Sebanyak 54 gram cuplikan yang mengandung Al (Ar = 27) dimasukan ke dalam larutan H2SO4 berlebih, menghasilkan 17,1 gram Al2(SO4)3 (Mr = 342) dan sejumlah gas H2. Berapakah presentase berat Al di dalam cuplikan tersebut? 

Pada soal terdapat cuplikan yang mengandung Al. Pertanyaannya adalah kadar Al dalam cuplikan. Massa Al dapat dicari dengan persen kadar. Persen merupakan satuan yang menyatakan jumlah unsur dalam suatu senyawa. Oleh sebab itu, konsep yang dibahas dalam soal ini adalah Menentukan Kadar Unsur dalam Senyawa.

Identifikasi Konsep

Persen menyatakan perbandingan jumlah unsur per 100 bagian senyawa. Persen suatu zat dapat berdasar massa, volume atau massa dan volume. Persen kadar unsur dalam senyawa umumnya merupakan persen massa. Persen massa (m/m) menyatakan massa unsur berbanding dengan 100 gram senyawa. 

Nah, cuplikan yang mengandung Al akan dilarutkan dengan asam sulfat, sehingga dihasilkan endapan \(Al_2(SO_4)_3\). Persen massa dapat dicari dengan persamaan berikut.

Massa \(Al\) = \(\frac{Ar Al}{Mr\ Al_2(SO_4)_3}\ .\ Massa\ Al_2(SO_4)_3\)

Persen massa \(Al\) = \(\frac{Massa\ Al}{Massa\ cuplikan}\ .\ 100\%\)

Diketahui dari soal:
Massa cuplikan = 54 gram
Endapan \(Al_2(SO_4)_3\) yang dihasilkan = 17,1 gram
Ar Al = 27
Mr \(Al_2(SO_4)_3\) = 342 gram/mol

Ditanya:
Massa Al dalam cuplikan?

Berikut ini adalah perhitungan untuk menentukan kadar Al dengan persamaan persen berdasarkan massa.

<b>1) Menentukan massa Al dalam \(Al_2(SO_4)_3\)</b>
Langkah pertama, kita perlu mencari massa Al dalam \(Al_2(SO_4)_3\) yang dihasilkan pada reaksi cuplikan dengan asam sulfat. 

Massa \(Al\) = \(\frac{2\ .\ Ar Al}{Mr\ Al_2(SO_4)_3}\ .\ Massa\ Al_2(SO_4)_3\)
Massa \(Al\) = \(\frac{54}{342}\ .\ 17,1\ gram\)
Massa \(Al\) = \(2,7\ gram\)

<b>2) Menentukan kadar Al dalam cuplikan</b>

Persen massa \(Al\) = \(\frac{Massa\ Al}{Massa\ cuplikan}\ .\ 100\%\)
Persen massa \(Al\) = \(\frac{2,7\ gram}{54\ gram}\ .\ 100\%\)
Persen massa \(Al\) = \(5\%\)

Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, persen kadar unsur Al dalam cuplikan adalah \(5\%\).