Jawaban:

M HCl = 1.28 M atau 1.28 mol/L

Penjelasan:

Oke soalnya saya coba tulis ulang yah agar jelas juga ke teman-teman lainnya.

NaCl (s) + H₂SO₄ (l) → NaHSO₄ (s) + HCl (g)

Berapa konsentrasi asam klorida yang dihasilkan jika semua gas hidrogen klorida hasil dari reaksi antara 50 g asam sulfat murni dan natrium klorida  berlebih dikumpulkan dalam air, dan larutan dibuat hingga volume 400 cm³ dengan air?

Oke, jadi, kita coba gunakan cara menjawab yang biasa kita pelajari di sekolah, yaitu Diketahui, Ditanya, Jawab.

Diketahui

massa H₂SO₄ = 50 gram

NaCl berlebih (ingat kembali konsep pereaksi pembatas)

Volume air (dan larutan) = 400 cm³ atau 400 mL, dengan asumsi gas HCl tidak memberikan kontribusi volume yang signifikan, jadi benar-benar 400 cm³ hanya dari air saja

Ditanya

Konsentrasi HCl

Jawab

Nah pasti bingung kan, yang ditanya apa, yang diketahui apa XD.

Tapi, ingat kembali, ada konsep dalam ilmu kimia yang disebut sebagai stoikiometri dan konsep mol, yaitu cara menghitung khusus yang menghubungkan besaran-besaran dari suatu reaksi kimia.  Standarnya, zat-zat kimia yang terlibat dapat diperhitungkan satu dengan lainnya dengan besaran jumlah partikelyang satuannya adalahmol. Mol ini bisa didapatkan dari mana saja, misalnya 1) dari massa zat dan 2) dari konsentrasi suatu larutan. Hal ini memungkinkan kita dapat mencari konsentrasi jika massa zat (dan data pendukung lainnya) diketahui, dan sebaliknya. Yuk kita bedah satu-satu.

Hubungan mol (lambangnya "n") dengan massa

n = massa / Mr

dengan Mr adalah massa molekul relatif dari senyawa yang terlarut

Hubungan mol dengan konsentrasi

n = M * V

dengan M = konsentrasi larutan dari senyawa yang terlarut, V = volume larutan

Nah, dari sini kita udah bisa tau nih, oh ternyata data-data yang diketahui dari soal, kita bisa gunakan di persamaan yang dihubungkan oleh mol. Lanjut, kita masukkan data-data yang ada ke dalam persamaan-persamaan di atas yah. Pertama, kita mulai dari mencari mol HCl dari massa H₂SO₄ berdasarkan konsep stoikiometri.

Nah, uniknya konsep stoikiometri ini, kita bisa mengetahui jumlah zat lainnya dari jumlah zat tertentu, asal persamaan reaksi kimianya diketahui dan setara. Jika kita perhatikan persamaan reaksi yang sudah disediakan, sudah setara yah (ingat kembali bagaimana caranya menyetarakan persamaan reaksi yaah), sehingga kita bisa lakukan stoikiometri atau perhitungan zat kimia.

Target kita adalah mol HCl, karena kita ingin menentukan konsentrasi HCl yang dihasilkan. Berdasarkan persamaan reaksi, koefisien HCl sama dengan koefisien H₂SO₄, artinya jumlah mol HCl yang dihasilkan akan sama dengan mol H₂SO₄ yang bereaksi sehingga,

mol HCl = mol H₂SO₄ .................... (1)

Perhatikan, mol reaktan lainnya yaitu NaCl, jumlahnya/molnya berlebih, sehingga pereaksi pembatas dalam reaksi ini adalah H₂SO₄. Hati-hati jika jumlah zat NaCl diberikan massanya berapa, harus dihitung dan ditentukan dulu mana yang bertindak sebagai pereaksi pembatas.

Mol H₂SO₄ didapat dari massa H₂SO₄ yang dibagi dengan Mr H₂SO₄ (Mr = 98, gunakan tabel periodik dengan menjumlahkan Ar dari masing-masing atom penyusun H₂SO₄, atau googling aja yang gampang)

mol H₂SO₄ = massa H₂SO₄ / Mr H₂SO₄ ...................... (2)

Lihat deh, kita bisa gabungkan kan persamaan (1) dan (2), menjadi

mol HCl = massa H₂SO₄ / Mr H₂SO₄ ................... (3)

Ingat yah, perhatikan dulu koefisien reaksi dari masing-masing zat kimia yang terlibat.

Selanjutnya, hubungkan mol HCl dengan konsentrasinya dengan persamaan

mol HCl = M HCl * V larutan

Target kita adalah konsentrasi HCl, sehingga kita ubah persamaannya menjadi

M HCl = mol HCl / V larutan ................. (4)

Nah, kita udah bikin persamaan (3) kan, masukin deh di persamaan (4), menjadi

M HCl = (massa H₂SO₄ / Mr H₂SO₄) / V larutan .............. (5)

Masukin deh data-data ke dalam persamaan (5)

M HCl = (50 gram / (98 gram/mol)) * 1000 / 400 mL = 1.28 M atau 1.28 mol/L

(Sebentar ..... kenapa dikali 1000 yah? Jawabannya: karena satuan standar dari konsentrasi adalah mol/L, sehingga jika kita menggunakan volume dengan satuan mL atau cm³, maka kita ikutkan faktor 1000 sebagai faktor konversi satuan dari mL ke L. Lihat gambar yang diunggah untuk lebih jelasnya)

Selesai :)