Tuesday, December 4, 2012

Soal Persamaan Reaksi dan Pembahasan

soal persamaan reaksi dan pembahasan

                   Untuk soal yang berkaitan dengan pereaksi pembatas, menentukan terlebih dahulu zat yang bertindak sebagai pereaksi pembatas, yaitu jika jumlah mol pereaksi yang diketahui dibagi koefisien pada persamaan reaksi memberikan nilai lebih kecil dibanding pereaksi lainnya, maka pereaksi tersebut merupakan pereaksi pembatas. Pereaksi pembatas akan habis oleh sebab itu yang tersisa setelah reaksi berakhir bukan merupakan pereaksi pembatas dan banyaknya pereaksi lain yang bereaksi sama dengan jumlah mol pereaksi pembatas.
Beberapa cara konversi
Dari mol ke gram atau dari mol menjadi massa
clip_image002
Dari gram atau dari massa menjadi mol
clip_image004
               Mr tidak memiliki satuan yang memiliki satuan massa molar zat itu jadi ketika akan dikonfersi dari satuan ke satuan yang lain, yang digunakan adalah massa molar bukan Mr atau Ar. Massa molar memiliki satuan g/mol.


Contoh Soal
                    Suatu cuplikan senyawa MgCO3.xCaCO3 direaksikan dengan asam sulfat berlebih manghasilkan MgSO4, CaSO4, H2O dan CO2. Jika dihasilkan 2 mol gas CO2 permol MgSO4, maka berapa nilai x…?
Jawab
Langkah-langkah penyelaesaian
1. Menulis persamaan reaksinya (reaksi belum setara)
MgCO3.xCaCO3 —→ MgSO4 + CaSO4 +H2O + CO2
2. Pada soal 2 mol gas CO2 yang dihasilkan dari setiap mol MgSO4. Maka persamaan reaksinya akan menjadi
MgCO3.xCaCO3 —→ 1MgSO4 + CaSO4 +H2O + 2CO2
3. Berilah koefisien yang sesuai pada x agar jumlah atom diruas kiri dan kanan sama banyak. (biasanya atom yang langsung berkaitan atau berhubungan dengan x). Agar jumlah atom setara maka x =1. Pada reaksi ini sebenarnya telah setara sehingga langkah penyelesaiannya cukup sampai langkah nomor 2. Namun jika belum setara maka harus dilanjutkan ke langkah nomor 3.




Contoh soal
Jika 2 g gas H2 direaksikan dengan 8 g gas O2 berapa massa H2O yang dihasilkan…..?
Jawab
Langkah-langkah penyelesaian
1) Menulis persamaan reaksi yang setara:
H2 + 1/2H2 —→H2O
2) Konversikan massa senyawa-senyawa atau pereaksi yang diketahui ke dalam mol
Mol H2 = 2/Mr.H2 = 2/2 = 1 mol
Mol O2 = 8/Mr.O2 = 8/32 = 0,25 mol
3) Menentukan reagen pembatas dengan cara: mol masing-masing spesi yang telah diketahui dibagi dengan koefisien masing-masing spesies dari persamaan reaksi.
H2 = 1/1 = 1
O2 = 0,25/0,5 atau 0,25/1/2 = 0,5
Jadi O2 sebagai reagen pembatas karena paling sedikit.
4) Menentukan mol H2O yang dihasilkan menggunakan persamaan:
clip_image006
5) Karena yang ditanya massa H2O maka mol H2O yang telah diketahui dikonfersikan menjadi gram, menggunakana persamaan:
clip_image008

Contoh Soal
                   Bila serbuk besi 28 gram (Ar Fe = 56) direaksikan dengan 20 g belerang (Ar S=32). Sesuai persamaan reaksi berikut: Fe + S →FeS
Dari reaksi yang terjadi tentukan pereaksi manakah yang tersisa setelah reaksi berakhir?
Jawab
Langkah penyelesaian
1. Konversikan massa kedua logam yang telah diketahui dalam satuan mol.
Mol besi = 28 g / 56 g/mol = 0,5 mol
Mol belerang = 20 g / 32 g/mol = 0,6 mol
Dari jumlah mol dari kedua unsur dapat diketahui bahwa apabila jumlah mol kedua unsur dibagi dengan koefisien masing-masing unsur pada persamaan reaksi akan diperoleh mol besi lebih kecil dari mol belerang. Oleh sebab itu yang menjadi pereaksi pembatas dalam reaksi ini adalah besi.
2. Menentukan mol belerang yang bereaksi. Seperti yang telah disinggung bahwa pereaksi lain yang bereaksi sama dengan jumlah mol pereaksi pembatas. Karena besi yang tersedia sebanyak 0,5 mol maka belerang yang bereaksi adalah 0,5 juga.
3. Jadi massa belerang yang bereaksi = 0,5 mol x Ar S = 0,5 mol x 32 g/mol = 16 g
4. Dan S yang tersisa sebanyak = 20-16 = 4 gram.

Contoh Soal
                Berapa mol Al2O3 yang terbentuk jika dibentuk dari campuran 0,36 mol Al dengan 0,36 mol oksigen berdasarkan reaksi berikut:
4Al + 3O2 → 2Al2O3
Jawab
                soal di atas masih berkaitan dengan pereaksi pembatas. Oleh sebab itu jika dilakukan perhitungan maka akan diperoleh
mol Al/koefisien Al < mol O2/koefisien O2
maka mol Al sebagai pereaksi pembatas
clip_image010


Contoh Soal
                   60 g gas etana dibakar secara sempurna dengan 16 g oksigen. Berapa jumlah molekul H2O yang terbentuk…..
a. 1,20 x 1022
b. 2,40 x 1022
c. 2,40 x 1023
d. 3 x 1023
e. 1,20 x 1024
Jawaban C
Langkah-langkah penyelesaian:
1) Tulislah reaksi yang setara dari proses pembakaran jika reaksi belum disetarakan dan jika reaksi telah diketahui maka harus disetarakan terlebih dahulu.
Untuk reaksi pembakaran sempurna produk yang dihasilkan hanya CO2 dan H2O sedangkan pemabakaran tidak sempurna produk yang dihasilkan berupa CO dan H2O.
C2H6 + 7/2O2 → 2CO2 + 3H2O
2) Tentukan mol dari masing-masing massa pereaksi yang telah diketahui.
Massa C2H6 = 60 g
mol C2H6 = 60/30 = 2 mol
massa O2 = 16 g
mol O2 = 16/32 = 0,5 mol
3) Dari persamaan reaksi yang telah setara tentukan pereaksi mana yang akan habis terlebih dahulu (pereaksi pembatas).
mol C2H6 / koefisien C2H6 = 2/1 = 1
mol O2/koefisien O2 = 0.5 / 7/2 = 0,143
karena mol O2/koefisien O2 < mol C2H6/koefisien C2H6 maka O2 sebagai pereaksi pembatas.
4) Hitunglah jumlah mol H2O yang dihasilkan. Menggunakan persamaan:
clip_image012
Catatan: Koefisien dan mol yang diketahui disini adalah spesies atau senyawa yang menjadi pereaksi pembatas.
5) Tentukan jumlah molekul yang ditanyakan dengan cara mengalikan mol spesi yang ditanyakan dengan bilangan Avogadro.
clip_image014
                    Catatan: Dari contoh soal di atas, jika yang ditanyakan hanya mol produk maka langkah penyelesaian hanya sampai pada tahap 4. Bagaimana jika yang ditanyakan mol CO2? Untuk CO2 langkah penyelesaian tetap sama seperti di atas tetapi koefisien yang ditanya menggunakan koefisien CO2 bukan koefisien H2O. Tetapi apabila yang ditanyakan adalah volume gas CO2 maka langkah penyelesaian seperti pada soal-soal dibagian bawah.

Contoh Soal
Logam aluminium larut dalam KOH pekat berdasarkan reaksi:
2Al + 2KOH + 6H2O → 2K(Al(OH)4) + 3H2
Berapa volume gas H2 yang dihasilkan pada STP bila 2,7 g aluminum yang dilarutkan….
Jawab
1) Pada soal di atas reaksi telah setara jadi tidak perlu disetarakan
2) Konfersikan massa logam Al yang diketahui ke dalam mol
clip_image016
3) Tentukan mol H2 yang dihasilkan (perhatikan koefisien):
clip_image018
4) Karena reaksi dilansungkan pada keadaan standar maka” satu mol gas gas apa saja memiliki volume 22,4 L. maka
0,15 mol  x 22,4 L = 3,36 L

Contoh Soal
                 Berapa liter gas oksigen yang dibutuhkan untuk membakar 6 liter gas propana secara sempurna…?
a. 150
b. 90
c. 75
d. 30
e. 15
Jawaban D
Langkah-langkah penyelesaian
1. Tulislah reaksi yang setara dari proses pembakaran.
C3H6 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
2. Hitung volume O2 yang dibutuhkan, menggunakan persamaan:
clip_image020

Contoh soal
Perhatikan persamaan reaksi berikut
C3H8(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)
Pada suhu dan tekanan tertentu, berpa perbandingan volume CO2 dan H2O……..?
Jawab
Tulislah persamaan reaksi yang setara
C3H8(g) + O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g)
   
Berdasarkan hukum Gay Lussac-Avogadro yang menyatakan “pada suhu dan tekanan tertentu perbandingan koefisien zat-zat yang bereaksi pada fasa gas sama dengan perbandingan volume zat-zat yang bereaksi”
Jadi perbandingan volume CO2 dan H2O = koefisien CO2:koefisien H2O = 3:4.

Contoh Soal
Perhatikan reaksi berikut:
Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)
Jika terdapat 4,8 g logam magnesium (Ar Mg=24) dan HCl berlebih, berapakah liter gas H2 yang dihasilkan pada kondisi standar (STP)…
a. 2,24
b. 4,48
c. 6,72
d. 11,20
e. 22,40

Jawaban
Langkah-langkah penyelesaian:
1) Jika reaksi belum setara, setarakan reaksi yang terjadi dengan memberi koefisien yang sesuai. Pada reaksi di atas telah setara maka tidak perlu dilakukan penyetaraan.
2) Konversikan massa logam Mg yang diketahui menjadi mol.
clip_image022
3) Pada reaksi diatas koefisien H2 = koefisien Mg, maka mol H2 = mol Mg = 0,2 mol
4) Hitunglah volume gas H2 yang dihasilkan, dengan cara: mengalikan mol gas yang ditanyakan dengan 22,4 L. 22,4 merupakan suatu tetapan dimana 1 mol gas apa saja pada keadaan standar akan memiliki volume sebesar 22,4 L. Karena pada reaksi terdapat 0,2 mol maka volume gas H2 yang dihasilkan dapat dihitung dengan cara: 0,2 mol x 22,4 liter/mol = 4,48 L.


Contoh Soal
                 Di dalam laboratorium gas CO2 biasanya dibuat dengan cara memanaskan padatan KClO3 murni sehingga diperoleh KCl dan O2. Bila pada keadaan standar (STP) volume O2 yang diinginkan adalah sebesar 16,8 L. Berapakah massa KClO3 murni yang dipanaskan…..
Jawab
Reaksi yang setara
2KClO3 → 2KCl + 3O2
VO2 = 16,8 L/mol → mol O2 = 16,8L/22,4L = 0,75 mol
clip_image024
clip_image026
Jadi massa KClO3 murni yang harus dipanaskan sebanyak 61,35 g.

Contoh soal
Reaksi antara KClO3 dengan HCl berkebih adalah sebagai berikut
KClO3 + HCl → KCl + 3H2O + 3Cl2
Berapa gram KClO3 yang dibutuhkan agar diperoleh 142 gram Cl2?. Jika diketahui Ar K = 39, Cl=35,5, O = 16, H = 1.
Jawab
Konfersikan massa Cl2 yg diketahui ke dalam mol
clip_image028
HCl berlebih artinya KClO3 sebagai pereaksi pembatas, maka:
clip_image030
clip_image032

contoh soal
               suatu cuplikan besi sebanyak 5 gram dipanaskan dengan gas klor menghasilkan 10 gram besi(II) klorida. Tentukan persen (%) unsur besi yang terdapat dalam cuplikan? Jika diketahui Ar.Fe = 56. Ar.Cl=35,5.
Jawaban
Langkah-langkah penyelesaian
1) Tulislah reaksi berimbang yang terjadi
Fe+Cl2 → FeCl2
2) Konfersikan massa FeCl2 yang diketahui menjadi mol
clip_image034
3) Dari persamaan yang telah berimbang diatas diketahui bahwa
Koefisien Fe = koefisien FeCl2
Pernyataan ini menyatakan
Mol Fe = mol FeCl2. Karena mol FeCl2 telah diketahui maka mol tersebut sama dengan mol Fe, yakni 10/127 mol.
4) Konfersikan mol Fe yang telah diketahui menajdi gram
clip_image036
5) Konfersikan massa Fe ke dalam persen
clip_image038

No comments:

Post a Comment

 
Design by Free WordPress Themes | Bloggerized by Lasantha - Premium Blogger Themes | cheap international calls