Contoh Soal Stoikiometri dan Penyelesaiannya

71.2K

Hai Quipperian, di artikel sebelumnya, Quipper Blog sudah pernah membahas tentang pengertian stoikiometri, pereaksi pembatas, sampai senyawa hidrat. Apakah kamu masih ingat bagaimana langkah penyelesaian soal stoikiometri? Yuk, simak contoh soal berikut ini.

Contoh Soal 1

Jika rumus molekul cuka adalah CH₃COOH, rumus empirisnya adalah

1. CH₂O
2. CHO
3. CHO₂
4. C₂HO
5. CHO₃

Pembahasan:

Rumus empiris merupakan bentuk paling sederhana dari rumus molekul. Artinya, terdapat faktor pengali yang menghubungkan rumus empiris dan rumus molekul. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

Rumus molekul = (Rumus empiris)_n

↔CH₃COOH = (Rumus empiris)_n

↔C₂H₄O₂ = (CH₂O)₂

Jadi, rumus empiris cuka adalah CH₂O

Jawaban: A

Contoh Soal 2

Rumus empiris fruktosa adalah CH₂O. Jika massa molekul relatif fruktosa tersebut adalah 180, rumus molekulnya adalah …. (Ar H = 1, C = 12, dan O = 16)

1. C₆H₁₂O₆
2. C₄H₁₂O₆
3. C₃H₆O₃
4. C₂H₄O₂
5. C₄H₁₂O₄

Pembahasan:

Mula-mula, kamu harus menentukan massa molekul relatif (Mr) dari rumus empiris fruktosa, yaitu CH₂O.

Mr = ( 1 × Ar C) + (2 × Ar H) + (1 × Ar O)

  = 12 + (2×1) + 16

  = 30

Lalu, tentukan variabel pengali rumus empirisnya.

n × Mr rumus empiris = Mr rumus molekul

n × 30 = 180

n = 180 : 30= 6

Dengan demikian, rumus molekulnya bisa dinyatakan sebagai berikut.

Rumus molekul = (rumus empiris)_n

       = (CH₂O)₆

       = (C₆H₁₂O)₆

Jadi, rumus molekul fruktosa adalah (C₆H₁₂O)₆

Jawaban: A

Contoh Soal 3

Pada suatu percobaan, terdapat sampel freon yang terdiri dari 0,423 gr C, 2,503 gr Cl, dan 1,339 gr F. Rumus empiris freon tersebut adalah …. (Ar F = 19, C = 12, dan Cl = 35,5)

1. CClF₂
2. CCl₂F
3. C₂Cl₂F₂
4. CCl₂F₃
5. CCl₂F₂

Pembahasan:

Diketahui:

m C = 0,423 gr

m Cl = 2,503 gr

m F = 1,339 gr

Ditanya: rumus empiris freon = … ?

Jawab:

Untuk mencari rumus empiris freon, gunakan perbandingan mol antara ketiga unsur.

Jadi, rumus empiris freon adalah CCl₂F₂

Jawaban: E

Contoh Soal 4

Perhatikan persamaan reaksi berikut

Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂

Dari reaksi tersebut, ternyata dihasilkan 224 gr besi. Massa besi (III) oksida yang bereaksi adalah …. (Ar Fe = 56, C = 12, dan O = 16)

1. 560 gr
2. 300 gr
3. 240 gr
4. 320 gr
5. 450 gr

Pembahasan:

Diketahui:

m Fe = 224 gr

Fe₂O₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO₂

Ditanya: m Fe₂O₃ = ?

Jawab:

Mula-mula, kamu harus menentukan mol dari Fe

Lalu, tentukan mol besi (III) oksida melalui perbandingan koefisien.

Dengan demikian, diperoleh massa besi (III) yang bereaksi sebagai berikut.

Jadi, massa besi (III) oksida yang bereaksi adalah 320 gr

Jawaban: D

Contoh Soal 5

Seorang peneliti mereaksikan 8,1 gr aluminium dengan asam klorida. Reaksi tersebut menghasilkan aluminium klorida dan gas hidrogen. Pada suhu dan tekanan tertentu, 1 mol gas hidrogen memiliki volume 6 liter. Adapun persamaan reaksinya adalah sebagai berikut.

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Volume gas hidrogen yang dihasilkan pada reaksi tersebut adalah …. (Ar Al = 27)

1. 1,8 liter
2. 2,7 liter
3. 5,4 liter
4. 4,5 liter
5. 4,8 liter

Pembahasan:

Mula-mula, kamu harus menentukan jumlah mol aluminium (Al)

Selanjutnya, tentukan jumlah mol H₂ melalui perbandingan koefisien seperti berikut.

Terakhir, tentukan volume gas hidrogen yang dihasilkan pada reaksi tersebut dengan perbandingan seperti berikut.

Jadi, volume gas hidrogen yang dihasilkan pada reaksi tersebut adalah 2,7 liter.

Jawaban: B

Contoh Soal 6

Suatu reaksi berlangsung seperti persamaan berikut

X + 2Y → XY₂

Massa kedua unsur yang direaksikan sama, yaitu 150 gr. Persen massa unsur yang tersisa adalah …. (Ar X = 15, Y = 30)

1. 60%
2. 50%
3. 75%
4. 80%
5. 45%

Pembahasan:

Mula-mula, kamu harus menentukan jumlah mol unsur X dan Y.

Lalu, kamu harus menentukan pereaksi pembatas pada reaksi tersebut. Pereaksi pembatas diperoleh dari hasil bagi unsur yang terkecil.

X = 10 / 1 = 10

Y = 5/2 = 2,5

Dari perhitungan di atas, diketahui bahwa unsur Y akan habis bereaksi atau menjadi pereaksi pembatas. Perhatikan tabel berikut.

	x (mol)	+	2Y(mol)	→	XY2(mol)
Mula-mula	10		5		–
Reaksi	1/2×5 = 2,5		5		1/2×5 = 2,5
Sisa	7,5		–		2,5

Dengan demikian, persen massa unsur X yang tersisa adalah sebagai berikut.

Jadi, persen massa unsur yang tersisa adalah 75%

Jawaban: C

Contoh Soal 7

Reaksi pembakaran 32 gram gas metana berlangsung seperti reaksi berikut

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Jika massa oksigen yang digunakan pada pembakaran tersebut 160 gr, banyaknya mol H₂O yang terbentuk adalah …. (Ar C = 12, O = 16)

1. 4 mol
2. 3 mol
3. 2 mol
4. 2,5 mol
5. 5 mol

Pembahasan:

Mula-mula, kamu harus menentukan jumlah mol unsur metana (CH₄) dan oksigen (O₂).

Lalu, kamu harus menentukan pereaksi pembatas pada reaksi tersebut. Pereaksi pembatas diperoleh dari hasil bagi unsur yang terkecil.

CH₄ = 2/1 = 2

O₂ = 5/2 = 2,5

Dari perhitungan di atas, diketahui bahwa gas metana akan habis bereaksi atau menjadi pereaksi pembatas. Perhatikan tabel berikut.

	CH4(mol)	2O2(mol)	→	CO2(mol)	2H2O(mol)
Mula-mula	2	5		–	–
Reaksi	2	4		2	4
Sisa	–	1		2	4

Jadi, banyaknya mol H₂O yang terbentuk adalah 4 mol

Jawaban: A

Contoh Soal 8

Kristal CuSO₄ (Mr = 159,5)sebanyak 478,5 gr mampu menyerap 270 gram air. Akibatnya, terbentuk senyawa hidrat CuSO₄.xH₂O. Banyaknya molekul air yang terserap di dalam senyawa hidrat tersebut adalah

1. 6
2. 4
3. 5
4. 3
5. 2

Pembahasan:

Mula-mula, kamu harus menentukan persamaan reaksinya seperti berikut

CuSO₄ + xH₂O → CuSO₄.xH₂O

Selanjutnya, tentukan jumlah mol CuSO₄ dan H₂O seperti berikut

Untuk mencari banyaknya molekul H₂O pada senyawa hidrat CuSO₄.xH₂O, gunakan SUPER “Solusi Quipper” berikut.

Jadi, banyaknya molekul air pada senyawa hidrat tersebut adalah 5

Jawaban: C

Contoh Soal 9

Suatu senyawa hidrat MSO₄.5H₂O dikeringkan sehingga massanya berkurang 144 gram. Berapakah massa MSO₄ (Mr = 136) dalam senyawa hidrat tersebut?

Pembahasan:

Di soal tertulis bahwa massa senyawa hidrat akan berkurang 144 jika dikeringkan. Massa yang berkurang itu = massa air. Dengan demikian, kamu bisa menentukan jumlah mol airnya.

Lalu, tentukan jumlah mol MSO4 dengan cara SUPER “Solusi Quipper” berikut.

Terakhir, tentukan massa MSO4 dengan cara berikut.

mMSO₄ = n MSO₄ x Mr    =1,6x 136    = 217,6 gram

Jadi, massa MSO₄ (Mr = 136) dalam senyawa hidrat tersebut adalah 217,6 gram.

Contoh Soal 10

Unsur Z mampu membentuk senyawa dengan unsur O membentuk Z2O3. Jika massa unsur Z = 3,2 gr dan massa unsur O = 9,6 gr, berapakah massa atom relatif Z? (Ar O = 16)

Pembahasan:

2Z + 3O → Z₂O₃

Selanjutnya, tentukan jumlah mol O.

Lalu, tentukan mol unsur Z melalui perbandingan koefisien

Dengan demikian, massa atom relatif Z bisa dinyatakan sebagai berikut

Jadi, massa atom relatif Z adalah 8

Itulah pembahasan Quipper Blog kali ini. Semoga bermanfaat, ya. Untuk melihat contoh soal lainnya, yuk buruan gabung Quipper Video. Bersama Quipper Video, belajar jadi lebih mudah dan menyenangkan. Salam Quipper!