STOIKIOMETRI
STOIKIOMETRI
adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan kuantitatif dari
komposisi zat-zat kimia dan reaksi-reaksinya.
1.HUKUM
KEKEKALAN MASSA = HUKUM LAVOISIER
"Massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap".
"Massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap".
Contoh:
hidrogen + oksigen hidrogen oksida
(4g) (32g) (36g)
hidrogen + oksigen hidrogen oksida
(4g) (32g) (36g)
2.HUKUM
PERBANDINGAN TETAP = HUKUM PROUST
"Perbandingan massa unsur-unsur dalam tiap-tiap senyawa adalah tetap"
Contoh:
a. Pada senyawa NH3 : massa N : massa H
= 1 Ar . N : 3 Ar . H
= 1 (14) : 3 (1) = 14 : 3
b. Pada senyawa SO3 : massa S : massa 0
= 1 Ar . S : 3 Ar . O
= 1 (32) : 3 (16) = 32 : 48 = 2 : 3
Keuntungan dari hukum Proust:
bila diketahui massa suatu senyawa atau massa salah satu unsur yang membentuk senyawa tersebut make massa unsur lainnya dapat diketahui.
"Perbandingan massa unsur-unsur dalam tiap-tiap senyawa adalah tetap"
Contoh:
a. Pada senyawa NH3 : massa N : massa H
= 1 Ar . N : 3 Ar . H
= 1 (14) : 3 (1) = 14 : 3
b. Pada senyawa SO3 : massa S : massa 0
= 1 Ar . S : 3 Ar . O
= 1 (32) : 3 (16) = 32 : 48 = 2 : 3
Keuntungan dari hukum Proust:
bila diketahui massa suatu senyawa atau massa salah satu unsur yang membentuk senyawa tersebut make massa unsur lainnya dapat diketahui.
3.HUKUM
PERBANDINGAN BERGANDA = HUKUM DALTON
"Bila dua buah unsur dapat membentuk dua atau lebih senyawa untuk massa salah satu unsur yang sama banyaknya maka perbandingan massa unsur kedua akan berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana".
Contoh:
Bila unsur Nitrogen den oksigen disenyawakan dapat terbentuk,
NO dimana massa N : 0 = 14 : 16 = 7 : 8
NO2 dimana massa N : 0 = 14 : 32 = 7 : 16
"Bila dua buah unsur dapat membentuk dua atau lebih senyawa untuk massa salah satu unsur yang sama banyaknya maka perbandingan massa unsur kedua akan berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana".
Contoh:
Bila unsur Nitrogen den oksigen disenyawakan dapat terbentuk,
NO dimana massa N : 0 = 14 : 16 = 7 : 8
NO2 dimana massa N : 0 = 14 : 32 = 7 : 16
Untuk
massa Nitrogen yang same banyaknya maka perbandingan massa Oksigen
pada senyawa NO : NO2 = 8 :16 = 1 : 2
4.HUKUM-HUKUM
GAS
Untuk gas ideal berlaku persamaan : PV = nRT
dimana:
P = tekanan gas (atmosfir)
V = volume gas (liter)
n = mol gas
R = tetapan gas universal = 0.082 lt.atm/mol Kelvin
T = suhu mutlak (Kelvin)
Perubahan-perubahan dari P, V dan T dari keadaan 1 ke keadaan 2 dengan kondisi-kondisi tertentu dicerminkan dengan hukum-hukum berikut:
Untuk gas ideal berlaku persamaan : PV = nRT
dimana:
P = tekanan gas (atmosfir)
V = volume gas (liter)
n = mol gas
R = tetapan gas universal = 0.082 lt.atm/mol Kelvin
T = suhu mutlak (Kelvin)
Perubahan-perubahan dari P, V dan T dari keadaan 1 ke keadaan 2 dengan kondisi-kondisi tertentu dicerminkan dengan hukum-hukum berikut:
a.HUKUM
BOYLEHukum ini
diturunkan dari persamaan keadaan gas ideal dengan
n1 = n2 dan T1 = T2 ; sehingga diperoleh : P1 V1 = P2 V2
Contoh:
Berapa tekanan dari 0 5 mol O2 dengan volume 10 liter jika pada temperatur tersebut 0.5 mol NH3 mempunyai volume 5 liter den tekanan 2 atmosfir ?
Jawab:
P1 V1 = P2 V2
2.5 = P2 . 10 P2 = 1 atmosfir
n1 = n2 dan T1 = T2 ; sehingga diperoleh : P1 V1 = P2 V2
Contoh:
Berapa tekanan dari 0 5 mol O2 dengan volume 10 liter jika pada temperatur tersebut 0.5 mol NH3 mempunyai volume 5 liter den tekanan 2 atmosfir ?
Jawab:
P1 V1 = P2 V2
2.5 = P2 . 10 P2 = 1 atmosfir
b.HUKUM
GAY-LUSSAC
"Volume gas-gas yang bereaksi den volume gas-gas hasil reaksi bile diukur pada suhu dan tekanan yang sama, akan berbanding sebagai bilangan bulat den sederhana".
Jadi untuk: P1 = P2 dan T1 = T2 berlaku : V1 / V2 = n1 / n2
Contoh:
Hitunglah massa dari 10 liter gas nitrogen (N2) jika pada kondisi tersebut 1 liter gas hidrogen (H2) massanya 0.1 g.
Diketahui: Ar untuk H = 1 dan N = 14
"Volume gas-gas yang bereaksi den volume gas-gas hasil reaksi bile diukur pada suhu dan tekanan yang sama, akan berbanding sebagai bilangan bulat den sederhana".
Jadi untuk: P1 = P2 dan T1 = T2 berlaku : V1 / V2 = n1 / n2
Contoh:
Hitunglah massa dari 10 liter gas nitrogen (N2) jika pada kondisi tersebut 1 liter gas hidrogen (H2) massanya 0.1 g.
Diketahui: Ar untuk H = 1 dan N = 14
Jawab:
V1/V2
= n1/n2
10/1 = (x/28) / (0.1/2) x = 14 gram
Jadi
massa gas nitrogen = 14 gram.
c.HUKUM
BOYLE-GAY LUSSAC
Hukum ini merupakan perluasan hukum terdahulu den diturukan dengan keadaan harga n = n2 sehingga diperoleh persamaan:
Hukum ini merupakan perluasan hukum terdahulu den diturukan dengan keadaan harga n = n2 sehingga diperoleh persamaan:
P1
. V1
/ T1
= P2
. V2
/ T2
c.HUKUM
AVOGADRO
"Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama mengandung jumlah mol yang sama. Dari pernyataan ini ditentukan bahwa pada keadaan STP (0o C 1 atm) 1 mol setiap gas volumenya 22.4 liter volume ini disebut sebagai volume molar gas.
Contoh:
Berapa volume 8.5 gram amoniak (NH3) pada suhu 27o C dan tekanan 1 atm ?
(Ar: H = 1 ; N = 14)
"Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama mengandung jumlah mol yang sama. Dari pernyataan ini ditentukan bahwa pada keadaan STP (0o C 1 atm) 1 mol setiap gas volumenya 22.4 liter volume ini disebut sebagai volume molar gas.
Contoh:
Berapa volume 8.5 gram amoniak (NH3) pada suhu 27o C dan tekanan 1 atm ?
(Ar: H = 1 ; N = 14)
Jawab:85
g amoniak = 17 mol = 0.5 mol
Volume amoniak (STP) = 0.5 x 22.4 = 11.2 liter
Berdasarkan persamaan Boyle-Gay Lussac:
P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2
1 x 112.1 / 273 = 1 x V2 / (273 + 27) V2 = 12.31 liter
Volume amoniak (STP) = 0.5 x 22.4 = 11.2 liter
Berdasarkan persamaan Boyle-Gay Lussac:
P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2
1 x 112.1 / 273 = 1 x V2 / (273 + 27) V2 = 12.31 liter
Massa
Atom Relatif (Ar)
merupakan perbandingan antara massa 1 atom dengan 1/12 massa 1 atom karbon 12
merupakan perbandingan antara massa 1 atom dengan 1/12 massa 1 atom karbon 12
Massa
Molekul Relatif (Mr)
merupakan perbandingan antara massa 1 molekul senyawa dengan 1/12 massa 1 atom karbon 12.
Massa molekul relatif (Mr) suatu senyawa merupakan penjumlahan dari massa atom unsur-unsur penyusunnya.
Contoh:
merupakan perbandingan antara massa 1 molekul senyawa dengan 1/12 massa 1 atom karbon 12.
Massa molekul relatif (Mr) suatu senyawa merupakan penjumlahan dari massa atom unsur-unsur penyusunnya.
Contoh:
Jika
Ar untuk X = 10 dan Y = 50 berapakah Mr senyawa X2Y4 ?
Jawab:
Mr
X2Y4 = 2 x Ar . X + 4 x Ar . Y = (2 x 10) + (4 x 50) = 220
1
mol adalah satuan bilangan kimia yang jumlah atom-atomnya atau
molekul-molekulnya sebesar bilangan Avogadro dan massanya = Mr
senyawa itu.
Jika bilangan Avogadro = L maka :
Jika bilangan Avogadro = L maka :
|
L = 6.023 x 1023
|
1
mol atom = L buah atom, massanya = Ar
atom tersebut.
1 mol molekul = L buah molekul massanya = Mr molekul tersehut.
1 mol molekul = L buah molekul massanya = Mr molekul tersehut.
Massa
1 mol zat disebut sebagai massa
molar zat
Contoh:
Berapa
molekul yang terdapat dalam 20 gram NaOH ?
Jawab:
Jawab:
Mr
NaOH = 23 + 16 + 1 = 40
mol
NaOH = massa / Mr
= 20 / 40 = 0.5 mol
Banyaknya
molekul NaOH = 0.5 L = 0.5 x 6.023 x 1023 = 3.01 x 1023
molekul.
PERSAMAAN
REAKSI MEMPUNYAI SIFAT
Jenis
unsur-unsur sebelum dan sesudah reaksi selalu sama
Jumlah
masing-masing atom sebelum dan sesudah reaksi selalu sama
Perbandingan
koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol (khusus yang berwujud
gas perbandingan koefisien juga menyatakan perbandingan volume
asalkan suhu den tekanannya sama)
Contoh: Tentukanlah koefisien reaksi dari
HNO3 (aq) + H2S (g) NO (g) + S (s) + H2O (l)
Cara
yang termudah untuk menentukan koefisien reaksinya adalah dengan
memisalkan koefisiennya masing-masing a, b, c, d dan e sehingga:
a HNO3 + b H2S c NO + d S + e H2O
a HNO3 + b H2S c NO + d S + e H2O
Berdasarkan
reaksi di atas maka
atom
N : a = c (sebelum dan sesudah reaksi)
atom O : 3a = c + e 3a = a + e e = 2a
atom H : a + 2b = 2e = 2(2a) = 4a 2b = 3a b = 3/2 a
atom S : b = d = 3/2 a
Maka agar terselesaikan kita ambil sembarang harga misalnya a = 2 berarti: b = d = 3, dan e = 4 sehingga persamaan reaksinya :
2 HNO3 + 3 H2S 2 NO + 3 S + 4 H2O
atom O : 3a = c + e 3a = a + e e = 2a
atom H : a + 2b = 2e = 2(2a) = 4a 2b = 3a b = 3/2 a
atom S : b = d = 3/2 a
Maka agar terselesaikan kita ambil sembarang harga misalnya a = 2 berarti: b = d = 3, dan e = 4 sehingga persamaan reaksinya :
2 HNO3 + 3 H2S 2 NO + 3 S + 4 H2O
Hitungan
kimia adalah cara-cara perhitungan yang berorientasi pada hukum-hukum
dasar ilmu kimia.
Dalam hal ini akan diberikan bermacam-macam contoh soal hitungan kimia beserta pembahasanya.
Contoh-contoh soal :
Dalam hal ini akan diberikan bermacam-macam contoh soal hitungan kimia beserta pembahasanya.
Contoh-contoh soal :
1.Berapa
persen kadar kalsium (Ca) dalam kalsium karbonat ? (Ar: C = 12 ; O=
16 ; Ca=40)
Jawab
:
1
mol CaCO, mengandung 1 mol Ca + 1 mol C + 3 mol O
Mr CaCO3 = 40 + 12 + 48 = 100
Jadi kadar kalsium dalam CaCO3 = 40/100 x 100% = 40%
Mr CaCO3 = 40 + 12 + 48 = 100
Jadi kadar kalsium dalam CaCO3 = 40/100 x 100% = 40%
Sebanyak
5.4 gram logam alumunium (Ar = 27) direaksikan dengan asam klorida
encer berlebih sesuai reaksi :
2
Al (s) + 6 HCl (aq) ® 2 AlCl3
(aq) + 3 H2
(g)
2.Berapa
gram aluminium klorida dan berapa liter gas hidrogen yang dihasilkan
pada
kondisi standar ?
Jawab:
Dari
persamaan reaksi dapat dinyatakan
2 mol Al x 2 mol AlCl3 ® 3 mol H2
5.4 gram Al = 5.4/27 = 0.2 mol
2 mol Al x 2 mol AlCl3 ® 3 mol H2
5.4 gram Al = 5.4/27 = 0.2 mol
Jadi:
AlCl3
yang terbentuk = 0.2 x Mr
AlCl3
= 0.2 x 133.5 = 26.7 gram
Volume gas H2 yang dihasilkan (0o C, 1 atm) = 3/2 x 0.2 x 22. 4 = 6.72 liter
Volume gas H2 yang dihasilkan (0o C, 1 atm) = 3/2 x 0.2 x 22. 4 = 6.72 liter
3.Suatu
bijih besi mengandung 80% Fe2O3
(Ar: Fe=56; O=16). Oksida ini direduksi dengan gas CO sehingga
dihasilkan besi.
Berapa ton bijih besi diperlukan untuk membuat 224 ton besi ?
Berapa ton bijih besi diperlukan untuk membuat 224 ton besi ?
Jawab:
1
mol Fe2O3
mengandung 2 mol Fe
maka : massa Fe2O3 = ( Mr Fe2O3/2 Ar Fe ) x massa Fe = (160/112) x 224 = 320 ton
Jadi bijih besi yang diperlukan = (100 / 80) x 320 ton = 400 ton
maka : massa Fe2O3 = ( Mr Fe2O3/2 Ar Fe ) x massa Fe = (160/112) x 224 = 320 ton
Jadi bijih besi yang diperlukan = (100 / 80) x 320 ton = 400 ton
4.Untuk
menentukan air kristal tembaga sulfat 24.95 gram garam tersebut
dipanaskan sampai semua air kristalnya menguap. Setelah pemanasan
massa garam tersebut menjadi 15.95 gram. Berapa banyak air kristal
yang terkandung dalam garam tersebut ?
Jawab
:
misalkan
rumus garamnya adalah CuSO4
. xH2O
CuSO4
. xH2O
® CuSO4
+ xH2O
24.95
gram CuSO4
. xH2O
= 159.5 + 18x mol
15.95
gram CuSO4
= 159.5 mol = 0.1 mol
menurut
persamaan reaksi di atas dapat dinyatakan bahwa:
banyaknya
mol CuS04 .
xH2O
= mol CuSO4;
sehingga persamaannya
24.95/
(159.5 + 18x) = 0.1 ® x = 5
Jadi
rumus garamnya adalah CuS04
. 5H2O