Tugas Rutin Stoikhiometri Kimum [PDF]

Citation preview

TIARA FATIMA TUZZAHRA 4213111062 TUGAS RUTIN “KIMIA UMUM” 1. Dengan analisis spektrometri massa ditemukan bahwa perbandingan banyak isotop atom silikon yang terdapat di alam ialah : 92,23% 28Si, 4,67% 29Si, dan 3,10% 30Si. Hitunglah bobot atom silikon dari informasi tersebut! 2. Sebuah botol yang hampa beratnya 30,740 g. Bila di isi dengan gas hidrogen beratnya 30,920 g , dan bila diisi dengan suatu zat gas, yang massa molekul relatifnya tidak di ketahui, maka beratnya 33,440 g. Semua pengukuran dilakukan pada temperatur dan tekanan yang sama. Tentukan massa molekul relatif gas tersebut! 3. Hitunglah jumlah gamping, CaO, yang dapat dibuat dengan memanaskan 200 kg batu kapur yang mempunyai kemurnian CaCO3 95%! 4. Copperas merupakan campuran yang mengandung FeSO47H2O (Mr = 274,0) sebagai bahan penghasil besi. Bila 1 g copperas dilarutkan dalam air dan ke dalamnya ditambahkan larutan NH3 sehingga semua besi diubah menjadi Fe(OH)3. Fe(OH)3 yang telah disaring dipanaskan maka didapatkan Fe2O3 (Mr = 159,7) seberat 0,2671 g. Hitunglah kadar FeSO4 7H2O dalam copperas tersebut! 5. Larutan etanol (C2H5OH) dalam air disiapkan dengan cara melarutkan 75 ml etanol (densitas 0,79 g/cm) dalam air secukupnya hingga volume larutan 250,0 mL. Tentukan molaritas dari etanol tersebut dalam larutannya. 6. Lengkapi koefisien reaksi dari reaksi: Fe2O3 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2O 7. Soda kaustik, NaOH, dibuat secara komersial dari reaksi Na2CO3 dengan kapur kembang, Ca(OH)2. Berapa gram NaOH didapatkan dari pengolahan 1 kg Na2CO3 dengan Ca(OH)2? 8. Suatu campuran NaCl dan KCl bobotnya 5,4892 gram. Contoh itu dilarutkan di dalam air dan direaksikan dengan larutan perak nitrat yang berlebih. AgCl yang terbentuk ditimbang, bobotnya 12,7052 gram. Berapakah persentase NaCl dalam larutan itu? 9. Senyawa adrenalin terdiri dari 56,79% C; 6,56% H; 28,37% O; and 8,28% N menurut massa. Tentukan rumus empiris dari senyawa adrenalin! 10. Asam sitrat, C6H8O7 dapat dibuat melalui fermentasi gula seperti sukrosa, C12H22O11 di udara. Oksigen terkonsumsi dan air dihasilkan sebagai hasil ikutan. Pertanyaan:



(a). Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi dalam pembuatan asam sitrat dari sukrosa. (b). Berapa massa asam sitrat yang dihasilkan dari 15,0 kg sukrosa. (Ar C = 12; O = 16; H = 1) 11. Hidrogen sianida diproduksi secara industri dari reaksi; gas amonia, oksigen dan metana, dengan persamaan reaksi: 2NH3(g) + 3O2(g) + 2CH4(g) → 2HCN(g) + 6H2O(g) Hitung berapa kg asam sianida dapat dihasilkan dari reaksi gas amonia, oksigen dan metana dengan massa masing-masing 5,00 x 103 kg, bila efisiensi reaksi 100%? 12. Sampel yang mengandung hanya SrCO3 dan BaCO3 bobotnya 0,800 g. Jika campuran ini dilarutkan dalam asam berlebih dibebaskan 0,211 g karbon dioksida. Berapa persentase SrCO 3 yang terkandung dalam sampel, dengan anggapan bahwa semua karbon yang semula ada terkonversi semua menjadi karbon dioksida (Ar Sr = 88, Ba =137, C = 12 dan O =16). 13. Sebanyak 10 ml suatu gas hidrokarbon dicampur dengan 75 ml oksigen, dan kemudian diledakkan. Setelah proses peledakan, ternyata volumenya menjadi 60 ml. Penambahan KOH ke dalamnya membuat volumenya menjadi 30 ml yang merupakan volume O2 saja. Pertanyaan: (a). Tentukan rumus molekul senyawa hidrokarbon tersebut. (b). Tulis rumus bangun yang mungkin dan berikan namanya (Ar C = 12; H = 1; dan O = 16) 14. Suatu zat organik berbasa satu memberikan data elemental analisis sebagai berikut: 0,2 gram asam tersebut bila dibakar menghasilkan 0,505 g CO2 dan 0,0892 g H2O. Untuk menghasilkan netralisasi sempurna 0,366 gram asam tersebut membutuhkan 30 ml 0,1 M NaOH Pertanyaan: (a). Cari rumus molekul asam tersebut. (b). Tulis rumus bangun yang mungkin dari rumus molekul yang didapat. 15. Sebanyak 9,780 gram gas berisi campuran etana (C2H6) dan propana (C3H8), dibakar secara sempurna menghasilkan karbondioksida dan uap air. Pada pembakaran tersebut dibutuhkan 1.120 mol oksigen. Hitung berapa % massa etana dalam campuran tersebut! Jawab 1. Ar = (m1.a1 + m2.a2 + m3.a3) / 100 % Ar = (27,977.92,23% + 28,976.4,67% + 29,974.3,10%) / 100 % Ar = (2580,318 + 135,317 + 92,919) / 100% Ar = 2808,554/100 Ar = 28,085 2. Massa H2 = 30,92 gr - 30,74 gr = 0,18 gr Mol H2 = 0,18 gr / 2



Mol H2 = 0,09 mol Massa Y = 33,44 gr - 30,74 gr = 2,70 gr Jumlah mol H2 = jumlah mol Y 0,09 = 2,70 / mr Y Mr Y = 2,70 / 0,09 Mr Y = 30 gr/mol 3. Kuantitas 𝐂𝐚𝐂𝐎𝟑 murni dalam 200 kg batu kapur ialah 0,95 x 200 kg = 190 kg 𝐂𝐚𝐂𝐎𝟑, bobot rumus atau Mr dari 𝐂𝐚𝐂𝐎𝟑 dan CaO ialah 100 dan 56,1. Persamaan keseimbangan untuk reaksi itu adalah 𝐂𝐚𝐂𝐎𝟑



→



CaO + 𝑪𝑶𝟐 𝟗𝟓



Massa 𝐂𝐚𝐂𝐎𝟑 = 𝟏𝟎𝟎



x 200



Massa 𝐂𝐚𝐂𝐎𝟑 = 190 Massa 𝐂𝐚𝐂𝐎𝟑 = 𝟏𝟗𝟎𝟏𝟎𝟎 Mol 𝐂𝐚𝐂𝐎𝟑 = 1,9 Kmol Dengan perbandingan koefisien maka diperoleh mol CaO = 1,9 Kmol Massa CaO = 1,9 x 56 Massa CaO = 106,4 gram 4. Menggunakan aplikasi hukum Dalton dan Lavoisier Massa 𝑭𝒆



𝒄𝒐𝒑𝒑𝒆𝒓𝒂𝒔



= 𝑭𝒆



Massa 𝑭𝒆𝟐𝑶𝟑 : Fe Massa Fe



𝑭𝒆𝑺𝑶𝟒𝟕𝑯𝟐𝑶



= 𝑭𝒆



𝑭𝒆 (𝑶𝑯)𝟑



= 𝑭𝒆



= Mr 𝑭𝒆𝟐𝑶𝟑



: FeS𝑶𝟒7𝑯𝟐𝑶 = Ar Fe



𝑭𝒆𝟐𝑶𝟑



: 2 ArFe



….. x 1



: Mr FeS𝑶𝟒7𝑯𝟐𝑶 ….. x 2



Massa 𝑭𝒆𝟐𝑶𝟑 : FeS𝑶𝟒7𝑯𝟐𝑶 = Mr FeS𝑶𝟒7𝑯𝟐𝑶 : 2 Mr FeS𝑶𝟒7𝑯𝟐𝑶 Jika massa 𝑭𝒆𝟐𝑶𝟑 = 0,2671 g , massa FeS𝑶𝟒7𝑯𝟐𝑶 = 𝟐 . 𝑴𝒓𝑴𝒓 𝐅𝐞𝐒 𝑭𝒆𝑶𝟐𝟒𝑶𝟕𝟑𝑯 𝟐𝑶



% FeS𝑶𝟒7𝑯𝟐𝑶 = 𝟎



x massa 𝑭𝒆𝟐𝑶𝟑 = 𝟐 .𝟏𝟓𝟗 ,𝟗𝟏𝟔𝟏 𝒈 𝒈



= 91,6 %



𝒙 𝟐𝟕𝟒,𝟕



x 0,261 g = 0,916 g



5. Dik : gr C2H5OH = 75 x 0.79 = 59,25 gr larutan = 250,0 x 0.982 gr = 245,5 gr



mol C 2H5OH = 59,25 : 46 = 1,28 mol



gr H2O = larutan - etanol = 245,5 – 59,25 = 186,25



mol H2O = 186,25 : 18 = 10,34 mol Dit : Molaritas larutan …. ? Dij : M = 𝒏 =



𝟏,𝟐𝟖



𝑽



= 0,006 M



𝟏𝟖𝟔,𝟐𝟓



6. Dik : Fe2O3 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2O Dit : lengkapi koefisien ….. ? Dij : Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O 7. Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ → 2NaOH + CaCO₃



massa Na₂CO₃ = 1 kg = 1000 gram Mr = 106



mol Na₂CO₃ = massa / Mr = 1000/106 = 9,4339 mol menurut reaksi yang sudah setara diatas didapat bahwa mol NaOH = 2 x mol Na₂CO ₃ mol NaOH = 2 x 9,4339 mol = 18,869 mol Mr NaOH = 40 massa = mol x Mr NaOH = 18,869 x 40 = 754,7 gram jadi massa NaOH yang didapat dari pengolahan 1 kg Na₂Cadalah 754,7 gram 8. Dik : NaCl + KCl 5,4892 gram NaCl + KCl + AgN O₃



2 Dit : % NaCl



AgCl + NaCl + KNO₃ 12,7052



n = 5,4892 gram



gr



Dij : % =



𝟓,𝟒𝟖𝟗𝟐



𝟏𝟐,𝟕𝟎𝟓𝟐



% = 0,9 % 9. Dik : C : 56,79 % H : 6,56 % O : 28,37 % N : 8,28 % Dit : rumus empiris dari senyawa adrenalin ….. ? Dij : A. Massa masing-masing unsur n C : 𝟓𝟔,𝟕𝟗 = 4,7325 𝟏𝟐



n H : 𝟔,𝟓𝟔 = 6,56 𝟏



n O : 𝟐𝟖,𝟑𝟕 = 17,675 𝟏𝟔



nN :



𝟖,𝟐𝟖



𝟏𝟒



= 0,59



B. Perbandingan mol C:nH:nO:nN



n



4,7325 :



6,56 : 17,675 : 0,59 8



: 10 :



2



: 1



Jadi rumus rumus empirisnya adalah 𝐂𝟖𝐇𝟏𝟎𝐎𝟐N 10. a. C12H22011 + 3O2 -→ 2C6H8C7 + 3H2O b. 1.5000 /342 = 2×342 =684 = 1.5000 × 684 =1,026 11. 5.00 × 1,000/100%



=5,000 12. massa Sr𝐂𝐎𝟑 = x , Mr = 148 = mol Sr𝐂𝐎𝟑 + mol Ba𝐂𝐎𝟑



massa Ba𝐂𝐎𝟑 = 0,8-x , Mr = 197 0,211/44 = x/148 + 0,8-x/197



Mr 𝐂𝐎𝟐 = 44



mol 𝐂𝐎𝟐



x = 0,44 g



% Sr𝐂𝐎𝟑 = 0,44/0,8 = 55% 13. A. Mr CH2O= (1×Arc)+(2×Arh)+(1×Aro) =(1×12)+(2×1)+(1×16) =30 Mr rumus empiris= Mr rumus mol 3 n=15 n =5 Rumus mol=rumus empiris (CH2O)5=C5H10O5 B. C-C-C-C-C-CH-C-C-C-C-C-C | O 14. Diketahui beberapa data yaitu: Massa CxHyOz (yang dibakar) = 0,2 gram massa CO₂ = 0,505 gram Massa H₂O = 0,0892 gram Massa CxHyOz (yang dinetralkan) = 0,366 gram V KOH = 30 mL M KOH = 0,1 M Melalui tabel periodik diketahui data massa atom relatif: Ar C = 12, H = 1, O = 16 Dit : a. rumus empiris b. rumus molekul Dij : A. Menentukan rumus empiris 1. menentukan massa unsur massa unsur dapat ditentukan menggunakan data massa senyawa yang diketahui. Berikut penghitungannya:



Massa C dari massa CO₂ massa C = (Ar C/ Mr CO₂) x massa CO₂ = (12/ 44) x 0,505 = 0,1377 gram Massa H dari massa H₂O massa H = (2 ((Ar H) / Mr H₂O) x massa H₂O = (2/ 18) x 0,0892 = 0.0099 gram Massa O dari data massa C dan H dan massa senyawa Massa O = senyawa – (C + H) = 0,2 – (0,1377 + 0,0099) = 0,2 – 0,1476 = 0,0524 gram 2.



menentukan mol unsur penyusun berikut mol masing-masing unsur



penyusun senyawa organik tersebut mol C = Massa C / Ar C = 0,1377 / 12 = 0,0115 mol mol H = massa H/ Ar H = 0,0099 / 1 = 0,0099 mol mol O = massa O/ Ar O = 0,0524/ 16 = 0,0033 mol 3.



menentukan rumus empiris



Rumus empiris dapat ditentukan dari perbandingan mol masing-masing unsur penyusun senyawa tersebut. Berikut cara menentukan rumus empirisnya: mol C : mol H : mol O 0,0155 : 0,0099 : 0,0033 3,5 :



3



: 1



7



6



: 2



:



(dibagi 0,0033) (dikali 2)



Jadi rumus empirisnya dapat dituliskan sebagai (C₇H₆O₂)n



B. Rumus molekul Berikut tahapan penentuan rumus molekul. 1. Menentukan Mr senyawa Pada soal diketahui bahwa 0,366 gram asam organik yang akan ditentukan rumusnya dapat dinetralkan dengan 30 mL KOH 0,1 M. Konsep penetralan adalah mol asam sama dengan mol basa. Maka: mol asam = mol basa mol asam = mol KOH mol asam = M x V mol asam = 0,1 x 30 = 3 mmol = 0,003 mol Selanjutnya Mr senyawa dapat ditentukan sebagai berikut: Mr = massa/ mol = 0,366/ 0,003 = 122 gram/mol 2. menentukan rumus molekul Rumus molekul dapat ditentukan menggunakan rumus empiris yang ada yaitu (C₇H₆O₂)n dan Mr yang diketahui yaitu 122 (C₇H₆O₂)n = Mr (7 (12) + (1 x 6) + 2 (16)) n = 122 (84 + 6 + 32) n = 122 122 n = 122 n=1 Rumus molekulnya dapat dituliskan menjadi: (C₇H₆O₂)n = (C₇H₆O₂) 1 = C₇H₆O₂ Jadi dapat disimpulkan bahwa rumus molekul sama dengan rumus empirisnya yaitu C₇H₆O₂. 15.Dik : massa 𝐂𝟐𝐇𝟔 + 𝐂𝟑𝐇𝟖 = 9,780 gram 1,120 mol 𝐎𝟐 dibutuhkan pada pembakaran



Dit : % 𝐂𝟐𝐇𝟔 …… ? Dij : 𝐂𝟐𝐇𝟔 + 𝟕𝟐 𝐎𝟐 𝐂𝟑𝐇𝟖 + 𝟓𝐎𝟐 𝒏𝒏



𝟐𝐂𝐎𝟐 + 𝟑𝐇𝟐O 𝟑𝐂𝐎𝟐 + 𝟒𝐇𝟐O



= 𝟕𝟏/𝟐 = 𝒙𝟏 𝒎 𝐂𝟐𝐇𝟔 = 𝟐𝒙𝟕 mol x 30 gr/mol 𝟏 𝟏 𝐂𝟑 𝐇 𝟖 𝐎𝟐 𝒏𝒏 𝐎 𝟐 = 𝟓 = 𝟏,𝟏𝟐𝟎 −𝒙 𝒎 𝐂𝟑𝐇𝟖 = 𝟏,𝟏𝟐𝟎𝟓 −𝒙 mol x 𝐂𝟐𝐇𝟔



44 gr/mol



Maka : 𝟐



𝟕



x 30x + 𝟏 x 44 (1,120 - x) = 9,780 gr 𝟓



𝒎



𝐂𝟐𝐇𝟔



= 2/7 x 30x



= 𝟐 x 30 x 0,3325 gr 𝟕



𝒎 𝐂𝟐𝐇𝟔 = 2,85 gr Sehingga : % 𝐂𝟐𝐇𝟔 = 𝟗𝟐,𝟕𝟖𝟎,𝟖𝟓 𝐠𝐫 𝐠𝐫 x 100 % % 𝐂𝟐𝐇𝟔 = 30 %