NGULIK SOAL STOIKIOMETRI PART 2

Lanjut lagi ya, kita rangkum beberapa soal stoikiometri dari berbagai sumber. Stoikimetri ada di hampir semua Ujian Masuk PTN baik di UTBK,Ujian Mandiri semisal Simak UI, UM UGM, UM Undip dll.

11. SIMAK UI 2011
Suatu larutan besi (III) sulfat dibuat dengan cara melarutkan 2,81 gram Fe₂(SO₄)₃.9H₂O dalam 100 cm3 air suling . Konsentrasi ion Fe³⁺ yang terdapat dalam larutan tersebut adalah….(Mr : Fe₂(SO₄)₃ = 400 ; H₂O = 18)
A. 0,15 M
B. 0,10 M
C. 0,05 M
D. 0,025 M
E. 0,0167 M
Pembahasan
[Fe₂(SO₄)₃.9H₂O] = gr/(Mr ) x 1000/(mL ) = 2,81/(562 ) x 1000/(100 ) = 0,05 M
Fe₂(SO₄)₃ → 2Fe²⁺ + 3SO₄^2-
[Fe²⁺] = 2 x [Fe₂(SO₄)₃] = 2 x 0,05 M = 0,1 M

12. SIMAK UI 2014
Molaritas dari larutan stok kalium hidroksida 56,0% massa KOH dengan densitas 1,50 g/mL adalah... (Ar H = 1,0; O = 16; K=39,0)
A. 15,0 M
B. 11,79 M
C. 6,67 M
D. 0,15 M
E. 0,067 M
Pembahasan
[KOH] = (ρ x % x 10)/Mr = (1,5x 56% x 10 )/56 = 15 M

13. SIMAK UI 2013
Isopropil alkohol, C₃H₇OH, merupakan bahan bakar alternatif yang pernah dikembangkan untuk kendaraan bermotor. Volume oksigen yang diperlukan untuk membakar sempurna 2,4 x 10²⁴ molekul isopropil alkohol menjadi gas CO₂ dan H₂O pada 760 mmHg dan 27⁰C adalah….
(Diketahui tetapan gas, R = 0,082 L atm mol-1 K-1, bilangan Avogadro = 6 x 10²³)
A. 442,8 L
B. 221,4 L
C. 110,7 L
D. 100,8 L
E. 89,60 L
Pembahasan
C₃H₇OH + 9/2O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
n C₃H₇OH = JM/BA = (2,4 x 10²⁴)/(6 x 10²³) = 4 mol
n O₂ = (koef O₂)/(koef C₃H₇OH) x n C₃H₇OH = (9/2)/1 x 4 mol = 18 mol
V O₂ = (n x R x T)/P = (18 mol x 0,082 L.atm/(mol K) x 300 K)/(1 atm) = 442,8 L

14. SBMPTN 2013
Hidrazin (N₂H₄) adalah cairan yang rapat massanya sama dengan rapat massa air. Pembakaran sempurna hidrazin menghasilkan air dan gas nitrogen menurut reaksi berikut:
N₂H₄ + O₂) → N₂ + 2H₂O
Volume air yang dihasilkan pada pembakaran 64 mL cairan hidrazin adalah…
A. 32 mL
B. 36 mL
C. 64 mL
D. 72 mL
E. 144 mL
Pembahasan
V N₂H₄ = 64 mL
ρ N₂H₄ = ρ air = 1 gr/ml  m N2H4 = 64 gr
n N₂H₄ = gr/(Mr ) = 64/(32 ) = 2 mol
n H₂O = (koef H₂O)/(koef N₂O₄) x n N₂O₄ = 2/1 x 2 mol = 4 mol
massa H₂O = mol x Mr = 4 x 18 = 72 gr V H₂O = 72 mL

15. UM UNDIP 2011
Jika unsur A dan B dengan berat yang sama dicampur, dan terjadi reaksi kimia membentuk senyawa AB, ternyata pada akhir reaksi unsur A habis. (Ar A = 40, B=16). Unsur B yang tidak bereaksi adalah….
A. 30%
B. 40%
C. 50%
D. 60%
E. 70%
Pembahasan
berat A= berat B, misalkan beratnya = 1
nA = g/Ar =1/40 = 0,025 mol
nB = g/Ar =1/16 = 0,0625 mol

Reaksi	A	+	B	→	AB
Mula-mula	0,025 mol		0,0625 mol
Berekasi	0,025 mol		0,025 mol		0,025 mol
Setimbang	-		0,0375		0,025 mol

unsur B yang tidak bereaksi= (nB sisa)/(nB mula-mula) × 100% = 0,0375/0,0625 × 100% = 60%

16. SBMPTN 2015
Silikon karbida atau karborundum dapat diperoleh dengan mereaksikan SiO2 (Ar Si = 28, O = 16) dengan karbon (Ar C = 12) pada temperatur tinggi, menurut reaksi:
2C_(s) + SiO₂  SiC_(s) + CO₂
Jika 4,5 g karbon direaksikan dengan 3,0 g SiO₂ menghasilkan 1,5 g karborundum, maka persentase hasil reaksi tersebut adalah….
A. 20%
B. 38%
C. 60%
D. 75%
E. 90%
Pembahasan
nC = g/Ar = 4,5/12 = 0,375 mol
nSiO_2 = g/Mr = 3/60 = 0,05 mol

Reaksi	2C	+	SiO2	→	SiC	+	CO2
Mula-mula	0,375 mol		0,05 mol
Berekasi	0,05 mol		0,05 mol		0,05 mol		0,05 mol
Setimbang	0,325 mol		-		0,05 mol		0,05 mol

massa SiC teori = n × Mr = 0,05 mol × 40 = 2 gram
% hasil reaksi = (massa SiC hasil)/(massa SiC teori) x 100% = (1,5 g)/(2 g) x 100% = 75%

Baca Juga : Ngulik Stoikiometri Part 1

17. SNMPTN 2012
Paduan logam yang terdiri atas 80% Zn (Ar = 65) dan 20% Cu (Ar = 63,5) habis bereaksi dengan HCl menghasilkan 2,24 L gas H₂ pada STP. Massa paduan logam yang bereaksi adalah ….
A. 32,50 gram
B. 24,37 gram
C. 16,25 gram
D. 8,13 gram
E. 6,47 gram
Pembahasan
Paduan logam → 20% Cu + 80% Zn
Reaksi: Cu + HCl → tidak bereaksi
(Cu tidak bisa mereduksi H+ menjadi H₂, karena berada di sebelah kanan H dalam deret volta)
Reaksi: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
nH₂ = v/(22,4 L)=(2,24 L)/(22,4 L) = 0,1 mol
Perbandingan mol = perbandingan koefisien,
n Zn = 0,1 mol
massa Zn = n x Ar = 0,1 mol x 65 = 6,5 g
massa paduan logam yg bereaksi = (% paduan logam)/(% Zn) x massa Zn = (100%)/(80%) x 6,5 = 8,13 g

18. SIMAK UI 2012
Jika 1,0 L etana direaksikan dengan 2,8 L oksigen, massa karbon dioksida (C = 12, O = 16) akan terbentuk bila reaksi dilakukan pada STP adalah…. (volume gas STP 22,4L/mol)
Persamaan reaksinya:
2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O
A. 1,57 gram
B. 3,15 gram
C. 3,37 gram
D. 4,71 gram
E. 5,06 gram
Pembahasan
Karena semua zat berfasa gas, maka perbandingan koefisien = perbandingan volume.

Reaksi	2C2H6	+	7O2	→	4CO2	+	6H2O
Mula-mula	1 L		2,8 L
Berekasi	0,8 L		2,8 L		1,6 L		2,4 L
Setimbang	0,2 L		-		1,6 L		2,4 L

nCO = v/(22,4 L) = (1,6 L)/(22,4 L) = 0,0714 mol
massa COK₂SO₄ = n x Mr = 0,0714 mol x 44 = 3,14 g

19. SBMPTN 2015
Sebanyak 2,32 g sampel yang mengandung K₂SO₄ dilarutkan dalam air. Ke dalam larutan itu ditambahkan larutan Ba(OH)₂ berlebih sehingga semua ion sulfat diendapkan. Jika massa endapan yang diperoleh adalah 2,33 g, maka kadar K2SO4 (Ar K = 39, S = 32, O = 16, Ba = 137) dalam sampel tersebut adalah….
A. 38%
B. 43%
C. 75%
D. 80%
E. 100%
Pembahasan
Reaksi: K₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄ + 2KOH
Mol BaSO₄ = Massa/Mr = 2,33/233 = 0,01 mol
Perbandingan mol = perbandingan koefisien, maka
Mol K₂SO₄ yang bereaksi = 0,01 mol
Massa K₂SO₄ yang bereaksi = mol x Mr = 0,01 x 174 = 1,74 gram
Kadar K₂SO₄ = 1,74/2,32 x 100% = 75%

20. SIMAK UI 2012
Suplemen antacid mengandung kalsium karbonat sebagai bahan aktifnya. Satu tablet antasid yang memiliki berat 1,998 g direaksikan dengan HCl_(aq) berlebih menghasilkan 0,22 g CO₂. Persentase kalsium dalam tablet tersebut adalah…. (H = 1; O = 16; C = 12; Ca = 40; Cl = 35,5)
Reaksi yang terjadi seperti berikut:
CaCO₃ + 2HCl_(aq) → CaCl₂ + H₂O + CO₂
A. 40%
B. 35%
C. 25%
D. 19%
E. 10%
Pembahasan
Reaksi: CaCO_3(s) + 2HCl_(aq) → CaCl_2(aq) + H₂O_(l) + CO_2(g)
Mol CO₂ = Massa/Mr = 0,22/44 = 0,005 mol
Mol CaCO₃ yang bereaksi = 0,005 mol
Massa CaCO₃ yang bereaksi = mol x Mr = 0,005 x 100 = 0,5 g
Massa Ca = (jumlah Ca x Ar Ca)/(Mr CaCO₃) x massa CaCO₃
Massa Ca = (1 x 40)/100 x 0,5 = 0,2 gram
% Ca = (0,2 gr)/(1,998 gr) x 100% = 10%

21. SBMPTN 2013
Pada permukaan kertas, sebanyak 6,17 g uap dietilseng (Mr = 123,4) habis bereaksi dengan campuran uap air dan oksigen sesuai reaksi berikut:
(C₂H₅)Zn + 7O₂ → ZnO_(s) + 4CO₂ + 5H₂O
(C₂H₅)Zn_(g) + H₂O → ZnO_(s)+2C₂H₆
Jika reaksi ini menghasilkan 1,76 g CO2, maka massa gas etana yang terbentuk adalah….
A. 3,0 gram
B. 2,4 gram
C. 1,5 gram
D. 0,6 gram
E. 0,2 gram
Pembahasan
Reaksi 1 :
(C₂H₅)Zn_(g) + 7O_2(g) → ZnO_(s) + 4CO_2(g) + 5H₂O_(g)
Reaksi 2 :
(C₂H₅)Zn_(g) + H₂O_(g) → ZnO_(s) + 2C₂H_6(g)
Mol CO₂ yang dihasilkan = Massa/Mr = 1,76/44 = 0,04 mol
Mol (C₂H₅)Zn pada reaksi 1 = 1/4 x 0,04 = 0,01 mol
Massa (C₂H₅)Zn = n x Mr = 0,01 x 123,4 = 1,234g
Massa (C₂H₅)Zn pada reaksi 2 = 6,17 – 1,234
Massa (C₂H₅)Zn = 4,936 g
Mol (C₂H₅)Zn = Massa/Mr = 4,936/123,4 = 0,04 mol
Mol C₂H₆ = 2 x 0,04 mol = 0,08 mol
Massa C₂H₆ = 0,08 x 30 = 2,4 gram

22. SBMPTN 2014
Gas etana C₂H₆ (Mr = 30) sebanyak 60 gram direaksikan dengan gas bromin (Br₂) hingga gas etana habis dan ternyata hanya menghasilkan 282 gram C₂H₄Br₂ (Mr = 188) dan x gram C₂H₂Br₄ (Mr =346). Massa C₂H₂Br₄ yang dihasilkan adalah ...
A. 34,6 gram
B. 79,2 gram
C. 173 gram
D. 188 gram
E. 346 gram
Pembahasan
Reaksi 1 : C₂H₆ + Br₂ → C₂H₄Br₂
Reaksi 2 : C₂H₆ + Br₂ → C₂H₂Br₂
Mol C₂H₄Br₂ = 282/188 = 1,5 mol
Mol C₂H₆ pada reaksi 1 = 1 x 1,5mol = 1,5 mol
Massa C₂H₆6 pada reaksi 1 = 1,5 x 30 = 45 g
Massa C₂H₆ pada reaksi 2 = 60 – 45 = 15g
Mol C₂H₆ pada reaksi 2 = 15/30 = 0,5 mol
Mol C₂H₄Br₂ = 0,5 mol
Massa C₂H₄Br₂ = 0,5 x 346 = 173 gram

23. SNMPTN 2011
Pembakaran senyawa yang hanya mengandung karbon dan hidrogen menghasilkan 0,220 g CO₂ dan 0,108 g H₂O. Jika Ar C = 12, O = 16 dan H = 1, maka rumus empiris senyawa tersebut adalah ....
A. C₃H₇
B. C₄H₇
C. C₄H₉
D. C₅H₆
E. C₅H₁₂
Pembahasan
Perbandingan koefisien = Perbandingan mol
CxHy + O₂ → CO₂ + H₂O
Mol CO₂ = (massa)/Mr = (0,220 g)/44 = 0,005 mol
Mol H₂O = (massa)/Mr = (0,108 g)/18 = 0,006 mol
Mol CO₂ : Mol H₂O = 0,005 : 0,006 = 5 : 6
CxHy + O₂ → 5CO₂ + 6H₂O
X= 5, Y = 12. C₅Y₁₂

24. SNMPTN 2011
Suatu cuplikan hanya mengandung nitrogen (Ar N = 14) dan oksigen (Ar O =16). Bila dalam 216 g cuplikan terdapat 56 g nitrogen, maka rumus empiris senyawa tersebut adalah ….
A. NO
B. NO₂
C. N₂O
D. N₂O₃
E. N₂O₅
Pembahasan
Massa O = massa cuplikan – massa nitrogen
= 216 g – 56g = 160 g
Mol O : mol N = (massa O)/Mr : (massa N)/Mr
Mol O : mol N = (160)/16 : (56)/14 = 10 : 4 = 5 : 2
Rumus empiris senyawa tersebut : N₂O₅

Baca Juga : Pembahasan Soal TPS UTBK-SBMPTN 2020

25. SIMAK UI 2009
Jika senyawa yang mengandung karbon dibakar dalam udara terbatas, gas CO dan CO₂ akan terbentuk. Jika campuran yang terbentuk adalah 35% CO dan 65% CO₂. Ar C = 12, O = 16. Massa C dalam campuran adalah ….
A. 22,7%
B. 30,7%
C. 31,7%
D. 32,7%
E. 34,7%
Pembahasan
massa C dalam CO = (n x Ar C)/Mr x % CO
massa C dalam CO = (1 x 12)/28 x 35% = 17,72 %
massa C dalam CO₂ = (n x Ar C)/Mr x % CO2
massa C dalam CO₂ = (1 x 12)/44 x 65% = 15 %
massa C dalam campuran = 17,72 % + 15 %
massa C dalam campuran = 32,7 %

26. SIMAK UI 2011
Volume H₂ (STP) yang diperlukan untuk bereaksi dengan 2,3 g Fe₃O₄ untuk menghasilkan FeO dan H₂O adalah…. (Ar H = 1; O=16; Fe= 56 ; 1 mol gas (STP) = 22,4 L/mol)
A. 0,11 L
B. 0,22 L
C. 0,44 L
D. 0,56 L
E. 0,66 L
Pembahasan
Fe₃O₄ + H₂ → 3FeO + H₂O
Perbandingan koefisien = perbandingan mol
Mol Fe₃O₄ = (massa)/Mr = (2,3 g)/232 = (2,3)/232 mol
Mol H₂ = (1)/1 x (2,3)/232 = (2,3)/232 mol
Volume H₂ = mol x 22.4 L = (2,3)/232 x 22,4 L = 0,22 L

27. UM UGM 2013
Logam Na seberat 4,6 gram dimasukkan kedalam etanol murni sehingga terjadi reaksi yang menghasilkan natrium etoksida (C₂H₅ONa) dan gas H₂. Apabila gas H₂ yang dihasilkan dari reaksi tersebut dibakar, maka volume gas H₂O pada STP adalah …. (Diketahui Ar C = 12, H = 1, O = 16, Na = 23, N = 14)
A. 1,12 L
B. 2,24 L
C. 3,36 L
D. 11,2 L
E. 22,4 L
Pembahasan
mol Na = 4,6/23 = 0,2 mol
Perb. Koef ≈ Perb. Mol
C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂
mol Na = 0,2 mol maka mol H₂ = 0,1 mol
2H₂ + O₂ → 2H₂O
mol H₂ = 0,1 mol, maka mol H₂O = 0,1 mol
Volume H₂O = n H₂O x 22,4 = 0,1 x 22,4 = 2,24 L

28. SIMAK UI 2014
Suatu campuran gas A, B, dan C (komposisi A 40%, B 30% dan C sisanya) menempati ruang 2,0 m³ pada suhu 270C dan tekanan 300 mmHg. Volume yang ditempati gas pada suhu 1270C dan tekanan 1000 mmHg adalah...
A. 2,82 m³
B. 0,80 m³
C. 0,35 m³
D. 0,13 m³
E. 0,02 m³
Pembahasan
n_1 = n_2
berdasarkan rumus ∶ P × V = n x R x T
maka, n = (P x V)/(R x T)
(P₁ x V₁)/(R x T₁ ) = (P₂ x V₂)/(R × T₂)
(0,39 atm x 2000 L)/(300 K) = (1,31 atm x V₂)/(400 K)
V₂ = (0,39 atm x 2 mL x 400 K)/(300 K x 1,31 atm) = 0,80 mL

29. SIMAK UI 2014
Seratus liter udara dalam wadah yang berisi campuran gas helium dan gas X memiliki massa jenis 0,4 g/L pada suhu 39,5⁰C dan tekanan 1 atm. Jika perbandingan mol He dan X sebesar 3 : 1, gas X yang mungkin adalah... (R = 0,08 L.atm.K-1.mol-1 , Ar He=4)
A. O₂
B. CH₄
C. N₂
D. SO₂
E. Ar
Pembahasan
P_campuran x V_campuran = n_campuran x R x T_campuran
n_campuran = (P_campuran x V_campuran)/(R x T_campuran)
n_campuran = (1 atm x 100 L)/(0,08 (L.atm)/(mol.K) x 312,5 K) = 4 mol
n_He = 3/4 × 4 mol = 3 mol
n_X = 1/4 × 4 mol = 1 mol
Massa campuran = ρ × V = 0,4 g/L × 100 L = 40 g
Massa He = mol He × Ar He = 3 ×4 = 12 g.
massa X = 40 g - 12g = 28 g
Ar X = (massa X)/(mol X) = 28/1 = 28  N2 (Mr =28)

30. SIMAK UI 2013
Kobal klorida adalah garam anorganik yang berwarna biru, sedangkan hidratnya, CoCl₂.xH₂O berwarna magenta (merah) sehingga kobal klorida sering digunakan sebagai indikator keberadaan air. Sebanyak 1,19 gr CoCl₂.xH₂O dilarutkan dalam air sampai volume 50 mL. Kemudian, ke dalam 25 mL larutan ini dimasukkan larutan AgNO3 berlebih sehingga terbentuk endapan AgCl sebanyak 0,7175 gr. Dengan demikian, nilai x adalah.... (Ar Co = 59; Cl = 35,5; H = 1; O = 16; Ag = 108; N = 14)
A. 2
B. 3
C. 4
D. 6
E. 19
Pembahasan
Reaksi 1: CoCl₂ + 2AgNO₃ → 2AgCl + Co(NO₃)₂
mol AgCl = (Massa AgCl)/(Mr AgCl)=0,7175/143,5=0,005 mol
mol CoCl₂ = ½ x 0,005 mol
= 0,0025 mol → dalam 25 mL
mol CoCl₂ dalam 50 mL = 2 x 0,0025 mol = 0,005 mol
Reaksi 1: CoCl₂.xH₂O → CoCl₂ + xH₂O
mol CoCl₂ = mol CoCl₂.xH₂O
mol CoCl₂.xH₂O = 0,005 mol
Mr CoCl₂.xH₂O = (massa CoCl₂.xH₂O)/(mol CoCl₂.xH₂O) = 1,19/0,005 = 238
Mr CoCl₂.xH₂O = Mr CoCl₂ + (x . Mr H₂O)
238 = 130 + (x. 18)
18 x = 108
x = = 108/18 = 6