Contoh Soal Pembahasan Stoikiometri Larutan
Stoikiometri merupakan cabang kimia yang mempelajari hubungan kuantitatif antara reaktansi dan produk dalam sebuah reaksi kimia. Stoikiometri larutan lebih spesifik lagi, karena fokusnya adalah pada reaksi kimia yang berlangsung dalam media pelarut, umumnya air. Dalam artikel ini, kita akan membahas contoh soal-soal berkaitan dengan stoikiometri larutan untuk lebih memahami konsep ini secara mendalam.
Konsep Dasar Stoikiometri Larutan
Sebelum kita masuk ke contoh soal, ada beberapa konsep dasar yang perlu kita pahami:
1. Molaritas (M) : Konsentrasi larutan dinyatakan dalam molaritas. Molaritas adalah jumlah mol zat terlarut per liter larutan (mol/L).
2. Mol : Satuan jumlah zat yang di dalamnya terdapat Avogadro’s number (6.022 x 10²³) partikel.
3. Volume Larutan : Biasanya diukur dalam liter (L).
Dengan pemahaman dasar ini, kita siap untuk masuk ke contoh soal dan penyelesaian.
Contoh Soal 1: Penghitungan Molaritas Larutan
Soal:
Diketahui 5 gram NaCl (Natrium Klorida) dilarutkan dalam 250 mL air. Berapakah molaritas larutan NaCl tersebut?
Penyelesaian:
1. Hitung jumlah mol NaCl :
– Berat molekul (BM) NaCl: Na (23) + Cl (35.5) = 58.5 g/mol
– Jumlah mol = Massa / BM
“`
Jumlah mol NaCl = 5 g / 58.5 g/mol ≈ 0.0855 mol
“`
2. Konversi volume larutan dari mL ke L :
“`
Volume larutan = 250 mL = 0.250 L
“`
3. Hitung molaritas (M) :
“`
Molaritas (M) = Jumlah mol / Volume larutan
= 0.0855 mol / 0.250 L
≈ 0.342 M
“`
Jadi, molaritas larutan NaCl adalah 0.342 M.
Contoh Soal 2: Reaksi Netralisasi
Soal:
Berapa volume dari larutan HCl 0.5 M yang dibutuhkan untuk menetralkan 50 mL larutan NaOH 0.1 M?
Penyelesaian:
Reaksi yang terjadi:
“`
HCl + NaOH → NaCl + H₂O
“`
Reaksi ini berlangsung dalam perbandingan 1:1.
1. Hitung jumlah mol NaOH :
“`
Jumlah mol NaOH = Molaritas x Volume
= 0.1 M x 0.050 L
= 0.005 mol
“`
2. Karena perbandingan reaksi adalah 1:1, maka jumlah mol HCl = jumlah mol NaOH = 0.005 mol .
3. Hitung volume larutan HCl yang diperlukan :
“`
Volume HCl = Jumlah mol / Molaritas
= 0.005 mol / 0.5 M
= 0.01 L (atau 10 mL)
“`
Jadi, volume larutan HCl 0.5 M adalah 10 mL.
Contoh Soal 3: Titrasi Asam-Basa
Soal:
Suatu larutan CH₃COOH (asam asetat) dengan volume 25 mL dititrasi dengan larutan NaOH 0.1 M hingga titik ekivalen. Diperlukan 30 mL larutan NaOH untuk mencapai titik ekivalen. Hitung molaritas larutan CH₃COOH.
Penyelesaian:
Reaksi yang terjadi:
“`
CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O
“`
Reaksi ini juga berlangsung dalam perbandingan 1:1.
1. Hitung jumlah mol NaOH yang digunakan :
“`
Jumlah mol NaOH = Molaritas x Volume
= 0.1 M x 0.030 L
= 0.003 mol
“`
2. Jumlah mol CH₃COOH sama dengan jumlah mol NaOH yang direaksikan (perbandingan 1:1) :
“`
Jumlah mol CH₃COOH = 0.003 mol
“`
3. Hitung molaritas CH₃COOH :
“`
Molaritas (M) = Jumlah mol / Volume
= 0.003 mol / 0.025 L
= 0.12 M
“`
Jadi, molaritas larutan CH₃COOH adalah 0.12 M.
Contoh Soal 4: Pengenceran Larutan
Soal:
Berapa volume air yang harus ditambahkan untuk mengencerkan 100 mL larutan H₂SO₄ 1 M sehingga konsentrasinya menjadi 0.25 M?
Penyelesaian:
1. Gunakan rumus pengenceran (M₁V₁ = M₂V₂) :
– M₁ = 1 M
– V₁ = 100 mL
– M₂ = 0.25 M
2. Hitung V₂ :
“`
M₁V₁ = M₂V₂
1 M x 100 mL = 0.25 M x V₂
V₂ = (1 x 100) / 0.25
= 400 mL
“`
3. Hitung volume air yang harus ditambahkan :
“`
Volume air yang ditambahkan = V₂ – V₁
= 400 mL – 100 mL
= 300 mL
“`
Jadi, perlu menambahkan 300 mL air untuk mengencerkan larutan H₂SO₄ dari 1 M menjadi 0.25 M.
Contoh Soal 5: Reaksi Endapan
Soal:
Berapa gram endapan AgCl yang terbentuk saat 100 mL larutan AgNO₃ 0.1 M dicampurkan dengan 100 mL larutan NaCl 0.1 M?
Penyelesaian:
Reaksi yang terjadi:
“`
AgNO₃ + NaCl → AgCl (endapan) + NaNO₃
“`
Reaksi ini berlangsung dalam perbandingan 1:1.
1. Hitung jumlah mol AgNO₃ dan NaCl :
“`
Jumlah mol AgNO₃ = Molaritas x Volume
= 0.1 M x 0.100 L
= 0.01 mol
Jumlah mol NaCl = Molaritas x Volume
= 0.1 M x 0.100 L
= 0.01 mol
“`
2. Karena perbandingan reaksi 1:1, jumlah mol AgCl yang terbentuk = Jumlah mol AgNO₃ atau NaCl :
“`
Jumlah mol AgCl = 0.01 mol
“`
3. Hitung massa AgCl :
– Berat molekul AgCl = Ag (107.87) + Cl (35.45) = 143.32 g/mol
“`
Massa AgCl = Jumlah mol x BM
= 0.01 mol x 143.32 g/mol
= 1.4332 g
“`
Jadi, massa endapan AgCl yang terbentuk adalah 1.4332 gram.
Kesimpulan
Artikel ini telah membahas beberapa contoh soal dan penyelesaian tentang stoikiometri larutan, termasuk penghitungan molaritas, reaksi netralisasi, titrasi asam-basa, pengenceran, dan pembentukan endapan. Dengan memahami contoh-contoh ini, kita dapat lebih memahami bagaimana konsep stoikiometri larutan diterapkan dalam situasi nyata. Stoikiometri larutan tidak hanya penting dalam studi kimia, tetapi juga memiliki aplikasi luas dalam berbagai bidang seperti farmasi, biokimia, dan industri kimia.
