Kimia: Hitung Massa Mg Dan Pereaksi Sisa Dalam Reaksi

Selamat datang, teman-teman! Kali ini kita akan membahas soal kimia yang cukup menarik. Mari kita bedah soalnya, hitung massanya, dan pahami konsep reaksi kimianya. Jadi, siap-siap untuk belajar seru, ya!

Memahami Soal dan Reaksi Kimia

Soal yang akan kita pecahkan berbunyi: "Sejumlah 5,00 gram Rb (Rubidium) digabungkan dengan 3,44 gram MgCl₂ (Magnesium Klorida) menurut reaksi kimia: 2Rb(s) + MgCl₂(s) → Mg(s) + 2RbCl(s). Berapa massa Mg (Magnesium) yang terbentuk dan berapa massa pereaksi yang tersisa?" Wah, kelihatannya rumit, ya? Tapi jangan khawatir, kita akan pecah menjadi langkah-langkah yang mudah dipahami. Pertama-tama, mari kita pahami dulu apa maksud dari soal ini dan apa saja yang perlu kita ketahui.

Reaksi kimia yang diberikan adalah reaksi antara Rubidium (Rb) dan Magnesium Klorida (MgCl₂). Reaksi ini menghasilkan Magnesium (Mg) dan Rubidium Klorida (RbCl). Dalam reaksi ini, Rubidium bertindak sebagai agen pereduksi, sementara Magnesium Klorida bertindak sebagai agen pengoksidasi. Reaksi ini juga disebut sebagai reaksi redoks karena melibatkan transfer elektron antara atom-atom.

Langkah pertama dalam menyelesaikan soal ini adalah memastikan persamaan reaksi sudah setara. Untungnya, persamaan reaksi yang diberikan sudah setara: 2Rb(s) + MgCl₂(s) → Mg(s) + 2RbCl(s). Ini berarti jumlah atom setiap unsur di sisi reaktan (kiri) sama dengan jumlah atom unsur yang sama di sisi produk (kanan). Jika belum setara, kita harus menyeimbangkannya terlebih dahulu.

Konsep penting yang perlu kita ingat adalah konsep mol dan massa molar. Mol adalah satuan untuk jumlah zat, sementara massa molar adalah massa satu mol suatu zat. Massa molar dapat kita temukan di tabel periodik unsur. Misalnya, massa molar Rb adalah sekitar 85,47 g/mol, Mg adalah 24,31 g/mol, dan Cl adalah 35,45 g/mol.

Sebelum kita mulai menghitung, mari kita rangkum apa yang sudah kita ketahui. Kita punya massa awal Rb dan MgCl₂, persamaan reaksi yang sudah setara, dan kita tahu konsep mol dan massa molar. Sekarang, mari kita mulai menghitung!

Menghitung Mol Masing-Masing Pereaksi

Oke, guys, sekarang kita mulai masuk ke bagian perhitungan. Langkah pertama adalah menghitung jumlah mol dari masing-masing pereaksi, yaitu Rubidium (Rb) dan Magnesium Klorida (MgCl₂). Kenapa kita harus menghitung mol? Karena reaksi kimia terjadi dalam perbandingan mol, bukan dalam perbandingan massa. Jadi, kita perlu mengubah massa yang kita miliki menjadi jumlah mol.

Untuk Rubidium (Rb), kita punya massa 5,00 gram. Kita tahu massa molar Rb adalah sekitar 85,47 g/mol. Jadi, kita bisa menghitung mol Rb dengan rumus:

Mol = Massa / Massa Molar
Mol Rb = 5,00 g / 85,47 g/mol ≈ 0,0585 mol

Artinya, kita punya sekitar 0,0585 mol Rubidium.

Selanjutnya, untuk Magnesium Klorida (MgCl₂), kita punya massa 3,44 gram. Kita perlu menghitung massa molar MgCl₂ terlebih dahulu. Massa molar Mg adalah 24,31 g/mol, dan massa molar Cl adalah 35,45 g/mol. Karena ada dua atom Cl dalam MgCl₂, maka massa molar MgCl₂ adalah:

Massa Molar MgCl₂ = Massa Molar Mg + 2 x Massa Molar Cl
Massa Molar MgCl₂ = 24,31 g/mol + 2 x 35,45 g/mol ≈ 95,21 g/mol

Sekarang, kita bisa menghitung mol MgCl₂:

Mol = Massa / Massa Molar
Mol MgCl₂ = 3,44 g / 95,21 g/mol ≈ 0,0361 mol

Jadi, kita punya sekitar 0,0361 mol Magnesium Klorida.

Penting untuk diingat, kita sekarang punya jumlah mol dari kedua pereaksi. Langkah selanjutnya adalah menentukan pereaksi pembatas, yaitu pereaksi yang akan habis bereaksi terlebih dahulu dan membatasi jumlah produk yang terbentuk. Untuk itu, kita akan menggunakan perbandingan mol dari persamaan reaksi.

Menentukan Pereaksi Pembatas

Pereaksi pembatas adalah kunci untuk menentukan berapa banyak produk yang akan terbentuk dan berapa banyak pereaksi yang akan tersisa. Pereaksi pembatas adalah zat yang habis bereaksi terlebih dahulu, sehingga membatasi jumlah produk yang dapat terbentuk. Untuk menentukan pereaksi pembatas, kita perlu membandingkan perbandingan mol pereaksi dengan perbandingan stoikiometri dari persamaan reaksi.

Mari kita lihat persamaan reaksi kita lagi: 2Rb(s) + MgCl₂(s) → Mg(s) + 2RbCl(s). Perbandingan stoikiometri antara Rb dan MgCl₂ adalah 2:1. Artinya, untuk setiap 2 mol Rb yang bereaksi, dibutuhkan 1 mol MgCl₂.

Kita sudah menghitung mol Rb ≈ 0,0585 mol dan mol MgCl₂ ≈ 0,0361 mol. Sekarang, mari kita bandingkan. Jika semua Rb bereaksi, maka dibutuhkan (0,0585 mol Rb / 2) = 0,0293 mol MgCl₂. Tapi, kita punya 0,0361 mol MgCl₂, yang berarti MgCl₂ berlebih. Sebaliknya, jika semua MgCl₂ bereaksi, maka dibutuhkan 2 x 0,0361 mol = 0,0722 mol Rb. Tapi, kita hanya punya 0,0585 mol Rb, yang berarti Rb tidak cukup untuk bereaksi semua MgCl₂.

Karena Rb tidak cukup, maka Rb adalah pereaksi pembatas. Ini berarti semua Rb akan habis bereaksi, dan MgCl₂ akan bersisa.

Setelah kita mengetahui pereaksi pembatas, kita bisa melanjutkan ke langkah selanjutnya, yaitu menghitung massa Magnesium yang terbentuk.

Menghitung Massa Magnesium yang Terbentuk

Setelah kita menentukan pereaksi pembatas (yaitu Rb), kita bisa menghitung massa Magnesium (Mg) yang terbentuk. Kita gunakan perbandingan mol dari persamaan reaksi untuk menghitung jumlah mol Mg yang terbentuk, kemudian kita ubah menjadi massa.

Dari persamaan reaksi, 2Rb(s) + MgCl₂(s) → Mg(s) + 2RbCl(s), kita tahu bahwa 2 mol Rb menghasilkan 1 mol Mg. Karena kita punya 0,0585 mol Rb (pereaksi pembatas), maka mol Mg yang terbentuk adalah:

Mol Mg = (1 mol Mg / 2 mol Rb) x 0,0585 mol Rb ≈ 0,0293 mol

Jadi, reaksi akan menghasilkan sekitar 0,0293 mol Mg.

Sekarang, kita ubah mol Mg menjadi massa. Kita tahu massa molar Mg adalah 24,31 g/mol. Maka, massa Mg yang terbentuk adalah:

Massa Mg = Mol x Massa Molar
Massa Mg = 0,0293 mol x 24,31 g/mol ≈ 0,712 g

Kesimpulannya, massa Magnesium (Mg) yang terbentuk adalah sekitar 0,712 gram.

Menghitung Massa Pereaksi yang Tersisa

Langkah terakhir adalah menghitung massa pereaksi yang tersisa, yaitu MgCl₂. Kita sudah tahu bahwa Rb adalah pereaksi pembatas, jadi semua Rb akan habis bereaksi, sementara MgCl₂ akan bersisa.

Kita tahu bahwa mol MgCl₂ awal adalah ≈ 0,0361 mol. Kita juga tahu bahwa 2 mol Rb bereaksi dengan 1 mol MgCl₂. Karena 0,0585 mol Rb bereaksi, maka mol MgCl₂ yang bereaksi adalah:

Mol MgCl₂ yang bereaksi = (1 mol MgCl₂ / 2 mol Rb) x 0,0585 mol Rb ≈ 0,0293 mol

Untuk menghitung mol MgCl₂ yang tersisa, kita kurangkan mol MgCl₂ yang bereaksi dari mol MgCl₂ awal:

Mol MgCl₂ sisa = Mol MgCl₂ awal - Mol MgCl₂ yang bereaksi
Mol MgCl₂ sisa = 0,0361 mol - 0,0293 mol ≈ 0,0068 mol

Sekarang, kita ubah mol MgCl₂ sisa menjadi massa. Massa molar MgCl₂ adalah 95,21 g/mol. Maka, massa MgCl₂ yang tersisa adalah:

Massa MgCl₂ sisa = Mol x Massa Molar
Massa MgCl₂ sisa = 0,0068 mol x 95,21 g/mol ≈ 0,647 g

Jadi, massa Magnesium Klorida (MgCl₂) yang tersisa adalah sekitar 0,647 gram.

Rangkuman dan Kesimpulan

Oke, guys! Mari kita rangkum semua yang sudah kita kerjakan.

• Massa Magnesium (Mg) yang terbentuk: 0,712 gram.
• Massa Magnesium Klorida (MgCl₂) yang tersisa: 0,647 gram.

Kita telah berhasil menyelesaikan soal ini! Kita mulai dengan memahami soal dan reaksi kimia, menghitung mol pereaksi, menentukan pereaksi pembatas, menghitung massa produk, dan menghitung massa pereaksi yang tersisa. Semua langkah ini melibatkan konsep-konsep penting dalam kimia, seperti mol, massa molar, perbandingan stoikiometri, dan pereaksi pembatas.

Semoga penjelasan ini bermanfaat dan membantu kalian memahami konsep-konsep kimia dengan lebih baik. Jangan ragu untuk mencoba soal-soal lain dan terus berlatih, ya! Sampai jumpa di pembahasan soal kimia lainnya! Semangat belajar!