Kumpulan Contoh Soal + Pembahasan Stoikiometri Reaksi Kimia Lengkap Bagian 2
https://blogmipa-kimia.blogspot.com/2017/12/contoh-soal-stoikiometri-2.html?m=0
Daftar Materi Kimia
Advertisement
Dalam stoikiometri reaksi, terdapat banyak sekali materi turunan penting, di antaranya adalah reaksi kimia, hukum-hukum dasar kimia, konsep mol, rumus kimia dan perhitungan kimia. Untuk lebih jelasnya perhatikan tabel berikut ini.
Tabel Materi Pokok Stoikiometri
Reaksi Kimia
|
Hukum Dasar Kimia
|
Konsep Mol
|
Rumus Kimia
|
Perhitungan Kimia
|
1. Mol
| ||||
2. Hukum Proust
|
2. Massa molar
| |||
3. Hukum Dalton
|
3. Volume molar
|
3. Rumus hidrat
|
3. Kadar Unsur
| |
4. Molaritas
| ||||
Nah, dalam artikel bagian kedua ini, akan diberikan satu contoh soal dan pembahasannya dari masing-masing materi yang terdapat dalam tabel di atas dimulai dari hukum-hukum dasar kimia. Untuk itu, silahkan kalian pelajari baik-baik dan semoga bisa paham.
Contoh Soal Hukum Lavoisier
Kawat tembaga dibakar dalam pembakaran bunsen sehingga terbentuk tembaga oksida (CuO). Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut.
2Cu(s) + O2(g) → 2CuO(s)
Jika berat Cu semula adalah 32 g dan CuO yang terbentuk 40 g, berapakah berat O2 yang bereaksi?
Jawab
Menurut Hukum Kekekalan Massa, dalam reaksi kimia tidak terjadi perubahan massa. Oleh karena itu, berat O2 yang bereaksi adalah 40 g – 32 g = 8 g.
32 g Cu(s) + 8 g O2(g) → 40 g CuO(s)
Contoh Soal Hukum Proust
Perbandingan massa hidrogen dan oksigen adalah 1 : 8. Jika 6 gram hidrogen direaksikan dengan 12 gram oksigen, tentukan:
■ massa hidrogen dan oksigen yang bereaksi
■ massa zat yang tersisa
■ massa air yang terbentuk
Penyelesaian
Perbandingan massa H : O = 1 : 8; Massa H = 6 g; massa O = 12 g. Langkah pertama adalah mencari pereaksi yang habis lebih dahulu (pereaksi pembatas) dengan cara sebagai berikut.
● misalnya H sebanyak 6 g habis lebih dulu, maka:
Massa O yang bereaksi = 8/1 × massa H = 8/1 × 6 g = 48 g
Hal ini tidak mungkin, karena O yang direaksikan hanya 12 g, tetapi yang bereaksi malah 48 g.
● misalnya O sebanyak 12 g habis lebih dulu, maka:
Massa H yang bereaksi = 1/8 × massa O = 1/8 × 12 g = 1,5 g
Hal ini mungkin, karena H yang direaksikan 6 g dan yang bereaksi hanya 1,5 g. Jadi O sebanyak 12 g sebagai pereaksi pembatas.
■ massa H dan O yang bereaksi
O bereaksi semua, sehingga massa O yang bereaksi = 12 g
Massa H yang bereaksi = 1/8 × massa O = 1/8 × 12 g = 1,5 g
■ massa zat yang tersisa
O habis bereaksi, maka yang tersisa adalah H
Sisa H = massa H awal – massa H yang bereaksi
Sisa H = 6 g – 1,5 g = 4,5 g
■ massa air
Massa H2O = massa O yang bereaksi + massa H yang bereaksi
Massa H2O = 12 g + 1,5 g = 13,5 g.
Catatan Penting:
Perbandingan massa H dan O dalam H2O dapat diperoleh dari perbandingan massa atom relatifnya. Perbandingan massa H : O dalam H2O adalah sebagai berikut.
⇒ (2 × Ar H) : (1 × Ar O)
⇒ (2 × 1) : (1 × 16)
⇒ 2 : 16
⇒ 1 : 8
Contoh Soal Hukum Dalton
Perbandingan massa N dan O dalam senyawa NO dan NO2 adalah sebagai berikut.
Senyawa
|
Massa Pembentuk (gram)
| |
N
|
O
| |
NO
|
21
|
24
|
NO2
|
28
|
64
|
Buktikan apakah kedua rumus senyawa tersebut memenuhi Hukum Kelipatan Perbandingan?
Jawab
Jika massa N pada senyawa NO disamakan dengan massa N pada senyawa NO2 yaitu 28 gram, maka massa O pada NO dapat dihitung dengan rumus berikut ini.
Massa O pada NO = 28/21 × 24 gram = 32 gram
Dengan demikian, perbandingan massa menjadi seperti berikut.
Senyawa
|
Massa Pembentuk (gram)
| |
N
|
O
| |
NO
|
28
|
32
|
NO2
|
28
|
64
|
Dari perbandingan ini, untuk perbandingan massa N yang sama ternyata perbandingan massa oksigennya 32 : 64 atau 1 : 2 yang merupakan bilangan bulat dan sederhana. Dengan demikian, kedua rumus tersebut telah memenuhi Hukum Kelipatan Perbandingan.
Contoh Soal Hukum Gay Lussac
Tiga liter gas propana (C3H8) dibakar sempurna dengan gas oksigen membentuk gas karbon dioksida dan air, sesuai persamaan reaksi berikut.
C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l)
■ Berapa liter gas oksigen yang diperlukan?
■ Berapa liter gas karbon dioksida yang terbentuk?
■ Berapa liter air yang terbentuk?
Jawab
C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l)
■ Menentukan volume oksigen
Volume O2/Volume C3H8 = koefisien O2/koefisien C3H8
Volume O2 = (koefisien O2/koefisien C3H8) × volume C3H8
Volume O2 = (5/1) × 3 liter = 15 liter
■ Menentukan volume karbon dioksida
Volume CO2/Volume C3H8 = koefisien CO2/koefisien C3H8
Volume CO2 = (koefisien CO2/koefisien C3H8) × volume C3H8
Volume CO2 = (3/1) × 3 liter = 9 liter
■ Menentukan volume air
Volume H2O/Volume C3H8 = koefisien H2O/koefisien C3H8
Volume H2O = (koefisien H2O/koefisien C3H8) × volume C3H8
Volume CO2 = (4/1) × 3 liter = 12 liter
Contoh Soal Hukum Avogadro
Pada suhu dan tekanan tertentu, gas N2 direaksikan dengan gas H2 menjadi gas NH3. Jika gas H2 yang bereaksi sebanyak 7,5 × 1023 molekul, berapakah jumlah molekul NH3 yang terbentuk?
Jawab
■ Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama akan mengandung jumlah molekul yang sama (menurut Avogadro)
■ Koefisien reaksi menyatakan perbandingan volume gas-gas yang bereaksi (menurut Gay Lussac).
■ Persamaan reaksi kimia dari reaksi N2 dan H2 dapat dituliskan sebagai berikut.
H2(g) + N2(g) → NH3(g) [belum setara]
Baca: Cara Mudah Menyetarakan Persamaan Reaksi Kimia.
3H2(g) + N2(g) → 2NH3(g) [setara]
Dari soal diketahui bahwa gas H2 yang bereaksi sebanyak 7,5 × 1023 molekul dan berdasarkan persamaan reaksi kimia di atas, koefisien H2 adalah 3. Hal ini mengandung pengertian bahwa dalam 3 volume H2 terkandung 7,5 × 1023 molekul maka dalam 2 volume NH3 terkandung:
⇒ (2 volume NH3/3 volume H2) × 7,5 × 1023 molekul H2
⇒ (2/3) × 7,5 × 1023 = 5,0 × 1023
Jadi, jumlah molekul NH3 yang terbentuk adalah sebanyak 5,0 × 1023 molekul.
