16. Pada reaksi antara gas hidrogen dengan 200 mL (T,P) gas klorin membentuk gas hidrogen klorida, menurut persamaan berikut. H2(g) + C12(8) -→ HCl(g) (belum setara) Berapa mL (T,P) gas hidrogen yang dibutuhkan dan berapa mL (T,P) gas hidrogen klorida yang dihasilkan? 

Pada soal ini diketahui adanya reaksi pembentukan \(HCl\) dari gas hidrogen dan klorin dengan keadaan (T,P). Pertanyaannya adalah banyaknya gas hidrogen (\(H_2\)) yang dibutuhkan dan hidrogen klorida (\(HCl\)) yang dihasilkan dari reaksi tersebut. Oleh karena itu, konsep yang dibahas dalam soal ini adalah Stoikiometri Reaksi.

Identifikasi Konsep

Stoikiometri reaksi merupakan hubungan kuantitatif dari suatu senyawa dalam reaksi kimia. Kita dapat melakukan perhitungan secara matematis untuk menentukan jumlah zat yang bereaksi atau yang dihasilkan. Perlu kita ketahui, jumlah zat yang bereaksi dalam persamaan reaksi kimia mengikuti hukum dasar kimia. Salah satu hukum dasar yang berkaitan dengan keadaan pada soal di atas adalah hukum Avogadro. Hukum ini menyatakan bahwa “jumlah volume zat akan sebanding dengan jumlah molekul dalam satuan mol pada suhu (T) dan tekanan (P) yang sama”.

Sebelum menentukan volume zatnya, kita perlu menyetarakan persamaan reaksi pembentukan uap air. Ingat, persamaan reaksi yang setara artinya jumlah zat di ruas kiri (reaktan) dan ruas kanan (produk) sama. Persamaan reaksinya bisa dituliskan seperti ini.

\(H_2\left(g\right)+Cl_2\left(g\right)\rightarrow2HCl\left(g\right)\)

Karena jumlah \(H\) dan \(Cl\) di kedua ruasnya belum sama, kita perlu menambahkan koefisien 2 untuk \(HCl\) agar jumlah \(H\) dan \(Cl\) di ruas kiri dan kanan sama-sama 2. Nah, persamaan reaksi yang setara ini dapat kita gunakan dalam perhitungan volume zat yang diinginkan.

Berdasarkan hukum Avogadro, volume zat sebanding dengan jumlah molekul (dengan satuan mol) zat tersebut. Koefisien masing-masing zat kita anggap sebagai jumlah mol, sehingga perbandingan jumlah molekul \(H_2\)  dan \(Cl_2\)  adalah 1 : 1. Perhitungan untuk mencari volume \(H_2\) adalah sebagai berikut.

Diketahui dari soal:
Volume \(Cl_2\) = 200 mL
(diukur pada T,P yang sama)

<b>a. Volume \(H_2\) yang diperlukan</b>
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-7/ChapId-70/LessonId-190/ModuleId-2/QuestionCode-21GVDRH6197/img75.png" />

<b>b. Volume hidrogen klorida (\(HCl\)) yang dihasilkan</b>
Perbandingan jumlah molekul \(Cl_2\)  dan \(HCl\)  adalah 1 : 2, sehingga perhitungan untuk mencari volume \(HCl\) adalah sebagai berikut.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-7/ChapId-70/LessonId-190/ModuleId-2/QuestionCode-21GVDRH6197/img76.png" />

Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, volume gas hidrogen yang diperlukan adalah 200 mL dan volume hidrogen klorida yang dihasilkan adalah 400 mL.