Diketahui:

massa MgSO₄.xH₂O = 24,6 gram

massa MgSO₄ anhidrat = 12,0 gram

Ar: Mg = 24, S = 32, O = 16, H = 1

Ditanya:

Rumus senyawa hidrat?

Dijawab:

Senyawa kristal garam MgSO₄.xH₂O merupakan senyawa hidrat yang akan didehidrasi menghasilkan garam MgSO₄ anhidrat. Proses dehidrasi merupakan proses pembuangan air dari senyawa. Rumus molekul dari senyawa hidrat tersebut dapat diketahui jika sudah diketahui perbandingan mol dari garam MgSO₄ anhidrat dan air. Berikut langkah-langkahnya:

• Langkah 1: Mencari massa air

$\text{Massa air}\ =\ \text{massa}\ \text{MgSO}_4.x\text{H}_2\text{O}-\text{massa MgSO}_4\$

$=24,6\ \text{gram}-12,0\ \text{gram}$

$=12,6\text{ gram}$

• Langkah 2: Mencari mol MgSO₄ dan H₂O

$M_r\ \text{MgSO}_4=A_r\ \text{Mg}+A_r\ \text{S}+\left(4\times A_r\ \text{O}\right)$

$=24+32+\left(4\times16\right)$

$=24+32+64$

$=120\$

$\text{mol MgSO}_4=\frac{\text{Massa}}{M_r}\$

$=\frac{12,0\ \text{gram}}{120}$

$=0,1\ \text{}\text{mol}$

$M_r\ \text{H}_2\text{O}=\left(2\times A_r\ \text{H}\right)+A_r\ \text{O}$

$=\left(2\times1\right)+16$

$=2+16$

$=18$

$\text{mol H}_2\text{O}=\frac{\text{Massa}}{M_r}$

$=\frac{12,6\ \text{gram}}{18}$

$=0,7\ \text{mol}$

• Langkah 3: Mencari perbandingan mol MgSO₄ dan H₂O

mol MgSO₄ : mol H₂O = 0,1 : 0,7 = 1 : 7

Setelah diketahui perbandingan mol dari MgSO₄ dan H₂O maka persamaan reaksi menjadi

MgSO₄.xH₂O $\rightarrow$1MgSO₄ + 7H₂O, sehingga jika disetarakan maka akan menjadi

MgSO₄.7H₂O $\rightarrow$MgSO₄ + 7H₂O

Jadi rumus molekul dari senyawa hidrat tersebut adalah MgSO₄.7H₂O.

Diketahui:

Volume larutan A = 45 ml = 0,045 liter

Konsentrasi Larutan A = 2 M

Volume larutan B = 20 ml = 0,02 liter

Konsentrasi larutan B = 3 M

Volume total = 0,045 liter + 0,02 liter = 0,065 liter

Ditanya:

Berapa konsentrasi larutan campuran?

Dijawab:

Mencari konsentrasi dua larutan atau lebih maka caranya yaitu menjumlahkan jumlah mol dari masing-masing larutan yang dicampurkan, caranya sebagai berikut:

$(M_{\text{}}\times V_{\text{1}})+(M_{\text{2}}\times V_{\text{2}})=M_{\text{c}}\times V_{\text{t}\ }$

$(2\ \text{M}\times\ 0,045\ \text{liter})+(3\ \text{M}\times\ 0,02\ \text{liter})\ =\ M_c\ \times\ 0,065\ \text{liter}\ \$

$0,09\ \text{mol}\ +\ 0,06\ \text{mol}=\ 0,065\ M_c\$

$0,15\ \text{mol}=\ 0,065\ \text{liter }\times\ M_{\text{c}\ \ }\ \ \$

$M_c=\frac{0,15\ \text{mol}}{0,065\ \text{liter}}\$

$M_{\text{}}\ =\ 2,3\ \text{mol/liter}\$

Jadi, konsentrasi campuran dua larutan tersebut yaitu 2,3 mol/liter.

Diketahui:

Massa MnO₂ = 17,4 gram

Volume HCl = 400 ml = 0,4 L

Konsentrasi HCl = 2 M

A_r: Mn = 55, O = 16, H = 1, Cl = 35,5

Tekanan (P) = 1 atm

Suhu (T) = 27^oC + 273 = 300 K

Ditanya:

Berapa volume gas klorin yang dihasilkan pada suhu 27^oC dan tekanan 1 atm?

Dijawab:

Persamaan reaksi setaranya yaitu:

MnO₂(s) + 4HCl(aq) $\longrightarrow\$MnCl₂(aq) + 2H₂O(l) + Cl₂(g)

• Mencari mol masing-masing zat yang bereaksi

Massa zat hasil reaksi dapat diketahui dari mol pada saat setimbang, dengan cara mencari mol masing-masing zat pereaksi atau reaktannya terlebih dahulu.

Mol MnO₂

Karena yang diketahui pada soal adalah massa Al, maka mol Al dapat diperoleh dari perhitungan berikut:

$M_r\ \text{MnO}_2=A_r\ \text{Mn}+\left(2\times A_r\ \text{O}\right)$

$=55+\left(2\times16\right)$

$=55+32$

$=87$

$\text{mol MnO}\text{}_2=\frac{\text{Massa }}{A_r}$ $=\ \frac{17,4}{87}\$$=0,2\ \text{mol}$

Mol HCl

Karena yang diketahui pada soal adalah volume dan konsentrasinya, maka mol HCl dapat diperoleh dari perhitungan berikut:

$\text{Molaritas (M)}=\frac{n}{V}$

$n=M\times V$ $=2\ \text{M}\times0,4\ \text{L}$ $=0,8\ \text{mol}$

• Mencari mol Cl₂

Didapatkan mol gas klorin adalah 0,2 mol.

• Mencari mol Cl₂ pada suhu 27^oC dan tekanan 1 atm menggunakan persamaan gas ideal

$P\times V=n\times R\times T$

$1\ \text{atm}\times V=0,2\ \text{mol}\times0,082\ \text{L.atm/mol.K}\times300\ \text{K}$

$V=4,92\ \text{L}$

Jadi, volume gas klorin yang dihasilkan pada suhu 27^oC dan tekanan 1 atm adalah sebanyak 4,92 L.

Diketahui:

Massa urea = 74,6 gram

Ditanya:

Massa hidrogen dalam urea?

Dijawab:

$M_r\ \text{CO}\left(\text{NH}_2\right)_2=A_r\ \text{C}+A_r\ \text{O}+(2\times A_r\ \text{N})+(4\times A_r\ \text{H})$

$=12+16+(2\times14)+(4\times1)\$

$=12+16+28+4\$

$=60\$

Massa H dalam urea $=\frac{4\ \times\ A_r\ \text{H}}{M_r\ \text{urea}}\times\text{}\text{massa urea}$ $\text{}$

$=\frac{4\ \times\ 1}{60}\ \times\ 74,6\ \text{gram}$

$=0,067\ \times74,6\ \text{gram}$

$=4,97\ \text{gram}$

Jadi, massa hidrogen dalam 74,6 gram urea (CO(NH₂)₂ adalah 4,97 gram.

Diketahui:

Volume awal Mg(OH)₂ = 65 ml

Konsentrasi awal Mg(OH)₂ = 2 M

Konsentrasi akhir Mg(OH)₂ = 1 M

Ditanya:

Berapa volume yang harus ditambahkan untuk menghasilkan larutan Mg(OH)₂ 1 M?

Dijawab:

Soal di atas merupakan penerapan dari rumus pengenceran, karena larutan Mg(OH)₂ 2 M dijadikan larutan dengan konsentrasi 1 M. Persamaan pengenceran yaitu: 

$M_{\text{1}}\times V_{\text{1}}=M_{\text{2}}\times V_{\text{2}\ }\ \$

$2\ \text{M}\times65\ \text{ml}\ =\ 1\ \text{M}\ \times\ V_2\$

$V_2\ =\ 130\ \text{ml}\$

$V_2=V_1+V_{air}\$

$130\ \text{ml}\ =\ 65\ \text{ml}\ \text{}+\ V_{air}\$

$V_{air}\ =\ 130\ \text{ml}\ -\ 65\ \text{ml}\ \text{}$

$V_{air}\ =65\ \text{ml}\ \text{}$

Jadi, air yang ditambahkan agar dihasilkan larutan Mg(OH)₂ konsentrasi 1 M adalah 65 ml.

Diketahui:

mol CaCO₃ = 0,3 mol

A_r Ca = 40, C = 12, dan O = 16

Ditanya:

Berapa massa dari 0,3 mol CaCO₃?

Dijawab:

• Mencari massa molekul relatif (M_r) CaCO₃

M_r CaCO₃ $=A_r\ \text{Ca}+A_r\ \text{C}+(3\times A_r\ \text{O})\$

$=40+12+(3\times16)\$

$=40+12+48$

$=100$

• Mencari massa CaCO₃

mol CaCO₃ $=\frac{\text{massa}}{M_r}\$

$0,3=$ $\frac{\text{massa}}{100}\$

$\text{massa}$ $=0,3\times100$

$\text{massa}=30$

Jadi, massa senyawa CaCO₃ tersebut adalah sebesar 30 gram.

Diketahui:

Massa logam seng = 195 gram

Konsentrasi larutan HCl = 2 M

Suhu = 25^oC = 25 + 273 = 298 K

Tekanan = 1 atm

Ditanya:

Berapa volume gas hidrogen yang dihasilkan?

Dijawab:

Langkah pertama yaitu harus menyetarakan persamaan reaksinya terlebih dahulu yaitu: 

Zn(s) + 2HCl(aq) $\longrightarrow$ ZnCl₂(aq) + H₂(g)

$\text{mol Zn}=\frac{\text{Massa}}{Mr}\$

$=\frac{195\ \text{gram}}{65}$

$=3\ \text{mol}\$

Dari persamaan reaksi di atas didapatkan perbandingan koefisien dari zat-zat yang terlibat yaitu 1 : 2 : 1 : 1.

Maka perbandingan koefisien Zn : H₂ = 1 : 1. Oleh karena itu, jika mol Zn = 3 mol, maka mol H₂ = 3 mol juga.

Untuk menghitung volume gas H₂ digunakan persamaan gas ideal yaitu: 

$P\times V=n\times R\times T$

$1\ \text{}\times V=3\ \text{mol}\times0,082\ \text{L.atm/mol.K}\ \times298\ \text{K }\$

$V\ =\ 73,3\ \text{L}\text{}$

Jadi, volume gas H₂ yang dihasilkan pada suhu 25^oC dan tekanan 1 atm adalah 73,3 L.

Mengacu pada hukum kekekalan massa yang dikemukakan oleh Antoine Laurent Lavoisier yang menyatakan bahwa "massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi".

massa zat-zat sebelum bereaksi = massa zat-zat hasil reaksi

massa aluminium (Al) + massa belerang (S) = massa aluminium sulfida (Al₂S₃)

5 gram + massa belerang (S) = 11 gram

massa belerang (S) = 11 gram - 5 gram

massa belerang (S) = 6 gram

Jadi, massa belerang yang digunakan untuk reaksi pembentukan aluminium sulfida adalah sebanyak 6 gram.

Diketahui:

Massa aluminium = 5,4 gram

Volume asam sulfat = 3.000 ml = 3 L

Konsentrasi asam sulfat = 0,2 M

Ditanya:

Apa senyawa yang menjadi pereaksi pembatas?

Dijawab:

Pereaksi pembatas adalah pereaksi yang membatasi hasil reaksi yang didapat.

Persamaan reaksi pada soal belum setara, sehingga perlu disetarakan sebagai berikut.

2Al(s) + 3H₂SO₄(aq) $\longrightarrow$ Al₂(SO₄)₃(aq) + 3H₂(g) 

• Mencari mol masing-masing pereaksi (senyawa yang bereaksi)

Karena pada soal yang diketahui massa Al, maka mencari mol Al dapat diketahui dari pembagian massa dan M_r-nya.

$\text{}\text{mol}\ \text{Al}=\frac{\text{Massa}}{M_r}$

$=\frac{5,4\ \text{gram}}{27}\$

$=0,2\ \text{mol}$

Karena pada soal diketahui volume dan molaritas dari larutan H₂SO₄, maka mol larutan dapat dicari dari rumus molaritasnya.

$\text{Molaritas}\ \text{H}_2\text{SO}_4=\ \frac{n}{V\ \left(\text{L}\right)}\$

$n\ =\text{Molaritas}\ \text{H}_2\text{SO}_4\times V$

$n=0,2\text{ M}\times3\text{ L}\$

$n=\ 0,6\ \text{mol}\$

• Mencari perbandingan mol

2Al(s) + 3H₂SO₄(aq) $\longrightarrow$ Al₂(SO₄)₃(aq) + 3H₂(g)

0,2 mol ; 0,6 mol

Jumlah mol dibagi dengan koefisiennya.

$\frac{\left(0,2\right)}{2}$ : $\frac{\left(0,6\right)}{3}$ $=0,1\ :\ 0,2$

Jika hasil baginya paling kecil, maka zat tersebut habis bereaksi atau disebut dengan pereaksi pembatas.

Jadi, zat yang menjadi pereaksi pembatas adalah logam Al.

Untuk mengetahui unsur O dalam kedua senyawa tersebut, maka harus dicari terlebih dahulu C : O pada masing-masing senyawa sebagai berikut:

Dari tabel diketahui perbandingan unsur O pada senyawa CO dan CO₂ adalah 1 : 2.

Hal ini sesuai dengan Hukum Kelipatan Perbandingan yang dikemukakan oleh Dalton: "Bila dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa, dan jika massa salah satu unsur tersebut tetap, maka perbandingan massa unsur yang lain dalam senyawa merupakan bilangan bulat dan sederhana".

Jadi, perbandingan unsur O dalam senyawa CO dan CO₂, serta hukum yang mendasarinya adalah 1 : 2 (Hukum Dalton).