Hukum Kekekalan Massa ( Hukum Lavoiser)

Cotoh Soal 1 :

Dalam wadah tertutup  4 gram logam Natrium dibakar dengan oksigen menghasilkan natrium oksida, jika massa

natrium oksida yang dihasilkan adalah 5,6 gram, berapakah massa oksigen yang dibutuhkan ?

Solusi :

 mNa    = 4 gram

mNaO = 5,6 gram

berdasarkan hukum kekekalan massa  maka

Massa sebelum reaksi = Massa sesudah reaksi

mNa +mO2 = mNaO

mO2              = mNaO – mNa

= (5,6 – 4) gram

= 1,6 gram

Contoh soal 2 :

Pada pembakaran 2,4 gram magnesium di udara dihasilkan 4 gram oksida magnesium, berapa gram oksigen yang

terpakai dalam reaksi itu ?

Solusi:

mMg   = 2,4 gram

mMgO = 4 gram

Massa sebelum reaksi = Massa sesudah reaksi

m Mg + m O2 = m MgO

m O2    = m MgO – m Mg

= (4 – 2,4) gram

= 1,6 gram

Hukum Proust ( Hukum Perbandingan Tetap )

Contoh soal 1 :

Pada reaksi antara logam magnesium sebanyak 10 gram dengan 6 gram oksigen sesuai persamaan reaksi :

2 Mg (s) + O2 (g) ——– > 2 MgO (s)

Ternyata dari percobaan dihasilkan 15 gram magnesium oksida dan sisa logam magnesium sebanyak 1 gram,

berapakah massa oksigen dan massa Magnesium pada magnesium oksida ? ( Ar Mg = 24, Ar O = 16)

Solusi :

Dari persamaan reaksi diatas maka kita bisa tentukan menggunakan rumus hukum proust yaitu.

Massa O dalam MgO =   = (Ar O)/(Mr MgO) x massa MgO

=    16/40  x 15 gram

=  6 gram

MassaMg dalam MgO            =   (Ar Mg) / (Mr MgO) x massa MgO

=    24/40 x 15 gram

=  9 gram

Jadi massa magnesium yang bereaksi adalah 9 gram (tersisa 1 gram) dan massa oksigen yang bereaksi adalah 6 gram

Contoh soal 2 :

Suatu senyawa oksida besi (FeO) memiliki perbandingan massa besi dan oksigen sebesar 7 : 2. Tentukan persen

massa dari besi dan oksigen dalam senyawa tersebut.

Solusi :

Total perbandingan  7 + 2 = 9

 

Persen massa besi                      =   (perbandingan Besi)/(total perbandingan)x 100 %

=   7/9 x 100 %

=  77,8 %

Persen massa oksigen = (perbandingan oksigen)    ∕   (total perbandingan) x 100 %

= 2/9 x 100 %

= 22,2 %

Hukum Dalton (Hukum Perbandingan Berganda )

Contoh 1 :

Karbon dapat bergabung  denganhidrogen dengan perbandingan 3 : 1 membentuk gas metana berapa massa hidrogen yang

diperlukan untuk bereaksi dengan 900 gram C pada metana ?

Solusi :

C : H = 3 : 1

Maka massa H  = 1/3 x 900 gram

=  300 gram.

Hukum Gay – Lussac ( Hukum Perbandingan Volume )

Contoh 1 :

Sebanyak 8 L C3H8 dibakar habis dengan oksigen sesuai dengan persamaan reaksi

C3H8 + 5O2 ———- >  3CO2 + 4 H2O pada suhu dan tekanan yang sama volume gas CO2 yang dihasilkan adalah ?

Solusi :

Volume CO2  =  (koefisien CO2)/(koefisien C3H8) X volume C3H8

=  3/1 X 8 L

=   24 L

Contoh 2 :

Jika 50 mL gas CxHy dibakar dengan 250 mL oksigen, dihasilkan 150 mL karbon dioksida dan sejumlah uap air. Semua

gas diukur pada suhu dan tekanan yang sama. Tentukan rumus CxHy.

Solusi :

Perbandingan volume gas sesuai dengan perbandingan koefisiennya.Perbandingan volume yang ada disederhanakan,

kemudian dijadikan sebagai koefisien. Perhatikan reaksi berikut ini.

CxHy    +   O2     ———– >   CO2   + H2O

50 mL               250 mL                         150 mL

1                            2                                       3

Karena koefisien H2O belum diketahui , dimisalkan koefisien H2O adalah z maka didapatkan persamaan reaksi

CxHy  +   5 O2     ———- >  3 CO2   +  z H2O

∑  atom ruas kiri         =          ∑ atom ruas kanan

Berdasarakan jumlah atom O, 10 = 6 + z

z     = 10 – 6 = 4

Sehingga persamaan reaksinya menjadi :

CxHy   +   5 O2     ———- >  3 CO2   +  4 H2O

Untuk menentukan x dan y dilakukan penyetaraan jumlah atom C dan H

∑  atom ruas kiri         =          ∑ atom ruas kanan

Jumlah atom C = x =3

Jumlah atom H = y = 8

Jadi didapati rumus CxHy adalah C3H8

Hukum Avogadro ( Hipotesis Avogadro )

Contoh soal 1 :

Sebanyak 35 L gas karbon dioksida mengandung 4,5 x 1023 molekul pada suhu dan tekanan yang sama, tentukan :

1. Jumlah molekul 7 L gas hidrogen

2. Volume gas amoniak yang mengandung 9 x 1023 molekul

Solusi :

1. Jumlah molekul H2 = (volume H2) / (Volume CO2)  X  jumlah molekul CO2

=  (7 L) / (35 L) X  4,5 x 1023 molekul

= 0,9 x 1023 molekul

= 9 x 1022 molekul

Jadi 7 L hidrogen mengandung 9 x 1022 molekul

2. Volume NH3            =    (jumlah molekul NH3)/(jumlah molekul CO2)   X volume CO2

=              9 x 10 23   molekul  /  4,5 x 1023 molekul X             35 L

= 70 L

Jadi 9 x 10 23 molekul gas amoniak memiliki vlume sebesar 70 L

Contoh soal 2:

Senyawa dengan rumus empiris CH2O mempunyai masa molekul relatif(Mr)=60. Tentukanah rumus molrkul senyawa tersebut

Jawab: (CH2O)n = 60

(12+2+16)n = 60

30n = 60

n = 2 Jadi rumus molekul senyawa adalah (CH2O)2 atau C2H4O2

Contoh soal 3 :

Suatu senyawa diketahui terdiri dari 72% karbon (C), 21% nitrogen (N) dan 7% hydrogen (H) . Tentukan rumus empirisnya. (Persentase dalam hal ini persen berat).

Jawab : Misalkan berat senyawa adalah 100 gram, maka : berat unsur C = 72 gram, berat unsur N = 21%, dan berat unsur H = 7%

Mol C : mol N : mol H = 72 : 21 : 7 = 6 : 1,5 : 7 12 14 1

Perbandingan mol setiap unsur :

C : N : H = 6 : 1,5 : 7 = 12 : 3 : 1 Jadi rumus empiris senyawa itu adalah (C12N3H14)n dengan n adalah suatu kelipatan dari harga satu sampai tak terhingga.

2. Benzena mempunyai rumus empiris CH, dan massa molarnya adalah 78. Tentukan rumus molekulnya, jika diketahui Ar C = 12, H = 1.Jawab :Diketahui : Mr CH = 78(CH)n = 78{( 1 x Ar C) + ( 1 x Ar H)}n = 78{(1 x 12) + ( 1 x 1 )}n = 78(12 + 1)n = 7813 n = 78n = 78 : 13

n = 6Jadi rumus molekulnya (CH)6 = C6H6

1. Suatu senyawa hidrokarbon mengandung 85,7 % massa karbon, dan sisanya massa hidrogen. Jika diketahui Mr senyawa hidrokarbon tersebut 56, tentukanlah rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut ! ( Diketahui : Ar C = 12, H = 1)Jawab :Diketahui : massa karbon = 85,7 %Mr senyawa hidrokarbon = 56

Ditanya : rumus empiris dan rumus molekul% massa hidrogen = 100 % - 85,7% = 14,3 %Perbandingan mol C : mol H = (% massa C : Ar C) : (% massa H : Ar H)= (85,6: 12) : ( 14,3 : 1) = 7, 14 : 14,3= 1 : 2Jadi, rumus empirisnya = (CH2)nMr (CH2)n = 56( 1 x Ar C + 2 x Ar H)n = 56{( 1 x 12) + (2 x 1)}n = 56(12 + 2)n = 5614 n = 56n = 56 : 14 n = 4jadi rumus molekulnya = (CH2)4 = C4H8

Soal No. 1Diberikan data massa-massa atom sebagai berikut:Massa 1 atom C - 12 adalah 2,0 × 10−23 gram.Massa rata-rata 1 atom X adalah 9,25 × 10−23 gram.

Tentukan massa atom relatif dari unsur X tersebut!

PembahasanMenentukan massa atom relatif dari unsur X.Massa atom relatif suatu unsur diperoleh dengan membagi massa rata-rata 1 unsur dengan 1/12 massa 1 atom C-12.Dalam satuan sma, massa atom C-12 adalah 12 sma, sementara dalam satuan gram massa atom C-12 akan diketahui.

 

Dari data soal diperoleh: 

3.      Hitunglah Massa atom relatif dengan ketelitian 3 angka dibelakan kjoma, jika diketahui, unsur Selinium (Se) mempunyai nomor atom 34 dan termasuk pada golongan VI dalam sistem periodik unsur. Unsur selinium (Se) dialam terbentuk atas 6 isotop, dengan kelimpahan relatif sebagai berikut

Jumlah Inti

% Kelimpahan

74 0,976 9,077 7,678 23,580 49,882 9,2

PembahasanAr              = (74 x 0,9%)+(76x9%)+(77x7,6%)+78x23,5%)+(80x49,8)+(82x9,2%)                 = 0,666 + 6,840 + 5,852 + 18,330 + 39,840 + 7,544                 = 79,072

berapakah massa molekul relatif garam dapur  (NaCl) dan asam sulfat (H2SO4) jika diketahui massa

atom relatif Na = 23, Cl = 35, H = 1, S = 32, dan O = 16?

Jawab:

Massa Molekul Relatif NaCl = Ar Na + Ar Cl = 23+35 = 58 sma

H2SO4 = 2 Ar H + Ar S + 4 Ar O = 2(1) + (32) + 4(16) = 2 + 32 + 64 = 98 sma

Contoh soal 3 :Jika Ar H = 1, Ar O = 16 , dan massa 1 atom 12C = 2 X 10-23 g, tentukanlah massa 200 molekul air !Jawab :Mr H2O    = 2 X arH   +  1 X ArO = (2 X 1)  +   (1 X 16)   =   18        Mr H2O    =    Massa 1 molekul H2O

                               1/12 X massa 1 atom 12CMasa 1 molekul H2O   =  Mr H2O  x  1/12  X  massa 1 atom 12C                     =  18  X  1/12  x  2 x 10-23 g  =  3  X  10-23 g

Dalam sebuah wadah tertutup, 20 gram metana (CH4) dibakar dengan 64 gram oksigen (O2)

menghasilkan karbon dioksida dan uap air menurut reaksi dibawah. Diketahui Mr metana = 16,

Ar oksigen = 16, dan Mr H2O = 18 .

CH4(g) + O2 → CO2 + 2H2O

Tentukan pereaksi pembatasnya

1. Setarakan Reaksi (sudah setara → diberikan di soal)

CH4(g) + 2O2 → CO2 + 2H2O

2. Hitung mol masing-mmasing reaktan

Mol CH4 = 20/16 = 1,25 mol

Mol O2 = 64/32 = 2 mol

3. Sesuaikan dengan mol hasil reaksi dan hitung gram hasil reaksi

1,25 mol CH4 → 2,5 mol H2O (perbandingan koefisien 1 : 2)

2,5 x 18 = 45 gram H2O

2 mol O2 → 2 mol H2O (perbandingan mol 2 : 2 = 1 : 1)

2 x 18 = 36 gram H2O

Jadi yang merupakan pereaksi pembatas adalah oksigen (O2)

Contoh Soal

                   Bila serbuk besi 28 gram (Ar Fe = 56) direaksikan dengan 20 g belerang (Ar S=32). Sesuai

persamaan reaksi berikut: Fe + S →FeS

Dari reaksi yang terjadi tentukan pereaksi manakah yang tersisa setelah reaksi berakhir?

Jawab

Langkah penyelesaian

1. Konversikan massa kedua logam yang telah diketahui dalam satuan mol.

Mol besi = 28 g / 56 g/mol = 0,5 mol

Mol belerang = 20 g / 32 g/mol = 0,6 mol

Dari jumlah mol dari kedua unsur dapat diketahui bahwa apabila jumlah mol kedua unsur dibagi dengan

koefisien masing-masing unsur pada persamaan reaksi akan diperoleh mol besi lebih kecil dari mol

belerang. Oleh sebab itu yang menjadi pereaksi pembatas dalam reaksi ini adalah besi.

2. Menentukan mol belerang yang bereaksi. Seperti yang telah disinggung bahwa pereaksi lain yang

bereaksi sama dengan jumlah mol pereaksi pembatas. Karena besi yang tersedia sebanyak 0,5 mol

maka belerang yang bereaksi adalah 0,5 juga.

3. Jadi massa belerang yang bereaksi = 0,5 mol x Ar S = 0,5 mol x 32 g/mol = 16 g

4. Dan S yang tersisa sebanyak = 20-16 = 4 gram.