Penentuan Kadar Urea Berdasarkan Gas yang Tidak Bereaksi dengan NaOH

Soal:
Di laboratorium dianalisis sebanyak 0,3 g sampel pupuk urea, CO(NH₂)₂ dengan M_r = 60 direaksikan dengan asam nitrit berlebih menurut persamaan reaksi:
CO(NH₂)₂ + 2HNO₂ → CO₂ + 2N₂ + 3H₂O
Seluruh gas yang dihasilkan dilewatkan ke dalam larutan NaOH. Selanjutnya dilakukan pengukuran terhadap volume gas tersisa, dan diperoleh volume gas tersebut 96 cm³ (pengukuran dilakukan pada kondisi RTP, di mana 1 mol gas volumenya 24 dm³).
Kemurnian urea dalam sampel adalah .....

A. 80%
B. 75%
C. 60%
D. 50%
E. 40%

Pembahasan Soal:
Berdasarkan reaksi diperoleh gas CO₂ dan N₂ , kedua gas bila dilewatkan larutan NaOH maka hanya CO₂ yang bereaksi dengan NaOH.

Anggap reaksi yang terjadi adalah CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O atau CO₂ + NaOH → NaHCO₃
Di sini CO₂ dianggap tidak bisa melewati NaOH, CO₂ akan bereaksi dengan NaOH, berubah dalam bentuk larutan Na₂CO₃ atau NaHCO₃.

Berbeda dengan N₂ yang relatif stabil, sulit bereaksi dengan NaOH, maka N₂ dapat lolos sebagai gas yang tersisa.

Jadi 96 cm³ itu adalah gas N₂.

Konversi 96 cm³ gas N₂ bersatuan mol.

96 cm3 N2	1 dm3 N2	1 mol N2	0,004 mol N2
	1000 cm3 N2	24 dm3 N2

96 cm³ = 0,004 mol N₂ pada keadaan RTP

Menentukan jumlah CO(NH₂)₂ berdasarkan jumlah N₂ pada reaksi awal setara

0,004 mol N2	1 mol CO(NH2)2	0,002 mol CO(NH2)2
	2 mol N2

Konversi satuan mol ke satuan massa (g) untuk CO(NH₂)₂

0,002 mol CO(NH2)2	60 g CO(NH2)2	0,12 g CO(NH2)2
	1 mol CO(NH2)2

Kadar urea dalam sampel:
Kadar urea = $\mathsf{\dfrac{massa~urea}{massa~sampel} \times 100\%}$
Kadar urea = $\mathsf{\dfrac{0{,}12~g}{0{,}3~g} \times 100\%}$
Kadar urea = $\mathsf{40\%}$

Jawaban yang tepat E. 40%