Soal SBMPTN dan Pembahasan Stoikiometri Zat
Pembahasan soal SBMPTN bidang study kimia tentang stoikiometri ini meliputi beberapa subtopik dalam materi stoikiometri yaitu konsep mol, jumlah partikel, bilangan Avogadro, volume STP, rumus empiris, rumus molekul, dan persentase unsur dalam senyawa. Dari beberapa soal yang pernah keluar dalam SBMPTN bidang study kimia, model soal tentang stoikiometri yang sering keluar antara lain menentukan massa atom relatif, menentukan jumlah mol suatu zat, menentukan rumus molekul suatu zat, menentukan massa suatu zat jika jumlah mol diketahui, menentukan jumlah atom pada keadaan STP, menentukan volume gas pada keadaan STP, dan menentukan persen massa unsur dalam suatu senyawa.
Soal 1
Jika 0,56 g logam M bereaksi dengan HCl(aq) dan membentuk 0,005 mol H2 dan larutan MCl2, maka massa atom relatif M adalah ....
A. 7
B. 14
C. 28
D. 56
E. 112
Pembahasan :
Reaksi logam M dengan HCl menghasilkan H2 dan larutan MCl2 sebagai berikut:
M + HCl → MCl2 + H2
Dari soal diketahui :
⇒ mol H2 = 0,005 mol
⇒ massa M = 0,56 g
Sesuai dengan konsep perbandingan mol, maka berlaku :
⇒ mol M = mol H2
⇒ mol M = 0,005 mol
Hubungan massa dengan mol :
Berdasarkan rumus di atas :
⇒ Ar M = 112.
Soal 2
Suatu senyawa mempunyai rumus molekul AxByCz. Jika massa atom relatif A = p, B = q, dan C = r, maka jumlah mol dalam 10 gram zat tersebut adalah ...
A. (xp + yq + zr) /10 mol
B. 10 (x/p + y/q + z/r) mol
C. 10 (xp + yq + zr) mol
D. 10 /(xp + yq + zr) mol
E. 10 (p/x + q/y + r/z) mol
Pembahasan :
Berdasarkan rumus mol :
Jika suatu oksida nitrogen mengandung oksigen sebanyak 36,37% berat, maka rumus molekul senyawa tersebut adalah (Ar N = 14, O = 16) ....
A. NO
B. N2O2
C. N2O
D. NO2
E. N2O5
Pembahasan :
Dari soal diketahui
⇒ massa Oksigen = 36,37%
⇒ massa Nitrogen = 100% - 36,37% = 63,63%
Perbandingan mol
⇒ N : O = 4,5 : 2,25
⇒ N : O = 2 : 1
Rumus empiris : N2O.
Karena tidak ada massa molekul relatif, maka dianggap rumus empirisnya sama dengan rumus molekulnya. Jadi, rumus molekulnya adalah N2O.
Soal 4
Sebanyak x gram FeS (Mr = 88) direaksikan dengan asam klorida menurut reaksi :
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S.
Pada akhir reaksi diperoleh 8 liter gas H2S.
Jika pada keadaan tersebut satu mol gas H2S bervolume 20 liter, maka nilai x adalah ...
A. 8,8
B. 17,6
C. 26,4
D. 35,2
E. 44,0
Pembahasan :
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S.
Dari soal diketahui:
⇒ volume H2S = 8 L
⇒ 1 mol H2S = 20 L
Karena setiap 1 mol sama dengan 20 liter, maka:
⇒ mol H2S = 0,4 mol
Dari konsep mol, maka nilai x adalah:
⇒ x = mol x Mr
⇒ x = 0,4 (88)
⇒ x = 35,2 gram
Di antara gas berikut yang mempunyai jumlah atom paling banyak pada keadaan STP Adalah ...
A. 2,8 liter CH4
B. 2,8 liter C2H4
C. 5,6 liter CO2
D. 5,6 liter SO2
E. 5,6 liter C2H2
Pembahasan :
Hubungan volume STP dengan mol
Hubungan jumlah molekul dengan mol
Jumlah atom bergantung pada jumlah mol atau volume zat. Jumlah mol berbanding lurus dengan volume STP, jadi semakin besar volumenya maka akan semakin besar jumlah molnya.
Kemudian, dari rumus kedua kita ketahui jumlah molekul berbanding lurus dengan jumlah mol. Semakin besar jumlah molnya, maka semakin besar jumlah partikelnya.
Dari kelima opsi, A dan B sudah pasti salah karena 5,6 lebih besar dari 2,8. Jadi, kemungkinan jawabannya ada di C, D, dan E.
Karena volume ketiga zat tersebut sama yaitu sama-sama 5,6 liter, maka jumlah molnya akan sama begitupula jumlah molekulnya yaitu sebagai berikut:
Jumlah mol
⇒ mol = 0,25 mol
Jumlah molekul
⇒ Jumlah molekul = mol x Avogadro
⇒ Jumlah molekul = 0,25 x 6,2 x 1023
Jadi, untuk melihat jumlah atom paling banyak kita harus melihat zat mana yang memiliki jumlah atom dalam 1 molekul terbesar.
⇒ 1 molekul CO2 = 3 atom
⇒ 1 molekul SO2 = 3 atom
⇒ 1 molekul C2H2 = 4 atom
Karena dalam 1 molekul C2H2 memiliki jumlah atom lebih besar yaitu 4, maka jumlah atom paling banyak terdapat pada 5,6 liter C2H2 yaitu:
⇒ Jumlah atom = 4 x 0,25 x 6,2 x 1023
⇒ Jumlah atom = 6,2 x 1023 atom
Soal 6
Logam alumunium larut dalam larutan KOH pekat berdasarkan reaksi :
2Al(s) + 2KOH(aq) + 6H2O(l) → 2K[Al(OH)4](aq) + 3H2(g).
Volume gas (pada STP) yang dihasilkan pada pelarutan 2,7 gram alumunium (Al = 27) adalah ...
A. 1,12 liter
B. 2,24 liter
C. 3,36 liter
D. 4,48 liter
E. 5,60 liter
Pembahasan :
Pada reaksi dihasilkan 2,7 gram Al, maka:
⇒ mol Al = 0,1 mol
Berdasarkan perbandingan mol:
⇒ mol gas H2 = 3/2 x 0,1 mol
⇒ mol gas H2 = 0,15 mol
Volume pada STP
⇒ Volume H2 = 0,15 x 22,4
⇒ Volume H2 = 3,36 liter.
Bila tetapan Avogadro = L dan massa molar gas amonia = Mr g/mol, maka dalam 10 mol gas amonia terdapat molekul sebanyak ...
A. 10
B. 10L
C. L/10Mr
D. 10 MrL
E. 10L/Mr
Pembahasan :
Jumlah molekul gas amoniak
⇒ N = mol x Avogadro
⇒ N = 10 x L
⇒ N = 10L
Soal 8
Jika massa 1 atom Ne = 3,32 x 10-23 g, maka massa atom relatif atom Ne adalah ....
A. 20
B. 15
C. 10
D. 5
E. 3
Pembahasan :
⇒ Ar Ne = 19,92
⇒ Ar Ne = 20
Persen massa nitrogen dalam pupuk urea dengan rumus molekul NH2CONH2 (Ar N = 14; C = 12; O = 16; H = 1) adalah sekitar ...
A. 10%
B. 28%
C. 32%
D. 47%
E. 64%
Pembahasan :
⇒ % N = 46,66%
⇒ % N = 47%
Soal 10
Logam alumunium sebanyak 0,2 mol dilarutkan dalam 600 mL larutan asam sulfat 0,5 M. Menurut persamaan reaksi:
2Al(s) + 3H2SO4(aq) → Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g)
Volume gas H2 yang terbentuk pada keadaan standar adalah ...
A. 2,24 liter
B. 2,90 liter
C. 4,48 liter
D. 6,72 liter
E. 11,20 liter
Pembahasan :
Mol asam sulfat
⇒ n H2SO4 = V H2SO4 x M
⇒ n H2SO4 = 0,6 (0,5)
⇒ n H2SO4 = 0,3 mol
Mol Hidrogen
⇒ n H2 = 3/3 x n H2SO4
⇒ n H2 = n H2SO4
⇒ n H2 = 0,3 mol
Volume Hidrogen pada STP
⇒ V H2 = n H2 x 22,4
⇒ V H2 = 0,3 x 22,4
⇒ V H2 = 6,72 liter.
Soal 1
Jika 0,56 g logam M bereaksi dengan HCl(aq) dan membentuk 0,005 mol H2 dan larutan MCl2, maka massa atom relatif M adalah ....
A. 7
B. 14
C. 28
D. 56
E. 112
Pembahasan :
Reaksi logam M dengan HCl menghasilkan H2 dan larutan MCl2 sebagai berikut:
M + HCl → MCl2 + H2
Dari soal diketahui :
⇒ mol H2 = 0,005 mol
⇒ massa M = 0,56 g
Sesuai dengan konsep perbandingan mol, maka berlaku :
| ⇒ | mol M | = | 1 |
| mol H2 | 1 |
| ⇒ | mol M | = 1 |
| mol H2 |
⇒ mol M = 0,005 mol
Hubungan massa dengan mol :
|
Berdasarkan rumus di atas :
| ⇒ mol M = | massa M |
| Ar M |
| ⇒ 0,005 = | 0,56 |
| Ar M |
| ⇒ Ar M = | 0,56 |
| 0,005 |
Jawaban : E
Soal 2
Suatu senyawa mempunyai rumus molekul AxByCz. Jika massa atom relatif A = p, B = q, dan C = r, maka jumlah mol dalam 10 gram zat tersebut adalah ...
A. (xp + yq + zr) /10 mol
B. 10 (x/p + y/q + z/r) mol
C. 10 (xp + yq + zr) mol
D. 10 /(xp + yq + zr) mol
E. 10 (p/x + q/y + r/z) mol
Pembahasan :
Berdasarkan rumus mol :
| ⇒ mol AxByCz = | massa AxByCz |
| Mr (AxByCz) |
| ⇒ mol AxByCz = | 10 |
| xp + yq + zr |
Jawaban : C
Soal 3Jika suatu oksida nitrogen mengandung oksigen sebanyak 36,37% berat, maka rumus molekul senyawa tersebut adalah (Ar N = 14, O = 16) ....
A. NO
B. N2O2
C. N2O
D. NO2
E. N2O5
Pembahasan :
Dari soal diketahui
⇒ massa Oksigen = 36,37%
⇒ massa Nitrogen = 100% - 36,37% = 63,63%
Perbandingan mol
| ⇒ N : O = | 63,63 | : | 36,37 |
| 14 | 16 |
⇒ N : O = 2 : 1
Rumus empiris : N2O.
Karena tidak ada massa molekul relatif, maka dianggap rumus empirisnya sama dengan rumus molekulnya. Jadi, rumus molekulnya adalah N2O.
Jawaban : C
Soal 4
Sebanyak x gram FeS (Mr = 88) direaksikan dengan asam klorida menurut reaksi :
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S.
Pada akhir reaksi diperoleh 8 liter gas H2S.
Jika pada keadaan tersebut satu mol gas H2S bervolume 20 liter, maka nilai x adalah ...
A. 8,8
B. 17,6
C. 26,4
D. 35,2
E. 44,0
Pembahasan :
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S.
Dari soal diketahui:
⇒ volume H2S = 8 L
⇒ 1 mol H2S = 20 L
Karena setiap 1 mol sama dengan 20 liter, maka:
| ⇒ mol H2S = | volume H2S |
| 20 |
| ⇒ mol H2S = | 8 |
| 20 |
Dari konsep mol, maka nilai x adalah:
⇒ x = mol x Mr
⇒ x = 0,4 (88)
⇒ x = 35,2 gram
Jawaban : D
Soal 5Di antara gas berikut yang mempunyai jumlah atom paling banyak pada keadaan STP Adalah ...
A. 2,8 liter CH4
B. 2,8 liter C2H4
C. 5,6 liter CO2
D. 5,6 liter SO2
E. 5,6 liter C2H2
Pembahasan :
Hubungan volume STP dengan mol
| Volume STP = 22,4 x mol |
Hubungan jumlah molekul dengan mol
| Jumlah molekul = mol x Avogadro |
Jumlah atom bergantung pada jumlah mol atau volume zat. Jumlah mol berbanding lurus dengan volume STP, jadi semakin besar volumenya maka akan semakin besar jumlah molnya.
Kemudian, dari rumus kedua kita ketahui jumlah molekul berbanding lurus dengan jumlah mol. Semakin besar jumlah molnya, maka semakin besar jumlah partikelnya.
Dari kelima opsi, A dan B sudah pasti salah karena 5,6 lebih besar dari 2,8. Jadi, kemungkinan jawabannya ada di C, D, dan E.
Karena volume ketiga zat tersebut sama yaitu sama-sama 5,6 liter, maka jumlah molnya akan sama begitupula jumlah molekulnya yaitu sebagai berikut:
Jumlah mol
| ⇒ mol = | 5,6 |
| 22,4 |
Jumlah molekul
⇒ Jumlah molekul = mol x Avogadro
⇒ Jumlah molekul = 0,25 x 6,2 x 1023
Jadi, untuk melihat jumlah atom paling banyak kita harus melihat zat mana yang memiliki jumlah atom dalam 1 molekul terbesar.
⇒ 1 molekul CO2 = 3 atom
⇒ 1 molekul SO2 = 3 atom
⇒ 1 molekul C2H2 = 4 atom
Karena dalam 1 molekul C2H2 memiliki jumlah atom lebih besar yaitu 4, maka jumlah atom paling banyak terdapat pada 5,6 liter C2H2 yaitu:
⇒ Jumlah atom = 4 x 0,25 x 6,2 x 1023
⇒ Jumlah atom = 6,2 x 1023 atom
Jawaban : E
Soal 6
Logam alumunium larut dalam larutan KOH pekat berdasarkan reaksi :
2Al(s) + 2KOH(aq) + 6H2O(l) → 2K[Al(OH)4](aq) + 3H2(g).
Volume gas (pada STP) yang dihasilkan pada pelarutan 2,7 gram alumunium (Al = 27) adalah ...
A. 1,12 liter
B. 2,24 liter
C. 3,36 liter
D. 4,48 liter
E. 5,60 liter
Pembahasan :
Pada reaksi dihasilkan 2,7 gram Al, maka:
| ⇒ mol Al = | 2,7 |
| 27 |
Berdasarkan perbandingan mol:
⇒ mol gas H2 = 3/2 x 0,1 mol
⇒ mol gas H2 = 0,15 mol
Volume pada STP
⇒ Volume H2 = 0,15 x 22,4
⇒ Volume H2 = 3,36 liter.
Jawaban : C
Soal 7Bila tetapan Avogadro = L dan massa molar gas amonia = Mr g/mol, maka dalam 10 mol gas amonia terdapat molekul sebanyak ...
A. 10
B. 10L
C. L/10Mr
D. 10 MrL
E. 10L/Mr
Pembahasan :
Jumlah molekul gas amoniak
⇒ N = mol x Avogadro
⇒ N = 10 x L
⇒ N = 10L
Jawaban : B
Soal 8
Jika massa 1 atom Ne = 3,32 x 10-23 g, maka massa atom relatif atom Ne adalah ....
A. 20
B. 15
C. 10
D. 5
E. 3
Pembahasan :
| ⇒ mol Ne = | massa Ne |
| Ar Ne |
| ⇒ Ar Ne = | 3,32 x 10-23 |
| 1/12 massa atom C-12 |
| ⇒ Ar Ne = | 3,32 x 10-23 |
| 1/12 x 2 x 10-23 |
⇒ Ar Ne = 20
Jawaban : A
Soal 9Persen massa nitrogen dalam pupuk urea dengan rumus molekul NH2CONH2 (Ar N = 14; C = 12; O = 16; H = 1) adalah sekitar ...
A. 10%
B. 28%
C. 32%
D. 47%
E. 64%
Pembahasan :
| ⇒ % N = | 2 Ar N | x 100% |
| Mr NH2CONH2 |
| ⇒ % N = | 2 Ar N | x 100% |
| 2 Ar N + 4 Ar H + Ar C + Ar O |
| ⇒ % N = | 2(14) | x 100% |
| 2(14) + 4(1) + 12 + 16 |
| ⇒ % N = | 28 | x 100% |
| 60 |
⇒ % N = 47%
Jawaban : D
Soal 10
Logam alumunium sebanyak 0,2 mol dilarutkan dalam 600 mL larutan asam sulfat 0,5 M. Menurut persamaan reaksi:
2Al(s) + 3H2SO4(aq) → Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g)
Volume gas H2 yang terbentuk pada keadaan standar adalah ...
A. 2,24 liter
B. 2,90 liter
C. 4,48 liter
D. 6,72 liter
E. 11,20 liter
Pembahasan :
Mol asam sulfat
⇒ n H2SO4 = V H2SO4 x M
⇒ n H2SO4 = 0,6 (0,5)
⇒ n H2SO4 = 0,3 mol
Mol Hidrogen
⇒ n H2 = 3/3 x n H2SO4
⇒ n H2 = n H2SO4
⇒ n H2 = 0,3 mol
Volume Hidrogen pada STP
⇒ V H2 = n H2 x 22,4
⇒ V H2 = 0,3 x 22,4
⇒ V H2 = 6,72 liter.
Jawaban : D
