Contoh Soal Stoikiometri SBMPTN dan Pembahasannya

Berikut adalah contoh soal stoikiometri SBMPTN (Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri) beserta pembahasannya:

Soal No. 1

Dalam suatu reaksi pembakaran etanol (C₂H₅OH) dalam oksigen (O₂), dihasilkan karbon dioksida (CO₂) dan air (H₂O). Jika pada reaksi tersebut 46 gram etanol bereaksi dengan cukup oksigen, berapakah jumlah karbon dioksida yang dihasilkan?

Pembahasan:

Langkah pertama yang harus kita lakukan adalah menuliskan persamaan reaksi kimia untuk pembakaran etanol:

C₂H₅OH + O₂ → CO₂ + H₂O

Langkah selanjutnya adalah menyeimbangkan reaksi kimia tersebut:

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Dalam persamaan reaksi di atas, kita dapat melihat bahwa 1 mol etanol akan menghasilkan 2 mol CO₂. Kita harus menghitung berapa mol etanol yang digunakan untuk mengetahui berapa mol CO₂ yang dihasilkan.

Langkah 1: Hitung berat molekul etanol (C₂H₅OH):
Mol etanol (C₂H₅OH) = 2 x 12.01 (2 atom karbon) + 6 x 1.01 (6 atom hidrogen) + 16.00 (1 atom oksigen) = 46.07 g/mol

Langkah 2: Hitung jumlah mol etanol yang digunakan:
Jumlah mol etanol = berat etanol / berat molekul etanol
Jumlah mol etanol = 46 g / 46.07 g/mol ≈ 0.998 mol

Langkah 3: Hitung jumlah mol CO2 yang dihasilkan:
Karena 1 mol etanol menghasilkan 2 mol CO₂, maka
Jumlah mol CO₂ = 0.998 mol etanol x 2 mol CO₂/mol etanol ≈ 1.996 mol CO₂

Langkah 4: Hitung berat CO₂ yang dihasilkan:
Berat CO₂ = Jumlah mol CO₂ x berat molekul CO₂
Berat CO₂ = 1.996 mol x 44.01 g/mol ≈ 87.85 g

Jadi, jumlah karbon dioksida (CO₂) yang dihasilkan dalam reaksi tersebut sekitar 87.85 gram.

Soal No. 2

Dalam sebuah reaksi kimia, 5 mol gas hidrogen (H₂) direaksikan dengan 2 mol gas oksigen (O₂) untuk menghasilkan air (H₂O). Berapakah jumlah mol air yang dihasilkan dalam reaksi ini?

Pembahasan:
Untuk menyelesaikan soal ini, pertama kita perlu menentukan reaksi kimia yang terjadi dan mengidentifikasi perbandingan mol antara gas H₂ dan O₂ dengan air (H₂O).

Dari persamaan reaksi:
2H₂ + O₂ → 2H₂O

Dapat dilihat bahwa reaksi ini memiliki perbandingan mol 2:1 antara gas hidrogen (H₂) dan gas oksigen (O₂) dengan air (H₂O).

Kita sudah diberikan 5 mol H₂ dan 2 mol O₂. Karena perbandingan molnya adalah 2:1, kita perlu memastikan bahwa reaksi dilakukan sesuai dengan perbandingan itu, jadi molekul oksigen (O₂) adalah pembatas. Artinya, molekul H₂ dalam jumlah yang berlebihan. Maka, jumlah mol air yang dihasilkan akan sama dengan jumlah mol oksigen (O₂) yang direaksikan.

Jumlah mol air yang dihasilkan = 2 mol

Jadi, jumlah mol air yang dihasilkan dalam reaksi ini adalah 2 mol.

Catatan: Perhatikan bahwa reaksi kimia sebenarnya dilakukan dalam rasio yang memenuhi hukum perbandingan mol yang tepat. Dalam kasus ini, jika 2 mol H₂ direaksikan dengan 1 mol O₂, hasilnya tetap 2 mol H₂O. Namun, untuk memudahkan perhitungan, kita seringkali menggunakan jumlah mol terbesar dari reaktan sebagai pembatas dalam perhitungan ini.

Soal No. 3

Dalam reaksi pembakaran sempurna propana (C₃H₈) di udara, gas tersebut bereaksi dengan oksigen (O₂) menghasilkan karbon dioksida (CO₂) dan air (H₂O). Berapa jumlah molekul CO₂ yang dihasilkan dari pembakaran lengkap 5 mol propana?

Pembahasan:
Langkah pertama adalah menentukan persamaan reaksi kimia:

C₃H₈ + 5 O₂ -> 3 CO₂ + 4 H₂O

Dari persamaan reaksi di atas, kita dapat melihat bahwa setiap 1 mol propana (C₃H₈) menghasilkan 3 mol karbon dioksida (CO₂). Kita diberikan 5 mol propana, jadi kita akan menghitung jumlah CO₂ yang dihasilkan.

Menggunakan perbandingan dari persamaan reaksi di atas:
5 mol C₃H₈ * (3 mol CO₂ / 1 mol C₃H₈) = 15 mol CO₂

Jadi, ketika 5 mol propana (C₃H₈) dibakar secara lengkap, akan dihasilkan 15 mol karbon dioksida (CO₂).

Harap diingat bahwa contoh di atas hanya merupakan bentuk soal yang mungkin muncul dalam ujian SBMPTN. Pastikan untuk memahami konsep dasar stoikiometri, menguasai rumus dan persamaan reaksi, serta mengerti bagaimana mengaplikasikan konsep tersebut dalam berbagai situasi yang mungkin timbul dalam soal ujian. Juga, selalu ingat untuk memperhatikan unit dan perbandingan mol antar zat dalam setiap reaksi kimia yang diberikan.

Semoga contoh soal dan pembahasan stoikiometri di atas membantu Anda memahami konsep dan penerapannya. Selamat belajar dan semoga sukses dalam persiapan SBMPTN!