Soal Latihan. Latihan yang berupa soal hitungan mohon dikerjakan dengan menggunakan
55 1.
a. Definisikanlah : massa atom relatif, massa molekul rumus relatif, 1 mol, dan massa molar suatu zat
b. Mengapa istilah berat rumus lebih disarankan untuk digunakan untuk beberapa zat daripada berat molekul ?
c. Apakah yang Anda ketahui dengan rumus empiris ? Menurut kamus bahasa inggris apakah artinya empiris?.
d.Apakah yang dimaksud dengan pereaksi pembatas ?.
Penentuan Ar dengan Spektrometer massa dan rumus
empiris, rumus molekul.
2. Gambar disamping menunjukkan spektrum massa unsur Rubidium
dengan simbol Rb : a.
Isotop-isotop apakah yang ada di dalam Rubidium ?
b. Berapa persentase kelimpahan
dari masing-masing isotop ? c.
Hitunglah massa atom relatif Rubidium
3. Spektrum massa dari hidrogen klorida ditunjukkan pada Gambar di bawah ini. Jelaskan spektrum massanya
20 15
10 5
85 87
Massa relatif me Kelimpahan
M as s a re latif m e
33 35
37 38
39 40
41
Kelimpahan
34 36
56
M as s a re latif m e
K e
l i
m p
a h
a n
1 2
4
60 65
70 75
80
3
4. Unsur galium simbol Ga digunakan untuk dioda emisi cahaya. a Spektrum massa atom galium alami ditunjukkan pada Gambar berikut ini.
i Tuliskan
dalam bentuk
simbol isotop-
isotop yang ada pada galium alam
ii Gunakan informasi
spektrum massa
untuk menghitung harga massa
atom relatif Ar, galium. b Galium membentuk oksida, Ga
2
O
3
. Oksida ini bereaksi dengan galium pada kondisi yang sesuai untuk menghasilkan oksida lain yang mengandung 89,7 galium.
i Hitung rumus empiris oksida kedua
ii Tuliskan persamaan reaksi untuk pembentukan oksida ini dari Ga
2
O
3
. 5. Air terdiri dari isotop
1
H;
2
H; dan
16
O. a
Tuliskan rumus dari semua molekul H
2
O yang berbeda dalam air b
Pilihlah salah satu dari molekul-molekul ini yang memiliki massa paling besar c
Suatu sampel air dianalisis dengan
menggunakan spektrometer massa. Tuliskan
rumus ion-ion
yang menghasilkan delapan puncak spektrum massa sebagai gambar disamping.
6. a Spektrum massa klorometana, CH
3
Cl, mempunyai dua puncak utama dengan massa relatif 50 dan 52. Jelaskan fakta
ini. b
Spektrum massa uap belerang ditunjukkan
pada Gambar
disamping. Jelaskan spektrum massa selengkap yang Anda
dapat Massa
relative 1
2 3 4 17
18 19 20
Rumus ion
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260
Kelimpahan
Massa relatif me
57 7. Senyawa Z memiliki komposisi massa: 66,7 karbon, 22,2 oksigen dan 11,1
hidrogen. Spektrum massa Z ditunjukkan pada Gambar disamping. Hitung rumus empiris Z. Gunakan
spektrum massa untuk menentukan rumus molekul Z, jelaskan rumus
struktur Z yang mungkin dan jelaskan rumus puncak-puncak yang
diberi nomor
dalam spektrum
massa.
Stoikiometri
8. Buktikan bahwa, 1 u =
L 1
L adalah tetapan Avogadro 9.
a. Berapa mol Fe ada dalam 1,25 mol Fe
2
O
3
Jawaban : 2,5 mol b Berapakah massa 2 mol sukrosa ?.Jawaban :648 g
c. Berapakah jumlah atom tembaga di dalam 3,05 gram tembaga murni ?.Jawaban : 0,3 x 10
23
atom d. Berapakah jumlah atom besi di dalam 4,93 gram paku yang mengandung 96,0 besi
?. ?.Jawaban :0,51 x 10
23
atom e. Berapakah jumlah atom hidrogen di dalam 1,00 gram NH
3
. ?.Jawaban : 1,06 x 10
23
atom .
10. Kalsium karbida dalam perdagangan dikenal dengan nama karbit digunakan untuk
mengasilkan asetilena untuk pengelasan lihat reaksi soal no. 2.5c, dibuat dengan reaksi antara batu kapur dengan karbon pada suhu tinggi :
CaOs + Cs →
COg + CaC
2
s. a. Berapa kg karbit dapat terjadi dari 1 kg CaO ?.Jawaban : 1,143 kg
b. Berapa kg karbon diperlukan untuk bereaksi dengan 1 kg CaO ?.Jawaban : 0,43 kg.
Konsentrasi Larutan
11. Apakah yang dimaksud dengan :
a. konsentrasi molar b titrasi c titik akhir titrasi. 12.
0,04 gram NaOH dilarutkan dalam air sampai volum 1 L. Jika densitas larutan diasumsikan sama dengan densitas air, nyatakan konsentrasi larutan NaOH itu dalam a
K e
l i
m p
a h
a n
Massa relatif me
10 20
30 40
50 60
70 80
43
29 15
57 72
58 persen massa b. bagian per juta bpj, dan c konsentrasi molar. ?.Jawaban :0,004;
40 bpj; 0,001 M .
13. Ceritakanlah cara pembuatan
a. 100 mL larutan NaOH 1,5 M dari kristal NaOH. b 0,2 L larutan H
2
SO
4
0,1 M dari H
2
SO
4
18M. c 100 mL larutan H
3
PO
4
0,1M dari H
3
PO
4
yang kadarnya 85 massa dan kerapatan 1,70 g mL
-1
.
Stoikiometri dalam analisis Volumetri Penentuan konsentrasi zat
14. Dalam suatu eksperimen, 20 cm
3
0,2 mol dm
-3
NaOH bereaksi dengan 32 cm
3
larutan H
2
SO
4
. Hitunglah konsentrasi H
2
SO
4
dalam : a
mol dm
-3
, dan b
g dm
-3
[H = 1; O = 16; S = 32] 15.
Hitunglah volume dari 0,12 mol dm
-3
KOH yang diperlukan untuk bereaksi dengan
25,0 cm
-3
larutan H
3
PO
4
yang mengandung 4,90 g H
3
PO
4
per dm
3
larutan menurut persamaan berikut ini :
2 KOH + H
3
PO
4
→
K
2
HPO
4
+ 2H
2
O [H = 1; O = 16; P = 31]
16. Hitunglah volume dari 0,4 mol dm
-3
larutan HCl yang diperlukan untuk bereaksi dengan 5,00 g kalsium karbonat.
17. Asam nitrat 500 cm
3
bereaksi sempurna dengan 3,94 g barium karbonat, BaCO
3
. Hitunglah konsentrasi asam nitrat dalam
a mol dm
-3
, dan b
g dm
-3
18. Belerang trioksida sebanyak 2,00 g dilarutkan dalam air. Larutan yang dihasilkan
membutuhkan 200 cm
3
larutan natrium hidroksida untuk netralisasi. Hitunglah konsentrasi natrium hidroksida dalam mol dm
-3
.
Penentuan Massa molekul relatif asam atau basa.
19. Suatu larutan asam monobasis mengandung 19,2 g HXO
4
per dm
3
. Larutan asam 25 cm
3
bereaksi dengan 20,8 cm
3
basa yang mengandung 4,80 g NaOH per dm
3
. Hitunglah : a
Konsentrasi HXO
4
dalam mol dm
-3
59 b
Massa atom relatif unsur X 20.
Suatu larutan dari suatu asam mengandung 25,2 g COOH
2
.xH
2
O per dm
3
. Larutan 50,0 cm
3
memerlukan 40,0 cm
3
0,500 mol dm
-3
KOH untuk titrasi dengan indikator fenolftalein. Hitunglah nilai x
21. Larutan FA7 mengandung 12,6 g BaOH
2
.xH
2
O per dm
3
. Larutan FA8 mengandung 0,12 g ion hidrogen H
+
per dm
3
. Dalam titrasi, 25 cm
3
larutan FA7 diperlukan 16,7 cm
3
larutan FA8 untuk reaksi sempurna. Hitunglah : a
Konsentrasi FA7 dalam mol dm
-3
b Nilai x dalam BaOH
2
.xH
2
O. [H = 1; O = 16; Ba = 137]
Penentuan Persamaan Asam-Basa
22. Suatu larutan mengandung 16,8 g NaH
2
PO
4
per dm
3
. Larutan ini 25,0 cm
3
bereaksi dengan 17,5 cm
3
Natrium hidroksida yang mengandung 6,8 g ion hidroksida per dm
3
. a
Hitunglah jumlah mol NaH
2
PO
4
dan OH
-
yang digunakan dalam titrasi. b
Simpulkan persamaan reaksinya 23.
Suatu garam mempunyai rumus NaH
2
XO
4
. Suatu larutan garam mengandung 12,00 g NaH
2
XO
4
per dm
3
. Dalam suatu eksperimen, larutan 25,0 cm
3
NaH
3
XO
4
didapatkan bereaksi dengan 20,8 cm
3
0,120 mol dm
-3
NaOH. Tuliskan persamaan yang mungkin untuk reaksi dalam titrasi dan simpulkan massa atom relatif unsur X yang mungkin.
Penentuan Persentase Kemurnian
24. Padatan FA3 adalah campuran dari Natrium karbonat, Na
2
CO
3
dan natrium klorida, NaCl. Padatan FB3 2,00 g dilarutkan dalam larutan 259 cm
3
dalam bejana volumetrik. Larutan 25,00 cm
3
dititrasi dengan 21,40 cm
3
asam klorida menggunakan indikator yang cocok. Persamaan reaksinya adalah
Na
2
CO
3
+ 2HCl
→
H
2
O + CO
2
+2NaCl Hitunglah
a Jumlah mol natrium karbonat dalam 25,00 cm
3
larutan yang dititrasi b
Jumlah mol natrium karbonat dalam 250,0 cm
3
larutan dalam bejana volumetrik. c
Massa natrium karbonat dalam 2,00 g sampel FA3 d
Persentase massa natrium klorida dalam FA3
60
Titrasi Redoks
25. 25,0 cm
3
larutan hidrogen peroksida bereaksi dengan 20,0 cm
3
MnO
4 -
0,025 mol dm
-3
dalam suatu titrasi, dengan adanya asam berlebih. 2MnO
4 -
+ 16H
+
+ 5H
2
O
2
→
2Mn
2+
+ 5O
2
+ 8H
2
O Hitunglah konsentrasi hidrogen peroksida dalam :
a Mol dm
-3
b g dm
-3
26. Berapa volume dari 0,45 mol dm
-3
besiII sulfat yang diperlukan untuk bereaksi dengan 50,0 cm
3
KMnO
4
0,02 mol dm
-3
yang diasamkan dengan asam sulfat encer berlebih ?
27. Suatu larutan mengandung 28,6 g etanadioat, MC
2
O
4
, per dm
3
. 25 cm
3
larutan MC
2
O
4
ini ditempatkan dalam bejana titrasi dengan asam sulfat encer berlebih, larutan itu direaksikan dengan 20 cm
3
KMnO
4
0,1 mol dm
-3
. a.
Tuliskan persamaan reaksi ionik yang setimbang antara KMnO
4
dan MC
2
O
4
. b.
Hitunglah jumlah mol MC
2
O
4
dalam 1 dm
3
larutan. c.
Hitunglah massa atom relatif dari logam M. 28.
Larutan FA1 mengandung 3,71 g larutan metal chromat, MCrO
4
per dm
3
. Larutan FA2 mengandung 0,100 mol larutan Fe
2+
per dm
3
. Dalam suatu eksperimen, 25,0 cm
3
FA1 ditempatkan dalam suatu bejana titrasi dengan asam sulfat encer berlebih. Larutan ini bereaksi dengan 20,0 cm
3
FA2. Persamaan reaksinya adalah :
CrO
4 2-
+ 8H
+
+ 3Fe
2+
→
Cr
3+
+ 4H
2
O + 3Fe
3+
Hitunglah : a
Konsentrasi MCrO
4
dalam FA1, dalam mol dm
-3
dan b
Massa atom relatif unsur M. [O = 16; Cr = 52,0]
Titrasi dengan Iodin
29. Kalium iodatV, KIO
3
, bereaksi dengan larutan kalium iodida berlebih yang diasamkan menurut persamaan berikut ini.
IO
3 -
+5I
-
+ 6H
+
→
3I
2
+ 3H
2
O Dalam suatu eksperimen, 20,0 cm
3
larutan KIO
3
ditambahkan ke dalam larutan kalium iodida berlebih yang diasamkan. Iodin yang dihasilkan kemudian dititrasi dengan 22,45
cm
3
natrium tiosulfat. Persamaan reaksinya adalah : I
2
+ 2S
2
O
3 2-
→
2I
-
+ S
4
O
6 2-
61 Konsentrasi tiosulfat adalah 29,8 g Na
2
S
2
O
3
.5H
2
O per dm
3
. Hitunglah konsentrasi kalium iodatV dalam g dm
-3
. 30.
Suatu larutan dari logam chromatVI mengandung 15,60 g MCrO
4
per dm
3
. Larutan khromatVI 10 cm
3
tersebut ditambahkan ke dalam kalium iodida berlebih yang diasamkan. Ion-ion chromatVI bereaksi dengan ion-ion iodida menurut persamaan
reaksi berikut ini : CrO
4 2-
+ 8H
+
+ 3I
-
→
32 I
2
+ 4H
2
O + Cr
3+
Iodin yang dihasilkan dititrasi dengan larutan tiosulfat. 30,0 cm
3
yang mengandung 11,2 g S
2
O
3 2-
per dm
3
yang digunakan dalam titrasi. Hitunglah massa atom relatif logam M.
Penentuan Persamaan Reaksi Redoks
31. Ion-ion timahII dapat teroksidasi menjadi ion-ion timahIV oleh iodatV dalam HCl
yang ditunjukkan. Sn
2+
→
Sn
4+
+ 2e
-
Setengah persamaan reaksi reduksi dari iodatV dalam reaksi yang dipercaya salah satu dari berikut ini :
IO
3 -
+ 6H
+
+ 3Cl
-
+ 2e
-
→
ICI
3
+ 3H
2
O ….. i
IO
3 -
+ 6H
+
+ Cl
-
+ 4e
-
→
ICI + 3H
2
O ….. ii
IO
3 -
+ 6H
+
+ 5e
-
→
½I
2
+ 3H
2
O ….. iii
IO
3 -
+ 6H
+
+ 6e
-
→
I
-
+ 3H
2
O ….. iv
Dalam suatu eksperimen 25,0 cm
3
IO
3 -
aq 0,025 mol dm
3
bereaksi dengan 31,2 cm
3
Sn
2+
0,04 mol dm
-3
dalam asam sulfat encer berlebih. Hitunglah : a
Jumlah mol Sn
2+
yang digunakan dalam reaksi b
Jumlah mol IO
3 -
yang digunakan dalam reaksi c
Jumlah mol Sn
2+
yang bereaksi dengan 1 mol IO
3 -
d Manakah setengah-persamaan reaksi untuk reduksi IO
3 -
yang benar ? 32.
Asam nitratV dapat direduksi menjadi sejumlah produk yang berbeda. Beberapa setengah-persamaan reaksi untuk reduksi ini adalah :
NO
3 -
+ 2H
+
+ e
-
→
NO
2
+ H
2
O ….. i
NO
3 -
+ 2H
+
+ 2e
-
→
NO
2 -
+ H
2
O ….. ii
NO
3 -
+ 4H
+
+ 3e
-
→
NO + 2H
2
O ….. iii
NO
3 -
+ 6H
+
+ 5e
-
→
½N
2
+ 3H
2
O ….. iv
62 a
Berikan rumus senyawa nitrogen di mana atom nitrogen mempunyai bilangan oksidasi yang berbeda dari setiap ion-ion dan molekul-molekul yang ditunjukkan
di atas. Dalam suatu eksperimen 25,0 cm
3
asam nitratV 0,40 mol per dm
3
, dalam asam sulfat encer berlebih, bereaksi dengan 150,0 cm
3
dari larutan besiII sulfat yang mengandung 11,2 g Fe
2+
per dm
3
. Hitunglah : b
Jumlah mol NO
3 -
yang digunakan dalam reaksi c
Jumlah mol Fe
2+
yang digunakan dalam reaksi d
Jumlah mol Fe
2+
yang bereaksi dengan satu mol NO
3 -
e Oleh karena itu setengah-persamaan reaksi manakah yang benar untuk reduksi
asam nitratV ?
Penentuan Bilangan Oksidasi
33. Ion-ion vanadiumII dapat teroksidasi secara kuantitatif oleh ion-ion manganatVII
yang diasamkan, menjadi suatu kedudukan oksidasi tertinggi. Dua setengah-persamaan reaksi untuk reaksi itu dapat ditulis :
V
2+
→
V
z+
+ z-2e
-
MnO
4 -
+ 8H
+
+ 5e
-
→
Mn
2+
+ 4H
2
O Dalam suatu eksperimen, 25,0 cm
3
V
2+
0,02 mol dm
-3
bereaksi dengan 15,0 cm
3
MnO
4
0,02 mol dm
-3
yang diasamkan dengan asam sulfat. a
Hitunglah i
Jumlah mol V
2+
yang digunakan dalam titrasi ii
Jumlah mol MnO
4 -
yang digunakan dalam titrasi iii
Jumlah mol V
2+
yang bereaksi dengan satu mol MnO
4 -
b Oleh karena itu simpulkan jumlah elektron yang diberikan oleh satu ion V
2+
ketika dioksidasi.
c Berapa bilangan oksidasi baru dari vanadium setelah oksidasi berapa z ?
34. Ion-ion chromiumII dapat dititrasi dengan ion-ion [CuCl
4
]
2-
, yang ditunjukkan setengah persamaan reaksi berikut ini
Cr
2+
→
Cr
3+
+ e
-
[CuCl
4
]
2-
+ …e
-
→
…+… Setengah-persamaan yang kedua adalah tidak sempurna.
Dalam suatu eksperimen, 20,0 cm
3
Cr
2+
0,04 mol dm
-3
bereaksi dengan 40,0 cm
3
[CuCl
4
]
2-
0,01 mol dm
-3
.
63 Hitunglah
a Jumlah dari jumlah mol Cr
2+
dan [CuCl
4
]
2-
yang digunakan dalam reaksi b
Jumlah mol [CuCl
4
]
2-
yang bereaksi dengan Cr
2+
c Simpulkan jumlah elektron yang telah diterima olaeh satu ion [CuCl
4
]
2-
d i
Berapa bilangan oksidasi tembaga dalam [CuCl
4
]
2-
? ii Asumsikan bahwa tembaga mendapat elektron, berapa bilangan oksidasi
atom tembaga yang baru setelah reaksi. iii Tuliskanlah reaksi sempurna setengah-persamaan reaksi untuk reaksi
[CuCl
4
]
2-
.
58
3
LARUTAN ASAM-BASA