Jumlah Mol Dari 1 204 X 1023 Molekul Air Adalah

Istilah stoikiometri berasal dari kata-kata Yunani yaituStoicheion(partikel) danmetron(pengukuran). Stoikiometri akhirnya mengacu pada cara perhitungan dan pengukuran zat serta campuran kimia. Berikut ini adalah contoh soal stoikiometri yang telah dilengakapi dengan pembahasannya.

Soal No. 1

Berapakah partikel atom yang terdapat dalam 2,5 mol atom
₁₁Na²³?

Pembahasan:

Jumlah partikel atom = 2,5 mol
₁₁Na²³
x Bilangan Avogadro

= 2,5 x 6,0225 x 10²³

= 15,05625 x 10²³
partikel atom
₁₁Na²³

Soal No. 2

Berdasarkan analisis spectrometer massa, kelimpahan relatif berbagai isotop silicon di alam adalah sebagai berikut: 92,23%
²⁸Si, ,67%
²⁹Si, dan 3,10%
³⁰Si. Hitunglah massa atom relatif Silikon berdasarkan data tersebut!

Pembahasan:

Nila massa atom relatif merupakan nilai rata-rata ketiga isotop.

Ar Si = (0,9223 x 28) + (0,0467 x 29) + (0,0310 x 30)

= 25,8244 + 1,3543 + 0,93

= 28,1087

Soal No. 3

Berapakah massa molekul relatif CuSO₄?

Pembahasan:

Massa molekul relatif merupakan jumlah massa atom relatif atom-atom penyusun senyawa, jadi.

Mr CuSO₄
= (n . Ar Cu) + (n . Ar S) + (n . Ar O)

=  (1 . 63,546) + (1 . 32,06) + (4 . 15,9994)

= 159,6036

Soal No. 4

Berapa mol-kah sebungkah besi murni yang ketika diuji massanya mempunyai massa 215 gram?

Pembahasan:

Bila diketahui massa molar (Fe) = 56 gram Fe/mol Fe. Artinya setiap 56 gram Fe merupakan 1 mol Fe.

Soal No. 5

Suatu contoh CdCl₂
sebanyak 1,5276 gram direaksikan sehingga terbentuk suatu logam Kadmium dan senyawwa bebas Kadmium. Apabila massa logam Kadmium 0,367 gram dan massa molar Klor dianggap 35,453 gram Cl/mol Cl, berapakah massa molar Cd dalam reaksi ini?

Pembahasan:

Senyawa CdCl₂
mempunyai massa: 1,5276 gram

Massa Cd dalam CdCl₂
: 0,9367 gram

Jadi massa Cl dalam CdCl₂: 0,5909 gram

Dari rumus molekul CdCl₂
ternyata bahwa jumlah mol Cd dan Cl berbanding 1 : 2 sehingga:

Jumlah mol Cd = ½ mol Cl = ½ . 0,01667 mol = 0,008335 mol

Massa atom relatif Kadmium = massa molar Kadmium, yaitu:

Jadi massa atom relatif 1 mol Kadmium = 112,41 gram/mol

Soal No. 6

Bagaimana kita dapat membuat larutan AgNO₃
(aq)
sebanyak 60 cm³
dengan larutan AgNO₃
tersebut harus mengandung 0,03 gram AgNO₃
tiap cm³?

Pembahasan:

Karena untuk 1 cm³
harus mengandung 0,03 g AgNO₃, untuk 60 cm³
diperlukan: 60 x 0,03 g AgNO₃
= 1,8 g AgNO₃.

Jadi larutan 1,8 g AgNO₃
dalam wadah labu ukur, aduk hingga semua zat AgNO₃
terlarut dalam 50 cm³
aquades. Setelah homogen tambahkan aquades lagi hingga larutan mencapai volume 60 cm³.

Soal No. 7

Berapa larutan NaCl 5% yang harus diambil untuk memperoleh 3,2 gram NaCl?

Pembahasan:

5% NaCl artinya dalam 100 gram larutan terdapat 5 gram NaCl. Jadi 3,2 gram terkandung dalam 3,2 x (100/5 gram larutan) = 64 gram larutan

Jadi dapat diambil larutan NaCl 5% sebanyak 64 gram.

Soal No. 8

Hitunglah massa HCl anhidrat dalam 5,00 cm³
HCl pekat (kerapatan 1,19 g/cm³) yang mengandung 37,23% HCl.

Pembahasan:

Massa 5 cm³
larutan = volume x kerapatan = 5 cm³
x 1,19 = 5,95 gram

Larutan HCl bermassa 5,95 gram mengandung 37,23% HCl anhidrat.

Jadi, massa anhidrat dalam 5,95 gram larutan = 0,3723 x 5,95 gram = 2,22 gram HCl anhidrat.

Soal No. 9

Berapakah NaOH yang harus ditimbang untuk membuat larutan NaOH dengan konsentrasi 2M?

Pembahasan:

NaOH 2 M berarti dalam setiap 1 liter larutan NaOH terdapat 2 mol NaOH terlarut.

Jadi, massa zat terlarut = jumlah mol x massa molar NaOH

= 2 x (Ar Na + Ar O + Ar H)

= 2 (23 + 16 + 1)

= 2 x 40 = 80 gram

Soal No. 10

Berapakah KOH yang harus ditimbang untuk membuat KOH 1 N?

Pembahasan:

KOH 1 N mempunyai reaksi netralisasi:

KOH → K⁺
+ OH^–

Berarti 1 mol KOH dapat menghasilkan 1 mol OH, berarti perbandingan gram ekivalen dengan massa molekul = 1 : 1

Massa molekul KOH = Ar K + Ar O + Ar H = 39 + 16 + 1 = 56 gram ekivalen setara dengan 1/1 x 56 = 56 gram.

Soal No. 11

Molalitas suatu larutan etil alkohol (C₂H₅OH) dalam air = 1,54 mol/kg. Berapa gram alkohol yang terlarut dalam 2,5 kg air?

Pembahasan:

Massa molekul C₂H₅OH = 46

Karena m = 1,54 berarti 1 kg air melarutkan 1,54 mol alkohol

Jadi, dalam 2,5 kg air terdapat:

= 2,5 x 1,54 mol = 3,85 mol

Sehingga massa alkohol dalam 2,5 kg air yaitu:

= 3,85 mol x 46 g/mol = 177 gram

Soal No. 12

Tentukan fraksi mol kedua substansi dalam larutan yang mengandung 36,0 gram air dan 46 gram gliserin (C₃H₅(OH)₃)

Pembahasan:

Mr Air = 18

Mr Gliserin = 92

Jumlah mol air = gr/Mr = 36/18 = 2 mol

Jumlah mol gliserin = gr/Mr = 46/92 = 0,5 mol

Soal No. 13

Untuk memperoleh larutan AgNO₃
berkonsentrasi 16 mg/cm³
dari larutan AgNO₃
berkonsentrasi 40 mg/cm³, berapa pengenceran yang harus dilakukan?

Pembahasan:

Misalkan V₂
adalah volume larutan setelah pengenceran, dengan V₁
bernilai 1 cm³
dan K₁
= 40 mg/cm³

V₁
x K₁
= V₂
x K₂

1 cm³
x 40 mg/cm³
= V₂
x 16 mg/cm³

V₂
= 40/16 = 2,5 cm³

Jadi harus dilakukan pengenceran dari 1 cm³
larutan AgNO₃
40 mg/cm³
menjadi bervolume 2,5 cm³

Besar pengenceran = V₂/V₁
= 2,5 cm³/1 cm³
= 2,5 kali

Banyaknya akuades yang harus ditambahkan untuk setiap 1 cm³

= 2,5 cm³
– 1 cm³
= 1,5 cm³

Soal No. 14

Suatu senyawa mempunyai komposisi 21,6% Na, 33,3% klor 45,1% oksigen. Bagaimana rumus molekulnya?

Pembahasan:

Andaikan senyawa tersebut mempunyai massa 100 gram, maka massa unsur-unsur penyusunnya:

Na = 100 gram x 21,6% = 21,6 gram

Cl = 100 gram x 33,3% = 33,3 gram

O = 100 gram x 45,1% = 45,1 gram

Komposisi unsur-unsur dalam senyawa merupakan perbandingan mol, maka:

Jumlah mol Na = gr/Ar = 21,6/23 = 0,93 mol

Jumlah mol Cl = gr/Ar = 33,3/35,5 = 0,93 mol

Jumlah mol O = gr/Ar = 45,1/16 = 2,8 mol

Jumlah mol Na : Jumlah mol Cl : Jumlah mol O = 0,93 : 0,93 : 2,8 = 1 : 1 : 3

Jadi perbandingan komposisi Na : Cl : O = 1 : 1 : 3

Rumus molekul = NaClO₃

Soal No. 15

Hitunglah persentasi CaO dalam CaCO₃.

Pembahasan:

Dengan adanya kesetaraan jumlah atom Ca dalam CaO dan CaCO₃, dapat diturunkan suatu persamaan faktor kuantitatifnya.

Fraksi CaO dalam CaCO₃
= (rumus molekul CaO/rumus molekul CaCO₃) x 100%

= (56/100) x 100% = 56%

Soal No. 16

Berapa kilogram CaO yang dapat diperoleh dari 1000 kg batu gamping dengan kadar CaCO₃
97%?

Pembahasan:

Banyaknya CaCO₃
yang terdapat dalam 1000 kg batu gamping = 1000 kg x 97% = 970 kg

Banyaknya CaO yang terdapat dalam 970 kg CaCO₃

= Fraksi CaO dalam CaCO₃
x jumlah CaCO₃
yang ada

= 56% x 970 kg

= 543,2 kg

Soal No. 17

Bagamana rumus empiris suatu hidrokarbon yang ketika dianalisis menghasilkan persentase C = 85,63% dan H = 14,37%

Pembahasan:

Andaikan senyawa tersebut bermassa 100 gram, maka:

Jumlah massa C = 85,63% x 100 gram = 85,63 gram

Jumlah massa H = 14,37% x 100 gram = 14,37 gram

Perbandingan mol C dan H = (85,63/12) : (14,37/1) = 7,129 : 14,37 = 1 : 2

Jadi rumus empiris yaitu CH₂

Soal No. 18

Bagaimana persentase tiap unsur penyusun senyawa (NH₄)NO₃?

Pembahasan:

Persentase merupakan perbandingan massa unsur-unsur penyusun yang ada dengan massa rumus (massa molekul) senyawa.

Soal No. 19

Berapakah besi oksida (Fe₂O₃) yang diperoleh dari pembakaran 200 gram besi dengan oksigen sebanyak 50 liter? (Reaksi dalam kondisi standar).

Pembahasan:

Reaksi yang terjadi:

4 Fe + 3 O₂
→ 2Fe₂O₃

Artinya 4 mol Fe setara dengan 3 mol O₂
menghasilkan 2 mol Fe₂O₃. Kini kita periksa jumlah pereaksi yang tersedia

Jumlah mol Fe = gr/Ar = 200/56 = 3,57 mol

Jumlah mol oksigen = V/22,4 = 50/22,4 = 2,2 mol

Periksa pereaksi mana ang akan menjadi pembatas reaksi.

Jika besi (3,57 mo) habis bereaksi, dibutuhkan O₂
sebanyak:

= ¾ x 3,57 mol = 2,65 mol

Karena O₂
yang ada hanya 2,2 mol, maka reaksi yang menyebabkan besi habis bereaksi tidak dapat berlangsung.

Jika O₂
(2,2 mol) habis bereaksi, dibutuhkan besi sebanyak:

= 4/3 x 2,2 mol = 2,81 mol

Karena besi yang ada mencukupi kebutuhan untuk menghabiskan O₂, maka reaksi tersebut lebih mungking berlangsung. Jadi O₂
sebagai zat pembatas reaksi, sehingga Fe₂O₃
terbentuk

= 2/3 x 2,2 mol = 1,47 mol

Soal No. 20

Dari reaksi 1 mol CH₄
dengan Cl₂
berlebih diperoleh 83,5 gram CCl₄. Berapakah hasil teoritis, hasil nyata dan persen hasil reaksi tersebut?

Pembahasan:

Reaksi:

CH₄
+ 4 Cl₂
→ CCl₄
+ 4 HCl

Hasil teoritis:

Jika dilihat dari persamaan reaksi, dari 1 mol CH₄
diharapkan dapat diperoleh 1 mol CCl₄. Sedangkan massa molar CCl₄
= 154 gram.

Hasil nyata:

Dari reaksi yang terjadi hasil nyata = 83,5 gram

Persen hasil = (Hasil nyata/hasil teoritis) x 100% = (83,5/154) x 100% = 54,2%

Soal No. 21

Sebanyak 0,710 gram contoh logam campuran Magnesium yang mengandung 70% Al dan 30% Mg bereaksi dengan HCl(aq)berlebih. Berapakah massa H₂
yang terbentuk?

Pembahasan:

Reaksi:

2Al(s)+ 6 HCl(aq)
→2AlCl₃
(aq)+ 3H₂
(g)

Mg(s)
+ 2HCl(aq)
→
MgCl₂
(aq)+ H₂
(g)

Tentukan massa tiap logam berdasarkan persen komposisinya.

Al = 70% x 0,710 gram = 0,447 gram

Mg = 30% x 0,710 gram = 0,213 gram

Tentukan jumlah mol masing-masing logam

Jumlah mol Al = gr/Ar = 0,447/27 = 0,0184 mol

Jumlah mol Mg = gr/Ar = 0,213/24 = 0,00877 mol

Berdasarkan reaksi, dapat ditentukan jumlah mol H₂
yang dihasilkan:

Oleh Al = 3/2 x 0,0184 mol = 0,0276 mol

Oleh Mg = 1/1 x 0,00877 mol = 0,00877 mol

Jumlah keseluruhan = 0,0276 + 0,00877 = 0,0364 mol

Jika H₂
dinyatakan dalam gram maka:

gram H₂
= (2 gram H₂/1 mol H₂) x 0,0364 mol= 0,0735 gram

Soal No. 22

Reaksi berurutan

KClO₄
dapat dibuat melalui seri reaksi berikut ini.

Cl₂
+ 2KOH → KCl + KClO + H₂O ……………. (1)

3KClO → 2 KCl + KClO₃
………………………….. (2)

4KClO₃
→ 3 KClO₄
+ KCl ………………………….(3)

Berapakah gas Cl₂
yang dibutuhkan untuk mendapatkan 100 gram KClO₄
berdasarkan reaksi diatas?

Pembahasan:

Jika n melambangkan jumlah mol

dari …… (1)  = n (KClO) = n (Cl₂)

dari …….(2) = n(KClO₃) = 1/3 n (KClO) = 1/3 n (Cl₂)

dari …….(3) = n(KClO₄) = 3/4 n(KClO₃)

= (3/4) (1/3) n Cl₂

= 1/4 . n . Cl₂

Dengan n (KClO₄) = gr KClO₄/Mr KClO₄
= 100/139 = 0,72 mol

n Cl₂
= 4 x 0,72 mol = 2,88 mol

massa Cl₂
= n x Mr Cl₂

massa Cl₂
= 2,88 x 71 = 204 gram

Soal No. 23

Suatu sampel senyawa mengandung 27 gram unsur aluminium dan 24 gram unsur oksigen. Tentukan rumus empirisnya jika diketahui: Ar Al = 27 dan O = 16.

Pembahasan:

Jumlah mol Al = gram/Ar = 27/27 = 1 mol

Jumlah mol O = gram/Ar = 24/16 = 1,5 mol

Dengan menggunakan perbandingan jumlah mol Al : jumlah mol O maka

jumlah mol Al : jumlah mol O = 1 : 1,5 = 2 : 3

Jadi, rumus empiris sampel senyawa tersebut adalah Al₂O₃.

Soal No. 24

Suatu senyawa hidrokarbon memiliki komposisi zat 80% unsur karbon dan 20% unsur hidrogen. Tentukan rumus empirisnya jika Ar C = 12 dan Ar H = 1.

Pembahasan:

Rumus empiris ditentukan dari persentase komposisi senyawa yang dianggap memiliki massa 100 gram.

Jumlah mol C = gr/Ar = 80/12 = 6,6 mol

Jumlah mol H = gr/Ar = 20/1 = 20 mol

Perbandingan jumlah mol C : jumlah mol H = 6,6 : 20 = 1 : 3

Rumus empiris senyawa hidrokarbon tersebut adalah CH₃.

Soal No. 25

Menentukan rumus empiris berdasarkan persen massa unsur-unsur penyusun zat vanila yang digunakan untuk memberi cita rasa makanan mempunyai komposisi 63,2% C; 5,2% H; dan 31,6% O. (Ar C = 12, H = 1, dan O = 16). Tentukan rumus empirisnya!

Pembahasan:

Untuk menentukan rumus empiris vanilin, kita harus menghitung perbandingan jumlah mol C, H, dan O. Misalkan dalam 100 gram sampel vanila.

Jumlah mol C = gr/Ar = 63,2/12 = 5,27 mol

Jumlah mol H = gr/Ar = 5,2/1 = 5,2 mol

Jumlah mol O = gr/Ar = 31,6/16 = 1,98 mol

Diperoleh perbandingan:

jumlah mol C : jumlah mol H : jumlah mol O = 5,27 : 5,2 : 1,98 = 8 : 8 : 3

Jadi, rumus empiris vanila adalah C₈H₈O₃.