Pembahasan Soal Nomor 2 OSN Kimia Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2014

Soal 2. Kesetimbangan gas (21 poin)

Suatu wadah bervolume 2,125 L berisi gas belerang dioksida, dengan tekanan 0,75 atm pada 80 oC dihubungkan dengan pipa berkeran ke wadah lain berukuran 1,5 L berisi gas oksigen bertekanan 0,5 atm pada suhu yang sama.

  1. Hitung fraksi mol gas belerang dioksida ketika kedua gas dicampurkan dengan membuka keran pipa penghubung kedua wadah (asumsikan kedua gas itu tidak bereaksi dan volum pipa penghubung kedua wadah tersebut dapat diabaikan) [3]

Pembahasan:

n SO2 = PV/RT = (0,75 x 2,125) : (0,08206 x (273+80)) = 1,59375 : 28,96718 = 0,055 mol
n O2 = PV/RT = (0,5 x 1,5) : (0,08206 x (273+80)) = 0,75 : 28,96718 = 0,025 mol
Fraksi mol SO2 = n SO2 : (n SO2 + n O2) = 0,055 : (0,055 + 0,026) = 0,68
Fraksi mol O2 = 1 – 0,68 = 0,32

  1. Tentukan tekanan total setelah pencampuran gas dalam wadah tersebut [3]

Pembahasan:
P SO2 dalam campuran = n SO2 .R.T/V total = {0,055 x 0.08206 x (273+80)}/3,625 = 0,44 atm
P O2 dalam campuran = n O2 .R.T/V total = {0,026 x 0.08206 x (273+80)}/3,625 = 0,21 atm
P total = P SO2 + P O2 = 0,44 atm + 0,21 atm = 0,65 atm

  1. Hitung tekanan parsial gas belerang dioksida, setelah pencampuran tersebut [3]

Pembahasan:
P SO2 = fraksi mol SO2 x P total = 0,68 x 0,65 atm = 0,44 atm

  1. Jika dalam wadah tersebut terdapat katalis sehingga campuran gas bereaksi membentuk gas belerang trioksida, hitunglah fraksi mol gas belerang dioksida yang masih tersisa setelah terjadi reaksi sempurna [3]

Pembahasan:

osn2

  1. Hitung pula tekanan total setelah reaksi berlangsung sempurna [3]

Pembahasan:
P SO2 dalam campuran = n SO2 .R.T/V total = {0,003 x 0.08206 x (273+80)}/3,625 = 0,03 atm
P SO3 dalam campuran = n SO3 .R.T/V total = {0,052 x 0.08206 x (273+80)}/3,625 = 0,41 atm
P total = P SO2 + P SO3 = 0,02586 atm + 0,41379 atm = 0,44 atm

osn2-1

  1. Tentukan volum gas belerang dioksida, SO2, yang berefusi pada saat 0,50 cm3 belerang trioksida (telah berefusi keluar dari wadah tersebut) [3]

Difusi adalah proses perlahan pencampuran dua gas bersama-sama.
Efusi adalah proses yang terjadi ketika gas diizinkan untuk keluar dengan sendirinya dari wadah melalui lubang kecil.
Hukum Graham menyatakan tingkat di mana gas akan menyebar berbanding terbalik dengan akar kuadrat dari massa molar–nya. Ini berarti gas ringan menyebar dengan cepat dan gas berat menyebar perlahan-lahan.
Berdasarkan hukum Graham, bahwa laju efusi itu berbanding terbalik dengan akar kuadrat massa molarnya.

Pembahasan:
VrmsSO2/VrmsSO3 = √(Massa molar SO3/Massa molar SO2)
VrmsSO2/VrmsSO3 = √(80/64) = 1,12
Artinya laju efusi SO2 1,12 lebih cepat dari SO3, jadi ketika volum 0,50 cm3 maka volume SO2 yang berefusi sudah 1,12 x 0,50 cm3 = 0,56 cm3

Wassalam,
Urip Kalteng

3 responses

  1. saya sangat terbantu dengan adanya pembahasan soal osk ini, thank you.

  2. Bagus, sesama guru kita saling berbagi untukmeningkatkan potensi dan provesionalisme guru, demi Indonesia tercinta. Memberi tidakmerugi, memberi tidak mengurangi. Semoga bermanfaat bagi kita semua. Maju terus guru indonesia

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s