Pembahasan Soal Kimia - Pereaksi Pembatas [Versi 1]

Soal 1

Logam bismut dapat dibuat dengan mereaksikan bismut{III}oksida dengan karbon sesuai persamaan reaksi berkut:
$Bi_2O_3${s} + C{s} ==> Bi{s} + CO{g} {belum setara}

Bila direaksikan 50 gram $Bi_2O_3$ dan 100 gram karbon, tentuanlah:
a. Pereaksi pembatasnya
b. Massa logam Bi yang dihasilkan {Ar Bi = 208, O = 16 dan C = 12}

Pembahasannya:
Pada stoikiometri kimia, kita mengenal adanya pereaksi pembatas. Pereaksi pembatas adalah pereaksi yang habis bereaksi sehingga menjadi patokan untuk menentukan jumlah zat lain yang bereaksi dari suatu persamaan reaksi.

Pereaksi pembatas hanya digunakan ketika data kedua pereaksi {bisa massa atau mol} diketahui dalam soal, seperti soal diatas.

Langkah pertama yang harus kita lakukan untuk menjawab soal ini adalah menyetarakan reaksi. Hasil penyetaraan reaksi diatas adalah sebagai berikut:

$Bi_2O_3${s} + 3C{s} ==> 2Bi{s} + 3CO{g}
Setelah itu, cari mol masing-masing pereaksi.

Mol $Bi_2O_3$ = gr/Mr = 50/208 = 0,24 mol
Mol C = gr/Ar = 100/12 = 8,3 mol

Kemudian, data mol masukan ke dalam persamaan reaksi seperti di bawah ini:
                  $Bi_2O_3${s} + 3C{s} ==> 2Bi{s} + 3CO{g}

Mula-mula 0,24 mol        8,3 mol          -           -
Reaksi
Sisa

Selanjutnya kita tentukan pereaksi pembatas.

Misalkan saja C merupakan pereaksi pembatas, yang artinya ada 8,3 mol C habis bereaksi, maka jumlah mol $Bi_2O_3$ yang bereaksi adalah:

mol $Bi_2O_3 = \frac{koef\ Bi_2O_3}{Koef\ C}\times mol\; C$
mol $Bi_2O_3 = \frac{1}{3}\times 8,3$

mol $Bi_2O_3 = 2,8\ mol$

Sementara, mol $Bi_2O_3$ yang tersedia hanyalah 0,24 mol. Karena tidak mencukupi, maka bukan C yang bertindak sebagai pereaksi pembatas, tetapi $Bi_2O_3$.

Jika $Bi_2O_3$ sebagai pereaksi pembatas, artinya 0,24 mol $Bi_2O_3$ habis bereaksi. Maka jumlah mol C yang ikut bereaksi adalah:

mol $C= \frac{koef\ C}{Koef\ Bi_2O_3}\times mol\; Bi_2O_3$
mol $C = \frac{3}{1}\times0,24$

mol $C = 0,72\ mol$

Jumlah 0,72 mol ini mencukupi karena ada 8,3 mol C yang tersedia mula-mula.

Note:
Agar lebih cepat menentukan pereaksi pembatas, bagi mol mula-mula masing-masing pereaksi dengan koefisiennya dalam persamaan reaksi yang sudah setara. Hasil bagi yang paling kecil merupakan pereaksi pembatas.

Jadi, pereaksi pembatas pada soal diatas adalah $Bi_2O_3$.

                     $Bi_2O_3${s} + 3C{s} ==> 2Bi{s} + 3CO{g}

Mula-mula  0,24 mol     8,3 mol           -           -
Reaksi         0,24 mol     0,72 mol     0,48 mol  0,72 mol
Sisa             -    -             7,58 mol     0,48 mol     0,72 mol

Berdasarkan persamaan reaksi iatas, terbentuk 0,48 mol logam Bi. Maka, massa logam Bi yang terbentuk adalah:
= mol x Ar
= 0,48 x 208
= 99,84 gram
Nah, soal diatas berhasil dijawab. Jika kamu punya pertanyaan atau ada yang ingin di koreksi, silahkan tulis i kolom komentar ya.

Soal 2

Hitunglah massa $Al(OH)_3$ yang dihasilkan bila 158 gram aluminium sulfida direaksikan dengan 131 gram air menurut persamaan reaksi:

$Al_2S_3{s} + H_2O{l}$ ==> $Al(OH)_3 + H_2S{g}$

{Ar Al = 27, S = 32, O = 16 dan H = 1}

Pembahasannya:

Mirip dengan soal sebelumnya, langkah pertama yang akan kita lakukan adalah mengecek kesetaraan reaksi. Jika kita perhatikan, rx pada soal ini belum setara ya, walaupun tidak ada tulisan beum setaranya.

Jadi hati-hati, cek selalu kesetaraan reaksi jika kamu menemukan soal yang menggunakan persamaan reaksi.
Jika reaksi diatas kita setarakan, hasilnya adalah sebagai berikut:

$Al_2S_3{s} + 6H_2O{l}$ ==> $2Al(OH)_3 + 3H_2S{g}$

Langkah selanjutnya adalah mencari mol masing-masing pereaksi.

$mol\;Al_2S_3=\frac{gr}{Mr}$

$mol\;Al_2S_3=\frac{158}{150}$

$mol\;Al_2S_3=1$ mol

$mol\;Air=\frac{gr}{Mr}$

$mol\;Air=\frac{131}{18}$

$mol\;Air$=7,3 mol

Sepertinya, angka-angka pada soal ini tidak terlalu bagus, jadi hasilnya sampai berkoma-koma.

Setelah kita mengetahui mol masing-masing pereaksi, selanjutnya kita akan cari pereaksi pembatas dan kemudian menentukan mol Al{OH}3 yang terbentuk.
                  $Al_2S_3{s} + 6H_2O{l}$ ==> $2Al(OH)_3 + 3H_2S{g}$
Mula-mula 1 mol         7,3 mol              -                     -
Reaksi        1 mol         6 mol                2 mol            3 mol
Sisa             -             1,3 mol                2 mol            3 mol

Terlihat, pada pencarian diatas yang menjadi pereaksi pembatasnya adalah $Al_2S_3$ dan terbentuk 2 mol $Al(OH)_3$.

Maka, massa $Al(OH)_3$. yang terbentuk adalah:
= mol x Mr
= 2 x 78
= 156 gram

Nah, itulah dua buah contoh soal berserta pembahasannya terkait materi stoikiometri kimia khususnya bahasan pereaksi pembatas. Semoga kamu menjadi semakin paham dalam menjawab soal-soal kimia tentang pereaksi pembatas.

Jika kamu punya pertanyaan, silahkan tuliskan di kolom komentar. Terimakasih sudah berkunjung.