Pintar Pelajaran Cara Memilih Pereaksi Pembatas Reaksi Kimia, Pengertian, Pola Soal, Kunci Jawaban

Cara memilih Pereaksi Pembatas Reaksi Kimia, Pengertian, Contoh Soal, Kunci Jawaban - Dalam suatu reaksi, jumlah mol pereaksi yang ditambahkan tidak selalu bersifat stoikiometris (tidak selalu sama dengan perbandingan koefisien reaksinya) sehingga zat pereaksi sanggup habis bereaksi dan sanggup berlebih dalam reaksinya. atau pereaksi pembatas yaitu zat pereaksi yang akan habis bereaksi lebih dahulu di dalam suatu reaksi kimia, perbandingan mol zat-zat pereaksi yang ditambahkan tidak selalu sama dengan perbandingan koefisien reaksinya. Bagaimana hal ini sanggup terjadi?

Anda perhatikan gambar di bawah ini!

X + 2Y → XY₂

Pereaksi pembatas. [1]

Reaksi di atas menunjukkan bahwa berdasarkan koefisien reaksi, satu mol zat X membutuhkan dua mol zat Y. Gambar di atas mengatakan bahwa tiga molekul zat X direaksikan dengan empat molekul zat Y. Setelah reaksi berlangsung, banyaknya molekul zat X yang bereaksi hanya dua molekul dan satu molekul tersisa. Sementara itu, empat molekul zat Y habis bereaksi. Maka zat Y ini disebut pereaksi pembatas.

Pereaksi pembatas merupakan reaktan yang habis bereaksi dan tidak bersisa di simpulan reaksi.

Dalam hitungan kimia, pereaksi pembatas sanggup ditentukan dengan cara membagi semua mol reaktan dengan koefisiennya, kemudian pereaksi yang memiliki nilai hasil bagi terkecil merupakan pereaksi pembatas. [1]

Perhatikan contoh-contoh berikut.

Contoh Soal 1 :

Perhatikan persamaan reaksi berikut.

N₂(g) + 3 H₂(g) → 2 NH₃(s)

Jika 1 mol N₂ direaksikan dengan 2 mol H₂, tentukan:

a. pereaksi pembatas,

b. jumlah mol yang tersisa,

c. jumlah mol NH₃.

Kunci Jawaban :

a. Berdasarkan koefisien reaksi maka:

jumlah mol N₂ / koefisien reaksi N₂ = (1/1) mol = 1 mol

jumlah mol H₂ / koefisien reaksi H₂ = (2/3) mol = 0,67 mol

Sehingga H₂ merupakan pereaksi pembatasnya alasannya yaitu habis bereaksi.

b. Karena pada N₂ hanya 0,67 mol yang digunakan dalam reaksinya maka: jumlah mol N₂ bersisa sebanyak :

1 – 0,67 mol = 0,33 mol

c. Jumlah mol NH₃

Jumlah mol NH₃ = (koefisien mol NH₃ / koefisien pereaksi pembatas) x jumlah mol pereaksi pembatas

Jumlah mol NH₃ = (2/3) x 2 mol = 1,33 mol.

Contoh persamaan reaksi pada Contoh Soal 1. merupakan reaksi nonstoikiometris. Penentuan jumlah mol zat hasil reaksi berdasarkan pada jumlah mol zat pereaksi yang habis bereaksi. Pereaksi yang habis bereaksi (pereaksi pembatas) yaitu pereaksi yang jumlah molnya terkecil, yaitu H₂. oleh alasannya yaitu itu, jumlah mol NH₃ dihitung berdasarkan jumlah mol H₂.

Contoh Soal 2 : [2]

Satu mol larutan natrium hidroksida (NaOH) direaksikan dengan 1 mol larutan asam sulfat (H₂SO₄) sesuai reaksi:

2 NaOH(aq) + H₂SO₄(aq) → Na₂SO₄(aq) + 2 H₂O(l)

Tentukan:

a. pereaksi pembatas

b. pereaksi yang sisa

c. mol Na₂SO₄ dan mol H₂O yang dihasilkan

Kunci Jawaban :

a. Mol masing-masing zat dibagi koefisien, kemudian pilih hasil bagi yang kecil sebagai pereaksi pembatas

mol NaOH / koefisien NaOH = 1 mol / 2 = 0,5 mol

mol H₂SO₄ / koefisien H₂SO₄ = 1 mol / 1 = 1 mol

• Karena hasil bagi NaOH < H₂SO₄, maka NaOH yaitu pereaksi pembatas, sehingga

NaOH akan habis bereaksi lebih dahulu.

	2 NaOH(aq)	+	H2SO4(aq)	→	Na2SO4(aq)	+	2 H2O(l)
Mula-mula:	1 mol		1 mol		0		0
Bereaksi :	(2 × 0,5) = 1 mol		(1 × 0,5) = 0,5 mol
Sisa :	1 – 1 = 0		1 – 0,5 = 0,5 mol		0,5 mol		1 mol

b. pereaksi yang sisa adalah H₂SO₄

c. mol Na₂SO₄ yang dihasilkan = 0,5 mol 

mol H₂SO₄ yang dihasilkan = 1 mol

Contoh Soal 3 : [1]

100 mL larutan Ca(OH)2 0,1 M direaksikan dengan 100 mL larutan HCl 0,1 M sesuai reaksi:

Ca(OH)₂(aq) + 2 HCl(aq) → CaCl₂(aq) + 2 H₂O(l)

Tentukan pereaksi pembatas!

Kunci Jawaban :

• mol Ca(OH)₂ = M × V = 0,1 mol/liter × 0,1 liter = 0,01 mol

mol Ca(OH)₂ / koefisien Ca(OH)₂ = 0,01 mol / 1 = 0,01 mol

• mol HCl = M × V = 0,1 mol/liter × 0,1 liter = 0,01 mol

mol HCl / koefisien HCl = 0,01 mol / 2 = 0,005 mol

• Karena hasil bagi mol mula-mula dengan koefisien pada HCl lebih kecil daripada Ca(OH)₂, maka HCl merupakan pereaksi pembatas (habis bereaksi lebih dahulu).

	Ca(OH)2(aq)	+	2 HCl(aq)	→	CaCl2(aq)	+	2 H2O(l)
Mula-mula:	0,01 mol		0,01 mol		0		0
Bereaksi :	(1 × 0,005) = 0,005 mol		(2 × 0,005) = 0,01 mol
Sisa :	0,005 mol		0		0,005 mol		0,01 mol

Jadi, pereaksi pembatas yaitu larutan HCl.

Contoh Soal 3 : [1]

Diketahui reaksi sebagai berikut:

S(s) + 3F₂(g)  → SF₆(g)

Jika direaksikan 2 mol S dengan 10 mol F₂, tentukan:

a. Berapa mol SF₆ yang terbentuk?

b. Zat mana dan berapa mol zat yang tersisa?

Jawab:

S + 3F₂ → SF₆

Dari koefisien reaksi mengatakan bahwa 1 mol S membutuhkan 3 mol F₂.

Kemungkinan yang terjadi sebagai berikut.

a. Jika semua S bereaksi maka F₂ yang dibutuhkan:

mol F₂ = (koefisien F₂ / koefisien S) x 2 mol S

mol F₂ = (3/1) x 2 mol

mol F₂ = 6 mol

Hal ini memungkinkan karena F₂ tersedia 10 mol.

b. Jika semua F₂ habis bereaksi maka S yang dibutuhkan:

mol S = (koefisien F₂ / koefisien S) x 10 mol F₂

mol S =  (1/3) x 10 mol

mol S = 3,33 mol

Hal ini mustahil terjadi, alasannya yaitu S yang tersedia hanya 2 mol. Jadi, yang bertindak sebagai pereaksi pembatas yaitu S!

Banyaknya mol SF₆ yang terbentuk = x mol S.

a. Mol SF₆ = 1 → 2 mol = 2 mol

b. Zat yang tersisa F₂, sebanyak = 10 mol – 6 mol = 4 mol F₂

Contoh soal di atas sanggup juga diselesaikan dengan langkah-langkah sebagai berikut.

a. Setarakan reaksinya.

b. Semua pereaksi diubah menjadi mol.

c. Bagilah masing-masing mol zat dengan masing-masing koefisiennya.

d. Nilai hasil bagi terkecil disebut pereaksi pembatas (diberi tanda atau lingkari).

e. Cari mol zat yang ditanya.

f. Ubah mol tersebut menjadi gram/liter/partikel sesuai pertanyaan.

Jawab :

S +	3F2 → SF6
↓	↓
2 mol	10 mol
↓	↓
2 / 1 = 2	10 / 3 = 3,33 (Nilai 2 < 3,33)

Berarti, zat pereaksi pembatas: S.

Sehingga ditulis:

S	+	3F2	→	SF6
↓		↓
2 mol		10 mol

a. mol SF₆ = (koefisien SF₆ / koefisien pereaksi pembatas) x 2 mol S

mol SF₆ = (1/1) x mol = 2 mol

b. mol F₂ yang bereaksi = koefisien F₂ / koefisien S x 2 mol S = 6 mol

mol F₂ sisa = mol tersedia – mol yang bereaksi = 10 mol – 6 mol = 4 mol

Apabila hanya melibatkan dua buah gas maka berlaku rumus-rumus sebagai berikut.

No.	Hukum	Variabel Tetap	Rumus
1.	Boyle	n dan T	P1V1= P2V2
2.	Gay Lussac	P dan T	V1/n1 = V2/n2
3.	Boyle – Gay Lussac	n	((P1V1) / T1) = ((P2V2) / T2)
4.	Avogadro	P, V, dan T	n1= n2

Di mana:

P = tekanan (satuan atmosfir, atm)
V = volume (satuan liter, L)
n = jumlah mol gas
R = tetapan gas (0,08205 L atm/mol. K)
T = suhu mutlak (°C + 273,15 K )

Contoh Soal 4 : [3]

Pada reaksi 0,5 mol gas N2 dengan 2,5 mol gas H2 berdasarkan persamaan reaksi: N2(g) + 3 H2(g) 􀀃􀁯 2 NH3(g)

Tentukan:

a. pereaksi pembatasnya;
b. berapa gram zat yang tersisa? (Ar N = 14 dan H = 1)!

Kunci Jawaban :

Jawab:

a. Langkah 1

Mencari zat yang habis tereaksi

Reaksi	:	N2(g)	+	3 H2(g)	→	2 NH3(g)
mula-mula	:	0,5 mol		2,5 mol
yang bereaksi	:	0,5 mol		1,5 mol
setelah reaksi	:	–		1,0 mol

Jadi, pereaksi yang habis bereaksi yaitu N2.

b. Langkah 2

Mencari mol pereaksi yang tersisa.

Reaksi	:	N2(g)	+	3 H2(g)
mula-mula	:	0,5 mol		2,5 mol
yang bereaksi	:	0,5 mol		1,5 mol
setelah reaksi	:	0 mol		1,0 mol

Pereaksi yang bersisa yaitu H2 sebanyak 1,0 mol

Massa H2 yang tersisa = mol sisa x Mr
= 1,0 × 2
= 2 gram

Anda kini sudah mengetahui Pereaksi Pembatas. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Rahayu, I. 2009. Mudah Belajar Kimia, Untuk Kelas X Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p 210.

Referensi Lainnya :

[1] Utami, B. A. N. Catur Saputro, L. Mahardiani, dan S. Yamtinah, Bakti Mulyani.2009. Kimia : Untuk SMA/MA Kelas X. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 250.

[2] Setyawati, A. A. Kimia : Mengkaji Fenomena Alam Untuk Kelas X SMA/MA. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 186.

[3] Harnanto, A. dan Ruminten. 2009. Kimia 1 : untuk SMA/MA Kelas X. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 194.