Metode Pendekatan Mol dalam Perhitungan Kimia + Contoh Soal dan Pembahasan
https://blogmipa-kimia.blogspot.com/2017/11/konsep-pendekatan-mol-dalam-perhitungan-kimia.html
Daftar Materi Kimia
Advertisement
Penentuan jumlah pereaksi dan hasil reaksi yang terlibat dalam reaksi kimia harus diperhitungkan dalam satuan mol. Artinya, satuan-satuan yang diketahui harus diubah ke dalam bentuk mol. Metode ini disebut metode pendekatan mol. Adapun langkah-langkah metode pendekatan mol tersebut adalah sebagai berikut.
1. Tuliskan persamaan reaksi dari soal yang ditanyakan dan kemudian setarakan.
2. Ubahlah semua satuan yang diketahui dari tiap-tiap zat ke dalam mol.
3. Gunakan koefisien reaksi untuk menyeimbangkan banyaknya mol zat reaktan dan produk.
4. Ubahlah satuan mol dari zat yang ditanyakan ke dalam satuan yang ditanya (liter atau gram atau partikel, dan lain-lain).
Untuk memahami penerapan atau penggunaan metode pendekatan mol dalam menyelesaikan perhitungan kimia (stoikiometri), silahkan kalian simak beberapa contoh soal dan pembahasannya berikut ini.
Contoh Soal 1
Berapa massa air (H2O) yang dihasilkan dari reaksi pembakaran 4 gram H2 dengan O2? (Ar H = 1, O = 16)
Jawab:
Persamaan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.
H2(g) + O2(g) → H2O(l) [belum setara]
⇒ 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) [setara]
mol = massa/massa molar
maka jumlah mol H2 adalah:
⇒ mol H2 = 4/2 = 2 mol
Perbandingan koefisien = perbandingan mol
⇒ Koefisien H2 : H2O = mol H2 : H2O
⇒ 2 : 2 = 2 : mol H2O
⇒ Mol H2O = 2/2 × 2 = 2 mol
Maka massa air (H2O) yang dihasilkan adalah sebagai berikut.
⇒ Massa H2O = mol × massa molar
⇒ Massa H2O = 2 × Mr H2O
⇒ Massa H2O = 2 × 18
⇒ Massa H2O = 36 g
Jadi, massa air yang dihasikan dari reaksi pembakaran tersebut adalah 36 gram.
Contoh Soal 2
Satu mol logam aluminium direaksikan dengan asam klorida secukupnya menurut reaksi Al(s) + HCl(aq) → AlCl3(aq) + H2(g).
a. Berapa massa AlCl3 yang terbentuk?
b. Berapa volume gas H2 pada keadaan STP?
c. Berapa partikel H2 yang terjadi?
(Ar Al = 27, Cl = 35,5)
Jawab:
Bentuk setara dari persamaan reaksi kimia di atas adalah sebagai berikut.
2Al(s) + 6HCl(aq) → 2AlCl3(aq) + 3H2(g)
a. Menentukan massa AlCl3
Perbandingan koefisien = perbandingan mol
⇒ Koefisien AlCl3 : Al = mol AlCl3 : Al
⇒ 2 : 2 = mol AlCl3 : 1
⇒ Mol AlCl3 = 2/2 × 1 = 1 mol
Maka massa AlCl3 yang terbentuk adalah sebagai berikut.
⇒ Massa AlCl3 = mol × massa molar
⇒ Massa AlCl3 = 1 × Mr AlCl3
⇒ Massa AlCl3 = 1 × [(1 × 27) + (3 × 35,5)]
⇒ Massa AlCl3 = 1 × 133,5
⇒ Massa AlCl3 = 133,5 g
Jadi, massa air yang dihasikan dari reaksi pembakaran tersebut adalah 133,5 gram.
b. Menentukan volume gas H2 pada keadaan STP
Perbandingan koefisien = perbandingan mol
⇒ Koefisien H2 : Al = mol H2 : Al
⇒ 3 : 2 = mol H2 : 1
⇒ Mol AlCl3 = 3/2 × 1 = 1,5 mol
Pada keadaan STP (Standard Temperature and Pressure) semua jenis gas memiliki volume molar (Vm) yang sama sebesar 22,4 liter. Dengan demikian, volume gas H2 dapat dihitung dengan rumus berikut.
Volume H2 = mol × volume molar
⇒ Volume H2 = 1,5 × 22,4 L
⇒ Volume H2 = 33,6 L
Jadi, pada keadaan STP, volume gas hidrogen tersebut adalah 33,6 liter.
c. menentukan jumlah partikel H2
⇒ Jumlah partikel H2 = 1,5 × 6,02 × 1023
⇒ Jumlah partikel H2 = 9,03 × 1023 partikel
Jadi, jumlah partikel H2 yang terjadi adalah sebanyak 9,03 × 1023 partikel.
Contoh Soal 3
Sebanyak 13 g seng tepat habis bereaksi dengan sejumlah HCl menurut reaksi:
Zn(s) + HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g).
Apabila 1 mol gas oksigen pada tekanan dan suhu tersebut bervolume 20 L, berapa literkah volume gas hidrogen yang dihasilkan pada reaksi tersebut? (Ar Zn = 65)
Jawab:
Persamaan reaksi setara adalah sebagai berikut.
Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)
mol = massa/massa molar
massa molar = Ar atau Mr
maka jumlah mol Zn adalah:
⇒ mol Zn = 13/65 = 0,2 mol
Perbandingan koefisien = perbandingan mol
⇒ Koefisien H2 : Zn = mol H2 : Zn
⇒ 1 : 1 = 0,2 : mol H2
⇒ Mol H2 = 1/1 × 0,2 = 0,2 mol
1 mol gas O2 bervolume 20 liter. Ini berarti bahwa volume molar gas O2 tersebut adalah 20 liter/mol. Pada suhu dan tekanan yang sama, maka gas H2 juga memiliki volume molar yang sama dengan O2 yaitu sebesar 20 liter/mol. Dengan demikian, volume gas H2 dihitung dengan rumus berikut.
Volume = mol × volume molar
⇒ Volume H2 = 0,2 mol × 20 liter/mol
⇒ Volume H2 = 4 liter
Jadi, volune gas hidrogen yang dihasilkan pada reaksi tersebut adalah 4 liter.
Contoh Soal 4
Pembakaran gas etana (C2H6) memerlukan oksigen 4,48 L (STP), menurut reaksi:
C2H6(g) + O2(g) → CO(g) + H2O(g)
a. Berapa massa etana tersebut?
b. Berapa massa CO2 yang dihasilkan?
(Ar : C = 12 ; H = 1 ; O = 16)
Jawab:
Persamaan reaksi setara adalah sebagai berikut.
2C2H6(g) + 7O2(g) → 4CO2(g) + 6H2O(g)
mol O2 = volume/volume molar (STP)
⇒ mol O2 = 4,48/22,4
⇒ mol O2 = 0,2 mol
a. Menentukan massa etana
Perbandingan koefisien = perbandingan mol
⇒ Koefisien C2H6 : O2 = mol C2H6 : O2
⇒ 2 : 7 = mol C2H6 : 0,2
⇒ Mol C2H6 = 2/7 × 0,2 = 0,057 mol
Maka massa C2H6 yang dihasilkan adalah sebagai berikut.
⇒ Massa C2H6 = mol × massa molar
⇒ Massa C2H6 = 0,057 × Mr C2H6
⇒ Massa C2H6 = 0,057 × [(2 × 12) + (6 × 1)]
⇒ Massa C2H6 = 0,057 × 30
⇒ Massa C2H6 = 1,71 g
Jadi, massa etana yang dihasikan dari reaksi pembakaran tersebut adalah 1,71 gram.
b. Menentukan massa CO2
Perbandingan koefisien = perbandingan mol
⇒ Koefisien CO2 : O2 = mol CO2 : O2
⇒ 4 : 7 = mol CO2 : 0,2
⇒ Mol CO2 = 4/7 × 0,2 = 0,114 mol
Maka massa CO2 yang dihasilkan adalah sebagai berikut.
⇒ Massa CO2 = mol × massa molar
⇒ Massa CO2 = 0,114 × Mr CO2
⇒ Massa CO2 = 0,114 × [(1 × 12) + (2 × 16)]
⇒ Massa CO2 = 0,114 × 44
⇒ Massa CO2 = 5,02 g
Jadi, massa etana yang dihasikan dari reaksi pembakaran tersebut adalah 5,02 gram.
