31. Gas nitrogen (N2) dan gas hidrogen (H2) bergabung membentuk gas amoniak (NH3) menurut persamaan reaksi berikut. N2(g) + H2(g) ---> NH3(g) (belum setara) jika gas N2 yang direaksikan adalah 280 gram, hitunglah: a. massa gas H2 yang dibutuhkan untuk reaksinya b. volume gas NH3 yang terbentuk pada keadaan standar! (Ar N= 14, H= 1)

Jawaban: a. 60 gram gas H2 b. 448 L gas NH3 Penentuan massa gas H2 dan volume gas NH3 pada keadaan standar (STP) dapat dengan rumus hubungan mol dengan massa dan mol dengan volume molar gas pada keadaan STP. Namun, sebelumnya kita harus menyetarakan reaksi untuk menentukan mol H2 dan NH3 berdasarkan perbandingan koefisien reaksi setaranya. Dimisalkan: aN2(g) + bH2(g) → cNH3(g) dengan a= 1, maka: Ruas kiri N= 2a= 2(1)= 2 H= 2b Ruas kanan N= c H= 3c Dengan demikian diketahui bahwa c= 2. Substitusikan nilai c pada persamaan H untuk mendapatkan b 2b= 3c 2b= 3(2) 2b= 6 b= 3 Reaksi setaranya adalah: N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) Perbandingan N2 : H2 : NH3 = 1 : 3 : 2 MENENTUKAN MOL N2 n= m/Mr dengan n= mol (mol), m= massa (gram), dan Mr= massa molekul relatif (gram/mol). n N2= m/Mr N2 n N2= 280 gram/(2(Ar N) n N2= 280 gram/2(14) gram/mol n N2= 280 gram/28 gram/mol n N2= 10 mol MENENTUKAN MASSA H2 Sebelum menentukan massa H2, yang harus dilakukan adalah menentukan mol H2 berdasarkan perbandingan koefisien reaksis setaranya. mol H2/mol N2 = koefisien H2/koefisien N2 mol H2/10 mol = 3/1 mol H2 = 30 mol n H2= m/Mr H2 30 mol= m/(2(Ar H) 30 mol= m/2(1) gram/mol m= 60 gram MENENTUKAN VOLUME GAS NH3 KEADAAN STANDAR Sebelum menentukan volume gas NH3, yang harus dilakukan adalah menentukan mol NH3 berdasarkan perbandingan koefisien reaksis setaranya. mol NH3/mol N2 = koefisien NH3/koefisien N2 mol NH3/10 mol = 2/1 mol NH3 = 20 mol Pada keadaan standar atau STP (0°C, 1 atm) 1 mol gas= 22,4 L. Sehingga volume NH3 yang dihasilkan adalah: V NH3= 20 mol x 22,4 L/mol V NH3= 448 L Jadi, berdasarkan pembahasan tersebut diketahui massa gas H2 yang dibutuhkan adalah 60 gram dan volume NH3 yang terbentuk pada keadaan standar adalah 448 L.