---
title: "Kekekalan Massa dan Persamaan Reaksi Setara"
book: "Kimia Sekolah — Kelas 1 sampai 12"
subject: chemistry
language: id
chapter: 13
exercises: 12
source: https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/13-kekekalan-massa-dan-persamaan-reaksi-setara
license: CC-BY-NC-SA-4.0
credit: "One Chemistry Book, One Course (one-course.com)"
---

# Bab 13 — Kekekalan Massa dan Persamaan Reaksi Setara

Sebatang kayu gelondongan seberat dua kilogram [terbakar](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/5-pembakaran-apa-yang-diperlukan-api#def-g4-what-a-fire-needs-burning) di perapian. Pagi harinya, yang tersisa hanya beberapa puluh gram abu kelabu. Apakah hampir dua kilogram materi lenyap dalam semalam? Selama berabad-abad tidak seorang pun dapat menjawabnya. Jawabannya datang dari seorang ahli kimia yang memutuskan untuk menimbang segalanya — termasuk gas-gas yang tidak pernah terpikirkan untuk ditimbang orang.

**Yang sudah kamu ketahui.**

Dalam [reaksi kimia](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/12-reaksi-kimia-pereaksi-dan-produk#def-g7-chemical-reactions-reaction), [pereaksi](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/12-reaksi-kimia-pereaksi-dan-produk#def-g7-chemical-reactions-reactant) terpakai dan produk terbentuk; [atom-atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) [pereaksi](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/12-reaksi-kimia-pereaksi-dan-produk#def-g7-chemical-reactions-reactant) ditata ulang menjadi produk, tidak diciptakan dan tidak dimusnahkan ([Bab 12](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/12-reaksi-kimia-pereaksi-dan-produk#ch-g7-chemical-reactions)). [Rumus kimia](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-formula) seperti $\ce{H2O}$ mendaftar [atom-atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) sebuah [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule); angka di depannya, seperti pada $\ce{3H2O}$, menghitung [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) ([Bab 11](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#ch-g7-atoms-and-molecules)).

![Perapian keesokan paginya: sedikit abu adalah satu-satunya yang tersisa dari kayu-kayu gelondongan itu.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g8-balanced-equations/img-c684d59efb61.jpg)

*Perapian keesokan paginya: sedikit abu adalah satu-satunya yang tersisa dari kayu-kayu gelondongan itu.*

## 13.1 Massa itu kekal

**Di laboratorium — Menimbang reaksi dalam labu tertutup.**

Guru menuangkan sedikit cuka ke dalam sebuah labu, dan soda kue ke dalam balon yang dipasang menutupi lehernya, lalu meletakkan semuanya di atas neraca: $212.4\,\mathrm{g}$. Balon diangkat sehingga soda kue jatuh ke dalam cuka: [campurannya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/8-zat-murni-dan-campuran#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) berdesis dan balon menggembung oleh gas yang terbentuk. Neraca tetap menunjukkan $212.4\,\mathrm{g}$. Reaksi yang sama dalam labu terbuka, tanpa balon, “kehilangan” massa: gasnya lolos ke ruangan.

![Reaksi yang sama, ditimbang. Dalam labu tertutup massanya tidak berubah; dalam labu terbuka gasnya keluar dan neraca menunjukkan angka yang lebih kecil.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g8-balanced-equations/fig-b4a2b3ff0f9a.svg)

*Reaksi yang sama, ditimbang. Dalam labu tertutup massanya tidak berubah; dalam labu terbuka gasnya keluar dan neraca menunjukkan angka yang lebih kecil.*

**Definisi 13.1 (Kekekalan massa).**

Yang disebut *kekekalan massa* adalah hukum yang menyatakan bahwa dalam [reaksi kimia](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/12-reaksi-kimia-pereaksi-dan-produk#def-g7-chemical-reactions-reaction), massa total produk yang terbentuk sama dengan massa total [pereaksi](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/12-reaksi-kimia-pereaksi-dan-produk#def-g7-chemical-reactions-reactant) yang terpakai. Tidak ada yang hilang dan tidak ada yang diciptakan; materi hanya berubah bentuk.

**Contoh 13.2 (Kayu gelondongan, ditimbang dengan benar).**

Seandainya kayu yang [terbakar](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/5-pembakaran-apa-yang-diperlukan-api#def-g4-what-a-fire-needs-burning) dan oksigen yang diambilnya dari [udara](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/4-udara-campuran-gas#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) dapat ditimbang sebelumnya, lalu abu, karbon dioksida, dan uap air ditimbang sesudahnya, kedua jumlah itu akan sama. Abunya ringan karena sebagian besar produknya berupa gas yang naik melalui cerobong.

**Sejarah — Lavoisier menimbang segalanya, 1770-an–1789.**

Antoine-Laurent Lavoisier menjadikan kebiasaan untuk menimbang setiap zat sebelum dan sesudah setiap reaksi, dalam bejana tertutup rapat agar tidak ada gas yang dapat keluar atau masuk. Ia menunjukkan bahwa logam bertambah massanya ketika berkarat atau [terbakar](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/5-pembakaran-apa-yang-diperlukan-api#def-g4-what-a-fire-needs-burning), karena mengambil sesuatu dari [udara](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/4-udara-campuran-gas#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) — oksigen, yang ia namai — dan pada tahun 1789 menyatakan bahwa dalam reaksi tidak ada yang diciptakan dan tidak ada yang hilang. Istrinya, Marie-Anne Paulze Lavoisier, bekerja di sampingnya, mencatat percobaan-percobaannya, dan menggambar peralatannya untuk bukunya.

![Antoine-Laurent Lavoisier dan Marie-Anne Paulze Lavoisier, karya Jacques-Louis David, 1788.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g8-balanced-equations/img-0d4c6bae612d.jpg)

*Antoine-Laurent Lavoisier dan Marie-Anne Paulze Lavoisier, karya Jacques-Louis David, 1788.*

## 13.2 Mengapa massa kekal

**Proposisi 13.3 (Atom kekal, maka massa kekal).**

Dalam reaksi, [atom-atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) hanya ditata ulang: setiap [atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) [pereaksi](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/12-reaksi-kimia-pereaksi-dan-produk#def-g7-chemical-reactions-reactant) ditemukan lagi dalam produk. Setiap [atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) tetap memiliki massanya sendiri. Karena itu massa totalnya tidak dapat berubah.

**Contoh 13.4 (Besi yang bertambah massanya).**

Wol baja yang dibakar di atas neraca dalam cawan terbuka menjadi lebih berat: [atom-atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) besi telah bergabung dengan [atom-atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) oksigen yang diambil dari [udara](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/4-udara-campuran-gas#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air), dan oksida besi yang terbentuk seberat besi ditambah oksigen itu. Jika dibakar dalam stoples [udara](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/4-udara-campuran-gas#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) yang tertutup rapat di atas neraca, massa keseluruhannya tidak berubah: oksigen itu sudah berada di dalam stoples.

## 13.3 Persamaan reaksi

**Definisi 13.5 (Persamaan reaksi).**

Sebuah *persamaan reaksi* menuliskan reaksi dengan rumus-rumus: rumus [pereaksi](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/12-reaksi-kimia-pereaksi-dan-produk#def-g7-chemical-reactions-reactant) di kiri, dihubungkan dengan $+$, sebuah anak panah, dan rumus produk di kanan. Setiap rumus boleh diawali sebuah angka. Persamaan itu disebut *persamaan setara* jika setiap jenis [atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) muncul sama banyak di kedua ruas.

**Definisi 13.6 (Koefisien stoikiometri).**

Angka yang ditulis di depan rumus dalam sebuah persamaan adalah *koefisien stoikiometri* rumus itu: angka itu menghitung [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) (atau partikel lain) spesies itu yang ikut serta. Koefisien 1 tidak ditulis.

**Notasi 13.7 (Lambang wujud).**

Huruf dalam tanda kurung sesudah rumus dapat menyatakan wujudnya: (s) padat, (l) cair, (g) gas. Jadi $\ce{H2O(l)}$ adalah air cair dan $\ce{H2O(g)}$ uap air.

**Contoh 13.8 (Membaca persamaan).**

$$
\ce{CH4(g) + 2O2(g) -> CO2(g) + 2H2O(l)}
$$

dibaca: satu [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) metana dan dua [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) oksigen bereaksi menghasilkan satu [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) karbon dioksida dan dua [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) air. Kiri: 1 C, 4 H, 4 O. Kanan: 1 C, 4 H, $2 + 2 = 4$ O. Persamaan itu setara.

![Bagian-bagian sebuah persamaan reaksi.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g8-balanced-equations/fig-ddf269a09d85.svg)

*Bagian-bagian sebuah [persamaan reaksi](#def-g8-balanced-equations-equation).*

## 13.4 Menyetarakan persamaan

**Metode 13.9 (Menyetarakan persamaan).**

1. Tuliskan rumus [pereaksi](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/12-reaksi-kimia-pereaksi-dan-produk#def-g7-chemical-reactions-reactant) dan produk yang benar. Jangan pernah mengubah rumus sesudahnya: mengubah $\ce{H2O}$ menjadi $\ce{H2O2}$ akan menggambarkan zat yang lain.
2. Hitung [atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) setiap jenis di setiap ruas.
3. Setarakan satu jenis [atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) demi satu dengan koefisien, dimulai dari [atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) yang hanya muncul dalam satu rumus di setiap ruas; biarkan hidrogen dan oksigen sampai terakhir.
4. Hitung lagi; ulangi sampai setiap jenis [atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) setara.
5. Pakailah bilangan bulat terkecil.

**Contoh 13.10 (Hidrogen dan oksigen).**

Belum setara: $\ce{H2 + O2 -> H2O}$ memiliki 2 O di kiri, 1 di kanan. Taruh 2 di depan $\ce{H2O}$: sekarang ada 4 H di kanan, jadi 2 di depan $\ce{H2}$:

$$
\ce{2H2 + O2 -> 2H2O}.
$$

Periksa: 4 H dan 2 O di setiap ruas.

**Contoh 13.11 (Besi terbakar dalam oksigen).**

Besi dan oksigen menghasilkan oksida besi $\ce{Fe2O3}$. Oksigen: 2 di kiri, 3 di kanan; bilangan persekutuan terkecilnya 6, jadi 3 $\ce{O2}$ dan 2 $\ce{Fe2O3}$. Lalu ada 4 Fe di kanan, jadi 4 Fe di kiri:

$$
\ce{4Fe + 3O2 -> 2Fe2O3}.
$$

![Persamaan setara pembakaran hidrogen, digambar dengan model: dua molekul hidrogen dan satu molekul oksigen menghasilkan dua molekul air.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g8-balanced-equations/fig-396526760abb.svg)

*[Persamaan setara](#def-g8-balanced-equations-equation) [pembakaran](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/5-pembakaran-apa-yang-diperlukan-api#def-g4-what-a-fire-needs-burning) hidrogen, digambar dengan model: dua [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) hidrogen dan satu [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) oksigen menghasilkan dua [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) air.*

## 13.5 Membaca persamaan dalam molekul

**Proposisi 13.12 (Apa yang dikatakan persamaan setara).**

Koefisien-koefisien [persamaan setara](#def-g8-balanced-equations-equation) menyatakan perbandingan partikel-partikel yang bereaksi dan terbentuk. Jika persamaannya $\ce{2H2 + O2 -> 2H2O}$, maka 200 [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) hidrogen bereaksi dengan 100 [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) oksigen menghasilkan 200 [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) air; sejuta [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) oksigen memerlukan dua juta [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) hidrogen.

**Contoh 13.13 (Propana di kompor kemah).**

Propana, $\ce{C3H8}$, [terbakar](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/5-pembakaran-apa-yang-diperlukan-api#def-g4-what-a-fire-needs-burning) dalam oksigen menghasilkan karbon dioksida dan air. Karbon dulu: 3 C, jadi 3 $\ce{CO2}$. Hidrogen: 8 H, jadi 4 $\ce{H2O}$. Oksigen di kanan: $3 \times 2 + 4 = 10$ O, jadi 5 $\ce{O2}$:

$$
\ce{C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O}.
$$

Setiap [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) propana memerlukan lima [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) oksigen.

## 13.6 Latihan

**Latihan 13.1 ★.**

Nyatakan hukum [kekekalan massa](#def-g8-balanced-equations-conservation).

**Solusi Latihan 13.1.**

Dalam [reaksi kimia](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/12-reaksi-kimia-pereaksi-dan-produk#def-g7-chemical-reactions-reaction), massa total produk yang terbentuk sama dengan massa total [pereaksi](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/12-reaksi-kimia-pereaksi-dan-produk#def-g7-chemical-reactions-reactant) yang terpakai.

**Latihan 13.2 ★.**

Pada $\ce{3CO2}$, berapa [koefisien stoikiometrinya](#def-g8-balanced-equations-coefficient)? Berapa [atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) karbon dan berapa [atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) oksigen yang dinyatakannya?

**Solusi Latihan 13.2.**

Koefisiennya 3. Koefisien itu menyatakan 3 [atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) karbon dan $3 \times 2 = 6$ [atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) oksigen.

**Latihan 13.3 ★.**

Apakah $\ce{C + O2 -> CO2}$ setara? Hitung [atom-atomnya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) untuk memeriksa.

**Solusi Latihan 13.3.**

Ya: 1 C dan 2 O di setiap ruas.

**Latihan 13.4 ★.**

Setarakan $\ce{Mg + O2 -> MgO}$.

**Solusi Latihan 13.4.**

$\ce{2Mg + O2 -> 2MgO}$: 2 Mg dan 2 O di setiap ruas.

**Latihan 13.5 ★★.**

Setarakan $\ce{N2 + H2 -> NH3}$, reaksi pembuatan amonia.

**Solusi Latihan 13.5.**

Nitrogen: 2 N di kiri, jadi 2 $\ce{NH3}$; lalu ada 6 H di kanan, jadi 3 $\ce{H2}$: $\ce{N2 + 3H2 -> 2NH3}$.

**Latihan 13.6 ★★.**

Sebanyak $12\,\mathrm{g}$ karbon [terbakar](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/5-pembakaran-apa-yang-diperlukan-api#def-g4-what-a-fire-needs-burning) sempurna dan membentuk $44\,\mathrm{g}$ karbon dioksida. Berapa massa oksigen yang terpakai?

**Solusi Latihan 13.6.**

Menurut [kekekalan massa](#def-g8-balanced-equations-conservation): $44 - 12 = 32\,\mathrm{g}$ oksigen.

**Latihan 13.7 ★★.**

Lihatlah gambar dua labu di atas neraca. Mengapa angka neraca untuk labu yang terbuka turun? Apakah ada massa yang dimusnahkan?

**Solusi Latihan 13.7.**

Gas yang terbentuk lolos ke ruangan, sehingga neraca tidak lagi menimbangnya. Tidak ada massa yang dimusnahkan: massa yang hilang itu berada di [udara](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/4-udara-campuran-gas#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) ruangan.

**Latihan 13.8 ★★.**

Setarakan $\ce{CH4 + O2 -> CO2 + H2O}$ langkah demi langkah, sambil menyebutkan [atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) mana yang kamu setarakan pada setiap langkah.

**Solusi Latihan 13.8.**

Karbon: 1 di setiap ruas. Hidrogen: 4 di kiri, jadi 2 $\ce{H2O}$. Oksigen: $2 + 2 = 4$ di kanan, jadi 2 $\ce{O2}$: $\ce{CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}$.

**Latihan 13.9 ★★.**

Seorang siswa menyetarakan $\ce{H2 + O2 -> H2O}$ dengan menulis $\ce{H2 + O2 -> H2O2}$. Mengapa cara ini salah?

**Solusi Latihan 13.9.**

Mengubah $\ce{H2O}$ menjadi $\ce{H2O2}$ mengubah zatnya: $\ce{H2O2}$ adalah hidrogen peroksida, bukan air. Hanya koefisien yang boleh diubah: $\ce{2H2 + O2 -> 2H2O}$.

**Latihan 13.10 ★★.**

Dengan $\ce{C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O}$, berapa [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) oksigen yang diperlukan untuk membakar 20 [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) propana? Berapa [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) air yang terbentuk?

**Solusi Latihan 13.10.**

$20 \times 5 = 100$ [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) oksigen; $20 \times 4 = 80$ [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) air.

**Latihan 13.11 ★★★.**

Setarakan $\ce{C2H6 + O2 -> CO2 + H2O}$, [pembakaran](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/5-pembakaran-apa-yang-diperlukan-api#def-g4-what-a-fire-needs-burning) etana. (Petunjuk: coba gandakan etananya.)

**Solusi Latihan 13.11.**

Dengan 2 $\ce{C2H6}$: 4 C, jadi 4 $\ce{CO2}$; 12 H, jadi 6 $\ce{H2O}$; oksigen di kanan $8 + 6 = 14$, jadi 7 $\ce{O2}$: $\ce{2C2H6 + 7O2 -> 4CO2 + 6H2O}$.

**Latihan 13.12 ★★★.**

Sebatang lilin $20.0\,\mathrm{g}$ menyala di dalam kotak kaca tertutup rapat yang penuh [udara](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/4-udara-campuran-gas#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air), yang diletakkan di atas neraca yang menunjukkan $850.0\,\mathrm{g}$ seluruhnya. Ketika nyalanya padam, lilin itu tinggal $19.6\,\mathrm{g}$. Berapa angka yang ditunjukkan neraca? Jelaskan.

**Solusi Latihan 13.12.**

Tetap $850.0\,\mathrm{g}$. Kotak itu tertutup rapat: $0.4\,\mathrm{g}$ lilin yang [terbakar](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/5-pembakaran-apa-yang-diperlukan-api#def-g4-what-a-fire-needs-burning) telah menjadi karbon dioksida dan uap air, yang masih berada di dalam kotak bersama oksigen yang diambilnya. Tidak ada yang masuk atau keluar.

## 13.7 Soal: Wol Baja dalam Stoples Tertutup

**Soal 13.1.**

Soal akhir pekan — besi yang terbakar, neraca yang tidak bergeming, dan oksigen yang diambil dari udara

Di laboratorium, seorang guru membakar wol baja, yang hampir berupa besi murni, dengan dua cara. Pertama, segumpal wol baja dibakar dalam cawan terbuka di atas neraca: angkanya naik. Lalu segumpal wol baja $0.28\,\mathrm{g}$ dibakar, dinyalakan dengan percikan listrik, di dalam stoples [udara](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/4-udara-campuran-gas#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) yang tertutup di atas neraca: angkanya tidak berubah. Stoples itu berisi sekitar $0.5\,\mathrm{g}$ oksigen. Besi yang [terbakar](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/5-pembakaran-apa-yang-diperlukan-api#def-g4-what-a-fire-needs-burning) dalam oksigen membentuk oksida besi $\ce{Fe2O3}$; dengan oksigen yang lebih sedikit, besi juga dapat membentuk $\ce{Fe3O4}$.

**Bagian I — Dua penimbangan.**

1. Dalam cawan terbuka, massanya naik. Dari mana massa tambahan itu berasal?
2. Dalam stoples tertutup, massanya tidak berubah. Jelaskan.
3. Nyatakan hukum yang digambarkan oleh kedua penimbangan ini.

**Bagian II — Dua persamaan.**

4. Setarakan persamaan $\ce{Fe + O2 -> Fe2O3}$ .
5. Setarakan persamaan $\ce{Fe + O2 -> Fe3O4}$ .
6. Periksa persamaan pertama dengan menghitung [atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) setiap jenis di setiap ruas.
7. Menurut persamaan pertama, berapa [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) oksigen yang bereaksi dengan 400 [atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) besi?

**Bagian III — Massa.** Dalam $\ce{Fe2O3}$, setiap $7\,\mathrm{g}$ besi bergabung dengan $3\,\mathrm{g}$ oksigen. Gumpalan wol baja $0.28\,\mathrm{g}$ itu [terbakar](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/5-pembakaran-apa-yang-diperlukan-api#def-g4-what-a-fire-needs-burning) sempurna menjadi $\ce{Fe2O3}$.

8. Berapa massa oksigen yang bergabung dengan $0.28\,\mathrm{g}$ besi?
9. Berapa massa oksida besi yang terbentuk?
10. Apakah oksigen di dalam stoples cukup? Jelaskan.
11. Stoples dibuka setelah dingin, dan [udara](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/4-udara-campuran-gas#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) menyerbu masuk. Jelaskan mengapa, dan katakan bagaimana angka neraca lalu berubah.
12. Hitung massa oksigen yang diambil oleh wol baja yang [terbakar](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/5-pembakaran-apa-yang-diperlukan-api#def-g4-what-a-fire-needs-burning) dari [udara](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/4-udara-campuran-gas#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) di dalam stoples.

**Solusi Soal 13.1.**

**1.** Dari oksigen [udara](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/4-udara-campuran-gas#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air), yang bergabung dengan besi: oksida besi seberat besi ditambah oksigen itu.

**2.** Semuanya tetap di dalam stoples: oksigen yang terpakai sudah berada di dalam stoples, dan oksida yang terbentuk tetap di sana. Massa totalnya tidak berubah.

**3.** [Kekekalan massa](#def-g8-balanced-equations-conservation): dalam reaksi, massa total produk sama dengan massa total [pereaksi](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/12-reaksi-kimia-pereaksi-dan-produk#def-g7-chemical-reactions-reactant).

**4.** $\ce{4Fe + 3O2 -> 2Fe2O3}$.

**5.** $\ce{3Fe + 2O2 -> Fe3O4}$.

**6.** Kiri: 4 Fe, $3 \times 2 = 6$ O. Kanan: $2 \times 2 = 4$ Fe, $2 \times 3 = 6$ O. Setara.

**7.** 4 [atom](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-atom) besi untuk 3 [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) oksigen, jadi $400 \times
\frac{3}{4} = 300$ [molekul](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/11-atom-dan-molekul#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) oksigen.

**8.** $0.28 \times \frac{3}{7} = 0.12\,\mathrm{g}$ oksigen.

**9.** $0.28 + 0.12 = 0.40\,\mathrm{g}$ oksida besi.

**10.** Ya: yang diperlukan $0.12\,\mathrm{g}$ dan stoples itu berisi sekitar $0.5\,\mathrm{g}$.

**11.** Oksigen yang terpakai telah meninggalkan [udara](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/4-udara-campuran-gas#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) di dalam stoples (sekarang berada di dalam oksida padat), sehingga stoples berisi lebih sedikit gas daripada sebelumnya dan [udara](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/4-udara-campuran-gas#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) dari ruangan mengalir masuk. Angka neraca lalu naik, sebesar massa [udara](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/4-udara-campuran-gas#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) yang masuk.

**12.** $0.12\,\mathrm{g}$ oksigen diambil dari [udara](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/4-udara-campuran-gas#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) di dalam stoples.