Kumpulan Soal Stoikiometri dan Pembahasannya

Stoikiometri adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan kuantitatif dalam reaksi kimia. Konsep stoikiometri digunakan untuk menentukan jumlah reaktan dan produk dalam reaksi berdasarkan hukum kekekalan massa dan perbandingan molar.

Pemahaman tentang stoikiometri sangat penting dalam berbagai bidang seperti industri farmasi, teknik kimia, dan ilmu material. Dalam artikel ini, kita akan membahas kumpulan soal stoikiometri beserta pembahasannya untuk membantu siswa memahami konsep ini lebih dalam.

Konsep Dasar Stoikiometri

Hukum Kekekalan Massa (Lavoisier): Massa zat sebelum dan sesudah reaksi harus tetap.
Hukum Perbandingan Tetap (Proust): Unsur dalam senyawa selalu memiliki perbandingan massa yang tetap.
Hukum Perbandingan Berganda (Dalton): Jika dua unsur membentuk lebih dari satu senyawa, perbandingan massa unsur-unsur tersebut dalam senyawa merupakan bilangan bulat sederhana.
Mol dan Konsep Avogadro: 1 mol suatu zat mengandung 6,022 × 10²³ partikel.
Persamaan Reaksi Kimia: Harus setara (jumlah atom di sisi reaktan dan produk sama).

Soal dan Pembahasan

Soal 1: Menghitung Mol dari Massa

Soal: Berapa mol dalam 50 gram NaCl? (Ar Na = 23, Cl = 35,5)

Jawaban:

Massa molar NaCl = 23 + 35,5 = 58,5 g/mol
Jumlah mol: $n = \frac{massa}{massa molar} = \frac{50}{58,5} \approx 0,855 \text{ mol}$

Jadi, jumlah mol NaCl adalah 0,855 mol.

Soal 2: Perbandingan Mol dalam Reaksi

Soal: Diketahui reaksi: $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$ Jika tersedia 4 mol H₂, berapa mol O₂ yang dibutuhkan?

Jawaban: Dari persamaan reaksi:

2 mol H₂ bereaksi dengan 1 mol O₂
Jika tersedia 4 mol H₂, maka jumlah O₂ yang diperlukan: $(4 \, \text{mol H}_2) \times \frac{1 \, \text{mol O}_2}{2 \, \text{mol H}_2} = 2 \, \text{mol O}_2$

Jadi, diperlukan 2 mol O₂.

Soal 3: Menghitung Massa Produk dalam Reaksi

Soal: Jika 10 gram C bereaksi dengan oksigen membentuk CO₂, berapakah massa CO₂ yang terbentuk? (Ar C = 12, O = 16)

Reaksi: $C + O_2 \rightarrow CO_2$

Jawaban:

Massa molar C = 12 g/mol
Mol C: $n = \frac{10}{12} = 0,833 \text{ mol}$
Dari reaksi, perbandingan mol: $1 \, \text{mol C} \rightarrow 1 \, \text{mol CO}_2$ Maka, mol CO₂ yang terbentuk = 0,833 mol
Massa CO₂: $0,833 \, \text{mol} \times (12 + (2 \times 16)) \text{ g/mol}$ $0,833 \times 44 = 36,67 \, \text{gram}$

Jadi, massa CO₂ yang terbentuk adalah 36,67 gram.

Soal 4: Reaktan Pembatas

Soal: Jika 5 mol H₂ dan 3 mol O₂ direaksikan membentuk H₂O, tentukan reaktan pembatas dan jumlah H₂O yang terbentuk!

Jawaban: Reaksi: $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

Dari reaksi, 2 mol H₂ bereaksi dengan 1 mol O₂.
Jika tersedia 5 mol H₂, maka O₂ yang diperlukan: $(5 \, \text{mol H}_2) \times \frac{1 \, \text{mol O}_2}{2 \, \text{mol H}_2} = 2,5 \, \text{mol O}_2$
Karena tersedia 3 mol O₂ (lebih dari yang dibutuhkan), maka H₂ adalah reaktan pembatas.
Mol H₂O yang terbentuk: $5 \, \text{mol H}_2 \times \frac{2 \, \text{mol H}_2O}{2 \, \text{mol H}_2} = 5 \, \text{mol H}_2O$

Jadi, reaktan pembatas adalah H₂, dan jumlah H₂O yang terbentuk adalah 5 mol.

Soal 5: Persentase Hasil Reaksi

Soal: Jika hasil teoritis dari reaksi adalah 50 gram, tetapi hasil eksperimen hanya 45 gram, berapakah persen hasil reaksi?

Jawaban: $\% \, hasil = \left( \frac{hasil \, eksperimen}{hasil \, teoritis} \right) \times 100 \%$ $\% \, hasil = \left( \frac{45}{50} \right) \times 100 \%$ $= 90 \%$