galvanik dibangun dengan elektroda seng dan elektroda tembaga. Tuliskan reaksi yang terjadi di anoda dan katoda, serta pernyataan notasi selnya.
Lihat PembahasanSoal 11
Struktur manakah yang lebih stabil di antara kedua tautomer keto-enol berikut dan mengapa?
Lihat PembahasanSoal 12
Buktikan dengan perhitungan sederhana bahwa orbital $\ce{sp^2}$ memiliki persentase karakter s lebih tinggi dibanding orbital $\ce{sp^3}$.
Lihat PembahasanSoal 13
Jelaskan mekanisme reaksi adisi elektrofilik pada alkena menggunakan asam kuat, misalnya $\ce{HBr}$. Tuliskan pula contoh reaksi dengan 2-butena.
Lihat PembahasanSoal 14
Suatu molekul memiliki massa molar 88 g/mol dan tersusun atas unsur C, H, dan O. Hasil analisis menunjukkan bahwa molekul tersebut mengandung 54,5% C dan 9,1% H. Tentukan rumus empiris dan rumus molekulnya.
Lihat PembahasanSoal 15
Tentukan pKa asam berikut yang lebih kecil antara asam benzoat dan asam format. Jelaskan alasan perbandingan keasamannya.
Lihat PembahasanSoal 16
Reaksi kesetimbangan: $$\ce{PCl5(g) <=> PCl3(g) + Cl2(g)}$$ memiliki $$\Delta H = +92 \text{ kJ/mol}.$$ Prediksikan arah pergeseran kesetimbangan jika suhu ditingkatkan dan jika tekanan dinaikkan.
Lihat PembahasanSoal 17
Suatu senyawa organik A dengan rumus molekul $\ce{C7H8O}$ memberikan uji positif untuk fenol dan memiliki pita serapan kuat di daerah 1600 cm-1 pada spektroskopi IR. Berikan kemungkinan strukturnya dan jelaskan penalarannya.
Lihat PembahasanSoal 18
Sebuah sel elektrolisis berisi larutan $\ce{CuSO4}$. Tuliskan reaksi elektrode yang terjadi ketika arus listrik dialirkan dan jelaskan perubahan massa pada katoda.
Lihat PembahasanSoal 19
Reaksi pembentukan $\ce{NH4NO3}$ dari asam nitrat dan amonia menghasilkan panas yang cukup besar (reaksi eksoterm). Sebutkan minimal dua metode untuk mengendalikan laju reaksi tersebut di industri.
Lihat PembahasanSoal 20
Ditinjau dari teori domain elektron (VSEPR), prediksikan bentuk molekul $\ce{SF4}$ dan $\ce{XeF4}$, serta sudut-sudut ikatannya.
Lihat PembahasanSoal 21
Tuliskan reaksi kondensasi aldol antara dua molekul asetaldehida. Sebutkan jenis kondensasi yang terjadi dan sebutkan produk utamanya.
Lihat PembahasanSoal 22
Tentukan nilai pH larutan $\ce{NH4Cl}$ 0,1 M. Diketahui $K_b$ amonia adalah $1,8 \times 10^{-5}$.
Lihat PembahasanSoal 23
Tuliskan mekanisme reaksi substitusi nukleofilik SN2 untuk reaksi antara bromoetana dengan ion hidroksida. Apa faktor utama yang memengaruhi laju reaksi SN2?
Lihat PembahasanSoal 24
Gas helium, neon, dan argon masing-masing memiliki laju difusi yang berbeda. Bagaimana perbandingan laju difusi ketiga gas tersebut? Gunakan hukum Graham untuk menjelaskan.
Lihat PembahasanSoal 25
Diketahui data titik didih beberapa senyawa:
Metanol (65 °C), Etanol (78 °C), n-Butanol (117 °C).
Jelaskan mengapa titik didih meningkat seiring bertambahnya panjang rantai karbon dalam golongan alkohol tersebut.
Soal 26
Sebanyak 3 gram $\ce{NaCl}$ dilarutkan ke dalam 100 gram air. Jika kelarutan $\ce{NaCl}$ dalam air pada suhu tersebut adalah 36 g per 100 g air, tentukan persen jenuh larutan yang dihasilkan.
Lihat PembahasanSoal 27
Dalam keadaan tertentu, molekul $\ce{NO2}$ dapat berdisproporsionasi menjadi $\ce{NO}$ dan $\ce{NO3^-}$. Tuliskan reaksi setengah yang sesuai dalam suasana asam, dan seimbangkan reaksi totalnya.
Lihat PembahasanSoal 28
Suatu reaksi endoterm memiliki $\Delta G$ negatif pada suhu tinggi, tetapi positif pada suhu rendah. Gunakan hubungan termodinamika $$\Delta G = \Delta H - T\Delta S$$ untuk menjelaskan fenomena tersebut.
Lihat PembahasanSoal 29
Sebutkan perbedaan utama antara polimer adisi dan polimer kondensasi, beserta contohnya masing-masing.
Lihat PembahasanSoal 30
Diketahui reaksi: $$\ce{CO(g) + 2H2(g) -> CH3OH(g)}$$ dengan $$\Delta H^\circ = -128 \text{ kJ/mol}.$$ Apakah reaksi ini lebih dipengaruhi oleh entalpi atau entropi? Jelaskan alasan Anda berdasarkan tanda $\Delta H^\circ$ dan jumlah mol gas pereaksi dan produk.
Lihat PembahasanPEMBAHASAN
Pembahasan Soal 1
Reaksi yang terjadi: $$\ce{Mg(s) + 2HCl(aq) -> MgCl2(aq) + H2(g)}$$
Mol Mg = 5,00 g / 24,31 g/mol = 0,2056 mol (approx).
Mol $H_2$ yang dihasilkan = 0,2056 mol.
Pada STP, 1 mol gas menempati 22,4 L, maka volume $H_2$ = 0,2056 × 22,4 L = 4,61 L (approx).
Pembahasan Soal 2
Larutan penyangga asam asetat dan natrium asetat. Menggunakan persamaan Henderson-Hasselbalch:
$$\mathrm{pH} = \mathrm{p}K_a + \log\left(\frac{[\text{garam}]}{[\text{asam}]}\right)$$
Di sini, $[\text{garam}] = [\ce{CH3COO^-}]$ dan $[\text{asam}] = [\ce{CH3COOH}]$. Karena volume dan konsentrasi sama (25 mL × 0,1 M), rasionya = 1.
Jika $K_a$ asam asetat = $1{,}8 \times 10^{-5}$, maka pKa = 4,74 (approx).
Sehingga pH = 4,74 + log(1) = 4,74.
Pembahasan Soal 3
Reaksi: $$\ce{N2 + 3H2 <=> 2NH3}$$
Tetapan kesetimbangan dalam tekanan: $$K_p = \frac{(P_{\ce{NH3}})^2}{(P_{\ce{N2}})(P_{\ce{H2}})^3} = 4{,}5 \times 10^2$$
Diketahui $P_{\ce{N2}} = 3 \text{ atm}$, $P_{\text{total}}=10 \text{ atm}$.
Misalkan $P_{\ce{NH3}} = x \text{ atm}$ dan $P_{\ce{H2}} = (10 - 3 - x)\text{ atm}$.
Substitute ke persamaan:
$$4{,}5 \times 10^2 = \frac{x^2}{(3)\big((10-3-x)\big)^3}$$
Melalui penyelesaian aljabar (atau pendekatan numerik), diperoleh $x$ (misal sekitar 4 atm, bergantung perhitungan tepat).
Konsep intinya menggunakan definisi $K_p$ dan tekanan parsial.
Pembahasan Soal 4
Dari data energi ikatan:
$$\Delta H = \sum (\text{energi ikatan reaktan}) - \sum (\text{energi ikatan produk})$$
Untuk pembentukan $\ce{CO2}$ dari $\ce{C(s)} + \ce{O2(g)}$, gunakan pemutusan ikatan $\ce{O=O}$ dan pembentukan dua $\ce{C=O}$.
Perhitungan kasar:
$$\Delta H = [498] - [2 \times 803] \approx -1108 \text{ kJ/mol}.$$ (Nilai bergantung detail data ikatan yang dipakai).
Jadi reaksinya eksoterm.
Pembahasan Soal 5
Reaksi redoks: $$\ce{MnO4^- + Fe^2+ -> Mn^2+ + Fe^3+}$$
Half-reaction oksidasi (Fe2+ menjadi Fe3+):
$$\ce{Fe^2+ -> Fe^3+ + e^-}$$
Half-reaction reduksi (MnO4- menjadi Mn2+):
$$\ce{MnO4^- + 8H^+ + 5e^- -> Mn^2+ + 4H2O}$$
Setarakan elektron, total reaksi:
$$\ce{MnO4^- + 8H^+ + 5Fe^2+ -> Mn^2+ + 5Fe^3+ + 4H2O}.$$
Pembahasan Soal 6
Ion-ion awal: $[\ce{Ba^{2+}}] = 0,5 \text{ M}$ dan $[\ce{SO4^{2-}}] = 0,5 \text{ M}$.
Produk ion (Q) = (0,5)(0,5) = 0,25.
$K_{sp}(\ce{BaSO4}) = 1{,}1 \times 10^{-10}$.
Karena Q > $K_{sp}$ (0,25 >> 1,1×10-10), endapan akan terbentuk.
Pembahasan Soal 7
Mol $\ce{NaOH}$ = 0,1 M × 0,100 L = 0,010 mol.
Mol $\ce{HCl}$ = 0,08 M × 0,100 L = 0,008 mol.
Sisa $\ce{NaOH}$ = 0,010 - 0,008 = 0,002 mol. Total volume = 200 mL = 0,2 L.
$[\ce{OH^-}] =$ 0,002 / 0,2 = 0,01 M.
pOH = 2, maka pH = 12.
Pembahasan Soal 8
Reaksi orde pertama:
$$\ln[A] = \ln[A_0] - kt.$$
$k = 0,693 \text{ s}^{-1}$, $[A_0] = 0,20 \text{ M}$.
Setelah 2 detik:
$$\ln[A] = \ln(0,20) - 0,693 \times 2.$$
$$\ln[A] = \ln(0,20) - 1,386.$$
Hitung nilai $[A]$. (Secara pendekatan, $[A] \approx 0,20 \times e^{-1,386} \approx 0,20 \times 0,250 \approx 0,05 \text{ M}).$
Pembahasan Soal 9
Diagram energi reaksi eksoterm memiliki energi produk lebih rendah dari reaktan. Dengan katalis, jalur reaksi memiliki energi aktivasi yang lebih rendah, sehingga reaksi berlangsung lebih cepat. Katalis tidak mengubah energi reaktan maupun produk, hanya menurunkan puncak energi aktivasi.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 10
Sel Zn-Cu:
Anoda (oksidasi): $$\ce{Zn(s) -> Zn^{2+}(aq) + 2e^-}$$
Katoda (reduksi): $$\ce{Cu^{2+}(aq) + 2e^- -> Cu(s)}$$
Notasi sel: Zn(s) | Zn2+(aq) || Cu2+(aq) | Cu(s).
Pembahasan Soal 11
Tautomer keto lebih stabil daripada tautomer enol karena ikatan C=O lebih kuat dan keberadaan tautomer keto memungkinkan stabilisasi melalui resonansi terbatas, sedangkan enol umumnya kurang stabil (kecuali ada efek konjugasi atau ikatan hidrogen internal).
Kembali ke SoalPembahasan Soal 12
Orbital $\ce{sp^2}$ terbentuk dari 1 orbital s dan 2 orbital p, sehingga persentase s = 1/3 (≈ 33,3%).
Orbital $\ce{sp^3}$ terbentuk dari 1 orbital s dan 3 orbital p, persentase s = 1/4 (25%).
Jadi karakter s $\ce{sp^2}$ lebih tinggi.
Pembahasan Soal 13
Mekanisme adisi elektrofilik: protonasi alkena membentuk karbokation, lalu serangan nukleofilik oleh anion bromida.
Contoh dengan 2-butena: $$\ce{CH3-CH=CH-CH3 + HBr -> CH3-CHBr-CH2-CH3}$$ (adisi Markovnikov).
Pembahasan Soal 14
Persentase C = 54,5%, H = 9,1%, sisanya O = 36,4%.
Bandingkan mol: C : H : O = 54,5/12 : 9,1/1 : 36,4/16 = 4,54 : 9,1 : 2,275 ≈ 2 : 4 : 1.
Rumus empiris = $\ce{C2H4O}$.
Massa empiris = 2×12 + 4×1 + 16 = 44 g/mol.
Massa molar senyawa = 88 g/mol ⇒ rasio = 2.
Rumus molekul = $\ce{C4H8O2}$.
Pembahasan Soal 15
Asam format (HCOOH) umumnya lebih asam daripada asam benzoat (C6H5COOH) karena gugus fenil bersifat elektron-donating (melalui resonansi terbatas) yang mengurangi keasaman. Asam format tidak memiliki gugus aromatik, sehingga muatan negatif pada anion format lebih terdistribusi efektif. pKa asam format < asam benzoat.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 16
Reaksi: $$\ce{PCl5(g) <=> PCl3(g) + Cl2(g)}, \Delta H = +92 \text{ kJ/mol}.$$
Jika suhu dinaikkan (reaksi endoterm), kesetimbangan bergeser ke kanan (membentuk lebih banyak produk).
Jika tekanan dinaikkan, kesetimbangan bergeser ke kiri (karena jumlah mol gas di kiri lebih sedikit).
Pembahasan Soal 17
Rumus $\ce{C7H8O}$, uji fenol positif, berarti gugus -OH terikat pada cincin benzena. Pita 1600 cm-1 menandakan kemungkinan cincin aromatik. Satu kandidat struktur adalah kresol (metilfenol).
Terdapat beberapa isomer, namun yang memenuhi $\ce{C7H8O}$ dan uji fenol adalah ortho-, meta-, atau para-kresol.
Pembahasan Soal 18
Elektrolisis $\ce{CuSO4}$ dengan elektroda inert:
Katoda: $$\ce{Cu^{2+} + 2e^- -> Cu(s)}$$ (terjadi pelapisan tembaga).
Anoda: $$\ce{2H2O -> O2(g) + 4H^+ + 4e^-}$$ (jika elektroda inert).
Massa katoda bertambah akibat deposisi tembaga.
Pembahasan Soal 19
Metode pengendalian laju reaksi eksoterm:
1. Pendinginan reaksi atau mengatur suhu reaktor.
2. Menjaga konsentrasi pereaksi rendah (feed bertahap).
(Dapat pula menggunakan katalis tertentu atau pengaturan tekanan, namun dua yang utama biasanya pengaturan suhu dan laju umpan).
Pembahasan Soal 20
VSEPR untuk $\ce{SF4}$: 5 domain elektron (4 ikatan, 1 pasangan bebas) ⇒ bentuk seesaw, sudut < 120° di bidang trigonal dan < 90° secara aksial.
$\ce{XeF4}$: 6 domain elektron (4 ikatan, 2 pasangan bebas) ⇒ bentuk planar persegi, sudut 90°.
Pembahasan Soal 21
Reaksi kondensasi aldol:
$$\ce{2 CH3CHO -> CH3CH(OH)CH2CHO}$$
Jenis reaksinya: kondensasi aldol. Produk utama adalah aldol β-hidroksi aldehida, yang kadang dapat mengalami dehidrasi lanjut.
Pembahasan Soal 22
$\ce{NH4Cl}$ adalah garam asam dari $\ce{NH3}$ (basa lemah) dan $\ce{HCl}$ (asam kuat). pH dihitung dari hidrolisis $\ce{NH4+}$.
$$\ce{NH4+ + H2O <=> NH3 + H3O+}$$
$K_a(\ce{NH4+}) = \frac{K_w}{K_b} = \frac{10^{-14}}{1,8 \times 10^{-5}} \approx 5,56 \times 10^{-10}.$
$[\ce{NH4+}] = 0,1 \text{ M}.$
Jika x adalah $[\ce{H3O+}]$,
$$K_a = \frac{x^2}{0,1 - x} \approx \frac{x^2}{0,1}.$$
$x^2 = (5,56 \times 10^{-10})(0,1) = 5,56 \times 10^{-11} \implies x = 7,45 \times 10^{-6}.$
pH ≈ 5,13.
Pembahasan Soal 23
SN2: Nukleofil (OH-) menyerang karbon elektrofilik secara backside attack, mendorong keluar gugus pergi (Br-) dalam satu tahap.
$$\ce{CH3CH2Br + OH^- -> CH3CH2OH + Br^-}$$
Faktor utama yang memengaruhi laju: sterik (substrat primer lebih cepat), kekuatan nukleofil, dan leaving group yang baik.
Pembahasan Soal 24
Hukum Graham: laju difusi berbanding terbalik dengan akar massa molar.
Urutan massa molar: He (4 g/mol) < Ne (20 g/mol) < Ar (40 g/mol).
Maka laju difusi: He > Ne > Ar.
Pembahasan Soal 25
Peningkatan panjang rantai karbon meningkatkan gaya London (van der Waals) antarmolekul, sehingga energi yang dibutuhkan untuk menguap lebih besar. Akibatnya titik didih meningkat dari metanol ke n-butanol.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 26
Kelarutan maksimum = 36 g per 100 g air. Kita melarutkan 3 g ke 100 g air.
Persen jenuh = (massa zat terlarut aktual / kelarutan maksimum) × 100% = (3 / 36) × 100% = 8,33%.
Pembahasan Soal 27
Disproporsionasi $\ce{NO2}$: satu bagian tereduksi menjadi $\ce{NO}$, satu bagian teroksidasi menjadi $\ce{NO3^-}$.
Half-reaction reduksi (misal): $$\ce{NO2 + e^- + 2H^+ -> NO + H2O}$$
Half-reaction oksidasi: $$\ce{NO2 + H2O -> NO3^- + 2H^+ + e^-}$$
Jumlahkan dengan elektron seimbang, dapatkan reaksi total yang sesuai.
Pembahasan Soal 28
$$\Delta G = \Delta H - T\Delta S.$$
Jika reaksi endoterm ($\Delta H > 0$) dan $\Delta S > 0$, maka pada suhu tinggi, $T\Delta S$ dapat melampaui $\Delta H$, sehingga $\Delta G$ negatif (spontan). Pada suhu rendah, $T\Delta S$ kecil, maka $\Delta G$ positif.
Pembahasan Soal 29
Polimer adisi: monomer berikatan tanpa pelepasan molekul kecil (contoh: polietilena dari etilena).
Polimer kondensasi: terbentuk dengan pelepasan molekul kecil (seperti air), contoh: nilon (dari asam adipat dan heksametilendiamina).
Pembahasan Soal 30
$\Delta H^\circ$ negatif menandakan proses eksoterm, menunjukkan pengaruh entalpi yang mendukung reaksi. Selain itu, jumlah mol gas berkurang dari 3 mol (CO + 2H2) menjadi 1 mol (CH3OH), biasanya entropi berkurang. Meskipun $\Delta S$ bisa negatif, dominasi entalpi (reaksi eksoterm) cenderung membuat reaksi spontan pada kondisi tertentu.
Kembali ke SoalBaca Juga :