Pembahasan Soal Stoikiometri dan Penentuan Kadar Zat dalam Sampel (#1)

Berikut ini pembahasan soal tentang stoikiometri larutan yang dapat mengendap setelah ditambah larutan lain kemudian diminta menghitung kadar zat yang dapat diendapkan setelah ditambahkan larutan lain tersebut.

Sampel terdiri dari CuCl₂ dan CuBr₂ dengan massa 1,85 gram. Dilarutkan dalam air, kemudian ditambahkan 1,80 gram AgCl. Setelah terjadi reaksi, endapan yang terbentuk dikeringkan dan ditimbang ternyata beratnya 2,052 gram yang terdiri dari AgCl dan AgBr.
Berapa persen CuBr₂ dalam sampel? Diketahui Ar Cu = 63,55 ; Ag = 107,87; Cl = 35,45; Br = 79,90;


Penyelesaian:
Mr CuBr₂ = 63,55 + (79,90×2)
Mr CuBr₂ = 223,35 ≈ 223
Mr AgBr = 107,87 + 79,90
Mr AgBr = 187,77 ≈ 188
Mr AgCl = 107,87 + 35,45
Mr AgCl = 143,32 ≈ 143

Karena CuCl₂ tidak bereaksi dengan AgCl dan hanya CuBr₂ yang bereaksi dengan AgCl maka reaksi yang terjadi:
CuBr₂ + 2AgCl → CuCl₂ + 2AgBr

Dimisalkan massa CuBr₂ dalam sampel adalah x g, dan CuBr₂ habis bereaksi dengan AgCl. Sementara itu AgCl tidak habis bereaksi atau bersisa seperti yang dinyatakan dalam soal bahwa masih terdapat AgCl sebagai campuran dengan AgBr yang terbentuk.

Reaksi	CuBr2	+	2AgCl	→	CuCl2	+	2AgBr
Awal (mol)	$\mathsf{ \dfrac{x}{223}}$		$\mathsf{ \dfrac{1{,}8}{143}}$		-		-
Bereaksi (mol)	$\mathsf{-\dfrac{x}{223}}$		$\mathsf{-\dfrac{2x}{223}}$		$\mathsf{+\dfrac{x}{223}}$		$\mathsf{+\dfrac{2x}{223}}$
Akhir (mol)	-		$\mathsf{ \dfrac{1{,}8}{143}-\dfrac{2x}{223}}$		$\mathsf{\dfrac{x}{223}}$		$\mathsf{\dfrac{2x}{223}}$

Berdasar tabel di atas Jadi pada saat akhir diperoleh:

Jumlah AgCl = $\mathsf{ \left(\dfrac{1{,}8}{143}-\dfrac{2x}{223}\right)mol}$
dan
jumlah AgBr = $\mathsf{\left(\dfrac{2x}{223}\right)mol}$


Konversi satuan mol ke satuan gram untuk AgCl dan AgBr:

Massa AgCl = $\mathsf{ \left(\dfrac{1{,}8}{143}-\dfrac{2x}{223}\right)mol \times 143~g/mol}$

Massa AgCl = $\mathsf{ (1{,}8-1{,}283x)~g}$

Massa AgBr = $\mathsf{\left(\dfrac{2x}{223}\right)mol \times 188~g/mol}$

Massa AgBr = $\mathsf{(1{,}686x)~g}$

Sementara itu pada hasil akhir diketahui massa AgCl + massa AgBr = 2,052 g.
Diperoleh persamaan:
massa AgCl + massa AgBr = 2,052 g
$\mathsf{ (1{,}8-1{,}283x)~g + (1{,}686x)~g = 2{,}052~g}$
$\mathsf{ 1{,}8-1{,}283x + 1{,}686x = 2{,}052}$
$\mathsf{ 1{,}686x - 1{,}283x  = 2{,}052-1{,}8}$
$\mathsf{ 0{,}403x  = 0{,}252}$
$\mathsf{ x  = \dfrac{0{,}252}{0{,}403}}$
$\mathsf{x = 0{,}625}$

Jadi massa CuBr₂ dalam sampel adalah 0,625 g

$\mathsf{\%~ massa~CuBr_2 = \dfrac{0{,}625~g}{1{,}85}\times 100 \%= 33{,}78\%}$

Selesai.

Pembahasan Soal Stoikiometri dan Penentuan Kadar Zat dalam Sampel (#2)