Soal Penentuan Rumus Molekul dari Reaksi Kimia Organik

Rabu, 30 Januari 2019 edit

Nitrobenzena dihasilkan sebagai produk mayor (dominan) di samping produk minor dari reaksi benzena dengan campuran asam nitrat dan asam sulfat panas. Produk minor itu terdiri dari 42,86% C, 2,40% H, 16,67% N, dan 38,07% O. (Diketahui Ar H = 1; C = 12; N = 14; O = 16)


  1. Hitunglah rumus empiris dari produk minor
  2. Ketika 5,5 g produk minor dilarutkan dalam 45 g benzena, titik didih larutan adalah 1,84 oC lebih tinggi dari titik didih benzena murni. Hitung massa molar produk minor.
  3. Tentukan rumus molekul dan rumus strukturnya. Diketahui tetapan titik didih molal benzena (Kb) adalah 2,53 K.kg/mol.

Pembahasan:
a. Penentuan rumus empiris produk minor:
Dari data yang diketahui dapat diprediksi bahwa produk minor itu memang hanya mengadung unsur C-H-N-O saja, tidak yang lain.
C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + Produk Minor

Rumus empris produk minor:
C H N O
$\mathsf{\dfrac{42{,}86}{12}}$ $\mathsf{\dfrac{2{,}40}{1}}$ $\mathsf{\dfrac{16{,}67}{14}}$ $\mathsf{\dfrac{38{,}07}{16}}$
3,57 2,40 1,19 2,38
$\mathsf{\dfrac{3{,}57}{1{,}19}}$ $\mathsf{\dfrac{2{,}40}{1{,}19}}$ $\mathsf{\dfrac{1{,}19}{1{,}19}}$ $\mathsf{\dfrac{2{,}38}{1{,}19}}$
3 2 1 2

Jadi rumus empirisnya adalah C3H2NO2
Massa rumus empiris C3H2NO2 = (12×3) + (1×2) + (14×1) + (16×2)
Massa rumus empiris C3H2NO2 = 36 + 2 + 14 + 32
Massa rumus empiris C3H2NO2 = 84

b. Penentuan massa molar produk minor:
Senyawa organik biasanya bersifat nonelektrolit, sehingga perhitungan kenaikan titik didihnya dapat menggunakan rumus berikut:

$ \mathsf{\Delta T_b = c_m\times K_b}$

$ \mathsf{\Delta T_b = \dfrac{n_t}{1~kg~m_p}\times K_b}$

$ \mathsf{\Delta T_b = \dfrac{\dfrac{m_t}{m~molar~t}}{\dfrac{m_p}{1000}}\times K_b}$

$ \mathsf{\Delta T_b =\dfrac{m_t}{m~molar~t} \times\dfrac{1000}{m_p}\times K_b}$

$ \mathsf{\Delta T_b =\dfrac{1000 \times m_t \times K_b}{m~molar~t \times m_p}}$

$ \mathsf{m~molar~t =\dfrac{1000 \times m_t \times K_b}{\Delta T_b \times m_p}}$

$ \mathsf{m~molar~t = \dfrac{1000\times 5{,}5 \times 2{,}53}{1{,}84 \times 45}}$

$ \mathsf{m~molar~t = \dfrac{13{.}915~g}{82{,}8~mol}}$

$ \mathsf{m~molar~t = 168{,}67 g/mol}$

c. Penentuan rumus molekul dan rumus struktur produk minor
(C3H2NO2)x = 168,67
(84)x = 168,67
x = 168,67 ¸ 84 = 2,01 ≈ 2

Jadi rumus molekul produk minor itu adalah
(C3H2NO2)2 = C6H4N2O4
Senyawa yang paling mungkin adalah C6H4(NO2)2

Sumber soal IIT-1999
Bagikan di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

 
Copyright © 2015-2019 Urip dot Info | Disain Template oleh Herdiansyah Dimodivikasi Urip.Info