Logam aluminium direaksikan dengan larutan asam sulfat menurut reaksi : 2Al(s) + 3H2SO4(aq) Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g). Jika massa Al2(SO4)3 yang terbentuk = 34,2 gram. Volume gas H2 yang dihasilkan pada STP adalah .... (Mr Al2(SO4)3 = 342)... 

Pada soal terdapat pembentukan \(Al_2(SO_4)_3\). Volume gas yang dihasilkan diukur dalam keadaan standar atau STP. Melalui data yang disediakan, kita dapat mencari jumlah mol 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. Kita akan menentukan volume gas hidrogen yang dihasilkan. Namun, jumlah mol gas harus diketahui terlebih dahulu.

Diketahui dari soal:
Massa \(Al_2(SO_4)_3\) = 34,2 gram
Volume molar (STP) = 22,4 L/mol
Mr \(Al_2(SO_4)_3\) = 342 gram/mol

Ditanya:
Volume gas hidrogen yang dihasilkan?

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

\(2Al+3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3+3H_2\)

Ternyata, persamaan reaksinya sudah setara. Kita lanjut ke perhitungan ya. Berikut ini adalah langkah perhitungan untuk menentukan volume gas hidrogen.

<b>1) Menentukan mol \(Al_2(SO_4)_3\)</b>
Langkah pertama, kita harus mencari mol \(Al_2(SO_4)_3\) dengan data massa zat dan Mr-nya.

\(Jumlah\ mol= \frac{massa\ Al_2(SO_4)_3}{Mr\ Al_2(SO_4)_3}\)
\(Jumlah\ mol= \frac{34,2\ gram}{342\ gram/mol}\)
\(Jumlah\ mol=0,1\ mol\)

Dari mol \(Al_2(SO_4)_3\) tersebut, kita bisa menentukan mol gas \(H_2\) melalui perbandingan koefisien zat seperti di bawah ini.

\(Mol\ gas\ H_2= \frac{Koef.\ H_2}{Koef.\ Al_2(SO_4)_3}\ .\ mol Al_2(SO_4)_3\)
\(Mol\ gas\ H_2= \frac{3}{1}\ .\ 0,1\ mol\)
\(Mol\ gas\ H_2= 0,3\ mol\)

<b>2) Menentukan volume gas hidrogen</b>

\(V_m= \frac{Volume\ zat}{Jumlah\ mol}\)
\(22,4\ L/mol= \frac{Volume\ zat}{0,3\ mol}\)
\(Volume\ zat=22,4\ L/mol\ .\ 0,3\ mol\)
\(Volume\ zat=6,72\ L\)

Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, volume gas hidrogen yang dihasilkan pada keadaan STP adalah \(6,72\ L\).