Sebanyak 2,6 g senyawa C x H y dibakar sempurna menghasilkan 8,8 g gas karbon dioksida. Jika 5 L gas C x H y bermassa 6,5 g diukur pada suhu dan tekanan yang sama dengan 1 L gas nitrogen bermassa 1,4 g, rumus molekul senyawa tersebut adalah .... ( A r H = 1 , C = 12 , N = 14 )
Sebanyak 2,6 g senyawa CxHy dibakar sempurna menghasilkan 8,8 g gas karbon dioksida. Jika 5 L gas CxHy bermassa 6,5 g diukur pada suhu dan tekanan yang sama dengan 1 L gas nitrogen bermassa 1,4 g, rumus molekul senyawa tersebut adalah .... (ArH=1,C=12,N=14)
Langkah pengerjaan soal ini adalah sebagai berikut.
Langkah 1: menentukan massa atom penyusun
Senyawa C x H y tersusun dari atom karbon dan hidrogen. Jika senyawa C x H y dibakar sempurna, persamaan reaksinya dapat ditulis sebagai berikut.
C x H y + ( x + 4 y ) O 2 → x CO 2 + 2 y H 2 O
Berdasarkan persamaan reaksi di atas, jumlah atom Cpada senyawa C x H y sama dengan jumlah atom C pada senyawa CO 2 dan jumlah atom H pada senyawa C x H y sama dengan jumlah atom H pada senyawa H 2 O . Oleh karena pada soal hanya diketahui massa karbon dioksida ( CO 2 ) , massa atom karbon dapat ditentukan dengan persamaan berikut.
m C m C m C = = = M r CO 2 ∑ atom C × A r C × m CO 2 44 1 × 12 × 8 , 8 g 2 , 4 g
Dengan demikian, massa atom C sebesar 2,4 g dan massa atom H didapat dari selisih massa senyawa C x H y dengan massa atom C, yaitu 0,2 g .
Langkah 2: menentukan rumus empiris senyawa C x H y
Rumus empiris dapat ditentukan menggunakan perbandingan mol atom-atom penyusun senyawa.
C 12 2 , 4 0 , 2 1 : : : : H 1 0 , 2 0 , 2 1
Dengan demikian, rumus empiris senyawa C x H y adalah CH .
Langkah 3: menghitung Mr rumus molekul senyawa C x H y
M r senyawa C x H y dapat dihitung menggunakan persamaan gas pada kondisi suhu dan tekanan yang sama berikut.
V C x H y n C x H y V C x H y M r m C x H y 5 M r C x H y 6 , 5 g M r C x H y 6 , 5 g M r C x H y M r C x H y = = = = = = V N 2 n N 2 V N 2 M r m N 2 1 28 1 , 4 g 5 × 28 1 , 4 g 0 , 25 6 , 5 26
Langkah 4: menentukan rumus molekul senyawa C x H y
Rumus molekul senyawa C x H y dapat ditentukan menggunakan persamaan berikut.
RM = ( RE ) n
Nilai n sebagai bilangan pengali harus ditentukan terlebih dahulu menggunakan nilai M r rumus empiris dan rumus molekul.
M r RM 26 26 n n = = = = = ( M r RE ) n ( 12 + 1 ) n ( 13 ) n 13 26 2
Rumus molekul didapatkan sebagai berikut.
RM RM RM = = = ( RE ) n ( CH ) 2 C 2 H 2
Dengan demikian, rumus molekul senyawa adalah C 2 H 2 .
Jadi, jawaban yang tepat adalah B .
Langkah pengerjaan soal ini adalah sebagai berikut.
Langkah 1: menentukan massa atom penyusun
Senyawa CxHy tersusun dari atom karbon dan hidrogen. Jika senyawa CxHy dibakar sempurna, persamaan reaksinya dapat ditulis sebagai berikut.
CxHy+(x+4y)O2→xCO2+2yH2O
Berdasarkan persamaan reaksi di atas, jumlah atom C pada senyawa CxHy sama dengan jumlah atom C pada senyawa CO2 dan jumlah atom H pada senyawa CxHy sama dengan jumlah atom H pada senyawa H2O. Oleh karena pada soal hanya diketahui massa karbon dioksida (CO2), massa atom karbon dapat ditentukan dengan persamaan berikut.