Kimia Ga 2019 MEXT Monbukagakusho

Jawaban:

(1) 1

(2) 1

(3) 3

(4) 1

(5) 1

(6) 4

(7) 2Ⅱ

(a) NO

(b) NO₂

(c) Ag₂O

(d) [Ag(NH₃)₂]⁺Penjelasan(1) Isotop dengan satu neutron adalah deuterium ($^2_1\text{H}$), karena jumlah neutron = massa atom - nomor atom (2 - 1 = 1).(2) Dalam satu golongan (golongan 14), jari-jari atom meningkat seiring bertambahnya nomor kulit; Si (periode 3) memiliki jari-jari terkecil dibandingkan Ge, Sn, dan Pb.(3) Dalam $\text{NH}_3$, atom N memiliki 5 elektron valensi, 3 digunakan untuk ikatan dengan H, menyisakan 1 pasangan elektron bebas (lone pair).(4) Titik didih gas mulia meningkat seiring bertambahnya massa atom karena kekuatan gaya dispersi London. He memiliki massa terkecil, sehingga titik didihnya paling rendah.(5) Seng (Zn) membentuk kation $\text{Zn}^{2+}$, dan tembaga (Cu) dapat membentuk kation $\text{Cu}^{2+}$. Keduanya membentuk kation divalen.(6) Reaksi redoks melibatkan perubahan bilangan oksidasi. Pada reaksi $I_2 + 2Na_2S_2O_3 \rightarrow 2NaI + Na_2S_4O_6$, I mengalami reduksi (0 ke -1) dan S mengalami oksidasi (+2 ke +2,5).(7) Katalis menurunkan energi aktivasi dan mempercepat laju reaksi maju dan mundur, namun tidak mengubah entalpi atau panas reaksi ($\Delta H$). Pernyataan 2 salah.

Berikut adalah penyelesaian langkah demi langkah untuk pertanyaan tersebut:IIIMol Ne = 1,0 g / 20 g/mol = 0,050 mol. Mol Ar = 4,0 g / 40 g/mol = 0,10 mol. Total mol = 0,15 mol.Fraksi mol Ne (a) = 0,050 / 0,15 = 0,33.Tekanan parsial Ar (b) = (nRT)/V = (0,10 mol × 8,3×10³ Pa L mol⁻¹ K⁻¹ × 300 K) / 2,0 L = 1,245×10⁵ Pa = 0,12 MPa.Jawaban: (a) 0,33, (b) 0,12.IV

(1)Reaksi pembentukan $H_2O(g)$: $H_2 + 0,5 O_2 \rightarrow H_2O(g)$. $\Delta H = [436 + 0,5(498)] - 2(463) = 685 - 926 = -241$ kJ/mol.$\Delta H_f H_2O(l) = -241 - 44,0 = -285$ kJ/mol (a).Reaksi $H_2 + O_2 \rightarrow H_2O_2$. $\Delta H = [436 + 498] - [2(463) + E_{O-O}] = -142$. $934 - 926 - E_{O-O} = -142 \Rightarrow E_{O-O} = 150$ kJ/mol (b).(2)Bilangan koordinasi CsCl adalah 8 (c).Panjang rusuk $a = 0,412$ nm. Dalam struktur CsCl, diagonal ruang = $2(r_{Cs} + r_{Cl}) = a\sqrt{3}$. $2(r_{Cs} + 0,167) = 0,412 \times 1,73 = 0,71276$. $r_{Cs} = 0,35638 - 0,167 = 0,189$ nm (d).Jawaban: (a) -285, (b) 150, (c) 8, (d) 0,19.V

(1) Propilena ($H_2C=CH-CH_3$):

A: $CH_2Br-CHBr-CH_3$ (4), B: $CH_3-CH(OH)-CH_3$ (10), C: $CH_3-CO-CH_3$ (12), D: $CH_3-CH_2-CH_3$ (13), E: $CH_3-CH_2-CH_2OH$ (tidak ada di opsi, namun E adalah propanal/aseton bergantung jalur, E adalah propanal (9)), F: $CH_3-CH_2-COOH$ (tidak ada di opsi), G: Asam akrilat (11).

(2) Senyawa dengan kiralitas: A (4).

(3) Senyawa dengan gugus -OH: B (10).

(4) Resin termoset (fenol-formaldehida): Formaldehida (2).

Jawaban: (1) A:4, B:10, C:12, D:13, E:9, G:11; (2) A; (3) B; (4) 2.

Analisis pemisahan senyawa (VI).(1) Penambahan HCl mengubah anilin (basa) menjadi garam anilinium yang larut dalam air (lapisan B). Penambahan NaOH ke lapisan B mengubah kembali anilin menjadi bentuk basa bebas yang larut dalam eter. Jadi, senyawa dalam lapisan eter akhir adalah anilin.(2) Penambahan NaHCO₃ ke lapisan A (mengandung asam benzoat, fenol, nitrobenzena) akan menarik asam benzoat ke lapisan air (D) sebagai natrium benzoat. Penambahan HCl ke lapisan D akan mengendapkan asam benzoat, yang kemudian diekstraksi ke dalam eter. Jadi, senyawa dalam lapisan eter akhir adalah asam benzoat.(3) Penambahan NaOH ke lapisan C (mengandung fenol, nitrobenzena) akan menarik fenol ke lapisan air (F) sebagai natrium fenolat. Penambahan HCl ke lapisan F akan mengubahnya kembali menjadi fenol yang larut dalam eter. Jadi, senyawa dalam lapisan eter akhir adalah fenol.(4) Setelah asam benzoat dan fenol ditarik, yang tersisa di lapisan E adalah nitrobenzena.(5) Asam benzoat adalah asam karboksilat yang memiliki keasaman paling kuat dibandingkan fenol (asam lemah), anilin (basa), dan nitrobenzena (netral).(6) Nitrobenzena (X) direduksi oleh Sn/HCl menjadi anilin (Y).Jawaban: (1) anilin, (2) asam benzoat, (3) fenol, (4) nitrobenzena, (5) asam benzoat, (6) X: nitrobenzena, Y: anilin.Analisis polimer dan asam amino (VII).(1) Heksametilendiamina ($H_2N(CH_2)_6NH_2$) dan asam adipat ($HOOC(CH_2)_4COOH$) bereaksi membentuk poliamida (Nilon 6,6). Struktur yang benar adalah 5).(2) Massa molar heksametilendiamina ($C_6H_{16}N_2$) = 116,2 g/mol. Mol = 219/116,2 ≈ 1,885 mol. Massa molar asam adipat ($C_6H_{10}O_4$) = 146,1 g/mol. Mol = 219/146,1 ≈ 1,499 mol. Asam adipat adalah pereaksi pembatas. Massa polimer = mol × (massa unit berulang). Massa unit berulang = (116,2 + 146,1 - 2 × 18,02) = 226,26 g/mol. Massa = 1,499 × 226,26 ≈ 339 g.(3) Reaksi warna kuning dengan asam nitrat pekat adalah reaksi xantoproteat (2).(5) Asam amino yang mengandung sulfur adalah metionin (3).(6) Asam amino yang mengandung cincin benzena adalah fenilalanin (5).Jawaban: (1) 5), (2) 339 g, (3) 2), (5) 3), (6) 5).