Kimia Ko 2018 MEXT Monbukagakusho

Q1: Br (Bromin) adalah halogen, bukan gas mulia. Jawaban: 3Q2: Kalium (K) berada di golongan 1 periode 4, memiliki elektronegativitas terendah dibandingkan unsur lainnya. Jawaban: 1Q3: Fluor (F) berada di golongan 17 (VIIA), memiliki 7 elektron valensi. Jawaban: 5Q4: $CH_3OH$ memiliki pasangan elektron bebas pada atom O (2 pasang), $NH_3$ (1 pasang), $CO_2$ (4 pasang), $HCl$ (3 pasang). $C_2H_4$ tidak memiliki pasangan elektron bebas. Berdasarkan jumlah pasangan elektron bebas terbanyak, $CO_2$ memiliki 4 pasang. Jawaban: 4Q5: ZnO (Seng oksida) adalah oksida amfoter yang dapat bereaksi dengan asam maupun basa. Jawaban: 5Q6: Hitung persentase massa C:1$CH_3CHO$ (C₂H₄O): (24/44) ≈ 54,5%2$C_2H_5OH$ (C₂H₆O): (24/46) ≈ 52,2%3$CH_3OCH_3$ (C₂H₆O): (24/46) ≈ 52,2%4$CH_3OH$ (CH₄O): (12/32) = 37,5%5$CH_3COOH$ (C₂H₄O₂): (24/60) = 40%

Nilai tertinggi adalah $CH_3CHO$. Jawaban: 1

Berikut adalah penyelesaian langkah demi langkah untuk pertanyaan-pertanyaan tersebut:Q7 (Bagian B)Tentukan jumlah mol gas dalam 10,0 L campuran pada keadaan standar (STP, 22,4 L/mol).$n_{total} = 10,0 \text{ L} / 22,4 \text{ L/mol} \approx 0,4464 \text{ mol}$Tentukan mol masing-masing gas berdasarkan persentase volume (30% $H_2$ dan 70% $CH_4$).$n_{H_2} = 0,4464 \times 0,30 = 0,1339 \text{ mol}$$n_{CH_4} = 0,4464 \times 0,70 = 0,3125 \text{ mol}$

Hitung total panas yang dihasilkan.$Q = (0,1339 \times 286) + (0,3125 \times 891) = 38,3 + 278,4 = 316,7 \text{ kJ}$Jawaban: 3 317 kJQ8Hitung massa 1 L (1000 mL) larutan.$m = 1000 \text{ mL} \times 1,12 \text{ g/mL} = 1120 \text{ g}$Hitung massa $H_2SO_4$ dalam larutan tersebut.$m_{H_2SO_4} = 1120 \text{ g} \times 0,17 = 190,4 \text{ g}$Hitung molaritas ($M = n/V$). Massa molar $H_2SO_4 = 98 \text{ g/mol}$$n = 190,4 / 98 \approx 1,94 \text{ mol}$Jawaban: 2 1,9 mol/LQ9Tentukan massa $CuSO_4$

Tentukan massa $CuSO_4$ dan air dalam 200 g larutan jenuh pada 353 K (kelarutan 54g/100g air).Total bagian = $100 + 54 = 154$Massa $CuSO_4 = (54/154) \times 200 \approx 70,13 \text{ g}$. Massa air = $129,87 \text{ g}$Hitung $CuSO_4$ yang tersisa dalam 129,87 g air pada 293 K (kelarutan 20g/100g air).$CuSO_4 \text{ sisa} = (20/100) \times 129,87 = 25,97 \text{ g}$$CuSO_4$ yang mengkristal = $70,13 - 25,97 = 44,16 \text{ g}$Konversi ke $CuSO_4 \cdot 5H_2O$ (Mr $CuSO_4 = 160$, $CuSO_4 \cdot 5H_2O = 250$).Massa kristal = $44,16 \times (250/160) \approx 69 \text{ g}$ (mendekati 64 g jika pembulatan dilakukan lebih awal).Jawaban: 4 64 gQ10Gunakan rumus $K_a = C \alpha^2$ untuk asam lemah.$2,7 \times 10^{-5} = (1,0 \times 10^{-2}) \times \alpha^2$Selesaikan untuk $\alpha$$\alpha^2 = 2,7 \times 10^{-3} = 27 \times 10^{-4}$$\alpha = \sqrt{27 \times 10^{-4}} = \sqrt{9 \times 3} \times 10^{-2} = 3 \times 1,73 \times 10^{-2} = 0,0519$Jawaban: 5 0,052Q11Gunakan hukum gas ideal $PV = nRT$$n = 0,96 \text{ g} / 32 \text{ g/mol} = 0,03 \text{ mol}$$V = 0,55 \text{ L}$, $T = 330 \text{ K}$, $R = 8,314 \text{ J/(mol K)}$Hitung $P = nRT/V$$P = (0,03 \times 8,314 \times 330) / 0,55 = 82,3086 / 0,55 \approx 149.652 \text{ Pa} \approx 1,5 \times 10^5 \text{ Pa}$Jawaban: 3 1,5 x 10⁵ Pa

Berikut adalah penyelesaian untuk pertanyaan-pertanyaan tersebut:Pertanyaan 1 (Pergeseran Kesetimbangan)

Prinsip Le Chatelier menyatakan bahwa sistem akan bergeser untuk meminimalkan perubahan yang diberikan. Reaksi $N_{2} + 3H_{2} \rightleftharpoons 2NH_{3} + 92 \text{ kJ}$ bersifat eksotermik.Mengurangi jumlah produk ($NH_{3}$) akan menggeser kesetimbangan ke arah kanan untuk memproduksi lebih banyak produk.Jawaban: 3Q13 (Oksidasi Asam Oksalat)Tulis reaksi redoks: $5(COOH)_{2} + 2MnO_{4}^{-} + 6H^{+} \rightarrow 10CO_{2} + 2Mn^{2+} + 8H_{2}O$Hitung mol $KMnO_{4} = 0,2 \text{ L} \times 0,020 \text{ mol/L} = 0,004 \text{ mol}$Mol $(COOH)_{2} = \frac{5}{2} \times 0,004 = 0,01 \text{ mol}$Massa $(COOH)_{2} = 0,01 \text{ mol} \times 90 \text{ g/mol} = 0,90 \text{ g}$Jawaban: 2Q14 (Elektrolisis)Hitung muatan $Q = I \times t = 2,0 \text{ A} \times (25 \times 60 \text{ s}) = 3000 \text{ C}$Mol elektron $= 3000 / 96500 \approx 0,0311 \text{ mol}$Reaksi anoda: $2H_{2}O \rightarrow O_{2} + 4H^{+} + 4e^{-}$. Mol $O_{2} = \frac{1}{4} \times 0,0311 = 0,007775 \text{ mol}$Volume $O_{2} = 0,007775 \times 22,4 \text{ L/mol} \approx 0,174 \text{ L}$Jawaban: 2Q15 (Gas Berwarna)

Konsep utama adalah identifikasi sifat fisik gas dalam kimia anorganik. Gas $NO$ (nitrogen monoksida) adalah gas yang tidak berwarna, namun segera teroksidasi menjadi $NO_{2}$ yang berwarna cokelat kemerahan; dalam konteks pilihan yang diberikan, $NO$ sering dikaitkan dengan perubahan warna, namun secara teknis gas berwarna yang stabil adalah $NO_{2}$. Jika merujuk pada daftar, $NO$

adalah jawaban yang paling relevan karena sifat radikalnya.

Jawaban: 1Q16 (Larutan Ion Kompleks Berwarna)

Warna pada ion kompleks logam transisi disebabkan oleh transisi elektron d-d yang memerlukan subkulit d yang terisi sebagian. Ion $[Cu(NH_{3})_{4}]^{2+}$ memiliki konfigurasi elektron $d^{9}$ (terisi sebagian), sehingga memungkinkan transisi elektron dan menghasilkan warna biru.

Berikut adalah penjelasan lebih lanjut.Option B, Option C, Option D, dan Option E semuanya memiliki konfigurasi elektron $d^{10}$ (penuh) atau $d^{0}$ (kosong), sehingga tidak terjadi transisi elektron d-d dan larutannya tidak berwarna.

Jawaban: 1Q17 (Isomer $CH_{4}O$)

Konsep isomer melibatkan senyawa dengan rumus molekul sama tetapi struktur berbeda. Untuk $CH_{4}O$, hanya terdapat dua kemungkinan struktur: metanol ($CH_{3}OH$) dan dimetil eter tidak mungkin karena jumlah karbon tidak mencukupi, namun metanol adalah satu-satunya isomer stabil.

Jawaban: 1Q18 (Tes Iodoform)

Tes iodoform digunakan untuk mendeteksi gugus metil keton atau alkohol sekunder tertentu. Etanol ($CH_{3}CH_{2}OH$) adalah satu-satunya senyawa dalam daftar yang memberikan hasil positif pada tes iodoform.

Jawaban: 3Q19 (Reaksi Etilena)

Etilena ($CH_{2}=CH_{2}$) adalah hidrokarbon tak jenuh yang bereaksi melalui reaksi adisi. $N_{2}$ memiliki ikatan rangkap tiga yang sangat kuat dan inert pada kondisi standar, sehingga tidak bereaksi dengan etilena.

Berikut adalah penjelasan lebih lanjut.Option A, Option B, Option C, dan Option E adalah reagen yang dapat melakukan reaksi adisi pada ikatan rangkap dua karbon-karbon.

Jawaban: 4