Sebanyak 20 gr cuplikan mengandung Fe2O3 direaksikan dengan gas CO sesuai persamaan berikut:
Fe2O3 + 3CO ⇒ 2Fe + 3CO2
Jika terbentuk gas CO2 sebanyak 6.72 liter (STP) maka jumlah mol CO2 adalah:
n = V/Va = 6.72/22.4 = 0.3 mol
Karena Fe : CO2 = 2 : 3 maka jumlah Fe yang terbentuk adalah:
n Fe = 2/3 x 0.3 = 0.2 mol
gr Fe = n x Ar = 0.2 x 56 = 11.2 gram
Karena Fe2O3 : Fe = 1 : 2 maka jumlah Fe2O3 adalah:
n = Fe2O3 = 1/2 x 0.2 = 0.1 mol
gr Fe2O3 = n x Mr = 0.1 x 160 = 16 gram
Maka kadar Fe2O3 dalam cuplikan adalah:
% massa = 16/20 x 100% = 80%
Pembahasan
Dalam suatu reaksi kimia jika jumlah massa dari senyawa-senyawa reaktan tidak sama dengan jumlah produk yang terentuk maka akan menyisakan zat sisa. Sedangkan fraksi senyawa yang lain akan habis duluan. Fraksi senyawa habis secara keseluruhan dalam reaksi disebut sebgaia pereaksi pembatas. Misalnya pada pembentukan Na2SO4 dari 2 mol NaOH dan 2 mol H2SO4 berikut
2NaOH + H2SO4 ⇒ Na2SO4 + 2H2O
Mula : 2 mol 2 mol - -
Reaksi : 2 mol 1 mol 1 mol 1 mol
Akhir : - 1 mol 1 mol 1 mol
Dalam keadaan setimbang terbentuk 1 mol Na2SO4 dan 1 mol H2O serta zat pereaktan sisa yaitu H2SO4 sebanyak 1 mol. Seangkan NaOH berperan sebagai pereaksi pembatas karena terkonsumsi habis setelah reaksi mencapai keadaan setimbang.
Prinsip pereaksi pembatas ini didasarkan pada hukum perbandingan tetap. Hukum ini menyatakan bahwa perbandingan massa dan volume suatu unsur-unsur pembentuk senyawa sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap.
Verified answer
Sebanyak 20 gr cuplikan mengandung Fe2O3 direaksikan dengan gas CO sesuai persamaan berikut:
Fe2O3 + 3CO ⇒ 2Fe + 3CO2
Jika terbentuk gas CO2 sebanyak 6.72 liter (STP) maka jumlah mol CO2 adalah:
n = V/Va = 6.72/22.4 = 0.3 mol
Karena Fe : CO2 = 2 : 3 maka jumlah Fe yang terbentuk adalah:
n Fe = 2/3 x 0.3 = 0.2 mol
gr Fe = n x Ar = 0.2 x 56 = 11.2 gram
Karena Fe2O3 : Fe = 1 : 2 maka jumlah Fe2O3 adalah:
n = Fe2O3 = 1/2 x 0.2 = 0.1 mol
gr Fe2O3 = n x Mr = 0.1 x 160 = 16 gram
Maka kadar Fe2O3 dalam cuplikan adalah:
% massa = 16/20 x 100% = 80%
Pembahasan
Dalam suatu reaksi kimia jika jumlah massa dari senyawa-senyawa reaktan tidak sama dengan jumlah produk yang terentuk maka akan menyisakan zat sisa. Sedangkan fraksi senyawa yang lain akan habis duluan. Fraksi senyawa habis secara keseluruhan dalam reaksi disebut sebgaia pereaksi pembatas. Misalnya pada pembentukan Na2SO4 dari 2 mol NaOH dan 2 mol H2SO4 berikut
2NaOH + H2SO4 ⇒ Na2SO4 + 2H2O
Mula : 2 mol 2 mol - -
Reaksi : 2 mol 1 mol 1 mol 1 mol
Akhir : - 1 mol 1 mol 1 mol
Dalam keadaan setimbang terbentuk 1 mol Na2SO4 dan 1 mol H2O serta zat pereaktan sisa yaitu H2SO4 sebanyak 1 mol. Seangkan NaOH berperan sebagai pereaksi pembatas karena terkonsumsi habis setelah reaksi mencapai keadaan setimbang.
Prinsip pereaksi pembatas ini didasarkan pada hukum perbandingan tetap. Hukum ini menyatakan bahwa perbandingan massa dan volume suatu unsur-unsur pembentuk senyawa sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap.
Pelajari Lebih lanjut
Detail Tambahan
Kelas : X SMA
Mapel : Kimia
Materi : Stikiometri
Kode : 10.7.9
Kata Kunci : Hukum Proust, Stoikiometri, Pereaksi pembatas