Jawaban yang tepat adalah opsi E.
Untuk dapat menyelesaikan persoalan diatas maka harus dituliskan persamaan reaksi yang terjadi. Gas metana bereaksi dengan gas Cl2 menghasilkan 3 produk yang berbeda.
Agar memenuhi hukum kekekalan massa maka suatu persamaan reaksi harus dalam keadaan setara. Reaksi yang terjadi adalah
Reaksi 1 : 2CH4+Cl2→2CH3Cl+H2
Reaksi 2 : CH4+Cl2→CH2Cl2+H2
Reaksi 3 : 2CH4+3Cl2→2CHCl3+3H2
Sebanyak 64 gram gas metana beraksi membentuk produk. Jumlah mol total metana adalah
mol CH4 total===Mr CH4massa16 g/mol64 g4 mol
Jumlah mol masing produk adalah sebagai berikut.
mol CH3Clmol CH2Cl2mol CHCl3=========Mrmassa 50,5 g/mol50,5 g1 molMrmassa85 g/mol170 g2 molMrmassa120 g/molX g120Xmol
Pada reaksi diatas, gas metana bereaksi dengan gas klorin berlebih. Jadi dapat dikatakan bahwa gas metana habis bereksi membentuk produk. Sehingga seluruh massa gas metana habis bereaksi. Maka dapat dituliskan bahwa
mol CH4 total=mol CH3Cl+mol CH2Cl2+mol CHCl3
Sehingga massa CHCl3 dapat dihitung dengan persamaan berikut.
mol CH4 total4 mol1 molX====mol CH3Cl+mol CH2Cl2+mol CHCl31 mol+2 mol+120X mol120 g/molX120 g
Jadi, massa CHCl3 yang terbentuk adalah 120 gram.