Pembahasan Kimia UN: Stoikiometri Larutan

Pembahasan soal-soal Ujian Nasional SMA-IPA bidang studi Kimia dengan materi pembahasan Stoikiometri Larutan.

Soal Stoikiometri Larutan UNAS 2010

Gas amoniak dapat dihasilkan melalui persamaan reaksi berikut:

(NH₄)₂SO₄ + 2KOH → 2NH₃ + 2H₂O (l) + K₂SO₄

Reaksi berlangsung pada 0 °C, 1 atm. Volume gas amoniak, NH₃, yang dihasilkan setelah 33 gram (NH₄)₂SO₄ (M_r = 132) bereaksi adalah ….

A.   2,8 liter
B.   5,6 liter
C.   11,2 liter
D.   12,0 liter
E.   22,4 liter

Pembahasan

Karena diketahui massa (NH₄)₂SO₄, kita tentukan dulu nilai mol dari amonium sulfat tersebut.

mol (NH₄)₂SO₄ = gr/M_r
                          = 33/132 mol
                          = 0,25 mol

Selanjutnya kita tentukan mol NH₃ dengan memanfaatkan kesetaraan antara koefisien dan mol.

mol NH₃ = 2/1 × mol (NH₄)₂SO₄
               = 2 × 0,25 mol
               = 0,5 mol

Reaksi berlangsung pada 0 °C, 1 atm, berarti berlangsung pada keadaan STP (standard temperature and pressure), volume yang digunakan adalah volume STP, yaitu 22,4 liter.

volume NH₃ = mol × volume STP
                      = 0,5 × 22,4 liter
                      = 11,2 liter

Jadi, volume gas amoniak yang dihasilkan adalah 11,2 liter (C).

Soal Stoikiometri Larutan UNAS 2009

Sebanyak 5,4 gram logam aluminium direaksikan dengan larutan HCl sehingga terjadi reaksi sesuai persamaan:

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

Volume gas hidrogen yang dihasilkan pada reaksi tersebut jika diukur pada keadaan standar adalah …. (A_r Al = 27; H = 1; Cl = 35,5)

A.   2,24 liter
B.   2,99 liter
C.   3,36 liter
D.   4,48 liter
E.   6,72 liter

Pembahasan

Kita tentukan nilai mol dari logam aluminium.

mol Al = gr/A_r
           = 5,4/27 mol
            = 0,2 mol

Kemudian kita tentukan mol gas hidrogen berdasarkan koefisiennya.

mol H₂ = 3/2 × mol Al
            = 3/2 × 0,2 mol
            = 0,3 mol

Reaksi diukur pada keadaan standar, sehingga:

volume H₂ = mol × volume STP
                 = 0,3 × 22,4 liter
                 = 6,72 liter

Jadi, volume gas hidrogen yang dihasilkan pada reaksi tersebut adalah 6,72 liter (E).

Soal Stoikiometri Larutan UNAS 2007

Direaksikan 10,4 gram krom dengan asam sulfat menurut reaksi:

2Cr (s) + 3 H₂SO₄ (aq) → Cr₂(SO₄)₃ (aq) + 3 H₂ (g)

Volume gas yang dihasilkan pada STP adalah ….
(A_r Cr = 52, H = 1, O = 16, S = 32)

A.   4,98 liter
B.   6,72 liter
C.   11,2 liter
D.   22,4 liter
E.   67,2 liter

Pembahasan

Nilai mol dari logam krom adalah:

mol Cr = gr/A_r
            = 10,4/52 mol
            = 0,2 mol

Gas yang dihasilkan adalah gas hidrogen. Nilai mol gas tersebut adalah:

mol H₂ = 3/2 × mol Cr
            = 3/2 × 0,2 mol
            = 0,3 mol

Reaksi terjadi pada keadaan STP, sehingga

volume H₂ = mol × volume STP
                 = 0,3 × 22,4 liter
                 = 6,72 liter

Jadi, volume gas hidrogen yang dihasilkan adalah 6,72 liter (B).

Soal Stoikiometri Larutan UN 2012

Amonium klorida sebanyak 10,7 gram direaksikan dengan kalsium hidroksida sebanyak 14,8 gram, sesuai reaksi:

2NH₄Cl (s) + Ca(OH)₂ (aq) → CaCl₂ (aq) + 2H₂O (l) + 2NH₃ (g)

Apabila gas yang dihasilkan diukur dalam keadaan standar maka volume gas tersebut sebanyak …. (A_r N = 14, H = 1, Cl = 35,5, Ca = 40, O = 16)

A.   1,12 L
B.   2,24 L
C.   3,36 L
D.   4,48 L
E.   6,72 L

Pembahasan

Ada dua massa yang diketahui, yaitu massa amonium klorida dan kalsium hidroksida. Berarti ada yang tidak habis bereaksi. Kita tentukan dulu mol masing-masing sesuai dengan data yang ada.

mol NH₄Cl = gr/M_r                 (M_r = 14+4+35,5 = 53,5)
                  = 10,7/53,5 mol
                  = 0,2 mol

mol Ca(OH)₂ = gr/M_r              (M_r = 40+(16+1)2 = 74)
                      = 14,8/74 mol
                      = 0,2 mol

Sekarang kita periksa, mana yang tepat bereaksi dan mana yang bersisa.

Jika mol NH₄Cl      = 0,2 mol
maka mol Ca(OH)₂ = 1/2 × 0,2 mol
                               = 0,1 mol

(berarti NH₄Cl tepat bereaksi sedangkan Ca(OH)₂ bersisa)

Jika Ca(OH)₂      = 0,2 mol
maka mol NH₄Cl = 2/1 × 0,2 mol
                            = 0,4 mol
(tidak mungkin karena hanya tersedia 0,2 mol NH₄Cl)

Selanjutnya kita gunakan mol NH₄Cl untuk menentukan nilai mol gas yang dihasilkan. Gas yang dimaksud adalah gas NH₃ karena ada tanda fase (g).

mol NH₃ = 2/2 × mol NH₄Cl
               = 1 × 0,2 mol
               = 0,2 mol

Reaksi diukur pada keadaan standar, sehingga:

volume NH₃ = mol × volume STP
                    = 0,2 × 22,4 liter
                    = 4,48 liter

Jadi, volume gas amoniak yang dihasilkan sebanyak 4,48 liter (D).

Soal Stoikiometri Larutan UN 2013

Untuk menentukan air kristal natrium fosfat, sebanyak 38 gram kristal Na₃PO₄.xH₂O dipanaskan hingga semua air kristalnya menguap menurut reaksi:

Na₃PO₄.xH₂O (s) → Na₃PO₄ (s) + xH₂O (g)

Ternyata setelah penguapan massa kristal tinggal 16,4 gram. Jika A_r Na = 23, P = 31, O = 16, dan H = 1, rumus senyawa kristal tersebut adalah ….

A.   Na₃PO₄.5H₂O
B.   Na₃PO₄.6H₂O
C.   Na₃PO₄.8H₂O
D.   Na₃PO₄.10H₂O
E.   Na₃PO₄.12H₂O

Pembahasan

Data-data yang dapat diperoleh dari soal:

massa Na₃PO₄.xH₂O = 38 gram 
M_r Na₃PO₄.xH₂O = 3×23 + 31 + 4x16 + (2+16)x
                              = 164 + 18x

massa Na₃PO₄ = 16,4 gram 
M_r Na₃PO₄ = 3×23 + 31 + 4×16
                    = 164

Berdasarkan koefisien reaksi di atas diperoleh:

mol Na₃PO₄.xH₂O = mol Na₃PO₄
                
              164 + 18x = 380
                         18x = 380 − 164
                                = 216
                             x = 12

Jadi, rumus senyawa kristal natrium fosfat adalah Na₃PO₄.12H₂O (E).

Pembahasan soal Stoikiometri Larutan lainnya bisa disimak di:
Pembahasan Kimia UN 2018 No. 28
Pembahasan Kimia UN 2018 No. 34
Pembahasan Kimia UN 2019 No. 6 - 8

Simak juga, Pembahasan Kimia UN: Larutan Penyangga.

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.