29. Gas nitrogen (N.) dan gas hidrogen (H) bergabung membentuk gas amonia (NH) menurut persamaan kimia berikut. N,(8) + H2(8) → NH,(g) (belum setara) Jika gas N, yang direaksikan adalah 280 gram, hitunglah: massa gas H, yang dibutuhkan untuk reaksi- a. nya; dan i b. volume gas NH, yang dihasilkan pada keadaan standar! (Ar N = 14, H = 1) 

Amonia adalah gas yang umumnya kita jumpai sebagai hasil dari penguraian bahan organik. Gas ini tidak berwarna namun memiliki bau yang menyengat. Kegunaan gas amonia sangat meluas. Utamanya sebagai pupuk. Produksi amonia pada skala industri disebut sebagai proses Haber-Bosch. Pada reaksi tersebut, gas nitrogen direaksikan dengan gas hidrogen untuk membentuk amonia. Kali ini, kita akan menghitung massa gas \(H_2\) dan volume gas \(NH_3\) yang terlibat dalam reaksi. Untuk menjawab soal ini kita perlu memahami konsep stoikiometri reaksi. Dengan demikian, ini adalah soal yang berhubungan dengan konsep stoikiometri reaksi serta hubungan konsep mol dengan volume dan massa zat. 



Identifikasi Konsep

Stoikiometri reaksi berhubungan dengan perbandingan masing-masing zat dalam suatu reaksi. Untuk menyelesaikan soal stoikiometri maka kita perlu
<ul><li>Menyetarakan reaksi</li><li>Mengubah data yang diketahui menjadi mol</li><li>Mencari mol zat yang ditanya lewat perbandingan mol dan koefisien</li><li>Menyempurnakan apa yang ditanya, yaitu mengubah mol ke bentuk yang diminta dalam soal.</li></ul>
Hubungan mol dengan massa dapat dirumuskan sebagai berikut
Mol = massa zat \(\div\) Mr

Hubungan mol dengan volume dapat dirumuskan dalam bentuk persamaan gas ideal. Namun pada STP (keadaan standar), yaitu tekanan 1 atm = 76 cmHg dan suhu \(0^oC\), 1 mol gas volumenya 22,4 L
Mol = V \(\div\) 22,4 L/mol

Diketahui
\(N_2\) = 280 g
Mr \(N_2\) = 28 g/mol
Mr \(H_2\) = 2 g/mol

Ditanya
Massa gas \(H_2\)
Volume gas \(NH_3\)

Jawab
Menyetarakan reaksi
Reaksi setaranya adalah sebagai berikut,
\(N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3\)
Mengubah data yang diketahui menjadi mol
Mol \(N_2\) = massa \(\div\) Ar
= 280 g \(\div\) 28 g/mol
= 10 mol
Menghitung mol gas \(H_2\) yang dihasilkan
Perbandingan mol nilainya sama dengan perbandingan koefisien pada reaksi yang sudah setara. Kita dapat mencari mol \(H_2\) lewat perbandingannya dengan \(N_2\).
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-7/ChapId-70/LessonId-190/ModuleId-2/QuestionCode-21GZIZZ0HOO/molH2.JPG" />
Menghitung massa \(H_2\)
Massa \(H_2\) = mol x Mr
= 30 mol x 2 g/mol
= 60 g
Menghitung mol gas \(NH_3\) yang dihasilkan
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-7/ChapId-70/LessonId-190/ModuleId-2/QuestionCode-21GZIZZ0HOO/molNH3.JPG" />
Menghitung volume \(NH_3\) pada STP
V = n x 22,4 L/mol
= 20 mol x 22,4 L/mol
= 448 L

Pembahasan

Dengan demikian, dapat kita simpulkan bahwa pada reaksi pembentukan amonia tersebut,
a. massa \(H_2\) yang dihasilkan adalah 60 g
b. volume gas \(NH_3\) yang dihasilkan 448 L