×

10 Contoh Soal Persen Kemurnian Lengkap dengan Pembahasan Mudah Dipahami

artikel contoh soal

Dalam dunia kimia industri dan laboratorium, jarang sekali kita menemukan zat yang 100% murni. Hampir semua bahan kimia yang kita beli atau hasilkan melalui reaksi memiliki kandungan pengotor (impurities). Di sinilah konsep persen kemurnian menjadi krusial.

Memahami cara menghitung persen kemurnian bukan hanya soal lulus ujian kimia, tapi juga tentang efisiensi produksi dan akurasi eksperimen. Artikel ini akan mengupas tuntas materi persen kemurnian disertai 10 variasi soal yang sering muncul.

Baca juga: Contoh Soal Tes Masuk Indomaret 2026 Beserta Pembahasannya

Apa Itu Persen Kemurnian?

Persen kemurnian adalah rasio antara massa zat murni dalam suatu sampel dibandingkan dengan massa total sampel tersebut (zat murni + pengotor), kemudian dikalikan 100%.

Dalam perhitungan kimia (stoikiometri), hanya zat yang murni yang akan bereaksi secara kimiawi. Pengotor biasanya dianggap “inert” atau tidak ikut bereaksi, kecuali disebutkan lain.

🔖 Baca juga:
Contoh Soal Mencari Kelajuan Lengkap dengan Pembahasan Mudah Dipahami untuk Pemahaman Konsep Dasar

Rumus Dasar Persen Kemurnian

Untuk menghitung kadar kemurnian, kita menggunakan rumus berikut:

$$\text{Persen Kemurnian} = \left( \frac{\text{Massa Zat Murni}}{\text{Massa Sampel (Kotor)}} \right) \times 100\%$$

Sebaliknya, jika Anda ingin mencari massa zat murni dari persentase yang sudah diketahui:

$$\text{Massa Zat Murni} = \frac{\text{Persen Kemurnian}}{100} \times \text{Massa Sampel}$$

Mengapa Persen Kemurnian Penting?

  1. Ekonomi Industri: Menentukan harga bahan baku berdasarkan kadarnya.
  2. Keamanan Farmasi: Memastikan obat tidak mengandung zat pengotor yang berbahaya.
  3. Akurasi Laboratorium: Memastikan hasil titrasi atau sintesis sesuai dengan perhitungan teoritis.

Langkah-Langkah Mengerjakan Soal Stoikiometri dengan Kemurnian

Agar tidak bingung, ikuti urutan logis berikut:

  1. Identifikasi: Mana massa total (kotor) dan mana persen kemurniannya.
  2. Cari Massa Murni: Hitung massa zat asli yang akan bereaksi.
  3. Konversi ke Mol: Gunakan massa murni tersebut untuk mencari mol ($n = \frac{m}{Mr}$).
  4. Gunakan Koefisien: Hubungkan dengan zat lain dalam persamaan reaksi.
  5. Hitung Hasil Akhir: Sesuaikan dengan pertanyaan (massa produk, volume gas, dll).

10 Contoh Soal dan Pembahasan Lengkap

Berikut adalah kumpulan soal dari tingkat dasar hingga kompleks:

Soal 1: Menghitung Kadar Persentase Dasar

Sebanyak 50 gram batu kapur setelah dianalisis ternyata mengandung 45 gram kalsium karbonat ($CaCO_3$). Berapakah persen kemurnian batu kapur tersebut?

Pembahasan:

  • Massa sampel = 50 gram
  • Massa murni ($CaCO_3$) = 45 gram

$$\text{Persen Kemurnian} = \frac{45}{50} \times 100\% = 90\%$$

Jawaban: Kemurnian batu kapur adalah 90%.

Soal 2: Mencari Massa Zat Murni

Seorang laboran memiliki 200 gram pupuk urea $CO(NH_2)_2$ dengan tingkat kemurnian 85%. Hitunglah massa urea murni di dalam pupuk tersebut.

Pembahasan:

  • Massa sampel = 200 gram
  • % Kemurnian = 85%

$$\text{Massa Murni} = \frac{85}{100} \times 200 = 170 \text{ gram}$$

Jawaban: Massa urea murni adalah 170 gram. Sisanya (30 gram) adalah pengotor.

Soal 3: Reaksi Pembakaran Logam Magnesium

Logam magnesium seberat 10 gram (kemurnian 90%) dibakar sempurna dengan oksigen. Berapa gram Magnesium Oksida ($MgO$) yang dihasilkan? ($Ar\ Mg=24, O=16$)

Pembahasan:

  1. Cari Massa Mg Murni: $10 \times 90\% = 9 \text{ gram}$.
  2. Cari Mol Mg: $n = \frac{9}{24} = 0,375 \text{ mol}$.
  3. Persamaan Reaksi: $2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$.
  4. Mol MgO: Karena koefisien sama ($2:2$), maka mol $MgO = 0,375 \text{ mol}$.
  5. Massa MgO: $m = n \times Mr = 0,375 \times (24+16) = 0,375 \times 40 = 15 \text{ gram}$.

Jawaban: Massa $MgO$ yang dihasilkan adalah 15 gram.

Soal 4: Menentukan Kemurnian dari Hasil Reaksi

Sebanyak 20 gram sampel seng ($Zn$) direaksikan dengan asam klorida berlebih. Jika dihasilkan 5,6 liter gas hidrogen pada keadaan standar (STP), berapakah persen kemurnian seng tersebut? ($Ar\ Zn=65$)

Pembahasan:

  1. Reaksi: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$.
  2. Mol $H_2$ (STP): $n = \frac{V}{22,4} = \frac{5,6}{22,4} = 0,25 \text{ mol}$.
  3. Mol $Zn$ Murni: Perbandingan koefisien $1:1$, maka mol $Zn = 0,25 \text{ mol}$.
  4. Massa $Zn$ Murni: $0,25 \times 65 = 16,25 \text{ gram}$.
  5. Persen Kemurnian: $\frac{16,25}{20} \times 100\% = 81,25\%$.

Jawaban: Kemurnian sampel seng adalah 81,25%.

Soal 5: Gas Karbondioksida dari Batu Kapur

100 gram batu kapur ($CaCO_3$) dipanaskan hingga terurai sempurna menurut reaksi:

$CaCO_3(s) \rightarrow CaO(s) + CO_2(g)$

Jika dihasilkan 19,6 liter gas $CO_2$ pada suhu 0°C dan tekanan 1 atm, hitung persen kemurnian $CaCO_3$. ($Ar\ Ca=40, C=12, O=16$)

Pembahasan:

  1. Mol $CO_2$: $\frac{19,6}{22,4} = 0,875 \text{ mol}$.
  2. Mol $CaCO_3$: Koefisien $1:1$, jadi mol $CaCO_3 = 0,875 \text{ mol}$.
  3. Massa $CaCO_3$ murni: $0,875 \times 100 = 87,5 \text{ gram}$.
  4. Persen Kemurnian: $\frac{87,5}{100} \times 100\% = 87,5\%$.

Jawaban: Persen kemurnian batu kapur adalah 87,5%.

Soal 6: Menghitung Kadar Nitrogen dalam Pupuk

Sebuah sampel pupuk amonium sulfat $(NH_4)_2SO_4$ seberat 5 gram dilarutkan dan direaksikan dengan basa sehingga seluruh nitrogennya berubah menjadi amonia. Jika didapat 1,12 liter gas amonia (STP), berapa kemurnian pupuk tersebut? ($Mr\ (NH_4)_2SO_4 = 132$)

Pembahasan:

  1. Reaksi Ringkas: $(NH_4)_2SO_4 \rightarrow 2NH_3$.
  2. Mol $NH_3$: $\frac{1,12}{22,4} = 0,05 \text{ mol}$.
  3. Mol $(NH_4)_2SO_4$: Berdasarkan koefisien ($1:2$), maka mol pupuk $= \frac{1}{2} \times 0,05 = 0,025 \text{ mol}$.
  4. Massa Murni: $0,025 \times 132 = 3,3 \text{ gram}$.
  5. % Kemurnian: $\frac{3,3}{5} \times 100\% = 66\%$.

Jawaban: Kemurnian pupuk adalah 66%.

Soal 7: Kristal Hidrat (Tingkat Lanjut)

10 gram kristal tembaga(II) sulfat kotor ($CuSO_4 \cdot 5H_2O$) dipanaskan hingga air kristalnya hilang. Jika berat sisa (anhidrat) yang murni adalah 5 gram, dan diketahui sampel awal mengandung 10% pengotor pasir, berapakah efisiensi pemurniannya? (Gunakan konsep kemurnian sederhana).

Pembahasan:

Seringkali soal menanyakan sisa zat murni setelah pemanasan.

  1. Massa Sampel: 10 gram.
  2. Pengotor Pasir: $10\% \times 10 = 1 \text{ gram}$.
  3. Massa Murni Awal: $10 – 1 = 9 \text{ gram}$.(Catatan: Soal ini biasanya mengarah pada kadar air kristal, namun dalam konteks kemurnian zat, fokuslah pada rasio massa murni terhadap total).

Soal 8: Reaksi Aluminium dengan Asam

Berapa gram aluminium kotor (kemurnian 80%) yang dibutuhkan untuk menghasilkan 6,72 liter gas $H_2$ (STP)? ($Ar\ Al=27$)

Pembahasan:

  1. Reaksi: $2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2$.
  2. Mol $H_2$: $\frac{6,72}{22,4} = 0,3 \text{ mol}$.
  3. Mol $Al$: Berdasarkan koefisien ($2:3$), mol $Al = \frac{2}{3} \times 0,3 = 0,2 \text{ mol}$.
  4. Massa $Al$ Murni: $0,2 \times 27 = 5,4 \text{ gram}$.
  5. Massa $Al$ Kotor: $\frac{100}{80} \times 5,4 = 6,75 \text{ gram}$.

Jawaban: Dibutuhkan 6,75 gram aluminium kotor.

Soal 9: Persen Kemurnian dalam Titrasi

0,6 gram sampel asam oksalat ($H_2C_2O_4$) dilarutkan dalam air dan dititrasi dengan $NaOH$ 0,1 M. Jika dibutuhkan 100 mL $NaOH$ untuk mencapai titik ekivalen, berapakah % kemurnian asam oksalat tersebut? ($Mr\ H_2C_2O_4 = 90$)

Pembahasan:

  1. Reaksi: $H_2C_2O_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2C_2O_4 + 2H_2O$.
  2. Mol $NaOH$: $M \times V = 0,1 \times 0,1 = 0,01 \text{ mol}$.
  3. Mol $H_2C_2O_4$: $\frac{1}{2} \times 0,01 = 0,005 \text{ mol}$.
  4. Massa Murni: $0,005 \times 90 = 0,45 \text{ gram}$.
  5. % Kemurnian: $\frac{0,45}{0,6} \times 100\% = 75\%$.

Jawaban: Kemurnian sampel adalah 75%.

Soal 10: Bijih Besi

Dalam 250 kg bijih besi terdapat hematit ($Fe_2O_3$). Jika setelah diolah dihasilkan 140 kg logam besi murni, hitunglah persen kemurnian hematit dalam bijih tersebut. ($Ar\ Fe=56, O=16$)

Pembahasan:

  1. Mol $Fe$: $\frac{140.000 \text{ gram}}{56} = 2.500 \text{ mol}$.
  2. Mol $Fe_2O_3$: Karena 1 mol $Fe_2O_3$ mengandung 2 mol $Fe$, maka mol $Fe_2O_3 = \frac{1}{2} \times 2.500 = 1.250 \text{ mol}$.
  3. Massa $Fe_2O_3$ murni: $1.250 \times 160 = 200.000 \text{ gram} = 200 \text{ kg}$.
  4. % Kemurnian: $\frac{200}{250} \times 100\% = 80\%$.

Jawaban: Kadar hematit dalam bijih besi adalah 80%.

Baca juga: Dosen dan Penulis Produktif Universitas Teknokrat Indonesia Dr. Lilik Ariyanto Jadi Ketua Program Studi Teknik Sipil

Tips Anti-Gagal Menghitung Persen Kemurnian

Ingat: Massa sampel kotor SELALU lebih besar dari massa zat murni. Jika hasil perhitungan massa murni Anda lebih besar dari massa sampel di soal, pastikan Anda mengecek kembali perhitungan mol atau Mr Anda.

  1. Cek Persamaan Reaksi: Pastikan sudah setara. Kesalahan koefisien adalah “pembunuh” nilai nomor satu.
  2. Satuan: Selalu samakan satuan (gram dengan gram, kg dengan kg).
  3. Logika: Hasil persen kemurnian tidak mungkin lebih dari 100%.

Kesimpulan

Menghitung persen kemurnian adalah jembatan antara teori kimia di atas kertas dengan realitas zat di lapangan. Dengan menguasai 10 variasi soal di atas, Anda kini memiliki dasar yang kuat untuk menghadapi ujian sekolah, UTBK, maupun praktikum kimia.

Penulis: Aripin

Tag

Related Posts

Post Comment

You May Have Missed