Sebanyak 26,5 gram campuran Kristal barium oksida BaO dengan Kalsium oksida Cao memerlukan 100 mL larutan asam klorida HC14 M.Tentukan susunan campuran itu (Mr Bao = 153, Mr Cao= 56) Petunjuk : I. Bao + 2HCI → BaCl2 + HO II. CaO + 2HCl + CaCl2 + HO Sebanyak 10 gram magnesium Sulfat menyerap uap air dan membentuk hidrat dengan 20,5 gram .tentukan rumus hidrat tersebut ( Ar Mg=24, S=32, O=16,H=1) 

Pada soal terdapat kristal oksida yang dilarutkan dalam asam klorida. Kita diminta menentukan susunan campuran tersebut. Kemudian, terdapat pembentukan senyawa hidrat dengan data massa zat. Pertanyaannya adalah rumus kimia dari hidrat tersebut. Oleh sebab itu, konsep yang dibahas dalam soal ini adalah Menentukan Rumus Empiris dan Rumus Molekul.

Identifikasi Konsep

Sebelumnya, kamu harus tahu. Campuran kristal oksida dapat ditentukan dengan konsep mol. Kita dapat menentukan terlebih dahulu jumlah mol zat yang bereaksi. Setelah itu, massa masing-masing senyawa oksida dapat dicari dengan permisalan.

Untuk soal yang kedua, rumus empiris adalah rumus yang paling sederhana dari suatu senyawa, sedangkan rumus molekul adalah rumus yang menyatakan jumlah atom sesungguhnya dari suatu senyawa.

Magnesium sulfat yang menyerap air akan menghasilkan senyawa hidrat dengan rumus molekul \(MgSO_4.xH_2O\). Kita akan menentukan rumus hidrat tersebut.

Diketahui dari soal:
A) Campuran kristal = 26,5 gram
Volume HCl 4 M = 100 mL = 0,1 L
Mr BaO = 153 gram/mol
Mr CaO = 56 gram/mol 
Misalnya, massa BaO = X gram
Massa CaO = 26,5 - X gram

B) Massa \(MgSO_4\) = 10 gram
Massa \(MgSO_4.xH_2O\) = 20,5 gram
Ar unsur 
Mg = 24; S = 32; O = 16; H = 1 (gram/mol)
Mr \(MgSO_4\) = 120 gram/mol
Mr \(H_2O\) = 18 gram/mol

Ditanya:
A. Massa BaO dan CaO dalam campuran kristal tersebut?
B. Rumus kimia hidrat?

Berikut ini adalah perhitungan untuk menentukan hal yang ditanyakan dalam soal.

A. Massa BaO dan CaO dalam campuran kristal
1) Menentukan mol HCl yang diperlukan, mol BaO, dan CaO
Mol HCl dapat dicari dengan mengkali konsentrasi dengan volumenya seperti ini.

Mol HCl = M . V
Mol HCl = 4 M . 0,1 L
Mol HCl = 0,4 mol

Selanjutnya, mol BaO dan CaO dapat dicari dengan membagi massa dengan Mr-nya.

\(Mol\ BaO = \frac{Massa\ BaO}{Mr\ BaO}\)
\(Mol\ BaO = \frac{x\ gram}{153\ gram/mol}\)
\(Mol\ BaO = \frac{x}{153}\ mol\)

\(Mol\ CaO = \frac{Massa\ CaO}{Mr\ CaO}\)
\(Mol\ CaO = \frac{26,5-x\ gram}{56\ gram/mol}\)
\(Mol\ CaO = \frac{26,5-x}{56}\ mol\)

Kita bisa menuliskan keadaan mol mula-mula, bereaksi, dan setimbang seperti ini.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-7/ChapId-70/LessonId-189/ModuleId-2/QuestionCode-21ICLIIEDKN/232.PNG" />

2) Menentukan massa BaO dan CaO
Berdasarkan tabel di atas, massa BaO bisa dihitung dengan persamaan berikut.

\(\frac{X}{153}\ mol = 0,1\ mol\)
\(X = 153\ gram/mol\ .\ 0,1\ mol\)
\(X = 15,3\ gram\)

Ingat, kita memisalkan nilai X adalah massa BaO, yaitu sebesar 15, 3 gram. Nilai X kemudian disubstitusi ke permisalan massa CaO seperti ini.

CaO = \((26,5-X)\ gram\)
CaO = \((26,5-15,3)\ gram\)
CaO = \(11,2\ gram\)

Maka, massa BaO adalah 15,3 gram dan massa CaO adalah 11,2 gram.

B. Rumus kimia Hidrat

1) Menentukan massa \(H_2O\) dalam \(MgSO_4.xH_2O\)
Massa atom \(H_2O\) dalam \(MgSO_4.xH_2O\) dapat ditentukan dengan mencari selisih antara massa \(MgSO_4.xH_2O\) dan massa \(MgSO_4\). Hal ini berdasarkan hukum kekekalan massa yang menyatakan bahwa massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat setelah reaksi.

\(Massa\ H_2O =Massa\ MgSO_4.xH_2O\ -\ Massa\ MgSO_4\)
\(Massa\ H_2O = 20,5\ gram\ -\ 10\ gram\)
\(Massa\ H_2O = 10,5\ gram\)

2) Menentukan rumus empiris senyawa
Selanjutnya, kita dapat mencari perbandingan mol dari masing-masing unsur seperti ini.

\(Mol\ MgSO_4 = \frac{Massa\ MgSO_4}{Ar\ MgSO_4}\)
\(Mol\ MgSO_4 = \frac{10\ gram}{120\ gram/mol}\)
\(Mol\ MgSO_4 = 0,083\ mol\) 

\(Mol\ H_2O = \frac{Massa\ O}{Ar\ O}\)
\(Mol\ H_2O = \frac{10,5\ gram}{18\ gram/mol}\)
\(Mol\ H_2O = 0,583\ mol\)

Berdasarkan perhitungan, kita bisa mengetahui bahwa perbandingan mol \(MgSO_4\) : \(H_2O\) = 0,083 : 0,583. Kita bisa menyederhanakannya menjadi bilangan bulat dengan cara membagi dengan faktor terkecil, jadinya 1 : 7. Perbandingan masing-masing senyawa dapat menyatakan rumus hidratnya. Nah, rumus hidrat ini adalah \(MgSO_4.7H_2O\).

Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, massa BaO adalah 15,3 gram dan massa CaO adalah 11,2 gram serta rumus hidrat dari magnesium sulfat adalah \(MgSO_4.7H_2O\).