LATIHAN :
3.7 - Ketika logam aluminium terkena udara, lapisan pelindung aluminium oksida (Al₂O₃) terbentuk di permukaannya. Lapisan ini mencegah reaksi lebih lanjut antara aluminium dan oksigen, dan itu adalah alasan bahwa kaleng minuman aluminium tidak menimbulkan korosi. [Dalam kasus besi, berkarat, atau besi (III) oksida, bentuk-bentuk itu terlalu berpori untuk melindungi besi-besi di bawahnya, sehingga berkarat berlanjut.] Tuliskan persamaan setara untuk pembentukan Al₂O₃.
Strategi
Ingat bahwa rumus unsur atau senyawa tidak dapat diubah saat menyetarakan persamaan kimia. Persamaan ini disetarakan dengan menempatkan koefisien yang sesuai di depan rumus kimia. Ikuti prosedur yang dijelaskan pada bagian atas tadi.
Penyelesaian
Persamaan yang tidak setara adalah
Al + O₂ → Al₂O₃
Dalam persamaan yang setara, jumlah dan jenis atom di setiap sisi tanda panah persamaan harus sama. Kita melihat bahwa ada satu atom Al di sisi reaktan dan ada dua atom Al di sisi produk. Kita dapat menyetarakan atom Al dengan menempatkan koefisien 2 di depan Al pada sisi reaktan.
2Al + O₂ → Al₂O₃
Ada dua atom O di sisi reaktan, dan tiga atom O pada sisi produk dari persamaan. Kita dapat menyetarakan atom O dengan menempatkan koefisien 3/2 di depan O₂ pada sisi reaktan.
Ini adalah persamaan yang setara. Namun, persamaan biasanya diisetarakan dengan sekumpulan koefesien yang bulat dan sederhana. Mengalikan kedua sisi persamaan dengan 2 memberikan koefisien jumlah keseluruhan.
4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃
Periksa
Agar persamaan setara, jumlah dan jenis atom di setiap sisi tanda panah pada persamaan harus sama. Penghitungan terakhir adalah
Reaktan | Produk |
Al (4) | Al (4) |
O (6) | O (6) |
Persamaannya setara. Juga, koefisien direduksi menjadi himpunan bilangan bulat yang paling sederhana.
3.8 - Semua logam alkali bereaksi dengan air menghasilkan gas hidrogen dan hidroksida logam alkali yang sesuai. Reaksi tipikal adalah antara litium dan air:
2Li(s) + 2H₂O(l) → 2LiOH(aq) + H₂(g)
Berapa gram Li yang diperlukan untuk menghasilkan 9,89 g H₂?
Strategi
Pertanyaannya meminta jumlah gram reaktan (Li) untuk membentuk jumlah tertentu dari produk (H₂). Oleh karena itu, kita perlu membalikkan langkah-langkah yang ditunjukkan pada Gambar 3.8. Dari persamaan yang kita lihat bahwa 2 mol Li ≃ 1 mol H₂.
Penyelesaian
Langkah-langkah konversi adalah
gram H₂ → mol H₂ → mol Li → gram Li
Menggabungkan langkah-langkah ini ke dalam satu persamaan, kita dapat menuliskan
3.10 - Titanium adalah logam yang kuat, ringan, tahan korosi yang digunakan dalam industri roket, pesawat terbang, mesin jet, dan rangka sepeda. Titanium disediakan dengan reaksi titanium (IV) klorida dengan magnesium cair antara 950⁰C dan 1150⁰C:
TiCl₂(g) + 2Mg(l) → Ti(S) + 2MgCl₂(l)
Dalam operasi industri tertentu 3,54 x 10⁷ g TiCl₄ direaksikan dengan 1,13 x 10⁷ g Mg. (a) Hitung yield teoritis Ti dalam gram. (b) Hitung persen yield jika yield aktual yang diperoleh 7,91 x 10⁶ g Ti.
(a) Strategi
Karena ada dua reaktan, ini mungkin menjadi masalah pereaksi pembatas. Reaktan yang menghasilkan lebih sedikit mol produk adalah pereaksi pembatas. Bagaimana kita mengonversi dari jumlah reaktan ke jumlah produk? Lakukan perhitungan ini untuk setiap reaktan, lalu bandingkan mol produk Ti yang terbentuk.
Penyelesaian
Lakukan dua perhitungan terpisah untuk melihat yang mana dari dua reaktan yang merupakan pereaksi pembatas. Pertama, dimulai dengan 3,54 x 10⁷ g TiCl₄, hitung jumlah mol Ti yang dapat diproduksi jika semua TiCl₄ bereaksi. Konversinya adalah
gram TiCl₄ → mol TiCl₄ → mol Ti
sehingga
Selanjutnya, kita menghitung jumlah mol Ti yang terbentuk dari 1,13 x 10⁷ g Mg. Langkah-langkah konversi adalah
gram Mg → mol Mg → mol Ti
sehingga
Oleh karena itu, TiCl₄ adalah pereaksi pembatas karena menghasilkan jumlah Ti yang lebih sedikit. Massa Ti terbentuk adalah
(b) Strategi
Massa Ti ditentukan sebagian (a) adalah hasil teoritis. Jumlah yang diberikan sebagian (b) adalah hasil reaksi aktual.
Penyelesaian
Persen hasil diberikan oleh
KUIS :
1. Setarakan persamaan berikut
(a) C + O2 à CO
(b) CO + O2 à CO2
(c) H2 + Br2 à HBr
(d) NaOH + H2SO4 à Na2SO4 + H2O
Jawab :
Kita dapat membuat jumlah atom dari setiap unsur sama pada kedua sisi tanda panah dengan menempatkan menpatkan koefesien. Dan kita dapat membuktikannya dengan menghitung jumlah ataom pada unsur yang berjumlah sama pada reaktan dan produknya.
a) 2C + O2 à 2CO
b) 2CO + O2 à 2CO2
c) H2 + Br2 à 2HBr
d) 2NaOH + H2SO4 à Na2SO4 + 2 H2O
2. Manakah dari persamaan berikut yang paling mewakili reaksi yang ditunjukkan pada diagram?
(a) 8A + 4B à C + D
(b) 4A + 8B à 4C + 4D
(c) 2A + B à C + D
(d) 4A + 2B à 4C + 4D
(e) 2A + 4B à C + D
Jawab :
Pada diagram menunjukkan reaksi 8A + 4B → 4C + 4D sehingga jika kita sederhanakan akan diperoleh 2A + B → C + D (c)
3. Hidrogen fluorida digunakan dalam pembuatan Freon (yang menghancurkan ozon di stratosfer) dan dalam produksi logam aluminium. Itu disiapkan oleh reaksi
CaF2 + H2SO4 à CaSO4 + 2HF
Dalam satu proses, 6,00 kg CaF2 diperlakukan dengan kelebihan H2SO4 dan menghasilkan 2,86 kg HF. Hitung persentase hasil HF. Ar Ca = 40,08, F = 19, H = 1, S = 32,07, O = 16
Diketahui : massa 6,00 kg CaF2
2,86 kg HF
Ar Ca = 40,08, F = 19, H = 1, S = 32,07, O = 16
Ditanya : presentase HF
Jawab :
1. Setarakan reaksi (reaski sudah setara)
CaF2 + H2SO4 à CaSO4 + 2HF
2. Tentukan mol HF, dengan melakukan perbandingan mol. Untuk mengetahui mol HF terlebih dulu tentukan mol CaF2
Mol CaF2 = massa/ Mr = 6/78.08 = 0.077 mol
Mol HF = koef HF/koef CaF2 x mol CaF2 = 2/1 x 0.077 mol = 0.154 mol
3. Setelah itu hitung massa HF secara teori
Massa HF teori = mol x Mr = 0,154 x 20 = 3,08 kg
4. Melalui perhitungan teori, seharusnya massa HF yang didapatkan adalah 3,08 kg, tapi pada kenyataannya massa HF yang didapat hanya sebesar 2,86 kg sehingga kadar dari HF tersebut dapat ditentukan dengan cara membandingkan massa sebenarnya dengan massa teoritis:
% yield HF = massa HF sebenarnya/massa HF teori x 100%
= 2.86/3.08 x 100%
= 92,85 %
Tidak ada komentar:
Posting Komentar