stoikiometri-persiapan-ulangan-4-soal

Soal 01

Gas propana \((\ce{C3H8})\) dibakar sempurna menghasilkan gas karbon dioksida dan air.

Gas karbon dioksida yang dihasilkan sebanyak 8,2 liter pada suhu 27ºC dan tekanan 3 atm.

(A) Buatlah persamaan reaksi yang setara

(B) Tentukan jumlah mol gas karbon dioksida yang dihasilkan

(Ar C = 12, H = 1)

(A) Buatlah persamaan reaksi yang setara

\(\ce{C3H8 (g) + 5 O2 (g) -> 3 CO2 (g) + 4 H2O (l)}\)

(B) Tentukan jumlah mol gas karbon dioksida yang dihasilkan

\begin{equation*}
\begin{split}
\text{P} \:.\: \text{V} & = \text{n} \:.\: \text{R} \:.\: \text{T} \\\\
3 \:.\: 8,2 & = \text{n} \:.\: 0,082 \:.\: (273+ 27) \\\\
\text{n} & = \frac {3 \:.\: 8,2}{0,082 \:.\: 300} \\\\
\text{n} & = 1 \text{ mol}
\end{split}
\end{equation*}

Jumlah mol gas \(\ce{CO2}\) akan dijadikan acuan untuk menentukan jumlah mol zat lainnya.

(C) Tentukan massa gas propana yang direaksikan

Mol gas \(\ce{C3H8}\)

\begin{equation*} \begin{split} \text{n} & = \frac 13 \times 1 \text{ mol} \\\\ \text{n} & = \frac 13 \text{ mol} \end{split} \end{equation*}

Massa zat \(\ce{FeS}\)

\begin{equation*} \begin{split} \text{n} & = \frac {\text{m}}{\text{Mr}} \\\\ \frac 13 & = \frac {\text{m}}{3 \:.\: 12 + 8 \:.\: 1} \\\\ \frac 13 & = \frac {\text{m}}{44} \\\\ \text{m} & = \frac{44}{3} \text{ gram} \end{split} \end{equation*}

Soal 02

10,8 gram alumunium padat (Ar = 27) direaksikan dengan larutan asam sulfat 0,2 M menghasilkan larutan alumunium sulfat dan gas hidrogen.

(A) Buatlah persamaan reaksi setara

(B) Tentukan jumlah mol alumunium yang direaksikan

(D) Berapa volume gas hidrogen yang terbentuk pada kondisi dimana 7 gram gas nitrogen memiliki volume 1 liter.

(Ar Fe = 56, N = 14)

(A) Buatlah persamaan reaksi setara

\(\ce{2 Al (s) + 3 H2SO4 (aq) -> Al2(SO4)3 (aq) + 3 H2 (g)}\)

(B) Tentukan jumlah mol alumunium yang direaksikan

\begin{equation*}
\begin{split}
\text{n} & = \frac {\text{m}}{\text{Ar}} \\\\
\text{n} & = \frac {10,8}{27} \\\\
\text{n} & = 0,4 \text{ mol}
\end{split}
\end{equation*}

Jumlah mol Al akan digunakan sebagai dasar menentukan jumlah mol zat-zat lainnya.

(C) Berapa mL larutan asam sulfat yang diperlukan pada reaksi di atas

Jumlah mol \(\ce{H2SO4}\)

\begin{equation*} \begin{split} \text{n} & = \frac {3}{2} \times 0,4 \text{ mol} \\\\ \text{n} & = 0,6 \text{ mol} \end{split} \end{equation*}

Volume \(\ce{H2SO4}\)

\begin{equation*} \begin{split} \text{n} & = \text{V} \:.\: \text{M} \\\\ 0,6 & = \text{V} \:.\: 0,2 \\\\ \text{V} & = 3 \text{ liter} \end{split} \end{equation*}

(D) Berapa volume gas hidrogen yang terbentuk pada kondisi dimana 7 gram gas nitrogen memiliki volume 2 liter.

Jumlah mol \(\ce{H2}\)

\begin{equation*} \begin{split} \text{n} & = \frac {3}{2} \times 0,4 \text{ mol} \\\\ \text{n} & = 0,6 \text{ mol} \end{split} \end{equation*}

Volume \(\ce{H2}\)

\begin{equation*} \begin{split} \left(\frac {\text{n}}{\text{V}}\right) \ce{H2} & = \left(\frac {\text{n}}{\text{V}}\right) \ce{N2} \\\\ \frac {0,6}{\text{V}}& = \frac {\dfrac {7}{28}}{1} \\\\ \frac {0,6}{\text{V}}& = \frac {1}{4} \\\\ \text{V} & = 0,6 \:.\: 4 \\\\ \text{V} & = 2,4 \text{ liter} \end{split} \end{equation*}

Soal 03

2,8 gram besi padat direaksikan dengan larutan asam nitrat encer, menghasilkan larutan besi (III) nitrat, gas nitrogen monoksida dan air.

(A) Buatlah reaksi setara di atas

(B) Tentukan jumlah mol besi yang direaksikan

(B) Berapa gram larutan besi (III) nitrat yang terbentuk

(C) Berapa volume gas yang terbentuk jika diukur pada suhu dan tekanan dimana 8 gram gas belerang dioksida memiliki volume 2 liter

(Ar Fe = 56, S = 32, O = 16, N = 14)

(A) Buatlah reaksi setara di atas

\(\ce{Fe (s) + 4 HNO3 (aq) -> Fe(NO3)3 (aq) + NO (g) + 2 H2O (l)}\)

(B) Tentukan jumlah mol besi yang direaksikan

\begin{equation*}
\begin{split}
\text{n} & = \frac {\text{m} }{\text{Ar} } \\\\
\text{n} & = \frac {2,8}{56} \\\\
\text{n} & = 0,05 \text{ mol}
\end{split}
\end{equation*}

Jumlah mol Fe akan digunakan sebagai dasar menentukan jumlah mol zat-zat lainnya.

(C) Berapa gram larutan besi (III) nitrat yang terbentuk

Jumlah mol \(\ce{Fe(NO3)3}\)

\begin{equation*} \begin{split} \text{n} & = \frac 11 \times 0,05 \text{ mol} \\\\ \text{n} & = 0,05 \text{ mol} \end{split} \end{equation*}

Massa \(\ce{Fe(NO3)3}\)

\begin{equation*} \begin{split} \text{n} & = \frac {\text{m} }{\text{Mr} } \\\\ 0,05 & = \frac {\text{m} }{56 + 3 \:.\: 14 + 9 \:.\: 16} \\\\ \text{m} & = 12,1 \text{ gram} \end{split} \end{equation*}

(D) Berapa volume gas yang terbentuk jika diukur pada suhu dan tekanan dimana 8 gram gas belerang dioksida memiliki volume 2 liter

Jumlah mol gas \(\ce{NO}\)

\begin{equation*} \begin{split} \text{n} & = \frac 11 \times 0,05 \text{ mol} \\\\ \text{n} & = 0,05 \text{ mol} \end{split} \end{equation*}

Volume gas \(\ce{NO}\)

\begin{equation*} \begin{split} \left(\frac {\text{n}}{\text{V}}\right) \ce{NO} & = \left(\frac {\text{n}}{\text{V}}\right) \ce{SO2} \\\\ \frac {0,05}{\text{V}}& = \frac {\dfrac {8}{64}}{2} \\\\ \frac {0,05}{\text{V}}& = \frac {1}{16} \\\\ \text{V} & = 0,05 \:.\: 16 \\\\ \text{V} & = 0,08 \text{ liter} \end{split} \end{equation*}

Soal 04

Sejumlah padatan kalsium oksida direaksikan dengan 200 mL larutan asam klorida 0,1 M menghasilkan larutan kalsium klorida dan air.

Larutan asam klorida yang tersisa dapat tepat dititer dengan 50 mL larutan natrium hidroksida 0,2 M.

Tentukan massa kalsium oksida mula-mula!

(Ar Ca = 40, O = 16)

Soal 05

57,2 gram hidrat natrium karbonat dilarutkan dalam air hingga volume larutan tepat 500 ml. Ke dalam 50 ml larutan ini ditambahkan larutan asam klorida encer secukupnya membentuk larutan natrium klorida, gas karbon dioksida dan air. Seluruh gas karbon dioksida yang terbentuk dialirkan ke dalam larutan kalsium hidroksida, dan membentuk 2 gram endapan kalsium karbonat dan air. Hitung berapa molekul air yang terdapat dalam hidrat natrium karbonat ?

(Ar Ca = 40, Na = 23, O = 16, C = 12)

Reaksi-reaksi yang terjadi

\(\ce{Na2CO3 . x H2O -> Na2CO3 (aq) + x H2O (l)} \quad \color {blue} {\dotso \: (1)}\)

\(\ce{Na2CO3 (aq) + 2 HCl (aq) -> 2 NaCl (aq) + CO2 (g) + H2O (l)} \quad \color {blue} {\dotso \: (2)}\)

\(\ce{CO2 (g) + Ca(OH)2 (aq) -> CaCO3 (s) + H2O (l)} \quad \color {blue} {\dotso \: (3)}\)

Jumlah mol hidrat natrium karbonat (\(\ce{Na2CO3 \:.\: x H2O}\)) mula-mula

\begin{equation*}
\begin{split}
\text{n} & = \frac {\text{m}}{\text{Mr}} \\\\
\text{n} & = \frac {57,2}{2 \:.\: 23 + 12 + 3 \:.\: 16 + 18x} \\\\
\text{n} & = \frac {57,2}{106 + x} \text{ mol}
\end{split}
\end{equation*}

Reaksi 1 (500 mL)

\begin{equation*}
\begin{array}
& \ce{Na2CO3 \:.\: x H2O & -> & Na2CO3 (aq) & + & x H2O (l) } \\\\
\dfrac {57,2}{106 + 18x} && \dfrac {57,2}{106 + 18x} && \dfrac {57,2x}{106 + 18x}
\end{array}
\end{equation*}

\(\ce{Na2CO3}\) yang terbentuk adalah \(\dfrac {57,2}{106 + 18x}\) dalam 500 mL larutan.

50 mL larutan tersebut direaksikan dengan \(\ce{HCl}\), maka hanya \(\dfrac {1}{10}\) dari \(\dfrac {57,2}{106 + 18x}\) yang bereaksi, yaitu \(\color {red} {\dfrac {5,72}{106 + 18x}}\)

Reaksi 2 (50 mL)

\begin{equation*}
\begin{array}
& \ce{Na2CO3 (aq) & + & 2 HCl (aq) & -> & 2 NaCl (aq) & + & CO2 (g) & + & H2O (l) } \\\\
\color {red} {\dfrac {5,72}{106 + 18x}} && \dfrac {11,44}{106 + 18x} && \dfrac {11,44}{106 + 18x} && \color {orange} {\dfrac {5,72}{106 + 18x}} && \dfrac {5,72}{106 + 18x}
\end{array}
\end{equation*}

Reaksi 3

\begin{equation*}
\begin{array}
& \ce{CO2 (g) & + & Ca(OH)2 (aq) & -> & CaCO3 (s) & + & H2O (l) } \\\\
\color {orange} {\dfrac {5,72}{106 + 18x}} && \dfrac {5,72}{106 + 18x} && \color {brown} {\dfrac {5,72}{106 + 18x}} && \dfrac {5,72}{106 + 18x}
\end{array}
\end{equation*}

Jumlah mol endapan kalsium karbonat \(\ce{CaCO3}\)

\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*}

\begin{equation*}
\begin{split}
\frac {5,72}{106 + 18x} & = 0,02 \\\\
106 + 18x & = \frac {5,72}{0,02} \\\\
106 + 18x & = 286 \\\\
18x & = 180 \\\\
x & = 10
\end{split}
\end{equation*}

Terdapat 10 molekul air dalam hidrat natrium karbonat.

Soal 06

Untuk mengetahui susunan campuran perak oksida dan tembaga (II) oksida, 20,6 gram campuran ini dilarutkan ke dalam asam nitrat secukupnya dan diencerkan dengan air menjadi 500 ml. Ke dalam 50 ml larutan ini ditambahkan larutan natrium klorida secukupnya sehingga terbentuk 14,35 gram endapan.

Reaksi 1

\(\ce{Ag2O (s) + HNO3 (aq) -> AgNO3 (aq) + H2O (l)}\)

\(\ce{CuO (s) + HNO3 (aq) -> Cu(NO3)2 (aq) + H2O (l)}\)

Reaksi 2

\(\ce{AgNO3 (aq) + NaCl (aq) -> AgCl (s) + NaNO3 (aq)}\)

\(\ce{Cu(NO3)2 (aq) + NaCl (aq) -> CuCl2 (aq) + NaNO3 (aq)}\)

Tentukan massa masing-masing oksida dalam campuran!

Soal 07

Sebanyak 5,1 gram campuran logam kalium dan magnesium dilarutkan ke dalam asam nitrat pekat secukupnya. Gas yang terbentuk memiliki volume 4,88 liter pada kondisi RTP.

\(\ce{K(s) + HNO3(aq) → KNO3(ag) + H2O(l) + NO2(g)}\)

\(\ce{Mg(s) + HNO3(aq) → Mg(NO3)2(aq) + H2O(l) + NO2(g)}\)

Tentukan komposisi kalium dan magnesium dalam campuran!

(Ar K = 39, Mg = 24)

Soal 08

Soal 09

Soal 10