Kumpulan Contoh Soal + Pembahasan Stoikiometri Reaksi Kimia Lengkap Bagian 5
https://blogmipa-kimia.blogspot.com/2017/12/contoh-soal-stoikiometri-5.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 perhitungan massa atom relatif. Untuk itu, silahkan kalian pelajari baik-baik dan semoga bisa paham.
Contoh Soal Massa Atom Relatif
Jika diketahui massa 1 atom oksigen adalah 2,70 × 10–23 g. Berapakah massa atom relatif atom O jika massa atom karbon adalah 1,99 × 10–23 g?
Jawab
Ar atom O
|
=
|
Massa 1 atom O
|
1/12 massa 1 atom C-12
|
=
|
2,70 × 10–23
| |
1/12 × 1,99 × 10–23
|
=
|
16,283
|
Besarnya harga Ar juga ditentukan oleh harga rata-rata isotop tersebut. Sebagai contoh, di alam terdapat 35Cl dan 37Cl dengan perbandingan 75% dan 25% maka Ar Cl dapat dihitung dengan cara:
Ar Cl = (75% × 35) + (25% × 37)
Ar Cl = 35,5
Ar merupakan angka perbandingan sehingga tidak memiliki satuan. Ar dapat dilihat pada Tabel Periodik Unsur (TPU) dan selalu dicantumkan dalam satuan soal apabila diperlukan.
Contoh Soal Massa Molekul Relatif
Diketahui massa atom relatif (Ar) beberapa unsur sebagai berikut.
Ca = 40
O = 16
H=1
Tentukan massa molekul relatif (Mr) senyawa Ca(OH)2!
Jawab:
Satu molekul Ca(OH)2 mengandung 1 atom Ca, 2 atom O, dan 2 atom H. Maka massa molekul relatif Ca(OH)2 dapat dihitung dengan cara berikut.
Mr Ca(OH)2 = Ar Ca + (2 Ar O) + (2 Ar H)
Mr Ca(OH)2 = 40 + (2 × 16) + (2 × 1)
Mr Ca(OH)2 = 40 + 32 + 2
Mr Ca(OH)2 = 74
Contoh Soal Penentuan Kadar Unsur Dalam Senyawa
Tentukan massa besi dan oksigen dalam suatu senyawa oksida Fe2O3 sebanyak 80 g. Diketahui Ar: Fe = 56 dan O = 16.
Penyelesaian:
Mr Fe2O3 = (2 × 56) + (3 × 16) g/mol
Mr Fe2O3 = 112 + 48 g/mol
Mr Fe2O3 = 160 g/mol
Maka massa besi dalam senyawa oksida Fe2O3 adalah sebagai berikut.
Massa Fe
|
=
|
2 × Ar Fe
|
×
|
Massa Fe2O3
|
Mr Fe2O3
|
Massa Fe
|
=
|
2 × 56 g/mol
|
×
|
80 g
|
=
|
56 g
|
160 g/mol
|
Sedangkan massa oksigen dalam senyawa oksida Fe2O3 adalah sebagai berikut.
Massa O
|
=
|
3 × Ar O
|
×
|
Massa Fe2O3
|
Mr Fe2O3
|
Massa O
|
=
|
3 × 16 g/mol
|
×
|
80 g
|
=
|
24 g
|
160 g/mol
|
Atau
massa O dalam Fe2O3 = massa Fe2O3 – massa Fe dalam Fe2O3
massa O dalam Fe2O3 = 80 g – 56 g = 24 g.
Dengan demikian, massa Fe dan O dalam Fe2O3 adalah 56 g dan 24 g.
Contoh Soal Koefisien Reaksi
Aluminium larut dalam larutan asam sulfat menghasilkan larutan aluminium sulfat dan gas hidrogen. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut.
2Al(s) + 3H2SO4(aq) → Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g)
Berapa mol gas hidrogen dan mol larutan aluminium sulfat yang dihasilkan jika digunakan 0,5 mol aluminium?
Jawab:
Dari persamaan reaksi:
2Al(s) + 3H2SO4(aq) → Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g) [Setara]
Dengan jumlah mol Al = 0,5 mol
Diketahui perbandingan koefisien pereaksi dengan produk adalah sebagai berikut.
⇒ Al : H2SO4 : Al2(SO4)3 : H2 = 2 : 3 : 1 : 3
■ Jumlah mol gas hidrogen = koefisien H2/koefisien Al × mol Al
⇒ 3/2 × 0,5 mol = 0,75 mol
■ Jumlah mol larutan aluminium sulfat = koefisien Al2(SO4)3/koefisien Al × mol Al
⇒ 1/2 × 0,5 mol = 0,25 mol
Jadi, jumlah mol gas hidrogen dan mol larutan aluminium sulfat yang dihasilkan berturut-turut sebanyak 0,75 mol dan 0,25 mol.
Contoh Soal Penentuan Pereaksi Pembatas
6,4 gram metana dibakar dengan 16 gram gas oksigen menurut reaksi berikut ini.
CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)
Senyawa manakah yang merupakan pereaksi pembatas? (Ar C = 12, O = 16, dan H = 1)
Jawab:
Reaksi di atas belum setara, sehingga perlu disetarakan terlebih dahulu. Bentuk setara dari persamaan reaksi tersebut adalah sebagai berikut.
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)
Jika kalian belum paham tentang penyetaraan persamaan reaksi, silahkan pelajari artikel tentang 2 Cara Mudah Menyetarakan Persamaan Reaksi Kimia.
Dalam soal diketahui massa reaktan, yaitu 6,4 gram CH4 dan 16 gram O2. Bagi dengan massa molekul relatif (Mr) masing-masing untuk mendapatkan mol reaktan.
Massa molekul relatif CH4
⇒ Mr CH4 = 12 + (4 × 1)
⇒ Mr CH4 = 12 + 4
⇒ Mr CH4 = 16
Jumlah mol CH4
⇒ Mol CH4 = m/Mr
⇒ Mol CH4 = 6,4/16
⇒ Mol CH4 = 0,4
Massa molekul relatif O2
⇒ Mr O2 = 2 × 16
⇒ Mr O2 = 32
Jumlah mol O2
⇒ Mol O2 = m/Mr
⇒ Mol O2 = 16/32
⇒ Mol O2 = 0,5
Selanjutnya bagi mol reaktan dengan koefisien masing-masing. Dari persamaan reaksi, terlihat bahwa koefisien CH4 = 1 dan koefisien O2 = 2, sehingga kita peroleh:
⇒ CH4 = 0,4/1 = 0,4
⇒ O2 = 0,5/2 = 0,25
Dari hasil perhitungan di atas, nilai yang lebih kecil adalah 0,25 sehingga yang menjadi pereaksi pembatasnya adalah O2.
