SOAL LATIHAN KIMIA FISIKA 1. Suatu gas yang dihasilkan pada proses fotosintesis memerlukan waktu 231 detik untuk berefusi melalui sebuah lubang kecil. Pada kondisi yang sama, sejumlah gas argon dengan volume yang sama memerlukan waktu 258 detik untuk berefusi melalui lubang tersebut. Hitunglah berat molekul dari gas tersebut? Dari berat molekul yang diperoleh, kira-kira gas apa yang dihasilkan pada proses fotosintesis tersebut? Dik : t 1 : 231 t 2 : 258 Dit : BM x ? Jawab: t 1 /t 2 = 2 1 Bm Bm = mol gr x x x / 08 , 32 40 802 , 0 40 258 231 40 258 231 2 2. Suatu gas memiliki berat jenis sebesar 3.29 mg per cm 3 pada kondisi 1 atm dan 25 o C. hitung berat molekul dari gas tersebut! Jawab : 3,29 mg/cm 3 22,4 = berat molekul Berat molekul = 3,29 x 10 -6 g/mol x 22,4 = 73,697 x 10 -6 g/mol 3. Lima puluh gram benzene (C 6 H 6 ) dan 50 gram toluene (C 7 H 8 ) dicampurkan pada suhu 25 0 C.Tekanan uap benzena pada suhu 25 0 C adalah 95 mmHg dan tekanan uap toluena pada suhu yang sama adalah 28 0 C mmHg.Hitung tekanan uap parsial dan tekanan uap total yang bekerja diatas larutan ,serta komposisi uap yang ada di atas larutan . Dari komposisi uap dan cairan , kesimpulan apa yang dapat diambil (diasumsikan system bersifat ideal). Dik : gram C6H6= 50g BM C6H6 = 78 gram C7H8= 50g BM C7H8 = 92 P 0 C6H6 = 95 mmHg P 0 C7H8 = 28 mmHg
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
SOAL LATIHAN KIMIA FISIKA
1. Suatu gas yang dihasilkan pada proses fotosintesis memerlukan waktu 231 detik
untuk berefusi melalui sebuah lubang kecil. Pada kondisi yang sama, sejumlah
gas argon dengan volume yang sama memerlukan waktu 258 detik untuk
berefusi melalui lubang tersebut. Hitunglah berat molekul dari gas tersebut?
Dari berat molekul yang diperoleh, kira-kira gas apa yang dihasilkan pada
proses fotosintesis tersebut?
Dik : t1 : 231
t2 : 258
Dit : BMx ?
Jawab: t1/ t2 =
2
1
Bm
Bm= molgr
xxx/08,32
40802,0
40258
231
40258
2312
2. Suatu gas memiliki berat jenis sebesar 3.29 mg per cm3 pada kondisi 1 atm dan
25oC. hitung berat molekul dari gas tersebut!
Jawab : 3,29 mg/cm3 22,4 = berat molekul
Berat molekul = 3,29 x 10 -6 g/mol x 22,4
= 73,697 x 10 -6 g/mol
3. Lima puluh gram benzene (C6H6) dan 50 gram toluene (C7H8) dicampurkan
pada suhu 250C.Tekanan uap benzena pada suhu 250C adalah 95 mmHg dan
tekanan uap toluena pada suhu yang sama adalah 280C mmHg.Hitung tekanan
uap parsial dan tekanan uap total yang bekerja diatas larutan ,serta komposisi
uap yang ada di atas larutan . Dari komposisi uap dan cairan , kesimpulan apa
yang dapat diambil (diasumsikan system bersifat ideal).
Dik : gram C6H6= 50g BM C6H6 = 78
gram C7H8= 50g BM C7H8 = 92
P0 C6H6 = 95 mmHg
P0 C7H8 = 28 mmHg
a) X C6H6 =8766
66
HCBM
grHCBM
gr
HCBM
gr
= 541,0184,1
641,0
543,0641,0
641,0
9250
7850
7850
P C6H6 = X. P0
= 0,541 x 95 = 51,39 mmHg
b) X C7H8 =6687
87
HCBM
grHCBM
gr
HCBM
gr
= 459,0184,1
543,0
543,0641,0
543,0
7850
9250
9250
P C7H8 = X. P0
= 0,459 x 28 = 12,852 mmHg
Persentase uap terdiri dari 51,39/(51,39+12,852) x 100 = 80% C6H6 dan
12,852/(51,39+12,852) x 100 = 20% C7H8, berarti uap lebih banyak
mengandung Benzen
Uap lebih banyak mengandung benzen
4. Beberapa tekanan uap suatu larutan bersuhu 200C yang terdiri dari 20 gram
urea ( zat terlarut itu nonvolatil , CO (NH2)2 yang dilarutkan dalam 300 gram
air.Tekanan uap air pada 200C adalah 17.5 mmHg.
Dik: gram urea = 20ggram air = 300gP0 air = 17,5 mmHg
X CO (NH2)2 =
airBM
grNHCOBM
gr
NHCOBM
gr
2
2
2
2
= 019,017
33,0
67,1633,0
33,0
18300
6020
6020
P0 CO(NH2)2 = X. P0
= 0,019 x 17,5 = 0,3325 mmHg
X air = 22NHCO
BMgrair
BMgr
airBM
gr
= 981,017
67,16
33,067,16
67,16
6020
183000
18300
P0 air = X. P0
= 0,981 x 17,5 = 17,15 mmHg
P total (larutan) = P0 CO(NH2)2 + P0 air
= 0,3325 + 17,15 = 17,4825 mmHg
5. Hitung berat molekul relative suatu senyawa bila larutan 1% senyawa tersebut
dalam air akan mendidih pada suhu 100.0150C. titik didih air adalah 99.9900C
( ).
Dik : Kd = 0,512 Km-1
CCCTd 000 025,0990,99015,100
Terlarut = 1%
Pelarut = 99%
Td = Kd.m
99
10001512,0025,0 x
BMx
t
tBM99
512025,0
17,5025,0 tBM
9,206025,0
17,5tBM
6. Hitung tekanan osmosis (dalam N ) suatu larutan yang mengandung 3.40
gram urea (CO(NH2)2) dalam 100 cm3 air. Larutan tersebut bersuhu 500C. (1
atm = 101 300 N ).
Dik : gram urea = 3,40 gram , BM =60
V urea = 100 cm3 = 100 ml = 0,1L
T = 50 0C = 50 + 273 = 323 K
1 atm = 101300 Nm-1 , R = 0,0821
RTnV .. 2
xRTBM
gramV
.
VureaRTBM
gram :
1,0:3230821,0057,01,0:3230821,060
4,3 xxxx
atm03,15maka
1152253910130003,15 Nmx= 1,522 x 10 6 Nm -1
7. 60 g benzen dan 80 g naftalen dicampur menjadi satu. Jika tekanan uap benzen
pada 27ºC adalah 50,71 mm dan tekanan uap naftalen 32,06 mm, hitung fraksi
mol benzen dalam fase uap. Keduanya membentuk larutan ideal..
JAWAB
BM naftalen (C10H8) = 128BM Benzen (C6H6) = 78
berat benzen = 60 gberat naftalen = 80 gPo Benzen = 50,71 mmPo naftalen = 32,06 mm
Jadi jumlah I2 dalam CCl4 = 3,9 g dan dalam H20 = 4 – 3,9 = 0,1 g
12. Tekanan uap air pada 25ºC adalah 23,76 mm.
(a) Hitung tekanan uap air pada temperatur yang sama bila 20 g glukosa dilarutkandalam 100 g air.
JAWAB
Glukosa: C6 H12 O6= 180 g mol-1
n2=
= 0,111 mol
n1=
= 5,56 mol
X2=
= 0,0196
=
23,76 – P1 = 0,466 mm
-P1 = 0,466 mm– 23,76mm
- P1= - 23,29 mm
P1= 23,29 mm
(b) Hitung tekanan uap 20 % larutan glukosa dalam air.JAWAB
Glukosa: C6 H12 O6= 180 g mol-1
n2=
= 0,111 mol
n1=
= 4,444 mol
X2=
= 0,0244
=
23,76 – P1 = 0,58 mm
-P1 = 0,58 mm– 23,76mm
- P1= - 23,18 mm
P1= 23,18 mm
(c) Buatlah perhitungan yang sama seperti dalam bagian (a) bila 38 g sukrosadilarutkan dalam 100 g air. Apakah dalam hal hasilnya berbeda? Jikatidak,terangkan hal ini.
JAWAB
Fructosa: C12H22O11= 342 g mol-1
n2=
= 0,111
n2= = 5,56 mol
X2=
= 0,0196
=
23,76 – P1 = 0,466 mm
-P1 = 0,466 mm– 23,76mm
- P1= - 23,29 mm
P1= 23,29 mm
Hasilnya sama saja karena sukrosa merupakan 1 molekul glukosa dan 1 molekulfruktosa yang kehilangan 2 buah atom hidrogendan 1 atom oksigen, jadi rumusmolekulnya adalah: C12H22O11 jadi berat molekulnya sebesar 342 g mol-1,
karena sukrosa tersebut sebanyak 38 gr maka molekulnya sebesar: ==0,111. Ini sebanding dengan molekul glukosa yang 20 gr, yaitu sebesar:
= 0,111 mol. Karena sama-sama dilarutkan didalam air maka besartekanan uapnya sama saja sebesar 23,29 mm.
13. 1 g urea bila dilarutkan dalam 100 g pelarut tertentu mengurangi titik bekunya
0,2ºC. 1,6 g senyawa yang tidak diketahui bila dilarutkan dalam 80 g pelarut
yang sama menurunkan titik beku 0,36ºC. Hitung bobot molekul dari senyawa
yang tidak diketahui tersebut.
JAWAB
Diketahui : w urea = 1 gr Wx = 1,6 grw pelarut = 100 gr Wpelarut = 80 gr∆ Tb = 0,2 oC ∆ Tb = 0,36 oCMr urea = 60 gr/mol
Ditanya : M2
∆ Tb = kb . m (m = molalitas = mol/kg pelarut)
1,0
0167,02,0 kb
kb = 1,1976
08,01976,136,0
mol
mol x = 0,024BMx = 1,6/0,024 = 66,7 gr/mol
14. Sekelompok mahasiswa melakukan percobaan penurunan titik beku dengan
menggunakan asam asetat sebagai zat terlarut dan air sebagai pelarut.
Konsentrasi asam asetat dalam air ditentukan dengan mentitrasi larutan tersebut
dengan 0,0705 M NaOH. Dari data berikut, hitung bobot molekul asam asetat
untuk masing-masing konsentrasi.
VNaOH untuk 25 ml larutan 7,2 13,4 25,1∆T 0,06 0,1 0,18
Apakah bobot molekul yang diperoleh konsisten? Jika tidak, terangkan.JAWAB
17. 20 gr glukosa dilarutkan dalam 100 g air. Hitung tekanan osmotisnya pada
250C
JAWAB
Diketahui :
c = 20/0,1 = 200 g/liter (dengan menganggap ρ air = 1)BM2 (zat terlarut) = C6H12O6 = 180
T = 25oC = 25 + 273 = 298oK
RTBM
c
2
)298(0821,0180
200
= 27,18 atm
18. Hitung kosentrasi H+ , F- dan HF bila 0,6 mol HF dilarutkan dalam 1 dm3 H2O.
Juga hitung pH-nya. Konstanta disosiasi HF adalah 6,7 x 10-4
JAWAB
Reaksi kesetimbanganHF H+ + F-
Jika x adalah derajat disosiasi, maka kesetimbangan [H+] = 0,6 mol, [F-] = 0,6 mol dan [HF] = 0,6 (1 – ) mol, maka
KHF
FH -
atau = 4-10x6,7
)-(16,0
0,66,0
= 0,36 2 + 4,2x10-4 - 4,2x10-4 = 0
A B C0.36 0.00042 -0.00042
X1 = 0.004352X2 = -0.0045
= 0,004352
Maka [H+]= (0,004352) (0,6 mol) = 2,61 x 10-3 mol dm-3
[F-] = 2,61 x 10-3 mol dm-3
[HF] = 2 (1 – 0,004352)= 1,99 mol dm-3
pH didefinisikan sebagai negatif dari logaritma konsentrasi ion hydrogen, yaknipH = -log [H+]. Sebenarnya pH didefinisikan dalam batasan pengukuran padalarutan standar, dan lebih dekat didefinisikan dengan hubungan :
pH = -logaH+
dimana aH+ adalah aktivitas ion hydrogen.pH larutan diatas adalahpH = -log (2,61 x 10-3) = 2,58pH = 2,58
19. Hitung volume molal parsial dari H2SO4 dan air pada larutan 6 molal H2SO4
pada 200C dengan metode grafik.
%Berat
H2SO4
dkg dm-
3
%Berat
H2SO4
dkg dm-
3
%Berat
H2SO4
dkg dm-
3
01020304050
0.99821.06611.13941.21851.30281.3951
556065707580
1.44531.49831.55331.61051.66921.7272
859095100
1.78411.81441.83371.8305
JAWAB
Jawaban ada di form msexcel 18.2
%BeratH
2 S
O
4
dKg
dm
3
1
2
2
42
H
SOH
n
n
O
2
1
2
42
H
SOH
n
n
O
V x 10 3 dm 3 (mol
H 2 SO 4 ) 12n
V
dm 3 mol
1
0 0.9982
0 ~ 18.032 135.196
10 1.0661
0.0204 49.02 18.75 240
20 1.1394
0.0464 21.57 19.79 340.56
30 1.2185
0.0787 12.7 21.1 453.23
40 1.3028
0.1236 8.09 23.49 533.29
50 1.3951
0.1834 5.45 25.78 646.1
55 1.4453
0.2244 4.46 27.67 748.54
60 1.4983
0.2827 3.59 30.5 844.84
65 1.5533
0.3418 2.93 33.15 547.15
70 1.6105
0.4277 2.34 37.2 1048.13
75 1.6692
0.5509 1.84 43.13 1148.4
80 1.7272
0.742 1.35 52.52 1249.41
85 1.7841
1.0446 0.96 67.47 1352.12
90 1.8144
1.639 0.61 98.45 1453.07
95 1.8337
3.4856 0.29 196.44 -
100 1.8305
~ 0 - -
Mr H 2 SO 4 …….. 2(1) + 32 + 4(16) = 98 gr/mol
Kolom 3* Larutan 0%
n 2 =198
0grmol
= 0
n 1 =18
100= 5.56 gr/mol
1
2
n
n=
56,5
0= 0
* Larutan 10%
n 2 =198
10grmol
= 0.102
n 1 =18
90= 5 gr/mol
1
2
n
n=
5
102,0= 0.0204 mol H 2 SO 4 per mol H 2 O
Untuk larutan berikutnya dapat dilakukan dengan cara yang sama.
Kolom 4Larutan 10%
n 2 H 2 SO 4 =198
10grmol
= 0.102 mol
n 1 H 2 O =18
90= 5 gr/mol
2
1
n
n=
102,0
5= 49.82 mol
Untuk larutan berikutnya dapat dilakukan dengan cara yang sama.
Kolom 5* Larutan 0%W = n 2 x M
42SOH + 1 x M OH 2
= 0 x 93 + 1 x 18x10 3 kg
V =d
w=
2
3
9932,0
1018
kgdm
kgx
= 18.032 x 10 3 dm 3
* Larutan 10%W = n 2 x M
42SOH + 1 x M OH 2
= 0.0204 (98) + 1 (18)= 1.9992 + 18
= 19.99 x 10 3 kg
V =d
w=
2
3
0661,1
1099,19
kgdm
kgx
= 18.75 x 10 3 dm 3
Untuk larutan berikutnya dapat dilakukan dengan cara yang sama.
Kolom 6
Larutan H 2 SO 4 0% dan 10%
2n
V
=
%)0(%)10(
%)0((%)10(
1
2
1
2
n
n
n
n
VV
=
0204,0
10.032,1875,18 3
= 35.196 dmUntuk larutan berikutnya dapat dilakukan dengan cara yang sama.
20. Gunakanlah data soal 18.1 dan 18.2 untuk menghitung volume molal parsial dari
CH3OH. H2SO4 dan H2O pada konsentrasi- konsentrasi yang diinginkan dengan
metode intersep.
JAWAB
Dik:Lihat data soal 18.1 dan 18.2BM CH3OH = 32
BM H2O = 18BM H2SO4 = 98
Dit: volume molal parsial dari CH3OH. H2SO4 dan H2OJawab: 1) CH3OH (Data 18.1)untuk konsentrasi 10%. berarti berat CH3OH = 0.01 kg dan berat H2O = 0.09kg .. d
= 0.9815 kg dm-3
mol CH3OH =BM
berat
=32
1001.0 3 grx
= 0.3125 mol
Mol H2O =BM
berat
=18
1009.0 3 grx
= 5 molJadi. jumlah total mol untuk konsentrasi 10% adalah n1 (Mol H2O ) + n2 (mol
CH3OH) = 5 + 0.3125 = 5.3125 mol
V CH3OH =39815.0
1,0kgdm
kg
= 0.101884 dm3
= 101.884x10-3dm3
ῡ CH3OH =mol
dmx
3125,5
10884,101 33
= 19.178x10-3dm3mol-1
V H2O =39815.0
9,0kgdm
kg
= 0.91696 dm3
= 91.696x10-3dm3
ῡ H2O =mol
dmx
3125,5
10696,91 33
= 17.260x10-3dm3mol-1
X1 =
21
1
molmol
mol
Begitu selanjutnya sampai konsentrasi 100%. Hasilya dapat dilihat pada tabel dibawah ini: