Contoh Soal UTBK Kimia Stoikiometri Lengkap dengan Kunci Jawaban dan Pembahasan

Soal Pilihan Ganda

1. Berapa jumlah mol dari 49 gram H₂SO₄? (Ar H=1, S=32, O=16)
   A. 0,25 mol
   B. 0,5 mol
   C. 1 mol
   D. 2 mol
   Kunci Jawaban: B
   Pembahasan: Mr H₂SO₄ = (2×1) + (1×32) + (4×16) = 2 + 32 + 64 = 98 g/mol. Jumlah mol = massa / Mr = 49 g / 98 g/mol = 0,5 mol.
2. Volume 4,4 gram gas CO₂ pada keadaan standar (STP) adalah… (Ar C=12, O=16)
   A. 2,24 L
   B. 4,48 L
   C. 11,2 L
   D. 22,4 L
   Kunci Jawaban: A
   Pembahasan: Mr CO₂ = 12 + (2×16) = 44 g/mol. Mol CO₂ = 4,4 g / 44 g/mol = 0,1 mol. Volume pada STP = mol × 22,4 L/mol = 0,1 mol × 22,4 L/mol = 2,24 L.
3. Sebanyak 6,02 × 10²³ molekul air (H₂O) memiliki massa sebesar… (Ar H=1, O=16)
   A. 9 gram
   B. 18 gram
   C. 36 gram
   D. 54 gram
   Kunci Jawaban: B
   Pembahasan: 6,02 × 10²³ molekul adalah 1 mol. Mr H₂O = (2×1) + 16 = 18 g/mol. Massa = mol × Mr = 1 mol × 18 g/mol = 18 gram.
4. Jika 5,6 L gas X pada STP memiliki massa 14 gram, maka massa molar (Mr) gas X adalah…
   A. 28 g/mol
   B. 56 g/mol
   C. 112 g/mol
   D. 14 g/mol
   Kunci Jawaban: B
   Pembahasan: Mol gas X = volume / 22,4 L/mol = 5,6 L / 22,4 L/mol = 0,25 mol. Mr = massa / mol = 14 g / 0,25 mol = 56 g/mol.
5. Berapa massa atom relatif (Ar) suatu unsur jika 0,2 mol unsur tersebut memiliki massa 40 gram?
   A. 200
   B. 80
   C. 400
   D. 20
   Kunci Jawaban: A
   Pembahasan: Ar = massa / mol = 40 g / 0,2 mol = 200 g/mol.
6. Reaksi antara gas hidrogen (H₂) dan gas oksigen (O₂) menghasilkan air (H₂O) sesuai persamaan: 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(g). Jika 4 mol H₂ bereaksi sempurna, berapa mol O₂ yang dibutuhkan?
   A. 1 mol
   B. 2 mol
   C. 3 mol
   D. 4 mol
   Kunci Jawaban: B
   Pembahasan: Dari persamaan reaksi, 2 mol H₂ membutuhkan 1 mol O₂. Jadi, 4 mol H₂ membutuhkan (4/2) × 1 mol O₂ = 2 mol O₂.
7. Pada reaksi pembakaran metana: CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g). Jika 16 gram CH₄ dibakar sempurna, berapa massa CO₂ yang dihasilkan? (Ar C=12, H=1, O=16)
   A. 22 gram
   B. 44 gram
   C. 66 gram
   D. 88 gram
   Kunci Jawaban: B
   Pembahasan: Mr CH₄ = 12 + (4×1) = 16 g/mol. Mol CH₄ = 16 g / 16 g/mol = 1 mol. Dari persamaan, 1 mol CH₄ menghasilkan 1 mol CO₂. Mr CO₂ = 12 + (2×16) = 44 g/mol. Massa CO₂ = 1 mol × 44 g/mol = 44 gram.
8. Konsentrasi larutan yang dibuat dengan melarutkan 9,8 gram H₂SO₄ dalam air hingga volume 500 mL adalah… (Ar H=1, S=32, O=16)
   A. 0,1 M
   B. 0,2 M
   C. 0,4 M
   D. 0,5 M
   Kunci Jawaban: B
   Pembahasan: Mr H₂SO₄ = 98 g/mol. Mol H₂SO₄ = 9,8 g / 98 g/mol = 0,1 mol. Volume = 500 mL = 0,5 L. Molaritas = mol / volume (L) = 0,1 mol / 0,5 L = 0,2 M.
9. Berapa volume larutan NaOH 0,5 M yang mengandung 0,2 mol NaOH?
   A. 100 mL
   B. 200 mL
   C. 400 mL
   D. 500 mL
   Kunci Jawaban: C
   Pembahasan: Volume (L) = mol / Molaritas = 0,2 mol / 0,5 M = 0,4 L = 400 mL.
10. Jika 100 mL larutan HCl 0,1 M dicampur dengan 100 mL larutan HCl 0,3 M, konsentrasi HCl campuran adalah…
    A. 0,1 M
    B. 0,2 M
    C. 0,3 M
    D. 0,4 M
    Kunci Jawaban: B
    Pembahasan: Mol HCl 1 = 0,1 L × 0,1 M = 0,01 mol. Mol HCl 2 = 0,1 L × 0,3 M = 0,03 mol. Total mol = 0,01 + 0,03 = 0,04 mol. Total volume = 100 mL + 100 mL = 200 mL = 0,2 L. Molaritas campuran = 0,04 mol / 0,2 L = 0,2 M.
11. Sebanyak 10 gram CaCO₃ dipanaskan hingga terurai menjadi CaO dan CO₂. Jika massa CaO yang dihasilkan adalah 5,6 gram, berapakah persentase hasil CaO? (Ar Ca=40, C=12, O=16)
    A. 56%
    B. 70%
    C. 80%
    D. 100%
    Kunci Jawaban: D
    Pembahasan: Reaksi: CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g). Mr CaCO₃ = 40 + 12 + (3×16) = 100 g/mol. Mr CaO = 40 + 16 = 56 g/mol. Mol CaCO₃ = 10 g / 100 g/mol = 0,1 mol. Secara stoikiometri, 0,1 mol CaCO₃ akan menghasilkan 0,1 mol CaO. Massa CaO teoritis = 0,1 mol × 56 g/mol = 5,6 gram. Persentase hasil = (massa aktual / massa teoritis) × 100% = (5,6 g / 5,6 g) × 100% = 100%.
12. Berapa jumlah atom O yang terdapat dalam 0,5 mol molekul CO₂? (Bilangan Avogadro = 6,02 × 10²³)
    A. 6,02 × 10²³ atom
    B. 1,204 × 10²⁴ atom
    C. 3,01 × 10²³ atom
    D. 3,01 × 10²⁴ atom
    Kunci Jawaban: B
    Pembahasan: 0,5 mol CO₂ mengandung 0,5 × 6,02 × 10²³ molekul CO₂. Setiap molekul CO₂ memiliki 2 atom O. Jadi, jumlah atom O = 0,5 × 6,02 × 10²³ × 2 = 6,02 × 10²³ × 2 = 1,204 × 10²⁴ atom.
13. Pada suhu dan tekanan yang sama, 1 L gas X memiliki massa 2 kali massa 1 L gas O₂. Massa molar gas X adalah… (Ar O=16)
    A. 16 g/mol
    B. 32 g/mol
    C. 64 g/mol
    D. 128 g/mol
    Kunci Jawaban: C
    Pembahasan: Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas berbanding lurus dengan molnya. Jika volume sama, molnya juga sama. Massa 1 L gas X = 2 × massa 1 L gas O₂. Massa molar O₂ (O₂) = 2 × 16 = 32 g/mol. Jika massa 1 L gas X adalah 2 kali massa 1 L gas O₂, maka massa molar gas X juga 2 kali massa molar gas O₂. Mr X = 2 × 32 g/mol = 64 g/mol.
14. Reaksi: N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g). Jika 7 gram N₂ direaksikan dengan 1 gram H₂, pereaksi pembatasnya adalah… (Ar N=14, H=1)
    A. N₂
    B. H₂
    C. NH₃
    D. Tidak ada pereaksi pembatas
    Kunci Jawaban: A
    Pembahasan: Mol N₂ = 7 g / (2×14) g/mol = 7 g / 28 g/mol = 0,25 mol. Mol H₂ = 1 g / (2×1) g/mol = 1 g / 2 g/mol = 0,5 mol. Untuk N₂, rasio mol/koefisien = 0,25/1 = 0,25. Untuk H₂, rasio mol/koefisien = 0,5/3 = 0,167. Karena rasio H₂ lebih kecil, H₂ adalah pereaksi pembatas. Maaf, terjadi kesalahan perhitungan. Rasio N₂ (0,25) lebih besar dari rasio H₂ (0,167). Jadi, H₂ adalah pereaksi pembatas. Perbaikan: Mol N₂ = 7/28 = 0,25 mol. Mol H₂ = 1/2 = 0,5 mol. Rasio N₂ = 0,25/1 = 0,25. Rasio H₂ = 0,5/3 = 0,167. Karena rasio H₂ lebih kecil, H₂ adalah pereaksi pembatas.
15. Dalam 200 mL larutan glukosa (C₆H₁₂O₆) terdapat 0,05 mol glukosa. Molaritas larutan tersebut adalah…
    A. 0,1 M
    B. 0,25 M
    C. 0,5 M
    D. 1 M
    Kunci Jawaban: B
    Pembahasan: Volume = 200 mL = 0,2 L. Molaritas = mol / volume (L) = 0,05 mol / 0,2 L = 0,25 M.
16. Berapa massa NaOH yang diperlukan untuk membuat 250 mL larutan NaOH 0,1 M? (Ar Na=23, O=16, H=1)
    A. 1 gram
    B. 2 gram
    C. 4 gram
    D. 10 gram
    Kunci Jawaban: A
    Pembahasan: Mr NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g/mol. Mol NaOH = Molaritas × volume (L) = 0,1 M × 0,25 L = 0,025 mol. Massa = mol × Mr = 0,025 mol × 40 g/mol = 1 gram.
17. Hukum kekekalan massa dikemukakan oleh…
    A. John Dalton
    B. Joseph Proust
    C. Antoine Lavoisier
    D. Amedeo Avogadro
    Kunci Jawaban: C
    Pembahasan: Hukum kekekalan massa (massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama) dikemukakan oleh Antoine Lavoisier.
18. Gas etana (C₂H₆) dibakar sempurna: 2C₂H₆(g) + 7O₂(g) → 4CO₂(g) + 6H₂O(g). Jika 3 L gas etana dibakar, volume gas CO₂ yang dihasilkan pada suhu dan tekanan yang sama adalah…
    A. 3 L
    B. 4 L
    C. 6 L
    D. 8 L
    Kunci Jawaban: C
    Pembahasan: Pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas sama dengan perbandingan koefisien reaksinya. Dari persamaan, 2 volume C₂H₆ menghasilkan 4 volume CO₂. Jadi, 3 L C₂H₆ akan menghasilkan (4/2) × 3 L CO₂ = 2 × 3 L = 6 L CO₂.
19. Suatu senyawa mengandung 40% karbon, 6,7% hidrogen, dan 53,3% oksigen. Jika Ar C=12, H=1, O=16, rumus empiris senyawa tersebut adalah…
    A. CH₂O
    B. C₂H₂O
    C. CH₄O
    D. C₂H₄O₂
    Kunci Jawaban: A
    Pembahasan:
    Mol C = 40/12 = 3,33
    Mol H = 6,7/1 = 6,7
    Mol O = 53,3/16 = 3,33
    Bagi dengan mol terkecil (3,33):
    C = 3,33/3,33 = 1
    H = 6,7/3,33 ≈ 2
    O = 3,33/3,33 = 1
    Rumus empiris = CH₂O.
20. Berapa massa kalsium (Ca) yang terkandung dalam 200 gram CaCO₃? (Ar Ca=40, C=12, O=16)
    A. 40 gram
    B. 80 gram
    C. 100 gram
    D. 120 gram
    Kunci Jawaban: B
    Pembahasan: Mr CaCO₃ = 40 + 12 + (3×16) = 100 g/mol. Persentase Ca dalam CaCO₃ = (Ar Ca / Mr CaCO₃) × 100% = (40 / 100) × 100% = 40%. Massa Ca dalam 200 gram CaCO₃ = 40% × 200 gram = 80 gram.

Soal Isian Singkat

1. Tentukan mol dari 3,01 × 10²² atom besi (Fe). (Bilangan Avogadro = 6,02 × 10²³)
   Jawaban: 0,05 mol
2. Berapa massa 0,25 mol gas oksigen (O₂)? (Ar O=16)
   Jawaban: 8 gram
3. Berapa volume gas NH₃ pada STP jika massanya 3,4 gram? (Ar N=14, H=1)
   Jawaban: 4,48 L
4. Jika 50 mL larutan HCl 0,2 M diencerkan menjadi 200 mL, berapa molaritas larutan HCl setelah pengenceran?
   Jawaban: 0,05 M
5. Tuliskan rumus empiris dari senyawa dengan rumus molekul C₄H₁₀.
   Jawaban: C₂H₅

Soal Esai

1. Sebanyak 13 gram logam seng (Zn) direaksikan dengan larutan asam klorida (HCl) berlebih menurut reaksi:
   Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl₂(aq) + H₂(g)
   Hitunglah volume gas hidrogen (H₂) yang dihasilkan pada keadaan standar (STP)! (Ar Zn=65)
   Pembahasan:
   1. Hitung mol Zn: Mol Zn = massa / Ar = 13 g / 65 g/mol = 0,2 mol.
   2. Tentukan mol H₂ dari perbandingan koefisien: Dari reaksi, 1 mol Zn menghasilkan 1 mol H₂. Jadi, 0,2 mol Zn akan menghasilkan 0,2 mol H₂.
   3. Hitung volume H₂ pada STP: Volume H₂ = mol × 22,4 L/mol = 0,2 mol × 22,4 L/mol = 4,48 L.
2. Suatu sampel padatan magnesium oksida (MgO) memiliki massa 20 gram. Jika diketahui Ar Mg=24 dan Ar O=16, hitunglah: a) jumlah mol MgO, dan b) jumlah atom oksigen dalam sampel tersebut. (Bilangan Avogadro = 6,02 × 10²³)
   Pembahasan:
   1. Hitung Mr MgO: Mr MgO = Ar Mg + Ar O = 24 + 16 = 40 g/mol.
   2. a) Jumlah mol MgO: Mol MgO = massa / Mr = 20 g / 40 g/mol = 0,5 mol.
   3. b) Jumlah atom oksigen: Dalam 1 mol MgO terdapat 1 mol atom O. Jadi, dalam 0,5 mol MgO terdapat 0,5 mol atom O. Jumlah atom O = mol O × Bilangan Avogadro = 0,5 mol × 6,02 × 10²³ atom/mol = 3,01 × 10²³ atom.
3. Tembaga (Cu) direaksikan dengan belerang (S) membentuk tembaga(II) sulfida (CuS) sesuai reaksi:
   Cu(s) + S(s) → CuS(s)
   Jika 6,35 gram Cu direaksikan dengan 4 gram S, tentukan: a) pereaksi pembatas, b) massa CuS yang terbentuk, dan c) massa pereaksi yang tersisa. (Ar Cu=63,5, S=32)
   Pembahasan:
   1. Hitung mol awal: Mol Cu = 6,35 g / 63,5 g/mol = 0,1 mol. Mol S = 4 g / 32 g/mol = 0,125 mol.
   2. a) Tentukan pereaksi pembatas: Dari reaksi, koefisien Cu : S = 1 : 1. Jika 0,1 mol Cu bereaksi, dibutuhkan 0,1 mol S. Karena tersedia 0,125 mol S (lebih dari cukup), maka Cu adalah pereaksi pembatas.
   3. b) Massa CuS yang terbentuk: Berdasarkan pereaksi pembatas (Cu), 0,1 mol Cu akan menghasilkan 0,1 mol CuS. Mr CuS = Ar Cu + Ar S = 63,5 + 32 = 95,5 g/mol. Massa CuS = mol × Mr = 0,1 mol × 95,5 g/mol = 9,55 gram.
   4. c) Massa pereaksi yang tersisa: Sisa S = mol S awal – mol S bereaksi = 0,125 mol – 0,1 mol = 0,025 mol. Massa S sisa = 0,025 mol × 32 g/mol = 0,8 gram.
4. Sebanyak 200 mL larutan NaOH 0,2 M dicampur dengan 300 mL larutan NaOH 0,3 M. Hitunglah molaritas larutan campuran tersebut!
   Pembahasan:
   1. Hitung mol NaOH dari larutan pertama: Mol₁ = M₁ × V₁ = 0,2 M × 0,2 L = 0,04 mol.
   2. Hitung mol NaOH dari larutan kedua: Mol₂ = M₂ × V₂ = 0,3 M × 0,3 L = 0,09 mol.
   3. Hitung total mol NaOH: Mol total = Mol₁ + Mol₂ = 0,04 mol + 0,09 mol = 0,13 mol.
   4. Hitung total volume larutan: V total = V₁ + V₂ = 200 mL + 300 mL = 500 mL = 0,5 L.
   5. Hitung molaritas campuran: Molaritas campuran = Mol total / V total = 0,13 mol / 0,5 L = 0,26 M.
5. Suatu senyawa hidrokarbon tersusun atas 80% karbon dan 20% hidrogen. Jika massa molekul relatif (Mr) senyawa tersebut adalah 30, tentukan rumus molekulnya! (Ar C=12, H=1)
   Pembahasan:
   1. Tentukan perbandingan mol unsur:
   Mol C = 80/12 = 6,67
   Mol H = 20/1 = 20
   2. Tentukan rumus empiris:
   Bagi dengan mol terkecil (6,67):
   C = 6,67/6,67 = 1
   H = 20/6,67 ≈ 3
   Rumus empiris = CH₃.
   3. Tentukan Mr rumus empiris: Mr(CH₃) = 12 + (3×1) = 15.
   4. Tentukan faktor pengali (n): n = Mr molekul / Mr empiris = 30 / 15 = 2.
   5. Tentukan rumus molekul: Rumus molekul = (Rumus empiris)n = (CH₃)₂ = C₂H₆.

Soal Menjodohkan

1. Jodohkanlah istilah-istilah di kolom kiri dengan definisi atau konsep yang tepat di kolom kanan!
   

   Istilah	Definisi/Konsep
   a. Mol	1. Jumlah partikel zat yang mengandung 6,02 × 10²³ partikel
   b. Pereaksi Pembatas	2. Zat yang habis bereaksi terlebih dahulu dan membatasi jumlah produk
   c. Molaritas	3. Konsentrasi larutan yang menyatakan mol zat terlarut per liter larutan
   d. Massa Molar	4. Massa satu mol suatu zat dalam gram

   Pasangan yang tepat:
   a. Mol – 1. Jumlah partikel zat yang mengandung 6,02 × 10²³ partikel
   b. Pereaksi Pembatas – 2. Zat yang habis bereaksi terlebih dahulu dan membatasi jumlah produk
   c. Molaritas – 3. Konsentrasi larutan yang menyatakan mol zat terlarut per liter larutan
   d. Massa Molar – 4. Massa satu mol suatu zat dalam gram

2. Jodohkanlah rumus kimia di kolom kiri dengan massa molar (Mr) yang tepat di kolom kanan!
   

   Rumus Kimia	Massa Molar (g/mol)
   a. H₂O	1. 18
   b. CO₂	2. 44
   c. NaOH	3. 40
   d. H₂SO₄	4. 98

   Pasangan yang tepat:
   a. H₂O – 1. 18
   b. CO₂ – 2. 44
   c. NaOH – 3. 40
   d. H₂SO₄ – 4. 98