Gas sulfur heksaflorida dapat terbentuk melalui reaksi sebagai berikut: S (s) + F2 (g) → SF6 (8) (belum setara) Tentukan massa gas F2 minimum yang diperlukan agar diperoleh 5,6 L gas SF dalam keadaan STP! 

Pada soal terdapat pembentukan gas \(SF_6\). Melalui data yang disediakan, kita akan menentukan massa gas \(F_2\) dengan terlebih dahulu mencari jumlah mol gas \(SF_6\) kemudian mengkonversikannya. Oleh karena itu, konsep yang dibahas dalam soal ini adalah Hubungan Mol dengan Volume.

Identifikasi Konsep

Hubungan mol dengan volume dapat dinyatakan dalam volume molar. Volume molar merupakan volume suatu unsur atau senyawa sebanyak 1 mol pada suhu dan tekanan tertentu. Volume molar dapat dituliskan dalam persamaan berikut.

\(V_m= \frac{Volume\ zat}{Jumlah\ mol}\)

Pada kondisi standar, tekanan yang diukur adalah 1 atm, sementara suhunya adalah 0°C atau 273 K. Volume molar pada kondisi tersebut adalah 22,4 L/mol.

Diketahui dari soal:
Volume \(SF_6\) = 5,6 L
Volume molar (STP) = 22,4 L/mol
Ar F = 19 (gram/mol)
Mr \(F_2\) = 38 gram/mol

Ditanya:
Massa gas \(F_2\) yang diperlukan?

Sebelumnya kita harus menyetarakan persamaan reaksi di atas. Persamaan reaksi setara artinya jumlah atom unsur di ruas kanan dan kiri sudah sama.

\(S+F_2 \rightarrow SF_6\)

Nah, persamaan di atas disetarakan dengan menambahkan 3 sebagai koefisien \(F_2\) untuk menyamakan atom F. Jadinya, persamaan reaksi setaranya seperti ini.

\(S+3F_2 \rightarrow SF_6\)

Kita lanjut ke perhitungan ya. Berikut ini adalah langkah perhitungan untuk menentukan massa gas \(F_2\).

1) Menentukan mol \(SF_6\)
Langkah pertama, kita harus mencari mol \(SF_6\) dengan data volume gas dan volume molarnya.

\(V_m= \frac{Volume\ zat}{Jumlah\ mol}\)
\(22,4\ L/mol= \frac{5,6\ L}{Jumlah\ mol}\)
\(Jumlah\ mol=\frac{5,6\ L}{22,4\ L/mol}\)
\(Jumlah\ mol=0,25\ mol\)

Dari perhitungan, kita bisa mengetahui bahwa jumlah mol gas \(SF_6\) yang dihasilkan adalah 0,25 mol. 

2) Menentukan mol gas \(F_2\)
Melalui perbandingan mol, kita bisa mencari mol gas \(F_2\) yang diperlukan. Ingat, koefisien pada reaksi memiliki perbandingan yang sama dengan jumlah molnya. Perhitungannya seperti ini.

\(Mol\ F_2= \frac{Koef.\ F_2}{Koef.\ SF_6}\ .\ Mol\ SF_6\)
\(Mol\ F_2= \frac{3}{1}\ .\ 0,25\ mol\)
\(Mol\ F_2= 0,75\ mol\)

3) Menentukan massa gas \(F_2\)
Setelah mengetahui molnya, kita bisa menghitung massa gas \(F_2\) dengan cara mengkonversikannya dengan Mr \(F_2\).

\(Massa\ F_2= mol\ F_2\ .\ Mr\ F_2\)
\(Massa\ F_2= 0,75\ mol\ .\ 38\ gram/mol\)
\(Massa\ F_2= 28,5\ gram\)

Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, massa gas \(F_2\) minimal yang diperlukan adalah \(28,5\ gram\).