STOIKIOMETRI KIMIA
Download as PPTX, PDF10 likes16,888 views
Dokumen ini menjelaskan dasar-dasar stoikiometri dalam kimia, termasuk hukum Lavoisier tentang kekekalan massa, hukum Gay-Lussac tentang perbandingan volume gas, dan konsep mol serta perhitungan massa, jumlah partikel, dan konsentrasi. Selain itu, dokumen ini juga membahas rumus empiris dan rumus molekul, serta pentingnya penyetarakan persamaan reaksi dalam analisis kimia. Contoh-contoh konkret disertakan untuk menjelaskan penerapan hukum-hukum ini dalam reaksi kimia.
STOIKIOMETRI KIMIA
- 2. HUKUM-HUKUM DASAR KIMIA Contoh : HUKUM LAVOISIER 1. Dalam tabung tertutup ditimbang 32 gram (hukum kekekalan massa) belerang dan 63,5 gram tembaga. Setelah dicampur lalu dipanaskan dalam tabung Dalam suatu reaksi kimia, massa zat sebelum dan sesudah reaksi tidak berubah tertutup dan reaksi berjalan sempurna maka terjadi zat baru, yaitu tembaga (II) sulfida sebanyak 95,5 gram. Gunakan data tersebut untuk menguji berlakunya hukum Lavoisier. Jawab : Per: Cu(s) + S(s) CuS(s) → Massa sebelum reaksi Belerang Tembaga 32 gram 63,5 gram Massa sesudah reaksi tembaga (II) sulfida 95,5 gram Massa total sebelum reaksi = 32 + 63,5 = 95,5 gram Massa total setelah reaksi = 95,5 gram Kesimpulan : Hukum Lavoisier berlaku karena massa zat sebelum dan sesudah reaksi tetap
- 3. Perbandingan massa unsur-unsur yang membentuk suatu senyawa selalu tetap Apabila dua macam unsur membentuk lebih dari satu, jenis senyawa, maka perbandingan massa unsur yang mengikat sejumlah yang sama unsur yang lain merupakan bilangan bulat dan sederhana. Contoh : Perbandingan massa C dan O dalam CO2 selalu 3 : 8 Perbandingan massa H dan O dalam H2O selalu 1 : 8 Contoh : Unsur N dan O dapat membentuk senyawa NO, N2O3, NO2,, N2O5, maka perbandingan unsur O yang diikat sejumlah sama unsur N adalah 2 : 3 : 4 : 5 (bulat dan sederhana)
- 4. HUKUM GAY LUSSAC (hukum perbandingan volume) Apabila diukur pada suhu dan tekanan yang sama, maka perbandingan volume gas yang bereaksi dan hasil reaksi merupakan bilangan bulat dan sederhana Contoh : Pada reaksi antara gas hidrogen dan gas oksigen menghasilkan uap air. Berapa liter gas oksigen yang diperlukan dan berapa liter uap air yang dihasilkan apabila gas hidrogen yang direaksikan sebanyak 12 liter. Jawab : Persamaan reaksi : 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) Perbandingan volume: Volume : 12 L 6L 12 L
- 5. Pada suhu dan tekanan tertentu, 2 liter gas nitrogen mengandung 8 x 1022 molekul. Berapa molekul yang ada pada 10 liter gas amonia jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama? Jawab : Pada suhu dan tekanan yang sama, maka semua gas yang volumenya sama akan mengandung jumlah molekul yang sama (Hipotesis Avogadro) Pada suhu dan tekanan yang sama, setiap gas yang volumenya sama mempunyai jumlah molekul yang sama 2 liter gas nitrogen = 8 x 1022 molekul 8 x 1022 molekul 2 liter gas amonia = 10 liter gas amonia = 10/2 x 8 x 1022 molekul = 4 x 1023 molekul
- 6. Massa Atom Relatif (Ar) Massa Molekul Relatif (Mr) Perbandingan massa satu atom unsur x dengan 1/12 massa satu atom C-12. Massa atom relatif unsur X Massa molekul relatif (Mr) sama dengan jumlah Ar dari semua massa penyusunnya. Mr = Jumlah Ar Massa rata - rata 1 atom unsur X Atau Mr Senyawa AB = Ar A + Ar B 1 Massa 1 atom C -12 12 Contoh : Mr C2H5OH = (2 x Ar C) + (6 x Ar H) + (1 x Ar O) = (2 x 12) + (6 x 1) + (1 x 16) = 46
- 7. • • • Satu mol adalah banyaknya zat yang mengandung junlah partikel yang = jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram C -12 Mol menghubungkan massa dengan jumlah partikel zat. Dalam setiap satu mol suatu zat terdapat partikel zat tersebut (atom, molekul, ion) sebanyak 6,02 x 1023 (ketentuan Avogadro (L) A. Jumlah partikel mol x L massa (g) Ar atau Mr C. Hukum - hukum gas : 1 Mol besi artinya : sekian gram besi yang mengandung 6,01 x 1023 melalui H2SO4 B. mol 1. Keadaan standar (STP) (00 C , 1 atm) 2. Keadaan kamar (RTM 25 0 C , 1 atm) 3. Suhu dan tekanan tertentu 4. 2 gas pembanding D. Konsentrasi : 1. Molaritas (M) 2. Molalitas (m) V1 V2 V PV mol x 22,4L/mol V n RT n1 n2 Mol g 1000 x V (L) Mr V ( mL) mol g 1000 x Pel (Kg) Mr Pel( g ) mol x 24 L
- 8. CONTOH SOAL Diketahui: massa gas O2 = 8 gram Ar O = 16 Ditanyakan: mol yang terdapat pada gas O2 ? jumlah partikel ? volume pada keadaan STP ? tekanan pada suhu 300º K ? JAWAB: Mr O2 = 2x16 = 32 Massa molar O2 = 32 g/mol Mol gas O2 = massa Mr O2 = 8 gram 32 g/mol =0,25 mol Volume pada STP V = mol x 22,4 L/mol = 0,25 x 22,4 L/mol = 56 L Tekanan pada suhu 300˚ K PV = n R T P=nRT V P = 0,25 mol x 0,082 L atm/mol K x 300 K 56 L P = 0,109 atm Jumlah partikel = mol x L = 0,25 mol x 6,02.10²³ molekul/mol = 1,505.10²³ molekul
- 9. PENENTUAN KADAR ZAT Kadar zat dalam suatu senyawa ditetapkan berdasarkan hasil percobaan analisis kimia. Tetapi jika rumus senyawa dan Ar masing-masing zat penyusun diketahui maka kadar zat penyusun dalam senyawa tersebut dapat dihitung Prosentase Zat = Jumlah zat x Ar zat x 100 Mr senyawa Massa Zat = Rumus Kimia Senyawa Kadar Zat Penyusun CO (NH2)2 Ar C = 12 N = 14 H=1 Jumlah zat x Ar zat x Massa senyawa Mr senyawa Prosentase C = Prosentase O = Prosentase N = Prosentase H =
- 10. RUMUS KIMIA Rumus empiris dapat ditentukan dari data : • Macam unsur dalam senyawa (analisis kualitatif) • Persen komposisi unsur (analisis kuantitatif) • Massa atom relatif unsur-unsur yang bersangkutan Data yang diperlukan untuk menentukan rumus molekul : • Rumus empiris • Massa molekul relatif (kira-kira) Rumus kimia merupakan simbol dari senyawa kimia yang dinyatakan oleh huruf dan angka, rumus kimia menyatakan jenis atom unsur dan jumlah relatif atom-atom yang terdapat di dalam zat itu Rumus Empiris Rumus empiris menyatakan angka perbandingan bilangan bulat terkecil dari jumlah atom dalam suatu senyawa. Rumus empiris senyawa dapat ditentukan berdasarkan data kadar zat dalam suatu senyawa dan Mr senyawa. Rumus Molekul Rumus molekul menyatakan banyaknya atom suatu unsur yang terdapat dalam satu molekul suatu senyawa. Rumus molekul merupakan kelipatan bulat dari rumus empiris. Air kristal merupakan rumus molekul senyawa garam yang mengikat air. Contoh CuSO4. 5H2O. Rumus air kristal dapat ditentukan berdasarkan data kadar air yang terikat oleh suatu garam.
- 11. Hubungan antara rumus molekul dan rumus empiris Nam a Rum us Mole kul (RM) Rum us Empi ris (RE) Perbandin gan AtomAtom pada RE Gluk osa C6H12 O6 CH2 O C:H:O= 1 : 2 :1 Etan a C2H6 CH3 KI KI K:I=1: 1 15 Rumus Molekul Model Molekul Arti Metana CH4 Tiap molekul metana terdiri atas 1 atom C dan 4 atom H Amoniak NH3 Tiap molekul amoniak terdiri atas 1 atom N dan 3 atom H Karbon dioksida CO2 Tiap molekul karbon dioksida terdiri atas 1 atom C dan 2 atom O C:H=1: 3 Kaliu m Iodid a Contoh rumus molekul :
- 12. PERSAMAAN REAKSI Persamaan reaksi ialah cara penulisan suatu perubahan kimia atau reaksi kimia menggunakan rumus kimia berdasarkan azas kesetaraan Persamaan reaksi dikatakan setara apabila jenis dan jumlah atom zat-zat yang direaksikan (pereaksi) sama dengan jenis dan jumlah atom hasil reaksi (produk) Pereaksi ditulis di sebelah kiri diikuti tanda panah kemudian produk
- 13. 2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (l)
- 14. LANGKAH-LANGKAH PENULISAN 1. Menulis zat-zat yang terlibat dalam reaksi 2. Menulis rumus kimia zat-zat yang terlibat dalam reaksi 3. Menyetarakan persamaan reaksi 4. Memperjelas dengan menambahkan wujud zat (g = gas, l = cairan, s = padat, aq = larutan) CONTOH PENULISAN Logam natrium bereaksi dengan gas klor menghasilkan suatu zat padat berwarna putih yang rasanya asin. Setelah dianalisis zat tersebut diketahui sebagai garam dapur atau natrium klorida Langkah 1 : Langkah 2 : Langkah 3 : Langkah 4 : natrium + gas klor → natrium klorida Na + Cl2 → NaCl 2Na + Cl2 → 2NaCl 2Na (s) + Cl2 (g) → 2NaCl(s)
- 15. PERHITUNGAN BERDASAR PERSAMAAN REAKSI Koefisien-koefisien dalam suatu persamaan reaksi merupakan angka banding antara mol pereaksi dengan mol hasil reaksi Berapa mol oksigen yang diperlukan untuk membakar 1,8 mol C2H5OH menurut reaksi → C2H5OH + 3O2 Jawab : Persamaan Reaksi : Perb. Mol : Mol : 2CO2 + 3H2O C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O 1 1,8 3 5,4 2 3 5,4
- 16. PENENTUAN PEREAKSI PEMBATAS Dalam reaksi kimia, pereaksi tidak selalu dicampurkan dalam perbandingan yang tepat sehingga semua pereaksi habis bereaksi Sering terjadi kondisi dimana salah satu pereaksi dalam keadaan berlebih Sehingga salah satu pereaksi sudah habis bereaksi sementara pereaksi lain masih bersisa Pereaksi yang duluan habis bereaksi disebut pereaksi pembatas
- 17. 1. Satu mol Mg dan 4 mol HCl direaksikan menurut persamaan reaksi : Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 Manakah yang merupakan pereaksi pembatas? Jawab : Persamaan Reaksi: Mg Mol mula-mula : 1 Perb. Mol : 1 + 2HCl MgCl2 + H2 4 - - 2 1 1 Apabila 1 mol Mg habis bereaksi maka membutuhkan 2 mol HCl, sedangkan bila 4 mol HCl habis bereaksi memerlukan 2 mol Mg. Berdasarkan data yang ada maka Mg merupakan pereaksi pembatas karena lebih dulu habis bereaksi