15 Contoh Soal Stoikiometri dan Pembahasannya

Prinsip stoikiometri reaksi umum untuk menemukan mol, massa dan volume zat yang direaksikan dan dihasilkan. Oleh karena itu stoikiometri selalu menerapkan hukum-hukum dasar ilmu kimia sehingga diperlukan pemahaman persamaan reaksi, massa atom relatif, massa molekul relatif, dan juga hubungan mol dengan massa zat dan volume. Perhatikan contoh soal stoikiometri dan pembahasannya berikut ini.

Soal No. 1

Tentukan Mr dari urea (CO(NH₂)₂)! (Ar C = 12; O = 16; N = 14; H 1)

Pembahasan:

Mr = ∑Ar

Mr = (1 x Ar C) + (1 x Ar O) + (2 x Ar N) + (4 x Ar H)

Mr = (1 x 12) + (1 x 16) + (2 x 14) + (4 x 1)

Mr = 12 + 16 + 28 + 4 = 60

Soal No. 2

Tentukan rumus empiris dari senyawa yang mengandung 59% natrium dan 41% belerang! (Ar Na = 23; S = 32).

Pembahasan:

Perbandingan % massa Na : S = 59% : 41%

Perbandingan jumlah unsur Na : S = (59/23) : (41/32) = 2 : 1

Rumus empiris = Na₂S

Soal No. 3

Tentukan rumus empiris dari senyawa yang mengandung 66,3% klor, 26,2% nitrogen, 7,5% hidrogen! (Ar N = 14, H = 1, Cl = 35,5)

Pembahasan:

Perbandingan massa N : H : Cl = 26,2% : 7,5% : 66,3%

Perbandingan jumlah unsur N : H : Cl = (26,2/14) : (7,5/1) : (66,3/35,5)

Perbandingan jumlah unsur N : H : Cl = 1,87 : 7,5 : 1,87

Perbandingan jumlah unsur N : H : Cl = 1 : 4 : 1

Rumus empiris = NH₄Cl

Soal No. 4

Tentukanlah jumlah atom besi yang terdapat dalam 0,5 mol besi!

Pembahasan:

Jumlah atom besi = 0,5 mol x 6,02 . 10²³ atom/mol = 3,01 . 10²³ atom

Soal No. 5

Hitunglah jumlah masing-masing atom yang terdapat di dalam 2 mol H₂O.

Pembahasan:

H₂O terdiri atas 2 atom H dan 1 atom O

Jumlah atom H = 2 x 2 mol x 6,02 . 10²³ atom/mol = 24,08 . 10²³ atom

Jumlah atom O = 1 x 2 mol x 6,02 . 10²³ atom/mol = 12,04 . 10²³ atom

Soal No. 6

Berapa mol karbon monoksida yang mengandung 6,02 . 10²¹ m0lekul!

Pembahasan:

mol CO = 6,02 . 10²¹ /6,02 . 10²³ = 0,01 mol

Soal No. 7

Berapakah massa dari 2 mol glukosa (C₆H₁₂O₆)? (Ar C = 12, H = 1, O = 16)

Pembahasan:

Diketahui:

n = 2 mol

Mr C₆H₁₂O₆ = (6 x Ar C) + (12 x Ar H) + (6 x Ar O)

Ditanyakan: gr C₆H₁₂O₆ = ….?

Jawaban:

Mr C₆H₁₂O₆ = (6 x 12) + (12 x 1) + (6 x 16) = 180

n = gr/Mr

2 = gr/180

gr = 2 x 180 = 360 gram

Soal No. 8

Hitung Ar dari X jika 0,2 mol unsur X mempunyai massa 8 gram.

Pembahasan:

Diketahui:

n = 0,2 mol

gr = 8 gram

Ditanyakan: Ar = …?

Jawaban:

n = gr/Ar

Ar = gr/n

Ar = 8/0,2 = 40

Soal No. 9

Berapa volume 3 mol gas hidrogen pada STP?

Pembahasan:

Volume H₂ = 3 mol x 22,4L/1mol = 67,2 L

Soal No. 10

Berapa mol gas CO₂ yang mempunyai volume 5600 mL?

Pembahasan:

Diketahui:

V = 5600 mL = 5,6 L

Ditanyakan: n = ….?

Jawaban:

n = V/22,4

n = 5,6/22,4 = 0,25 mol

Soal No. 11

Hitung volume 5 mol gas pada tekanan 152 mmHg dan temperature 27⁰C!

Pembahasan:

Diketahui:

n = 5 mol

P = 152 mmHg = 0,2 atm

T = 27 ⁰C = 300 K

Ditanyakan: V = …?

Jawaban:

PV = nRT

0,2 x V = 5 x 0,082 x 300

V = 615 L

Soal No. 12

Diketahui persamaan reaksi:

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂(g)

Jika Mg yang bereaksi adalah 2 mol, hitunglah

1. Mol HCl yang bereaksi
2. Volume gas H₂ yang dihasilkan pada STP

Pembahasan:

Reaksi setara:

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂(g)

1. Mol HCl yang bereaksi

Perbandingan mol:

1. 1 mol Mg sebanding dengan 2 mol HCl
2. 2 mol Mg sebanding dengan 4 mol HCl

maka HCl yang bereaksi = 4 mol

2. Volume gas H₂ yang dihasilkan pada STP

1 mol Mg sebanding dengan 1 mol H₂

2 mol Mg sebanding dengan 2 mol H₂

Maka H₂ yang dihasilkan = 2 mol

Volume gas H₂ pada STP = 2 x 22,4 = 44,8 L

Soal No. 13

Pada saat korek api gas dinyalakan, reaksi yang terjadi adalah:

C₄H₁₀(g) + O₂(g) → CO­₂(g) + H₂O(g)

Jika pada reaksi itu dihasilkan 88 gram gas CO₂. Hitunglah massa C₄H₁₀ yang bereaksi! (Ar C = 12, O = 16, H = 1)

Pembahasan:

Jumlah mol CO₂ = gr/Mr CO₂ = 88/44 = 2 mol

Reaksi setara:

2C₄H₁₀ + 13O₂ → 8 CO₂ + 10H₂O

Perbandingan koefisien:

C₄H₁₀ : O₂ : CO₂ : H₂O = 2 : 13 : 8 : 10

Jumlah mol C₄H₁₀ = (koefisien C₄H₁₀/koefisien CO₂) x jumlah mol CO₂

Jumlah mol C₄H₁₀ = (2/8) x 2 = 0,5 mol

gr C₄H₁₀ = jumlah mol x Mr = 0,5 x 58 = 29 gram

Jadi, massa C₄H₁₀ yang bereaksi = 29 gram.

Soal No. 14

Di dalam bejana tertutup 44,8 L gas NH₃ direaksikan dengan 89,6 L gas O₂ pada STP dengan reaksi:

4NH₃(g) + 3O₂(g) → 2N₂(g) + 6H₂O(g)

Hitunglah

1. Volume gas N₂ yang dihasilkan
2. Volume gas H₂O yang dihasilkan
3. Volume gas yang tersisa

Pembahasan:

1. Volume gas N₂ yang dihasilkan = 1 x 22,4 L = 22,4 L
2. Volume gas H₂O yang dihasilkan = 3 x 22,4 L = 67,2 L
3. Volume gas O₂ sisa = 2,5 x 22,4 L = 56 L

Soal No. 15

Hitung massa masing-masing unsur dalam 20 gram Fe₂(SO₄)₃. Ar Fe = 56, S = 32, O = 16; Mr Fe₂(SO₄)₃ = 400.

Pembahasan:

Jumlah mol Fe₂(SO₄)₃ = gr/Mr = 20/400 = 0,05 mol

Pada 0,05 mol Fe₂(SO₄)₃ mengandung Fe, S, dan O sebagai berikut.

Fe = 2 x 0,05 x 56 = 5,6 gram

S = 3 x 0,05 x 32 = 4,8 gram

O = 12 x 0,05 x 16 = 9,6 gram