Stoikiometri

1.      Natrium azida ( digunakan sebagai bahan pengisi kantong udara di beberapa mobil. Benturan yang disebabkan oleh suatu tumbukan memicu penguraian () sebagai beriku:

    (s) è 2 Na (s) +   (g)

Gas nitrogen yang dihasilkan segera mengisi kantong yang terletak antara pengemudi dan kaca depan. Hitunglah volume N2 yang dihasilkan pada suhu 80oC dan tekanan 823 mmHg dari hasil penguraian 60,0 gram ()

Jawab:

jumlah mol   yang dihasilkan dari penguraian 60,0 gram().

volume gas  pada suhu dan tekanan yang

diketahui:

mol N2 = 60,0 gram NaN3 x  x

= 1,38 mol

Volume sejumlah 1,38 mol N2 diperoleh dengan menggunakan persamaan gas ideal :

V =   36,9 L

2.      Perhitungan massa atom. Hitung massa atom magnesium dengan menggunakan distribsui isotop berikut: 24Mg: 78,70%; 25Mg: 10,13%, 26Mg: 11,17%.

Jawab:

0,7870 x 24 + 0,1013 x 25 +0,1117 x 26 = 18,89+2,533+2,904 = 24,327

Massa atom Mg = 18,89 + 2,533 + 2,904 =24.327 (amu).

3.      Massa molekular mokelul yang mengandung isotop. Hitung massa molekular air  dan air berat   () dalam bilangan bulat.

Jawab

            Massa molekular  = 1 x 2 + 16 = 18,

massa molekular   = (2 x 2) + 16 = 20

Perbedaan massa molekular  dan   sangat substansial, dan perbedaan ini sifat fisika dan kimia anatara kedua jenis senyawa ini tidak dapat diabaikan.  lebih mudah dielektrolisis daripada . Jadi, sisa air setelah elektrolisis cenderung mengandung lebih banyak   dari pada dalam air  alami.

4.      Karbon alami adalah campuran dua isotop, 98,90(3)% 12C dan 1,10(3)% 13C. Hitung

Massa atom karbon ?

Jawab.

Massa atom karbon = 12 x 0,9890 + 13 x 0,0110 = 12,01(1)

5.      Intan adalah karbon murni. Hitung jumlah atom karbon dalam 1 karat (0,2 g) intan.

Jawab

Jumlah atom karbon = [0,2 (g)/12,01 (g mol-1)] x 6,022 x 1023(mol-1) = 1,00 x 1022

6.      Tembaga yang ada di alam dianalisis dengan spektrometer massa. Hasilnya: 63Cu 69,09%， 65Cu 30,91%. Hitung massa atom Cu. Massa 63Cu dan 65Cu adalah 62,93 dan 64,93 sma.

Jawab

Massa atom Cu=62,93x (69,09/100) + 64,93x (30,91/100) = 63,55 (sma)

7.      Bila kumbang menyengat korbannya, kumbang akan menyalurkan sekitar 1 mg (1x 10-6 g) isopentil asetat C7H14O2. Senyawa ini adalah komponen fragrant pisang, dan berperan sebagai materi pentransfer informasi untuk memanggil kumbang lain. Berapa banyak molekul dalam 1 mg isopentil asetat?

Jawab

Massa molekular isopentil asetat adalah M = 7 x 12,01 + 14 x 1,008 + 2 x 16,00 = 130.18 (g mol-1)

Jumlah mol: 1,0 x 10-6(g)/130,18(g mol-1) = 7,68 x (mol) Jumlah molekul  1 mg isopentil asetat: 7,68 x 10-9(mol) x 6,022 x 1023 (mol-1) = 4,6 x

8.      Massa atom hidrogen adalah 1,008. Hitung massa molekul hidrogen.

Jawab

Massa molar hidrogen adalah 2,016 x 10-3 kg mol-1. Massa satu molekul hidrogen = [2,016 x ( (kg )]/[6,022 x   = 3,35 x (kg).

9.      Hitunglah massa dari 10 liter gas nitrogen (N2) jika pada kondisi tersebut 1 liter gas hidrogen (H2) massanya 0.1 g.

 Diketahui: Ar  untuk  H = 1

 N = 14

Jawab:

 =     10/1 = (x/28) / (0.1/2)   x = 14 gram

Jadi massa gas nitrogen = 14 gram

10.  Berapa tekanan dari 0 5 mol O2 dengan volume 10 liter jika pada temperatur tersebut 0.5 mol NH3 mempunyai volume 5 liter den tekanan 2 atmosfir ?

Jawab:

P1 V1 = P2 V2

 2.5 = P2 . 10    P2 = 1 atmosfir

11.  Berapa volume 8.5 gram amoniak (NH3) pada suhu 27o C dan tekanan 1 atm ?

 (Ar: H = 1 ; N = 14)

Jawab:

85 g amoniak = 17 mol = 0.5 mol

Volume amoniak (STP) = 0.5 x 22.4 = 11.2 liter

Berdasarkan persamaan Boyle-Gay Lussac:

P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2

1 x 112.1 / 273 = 1 x V2 / (273 + 27) ®  V2 =  12.31 liter

12.  Jika Ar untuk X = 10 dan Y = 50 berapakah Mr senyawa X2Y4 ?

Jawab:

Mr X2Y4 = 2 x Ar . X + 4 x Ar . Y = (2 x 10) + (4 x 50) = 220

13.  Berapa molekul yang terdapat dalam 20 gram NaOH ?

Jawab:

Mr NaOH = 23 + 16 + 1 = 40

mol NaOH = massa / Mr = 20 / 40 = 0.5 mol

Banyaknya molekul NaOH = 0.5 L = 0.5 x 6.023 x 1023 = 3.01 x 1023 molekul.

14.  tentukanlah koefisien reaksi dari

HNO3 (aq) + H2S (g)  NO (g) + S (s) + H2O (l)

Cara yang termudah untuk menentukan koefisien reaksinya adalah dengan memisalkan koefisiennya masing-masing a, b, c, d dan e sehingga:

a HNO3 + b H2S   c NO + d S + e H2O

jawab:

 Berdasarkan reaksi di atas maka

atom N : a = c (sebelum dan sesudah reaksi)

atom O : 3a = c + e  3a = a + e  x  e = 2a

            atom H : a + 2b = 2e = 2(2a) = 4a x  2b = 3a x  b = 3/2 a

 atom S : b = d = 3/2 a

Maka agar terselesaikan kita ambil sembarang harga misalnya a = 2 berarti: b = d = 3, dan e = 4 sehingga persamaan reaksinya :

2 HNO3 + 3 H2S ®  2 NO + 3 S + 4 H2O

15.  Gas hidrogen dapat dibuat dari reaksi logam Zink dengan larutan asam sulfat. Hitunglah volum asam sulfat    2 M yang diperlukan untuk menghasilkan 6,72 liter gas hidrogen (STP).

Penyelesaian:

 Zn   +   H₂SO₄   à   ZnSO₄   +   H₂

          

nH₂ = 

 =

= 0,3 mol

 nH₂SO₄ =                          

                                                 =     

                                                = 0.3 mol

 n = M × V

 V = 

                                                   =

     = 0.15 L

16.    Sebanyak 200 ml l arutan Pb(NO₃)₂ 0,4 M dicampur dngan 100 ml larutan KI 0,4 M. Hitunglah peraksi yang bersisa.

Penyelesaian:   

                                    n Pb(NO₃)₂ = M × V                                            nKI= M × V

                                                    = 0.4 × 0.2                                             = 0.4 × 0.1

                                                  = 0.08 mol                                              = 0.04 mol

  Pb(NO₃)₂   +   2KI   à   PbI₂   +   2KNO₃

 Mula-mula:      0.08                 0.04            -

 Reaksi         :   0.02                 0.04          0.02

 _______________________________________________

 Setimbang   :      0.06 mol           -          0.02  mol

 Jadi, peraksi yang bersisa Pb(NO₃)₂   = 0,06 mol

 Cat:

-         Reaksi Pb(NO₃)₂   = 0,03

  - Caranya: koef Pb(NO₃)₂   / koef KI × nKI =

17.  Suatu bijih besi mengandung 80% Fe₂O₃ (Ar: Fe=56; O=16). Oksida ini direduksi dengan gas CO sehingga dihasilkan besi.
Berapa ton bijih besi diperlukan untuk membuat 224 ton besi ?

Jawab:

1 mol Fe₂O₃ mengandung 2 mol Fe
maka : massa Fe₂O₃ = ( M_r Fe₂O₃/2 A_r Fe ) x massa Fe = (160/112) x 224 = 320 ton
Jadi bijih besi yang diperlukan = (100 / 80) x 320 ton = 400 ton

18.  Etilena (C2H4) dibuat dari pemanasan heksana (C6H14) pada suhu 8000C.

C6H14                                        C2H4           + zat lain (setara)

Jika persen hasil produksi etilena adalah 42,5 persen, tentukan massa heksana yang digunakan untuk menghasilkan481 g etilena

Jawab :

% hasil   = (massa sebenarnya/massa sample) x 100%

42,5%    = (481/x) x 100%

X              = 1131,8 g

Mol C2H4              = 1131,8 g x (1 mol/28 g)               = 40,42 mol

Mol C6H14                   = Mol C2H4          = 40,42 mol

Massa C6H14            = 40,42 mol x (86 g/1 mol)            =3480 g

19.  Dalam larutan terdapat 1,00 mol heptana dan 4,00 mol oktana. Hitung tekanan uap masing-masing, tekanan total dalam larutan dan fraksi mol masing-masing komponen

Jawab :

P heptana           = X heptana x P0 heptana                  

 P total = (18,4+24,8)torrr =43,2 torr

= 1/5 x 92 torr

= 18,4 torr

P oktana              = X oktana x P0 oktana

= 4/5 x 31 torr

= 24,8 torr

X heptana           = 1/(1+4) = 1/5 = 0,2

X oktana              = 4/(1+4) = 4/5 = 0,8

20.  jika 10,8 gram logam Alumanium direaksikan dengan asam sulfat encer, maka

tentukanlah:

                                     a.V H₂SO₄ ( Ar Al= 27)

                                    b. VH₂ (STP)

penyelesaian:

Dik: m Al = 10,8 g

                                         [H₂SO₄] = 0,15 M

Dit: a.  V H₂SO₄

       b. VH₂    

 Jawab:  

2Al   +   H₂SO₄   à   Al₂(SO₄)₂   +   3H₂

                                         

   nAl =

             =

             = 0.4 mol

a.       n H₂SO₄ =                                                                                                

                                                 =                                                                     

                                                 = 0,6 mol

V H₂SO₄ = 

                                                = 

                                                = 4 L

b.       nH₂ =

                                      =

                                      = 0,6 mol

                        VH₂ = nH₂ × V STP

                                     = 0.6 × 22.4

                                     = 13.44 L