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

Jumat, 01 Februari 2019 edit

Satu gram sampel mengandung CaBr2, NaCl, dan beberapa zat lain yang bersifat inert (tidak dapat bereaksi lagi) dilarutkan dalam air yang cukup dan ditambahkan AgNO3 berlebih hingga terbentuk endapan AgCl dan AgBr sebanyak 1,94 gram. Endapan tersebut dicuci, dikeringkan dan dicampur dengan larutan NaBr sehingga semua AgCl berubah menjadi AgBr. Endapan baru ini hanya mengandung AgBr seberat 2,40 g. Hitunglah persentase massa CaBr2 dan NaCl dalam sampel mula-mula.



Perhitungan Mr setiap zat yang terlibat (Ar unsur silakan dilihat dalam tabel periodik unsur):
Mr CaBr2 = 40 + (79,90×2)
Mr CaBr2 = 199,8 ≈ 200

Mr NaCl =23 + 35,45
Mr NaCl = 58,45 ≈ 58,5

Mr AgBr =107,87 + 79,90
Mr AgBr = 187,77 ≈ 188

Mr AgCl =107,87 + 35,45
Mr AgCl = 143,32 ≈ 143



Reaksi pertukaran ion pertama:
CaBr2 + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2AgBr
NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl

Dari reaksi pertama dihasilkan AgCl dan AgBr dengan massa 1,94 g.

Reaksi pertukaran ion kedua hanya melibatkan AgCl dengan NaBr, karena AgBr tidak bereaksi dengan NaBr:
AgCl + NaBr → NaCl + AgBr
urip.info urip.info urip.info urip.info
AgCl habis bereaksi dan NaBr berlebih:

Dimisalkan:
Massa AgCl = y
Massa AgBr = (1,94 – y)

Pada keadaan awal reaksi kedua ini terdapat:

Jumlah AgCl = $\mathsf{\dfrac{y~g}{143~g/mol}}$
dan
Jumlah AgBr = $\mathsf{\dfrac{(1{,}94-y)~g}{188~g/mol }}$

Pada keadaan akhir reaksi kedua diperoleh AgBr (seperti diketahui di soal):
Jumlah AgBr =$\mathsf{\dfrac{2{,}4~g}{188~g/mol}}$

Reaksi AgCl + NaBr AgBr + NaCl
Awal $\mathsf{\dfrac{y}{143}}$ berlebih $\mathsf{\dfrac{1{,}94-y}{188}}$ -
Bereaksi $\mathsf{-\dfrac{y}{143}}$ $\mathsf{-\dfrac{y}{143}}$ $\mathsf{+\dfrac{y}{143}}$ $\mathsf{+\dfrac{y}{143}}$
Akhir - bersisa $\mathsf{\dfrac{2{,}4}{188}}$ $\mathsf{\dfrac{y}{143}}$

Dari tabel diperoleh persamaan untuk jumlah AgBr:
Sebelum ditambah NaBr (awal) + saat ditambah NaBr (bereaksi) = jumlah AgBr (akhir)

$\mathsf{\Rightarrow \dfrac{1{,}94-y}{188}+\dfrac{y}{143}=\dfrac{2{,}4}{188}}$

$\mathsf{\Rightarrow \left(\dfrac{1{,}94-y}{188}\times \dfrac{143}{143}\right)+\left(\dfrac{y}{143}\times \dfrac{188}{188}\right)=\dfrac{2{,}4}{188}\times \dfrac{143}{143}}$

$\mathsf{\Rightarrow (1{,}94-y)143 + 188y = 2{,}4 \times 143}$
$\mathsf{\Rightarrow 277{,}42-143y + 188y = 343{,}2 }$
$\mathsf{\Rightarrow 188y-143y = 343{,}2 - 277{,}42}$
$\mathsf{\Rightarrow 45y = 65{,}78}$
$\mathsf{\Rightarrow y = \dfrac{65{,}78}{45}}$
$\mathsf{\Rightarrow y = 1{,}46}$

Massa AgCl = y g
Massa AgCl = 1,46 g

Massa AgBr =  (1,94 – y) g
Massa AgBr = (1,94 – 1,46) g
Massa AgBr = 0,48 g

Berdasarkan persamaan reaksi pertama dapat diperoleh jumlah CaBr2 dan NaCl menggunakan perbandingan koefisien reaksi setara dengan perbandingan jumlah mol zat.
urip.info urip.info urip.info urip.info
CaBr+ 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2AgBr
Jumlah CaBr2 = ½ jumlah AgBr
Jumlah CaBr2 = $\mathsf{\frac{1}{2} \times \dfrac{0{,}48}{188}}$
Jumlah CaBr2 = $\mathsf{0{,}0013~mol}$

Massa CaBr2 = 0,0013 mol × 200 g/mol
Massa CaBr2 = 0,26 g

NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl
Jumlah NaCl = Jumlah AgCl
Jumlah NaCl = $\mathsf{\dfrac{1{,}46~g}{143~g/mol}}$
Jumlah NaCl = $\mathsf{0,010~mol}$

Massa NaCl =0,0102 mol × 58,5 g/mol
Massa NaCl =0,585 g

Jadi dalam sampel terdapat:
% massa CaBr2 = $\mathsf{\dfrac{0{,}26~g}{1~g}\times 100\%}$
% massa CaBr2 = $\mathsf{26\%}$

% massa NaCl = $\mathsf{\dfrac{0{,}585~g}{1~g}\times 100\%}$
% massa NaCl = $\mathsf{58{,}5\%}$
Selesai.

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

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

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