Kumpulan Contoh Soal + Pembahasan Stoikiometri Reaksi Kimia Lengkap Bagian 4
https://blogmipa-kimia.blogspot.com/2017/12/contoh-soal-stoikiometri-4.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 keempat ini, akan diberikan beberapa contoh soal dan pembahasannya dari masing-masing materi yang terdapat dalam tabel di atas dimulai dari perhitungan rumus kimia. Untuk itu, silahkan kalian pelajari baik-baik dan semoga bisa paham.
Contoh Soal Penentuan Rumus Empiris dan Molekul
1. Tentukan RE senyawa yang mengandung 75% karbon dan 25% atom hidrogen! (Ar C = 12, H = 1)
Penyelesaian:
Perbandingan % C : % H = 75 : 25
Perbandingan massa C : H = 0,75 : 0,25
Maka, perbandingan mol C : mol H adalah sebagai berikut.
Massa C
|
=
|
Massa H
|
=
|
0,75
|
:
|
0,25
|
=
|
6,25
|
=
|
1
|
Ar C
|
Ar H
|
12
|
1
|
25
|
4
|
Jadi perbandingan mol C : mol H = 1 : 4. Dengan demikian, rumus empiris senyawa tersebut adalah CH4.
2. Sejumlah sampel zat mengandung 11,2 gram Fe dan 4,8 gram O (Ar Fe = 56 dan O = 16). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut!
Penyelesaian:
Untuk menentukan rumus empiris zat, kita menghitung perbandingan mol Fe dan O sebagai berikut.
Komponen Penyusun Zat
|
Massa (gram)
|
Mol Komponen
|
Fe
|
11,2 gram
|
Mol Fe = massa Fe/Ar Fe = 11,2 g/56 g mol-1 = 0,2 mol
|
O
|
4,8 gram
|
Mol O = massa O/Ar O = 4,8 g/16 g mol-1 = 0,3 mol
|
Dari perhitungan pada tabel di atas, diperoleh perbandingan Fe : O = 0,2 : 0,3 = 2 : 3. Dengan demikian rumus empiris senyawa adalah Fe2O3.
3. Vanila yang digunakan untuk memberi cita rasa makanan mempunyai komposisi: 63,2% C, 5,2% H, dan 31,6% O (Ar C = 12, H = 1, dan O = 16). Tentukanlah rumus empirisnya.
Penyelesaian:
Untuk menentukan rumus empiris vanila, kita menghitung perbandingan mol C, H, dan O. Misalkan dalam 100 gram sampel vanila.
Komponen Penyusun Zat
|
Persen Massa
|
Massa per 100 gram Sampel
|
Mol Komponen
|
C
|
63,2
|
63,2 gram
|
Mol C = 63,2 g/12 g mol-1 = 5,27 mol
|
H
|
5,2
|
5,2 gram
|
Mol H = 5,2 g/1 g mol-1 = 5,2 mol
|
O
|
31,6
|
31,6 gram
|
Mol C = 31,6 g/16 g mol-1 = 1,98 mol
|
Dengan demikian, kita peroleh perbandingan C, H dan O sebagai berikut..
C : H : O = 5,27 : 5,2 : 1,98
C : H : O = 2,66 : 2,66 : 1
C : H : O = 8 : 8 : 3
Jadi, rumus empiris vanila adalah C8H8O3.
4. Diketahui RE adalah CH4, tentukan RM bila massa atom relatif senyawa tersebut 16! (Ar C = 12, H = 1)
Penyelesaian:
RE = CH4
Mr = 16
Memasukkan ke dalam persamaan:
(RE)n = Mr
(CH4)n = 16
[(1 × Ar C) + (4 × Ar H)]n = 16
[(1 × 12) + (4 × 1)]n = 16
(12 + 4)n = 16
(16)n = 16
n = 1
Dengan mengalikan RE dengan n akan kita peroleh RM sebagai berikut.
(RE)n = RM
(CH4)1 = RM
RM = CH4
Dalam kasus ini, RE sama dengan RM. Sama atau tidaknya RE dengan RM ditentukan oleh harga n-nya. Bila harga n = 1 maka RE sama dengan RM, akan tetapi bila n > 1 maka RE berbeda dengan RM. Jadi RM senyawa adalah CH4.
5. Suatu senyawa memiliki rumus empiris C4H9 dan massa molekul relatif 114 g/mol. Tentukanlah rumus molekul senyawa tersebut.
Penyelesaian:
RE = C4H9
Mr = 114
Memasukkan ke dalam persamaan:
(C4H9)n = Mr
(C4H9)n = 114
[(4 × Ar C) + (9 × Ar H)]n = 114
[(4 × 12) + (9 × 1)]n = 114
(48 + 9)n = 114
(57)n = 114
n = 2
Dengan mengalikan RE dengan n akan kita peroleh RM sebagai berikut.
(RE)n = RM
(C4H9)2 = RM
RM = C8H18
Jadi, rumus molekulnya adalah C8H18.
6. Suatu senyawa terdiri dari 60% karbon, 5% hidrogen, dan sisanya nitrogen. Mr senyawa itu adalah 80 gram mol-1 (Ar C = 12, H = 1, dan N = 14). Tentukanlah rumus empiris dan molekul senyawa tersebut.
Penyelesaian:
■ Menentukan rumus empiris
Persentase nitrogen = 100% − (60% + 5%) = 35%
Misal massa senyawa = 100 g
Maka massa C : H : N = 60 : 5 : 35
Perbandingan mol C : mol H : mol N adalah sebagai berikut.
C : H : N = massa C/Ar C : massa H/Ar H : massa N/Ar N
C : H : N = 60/12 : 5/1 : 35/14
C : H : N = 5 : 5 : 2,5
C : H : N = 2 : 2 : 1
Maka rumus empiris (RE) = C2H2N
■ Menentukan rumus molekul
RE = C2H2N
Mr = 80
Memasukkan ke dalam persamaan:
(RE)n = Mr
(C2H2N)n = 80
[(2 × Ar C) + (2 × Ar H) + (1 × Ar N)]n = 80
[(2 × 12) + (2 × 1) + (1 × 14)]n = 80
(24 + 2 + 14)n = 80
(40)n = 80
n = 2
Dengan mengalikan RE dengan n akan kita peroleh RM sebagai berikut.
(RE)n = RM
(C2H2N)2 = RM
RM = C4H4N2
Jadi, rumus molekul (RM) = C4H4N2.
Contoh Soal Penentuan Rumus Kimia Hidrat
1. Sebanyak 4,92 gram hidrat dari Magnesium Sulfat (MgSO4.xH2O) dipanaskan sampai semua air kristalnya menguap. Jika massa padatan yang tersisa adalah 2,4 gram, tentukan rumus kimia senyawa hidrat tersebut! (Ar Mg = 24, S = 32, H = 1, dan O = 16)
Penyelesaian:
Reaksi kimia yang terjadi adalah
MgSO4.xH2O → MgSO4 + xH2O
Pertama, cari massa air kristal.
m H2O = m MgSO4.xH2O – m MgSO4
m H2O = 4,92 – 2,4 = 2,52 gram
Tuliskan perbandingan massanya.
m MgSO4 : m H2O = 2,4 : 2,52
Bagi dengan Mr masing-masing untuk mendapatkan perbandingan mol.
Mr MgSO4 = Ar Mg + Ar S + 4 × Ar O
⇒ Mr MgSO4 = (24 + 32 + 4 × 16)
⇒ Mr MgSO4 = 24 + 32 + 64
⇒ Mr MgSO4 = 120
Mr H2O = 18
n MgSO4 : n H2O = 2,4/120 : 2,52/18 = 0,02 : 0,14
Bagi keduanya dengan nilai terkecil, yaitu 0,02 untuk mendapatkan perbandingan paling sederhana.
n MgSO4 : n H2O = 0,02/0,102 : 0,14/0,02 = 1 : 7
Perbandingan mol = perbandingan koefisien, sehingga koefisien H2O pada reaksi di atas adalah 7.
Jadi, rumus kimia senyawa hidrat itu adalah MgSO4.7H2O.
2. Jika 4,88 gram barium klorida berhidrat (BaCl2.xH2O) dipanaskan, maka tersisa 4,16 gram padatan. Bagaimanakah rumus kimia senyawa hidrat tersebut? (Ar Ba = 137, Cl = 35,5, H = 1, dan O = 16)
Penyelesaian:
Reaksi yang terjadi
BaCl2.xH2O → BaCl2 + xH2O
massa air = 4,88 – 4,16 = 0,72 gram
Perbandingan massa
m BaCl2 : m H2O = 4,16 : 0,72
Perbandingan mol BaCl2 dengan H2O
n BaCl2 : n H2O = 4,16/208 : 0.72/18 = 0,02 : 0,04 = 1 : 2
Jadi, rumus kimia senyawa hidrat itu adalah BaCl2.2H2O.
3. Tembaga(II) sulfat berhidrat dipanaskan, ternyata berat padatan yang tersisa 64%. Tentukan rumus kimia senyawa tersebut! (Ar Cu = 63,5, S = 32, H = 1, dan O = 16)
Penyelesaian:
Reaksi yang terjadi
CuSO4.xH2O → CuSO4 + xH2O
Misalkan, massa hidrat = 100 gram, sehingga massa CuSO4 = 64 gram.
massa air = 100 – 64 = 36 gram
Perbandingan massa
m CuSO4 : m H2O = 64 : 36
Perbandingan mol CuSO4 dengan H2O
n CuSO4 : n H2O = 64/159,5 : 36/18 = 0,4 : 2 = 1 : 5
Jadi, rumus kimia senyawa hidrat itu adalah CuSO4.5H2O.
