Belajar Kimia Soal

Seorang siswa SMU memiliki sampel yang mengandung KBr dan KI dimana komposisinya tidak dikethaui. Apabila ia mengambil sampel tersebut sebanyak 5.00 g dan menganalisanya ternyata diketahui bahwa sampel tersebut mengandung masa kalium (K) sebesar 1.51 g. Coba bantu siswa tersebut untuk menentukan prosentase KBr dan KI dalam sampel tersebut!

Belajar Kimia Pembahasan

Soal tersebut diatas sangat mudah untuk diselesaikan dan hanya dibutuhkan pengetahuan untuk mencarai masa unsur dalam senyawa kemudian dengan teknik matematika anda dapat mencari masa salah satu senyawa dalam sampel tersebut

Mr KBr = 39.10 + 79.90 = 119 g/mol
Mr KI = 39.10 + 126.9 = 166 g/mol

Ingat untuk mencari masa unsur dalam suatu senyawa adalah sebagai berikut (contoh mencari K dalam KBr)

masa K dalam KBr = Ar K/Mr KBr x masa KBr

Dengan menggunakan cara yang sama kita dapat mencari masa K dalam KI, dan masa total K dalam sampel dapat dicari dengan persamaan berikut:

masa total K = masaK dalam KBr + masa of K dalam KI
1.51 g = (ArK/Mr KBr).masa KBr + (ArL/Mr KI).masa KI
1.51 g = (39.10/119).x + (39.10/166).(5.00-x) g
1.51 g = 0.329x + 0.236 (5.00-x) g
1.51 g = 0.329x + 1.18 g - 0.236x
0.33 g = 0.093x
x = 3.548 g

Jadi masa KBr=x=3.548 g
masa KI = = (5.00-x) = 5.00 - 3.548 = 1.452 g

Prosentase masing-masing adalah sebagai berikut:

%KBr = maa KBr/masa sampel .100% = 3.548/5.00 . 100% = 70.96%
%KI = 100% - 70.96% = 29.04%

Soal Belajar Kimia

Hitunglah berapa enthalpi pembakaran methanol CH3OH per mol Jika diketahui data energi ikatan tiap-tiap ikatan adalah sebagai berikut:

C-H 412kJmol-1
C-O 360kJmol-1
C=O 743kJmol-1
O=O 496kJmol-1
O-H 463kJmol-1

Jawaban Belajar Kimia

Menghitung entalpi reaksi pembakaran methanol dari data energi ikatan adalah sangat mudah anda tinggal menjumlahkan semua energi ikatan reaktan dan menguranginya dengan total energi ikatan produk. Tapi tentunya anda menyetarakan reaksinya terlebih dahulu agar perhitungan berapa mol reaktan dan produk yang dihasilkan tepat. Reaksi pemabakaran methanol adalah sebagai berikut:

2CH3OH + 3O2 -> 2CO2 + 4H2O

terdapat 3 ikatan C-H, 1 ikatan C-O dan 1 ikatan O-H dalam methanol dan terdapat 1 ikatan O=O dalam O2 sehingga total enthalpi ikatan yang putus adalah :

= 2[3xC-H + C-O + H-O] + (3xO=O)
= 2[3x412 + 360 + 463] + (3×496)
= 4118 + 1488
= 5606 KJ

Terdapat 2 ikatan C=O dalam CO2 dan 2 ikatan H-O dalam H2O dengan demikian enthalpi pembentukan ikatan adalah
= 2[2xC=O ] + 4(2xH-O)
= 2[2x743] + 4(2×463)
= 2972 + 3704
= 6676 KJ

Entalpi reaksinya adalah :

Enthalpi reaksi = Enthalpi pemutusan ikatan - Enthalpi pembentukan reaksi

Sehingga enthalpi reaksinya:

= 5606 KJ - 6676 KJ
= -1070 KJ

Enthalpi pembakaran methanol permol adalah:

= -1070 KJ/2
= -535 KJ/mol

dibagi 2 sebab dalam reaksi diatas digunakan 2 mol methanol

Soal-soal Kimia

Suatu larutan elektrolit terner A dengan massa molekul relatif 98 memiliki konsentrasi 0.01 fraksi mol dan densitas larutan ini adalah 1.128 gr/cm3. Tekanan osmotik larutan ini 32.472 atm bila diukur pada suhu 27⁰C. Hitung tetapan disosiasi larutan elektrolit A?

Pembahasan Soal-soal Kimia

Pada soal diatas disebutkan bahwa zat terlarut A bersifat elektrolit sehingga rumus tekanan osmotik yang kita pergunakan harus ditambahkan dengan vaktor Van Hoff (i), dimana harga n pada faktor Van Hoff nya adalah 3 (karena elektrolitnya terner. Disebabkan kita memiliki densitas maka kita harus mempunyai volume larutan untuk memudahkan perhitungan kita dalam mengkonversi satuan konsentrasi fraksi mol ke molaritas.

Misal volume larutan A = 100 mL
Massa larutan di cari dengan rumus
= Volume x Densitas
= 100 mL x 1.128 g/cm3
= 112.8 g

Apabila massa zat terlarut (A) didalam larutan = x g maka massa pelarut (air) di dalam larutan adalah (112.8-x) g. Mol terlarut dan pelarut masing-masing dicari sebagai berikut:

mol x
= g/Mr
= x/98
= 0.01x mol

mol pelarut
= g/Mr
= (112.8-x)/18
= (6.27-0.06)

molFraksi mol zat terlarut x didefinisikan sebagai mol x dibagi dengan mol total yaitu mol x ditambah dengan mol pelarut, sehingga:

X terlarut = mol x / mol total
0.01 = 0.01x / [0.01x + (6.27-0.06)]
0.01 = 0.01x / 6.27 -0.05x
0.0627 = 0.01x + 0.0005x
0.0627 = 0.0105x
x = 5.971 g

Jadi massa zat terlarut x adalah 5.97 g sehingga kita bisa mencari mol serta molaritasnya:

mol x = 5.971/98 = 0.061 mol
M = 0.061/0.1 = 0.61 M

Karena tekanan osmosis diketahui yaitu 32.472 atm, molaritasnya 0.61 M, nilai R yaitu 0.082 dan T sebesar 300⁰K maka kita bisa mencari besarnya faktor van hoff nya

32.472 = 0.61 x 0.082 x 300 x i
i = 2.16

dan tetapan disosiasinya (a) adalah

2.16 = 1 + (3-1)a
a = 0.58

Soal-soal Kimia

1,6 gram sampel terdiri dari campuran antara naptalena (C10H8) dan antrasena (C14H10) yang dilarutkan dalam 20 gram benzena (C6H6). Titik beku larutan ini adalah 2.81⁰C. apabila diketahu titik beku benzena adalah 5,51 ⁰C dan Kf nya adalah 5,12 ⁰C. Kg/mol, maka hitunglah komposisi kedua penyususn larutan tersebut dalam persen.

Soal-soal kimia pembahasan

Dengan menggunaka rumus penurunan titik beku larutan kita bisa mengetahui komposisi suatu campuran, unutk contoh soal ini digunakan zat terlarut yaitu naptalena dan antrasena yang dilarutkan dalam pelarut benzena. untuk mengetahui perubahan titik bekunya maka kita tinggal mengurangi titik beku pelarut dengan titik beku larutannya:

perubahan titik beku
= Tpelarut - Tlarutan
= 5,51 ⁰C - 2.81⁰C
= 2,7 ⁰C

setelah itu kita tinggal mencari molalitas larutan dengan menggunakan rumus penurunan titik beku larutan yaitu

2,7 ⁰C = m x Kf
2,7 ⁰C = m x 5,12 ⁰C. Kg/mol
m = 0,527 molal

dari soal diatas larutan dibangun oleh dua zat terlarut, maka molalitas larutan merupakan penjumlahan molalitas masing-masing penyusunnya sehingga diperoleh :

m = m naptalena + m antrasena

kita misalkan massa naptalena adalah x maka maka massa antrasena adalah 1,6 - x, Mr naptalena adalah 128 sedangkan Mr antrasena 178, sehingga persamaan diatas menjadi;

m = (x/128 . 1000/20) + (1,6x/178 . 1000/20)
0,527 = 0,391x + [0,281(1,6-x)]
0,527 = 0,39x + 0,499 + 0,281x
0,078 = 0,11x
x = 0,709 gram

karena massa naptalena adalah x yaitu sebesar 0,709 gr maka massa antrasena adalah 1,6 - 0,709 = 0,890 maka komposisi penyususn larutan tersebut dalam persen adalah:

% naptalena = 0,709 / 1,6 x 100% = 44,312 % = 44%
% antrasena = 100% - 44% = 56%

Soal-soal Kimia

0,15 gram suatu sampel yang merupakan protein murni dilarutkan dalam air hingga volumenya 2,0 mL. Apabila tekanan osmotik dari larutan protein tersebut adalah 18,6 torr pada 25⁰C maka hitunglah massa molekul relatif protein tersebut?

Pembahasan soal-soal Kimia

Ini adalah salah satu contoh penerapan tekanan osmotik unutk mencari massa molekul relatif dari suatu zat. Teknik ini masih banyak dilakaukan oleh peneliti untuk menentukan Mr dari zat-zat hasil isolasi mereka, Mengapa? dengan mengetahui Mr zat yang diteliti maka kita nantinya bisa mempreiksikan struktur, sifat, dan komposisi zat tersebut. Ingat bahwa R dalam rumus tekanan osmotik menggunakan satuan atm sehingga kita perlu unutk merubah satuan tekanan dari torr ke atm.

1 atm = 760 torr
18,6 torr = 18,6 torr / 760 torr x 1 atm
18,6 torr = 0.024 atm

tekanan osmotik dicari dengan menggunakan rumus berikut:
0,024 = M x 0.082 x 298
M = 9,82×10^-4 molar

setelah kita mendapatkan molaritasnya maka kita tinggal mencari mol untuk mendapatkan Mr protein tersebut, sehingga:

mol protein
= M x V
= 9,82×10^-4 x 2
= 1,96×10^-4 mmol
= 1,96×10^-6 mol

Mr protein diperoleh
= massa protein / mol protein
= 0,15 g / 1,96×10^-6 mol
= 76362,5

besar bukan? ya memang Mr protein sangat besar mengingat protein adalah polimer yang dibangun dari banyak asam amino, protein dengan Mr diatas tergolong masih dalam ukuran kecil sebab banyak protein diketemukan dengan Mr hingga ratusan ribu gram/mol.

Soal-soal Kimia

Suatu larutan antibeku mengandung 40% b/b etelin glikol (C2H6O2). Densitas larutan 1,05 g/cm3. Hitunglah molalitas, molaritas, dan fraksi mol dari etelin glikol.

Pembahasan soal-soal kimia

Untuk menyelesaikan soal diatas maka kita perlu untuk mengansumsikan bahwa kita memiliki 100 cm3 larutan antibeku, karena kita memiliki data densitasnya maka kita bisa mencari massa larutan dan tentu saja massa penyususn larutan antibeku tersebut. Untuk menentukan massa larutan maka anda tinggal mengkalikan antara volume dengan densitas larutan.

massa larutan antibeku
= volume x densitas
= 100 cm3 x 1.05 g/cm3
= 105 g

massa etelin glikol
= persen x massa larutan
= 40% x 105 g
= 42 g

massa air (pelarutnya)
= massa larutan - massa etelin glikol
= 105 - 42
= 58 g
= 0,058 Kg

mol etelin glikol
= g / Mr
= 42 / 62
= 0,677 mol

mol pelarut (air)
= g / Mr
= 58/18
= 3,222 mol

Molalitas larutan antibeku
= mol / Kg pelarut
= 0.677 mol / 0,058 Kg
= 11,680 m

Molaritas larutan antibeku
= mol / volume larutan
= 0,677 mol / 0,1 L
= 6,770 M

fraksi mol larutan antibeku
= mol etelin glikol / (mol total)
= 0,677 / ( 0,677 + 3,222 )
= 0,174

Belajar Kimia Soal

Berapa liter gas oksigen (O2) yang perlukan untuk membakar sempurna 4 gr metana dengan reaksi pembakaran sebagai berikut

CH₄ + O₂ –> CO₂ + H₂O

Belajar Kimia Pembahasan

Marilah kita mencari ciri soal diatas, soal ini terdiri dari satu reaktan yang diketahui beratnya, sedangkan reaktan yang lain dalam keadaan berlebih. Untuk menyelesaikan soal seperti ini mana anda harus mencari mol reaktan yang diketahui massanya, kemudian membandingkan koefisien reaksi untuk mendapatkan mol zat yang lain. Reaksi yang sudah setara adalah:

CH₄ + 2O₂ –> CO₂ + 2H₂O

mol gas metana (CH₄)
= massa / Mr
= 4 / 16
= 0.25 mol

Karena mol metana diketahui maka kita bisa mencari mol yang lain, dalam hal ini adalah mol oksigen dengan membandingkan koefisien reaksi oksigen dengan koefisien reaksi metana kemudian mengkalikan dengan mol metana

= 2/1 x mol metana
= 2/1 x 0.25
= 0.5 mol

Pada keadaan STP kita ketahui bahwa setiap 1 mol gas volumenya adalah 22.4 liter , jadi 0.5 mol oksigen memiliki volume sebagai:

= mol x 22.4
= 0.5 x 22.4
= 11.2 liter

BelaJar Kimia Soal

Logam aluminium sebanyak 8.1 gr dilarutkan dalam asam sulfat (H₂SO₄ berlebih, reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

Al + H₂SO₄ –> Al₂(SO₄)₃ + H₂

Hitung berapa berat asam sulfat dan aluminium sulfat yang dihasilkan !

Jawaban Belajar Kimia

Contoh soal diatas adalah stoikiometri dengan menggunakan salah satu reaktan dibuat dengan massa tertentu sedangkan reaktan yang lain dibuat berlebih. Tujuan salah satu reaktan dibuat berlebih ini adalah agar reaktan yang lain habis bereaksi. Sehingga hasil akhir dari reaksi adalah sisa reaktan yang berlebih dalam hal ini H₂SO₄ beserta produk reaksinya.

Yang harus kamu lakukan apabila kamu menemukan soal seperti ini adalah dengan mencari mol reaktan yang diketahui massanya kemudian menggunakan koefisien reaksi untuk mencari mol zat yang ditanyakan. Persamaan reaksi diatas setelah disetarakan menjadi:

2Al + 3H₂SO₄–>Al₂(SO₄)₃+3H₂

mol Aluminium dicari sebagai berikut:
mol Al = gr/ Ar
mol Al = 8.1 gr / 27 = 0.3 mol

untuk mencari mol asam sulfat yang dibutuhkan adalah dengan membandingkan koefisien reaksinya

mol H₂SO₄ = 3/2 x mol Al
mol H₂SO₄ = 3/2 x 0.3
mol H₂SO₄ = 0.45 mol

Massa H₂SO₄ didapatkan dari:

massa H₂SO₄ = mol x Mr
massa H₂SO₄ = 0.45 x 98 = 44.1 gr

dengan cara yang sama kita peroleh unutk Al₂(SO₄)₃

mol Al₂(SO₄)₃
= 1/2 x mol Al
= 1/2 x 0.3
= 0.15 mol

massa Al₂(SO₄)₃
= mol x Mr
= 0.15 x 342
= 51,3 gr

Bagaimanakah kita bisa menentukan kedudukan suatu atom di dalam system periodik? Hal yang paling mudah untuk melihat golongan atom adalah dengan menentukan konfigurasi elektron atom tersebut dan melihat letak orbital untuk elektron valensinya, sedangkan untuk menentukan periodenya anda bisa melihat kulit terluar atom tersebut atau dengan melihat bilangan kuantum “n” yang terbesar.

Untuk golongan utama (golongan representative) anda dapat menentukan letaknya di dalam system periodik dengan menggunakan rumus berikut:

Yang harus dicermati disini adalah bahwa nilai “n” harus sama dan memiliki nilai yang paling besar dan orbital (n-1)d-nya harus terisi penuh, Agar anda lebih jelas silahkan anda melihat contoh berikut ini:

X =  1s2 2s2 2p4

Elektron valensinya ada dikulit ke 2 atau n=2 yaitu 2s2 2p4, ini sesuai dengnan rumus ns2 np4, jadi atom X berada di golongan 6A dan periode 2 (sebab kulit terluarnya adalah 2 yaitu pada n=2).

Y =  1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

Menurut anda apakah atom Y adalah golongan IIA (sebab anda melihat elektron valensinya 4s2) ? Kalau anda menganggap demikian maka anda harus lebih berhati-hati dan anda harus melakukan analisis berikut:

Untuk golongan A maka:

nilai n harus sama pada nsx npy, untuk atom Y diatas apabila dia ada digolongan A maka seharusnya ada orbital 4p agar memenuhi syarat ini tapi diatas hanya ada 4s2 saja. Orbital (n-1)d yaitu 3d milik atomn Y diatas tidak terisi penuh (10 elektron) melainkan hanya 6 saja, apabila dia ada di golongan A maka elektron di 3d harusnya ada 10 elektron. Dari dua hal diatas maka atom Y bukan terletak pada golongan A (unutk lebih jelas lihat pembahasan di artikel ini), bandingkan dengan atom Z dibawah ini

Z = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2

Untuk atom Z orbital di (n-1)d terisi penuh 10 elektron maka kita tinggal melihat elektron valensinya yaitu di 4s2, ini berarti atom Z ada di golongan IIA periode 4 golongan 2A. Dari keterangan diatas maka saya harap anda lebih megerti untuk penentuan kedudukan atom pada system periodic untuk golongan utama.

Atom hydrogen memiliki satu elektron sehingga kita menulis konfigurasi elektronnya sebagai 1s1, untuk Helium dengan 2 elektron ditulis 1s2 dan untuk Boron dengan 5 elektron penulisannya  1s2 2s2 2p1.

Apakah kamu bisa membayangan bagaimana kalau kita disuruh menuliskan konfigurasi elektron suatu atom yang memiliki jumlah elektron sebanyak 55 untuk atom Cs? Tentu yang kita tuliskan akan memiliki deret yang panjang sebagai berikut:

₅₅Cs : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1

Penulisan konfigurasi elektron untuk atom Cs diatas dapat ditulis lebih singkat sebagai berikut:

₅₅Cs : [Xe] 6s1

Tampak lebih singkat dan lebih mudah kan? Untuk menuliskan konfihurasi ini maka kita menggunakan referensi gas mulia yaitu helium, neon, argon, krypton, xenon, dan radon. Mengapa kita menggunakan gas mulia sebagai referensi? Jawabannya samgat mudah sebab gas mulia adalah atom-atom stabil dengan susunan elektron valensi yang penuh yaitu 8. Ingat bahwa untuk mencapai kestabilan atom-atom di alam meniru susuanan elektron valensi gas mulia yaitu 8.Jumlah elektron atom gas mulia adalah:

He = 2
Ne = 10
Ar = 18
Kr = 36
Xe = 54
Rn = 86

Gas mulia yang manakah yang bisa saya jadikan referensi untuk menulis konfigurasi atom? Gas mulia yang jumlah elektronnya paling dekat dengan atom yang akan anda tentukan konfigurasi elektronnya yang harus anda pilih.Untuk contoh diatas Cs memiliki 55 elektron, maka 55 dekat dengan atom Xe yang memiliki elektron 54 maka kita gunakan Xe sebagai referensi.

Bagaimana dengan atom Ag yang punya 47 elektron? Tentu saja kita memakai Kr sebagai referensi, contoh yang lain adalah atom Cf dengan elektron 98 maka kita memakai atom Rn. Apakah atom bermuatan bisa ditulis dengan cara ini ? Ya, baik atom netral, ion negative, atau ion positif dapat ditulis dengan cara penulisan singkat ini.