massa relatif (m/e)
F. Soal Latihan.
Latihan yang berupa soal hitungan mohon dikerjakan dengan menggunakan pendekatan faktor konversi.
1. (a). Definisikanlah : massa atom relatif, massa molekul (rumus) relatif, 1 mol, dan massa molar suatu zat
(b). Mengapa istilah berat rumus lebih disarankan untuk digunakan untuk beberapa zat daripada berat molekul ?
(c). Apakah yang Anda ketahui dengan rumus empiris ? Menurut kamus bahasa inggris apakah artinya empiris?.
(d).Apakah yang dimaksud dengan pereaksi pembatas ?.
Penentuan Ar dengan Spektrometer massa dan rumus empiris, rumus molekul.
2. Gambar disamping menunjukkan spektrum massa unsur Rubidium dengan simbol Rb : a. Isotop-isotop apakah yang ada di dalam Rubidium ?
b. Berapa persentase kelimpahan dari masing-masing isotop ? c. Hitunglah massa atom relatif Rubidium !
3. Spektrum massa dari hidrogen klorida ditunjukkan pada Gambar di bawah ini. Jelaskan spektrum massanya ! 20 15 10 5 85 87 Massa relatif (m/e) Kelimpahan
M as s a re latif (m /e ) K e l i m p a h a n 1 2 4 60 65 70 75 80 3
4. Unsur galium (simbol Ga) digunakan untuk dioda emisi cahaya.
(a) Spektrum massa atom galium alami ditunjukkan pada Gambar berikut ini.
(i) Tuliskan dalam bentuk simbol isotop- isotop yang ada pada galium alam !
(ii) Gunakan informasi spektrum
massa untuk menghitung harga massa
atom relatif Ar, galium. (b) Galium membentuk oksida, Ga2O3. Oksida ini bereaksi dengan galium pada kondisi yang sesuai untuk menghasilkan oksida lain yang mengandung 89,7 % galium.
(i) Hitung rumus empiris oksida kedua
(ii) Tuliskan persamaan reaksi untuk pembentukan oksida ini dari Ga2O3. 5. Air terdiri dari isotop 1H; 2H; dan 16O.
(a) Tuliskan rumus dari semua molekul H2O yang berbeda dalam air
(b) Pilihlah salah satu dari molekul-molekul ini yang memiliki massa paling besar (c) Suatu sampel air dianalisis
dengan menggunakan spektrometer massa. Tuliskan rumus ion-ion
yang menghasilkan delapan puncak spektrum massa sebagai gambar disamping. 6. (a) Spektrum massa klorometana, CH3Cl, mempunyai dua puncak utama dengan
massa relatif 50 dan 52. Jelaskan fakta ini.
(b) Spektrum massa uap belerang ditunjukkan pada Gambar disamping. Jelaskan Massa relative 1 2 3 4 17 18 19 20 Rumus ion M as s a re latif (m /e ) 33 35 37 38 39 40 41 Kelimpahan 34 36
spektrum massa selengkap yang Anda dapat !
7. Senyawa Z memiliki komposisi massa: 66,7 % karbon, 22,2 % oksigen dan 11,1 % hidrogen. Spektrum massa Z ditunjukkan pada Gambar disamping.
Hitung rumus empiris Z. Gunakan spektrum massa untuk menentukan rumus molekul Z, jelaskan rumus struktur Z yang mungkin dan jelaskan rumus puncak-puncak yang diberi nomor dalam spektrum massa.
Stoikiometri
8. Buktikan bahwa, 1 u =
L
1 (L adalah tetapan Avogadro)
9. (a). Berapa mol Fe ada dalam 1,25 mol Fe2O3 (Jawaban : 2,5 mol) (b) Berapakah massa 2 mol sukrosa ?.(Jawaban :648 g)
(c). Berapakah jumlah atom tembaga di dalam 3,05 gram tembaga murni ?.(Jawaban : 0,3 x 1023 atom)
(d). Berapakah jumlah atom besi di dalam 4,93 gram paku yang mengandung 96,0% besi ?. ?.(Jawaban :0,51 x 1023 atom)
(e). Berapakah jumlah atom hidrogen di dalam 1,00 gram NH3. ?.(Jawaban : 1,06 x
1023 atom).
10.Kalsium karbida (dalam perdagangan dikenal dengan nama karbit) digunakan untuk
mengasilkan asetilena untuk pengelasan (lihat reaksi soal no. 2.5c), dibuat dengan reaksi antara batu kapur dengan karbon pada suhu tinggi :
CaO(s) + C(s) → CO(g) + CaC2(s).
(a). Berapa kg karbit dapat terjadi dari 1 kg CaO ?.(Jawaban : 1,143 kg)
(b). Berapa kg karbon diperlukan untuk bereaksi dengan 1 kg CaO ?.(Jawaban : 0,43 kg).
Konsentrasi Larutan
11.Apakah yang dimaksud dengan :
(a). konsentrasi molar (b) titrasi (c) titik akhir titrasi.
12.0,04 gram NaOH dilarutkan dalam air sampai volum 1 L. Jika densitas larutan diasumsikan sama dengan densitas air, nyatakan konsentrasi larutan NaOH itu dalam (a) persen massa (b). bagian per juta (bpj), dan (c) konsentrasi molar. ?.(Jawaban
K e l i m p a h a n
Massa relatif (m/e)
10 20 30 40 50 60 70 80 43 29 15 57 72 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 Kelimpahan
13.Ceritakanlah cara pembuatan
(a). 100 mL larutan NaOH 1,5 M dari kristal NaOH. (b) 0,2 L larutan H2SO4 0,1 M dari H2SO4 18M.
(c) 100 mL larutan H3PO4 0,1M dari H3PO4 yang kadarnya 85% massa dan kerapatan 1,70 g mL-1.
Stoikiometri dalam analisis Volumetri Penentuan konsentrasi zat
14. Dalam suatu eksperimen, 20 cm3 0,2 mol dm-3 NaOH bereaksi dengan 32 cm3 larutan H2SO4. Hitunglah konsentrasi H2SO4 dalam :
(a) mol dm-3, dan (b) g dm-3
[H = 1; O = 16; S = 32]
15. Hitunglah volume dari 0,12 mol dm-3 KOH yang diperlukan untukbereaksi dengan 25,0 cm-3 larutan H3PO4 yang mengandung 4,90 g H3PO4 per dm3 larutan menurut persamaan berikut ini :
2 KOH + H3PO4 → K2HPO4 + 2H2O [H = 1; O = 16; P = 31]
16. Hitunglah volume dari 0,4 mol dm-3 larutan HCl yang diperlukan untuk bereaksi dengan 5,00 g kalsium karbonat.
17. Asam nitrat 500 cm3 bereaksi sempurna dengan 3,94 g barium karbonat, BaCO3. Hitunglah konsentrasi asam nitrat dalam
(a) mol dm-3, dan (b) g dm-3
18. Belerang trioksida sebanyak 2,00 g dilarutkan dalam air. Larutan yang dihasilkan membutuhkan 200 cm3 larutan natrium hidroksida untuk netralisasi. Hitunglah konsentrasi natrium hidroksida dalam mol dm-3.
Penentuan Massa molekul relatif asam atau basa.
19. Suatu larutan asam monobasis mengandung 19,2 g HXO4 per dm3. Larutan asam 25 cm3 bereaksi dengan 20,8 cm3 basa yang mengandung 4,80 g NaOH per dm3. Hitunglah :
(a) Konsentrasi HXO4 dalam mol dm-3 (b) Massa atom relatif unsur X
20. Suatu larutan dari suatu asam mengandung 25,2 g (COOH)2.xH2O per dm3. Larutan
50,0 cm3 memerlukan 40,0 cm3 0,500 mol dm-3 KOH untuk titrasi dengan indikator fenolftalein. Hitunglah nilai x !
21. Larutan FA7 mengandung 12,6 g Ba(OH)2.xH2O per dm3. Larutan FA8 mengandung 0,12 g ion hidrogen (H+) per dm3. Dalam titrasi, 25 cm3 larutan FA7 diperlukan 16,7 cm3 larutan FA8 untuk reaksi sempurna. Hitunglah :
(a) Konsentrasi FA7 dalam mol dm-3 (b) Nilai x dalam Ba(OH)2.xH2O.
[H = 1; O = 16; Ba = 137]
22. Suatu larutan mengandung 16,8 g NaH2PO4 per dm3. Larutan ini 25,0 cm3 bereaksi dengan 17,5 cm3 Natrium hidroksida yang mengandung 6,8 g ion hidroksida per dm3. (a) Hitunglah jumlah mol NaH2PO4 dan OH- yang digunakan dalam titrasi.
(b) Simpulkan persamaan reaksinya
23. Suatu garam mempunyai rumus NaH2XO4. Suatu larutan garam mengandung 12,00 g NaH2XO4 per dm3. Dalam suatu eksperimen, larutan 25,0 cm3 NaH3XO4 didapatkan bereaksi dengan 20,8 cm3 0,120 mol dm-3 NaOH. Tuliskan persamaan yang mungkin untuk reaksi dalam titrasi dan simpulkan massa atom relatif unsur X yang mungkin.
Penentuan Persentase Kemurnian
24. Padatan FA3 adalah campuran dari Natrium karbonat, Na2CO3 dan natrium klorida, NaCl. Padatan FB3 2,00 g dilarutkan dalam larutan 259 cm3 dalam bejana volumetrik. Larutan 25,00 cm3 dititrasi dengan 21,40 cm3 asam klorida menggunakan indikator yang cocok. Persamaan reaksinya adalah
Na2CO3+ 2HCl → H2O + CO2 +2NaCl Hitunglah
(a) Jumlah mol natrium karbonat dalam 25,00 cm3 larutan yang dititrasi
(b) Jumlah mol natrium karbonat dalam 250,0 cm3 larutan dalam bejana volumetrik.
(c) Massa natrium karbonat dalam 2,00 g sampel FA3 (d) Persentase massa natrium klorida dalam FA3
Titrasi Redoks
25. 25,0 cm3 larutan hidrogen peroksida bereaksi dengan 20,0 cm3 MnO4- 0,025 mol dm-3 dalam suatu titrasi, dengan adanya asam berlebih.
2MnO4- + 16H+ + 5H2O2 → 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O Hitunglah konsentrasi hidrogen peroksida dalam : (a) Mol dm-3 (b) g dm-3
26. Berapa volume dari 0,45 mol dm-3 besi(II) sulfat yang diperlukan untuk bereaksi dengan 50,0 cm3 KMnO4 0,02 mol dm-3 yang diasamkan dengan asam sulfat encer berlebih ?
27. Suatu larutan mengandung 28,6 g etanadioat, MC2O4, per dm3. 25 cm3 larutan MC2O4 ini ditempatkan dalam bejana titrasi dengan asam sulfat encer berlebih, larutan itu direaksikan dengan 20 cm3 KMnO4 0,1 mol dm-3.
a. Tuliskan persamaan reaksi ionik yang setimbang antara KMnO4 dan MC2O4. b. Hitunglah jumlah mol MC2O4 dalam 1 dm3 larutan.
c. Hitunglah massa atom relatif dari logam M.
28. Larutan FA1 mengandung 3,71 g larutan metal chromat, MCrO4 per dm3. Larutan FA2 mengandung 0,100 mol larutan Fe2+ per dm3.
Dalam suatu eksperimen, 25,0 cm3 FA1 ditempatkan dalam suatu bejana titrasi 3
CrO42- + 8H+ + 3Fe2+ → Cr3+ + 4H2O + 3Fe3+ Hitunglah :
(a) Konsentrasi MCrO4 dalam FA1, dalam mol dm-3 dan (b) Massa atom relatif unsur M.
[O = 16; Cr = 52,0]
Titrasi dengan Iodin
29. Kalium iodat(V), KIO3, bereaksi dengan larutan kalium iodida berlebih yang diasamkan menurut persamaan berikut ini.
IO3- +5I- + 6H+→ 3I2 + 3H2O
Dalam suatu eksperimen, 20,0 cm3 larutan KIO3 ditambahkan ke dalam larutan kalium iodida berlebih yang diasamkan. Iodin yang dihasilkan kemudian dititrasi dengan 22,45 cm3 natrium tiosulfat. Persamaan reaksinya adalah :
I2 + 2S2O32-→ 2I- + S4O62-
Konsentrasi tiosulfat adalah 29,8 g Na2S2O3.5H2O per dm3. Hitunglah konsentrasi kalium iodat(V) dalam g dm-3.
30. Suatu larutan dari logam chromat(VI) mengandung 15,60 g MCrO4 per dm3. Larutan khromat(VI) 10 cm3 tersebut ditambahkan ke dalam kalium iodida berlebih yang diasamkan. Ion-ion chromat(VI) bereaksi dengan ion-ion iodida menurut persamaan reaksi berikut ini :
CrO42- + 8H+ + 3I-→ 3/2 I2 + 4H2O + Cr3+
Iodin yang dihasilkan dititrasi dengan larutan tiosulfat. 30,0 cm3 yang mengandung 11,2 g S2O32- per dm3 yang digunakan dalam titrasi. Hitunglah massa atom relatif logam M.
Penentuan Persamaan Reaksi Redoks
31. Ion-ion timah(II) dapat teroksidasi menjadi ion-ion timah(IV) oleh iodat(V) dalam HCl yang ditunjukkan.
Sn2+ → Sn4+ + 2e-
Setengah persamaan reaksi reduksi dari iodat(V) dalam reaksi yang dipercaya salah satu dari berikut ini :
IO3- + 6H+ + 3Cl- + 2e-→ ICI3 + 3H2O ….. (i) IO3- + 6H+ + Cl- + 4e-→ ICI + 3H2O ….. (ii) IO3- + 6H+ + 5e-→ ½I2 + 3H2O ….. (iii) IO3- + 6H+ + 6e-→ I- + 3H2O ….. (iv)
Dalam suatu eksperimen 25,0 cm3 IO3- (aq) 0,025 mol dm3 bereaksi dengan 31,2 cm3 Sn2+ 0,04 mol dm-3 dalam asam sulfat encer berlebih. Hitunglah :
(a) Jumlah mol Sn2+ yang digunakan dalam reaksi (b) Jumlah mol IO3- yang digunakan dalam reaksi (c) Jumlah mol Sn2+ yang bereaksi dengan 1 mol IO
3-
(d) Manakah setengah-persamaan reaksi untuk reduksi IO3- yang benar ?
32. Asam nitrat(V) dapat direduksi menjadi sejumlah produk yang berbeda. Beberapa setengah-persamaan reaksi untuk reduksi ini adalah :
NO3- + 2H+ + e-→ NO2 + H2O ….. (i) NO3- + 2H+ + 2e-→ NO2- + H2O ….. (ii)