Cara Menentukan Pereaksi Pembatas dalam Reaksi Kimia

Dalam proses pembentukan senyawa, diperlukan reaktan-reaktan yang terdapat dalam rasio yang tetap. Rasio ini dapat dilihat dari koefisien reaksi, mengingat perbandingan koefisien = perbandingan molekul.
Perhatikan contoh berikut.

X + 2Y → XY2

Sebuah molekul XY2 dapat terbentuk jika 1 molekul X bergabung dengan 2 molekul Y. Nilai perbandingan ini bersifat tetap, jadi meskipun dicampurkan 2 molekul X dengan 2 molekul Y, maka tetap terbentuk 1 molekul XY2. Hanya saja pada akhir reaksi tersisa 1 molekul X, sementara molekul Y habis bereaksi.

Hal yang sama terjadi jika dicampurkan 1 molekul X dengan 4 molekul Y. Pada akhir reaksi akan terbentuk 1 molekul XY2, dan tersisa 2 molekul Y. Sedangkan molekul X habis bereaksi.

Dari sini terlihat bahwa jika reaktan (pereaksi) dicampurkan dalam jumlah berbeda dengan koefisien reaksi, maka ada reaktan yang habis bereaksi dan ada pula yang tersisa pada akhir reaksi. Senyawa yang lebih dulu habis dalam reaksi disebut sebagai pereaksi pembatas.

Untuk mencari pereaksi pembatas, kita bisa menggunakan metode coba-coba. Dengan metode ini, kita memisalkan salah satu reaktan sebagai pereaksi pembatas. Kemudian kita mencari jumlah mol yang diperlukan untuk reaktan yang lain, dengan menggunakan perbandingan koefisien. Jika jumlah mol yang diperlukan lebih kecil dari mol yang tersedia, maka reaktan yang kita misalkan tadi merupakan pereaksi pembatas.

Akan tetapi, jika jumlah mol yang diperlukan melebihi jumlah mol yang tersedia, maka reaktan yang dimisalkan tadi bukan pereaksi pembatas. Kita perlu memisalkan reaktan lain sebagai pereaksi pembatas hingga syarat (mol diperlukan) < (mol tersedia) dipenuhi oleh reaktan lainnya.

Selain metode di atas, ada metode lain dalam menentukan pereaksi pembatas. Caranya adalah membagi jumlah mol reaktan dengan koefisiennya masing-masing. Reaktan dengan hasil bagi terkecil merupakan pereaksi pembatas.

Berikut langkah-langkah dalam menentukan pereaksi pembatas.

  1. Pastikan persamaan reaksi sudah setara, jika belum setarakan terlebih dahulu.
  2. Cari jumlah mol setiap reaktan.
  3. Bagi dengan koefisien masing-masing reaktan.
  4. Bandingkan hasil bagi tersebut, reaktan dengan hasil bagi terkecil adalah pereaksi pembatas.

CONTOH 1
6,4 gram metana dibakar dengan 16 gram gas oksigen, menurut reaksi
CH4 + O2 → CO2 + H2O
Senyawa manakah yang merupakan pereaksi pembatas?

Jawaban:
Reaksi di atas belum setara, sehingga kita setarakan terlebih dahulu.
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Dalam soal diketahui massa reaktan, yaitu 6,4 gram CH4 dan 16 gram O2.
Bagi dengan massa molekul relatif (Mr) masing-masing untuk mendapatkan mol reaktan. Mr CH4 = 16, dan Mr O2 = 32.

    \begin{align*} mol\:CH_4&=\frac{m}{Mr}=\frac{6,4}{16}=0,4 \\ mol\:O_2&=\frac{m}{Mr}=\frac{16}{32}=0,5 \end{align*}

Bagi mol reaktan dengan koefisien masing-masing. Dari persamaan reaksi, terlihat bahwa koefisen CH4 = 1 dan koefisien O2 = 2.

    \begin{align*} CH_4 &= \frac{mol}{koefisien} = \frac{0,4}{1} = 0,4 \\ O_2 &= \frac{mol}{koefisien} = \frac{0,5}{2} = 0,25 \end{align*}

Nilai yang lebih kecil adalah 0,25, sehingga pereaksi pembatasnya adalah O2.

CONTOH 2
300 mL asam karbonat 0,5 M dicampur dengan 200 mL kalsium hidroksida 0,8 M, menurut reaksi
H2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2H2O
Tentukan senyawa yang merupakan pereaksi pembatas!

Jawaban:
Persamaan reaksi di atas sudah setara, jadi tidak perlu kita utak-atik lagi.
Dalam soal diketahui volume reaktan, yaitu 300 mL (0,3 L) H2CO3 dan 200 mL (0,2 L) Ca(OH)2.
Kalikan dengan molaritasnya masing-masing, untuk mendapatkan mol reaktan.

    \begin{align*} mol \: H_{2}CO_{3} &= 0,3 \cdot 0,5 = 0,15 \\ mol \: Ca(OH)_{2} &= 0,2 \cdot 0,8 = 0,16 \end{align*}

Dari persamaan reaksi, terlihat bahwa koefisien H2CO3 dan Ca(OH)2 adalah 1.
Mol reaktan bisa dijadikan patokan untuk menentukan pereaksi pembatas, karena jika mol ini kita bagi dengan koefisien 1, maka akan menghasilkan nilai yang sama.

Nilai mol terkecil adalah 0,15, sehingga pereaksi pembatasnya adalah H2CO3.

CONTOH 3
Sebanyak 5,4 gram aluminium dilarutkan dalam 400 mL tembaga (II) sulfat 0,5 M, menurut reaksi
Al + CuSO4 → Al2(SO4)3 + Cu
Tentukan pereaksi pembatasnya!

Jawaban:
Persamaan reaksi yang setara adalah
2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu

Dalam soal diketahui massa Al, yaitu 5,4 gram dan volume CuSO4, yaitu 400 mL (0,4 L).

    \begin{align*} mol \: Al &= \frac{m}{Mr} = \frac{5,4}{27} = 0,2 \\ mol \: CuSO_{4} &= V \cdot M = 0,4 \cdot 0,5 = 0,2 \end{align*}

Bagi mol dengan koefisien masing-masing, koefisien Al = 2 dan koefisien CuSO4 = 3.

    \begin{align*} Al &= \frac{mol}{koefisien} = \frac{0,2}{2} = 0,1 \\ CuSO_{4} &= \frac{mol}{koefisien} = \frac{0,2}{3} = 0,06 \end{align*}

Dari perhitungan di atas dapat dilihat bahwa nilai terkecil adalah 0,06, sehingga pereaksi pembatasnya adalah CuSO4.

Bagaimana, mudah bukan?

You may also like...

12 Responses

  1. LOIS says:

    itu 5,4/27 = 0,2,, mau tanya 27 itu dari mana ya?

  2. Nad says:

    Makasih banyak! 🙂

  3. poppaine says:

    Cara cari koefisiennya gmn

  4. Alwi says:

    terimakasih, sangat membantu 🙂

  5. Tara says:

    Makasi byk kak!♥️

  6. makasi sangat membantu, lebih mudeng dari pada yang diajar kan guru dikelas saya, thx

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.