Menentukan Massa Gas Hidrogen pada Awal Reaksi

Dalam reaksi antara gas nitrogen (N2) dan hidrogen (H2), gas nitrogen bereaksi dengan tiga molekul gas hidrogen untuk menghasilkan dua molekul amonia (NH3). Dalam kasus ini, kita diberikan informasi bahwa gas nitrogen dengan massa 10 gram bereaksi sempurna dengan gas hidrogen dengan massa yang belum diketahui. Tujuan kita adalah untuk menentukan massa gas hidrogen pada awal reaksi. Untuk menyelesaikan masalah ini, kita dapat menggunakan hukum kekekalan massa. Hukum ini menyatakan bahwa massa total reaktan harus sama dengan massa total produk dalam suatu reaksi kimia. Dalam hal ini, kita dapat menggunakan persamaan reaksi yang diberikan untuk menentukan hubungan antara massa gas nitrogen, massa gas hidrogen, dan massa amonia. Dalam persamaan reaksi, kita dapat melihat bahwa setiap molekul gas nitrogen bereaksi dengan tiga molekul gas hidrogen untuk menghasilkan dua molekul amonia. Oleh karena itu, kita dapat mengatakan bahwa rasio mol antara gas nitrogen dan gas hidrogen adalah 1:3. Dalam hal ini, kita dapat menggunakan rasio ini untuk menghitung massa gas hidrogen pada awal reaksi. Dalam kasus ini, kita diberikan informasi bahwa massa gas nitrogen adalah 10 gram dan massa amonia yang dihasilkan adalah 18 gram. Dengan menggunakan rasio mol yang telah kita tentukan sebelumnya, kita dapat menghitung massa gas hidrogen pada awal reaksi. Langkah pertama adalah menghitung jumlah mol gas nitrogen yang bereaksi. Kita dapat menggunakan massa gas nitrogen dan massa molar gas nitrogen untuk menghitung jumlah molnya. Massa molar gas nitrogen adalah sekitar 28 gram/mol. Oleh karena itu, jumlah mol gas nitrogen adalah: \[ \text{{jumlah mol gas nitrogen}} = \frac{{\text{{massa gas nitrogen}}}}{{\text{{massa molar gas nitrogen}}}} = \frac{{10 \, \text{{gram}}}}{{28 \, \text{{gram/mol}}}} \] Langkah kedua adalah menggunakan rasio mol untuk menghitung jumlah mol gas hidrogen yang bereaksi. Kita dapat menggunakan jumlah mol gas nitrogen yang telah kita hitung sebelumnya dan rasio mol 1:3 untuk menghitung jumlah mol gas hidrogen. Oleh karena itu, jumlah mol gas hidrogen adalah: \[ \text{{jumlah mol gas hidrogen}} = \text{{jumlah mol gas nitrogen}} \times \text{{rasio mol}} = \frac{{10 \, \text{{gram}}}}{{28 \, \text{{gram/mol}}}} \times 3 \] Langkah terakhir adalah menghitung massa gas hidrogen pada awal reaksi. Kita dapat menggunakan jumlah mol gas hidrogen yang telah kita hitung sebelumnya dan massa molar gas hidrogen untuk menghitung massa gas hidrogen. Massa molar gas hidrogen adalah sekitar 2 gram/mol. Oleh karena itu, massa gas hidrogen pada awal reaksi adalah: \[ \text{{massa gas hidrogen}} = \text{{jumlah mol gas hidrogen}} \times \text{{massa molar gas hidrogen}} = \left( \frac{{10 \, \text{{gram}}}}{{28 \, \text{{gram/mol}}}} \times 3 \right) \times 2 \] Dengan menggantikan nilai-nilai yang diberikan, kita dapat menghitung massa gas hidrogen pada awal reaksi. Dengan demikian, kita telah menentukan massa gas hidrogen pada awal reaksi berdasarkan informasi yang diberikan.