Soal Latihan STOIKIOMETRI

1. Di alam tembaga memiliki 2 isotop, Cu-63 dan Cu-65. Isotop Cu-63 memiliki kelimpahan 69,09% an massa 62,93 sma. Tentukan massa isotop Cu-65 jika massa rata-rata atom tembaga ialah 63,55 sma

Jawab:
Massa atom rata-rata= (massa isotop atom Cu-63 x kelimpahan)+(massa isotop atom Cu-65)
100
63,55 = (62,93 x 69,09) + (a x 30,91)
100
6355 = 4347,84 + 30,91 a
30,91a = 1987,16
a = 64,29 sma

1. Urea [(NH₄)₂CO] digunakan sebagai pupuk. Tentukan jumlah unsur N, C, O, dan H yang terdapat dalam 1,68 x 10 ⁴ g urea

Jawab :
1,68 x 10⁴ g x      1 mol        = 280 mol urea
60 g/mol

• Mol atom C =             BA C       x mol urea

BM urea
= (12 x 280 ) / 60
= 56 mol
56 mol C = ( 56 mol x 6,02 x 10²³ ) atom C
= 3,371 x 10²⁵ atom C

• Mol atom O                =             BA O      x mol urea

BM urea
= (16 x 280 ) / 60
= 74,67 mol
56 mol C = ( 74,67 mol x 6,02 x 10²³ ) atom C
= 4,4949 x 10²⁵ atom C

• Mol atom N                =             2 x BA N x mol urea

BM urea
= (2 x 14 x 280 ) / 60
= 130,67 mol
56 mol C = ( 130,67 mol x 6,02 x 10²³ ) atom C
= 7,866 x 10²⁵ atom C

• Mol atom H                =             4 x BA H  x mol urea

BM urea
= (4 x 280 ) / 60
= 18,67 mol
56 mol C = ( 18,67 mol x 6,02 x 10²³ ) atom C
= 1,124 x 10²⁵ atom C

1. Kerapatan air pada suhu 4⁰C adalah 1,00 g/ml. Tentukan jumlah molekul air yang terkandung dalam 2,56 ml air pada suhu tersebut

Jawab :
Massa air             = kerapatan air x volume air
= 1,00 g/ml x 2,56 ml
= 2,56 g air
2,56 g air              =  2,56 g x (1mol/18 g mol^-1)
= 0,142 mol air
0,142 mol air       = 0,142 mol x 6,02 x 10²³ molekul air
= 8,562 x 10²³ molekul air

1. Selama bertahun-tahun senyawa kloroform (CHCl₃) digunakan sebagai anestetik inhalasi. Belakangan senyawa ini bersifat racun dan dapat menyebabkan kerusakan berat pada hati, ginjal, dan jantung. Tentukan persen komposisi massa dari senyawa ini

Jawab :
MR CHCl₃             = 119,5 g/mol
% massa atom C               = (12/119,5) x 100%         = 10,04%
% massa atom H               = (1/119,5) x 100%           = 0,84%
% massa atom Cl              = (3 x 35,5/119,5) x 100%              = 89,12%

1. Monosodium Glutamat (MSG) merupakan penyedap makanan yang menyebabkan ‘syndrom restaurant cina’ dengan gejala sakit kepala dan rasa nyeri dada. MSG mempunyai massa sebagai berikut 35,51% C, 4,77% H, 37,85% O, 8,29% N, dan 13,60% Na. Tentukan rumus molekulny jika Mr MSG ialah 169 g/mol

Jawab :
Kandungan atom C          = 35,51/12           = 2,95
Kandungan atom H         = 4,77/1                = 4,77
Kandungan atom O         = 37,85/16           = 2,37
Kandungan atom N         = 8,29/14             = 0,59
Kandungan atom Na       = 13,60/23           = 0,59

Cari KPK dari masing-masing bilangan tersebut (bagi dengan bilangan terkecil)
Atom C = 2,95/0,59 = 5
Atom H = 4,77/0,59 = 8
Atom O = 2,37/0,59 = 4
Atom N                = 0,59/0,59 = 1
Atom Na= 0,59/0,59 = 1

1. Setarakan reaksi kimia berikut:

a)      NaHCO₃                        Na₂CO₃ + H₂O + CO₂
# 2 NaHCO₃                                 Na₂CO₃ + H₂O + CO₂
b)      HCl + CaCO₃                                                     CaCl₂ + H₂O + CO₂
# 2 HCl + CaCO₃                                           CaCl₂ + H₂O + CO₂
c)       Al + H₂SO₄                             Al₂(SO4)₃ + H₂
# 2 Al + 3 H₂SO₄                                      Al₂(SO4)₃ + 3 H₂

1. Batu gamping CaCo₃ terurai oleh pemanasan menjadi kalsium oksida (CaO) dan karbon dioksida. Tentukan CaO yang dihasilkan dari 1 kg batu gamping

Jawab :
CaCO₃                             CaO + CO₂
1 kg CaCO₃ = 1000 g x (1 mol/100 g mol^-1)
       = 10 mol
               
CaCO₃                             CaO        +             CO₂
m:           10 mol
r:             10 mol                   10 mol                   10 mol
s:                  -                         10 mol                   10 mol

10 mol CaO = 10 mol x 56 g/mol
= 560 g = 0,56 kg CaO

1. Gas propana (C₃H₈) merupakan das alam untuk bahan bakar.
   1. Tuliskan persamaan reaksi propana menghasilkan karbon dioksida dan uap air
   2. Tentukan massa gas karbondioksida yang terbentuk saat 3,65 g propana dibakar dengan oksigen berlebih

Jawab :

1. C₃H₈       + 5 O₂                              3 CO₂     +             4 H₂O
2. 3,65 g C₃H₈ = 3,65 g x (1mol/44 g mol^-1)

= 0,083  mol
C₃H₈       +             5 O₂                                    3 CO₂     +             4 H₂O
m: 0,083                      x
r:   0,083                      0,414                     0,249                     0,33
s:   -                               x – 0,414              0,294                     0,33

massa CO₂ yang terbentuk = 0,294 mol x 44 g mol^-1
= 12,936 gram

1. Ozon di atmosfer brkurang karena beberapa faktor, salah satunya karena bereaksi dengan gas NO yang dilepaskan pesawat jet : O₃ + NO                    O₂ + NO₂

Jika 0,740 g ozon breaksi dengan 0,670 g NO, tentukanlah massa NO₂ yang terbentuk
Jawab :
0,740 g ozon = 0,740 g x (1 mol/48 g mol^-1)
              = 0,0154 mol
0,670 g NO           = 0,670 g x (1 mol/30 g mol^-1)
= 0,0223 mol

O₃           +             NO                         O₂          +             NO₂
m:           0,0154                   0,0223
r:             0,0154                   0,0154                   0,0154                   0,0154
s:                  -                         0,0069                   0,0154                   0,0154

mol NO₂ yang terbentuk adalah 0,0154 mol = 0,0154 mol x 46 g mol^-1
= 0,7084 gram NO₂

1. Etilena (C₂H₄) dibuat dari pemanasan heksana (C₆H₁₄) pada suhu 800⁰C.

C₆H₁₄                                        C₂H₄           + zat lain (setara)
Jika persen hasil produksi etilena adalah 42,5 persen, tentukan massa heksana yang digunakan untuk menghasilkan481 g etilena
Jawab :
% hasil   = (massa sebenarnya/massa sample) x 100%
42,5%    = (481/x) x 100%
X              = 1131,8 g

Mol C₂H₄              = 1131,8 g x (1 mol/28 g)               = 40,42 mol
Mol C₆H₁₄                   = Mol C₂H₄          = 40,42 mol
Massa C₆H₁₄            = 40,42 mol x (86 g/1 mol)            =3480 g
PERTEMUAN 2 (23 DESEMBER 2011) : WUJUD ZAT

Jawaban Soal Latihan

1. 606 mmHg x (1 atm/760 mmHg) = 0,797 atm
2. PV = nRT

P = (nRT/V)
= ( 6,9 mol x 0,082 L atm/mol K x 335 K) / 30,4 L
P = 6,2 atm

1. P1 = P2

T1    T2
T2 = ( 2 atm x 298 K ) / 0,8 atm
T2 = 745 K = 472⁰C

1. n = ( PV )/( RT )

= ( 1,02 atm x 6,85 L ) / ( 0,082 L atm/ mol K x 308 K )
= 0,28 mol
Dalam keadaan STP, 0,28 mol x 22,4 L = 6,27 L

1. P1 x V1 = P2 x V2

T1             T2
(1 atm x 0,78 L)/293,1 K = (1 atm V2)/309,5 K
V2 = 0,82 L

1. PV = nRT;             n= m/Mr

Mr = mRT/PV
= ( 0,4 gram x 0,082 L atm/mol Kx 273 K )/( 1 atm x 0,28 L )
Mr = 32 g/mol

1. Ρ = m/V

= (4,65 g/2,1 L)
= 2,2 g/L

Mr          = mRT/PV
Mr          = (4,65 mol x 0,082 L atm/mol K x 300 K)/(1 atm x 2,1 L)
Mr          = 54 g/mol

1. Perbandingan mol

C             :               H             :               O
64,9/12 :               13,5/1   :               21,6/16
5,4          :               13,5        :               1,35        (msg-mssg dibagi 1,35)
4              :               10           :               1

RE           = (C₄H₁₀O)_n
Mr          = ( mRT/ PV )
= ( 2,3 mol x 0,082 L atm/mol K x 393 K )/(0,99 atm x 1 L)
= 74
RM         = (C₄H₁₀O)_n         = 74
( 48 + 10 + 16 )n = 74
n  = 1
RM         = C₄H₁₀O

1. H₂           + Cl₂                                       2HCl

Mol H₂  = 5,6 L x (1mol/22,4 L)    = 0,25 mol
Mol HCl                = 2 x mol H₂             = 2 x 0,25             = 0,5 mol
Massa HCl           = 0,5 mol x (36,5 mol/1 mol)        = 18,25 g

1. P H₂            = P total gas – P H₂O

= 1 atm – 0,0313 atm      = 0,97 atm
PV           = (m/Mr) RT
m            = PVMr/RT
= ( 0,97 atm x 0,246 L x 2 g/mol ) / ( 0,082 L atm/mol K x 298 K )
= 0,02 gram

1. P H₂            = P total gas – P H₂O

= 0,98 atm – 0,03 atm
= 0,95 atm
Mol H₂   = PV/RT                                = (0,95 x 7,8)/(0,082 x 298)           = 0,3 mol
Mol Zn  = mol H₂               =0,3 mol
Massa Zn             = 0,3 mol x (65,39 g/1 mol)           = 19,6 g

1. Ū             = (3RT/Mr)^1/2

= [( 3 x 8,314 x 250)/(48 x 10^-3)]^1/2
= 360,4 m/s

PERTEMUAN 3  (24 DESEMBER 2011) : WUJUD ZAT (LANJUTAN)

1. Mol Nitrogliserin              = 2,6 x 10² g/ 227 g mol^-1

= 1,15 mol
Mol CO₂                = 12/4x 1,15 mol               = 3,45 mol
Mol H₂O               = 10/4 x 1,15 mol              = 2,875 mol
Mol N₂                    = 6/4 x 1,15 mol                = 1,725 mol
Mol O₂                  = ¼ x 1,15 mol                    = 0,2875 mol

V _total      = (n _total x RT)/P_total
= [(3,45 + 2,875 + 1,725 + 0,2875) x 0,082 x 298]/1,2
= 1,7 x 10² L
P CO₂     = X CO₂ x Pt        = (3,45/8,3375) x 1,2       = 0.5 atm
P H₂O     = X H₂O x Pt        = (2,875/8,3375) x 1,2     = 0,41 atm
P N₂            = X N₂ x Pt           = (1,725/8,3375) x 1,2     = 0,25 atm
P O₂            = X O₂ x Pt           = (0,2875/8,3375) x 1,2   = 0,04 atm

1. Contoh senyawa yang memiliki ikatan Hidrogen adalah CH₃COOH
2. Volume sel kubus            = (9287 x 10^-10 cm)³          = 2,4 x 10^-23 cm³

Volume 1 atom Fe           = 1 atm x (1 mol/6,022 x 10²³ atom) x (56 g/1 mol) x (1 cm³/7,87 g)
= 1,2 x 10^-23 cm³
n x V satu atom                 = V sel kubus
n             = V sel kubus/V satu atom
= 2,4 x 10^-23 cm³/1,2 x 10^-23 cm³
= 2

1. Volume 1 mol Ba              = 1 mol x (137 g/1 mol) x (1 cm³/3,5 g)    = 39,14 cm³

Volume sel kubus            = (5,02 x 10^-10 cm)³           = 1,27 x 10^-22 cm³
Karena sel kubus pemusatan ruang, maka ada 2 atom di dalamnya

Volume 1 atom = V sel kubus/2 = 1,27 x 10^-22 cm³/2          = 6,35 x 10^-23 cm³
V 1 atom N_A        = V _1mol/V _1atom     = 39,14 cm³/6,35 x 10^-23 cm³             = 6,16 x 10²³ cm³

1. Volume kubus   = volume  2 atom

2 atom x (1 mol/6,022 x 10²³) x (152 g/1 mol) x (1 cm³/5,26 g)       = 9,6 x 10^-23
r              = V^1/3     =(9,6 x 10^-23)^1/3  = 4,58 x 10^-8 cm = 458 pm

1. Volume sel kubus            = (543 x 10^-10 cm)³            = 1,6 x 10^-22 cm³

Volume 1 atom Si             = 1 atom x (1 mol/6,022 x 10²³ atom) x (28 g/1 mol) x (1 cm³/2,33 g)
= 2 x 10^-23 cm³
n x V 1atom        = V sel kubus
n             = V sel kubus/V 1 atom
= 1,6 x 10^-22 cm³/2 x 10^-23 cm³      = 8

1. Mol Al   = 3,12 g x (1 mol/27 g)    = 0,115 mol

Mol H₂  = 3/2 x 0,115 mol              = 0,1725 mol
Volume H₂ (STP)               = 0,1725 mol x 22,4 L/mol             = 3,86 L

1. PV          = nRT;   n = m/Mr

Mr          = mRT/PV
= ( 0,145 x 0,082 x 473)/(0,74 x 97,2 x10^-3)
= 78 g/mol

RE           = (CH)_n
RM         = [(1 x BA C) + (1 x BA H)]n
74           = (12 + 1)n
n             = 6                          maka RM = C₆H₆
LARUTAN
Latihan Soal

1. Hitunglah molalitas suatu larutan yang dibuat dengan cara melarutkan 75, 0 gram Ba(NO₃)₂ ke dalam 374,00 g air pada 25⁰C

Jawab :
m            = n/kg pelarut   = [75 g x (1 mol/261)]/0,374 kg   = 0,77 molal

1. Berapa kelarutan perak klorida (AgCl) dalam (g/L) jika Ksp AgCl = 1,6 x 10^-10

Jawab :
Ksp AgCl               = [s][s]
s              = (Ksp)^1/2
= (1,6 x 10^-10)^1/2
= 1,3 x 10^-5 M
1,3 x 10^-5 M         = (1,3 x 10^-5 mol/1 L) x (143,35 g/1 mol)  = 1,9 x 10^-3 g/L

1. Larutn X (densitas 1,10 g/mL) dibuat dengan melarutkan 1,250 g X dalam air sehingga menjadi 100 ml larutan menunjukkan tekanan osmotik 50 mmHg pada suhhu 30⁰C. Tentukan bobotmolekul zat tersebut

Jawab :
π             = MRT
= (mol zat terlarut/V larutan) RT
Mol zat X             =  (π x V larutan)/RT
= ( 0,07 atm x 100 x 10^-3 L)/(0,082 L atm/mol K x 303 K)
= 2,817 x 10^-4 mol
Mr          = massa/mol
= 1,250 g / 2,817 x 10^-4 mol
= 4437 g


PERTEMUAN 4 (27 DESEMBER 2011)        : Hubungan Energi dalam Reaksi Kimia
Soal Latihan

1. Larutan HClO₄ 35% berdasarkan bobot mempunyai densitas 1,251 g/ml. Tentukan kemolaran dan kemolalannya

Jawab :
35 % b/b              = 35 g HClO₄/100 g larutan HClO₄               g pelarut = 100-35 = 65 g
M = mol zat terarut/L larutan
= (35 g HClO₄/100 g larutan HClO₄)x(1,251 g larutan/1 mL larutan)x(1 mol HClO₄/110,5 g)x(1 ml/10^-3L)
= 4,36 M
m = mol zat terlarut/kg pelarut
= (35 g HClO₄/100,5 g mol^-1) x (1000/65 g)
= 5,36 molal

1. Diketahui data-data sebagai berikut;

Kalor sublimasi natrium = 108 kJ/mol
Energi ikatan gas klorin  = 242 kJ/mol
Energi ionisasi natrium   = 496 kJ/mol
Afinitas elektron Cl          = -357 kJ/mol
Entalpi pembentukan NaCl          = -411 kJ/mol
Dengan menggunakan siklus Born-Heber, hitunglah energi kisi NaCl
Jawab:
(1)    Sublimasi padatan Natrium  : Na_(s)                               Na_(g)                       Δ Hf = 108 kJ/mol
(2)    Ionisasi gas Na                           : Na_(s)                               Na⁺_(g) + e^-                   Δ Hf = 496 kJ/mol
(3)    Disosiasi gas Cl₂                         : ½ Cl₂                              F_(g)                                       Δ Hf = ½ x 242 kJ/mol
(4)    Ionisasi gas Cl                             : Cl_(g) + e^-                     Cl^-_(g)                                    Δ Hf = -357 kJ/mol
(5)    Penggabungan gas Na dan F : Na⁺_(g) + Cl^-_(g)                               NaCl       Δ Hf = ?
Entalpi pembentukan NaCl          : Na_(s) + ½ Cl₂                       NaCl       Δ Hf = -411 kJ/mol
Energi kisi = -411 kJ/mol – (108 + 121 + 496 + (-357))kJ/mol
= -779 kJ/mol

PERTEMUAN 5 ( 28 DESEMBER 2011)       : REVIEW ENERGI KISI

PERTEMUAN 6 (29 DESEMBER 2011)        : REVIEW SOAL-SOAL UJIAN

1. Tentukan jumlah molekul gas hidrogen dalam 2,016 g H₂

Jawab :
Jumlah molekul H2          = 2,016 g H₂ x (1mol/2,016 g H₂) x (6,022 x 10²³ atom/1 mol)
= 6,022 x 10²³ molekul H₂
Jumlah atom H  = 6,022 x 10²³ molekul H₂ x (2 atom H/1 molekul H₂)
= 12,044 x 10²³ atom H₂

1. Penurunan tekanan uap dari 1,25 m larutan sukrosa pada 25⁰C adalah……..

Tekanan uap air murni pada 25⁰C =23,8 torr
Jawab :
Mr Sukrosa = 342 g/mol
Larutan 1,25 m  = 1,23 mol terlarut/1 kg pelarut

1 kg pelarut (air) = 1000 g pelarut
1000 g pelarut      = 1000 g/(1 mol/18 g)
= 55,56 mol
ΔP          = Xt x P⁰
= (1,25/(1,25+55,56)) x 23,8 torr
= 0,52 torr
P larutan              = P⁰ – ΔP
= 23,8 torr – 0,52 torr
= 23,28 tor

1. P⁰ heptana pada 40⁰C     = 92,0 torr

P⁰ oktana                                            = 31,0 torr
Dalam larutan terdapat 1,00 mol heptana dan 4,00 mol oktana. Hitung tekanan uap masing-masing, tekanan total dalam larutan dan fraksi mol masing-masing komponen
Jawab :
P heptana           = X heptana x P⁰ heptana                             P total = (18,4+24,8)torrr =43,2 torr
= 1/5 x 92 torr
= 18,4 torr

P oktana              = X oktana x P⁰ oktana
= 4/5 x 31 torr
= 24,8 torr
X heptana           = 1/(1+4) = 1/5 = 0,2
X oktana              = 4/(1+4) = 4/5 = 0,8

Dan soal-soal lain (Mahfudin)

PERTEMUAN 7 (30 DESEMBER 2011)        : REVIEW SOAL-SOAL UJIAN

1. C₄H₁₀O (butanol) mengandung 3,01 x 10²³ atom H, massa butanol tersebut adalah..

Jawab:
3,01 x 10²³ atom H x (1 mol H/6,022 x 10²³) = 0,5 mol H
Massa H = 0,5 mol H x (1 g/1 mol H) = 0,5 g atom H
Massa Butanol  = (0,5 g x 74 g/mol)/10 g mol^-1
= 3,7 g

1. 2.       Komposisi N dalam HNO₃ adalah……

Jawab :
% N        = (1 x 14 g/mol)/63 mol^-1 x 100%                = 22,2 %

1. % komposisi Na terbesar dimiliki oleh …
   1. NaF

% Na              = (1 x 23 g/mol)/42 g mol^-1 x 100%            = 54,76% (terbesar)

1. NaCl

% Na              = (1 x 23 g/mol)/58,5 g mol^-1 x 100%         = 39,32%

1. NaBr

% Na              = (1 x 23 g/mol)/23 g mol^-1 x 100%            = 22,33%

1. NaI

% Na              = (1 x 23 g/mol)/150 g mol^-1 x 100%          = 15,33%

1. NaAt

%NaAt          = (1 x 23 g/mol)/233 g mol^-1 x 100%          = 9,87%

1. Setarakan reaksi berikut

HCl + CaCO₃                        CaCl + H₂O + CO₂
jawab :
4 HCl + 2 CaCO₃                 2 CaCl + 2 H₂O + 2 CO₂

1. Terdapat reaksi kimia sebagai berikut :

4 Au + 8 KCN + O₂ + 2H₂O                              4KAu(CN)₂ + 4 KOH
Jumlah minimum KCN yang diperlukan untuk memisahkan 79 g emas adalah…..
Jawab :
Mol Au = 29 g Au x (1 mol/197g mol^-1) = 0,147 mol
Mol KCN = 8/4 x 0,147 mol           = 0,294 mol
Massa KCN = 0,294 mol x 65 g/mol           = 19,1 g

1. 2 mol KIO₃ direaksikan dengan 10 mol KI dan 6 mol KCl, menurut reaksi berikut

KIO₃ + 3 KI + 6 HCl                             6 KCl + 3 I₂ + 3 H₂O, tentukan yang merupakan pereaksi pembatas
KIO₃ + 3 KI + 6 HCl                             6 KCl + 3 I₂ + 3 H₂O           sjr KIO₃ = 2/1 = 2
m :          2              10           6                                                                              sjr KI      = 10/5 = 2
r :            1              5             6                                                                              sjr HCl   = 6/6 = 1
s :            1              5             -                                                              jadi reaktan pembatas adalah HCl

1. Diketahui massa suatu larutan yang memiliki volume 5,40 L adalah 7,10 gram, pada tekanan 741 torr dan suhu 44⁰C. Tentukan Mr Senyawa tersebut

Jawab :
Mr = mRT/PV
= ( 7,10 g x 0,082 L atm/mol K x 317 K)/(741 torr x (1torr/760 mmHg) x 5,40 L)
= 35,05 g/mol atau setara dengan 35,1 g/mol

1. Pada suhu 25⁰C tekanan uap air murni = 23,76 mmHg dan tekanan uap air laut = 22,98 mmHg. Dengan asumsi bahwa air laut mengandung NaCl. Perkirakan konsentrasinya dalam molalitas

Jawab :
P_i             = X_i x P⁰_i
22,98     = X_i x 23,67
X_i                   = 0,97 (fraksi mol pelarut)

Fraksi mol zat terlarut    = 1-0,97
= 0,03
Molalitas zat X   = 0,03 mol/(0,97 mol x (1mol/18 g) x (10^-3 kg/1g))
= 1.896 molal

1. Pembahasan tentang kelarutan berbagai jenis larutan dalam larutan (larutan non polar dalam larutan non polar, dsb)
2. Pembahasan tentang kelimpahan suatu unsur di alam