LATIHAN 1

 Example Soal ( Stoikiometri )

1. Seng (Zn) adalah logam berwarna perak yang digunakan untuk membuat kuningan (bersama tembaga) dan melapisi besi untuk mencegah korosi. Berapa gram massa Zn dalam 0,356 mol Zn? 

Jawab :

*Strategi

Ditanyakan jumlah gram seng. Faktor konversi apa yang perlu kita ubah antara mol dan gram? Atur faktor konversi yang sesuai agar satuan mol dihilangkan dan satuan gram diperoleh untuk jawaban yang diminta.

 

*Penyelesaian

Faktor konversi yang diperlukan untuk mengkonversi antara mol dan gram adalah massa molar. Dalam tabel periodik diketahui massa molar dari Zn adalah 65,39 g. Ini bisa dinyatakan sebagai

1 mol Zn = 65,39 g Zn

Berdasarkan persamaan ini, kita dapat menuliskan dua faktor konversi

 

 Faktor konversi di sebelah kanan adalah yang benar. Mol akan dihilangkan, menyisakan satuan gram untuk jawaban yang diminta, yaitu,

 

  

 

Jadi, dalam 0,356 mol Zn terdapat 23,3 g Zn.

* Periksa 
    Apakah massa 23,3 g untuk 0,356 mol Zn tampaknya masuk akal? Berapa massa 1 mol         Zn?

 

 

2. Ketika logam aluminium terkena udara, lapisan pelindung aluminium oksida (Al₂O₃) terbentuk di permukaannya. Lapisan ini mencegah reaksi lebih lanjut antara aluminium dan oksigen, dan itu adalah alasan bahwa kaleng minuman aluminium tidak menimbulkan korosi. [Dalam kasus besi, berkarat, atau besi (III) oksida, bentuk-bentuk itu terlalu berpori untuk melindungi besi-besi di bawahnya, sehingga berkarat berlanjut.] Tuliskan persamaan setara untuk pembentukan Al₂O₃.

Jawab :

 

*Strategi

Ingat bahwa rumus unsur atau senyawa tidak dapat diubah saat menyetarakan persamaan kimia. Persamaan ini disetarakan dengan menempatkan koefisien yang sesuai di depan rumus kimia. Ikuti prosedur yang dijelaskan pada bagian atas tadi.

*Penyelesaian

Persamaan yang tidak setara adalah

Al + O₂ → Al₂O₃

Dalam persamaan yang setara, jumlah dan jenis atom di setiap sisi tanda panah persamaan harus sama. Kita melihat bahwa ada satu atom Al di sisi reaktan dan ada dua atom Al di sisi produk. Kita dapat menyetarakan atom Al dengan menempatkan koefisien 2 di depan Al pada sisi reaktan.

2Al + O₂ → Al₂O₃

Ada dua atom O di sisi reaktan, dan tiga atom O pada sisi produk dari persamaan. Kita dapat menyetarakan atom O dengan menempatkan koefisien 3/2 di depan O₂ pada sisi reaktan.

Ini adalah persamaan yang setara. Namun, persamaan biasanya diisetarakan dengan sekumpulan koefesien yang bulat dan sederhana. Mengalikan kedua sisi persamaan dengan 2 memberikan koefisien jumlah keseluruhan.

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

*Periksa

Agar persamaan setara, jumlah dan jenis atom di setiap sisi tanda panah pada persamaan harus sama. Penghitungan terakhir adalah

Reaktan	Produk
Al (4)	Al (4)
O (6)	O (6)

Persamaannya setara. Juga, koefisien direduksi menjadi himpunan bilangan bulat yang paling sederhana.

 

 

3. Titanium adalah logam yang kuat, ringan, tahan korosi yang digunakan dalam industri roket, pesawat terbang, mesin jet, dan rangka sepeda. Titanium disediakan dengan reaksi titanium (IV) klorida dengan magnesium cair antara 950⁰C dan 1150⁰C:

TiCl₂(g) + 2Mg(l) →  Ti(S) + 2MgCl₂(l)

Dalam operasi industri tertentu 3,54 x 10⁷ g TiCl₄ direaksikan dengan 1,13 x 10⁷ g Mg.

 (a) Hitung yield teoritis Ti dalam gram.

 (b) Hitung persen yield jika yield aktual yang diperoleh 7,91 x 10⁶ g Ti.

 

Jawab :

 
(a)
*Strategi

Karena ada dua reaktan, ini mungkin menjadi masalah pereaksi pembatas. Reaktan yang menghasilkan lebih sedikit mol produk adalah pereaksi pembatas. Bagaimana kita mengonversi dari jumlah reaktan ke jumlah produk? Lakukan perhitungan ini untuk setiap reaktan, lalu bandingkan mol produk Ti yang terbentuk.

*Penyelesaian

Lakukan dua perhitungan terpisah untuk melihat yang mana dari dua reaktan yang merupakan pereaksi pembatas. 

Pertama, dimulai dengan 3,54 x 10⁷ g TiCl₄, hitung jumlah mol Ti yang dapat diproduksi jika semua TiCl₄ bereaksi. Konversinya adalah

gram TiCl₄  → mol TiCl₄ → mol Ti

sehingga

Selanjutnya, kita menghitung jumlah mol Ti yang terbentuk dari 1,13 x 10⁷ g Mg. 

Langkah-langkah konversi adalah

gram Mg  → mol Mg → mol Ti

sehingga

Oleh karena itu, TiCl₄ adalah pereaksi pembatas karena menghasilkan jumlah Ti yang lebih sedikit. Massa Ti terbentuk adalah

(b) 
*Strategi 

Massa Ti ditentukan sebagian (a) adalah hasil teoritis. Jumlah yang diberikan sebagian (b) adalah hasil reaksi aktual.

*Penyelesaian
Persen hasil diberikan oleh

*Periksa
Haruskah persen yield  kurang dari 100 persen?