Soal tentang Persentase Rendemen pada Bahasan Kimia SMA

Senin, 29 Januari 2018 edit

Pada tulisan ini akan disajikan beberapa contoh soal-soal yang berhubungan dengan rendemen zat dari hasil reaksi kimia, akan dilakukan pemutakhiran seperlunya. Soal-soal ini diambil dari berbagai sumber, bila jelas akan disebut asalnya.

% rendemen X = (massa nyata X : massa teoritis X) × 100%

Soal Rendemen C2H5Cl
Jika reaksi antara 6 gram etana, C2H6 (Mr = 30) dengan 7,1 gram Cl2 (Mr = 71) menghasilkan 5,16 gram C2H5Cl (Mr = 64,5) maka persentase rendemen etil klorida adalah ....

Pembahasan Soal Rendemen C2H5Cl:
Reaksi: C2H6 + Cl2 → C2H5Cl + HCl
Jumlah zat masing-masing:
6 g C2H6 = 6 g : 30 g/mol = 0,2 mol
7,1 g Cl2 = 7,1 g : 71 g/mol = 0,1 mol

Berdasarkan persamaan reaksi bahwa setiap mol C2Hakan membutuhkan 1 mol Cl2. Artinya perbandingan jumlah mol C2H6 : Cl2 = 1 : 1. Karena jumlah mol Cl2 hanya 0,1 mol maka akan dibutuhkan 0,1 mol  C2H6 juga dan masih bersisa 0,1 mol. Dalam hal ini Cl2 sebagai pereaksi pembatas.

Reaksi : C2H6 + Cl2 C2H5Cl + HCl
Awal : 0,2 mol 0,1 mol - -
Bereaksi : -0,1 mol -0,1 mol +0,1 mol +0,1 mol
Akhir : 0,1 mol - 0,1 mol 0,1 mol

Hitungan secara stoikiometri dihasilkan C2H5Cl 0,1 mol atau setara (0,1 mol × 64,5 g/mol) atau 6,45 g.
% rendemen X = (massa nyata X : massa teoritis X) × 100%
% rendemen C2H5Cl = (5,16 g : 6,45 g) × 100% = 80%

Soal Rendemen BaSO4
Larutan natrium sulfat dapat bereaksi dengan larutan barium klorida sesuai persamaan reaksi yang setara berikut:
Na2SO4(aq) + BaCl2(aq) → 2NaCl(aq) + BaSO4(s)
Seorang siswa mencampurkan larutan yang mengandung 10,0 g Na2SO4 dicampurkan dengan larutan yang mengandung 10,0 g BaCl2, dan diperoleh 12,0 g BaSO4. Persen hasil (rendemen) dari reaksi ini adalah
A. 60,0%
B. 73,1%
C. 82,4%
D. 93,3%
E. >100%
Pembahasan Soal Rendemen BaSO4:
Mr Na2SO4 = 142
10 g Na2SO4 = 10 g : 142 g/mol = 0,070 mol

Mr BaCl2 = 208
10 g BaCl2 = 10 g : 208 g/mol = 0,0480 mol

Hitungan teoritis:
Reaksi : Na2SO4 + BaCl2 2NaCl + BaSO4
Awal : 0,070 mol 0,048 mol - -
Bereaksi : -0,048 mol -0,048 mol +0,096 mol +0,048 mol
Akhir : 0,022 mol - 0,096 mol 0,048 mol

Hitungan secara stoikiometri dihasilkan BaSO4 0,048 mol atau setara (0,048 mol × 233 g/mol) atau 11,184 g.
% rendemen BaSO4 = (massa nyata BaSO4 : massa teoritis BaSO4 × 100%
% rendemen BaSO4 = (12 g : 11,184 g) × 100% = 107,30%
Jawaban yang tepat E.


Soal Rendemen Emas

Di industri pengolahan bijih emas, natrium sianida digunakan sebagai agen pelarut untuk melarutkan emas dari bijihnya. Proses ini membutuhkan oksigen agar emas teroksidasi. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.
4 Au(s) + 8 NaCN(aq) + O2(g) + H2O(l) → 4 NaAu(CN)2(aq) + 4 NaOH(aq)

Selanjutnya, dilakukan proses presipitasi (pengendapan) emas dengan bantuan logam seng sesuai reaksi:
2 NaAu(CN)2 + Zn(s) → Na2Zn(CN)4(aq) + 2 Au(s)
Jika bijih emas bermassa 42,8 kg menghabiskan 400 L NaCN 1 M, tentukan:

  1. kadar emas dalam bijih tersebut;
  2. rendemen produksi jika emas yang diperoleh sebanyak 37 kg. (mM Au = 197 g/mol)

Pembahasan Soal Rendemen Emas (Au)

Reaksi yang diberikan ini sudah setara jumlah atom-atomnya:

Persamaan-1:
4Au + 8NaCN + O2 + H2O → 4NaAu(CN)2 + 4NaOH
Au di sini sebagai bijih emas.

Persamaan-2:
2NaAu(CN)2 + Zn → Na2Zn(CN)4 + 2Au

1. Menghitung kadar emas dalam bijih

Berdasarkan perbandingan koefisien persamaan-1 dapat dihitung massa emas (dari bijih) yang habis bereaksi dengan NaCN.

n Au : koefisien Au = n NaCN : koefisien NaCN
n Au = (n NaCN : koefisien NaCN) × koefisien Au

n NaCN = [NaCN] × V NaCN
n NaCN = 1 M × 400 L
n NaCN = 400 mol

n Au = (n NaCN : koefisien NaCN) × koefisien Au
n Au = (400 mol : 8) × 4
n Au = 200 mol

Jadi massa Au hasil hitung teoritis dapat dihitung dengan menggunakan n Au hasil hitung.

m Au = n Au × mM Au
m Au = 200 mol × 197 g/mol
m Au = 39.400 g atau 39,4 kg

Kadar Au dalam bijih = (m Au dalam bijih : m bijih) × 100%
Kadar Au dalam bijih = 39,4 kg : 42,8 kg) × 100%
Kadar Au dalam bijih = 92,06%

2. Menghitung rendemen produksi emas

Rendemen = (massa nyata : massa hitungan teori) × 100%
Rendemen = (37 kg : 39,4 kg) × 100%
Rendemen = 93,91%


Bagikan di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

 
Copyright © 2015-2024 Urip dot Info | Disain Template oleh Herdiansyah Dimodivikasi Urip.Info