Langkah pengerjaan soal ini adalah sebagai berikut.
Langkah 1: menyetarakan persamaan reaksi
Reaksi di soal belum setara sehingga reaksi perlu disetarakan terlebih dahulu. Reaksi yang sudah setara adalah sebagai berikut.
3Ca(s)+N2(g)→Ca3N2(s)
Langkah 2: menghitung mol logam kalsium dan gas nitrogen
Mol logam kalsium dan gas nitrogen dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut.
n Ca=Ar Cam Can Ca=4016 gn Ca=0,4 moln N2=2×Ar Nm N2 n N2=2×142,8 gn N2=0,1 moln N2=Mr N2m N2
Langkah 3: menentukan persamaan stoikiometris
Sebelum menentukan persamaan stoikiometris, pereaksi pembatas perlu ditentukan terlebih dahulu. Pereaksi pembatas dapat ditentukan dengan cara membagi mol zat tersebut dengan koefisiennya. Pereaksi yang hasil baginya paling kecil merupakan pereaksi pembatas.
koefisien Can Cakoefisien Can Ca==30,40,13 koefisien N2n N2koefisien N2n N2==10,10,1
N2 mendapatkan hasil bagi paling kecil sehingga N2 bertindak sebagai pereaksi pembatas. Oleh karena N2 sebagai pereaksi pembatas, jumlah mol N2 digunakan sebagai dasar untuk menghitung jumlah mol Ca yang bereaksi.
Berdasarkan persamaan stoikiometris, Ca3N2 yang dihasilkan sebanyak 0,1 mol.
Langkah 4: menghitung massa kalsium nitrida yang dihasilkan
Sebelum menghitung massa kalsium nitrida, Mr Ca3N2 perlu ditentukan terlebih dahulu.
Mr Ca3N2Mr Ca3N2Mr Ca3N2Mr Ca3N2====(3×Ar Ca)+(2×Ar N) (3×40)+(2×14)120+28 148
Perhitungan massa kalsium nitrida adalah sebagai berikut.
nm Ca3N2m Ca3N2m Ca3N2====Mrmn Ca3N2×Mr Ca3N20,1 mol×14814,8 g
Dengan demikian, massa kalsium nitrida yang dihasilkan adalah 14,8 g.
Jadi, jawaban yang benar adalah A.