Pereaksi Pembatas
Dalam sebuah reaksi, jumlah zat-zat yang bereaksi berbanding lurus dengan koefisien reaksinya. Misalnya:
\(\ce{N2 (g) + 3 H2 (g) -> 2 NH3 (g)}\)
1 mol gas \(\ce{N2}\) tepat bereaksi dengan 3 mol gas \(\ce{H2}\)
Apabila mula-mula disediakan 1 mol gas \(\ce{N2}\) dan 5 mol gas \(\ce{H2}\), maka yang bereaksi adalah 1 mol gas \(\ce{N2}\) dan 3 mol gas \(\ce{H2}\). Setelah gas \(\ce{N2}\) habis, reaksi akan berhenti dan terdapat sisa 2 mol gas \(\ce{H2}\). Zat \(\ce{N2}\) disebut pereaksi pembatas (limiting reactant).
Dalam suatu reaksi, pereaksi pembatas adalah zat yang habis lebih dulu
Contoh
Sebanyak 2 gram serbuk kalsium karbonat direaksikan dengan 100 mL larutan asam klorida 2 M menghasilkan kalsium klorida, gas karbon dioksida dan air.
Tentukan:
(A) Persamaan reaksi setara
(B) Zat yang berperan sebagai pereaksi pembatas
(C) Massa reaktan yang tersisa
(D) Volume gas CO2 yang terbentuk pada kondisi STP
(Ar Ca = 40, Cl = 35,5, C = 12, H = 1, O = 16)
(A) Persamaan reaksi setara
\(\ce{CaCO3 (s) + 2 HCl (aq) -> CaCl2 (aq) + CO2 (g) + H2O (l)}\)
Menentukan mol zat mula-mula
\(\ce{mol CaCO3}\)
\begin{equation*} \begin{split} \text{n} & = \frac {\text{m}}{\text{Mr}} \\\\ \text{n} & = \frac {2}{40 + 12 + 3 \:.\: 16} \\\\ \text{n} & = 0,02 \text{ mol} \end{split} \end{equation*}
\(\ce{mol HCl}\)
\begin{equation*} \begin{split} \text{n} & = \text{V} \:.\: \text{M} \\\\ \text{n} & = 0,1 \:.\: 2 \\\\ \text{n} & = 0,2 \text{ mol} \end{split} \end{equation*}
(B) Zat yang berperan sebagai pereaksi pembatas
\begin{equation*} \begin{array} & & \ce{CaCO3 (s) & + & 2 HCl (aq) & -> & CaCl2 (aq) & + & CO2 (g) & + & H2O (l)} \\\\ \text{Mula-mula} & 0,02 && 0,2 && - && - && - \\\\ \text{Reaksi} & 0,02 && 0,04 && 0,02 && 0,02 && 0,02 \\\\ \text{Sisa} & - && 0,16 && 0,02 && 0,02 && 0,02 \end{array} \end{equation*}
Pereaksi pembatas adalah \(\ce{CaCO3}\) (zat yang habis bereaksi)
(C) Massa reaktan yang tersisa
Sisa reaktan adalah \(\ce{0,16 mol HCl}\)
(D) Volume gas CO2 yang terbentuk pada kondisi STP
\begin{equation*} \begin{split} \text{n} & = \frac {\text{V}}{22,4} \\\\ 0,02 & = \frac {\text{V}}{22,4} \\\\ \text{V} & = 0,448 \text{ liter} \end{split} \end{equation*}
SOAL LATIHAN