Penerapan Hukum Gay Lussac, Avogadro, dan Konsep M ol pada Perhitungan Kimia
1 2 2
Kimia Kelas X SM A dan M A
Cont oh Soal
Diketahui persamaan reaksi: Mg s + 2 HClaq
p MgCl
2
aq + H
2
g Jika Mg yang bereaksi adalah 2 mol, hitunglah
a. mol HCl yang bereaksi,
b. volum gas H
2
yang dihasilkan pada STP. Penyelesaian:
Reaksi setara : Mg
s + 2 HClaq p MgCl
2
aq + H
2
g Perbandingan mol
: 1 mol } 2 mol
} 1 mol
} 1 mol a.
1 mol Mg sebanding dengan 2 mol HCl 2 mol Mg sebanding dengan 4 mol HCl
maka HCl yang bereaksi = 4 mol Mol HCl dapat ditentukan pula dengan cara:
Mol HCl = 2 mol HCl
1 mol Mg
x
2 mol Mg = 4 mol b.
1 mol Mg sebanding dengan 1 mol H
2
2 mol Mg sebanding dengan 2 mol H
2
H
2
yang dihasilkan = 2 mol Volum gas H
2
pada STP = 2
x
22,4 L = 44,8 L Volum gas H
2
dapat ditentukan pula dengan cara: Volum H
2
= 1 mol H
1 mol Mg
2
x
2 mol Mg
x 22 4
, L 1 mol
= 44,8 L Dalam kegiatan evaluasi pada soal-soal pilihan ganda, langkah-langkah pada
penyelesaian soal tidak diperlukan. Untuk mempersingkat waktu ada cara yang lebih praktis dalam mengerjakan soal tersebut. Perhatikan contoh soal berikut.
Cont oh Soal
1. Gas propana C
3
H
8
direaksikan dengan gas oksigen menghasilkan gas karbon dioksida dan air. Jika C
3
H
8
yang bereaksi adalah 4,4 gram pada STP, hitung a.
volum O
2
yang bereaksi, b.
volum CO
2
yang dihasilkan, c.
massa H
2
O yang dihasilkan. Penyelesaian:
Mol C
3
H
8
=
4 4 44
,
= 0,1 mol Setarakan reaksi
: C
3
H
8
g + 5 O
2
g p 3 CO
2
g + 4 H
2
O l
Perbandingan koefisien : 1
: 5
: 3
: 4
Perbandingan mol zat :
0,1 mol
5 1
x
0,1
3 1
x
0,1
4 1
x
0,1 0,1 mol :
0,5 mol :
0,3 mol :
0,4 mol
Per hitungan Kimia
1 2 3 a.
Volum O
2
yang bereaksi = 0,5
x
22,4 L = 11,2 L b.
Volum CO
2
hasil reaksi = 0,3
x
22,4 L = 6,72 L c.
Massa H
2
O hasil reaksi = 0,4
x
18 = 7,2 gram 2.
Logam aluminium dapat bereaksi dengan larutan HCl menghasilkan larutan AlCl
3
dan gas H
2
. Berapa gram gas H
2
yang terbentuk dan jumlah molekul hidrogen dari 9 gram aluminium?
A
r
Al = 27, H = 1. Penyelesaian:
Reaksi: Al s + HClaq
p AlCl
3
aq + H
2
g Persamaan reaksi setara 2 Al
s + 6 HClaq p 2 AlCl
3
aq + 3 H
2
g Perbandingan mol
2 :
6 :
2 :
3 Al yang bereaksi =
9 27
mol =
1 3
mol
1 3
mol Al ~
3 2
x
1 3
mol H
2
=
1 2
mol H
2
Gas H
2
yang terbentuk =
1 2
mol =
1 2
mol x 2 = 1 gram Jumlah molekul H
2
yang terbentuk =
1 2
x 6,02 x 10
23
= 3,01 x 10
23
molekul Jadi, gas H
2
yang terbentuk = 1 gram dan jumlah molekul H
2
yang terbentuk = 3.01 x 10
23
. 3.
Pada saat korek api gas dinyalakan, reaksi yang terjadi adalah: C
4
H
10
g + O
2
g p CO
2
g + H
2
O l
Jika pada reaksi itu dihasilkan 88 gram gas CO
2
, hitunglah massa C
4
H
10
yang bereaksi
A
r
C = 12, O = 16, H = 1 Penyelesaian:
88 gram CO
2
= 88 gram CO
2
x
1 mol CO 44 gram CO
2 2
= 2 mol CO
2
Reaksi setara : 2 C
4
H
10
+ 13 O
2
p 8 CO
2
+ 10 H
2
O Perbandingan koefisien : 2
: 13
: 8
: 10 Mol C
4
H
10
=
2 8
x 2 mol CO
2
= 0,5 mol Massa C
4
H
10
= 0,5 mol x 58 gram mol
–1
= 29 gram Jadi massa C
4
H
10
yang bereaksi = 29 gram.
1 2 4
Kimia Kelas X SM A dan M A
4. Gas metana CH
4
dibakar sempurna menurut persamaan: CH
4
g + 2 O
2
g p CO
2
g + 2 H
2
O g
Bila udara mengandung 20 gas O
2
, berapa liter udara yang dibutuhkan untuk membakar 4 liter gas metana pada P dan T yang sama?
Penyelesaian: Reaksi setara
: CH
4
g + 2 O
2
g p CO
2
g + 2 H
2
O g
Perbandingan koefisien : 1
: 2 :
1 :
2 4 liter CH
4
= 4
22 4 L
L mol
–1
, = 0,18 mol CH
4
Mol oksigen yang dibutuhkan = 2
1
x
0,18 mol = 0,36 mol Volum oksigen yang dibutuhkan = 0,36
x
22,4 L = 8,064 L Udara yang dibutuhkan =
100 20
x
8,064 L = 40,32 L Jadi, udara yang dibutuhkan adalah 40,32 liter.
Lat ihan 5 .6
Selesaikan soal-soal berikut 1.
Hitung berapa gram amoniak dan gas oksigen yang diperlukan untuk membuat 3 gram gas nitrogen oksida
A
r
N = 14, O = 16, H = 1 Reaksi: 4 NH
3
g + 5 O
2
g p 4 NOg + 6 H
2
O g
2. 60 gram karbon habis bereaksi dengan tembagaII oksida. Hitung massa
tembagaII oksida yang bereaksi dan massa tembaga yang dihasilkan. Reaksi: 2 CuO
s + Cs p 2 Cus + CO
2
g 3.
Hitung volum gas CO
2
yang dihasilkan pada STP dari reaksi pembakaran 9 gram gas etana C
2
H
6
dengan oksigen. 4.
Hitung volum HCl yang diperlukan untuk bereaksi dengan 16,2 gram CaCO
3
.