Kumpulan Contoh Soal + Pembahasan Stoikiometri Reaksi Kimia Lengkap Bagian 3
https://blogmipa-kimia.blogspot.com/2017/12/contoh-soal-stoikiometri-3.html
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 ketiga ini, akan diberikan satu contoh soal dan pembahasannya dari masing-masing materi yang terdapat dalam tabel di atas dimulai konsep mol. Untuk itu, silahkan kalian pelajari baik-baik dan semoga bisa paham.
Contoh Soal Konsep Mol
Suatu minuman mengandung alkohol (C2H5OH) sebanyak 0,5 mol.
■ Berapa jumlah molekul C2H5OH?
■ Berapa jumlah atom C, H dan O masing-masing?
■ Berapa jumlah atom total dalam C2H5OH?
Jawab
■ Jumlah molekul C2H5OH?
P (C2H5OH) = N (C2H5OH) × L
P (C2H5OH) = 0,5 mol × 6,02 × 1023 molekul/mol
P (C2H5OH) = 3,01 × 1023 molekul
Jadi, jumlah molekul C2H5OH adalah 3,01 × 1023 molekul
■ Jumlah atom C, H dan O
Dalam C2H5OH terdapat 2 atom C, 6 atom H dan 1 atom O, sehingga jumlah atom masing-masing unsur adalah sebagai berikut.
P (C) = 2 × P (C2H5OH) = 2 × 3,01 × 1023 = 6,02 × 1023 atom
P (H) = 6 × P (C2H5OH) = 6 × 3,01 × 1023 = 1,806 × 1024 atom
P (O) = 1 × P (C2H5OH) = 1 × 3,01 × 1023 = 3,01 × 1023 atom
Jadi,
Jumlah atom C = 6,02 × 1023 atom
Jumlah atom H = 1,806 × 1024 atom
Jumlah atom H = 3,01 × 1023 atom
■ Jumlah atom total dalam C2H5OH
PTotal = P (C) + P (H) + P (O)
PTotal = 6,02 × 1023 + 18,06 × 1023 + 3,01 × 1023
PTotal = 27,09 × 1023
PTotal = 2,709 × 1024 atom
Atau dengan cara lain:
C2H5OH terdapat 2 atom C, 6 atom H dan 1 atom O sehingga jumlah atom keseluruhan ada 9 atom. Dengan demikian, jumlah atom total dalam C2H5OH adalah sebagai berikut.
PTotal = 9 × P (C2H5OH) = 9 × 3,01 × 1023 = 2,709 × 1024 atom
Jadi, jumlah atom total dalam C2H5OH adalah 2,709 × 1024 atom.
Contoh Soal Massa Molar
Untuk memahami penerapan konsep massa molar dalam perhitungan kimia, silahkan kalian cermati beberapa contoh soal dan jawabannya berikut ini.
1. Besi massanya 25 g. Berapa mol besi tersebut ? Diketahui Ar Fe = 56 g mol–1.
2. Jumlah mol grafit dalam suatu baterai adalah 1,5 mol. Berapa massa grafit tersebut? Diketahui Ar C = 12 g mol–1.
3. Berapa massa 1 atom besi? Diketahui Ar Fe = 56 sma.
4. Berapa jumlah molekul CO2 yang terdapat dalam 4 g CO2? Diketahui Mr CO2 = 44 sma.
Jawab
1. Massa molar besi: Mm Fe = 56 g mol–1
n = m/Mm
Jumlah mol besi = massa besi/massa molar
Jumlah mol besi = (25 g)/(56 g mol-1) = 0,446 mol.
2. Massa molar C = 12 g mol–1
m = n × Mm
Massa 1,5 mol C = jumlah mol × massa molar
Massa 1,5 mol C = 1,5 mol × 12 g mol–1 = 18 g.
3. Ar Fe = 56 sma, Jadi, massa molar Fe = 56 g mol–1.
Massa 1 atom Fe adalah
m = n × Mm
m = (P/L) × Mm
m = (jumlah atom/tetapan avogadro) × massa molar
m = (1 atom Fe)/(6,02 × 1023 atom mol-1) × 56 g mol-1
m = 9,3 × 1023 g.
4. Massa molar CO2 = 44 g mol–1
n = m/Mm
Jumlah mol CO2 = (4 g)/44 g mol-1 = 0,09 mol
P = n × L
Jumlah molekul CO2 = jumlah mol × tetapan avogadro
Jumlah molekul CO2 = 0,09 mol × 6,02 × 1023 molekul mol-1
Jumlah molekul CO2 = 0,54× 1023 molekul.
Contoh Soal Volume Molar
Tentukanlah volume dari 2 mol gas nitrogen jika diukur pada:
■ keadaan standar (STP)
■ keadaan kamar (RTP)
■ suhu 30 °C dan tekanan 1 atm
■ suhu dan tekanan yang sama di mana 0,5 mol gas oksigen mempunyai volume 15 liter
Jawab:
■ Pada keadaan standar (STP), Vm = 22,4 liter/mol sehingga:
V = n × Vm
V = 2 mol × 22,4 liter/mol
V = 44,8 liter
Jadi, volume 2 mol gas nitrogen pada keadaan STP adalah 44,8 liter.
■ Pada keadaan kamar (RTP), Vm = 24,4 liter/mol sehingga:
V = n × Vm
V = 2 mol × 24,4 liter/mol
V = 48,8 liter
Jadi, volume 2 mol gas nitrogen pada keadaan RTP adalah 48,8 liter.
■ Pada suhu 30 °C dan tekanan 1 atm atau keadaan non-standar, kita gunakan persamaan gas ideal sebagai berikut.
T = 273 + 30 = 303 K
PV = nRT
V = nRT/P
V = (2 mol × 0,082 L atm/mol K × 303 K)/(1 atm)
V = 49,692 liter
Jadi, volume 2 mol gas nitrogen pada suhu 30 °C dan tekanan 1 atm adalah 49,69 liter.
■ Pada suhu dan tekanan yang sama pada saat 0,5 mol gas oksigen volumenya 15 liter, volume gas nitrogen dapat kita cari dengan rumus berikut.
V1/V2 = n1/n2
(V O2)/(V N2) = (n O2)/(n N2)
(15 liter)/(V N2) = (0,5 mol)/(2 mol)
(15 liter)/(V N2) = ¼
V N2 = (15 liter)/(¼)
V N2 = 60 liter
Jadi, volume 2 mol gas nitrogen pada saat 0,5 mol gas oksigen volumenya 15 liter adalah 60 liter.
Contoh Soal Molaritas
Berapakah molaritas larutan yang dibuat dengan melarutkan 5,85 gram NaCl (Ar Na = 23, Cl = 35,5) dalam 500 mL air?
Jawab:
Pertama kita cari jumlah mol dengan rumus berikut.
n = m/Mr
n = (5,85)/(23 + 35,5)
n = 5,85/58,5
n = 0,1 mol
Lalu, molaritas dapat kita hitung dengan cara berikut.
M = n/V
M = 0,1 mol/0,5 L → 500 mL = 0,5 L
M = 0,2 mol/liter
Jadi, molaritas larutan tersebut adalah 0,2 M.
Bagian Keempat
