STOIKIOMETRI
Download
Report
Transcript STOIKIOMETRI
Pengantar :
Setiap reaksi kimia melibatkan atom dan molekul
dalam jumlah yang besar.
Misalnya akan membuat senyawa karbon dioksida,
CO2. Dapat dilakukan dengan cara mereaksikan satu
atom karbon dengan dua atom oksigen untuk
mendapatkan satu molekul karbon dioksida.
C + O2
CO2
Berapapun jumlah zat yang akan direaksikan yang
terpenting adalah perbandingan jumlah atom karbon
dan oksigen haruslah 1 : 2.
Jadi kita perlu memiliki metode perhitungan yang
tepat agar jumlah yang kita timbang mengandung
atom
dalam
jumlah
yang
sesuai
dengan
perbandingan di atas.
Definisi Zat
Zat adalah sesuatu yang menempati ruang dan
memiliki massa.
Ada 3 jenis: zat padat, cair dan gas.
Berdasarkan kemurniannya dapat dibagi lagi
menjadi 3:
1. Unsur: zat yang tidak dapat dibagi lagi menjadi
bagian yang lebih kecil (co: unsur Au, C, H, dll)
2. Senyawa:zat tunggal yang terdiri dari beberapa
unsur yang berkaitan (co: O2, H2O, NaCl, C2H5OH,
dll)
3. Campuran: zat yang tersusun dari beberapa zat
yang lain jenis dan tidak tetap susunannya dari
unsur dan senyawa (co: air, udara, tanah, dll)
Definisi tambahan
Atom : Bagian terkecil dari suatu zat
Molekul : Gabungan dari atom – atom unsur yang
berbeda
Ion : atom yang membawa elektron/muatan
berlebih.
Pengertian
Konsep mol & Stoikiometri
Konsep Mol
Mol = satuan jumlah
Contoh : Lusin untuk
menyatakan
sekumpulan zat yang
jumlahnya 12
Bilangan Avogadro :
6,02 x 1023
Lambang : ( L )
Stoikiometri
Perhitungan kimia
yang berhubungan
dengan jumlah
partikel
Hubungan mol dengan jumlah
partikel
Satu mol zat = banyaknya zat tersebut
mengandung 6x1023 butir partikel
Partikel : atom, molekul, ion
Jumlah partikel = mol x L
Contoh hubungan mol dengan
partikel
1. Hitung jumlah atom dalam 5 mol besi (Fe)
2. Hitung jumlah mol dari 1,5 x 1024 molekul
gula.
Jawab :
1. Jumlah atom Fe = 5 x 6x1023 = 3 x 1024
atom
2. Mol gula = 1,5x1024 : 6x1023 = 2,5 mol
Soal – soal :
Hitunglah :
1) Jumlah molekul dalam 0,25 mol air
(H2O)
2) Jumlah atom dalam 3 mol metana
(CH4)
3) Jumlah mol dari 4,5 x 1023 atom Mg
4) Jumlah mol dari 6 x 1022 molekul CH4
Hubungan mol dg massa (gram)
Massa molar adalah massa satu mol zat yang dinyatakan
dalam gram.
Rumus massa adl
Gram = mol x Ar atau Mr
Ar = Massa atom
Mr = Massa molekul / Berat Molekul (BM)
Massa atom (Ar) Fe = 56
Massa molar Fe = 56 gram
(satu mol Fe mpy massa 56 gram)
Massa molekul (Mr) H2O = 18
Massa molar air = 18 gram
(satu mol H2O mpy massa 18 gram)
Contoh hubungan mol dg massa
Berapa gram massa 5 mol glukosa (Mr =
180)?
Berapa Ar kalsium jika 0,2 mol kalsium mpy
massa 8 gram?
Hitung mol dari 16 gram belerang (Ar = 32)!
Jawab :
Gram = mol x Mr
Massa glukosa = 5 mol x 180
= 900 gram
Ar kalsium = gram : mol = 8 : 0,2 = 40
Mol belerang = 16 : 32 mol = 0,5 mol
Soal – soal :
Hitunglah jumlah atom dalam 0,28
gram besi (Ar Fe = 56, L = 6 x 1023)
Berapa Mr amonia jika 5 mol
amonia mpy massa 85 gram?
7,525 x 1022 unsur X ternyata
mempunyai
massa
5
gram.
Hitunglah berat atom unsur X ?
Hubungan mol dg volume gas
Rumus :
p. V = n. R. T
p = tekanan gas (atm)
V = volume gas (lt)
n = jumlah mol gas
R = tetapan 0,08205
T = suhu mutlak (oK)
Keadaan standard (suhu 0oC, tekanan 1 atm)
V (L) = mol x 22,4 L
Mol = V (L) : 22,4 L
Contoh Hubungan mol
dengan volume gas
1. Hitunglah volume dari 23 gram gas NO2
pada keadaan standard?(BM NO2 = 46)
2. Berapa massa dari 14 liter gas O2 pada
0oC, 1 atm !
3. Berapa volume dari 9,03 x 1024 molekul gas
pada keadaan standard ?
Jawab :
1. 23 gram gas NO2 = 23 : 46 = 0,5 mol
= 0,5 x 22,4 lt = 11,2 lt
2.14 lt gas 02 = 14 : 22,4 =0,625 mol
=0,625 x 32 gram = 20 gram
3. 9,03 x 1024 molekul = 9,03 x 1024 : 6,02 x 1023
= 15 mol x 22,4 lt = 336 lt
Soal - soal :
Hitung jumlah molekul yang terkandung
dalam 5,6 liter suatu gas, diukur pada
keadaan standard?
Mesin kendaraan yang tidak terkontrol dapat
mengeluarkan 0,28 kg gas CO untuk tiap liter
bensin yang dibakar (C = 12, O = 16).
Hitunglah gas CO yang dihasilkan dari
pembakaran 100 liter bensin, diukur pada
tekanan 1 atm, suhu 0oC?
PERSEN KOMPOSISI
Adalah persentase setiap unsur dalam senyawa.
Dapat dihitung dari rumus senyawa dan massa
atom relatif unsur.
Massa atom relatif x jum lahatom
Persentaseunsur
100
Massa rum usrelarif
Contoh:
1. Hitung % Na, S dan O dalam Natrium Sulfat,
Na2SO4 (Ar O = 16; S = 32; Na = 23)
2. Hitung % air dalam Na2SO4.10H2O (Ar O = 16; S
= 32; Na = 23; H = 1)
3. Hitung massa setiap unsur yang terdapat
dalam 10 gr kalium kromat, K2CrO4 (Ar K = 39;
Cr = 52; O = 16)
Jawab:
1. 1 mol Na2SO4 terdapat
56 g Na (2 mol); 32 g S (1 mol); 64 g O (4 mol)
Massa 1 mol Na2SO4 = 56 + 32 + 64 = 152 g
46
100 32,4%
142
32
%S
100 22,5%
142
64
%O
100 45,1%
142
% Na
2. Massa 1 mol Na2SO4.10H2O
= (2x23) + (1x32) + (4x16) + (10x18) = 322 gr
180
% H 2O
x100 55,9%
322
3. Massa 1 mol K2CrO4 = 194 gr
78
x10 4,02gr
194
52
Massa Cr
x10 2,680gr
194
64
Massa O
x10 3,229gr
194
Massa K
Soal:
1. Hitung persen komposisi berdasarkan
berat dari Ca(NO3)2.4H2O! (Ar Ca = 40;
N = 14; O = 16; H = 1)
2. Hitung berapa gram air yang dapat
diperoleh dari 2 kg hidrat
Ca(NO3)2.4H2O!
B. Penentuan Rumus Kimia :
Konsep mol digunakan untuk menentukan
rumus kimia suatu senyawa, baik rumus
empiris (perbandingan terkecil atom dalam
senyawa) maupun rumus molekul (jumlah
atom dalam senyawa)
Rumus empiris dihitung gram atau persen
masing-masing penyusun senyawa dan
angka tersebut dibagi dengan Ar masingmasing diperoleh perbandingan mol terkecil
dari unsur penyusun senyawa.
Lanjutan penentuan rumus kimia :
Rumus molekul dan rumus empiris suatu senyawa
ada kalanya sama, tetapi kebanyakan tidak sama.
Rumus molekul merupakan kelipatan dari rumus
empiris.
Jika senyawa mempunyai rumus empiris CH2O maka
rumus molekul mungkin C2H4O2 dll.
Menentukan rumus molekul senyawa ada dua hal
yang harus terlebih dahulu diketahui yaitu rumus
empiris senyawa dan Mr atau BM senyawa.
CONTOH RUMUS EMPIRIS :
1. Suatu senyawa tersusun dari 84% karbon dan
16 % hidrogen (C = 12, H = 1). Tentukan rumus
empiris senyawa tersebut?
2. Suatu gas mengandung 48 gram karbon, 12
gram hidrogen dan 32 gram oksigen (C = 12, H
= 1, o = 16). Bagaimana rumus empiris gas
tersebut?
3. Suatu senyawa mengandung 32,4% natrium,
22,6% belerang dan sisanya oksigen (Na = 23,
S = 32, o = 16). Tentukan rumus empiris
senyawa itu?
Jawab :
1. C = 84% , H = 16%
mol C : mol H = 84/12 : 16/1 = 7 : 16
Rumus empiris senyawa adalah : C7H16
2. C=48, H=12, O=32
mol C : mol H : mol O = 48/12 : 12/1 : 32/16
= 4 : 12 : 2 = 2 : 6 : 1
Rumus empiris gas adalah C2H6O
3. Na=32,4%, S=22,6%, O=100- (32,4+22,6) = 45%
mol Na : mol S : mol O = 32,4/23 : 22,6/32 : 45/16
= 1,4 : 0,7 : 2,8 = 2 :1 :4
Rumus empiris senyawa adalah Na2SO4
Soal – soal :
1. 40 gram suatu oksida besi (senyawa besi dan
oksigen) ternyata mengandung 28 gram besi
(Fe = 56 dan O = 16). Tentukan rumus oksida
besi tersebut?
2. Kristal CuSO4 mengadung 36% air (Cu = 64, S
= 32, O = 16, H = 1) Tentukan rumus
kristalnya?
3. Sebanyak 17 gram suatu oksida logam dengan
rumus empiris M2O3 mengadung 8 gram
oksigen. Jika Ar oksigen =16, berapa Ar logam
tersebut?
CONTOH RUMUS MOLEKUL :
1. Suatu gas dengan rumus empiris NO2
mempunyai BM = 92 (N = 14, O = 16).
Tentukan rumus molekulnya?
2. Suatu senyawa organik dengan BM =
90 tersusun dari 40% karbon, 6,6%
hidrogen dan sisanya oksigen (C=12,
H=1, O=16). Tentukan rumus molekul
senyawa tersebut?
Jawab:
1. (NO2)n = 92
46 n = 92
n=2
Rumus molekul gas adalah N2O4
2. C = 40%, H = 6,6%, O = 53,4%
Mol C : mol H : mol O = 40/12 : 6,6/1 : 53,4/16
= 3,3 : 6,6 : 3,3 = 1 : 2 : 1
Rumus empirisnya CH2O
(CH2O) n = 90
30 n = 90
n = 3
Rumus molekulnya adalah C3H6O3
Soal - soal :
Sebanyak 11 gram suatu senyawa organik
dibakar sempurna, menghasilkan 22 gram
CO2 dan 9 gram H2O. Jika Mr senyawa =
88 tentukan rumus molekulnya!
56 liter suatu gas pada suhu 0oC dan
tekanan 1 atm memiliki massa 175 gram.
Jika rumus empiris senyawa adalah CH2
bagaimana rumus molekulnya?
C. KOEFISIEN REAKSI
Koefisien reaksi :
Perbandingan mol seluruh zat
yang ada pada persamaan reaksi, baik reaksi ruas
kiri maupun hasil di ruas kanan.
Jika salah satu zat sudah diketahui molnya, mk zat
lain pada persamaan reaksi dapat dicari dengan
cara membandingkan koefisien.
koefisien A
Mol A
xm ol B
koefisien B
Contoh soal :
Diketahui reaksi : N2 + 3H2
2 NH3 jika H2 yang
bereaksi adl 12 mol, berapa mol N2 yang bereaksi dan
berapa mol NH3 yang terbentuk?
Jwb :
H2 = 12 mol
N2 = 1/3 x 12 = 4 mol
NH3 = 2/3 x 12 = 8 mol
Berapa gram gas O2 yang diperlukan untuk membakar
260 gram asetilena, C2H2 secara sempurna ?
Jwb : 2C2H2 + 5O2
4CO2 + 2H2O
C2H2 = 260/26 mol = 10 mol
O2 = 5/2 x 10 mol = 25 mol
= 25 x 32 gram = 800 gram
Soal – soal :
Sebanyak 32 gram metana CH4 dibakar
dengan 160 gram oksigen. Berapa gram CO2
yang dihasilkan?
6 gram etana C2H6 dibakar dengan oksigen
sesuai dengan reaksi :
2C2H6 + 7 O2
4CO2 + 6H2O
Hitunglah volume gas CO2 yang terbentuk,
diukur pada keadaan standar!