10 Soal Pembahasan Pereaksi Pembatas #Part 1

Pereaksi pembatas adalah pereaksi yang habis dalam suatu reaksi kimia. Mol dari pereaksi pembatas ini yang digunakan sebagai acuan/patokan dalam menghitung jumlah zat lainnya dalam suatu reaksi. Pereaksi pembatas dicari dengan membagi mol dengan koefisiennya, hasil bagi yang lebih kecil menandakan itu adalah pereaksi pembatas nya. (PART 01 : no. 1- 5)

Perhatikan soal-soal berikut. (Sumber soal : buku Paket Kimia Erlangga, Unggul Sudarmo)

1. Logam magnesium dengan massa 3 gram direaksikan dengan larutan asam klorida yang mengandung HCl 40 gram. Reaksi kimia yang terjadi adalah:

Mg _(s) + HCl _(aq) → MgCl_{2 (aq)}+ H_{2 (g)}

Tentukan:

a) Pereaksi pembatas

b) Gas hidrogen yang di hasilkan, diukur pada 27°C, 1 atm (Ar Mg = 24; Cl = 35,5; H = 1)

Pembahasan :

Langkah 1: buat reaksi setara

Mg _(s) + 2HCl _(aq) → MgCl_{2 (aq)}+ H_{2 (g)}

Langkah 2 : tentukan jumlah mol masing-masing pereaksi.

mol Mg = massa/Mr = 3/24 = 0,125 mol

mol HCl = massa/Mr = 40/36,5 = 1,096 mol

Langkah 3 : cari pereaksi pembatas dengan cara membagi mol dengan koefisien masing-masing. Yang hasil baginya paling kecil, itu yang merupakan pereaksi pembatas.

Mg; 0,125 mol/1 = 0,125

HCl; 1,096 mol/2 = 0,548

Karena hasil bagi Mg lebih kecil, maka Mg adalah pereaksi pembatasnya.

Langkah 4 : menghitung volum gas hidrogen yang dihasilkan (27°C, 1 atm)

PV = nRT

1 x V = 0,125 x 0,082 x 300

V = (0,401 x 0,082 x 300) / 1

V H₂ = 3,075 L

Kesimpulan:

a) Pereaksi pembatas adalah Mg

b) Volum gas hidrogen yang dihasilkan (27°C, 1 atm) adalah 3,075 L

2. Logam bismuth dapat dibuat dari reaksi bismuth (III) oksida dengan karbon sesuai reaksi :

Bi₂O_{3 (s)} + C _(s) → Bi _(s) + CO _(g) (belum setara)

bila direaksikan 50 gram Bi₂O₃ dan 100 gram karbon,tentukan:

a) pereaksi pembatasnya.

b) massa logam Bi yang dihasilkan (Ar Bi = 208,O = 16,dan C = 12)

Pembahasan:

Langkah 1: buat reaksi setara

Bi₂O_{3 (s)} + 3C _(s) → 2Bi _(s) + 3CO _(g)

Langkah 2 : tentukan jumlah mol masing-masing pereaksi.

mol Bi₂O₃ = massa/Mr = 50/464 = 0,107 mol

mol C = massa/Mr = 100/12 = 8,33 mol

Langkah 3 : cari pereaksi pembatas dengan cara membagi mol dengan koefisien masing-masing. Yang hasil baginya paling kecil, itu yang merupakan pereaksi pembatas.

Bi₂O₃; 0,107 mol /1 = 0,107

C; 8,33 mol/3 = 2,778

Karena hasil bagi Bi₂O₃ lebih kecil, maka Bi₂O₃ adalah pereaksi pembatasnya.

Langkah 4 : menghitung massa logam Bi yang dihasilkan

Massa Bi = mol Bi x Ar Bi = 0,214 x 208 = 44,512 gram

Kesimpulan:

a) Pereaksi pembatas adalah Bi₂O₃

b) Massa logam Bi yang dihasilkan adalah 44,512 gram

3. Hitunglah massa Al(OH)₃ yang dihasilkan bila 158 gram alumunium sulfida direaksikan dengan 131 gram air dengan persamaan reaksi:

Al₂S_{3 (s)} + H₂O _(l) → Al(OH)_{3 (s)} + H₂S _(g) (belum setara) (Ar Al =27, S = 32, H = 1, O = 16)

Pembahasan :

Langkah 1: buat reaksi setara

Al₂S_{3 (s)} + 6H₂O _(l) → 2Al(OH)_{3 (s)} + 3H₂S _(g)

Langkah 2 : tentukan jumlah mol masing-masing pereaksi.

mol Al₂S₃ = massa/Mr = 158/150 = 1,053 mol

mol H₂O = massa/Mr = 131/18 = 7,278 mol

Langkah 3 : cari pereaksi pembatas dengan cara membagi mol dengan koefisien masing-masing. Yang hasil baginya paling kecil, itu yang merupakan pereaksi pembatas.

Al₂S₃; 1,053 mol /1 = 1,053

H₂O; 7,278 mol/6 = 1,213

Karena hasil bagi Al₂S₃ lebih kecil, maka Al₂S₃ adalah pereaksi pembatasnya.

Langkah 4 : menghitung massa Al(OH)₃ yang dihasilkan.

Massa Al(OH)₃ = mol Al(OH)₃ x Ar Al(OH)₃ = 2,106 x 78 = 164,268 gram

Jadi, massa Al(OH)₃ yang dihasilkan adalah sebesar 164,268 gram

4. Sebanyak 16,8 gr kalsium nitrat dan 17,5 gr amonium fluorida direaksikan dalam ruangan tertutup menghasilkan kalsium flurida, dinitrogen monoksida, dan uap air. Hitunglah massa masing masing zat yg di hasilkan. (Cari daya massa atom relatif dari tabel periodik)

Pembahasan :

Langkah 1: buat reaksi setara

Ca(NO₃)₂ + 2NH₄F → CaF₂ + 2N₂O + 4H₂O

Langkah 2 : tentukan jumlah mol masing-masing pereaksi.

mol Ca(NO₃)₂ = massa/Mr = 16,8/164 = 0,102 mol

mol NH₄F = massa/Mr = 17,5/37 = 0,473 mol

Langkah 3 : cari pereaksi pembatas dengan cara membagi mol dengan koefisien masing-masing. Yang hasil baginya paling kecil, itu yang merupakan pereaksi pembatas.

Ca(NO₃)₂; 0,102 mol /1 = 0,102

NH₄F; 0,473 mol/2 = 0,236

Karena hasil bagi Ca(NO₃)₂ lebih kecil, maka Ca(NO₃)₂ adalah pereaksi pembatasnya.

Langkah 4 : menghitung massa logam Bi yang dihasilkan.

Massa CaF₂ = mol CaF₂ x Mr CaF₂ = 0,102 x 78 = 7,956 gram

Massa N₂O = mol N₂O x Mr N₂O = 0,204 x 44 = 8,976 gram

Massa H₂O = mol H₂O x Mr H₂O = 0,408 x 18 = 7,344 gram

5. Mangan (II) oksida yang massanya 72,5 gram direaksikan dengan 58,6 gram asam klorida hingga membentuk mangan (II) klorida, gas klorin, dan uap air.

a) Tuliskan persamaan reaksinya

b) Tentukan pereaksi pembatasnya

c) Berapa massa mangan (II) klorida yang dihasilkan?

d) Berapa liter volume gas klorin yang dihasilkan, diukur pada 27°C, 1 atm?

e) Berapa volume uap air yang dihasilkan jika 2 liter gas nitrogen mempunyai massa 2,8 gram?

Pembahasan :

Langkah 1: buat reaksi setara.

a) MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

Langkah 2 : tentukan jumlah mol masing-masing pereaksi.

mol MnO₂ = massa/Mr = 72,5/87 = 0,834 mol

mol HCl = massa/Mr = 58,6/36,5 = 1,605 mol

Langkah 3 : cari pereaksi pembatas dengan cara membagi mol dengan koefisien masing-masing. Yang hasil baginya paling kecil, itu yang merupakan pereaksi pembatas.

MnO₂; 0,834 mol /1 = 0,834

HCl; 1,605 mol/4 = 0,401

b) Karena hasil bagi HCl lebih kecil, maka HCl adalah pereaksi pembatasnya.

Langkah 4 : menentukan mol masing-masing zat pada keadaan akhir.