1. Sekolah Dasar
  2. Sekolah Menengah Pertama
  3. Sekolah Menengah Atas
  4. Mata Pelajaran
  5. Programming

6.Sebanyak 4 liter campuran gas metana dan asetilena dibakar dengan

Berikut ini adalah pertanyaan dari VonMaenstein pada mata pelajaran Kimia untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

6.Sebanyak 4 liter campuran gas metana dan asetilena dibakar dengan 10 liter gas oksigen berlebihan. Setelah reaksi, campuran didinginkan sehingga uap air mengembun. Apabila volume gas sekarang adalah 7 liter, tentukan susunan gas dalam campuran mula-mula.​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Susunan gas dalam campuran mula-mula adalah 2 liter gas metana dan 2 liter gas asetilena. Adapun gas oksigen sisa hasil pembakaran adalah 1 liter.

Penjelasan dengan langkah-langkah

Pada soal diketahui gas hidrokarbon awal adalah metana dan asetilena. Reaksi pembakaran terjadi menggunakan oksigen berlebih maka metana dan asetilena habis bereaksi (reaktan pembatas). Reaksi yang terjadi dengan asumsi reaksi pembakaran terjadi sempurna:

  • Pembakaran metana:
    CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
  • Pembakaran asetilena:
    2C₂H₂ + 5O₂  → 4CO₂ +2 H₂O

Diketahui:

  • Volume metana dan asetilena awal = Vc₁
    Vc₁ = 4 L
  • Volume oksigen awal = V₁ O₂
    V₁ O₂ = 10 L
  • Volume gas akhir = Vt₂
    Vt₂ = 7 L
  • Rumus gas ideal:
    P. V = n. R. T
    Ketika P dan T tetap maka:
    V ≅ n
    Maka neraca mol dapat diwakilkan degan volume.

Ditanyakan:

Penyelesaian:

Langkah 1
Neraca mol reaksi pembakaran metana.

Permisalan volume awal CH₄ adalah x.

\begin{array}{lccccccc} & \sf CH_4 &+&\sf 2O_2&\rightarrow &\sf CO_2& +& \sf 2H_2O \\\\\sf mula~ :&\sf x &&\sf 10&&-&&-\\\\\sf reaksi :&\sf -x &&\sf -2x&&\sf +x&&\sf +2x\\\\\sf sisa~~~:&\sf 0&&\sf 10-2x&&\sf x&&\sf 2x\end{array}

Langkah 2
Neraca mol reaksi pembakaran metana.

Permisalan volume awal C₂H₂ adalah y.

\begin{array}{lccccccc} & \sf 2C_2H_2 &+&\sf 5O_2&\rightarrow &\sf 4CO_2& +& \sf 2H_2O \\\\\sf mula~ :&\sf y &&\sf 10-2x&&\sf x&&\sf 2x\\\\\sf reaksi :&\sf -y &&\sf -2.5y&&\sf +2y&&\sf +y\\\\\sf sisa~~~:&\sf 0&&\bf 10-2x-2.5y&&\bf x+2y&&\sf 2x+y\end{array}

Karena H₂O mengembun menjadi cairan maka gas tersisa dari kedua reaksi adalah sisa gas oksigen dan gas karbon dioksida terbentuk.

  • V gas sisa = V sisa O₂ + V CO₂ terbentuk
    Vt₂ = [10 - 2 x - 2.5y] + [x + 2y]
    7    = 10 -2x + x - 2.5 y + 2y
    -3   = -x - 0.5 y
    x + 0.5 y = 3 ...(1)

Langkah 3
Perhitungan komposisi volume gas awal.

Untuk gas metana dan asetilena awal:

  • Vt₁ = V CH₄ awal + V C₂H₂ awal
    4 = x + y
    x = 4 - y ...(2)

Persamaan (2) disubstitusikan ke persamaan (1):

  • (4 - y) + 0.5y = 3
    - y + 0.5y = 3 - 4
    - 0.5 y = 1
    y = 2 Liter

Nilai y disubstitusikan ke persamaan (2):

  • x = 4 - y
    x = 4 - 2
    x = 2 Liter

Maka gas oksigen sisa:

  • V₂ O₂ = 10 - 2 x - 2.5y
    V₂ O₂ = 10 - 2(2) - 2.5(2)
    V₂ O₂ = 10 - 9
    V₂ O₂ = 1 liter.

Kesimpulan

Komposisi gas dalam campuran awal:

  • Volume gas metana 2 Liter.
  • Volume gas asetilena 2 Liter.

Pelajari lebih lanjut

______________

Detail jawaban

Kelas    : X
Mapel  : Kimia
Bab      : 7 - Stoikiometri
Kode    : 10.7.7

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh RoyAlChemi dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Mon, 19 Dec 22
<< Previous Post
Next Post >>