Cara Mudah Menentukan Persen Hasil Reaksi Kimia: Panduan Lengkap dengan Contoh Soal

Secara umum, ketika reaksi dilakukan di laboratorium kita tidak benar-benar memperoleh hasil teoritis dari produk. Jumlah produk yang sebenarnya diperoleh disebut hasil aktual. Dengan mengetahui hasil aktual dan hasil teoretis, kita dapat menentukan persen hasil dengan rumus berikut:

 

 

Contoh Soal 1:

Sebanyak 7,8 gram sampel C₆H₆ bereaksi dengan HNO₃ berlebih menghasilkan 9,0 gram C₆H₅NO₂. Tentukan persen hasil C₆H₅NO₂ pada eksperimen tersebut!

Jawaban:

Persamaan reaksi setara dari reaksi C₆H₆ dengan HNO₃ yaitu:

C₆H₆ + HNO₃ → C₆H₅NO₂ + H₂O

Massa molekul relatif senyawa:

Mr C₆H₆ = (6 x Ar C) + (6 x Ar H) = (6 x 12 gram/mol) + (6 x 1 gram/mol) = 78 gram/mol

Mr C₆H₅NO₂ = (6 x Ar C) + (5 x Ar H) + (1 x Ar N) + (2 x Ar O) = (6 x 12 gram/mol) + (5 x 1 gram/mol) + (1 x 14 gram/mol) + (2 x 16 gram/mol) = 123 gram/mol

 

Hitung mol dari pereaksi yang diketahui massanya yaitu C₆H₆ :

Mol C₆H₆ = massa/Mr = 7,8 gram / 78 gram/mol = 0,1 mol

 

Dari reaksi di atas, berdasarkan koefisien reaksi ditunjukkan bahwa 1 mol C₆H₆ akan bereaksi sempurna dengan HNO₃ menghasilkan 1 mol C₆H₅NO₂.

 

Mol C₆H₅NO₂ = (koefisien C₆H₅NO₂. / koefisien C₆H₆) x mol C₆H₆ = (1/1) x 0,1 mol = 0,1 mol

 

Jadi, secara teoritis massa C₆H₅NO₂ yang dihasilkan = mol x Mr = 0,1 mol x 123 gram/mol = 12,3 gram 

 

Hasil aktual C₆H₅NO₂ yang dihasilkan adalah 9,0 gram, maka:

%hasil C₆H₅NO₂ = (9,0 gram / 12,3 gram) x 100% = 73,17%

 

Contoh Soal 2:

Jika 4,8 gram N₂F₄ dihasilkan ketika 4,0 gram NH₃ bereaksi dengan 14,0 gram F₂ sesuai reaksi:

2NH₃ + 5F₂ → N₂F₄ + 6HF

Tentukan persen hasil N₂F₄!

Jawaban:

Persamaan reaksi setara:

2NH₃ + 5F₂ → N₂F₄ + 6HF

Massa molekul relatif senyawa:

Mr NH₃ = (1 x Ar N + (3 x Ar H) = (1 x 14 gram/mol) + (3 x 1 gram/mol) = 17 gram/mol

Mr F₂ = (2 x Ar F) = (2 x 19 gram/mol) = 38 gram/mol

Mr N₂F₄ = (2 x Ar N + (4 x Ar F) = (2 x 14 gram/mol) + (4 x 19 gram/mol) = 104 gram/mol

 

Hitung mol dari kedua pereaksi yang diketahui massanya :

Mol NH₃ = massa/Mr = 4 gram / 17 gram/mol = 0,2353 mol

Mol F₂ = massa/Mr = 14 gram / 38 gram/mol = 0,3589 mol

 

Untuk mengetahui zat yang menjadi pereaksi pembatas dan zat yang berlebih, kita harus menguji masing-masing pereaksi dan menganggap salah satu pereaksi sebagai pereaksi pembatas.

Jika NH₃ adalah pereaksi pembatas, maka jumlah mol F₂ yang bereaksi adalah:

Mol F₂ = (koefisien F₂ / koefisien NH₃) x mol NH₃ = (5/2) x 0,2353 mol = 0,58825 mol

Jika F₂ adalah pereaksi pembatas, maka jumlah mol NH₃ yang bereaksi adalah:

Mol NH₃ = (koefisien NH₃ / koefisien F₂) x mol F₂ = (2/5) x 0,3589 mol = 0,14356 mol

 

Perhitungan di atas memperlihatkan bahwa jika NH₃ menjadi pereaksi pembatas maka F₂ yang bereaksi sebanyak 0,58825 mol, sementara mol F₂ yang tersedia adalah 0,3589 mol. Maka hal ini tidak mungkin terjadi. Sehingga zat yang paling mungkin menjadi pereaksi pembatas adalah F₂.

 

Mol F₂ menjadi acuan jumlah mol N₂F₄ yang terbentuk:

Mol N₂F₄ = (koefisien N₂F₄ / koefisien F₂) x mol F₂ = (1/5) x 0,3589 mol = 0,07178 mol

Jadi, secara teoritis massa N₂F₄ yang dihasilkan = mol x Mr = 0,07178 mol x 104 gram/mol = 7,46512 gram 

 

Hasil aktual C₆H₅NO₂ yang dihasilkan adalah 4,8 gram, maka:

%hasil N₂F₄ = (4,8 gram / 7,46512 gram) x 100% = 64,299%