Kimia Ga 2018 MEXT Monbukagakusho

 

(1) Afinitas elektron cenderung meningkat dari kiri ke kanan dalam satu periode. Fluor (F) memiliki afinitas elektron tertinggi di antara pilihan tersebut karena konfigurasi elektronnya yang sangat elektronegatif, sementara Ne adalah gas mulia yang stabil. Jawaban: 3(2) Jari-jari ion meningkat seiring bertambahnya jumlah kulit elektron dalam satu golongan. Rb⁺ memiliki jumlah kulit terbanyak dibandingkan Li⁺, Na⁺, dan K⁺. Jawaban: 4(3) CO₂ memiliki geometri molekul linear karena atom pusat C terikat pada dua atom O dengan ikatan rangkap dua dan tidak memiliki pasangan elektron bebas. Jawaban: 3(4) HF memiliki titik didih tertinggi di antara hidrogen halida lainnya karena adanya ikatan hidrogen yang kuat antarmolekulnya. Jawaban: 1(5) Emas (Au) adalah logam mulia yang sangat inert dan tidak larut dalam asam nitrat, sedangkan perak (Ag) dapat larut dalam asam nitrat. Jawaban: 3(6) Penambahan air mendidih ke magnesium tidak menghasilkan gas secara signifikan (reaksi sangat lambat atau tidak terjadi pada suhu tersebut dibandingkan reaksi asam-basa lainnya). Jawaban: 1(7) Menurut hukum Gay-Lussac, tekanan berbanding lurus dengan suhu pada volume konstan (P/T = k), bukan berbanding terbalik. Jawaban: 1Bagian II:(a) Bilangan oksidasi S dalam SO₂: x + 2(-2) = 0, maka x = +4.(b) Bilangan oksidasi S dalam SO₃: x + 3(-2) = 0, maka x = +6.(c) Bilangan oksidasi S dalam H₂SO₄: 2(+1) + x + 4(-2) = 0, maka x = +6.(d) Persamaan reaksi: SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O.

Jawaban: (a) +4, (b) +6, (c) +6, (d) SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂OBagian III:Mol AgNO₃ = 0,010 L × 0,30 mol/L = 0,0030 mol.Mol NaCl = 0,020 L × 0,30 mol/L = 0,0060 mol.Setelah reaksi: Ag⁺ habis (0 mol), Cl⁻ sisa = 0,0060 - 0,0030 = 0,0030 mol.Volume total = 0,030 L.[Cl⁻] = 0,0030 mol / 0,030 L = 0,10 mol/L.[Ag⁺] = Ksp / [Cl⁻] = Ksp / 0,10.Jawaban: (a) 10 Ksp, (b) 0,10

Berikut adalah penyelesaian untuk pertanyaan tersebut:IV

(a) Mr KOH = 39 + 16 + 1 = 56. Mol KOH = 11,2 g / 56 g/mol = 0,2 mol. Kalor per mol = 11,6 kJ / 0,2 mol = 58 kJ/mol.

(b) Konsentrasi KOH = 0,2 mol / 2,0 L = 0,10 mol/L. Mol KOH dalam 5,0 mL = 0,10 × 0,005 = 0,0005 mol. Mol HCl = 0,10 × 0,010 = 0,001 mol. Sisa HCl = 0,001 - 0,0005 = 0,0005 mol dalam 15 mL (0,015 L). [H+] = 0,0005 / 0,015 = 1/30 mol/L. pH = -log(1/30) = log 30 = log 3 + 1 = 0,48 + 1 = 1,48.

(c) Struktur NaCl adalah oktahedral, maka koordinasi adalah 6.

(d) Panjang sisi = 2 × (rNa+ + rCl-) = 2 × (0,116 + 0,167) = 2 × 0,283 = 0,566 nm.

Jawaban: (a) 58, (b) 1,5, (c) 6, (d) 0,566.V

(1) A: 3) $CH_3CH_2OH$, B: 18) $CH_3CH_2CH_3$ (atau produk dehidrasi), C: 12) $N_2$ (asumsi gas), D: 8) $CH_2=CHCH_2CH_3$, E: 6) $CH_3CHO$, F: 14) $CH_3CHClCH_2CH_3$, G: 13) $CH_3CH=CHCH_3$, H: 20) $CH_3CH(OH)CH_2CH_3$, J: 6) $CH_3CHO$ (oksidasi H), K: 1) $CHI_3$ (iodoform).

(2) L adalah reaksi iodoform.

Jawaban: (1) A=3, B=18, C=12, D=8, E=6, F=14, G=13, H=20, J=6, K=1; (2) 1.VI

(1) Rumus umum sikloalkana dengan 2 ikatan rangkap: $C_nH_{2n-2}$. Syarat: $H = C + 4 \rightarrow 2n - 2 = n + 4 \rightarrow n = 6$. Rumus: $C_6H_{10}$

(2) Fenol bersifat asam lemah dan memberikan warna ungu dengan $FeCl_3$. Jawaban: 3 dan 6.

(3) Anilin (basa) akan bereaksi dengan HCl membentuk garam anilinium yang larut dalam air.

Jawaban: (1) $C_6H_{10}$, (2) 3, 6, (3) 4.

(4) Natrium hidrogen karbonat ($NaHCO_3$) adalah basa lemah yang hanya mampu menetralkan asam yang cukup kuat, yaitu asam karboksilat. Di antara pilihan tersebut, asam salisilat adalah asam karboksilat yang akan bereaksi membentuk garam natrium salisilat yang larut dalam air.Identifikasi sifat asam dari senyawa yang diberikan. Benzena dan nitrobenzena bersifat netral, fenol adalah asam yang sangat lemah (tidak bereaksi dengan $NaHCO_3$), sedangkan asam salisilat mengandung gugus karboksil (-COOH) yang bersifat asam.Reaksi asam salisilat dengan $NaHCO_3$ menghasilkan natrium salisilat yang bersifat ionik dan larut dalam fase air.Jawaban: 3) salicylic acid(5) Asam amino netral adalah asam amino yang memiliki jumlah gugus amino ($-NH_2$) dan gugus karboksil ($-COOH$) yang sama dalam rantai sampingnya. Pilihan 5 ($HOCH_2-CH(NH_2)-COOH$, yaitu serin) memiliki satu gugus amino dan satu gugus karboksil, menjadikannya asam amino netral.

Jawaban: 5) $HOCH_{2}-CH(NH_{2})-COOH$(6) Asam karboksilat memiliki titik didih dan titik leleh yang lebih tinggi daripada alkohol dengan berat molekul serupa karena pembentukan dimer melalui ikatan hidrogen yang kuat. Pernyataan 2 salah karena titik leleh asam karboksilat lebih tinggi, dan pernyataan 6 salah karena asetat anhidrida tidak menunjukkan sifat asam (tidak memiliki gugus -OH atau -COOH).

Jawaban: 2 dan 6(7) Isomer struktur untuk $C_4H_{10}O$ meliputi alkohol dan eter. Alkohol: butan-1-ol, butan-2-ol, 2-metilpropan-1-ol, 2-metilpropan-2-ol (4 isomer). Eter: dietil eter, metil propil eter, metil isopropil eter (3 isomer). Total = 7.

Jawaban: 7VII (1) Dalam metode Kjeldahl, protein didekomposisi oleh asam sulfat pekat menjadi amonium sulfat.

Jawaban: 1) ammonium sulfateVII (2)Hitung mol total $H_2SO_4$ awal: $0,010 \, L \times 0,050 \, mol/L = 5,0 \times 10^{-4} \, mol$Hitung mol $NaOH$ yang digunakan untuk titrasi sisa asam: $0,0036 \, L \times 0,10 \, mol/L = 3,6 \times 10^{-4} \, mol$. Karena $2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$, maka mol $H_2SO_4$ sisa = $1,8 \times 10^{-4} \, mol$Mol $H_2SO_4$ yang bereaksi dengan $NH_3$ = $(5,0 - 1,8) \times 10^{-4} = 3,2 \times 10^{-4} \, mol$Mol $NH_3$ = $2 \times 3,2 \times 10^{-4} = 6,4 \times 10^{-4} \, mol$. Massa $N = 6,4 \times 10^{-4} \times 14 = 8,96 \times 10^{-3} \, g$Persentase $N = (8,96 \times 10^{-3} / 0,056) \times 100\% = 16\%$