hukum dasar kimia

95PG PR Kimia Kelas X SMA/MA Semester 1

Pernahkah Anda membakar kertas seperti gambar di atas? Setelahmengalami proses pembakaran, kertas akan berubah menjadi abu. Jikaditimbang, hasil pembakaran tersebut mempunyai massa yang lebih kecildaripada massa kertas sebelum pembakaran. Mengapa demikian, padahalhukum Kekekalan Massa menyatakan bahwa massa sebelum dan setelahreaksi adalah sama?

Dalam bab ini Anda akanmempelajari materi-materiberikut.1. Hukum Kekekalan Massa

(Hukum Lavoisier)2. Hukum Perbandingan Tetap

(Hukum Proust)3. Hukum Perbandingan Ber-

ganda (Hukum Dalton) danHukum Perbandingan Volume(Hukum Gay Lussac)

4. Konsep mol dan tetapanAvogadro

Standar Kompetensi:2. Memahami hukum-hukum

dasar kimia dan penerapan-nya dalam perhitungan kimia(stoikiometri).

Kompetensi Dasar:2.2 Peserta didik mampu membukti-

kan dan mengkomunikasikanberlakunya hukum-hukumdasar kimia melalui percobaanserta menerapkan konsep moldalam menyelesaikan per-hitungan kimia.

Sumber: Dokumen Penerbit

96 Hukum Dasar Kimia

Hukum Kekekalan Massa

A. Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)Antoine Laurent Lavoisier (1743–1794) seorang ahli kimia berkebangsaan Prancis

telah menyelidiki hubungan massa zat sebelum dan sesudah reaksi. Lavoisiermenimbang zat-zat sebelum bereaksi kemudian menimbang hasil-hasil reaksinya.Ternyata massa zat sebelum dan sesudah bereaksi selalu sama. Akan tetapi, perubahan-perubahan materi umumnya berlangsung dalam sistem terbuka. Oleh karena itu, apabilahasil reaksi ada yang meninggalkan sistem (seperti pembakaran lilin) atau apabilasesuatu zat dari lingkungan diikat (seperti proses perkaratan besi yang mengikat oksigendari udara) maka seolah-olah massa zat sebelum dan sesudah reaksi menjadi tidaksama. Lavoisier melakukan percobaan terhadap merkuri cair dan oksigen hinggaterbentuk merkuri oksida yang berwarna merah. Dari percobaan ini Lavoiser mengambilkesimpulan bahwa massa zat sebelum dan sesudah reaksi tetap sama. Pernyataan inikemudian dikenal dengan hukum Kekekalan Massa yang menyatakan:"Massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap".Contoh: hidrogen + oksigen → hidrogen oksida

(4 g) (32 g) (36 g)

A. TujuanMengamati hubungan massa zat-zat sebelumdan sesudah reaksi.

B. Alat dan Bahan1. neraca2. gelas kimia 500 ml3. tabung reaksi berbentuk Y terbalik4. tabung reaksi biasa (2)5. gelas ukur 10 ml6. serbuk pualam sebesar pasir (kira-kira 1 g)7. larutan asam klorida (HCl) 2 M8. larutan kalium iodida (KI) 0,5 M9. larutan timbal(II) asetat (Pb(CH3COO)2)

0,1 M

C. Cara Kerja1. Reaksi antara larutan KI dengan larutan

Pb(CH3COO)2a. Masukkan 5 ml larutan Kl 0,5 M ke dalam

salah satu kaki tabung bentuk Yterbalik, dan 5 ml larutan Pb(CH3COO)2ke dalam kaki yang satu lagi! Tutuptabung dan jaga jangan sampai isinyabercampur!

b. Masukkan tabung bentuk Y terbaliktersebut ke dalam sebuah gelas kimia500 ml dengan hati-hati, kemudiantimbanglah gelas itu beserta isinya!Catat massanya!

c. Miringkan tabung bentuk Y terbaliksehingga larutan pada kedua kakinya

bercampur! Perhatikan reaksi yangterjadi! Timbang kembali gelas kimiabeserta tabung berisi larutan itu! Catatmassanya!

d. Bandingkan massa tabung besertaisinya sebelum dan sesudah reaksi!

2. Reaksi antara pualam dengan larutan HCla. Masukkan kira-kira 2 g serbuk pualam

ke dalam satu gelas kimia 100 ml!b. Ukur 20 ml larutan HCl 2 M dan masuk-

kan ke dalam sebuah gelas kimia lain!Masukkan kedua gelas kimia itu kedalam gelas kimia 500 ml, kemudiantimbang! Catat massanya!

c. Tuangkan larutan HCl ke dalam gelasberisi serbuk pualam dan biarkanhingga reaksi berhenti! Kemudiankedua gelas dimasukkan kembali kedalam gelas kimia 500 ml tadi, lalutimbang sekali lagi! Catat massanya!

d. Bandingkan massa zat-zat sebelumdan sesudah reaksi!

D. Hasil Pengamatan

Reaksi Antara LarutanNo. Kl dengan Larutan Hasil Pengukuran

Pb(CH3COO)2

1. Massa tabung bentuk Y . . .terbalik + isi sebelum reaksi

2. Massa tabung bentuk Y . . .terbalik + isi sesudah reaksi

Antoine LaurentLavoisier


Siapakah Antoine Lavoiser?

Sumbangan terbesar Lavoisier terhadap perkembangan ilmu kimia adalah keberhasilannya menggabungkansemua penemuan di bidang kimia yang terpisah dan berdiri sendiri menjadi suatu kesatuan. Oleh karena itu,Lavoisier dijuluki Bapak Kimia Modern. Lavoisier membuat kerangka dasar kimia berdasarkan hasil penelitiankimiawan sebelumnya, seperti Joseph Black, Henry Cavendish, Joseph Priestley, dan George Ernst Stahl.

Pada saat itu, para ilmuwan mempercayai bahwa reaksi pembakaran menghasilkan gas flogiston sehinggamassa zat setelah pembakaran lebih sedikit daripada sebelumnya. Hal ini didasarkan pada percobaan yangdilakukan Priestley. Priestley memanaskan oksida raksa (red calx mercury). Reaksi pemanasan padatanoksida raksa menghasilkan air raksa dan gas tak berwarna di atasnya. Setelah ditimbang, massa air raksalebih sedikit daripada massa oksida raksa. Priestley menyebut gas tak berwarna itu dengan istilah flogiston.Namun tidak demikian dengan Lavoisier, ia meragukan adanya gas flogiston. Menurut dugaannya, yangdimaksud flogiston adalah gas oksigen. Setelah itu, Lavoisier mengulang percobaan Priestley untuk membuktikandugaannya. Ia menimbang massa zat sebelum dan setelah reaksi pemanasan oksida raksa secara telitimenggunakan timbangan yang peka. Ternyata, terjadi pengurangan massa oksida raksa. Lavoisier menjelaskanalasan berkurangnya massa oksida raksa setelah pemanasan. Ketika dipanaskan, oksida raksa menghasilkangas oksigen sehingga massanya akan berkurang. Lavoisier juga membuktikan kebalikannya. Jika sebuahlogam dipanaskan di udara, massanya akan bertambah sesuai dengan jumlah oksigen yang diambil dariudara. Kesimpulan Lavoisier ini dikenal dengan nama hukum Kekekalan Massa. Jumlah massa zat sebelumdan sesudah reaksi tidak berubah, begitu bunyi hukum tersebut. Dengan penemuan ini, teori flogiston yangdipercayai para ilmuwan kimia selama kurang lebih 100 tahun akhirnya tumbang. Lavoisier juga menyatakanproses berkeringat merupakan hasil pembakaran lambat di dalam tubuh.

E. Pertanyaan:1. Jika massa zat-zat hasil reaksi lebih kecil

daripada massa zat-zat yang direaksikan,bagaimana Anda menjelaskan hal itu?

2. Kesimpulan apa yang dapat ditarik dari per-cobaan 1 dan 2?

F. Unjuk KreativitasLakukan percobaan yang sama dengan per-cobaan 1, namun larutan Pb(CH3COO)2 digantidengan larutan CuSO4!

Catatan Guru:Guru membagi siswa menjadi beberapa kelompok praktikum. Setelah selesai praktikum siswa diharapkanmelakukan unjuk kreativitas dan membuat laporan hasil praktikum.

Sebanyak 3 g H2 dicampurkan dengan O2 diperolehH2O sebesar 18 gram. Hitunglah massa O2 yangbereaksi!Penyelesaian:2H2 + O2 → 2H2O 3 g ? 18 g

Massa sebelum reaksi sama dengan massa setelahreaksi.Jumlah massa reaktan = jumlah massa produkmassa H2 + massa O2 = massa H2O

3 g + massa O2 = 18 gmassa O2 = 15 g

No. Reaksi Antara Pualam Hasil Pengukurandengan Larutan HCl

1. Massa gelas kimia + isi . . .sebelum reaksi

2. Massa gelas kimia + isi . . .sesudah reaksi


A. Pilihlah satu jawaban yang tepat!

1. Sebanyak 25 g larutan asam klorida ditambahkanke dalam gelas kimia yang berisi 5 g pualam, meng-hasilkan larutan baru dan gas karbon dioksida.Setelah reaksi selesai, massa larutan yangterdapat dalam gelas kimia . . . .a. sama dengan massa pualan sebelum reaksib. sama dengan massa asam klorida sebelum

reaksic. sama dengan jumlah massa sebelum reaksid. lebih besar dari jumlah massa sebelum reaksie. lebih kecil dari jumlah massa sebelum reaksiJawaban: eMassa larutan setelah reaksi lebih kecil daripadasebelum reaksi karena gas CO2 yang terbentukmenguap sehingga tidak ikut tertimbang.

2. Sekelompok siswa melakukan percobaan pem-buatan barium sulfida, menurut reaksi berikut.Barium + belerang → barium sulfida188,375 g 232,375 gMassa belerang yang bereaksi dengan 188,375 gbarium membentuk 232,375 g barium sulfidasebanyak . . . g.a. 44 d. 84b. 65 e. 144c. 64Jawaban: a(232,375 – 188,375)g = 44 g

3. Sebanyak 3,81 g besi pijar bereaksi dengan 2,19 gbelerang menghasilkan besi(II) sulfida. Massabesi(II) sulfida yang dihasilkan sebanyak . . . g.a. 4 d. 10b. 6 e. 12c. 8Jawaban: b(3,81 + 2,19)g = 6 g

4. Dalam kaki tabung berbentuk Y terbalik berisiserbuk pualam CaCO

3, sedang yang satu lagi berisi

larutan HCI. Berat tabung beserta isinya 50 g.Tabung dimiringkan sehingga larutan HCI tumpahke kaki tabung yang berisi batu pualam. Setelahreaksi selesai, tabung beserta isinya ditimbang.Massa tabung dan isinya sekarang . . . .a. lebih dari 50 gb. kurang dari 50 gc. lebih kurang 50 gd. sama dengan 50 ge. tidak dapat dihitung

Jawaban: dSesuai hukum Kekekalan Massa, massa zatsebelum dan sesudah reaksi sama.

5. Untuk membakar 52,5 g magnesium sehingga di-peroleh 87,5 g magnesium oksida, diperlukanoksigen sebanyak . . . g.a. 2 d. 35b. 5 e. 40c. 30Jawaban: d(87,5 – 52,5) g = 35 g

6. Hukum Kekekalan Massa biasa disebut sebagaihukum . . . .a. Lavoisierb. Gay-Lussacc. Daltond. Prouste. Perbandingan TetapJawaban: aHukum Lavoisier berbunyi massa sebelum dansesudah bereaksi adalah tetap. Hukum ini dikenaldengan hukum Kekekalan Massa.

7. Unsur Fe sebanyak 14,7 g bereaksi sempurnadengan 6,3 g O

2 membentuk senyawa Fe

2O

3.

Massa senyawa Fe2O

3 sebesar . . . g.

a. 0,5 d. 12,5b. 2 e. 21c. 8,5Jawaban: e(14,7 + 6,3) g = 21 g

8. Sebanyak 24,55 kg aluminium oksida dapatmenghasilkan 11,55 kg oksigen setelah diuraikan.Massa aluminium murni yang diperoleh sebanyak. . . kg.a. 13 d. 5b. 10 e. 3c. 7Jawaban: a(24,55 – 11,55) g = 13 g

9. Diketahui persamaan reaksi:Mg(s) + 2HCI(aq) → MgCI2(aq) + H2(g)Apabila 2,4 g magnesium direaksikan dengan7,3 g larutan asam klorida sehingga terbentuk gashidrogen 0,2 g maka magnesium klorida yang ter-bentuk sebanyak . . . . g.a. 1,35 d. 9,5b. 4,60 e. 11c. 9,10


Jawaban: dMassa zat sebelum reaksi = Massa zat setelahreaksi Mg + 2HCI → MgCI2 + H22,4 g 7,3 g 9,5 g 0,2 g

sebelum setelahreaksi = 9,7 g reaksi = 9,7 g

10. Kalsium karbonat direaksikan dengan 5,81 g asamklorida menghasilkan kalsium klorida, air, dan gaskarbon dioksida. Jika massa produk yang terbentuksebesar 13,78 g maka massa kalsium karbonatyang direaksikan sebesar . . . g.a. 6,37 d. 13b. 7,97 e. 18,03c. 8,97Jawaban: bCaCO3 + 2HCI → CaCI2(aq) + H2O( ) + CO2(g)7,97 g 5,81 g

13,78 g 13,78 g

B. Jawablah soal-soal berikut!

1. Tuliskan pernyataan hukum Kekekalan Massa!Jawaban:Massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalahtetap.

2. Berapakah massa kalsium hidroksida jikadireaksikan dengan 6,97 g asam fosfat sehinggadihasilkan 11,02 g kalsium fosfat dan 3,84 g air?Jawaban:3Ca(OH)2 + 2H3PO4 → Ca3(PO4)2 + 6H2O x? 6,97 g 11,02 g 3,84 gMassa zat sebelum reaksi = Massa zat sesudahreaksix + 6,97 g= 11,02 g + 3,84 gx + 6,97 g= 14,86 g

x = 7,89 gJadi, massa kalsium hidroksida sebesar 7,89 g.

3. Gas N2 sebanyak 56 g direaksikan dengan 64 g

gas O2 menurut reaksi berikut.

N2(g) + 2O2(g) → N2O4(g)a. Berapa g N2O4 yang terbentuk?b. Buktikan kebenaran hukum Lavoisier!Jawaban:a. Jumlah zat reaktan = jumlah zat produk

56 g + 64 g = xx = 120 g

Jadi, massa N2O4 = 120 g.b. Massa zat sebelum reaksi = Massa zat

sesudah reaksi56 g + 64 g = 120 g (terbukti)

120 g

4. Sebanyak 32 g CH4 dibakar dengan 128 g O2

menghasilkan CO2 dan H2O menurut persamaan:CH4 + 2O2 → CO2 + H2OTentukan:a. massa CO2, jika massa H2O sebesar 72 g,b. buktikan kebenaran hukum Lavoisier!Jawaban:a. Massa CH4 + Massa O2 = 32 g + 128 g

= 160 gMassa CO2 = 160 g – 72 g

= 88 gb. Massa (CH4 + O2) = Massa (CO2 + H2O)

32 g + 128 g = 88 g + 72 g160 g = 160 g (terbukti)

5. Kalium klorat diperoleh dengan mereaksikan gasklor dengan larutan KOH panas, kemudiandidinginkan. Jika reaksi yang terjadi:6KOH + 3CI2 → KCIO3 + 5KCI + 3H2OBerapa g KCIO3 yang diperoleh dari 27,98 g KOHdan 17,72 g CI2, jika diketahui massa KCI 31,01 gdan H2O 4,49 g?Jawaban:Massa (KOH + CI2)= Massa (KCIO3 + KCI + H2O)

(27,98 + 17,72) g = Massa KCIO3 + (31,01 +4,49) g

Massa KCIO3 = 45,7 g – 35,5 g = 10,2 g

B. Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)Ada berbagai senyawa yang dapat dibentuk oleh dua unsur atau lebih, sebagai contoh air (H2O). Air

dibentuk oleh dua unsur yaitu unsur hidrogen dan oksigen. Materi mempunyai massa, termasuk hidrogendan oksigen. Bagaimana cara mengetahui massa unsur hidrogen dan oksigen yang terdapat dalam air?Seorang ahli kimia Prancis, Joseph Louis Proust (1754–1826), mencoba menggabungkan hidrogen danoksigen untuk membentuk air. Hasil percobaan Proust disajikan dalam tabel berikut ini.


Tabel 5.1 Hasil Eksperimen Proust

Massa Hidrogen Massa Oksigen Massa Air yang Sisa Hidrogenyang Direaksikan yang Direaksikan Terbentuk atau Oksigen

(g) (g) (g) (g)

1 8 9 –2 8 9 1 g hidrogen1 9 9 1 g oksigen2 16 18 –

Dari tabel di atas terlihat, bahwa setiap 1 g gas hidrogen bereaksi dengan 8 g oksigen menghasilkan9 g air. Hal ini membuktikan bahwa massa hidrogen dan massa oksigen yang terkandung dalam air memilikiperbandingan yang tetap yaitu 1 : 8, berapa pun banyaknya air yang terbentuk. Dari percobaan yangdilakukannya, Proust mengemukakan teorinya yang terkenal dengan sebutan hukum Perbandingan Tetap,yang berbunyi:

"Perbandingan massa unsur-unsur penyusun suatu senyawa selalu tetap"

Contoh:Jika Anda mereaksikan 4 g hidrogen dengan 40 g oksigen, berapa g air yang terbentuk?

Penyelesaian:Perbandingan massa hidrogen dengan oksigen = 1 : 8.Perbandingan massa hidrogen dengan oksigen yang dicampurkan = 4 : 40.Oleh karena perbandingan hidrogen dan oksigen = 1 : 8 maka 4 gr hidrogen memerlukan 4 x 8 g oksigenyaitu 32 g. Pada kasus ini oksigen yang dicampurkan tidak bereaksi semuanya, oksigen masih bersisasebanyak (40 – 32) g = 8 g.

Nah, sekarang Anda akan menghitung berapa massa air yang terbentuk dari 4 g hidrogen dan 32 goksigen. Jawabannya 36 g. Penulisannya dapat dijabarkan sebagai berikut.Reaksi : H2 + O2 → H2OPerbandingan Massa : 1 g 8 g 9 gJika awal reaksi : 4 g 40 g . . . gYang bereaksi : 4 g 32 g 36 gOksigen bersisa : 8 gDari uraian di atas dapat disimpulkan sifat-sifat senyawa sebagai berikut.1. Tergolong zat tunggal2. Homogen3. Dengan cara kimia dapat diuraikan menjadi dua jenis zat atau lebih4. Terdiri dari dua jenis unsur atau lebih dengan perbandingan tertentu.5. Mempunyai sifat-sifat tertentu yang berbeda dari sifat unsur-unsur penyusunnya (sifat unsur penyusun

senyawa tidak tampak lagi)Hukum Proust dapat dijabarkan lagi untuk menentukan kadar unsur atau massa unsur dalam senyawa.Secara umum untuk senyawa : AmBn

Massa A dalam AmBn = × A Ar

M A Br m n

m × massa AmBn

Kadar A dalam AmBn = Massa A dalam A Bm n

Massa A Bm n × 100% atau Kadar A =

× A ArM A Br m n

m × 100%

Oleh karena itu, dapat juga diturunkan kadar zat dalam campuran, cuplikan, mineral, atau bijih.

% zat dalam campuran = Banyaknya zat tersebut

Banyaknya campuran × 100%


Berapa kadar C dalam 50 g CaCO3 ? (Ar: C = 12; O =16; Ca = 40)Penyelesaian:

Massa C = A Cr

M CaCOr 3 × massa CaCO3

= 12

100 x 50 g = 6 g

Kadar C = massa C

massa CaCO3 × 100%

= 6

50 × 100 % = 12%

atau = (A Cr

M CaCOr 3) × 100% =

12

100 × 100% = 12%.

A. TujuanMembuktikan kebenaran hukum perbandingantetap.

B. Alat dan Bahan1. serbuk besi 4. gelas beker2. serbuk belerang 5. pembakar spiritus3. neraca analitis 6. kasa dan kaki tiga

C. Cara Kerja1. Timbanglah 56 g serbuk besi dan 32 g

serbuk belerang!2. Reaksikan kedua unsur ini dengan cara

mencampurkan kedua unsur dalam gelasbeker kemudian dipanaskan!

3. Tentukan perbandingan massa besidengan belerang dalam senyawa FeS!

Hukum Perbandingan Tetap

D. Hasil Pengamatan

Massa Massa Perbandingan Massa BesiBesi (g) Belerang (g) terhadap Belerang dalam FeS

. . . . . . . . .

E. Pertanyaan1. Bagaimana cara menentukan per-

bandingan massa besi dengan massabelerang pada senyawa FeS?

2. Berapa perbandingannya?

F. KesimpulanApa kesimpulan dari percobaan ini?

G. Unjuk KreativitasLakukan cara kerja seperti percobaan di atas, denganmenimbang 112 g serbuk besi dan 96 g belerang!

Catatan Guru:Guru membagi siswa menjadi beberapa kelompok. Setiap kelompok melakukan praktikum dan unjukkreativitas. Selesai praktikum setiap kelompok membuat laporan dan mengumpulkannya kepada bapakatau ibu guru.


1. Sebanyak 12 g magnesium direaksikan dengan10 g oksigen membentuk 20 g magnesiumoksida. Jika dalam reaksi tersebut semuamagnesium habis bereaksi maka massa oksigenyang tersisa yaitu . . . g. (A

r : Mg = 24, O = 16)

a. 1 d. 4b. 2 e. 5c. 3

Jawaban: b2 Mg + O2 → 2MgO 12g 8 g 20 g

O2 mula-mula = 10 gO2 terpakai = 8 g––––––––––––––––––Sisa = 2 g


Massa Tembaga yangBereaksi (g)

Massa Tembaga(II) Sulfidayang Terbentuk (g)

0,24

0,30

0,41

0,48

0,36

0,45

0,60

0,72

2. Apabila perbandingan massa besi dan belerangdalam membentuk senyawa besi(II) sulfida = 7 : 4,maka massa besi(II) sulfida yang dihasilkan jikalogam besi direaksikan dengan 20 g belerang yaitu. . . g. (A

r : Fe = 56, S = 32)

a. 55 d. 22,5b. 40 e. 17,5c. 35Jawaban: aFe + S → FeS20 gjika perbandingan Fe : S = 7 : 4, maka FeS = 11

Massa FeS = 11

4 × massa belerang

= 11

4 × 20 g = 55 g

3. Data percobaan dari reaksi antara kalsium denganbelerang menghasilkan kalsium belerang sebagaiberikut.

Massa Massa Massa Massa MassaPercobaan Kalsium Belerang Kalsium Sisa Sisa

Belerang Kalsium Belerang

1 0,25 g 0,20 g 0,45 g – –

2 0,30 g 0,25 g 0,54 g – 0,01 g

3 0,65 g 0,48 g 1,08 g 0,05 g –

Perbandingan massa kalsium dan belerang yangbereaksi pada percobaan tersebut, yaitu . . .(Ar : Ca = 40, S = 32).a. 2 : 1 d. 3 : 7b. 2 : 3 e. 5 : 4c. 3 : 5Jawaban: eMassa belerang bereaksi pada percobaan 2= 0,25 g – 0,01 g = 0,24 g

Massa kalsium bereaksi pada percobaan 3= 0,65 g – 0,05 g = 0,6 g

Sehingga perbandingan massa kalsium danbelerang yang bereaksi menjadi:

massa kalsium yang bereaksimassa belerang yang bereaksi =

0,25 g0,20 g =

0,30 g0,24 g =

0,60 g0,48 g =

54

4. Pupuk urea, CO(NH2)2 mengandung 42% nitrogen.

Jika Mr Urea = 60 dan A

r N = 14, maka kemurnian

urea tersebut . . . %.a. 45 d. 90b. 60 e. 98c. 75Jawaban: d

%N = 2 × A NrM urear

× % CO(NH2)2

% CO(NH2)2 = 60

28 × 42% = 90%

5. Perbandingan massa belerang dan oksigen dalampembentukan belerang trioksida 2 : 3. Massabelerang yang diperlukan dalam pembentukan 35 gbelerang trioksida sebesar . . . g (A

r : S = 32,

O = 16).a. 10 d. 20b. 14 e. 23,3c. 15Jawaban: b2S + 3O2 → 2SO3 2 3 5

Jika massa belerang trioksida = 35 g maka massa

belerang = 25

× 35 g = 14 g.

6. Pupuk urea 40 kg mengandung urea 30% disebarmerata pada tanah seluas 2 ha (1 ha = 10.000 m2).Berarti setiap 1 m2 tanah menerima unsur N se-banyak . . . g (M

r CO(NH

2)

2 = 60; A

rN = 14).

a. 280 d. 2,8b. 28 e. 0,28c. 5,6Jawaban: e

Massa urea = 30%

100% × 40 kg = 12 kg

Massa N = r

r 2 2

(2) A NM CO(NH )

× massa CO(NH2)2

Massa N = 2860

× 12 kg

= 5,6 kg = 5.600 g

Massa N per m2 = 5.600

20.000 = 0,28 g

7. Perhatikan tabel berikut!

Berdasarkan data di atas, perbandingan massatembaga dan massa belerang yang bereaksi yaitu. . . . (Ar : Cu = 63,5, S = 32)a. 3 : 1 d. 2 : 1b. 2 : 3 e. 1 : 2c. 2 : 2Jawaban: dBerdasarkan tabel, massa belerang merupakanselisih massa tembaga(II) sulfida dengan massatembaga sehingga massa belerang sebagai berikut.

Tembaga + Belerang →→→→→ Tembaga(II) Sulfida

0,24 g 0,12 g 0,36 g

0,30 g 0,15 g 0,45 g

0,41 g 0,19 g 0,60 g

0,48 g 0,24 g 0,72 g


10. Pernyataan berikut yang menyatakan hukum Proustadalah . . .a. Massa zat sebelum dan sesudah reaksi samab. Pada tekanan dan suhu yang sama, gas-gas

yang bervolume sama mempunyai jumlahpartikel yang sama.

c. Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatusenyawa selalu tertentu dan tetap

d. Pada tekanan dan suhu yang sama, volumegas-gas yang bereaksi dan volume gas-gashasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulatdan sederhana.

e. Pada suhu dan tekanan sama, volume gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi yangmempunyai jumlah mol sama, akan mem-punyai volume sama.

Jawaban: cHal ini terbukti pada perbandingan massa hidrogendan massa oksigen yang terkandung dalam air,yaitu 1 : 8.


1. Hitunglah perbandingan massa unsur-unsur dalammasing-masing senyawa berikut. (Ar : C = 12,H = 1, O = 16, Ca = 40, S = 32)a. CaO!b. C6H12O6!c. H2SO4!

Jawaban:a. CaO

Massa Ca : massa O= (1) (ArCa) : (1) (ArO)= (1) (40) : (1) (16)= 5 : 2

b. C6H12O6

Massa C : massa H : massa O= (6) (ArC) : (12) (ArH) : (6) (ArO)= (6) (12) : (12) (1) : (6) (16)= 6 : 1 : 8

c. H2SO4

Massa H : massa S : massa O= (2) (ArH) : (1) (ArS) : (4) (ArO)= (2) (1) : (1) (32) : (4) (16)= 1 : 16 : 32

2. Sebanyak 21 g karbon dibakar dengan 48 g oksigenmenghasilkan CO

2. Jika A

rC = 12 dan O = 16,

tentukan:a. massa CO2 yang terbentuk,b. zat sisanya!

Perbandingan massa tembaga dan massa belerangyang bereaksi:

massa tembagamassa belerang =

0,240,12 =

0,300,15 =

0,410,19 =

0,480,24 =

21

8.

Grafik di atas menyatakan hubungan massa besidan massa belerang pada pembuatan besi(II)sulfida. Berdasarkan grafik tersebut perbandinganmassa besi dan belerang dalam besi(II) sulfida,yaitu . . . .a. 1 : 2 d. 4 : 7b. 2 : 1 e. 7 : 4c. 2 : 7Jawaban: e

massa besimassa belerang =

1,40,8 =

2,11,2 =

74

9. Sekeping uang perak massanya 5,82 g, dilarutkandengan asam sulfat. Ketika natrium klorida di-tambahkan dalam larutan, seluruh perak diendap-kan sebagai AgCI. Bila massa AgCI yang terjadi7,2 g, persentase (%) perak dalam uang tersebutyaitu . . . % (A

r : Ag = 108, CI = 35,5, Na = 23,

S = 32).a. 100 d. 72b. 92,8 e. 5,4c. 88Jawaban: bMassa Ag dalam uang perak = Massa Ag dalamAgCI

= A Agr

M AgCIr × Massa AgCI

= 108

143,5 × 7,2 g = 5,4 g

Kadar Ag dalam uang perak

= Massa Ag

Massa uang perak × 100%

= 5,4

5,82 × 100% = 92,8%

(g)

2,1

1,4

0,8 1,2 1,6 (g)

Mas

sa B

esi

Massa Belerang


Jawaban:a. Perbandingan massa dalam CO2

Massa C : massa O= (1) (ArC) : (2) (ArO)= (1) (12) : (2) (16)= 3 : 8= 18 : 48Massa CO2 yang terbentuk= massa C yang bereaksi + massa O yang

bereaksi= 18 + 48 = 66 g

b. Zat sisa berupa karbon sebesar= 21 g (massa awal) – 18 g (massa reaksi)= 3 g

3. Diketahui perbandingan massa kalsium danoksigen dalam kalsium oksida 5 : 2. Tentukanmassa kalsium oksida dan massa zat sisa darireaksi-reaksi berikut.a. 5 g kalsium dengan 6 g oksigen!b. 8 g kalsium dengan 2 g oksigen!c. 11 g kalsium dengan 4 g oksigen!d. 48 g kalsium dengan 16 g oksigen!e. 35 g kalsium dengan 20 g oksigen!Jawaban:

a. Massa O = 2

5 × 5 g = 2 g

Massa CaO = (5 + 2)g = 7 gZat sisa (oksigen) = (6 – 2)g = 4 g

b. Massa Ca = 5

2 × 2 g = 5 g

Massa CaO = (5 + 2)g = 7 g

Zat sisa (kalsium)= (8 – 5)g = 3 g

c. Massa Ca = 5

2 × 4 = 10 g

Massa CaO = (10 + 4)g = 14 gZat sisa (kalsium)= (11 – 10)g = 1 g

d. Massa Ca = 5

2 × 16 = 40 g

Massa CaO = (40 + 16)g = 56 gZat sisa (kalsium)= (48 – 40)g = 8 g

e. Massa O = 2

5 × 35 = 14 g

Massa CaO = (35 + 14)g = 49 g

Zat sisa (oksigen) = (20 – 14)g = 6 g

4. Tentukan persentase kemurnian dari kaporit(Ca(CIO)

2) yang mengandung 40% klor!

(Ar : CI = 35,5, Ca = 40, O = 16)

Jawaban:

%CI = 2 × A CIr

M Ca(CIO)r 2 × % Ca(CIO)2

40% = 2 (35,5)

143

⋅ × %Ca(CIO)2

%Ca(CIO)2 = (143) (40%)

71

= 80,6%

5. Sebanyak 0,56 g campuran yang mengandung KBrdan NaBr direaksikan dengan AgNO

3 sehingga

semua bromida terendapkan sebagai AgBr. Jikaendapan AgBr

yang diperoleh sebanyak 0,94 g,

tentukan berapa persentase KBr dalam campuran!(A

r : K = 39, Br = 80, Na = 23, Ag = 108, N = 14,

O = 16).Jawaban:Misalnya, massa KBr = a g, maka massa NaBr =(0,56 – a)g.Massa Br dalam KBr + massa Br dalam NaBr =Massa Br dalam AgBr

1 A BrrM KBrr

⋅

(massa KBr) + 1 A BrrM NaBrr

⋅

(massa NaBr)

= 1 A BrrM AgBrr

⋅

(massa AgBr)

80

119

(a) + 80

103

(0,56 – a) = 80

188(0,94)

a

119 +

0,56 a

103

− =

0,94

188

103a + 119(0,56 a)

(119)(103)

− = 0,005

103a + 66,64 – 119a = (119) (103) (0,005)–16a = –5,355

a = 0,33Jadi, massa KBr = a g = 0,33 g

%KBr = Massa KBr

Massa campuran × 100%

= 0,33

0,56 × 100%

= 58,9%


C. Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton) dan Hukum PerbandinganVolume (Hukum Gay Lussac)

1. Hukum Perbandingan BergandaKomposisi kimia ditunjukkan oleh rumus kimianya. Dalam senyawa, dua atau lebih unsur berbeda

bergabung dan setiap unsur menyumbangkan sejumlah atom tertentu untuk membentuk suatu senyawa.Misalnya air terdiri atas unsur hidrogen dan oksigen. Unsur hidrogen menyumbang dua atom danunsur oksigen menyumbang satu atom. Dari dua unsur dapat dibentuk beberapa senyawa denganperbandingan berbeda-beda. Misalnya, belerang dengan oksigen dapat membentuk senyawa SO2 danSO3. Antara unsur hidrogen dan oksigen dapat membentuk senyawa H2O dan H2O2.

Dalton menyelidiki perbandingan unsur-unsur tersebut pada setiap senyawa dan mendapatkansuatu pola keteraturan. Pola tersebut dinyatakan sebagai hukum Perbandingan Berganda yangbunyinya:

"Apabila dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa, dimana massa salah satu unsurtersebut tetap (sama) maka perbandingan massa unsur yang lain dalam senyawa-senyawa tersebutmerupakan bilangan bulat dan sederhana".

Contoh:Nitrogen dan oksigen dapat membentuk senyawa-senyawa N2O, NO, N2O3, dan N2O4 dengan komposisimassa seperti terlihat dalam tabel berikut.

Tabel 5.2 Perbandingan Nitrogen dan Oksigen dalam Senyawanya

Senyawa Massa Nitrogen (g) Massa Oksigen (g) Perbandingan

N2O 28 16 7 : 4NO 14 16 7 : 8

N2O3 28 48 7 : 12N2O4 28 64 7 : 16

Dari tabel tersebut, terlihat bahwa apabila massa N dibuat tetap (sama) sebanyak 7 g maka perbandinganmassa oksigen dalam:N2O : NO : N2O3 : N2O4 = 4 : 8 : 12 : 16 atau 1 : 2 : 3 : 4

2. Hukum Perbandingan VolumePada awalnya para ilmuwan menemukan bahwa gas hidrogen dapat bereaksi dengan gas oksigen

membentuk air. Perbandingan volume gas hidrogen dan oksigen dalam reaksi tersebut adalah tetap,yakni 2 : 1. Kemudian di tahun 1808, ilmuwan Prancis, Joseph Louis Gay Lussac, berhasil melakukanpercobaan tentang volume gas yang terlibat pada berbagai reaksi dengan menggunakan berbagaimacam gas.Berikut ini data dari percobaan yang dilakukan oleh Gay Lussac.

Tabel 5.3 Data Percobaan Gay Lussac

Volume Gas Oksigen Volume Gas Hidrogen Volume Uap AirPercobaanyang Direaksikan (L) yang Direaksikan (L) yang Dihasilkan (L)

1 1 2 22 2 4 43 3 6 6


1. Pada senyawa MnO; MnO2; Mn

2O

7 jika massa

O = 8 g (tetap) maka berapakah perbandinganmassa Mn dalam senyawa tersebut? (A

r : Mn = 55;

O = 16)Penyelesaian:

Massa Mn dalam MnO = 5516

× 8 g = 27,50 g

Massa Mn dalam MnO2 = 55

16 2× × 8 g = 13,75 g

Massa Mn dalam Mn2O7 = 55 216 7

×× × 8 g = 7,85 g

Jadi, perbandingan massa Mn dalam MnO : MnO2: Mn2O7 = 27,50 : 13,75 : 7,85.

2. Sebanyak 10 ml gas H2S direaksikan dengan25 ml gas O2 menghasilkan uap air dan gas SO2.a. Tuliskan persamaan reaksinya!b. Berapa perbandingan volume gas yang

bereaksi?Penyelesaian:a. 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2Ob. Perbandingan volume sama dengan per-

bandingan koefisien.Sehingga perbandingan volume:H2S : O2 : SO2 : H2O = 2 : 3 : 2 : 2

Menurut Gay Lussac dua volume gas hidrogen bereaksi dengan satu volume gas oksigenmembentuk dua volume uap air. Pada reaksi pembentukan uap air, agar reaksi sempurna, untuk setiapdua volume gas hidrogen diperlukan satu volume gas oksigen, menghasilkan dua volume uap air.

Pada suhu (T) dan tekanan (P) yang sama, perbandingan volume sama dengan perbandingankoefisien reaksi.

Hukum Perbandingan Volume (Gay Lussac):1

1

V

n = 2

2

V

n dengan P dan T tetap

Keterangan : P = tekanan gas (atm)T = suhu (K)V = volume gasn = banyaknya gas (mol)

Agar Anda lebih memahami hukum perbandingan volume coba perhatikan data hasil percobaan dibawah ini berkenaan dengan volume gas yang bereaksi pada suhu dan tekanan yang sama!

Tabel 5.4 Data Hasil Percobaan Perbandingan Volume Gas

No. Volume Gas yang Bereaksi Hasil Reaksi Perbandingan Volume

1. Hidrogen + Oksigen Uap air 2 : 1 : 21 L + 0.5 L 1 L

2. Nitrogen + Hidrogen Amonia 1 : 3 : 22 L + 6 L 4 L

3. Hidrogen + Klorin Hidrogen klorida 1 : 1 : 21 L + 1 L 2 L

4. Etilena + Hidrogen Etana 1 : 1 : 11 L + 1 L 1 L

Berdasarkan data percobaan pada tabel di atas, perbandingan volume gas yang bereaksi dan hasilreaksi, ternyata berbanding sebagai bilangan bulat. Data percobaan tersebut sesuai dengan hukumPerbandingan Volume atau dikenal dengan hukum Gay Lussac. Hukum ini menyatakan bahwa:

”Pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksiberbanding sebagai bilangan bulat”.


4. Apabila diukur pada suhu dan tekanan yang sama,2 liter gas nitrogen (N

2) direaksikan dengan 6 liter

gas hidrogen (H2) menghasilkan 4 liter gas amonia

(NH3) maka perbandingan volume gas-gas tersebut

. . . .a. 1 : 1 : 2 d. 2 : 1 : 3b. 1 : 2 : 3 e. 2 : 3 : 1c. 1 : 3 : 2Jawaban: cPerbandingan volume = perbandingan koefisienN2 + H2 → NH32 liter 6 liter 4 liter––––––––––––––––––––––––––––– : 2N2 + 3H2 → 2NH3 1 : 3 : 2

5. Pembakaran sempurna 2 liter campuran yang terdiriatas 60% metana (CH4) dan 40% etana (C2H6)dibutuhkan oksigen murni sebanyak . . . liter.a. 3,0 d. 7,8b. 5,2 e. 8,0c. 7,2Jawaban: bPembakaran sempurna berarti menghasilkan CO2dan H2O. Koefisien CH4 dan C2H6 diperoleh daripersentasenya, sehingga persamaan reaksinya:3CH4 + 2C2H6 + 13O2 → 7CO2 + 12H2O

volume C2H6 = 40% × 2 liter = 0,8 liter

volume O2 = 13

2 × 0,8 liter = 5,2 liter

6. Besi dan oksigen membentuk 3 jenis senyawa, yaituFeO, Fe2O3, dan Fe3O4. Jika massa besi dalamketiga senyawa itu sama, maka perbandinganmassa oksigen dalam FeO : Fe2O3 : Fe3O4, yaitu . . . .a. 1 : 2 : 3 d. 4 : 3 : 1b. 1 : 3 :4 e. 6 : 9 : 8c. 3 : 2 : 1Jawaban: emisal massa Fe = 56 gAr : Fe = 56, O = 16

massa O dalam FeO = 16

56 × 56 = 16 g

massa O dalam Fe2O3 = (3) (16)

(2) (56) × 56 = 24 g

massa O dalam Fe3O4 = (4) (16)

(3) (56) × 56 = 21,3 g

Perbandingan massa oksigen =16 : 24 : 21,3 ≈ 6 : 9 : 8

A. Pilihlah satu jawaban yang benar!

1. Gas etana (C2H

6) terbakar menurut persamaan

berikut.

2C2H6(g) + 7O2 → 4CO2(g) + 6H2O( )

Volume oksigen yang tersisa (T, P) jika 4 liter gasetana (T, P) direaksikan dengan 18 liter oksigen,yaitu . . . liter.a. 1 d. 4b. 2 e. 5,5c. 2,5Jawaban: dPerbandingan volume = perbandingan koefisien

2 6

2

Volume C H

Volume O =

2

7

volume oksigen = 7

2 × 4 liter = 14 liter

volume oksigen sisa = (18 – 14) liter = 4 liter

2. Fosfor dan oksigen membentuk dua macamsenyawa. Dalam 55 g senyawa I terdapat 31gfosfor, sedangkan 71 g senyawa II mengandung40 g oksigen. Perbandingan massa oksigen padakedua senyawa yaitu . . . . (A

r : P = 31, O = 16)

a. 1 : 2 d. 3 : 5b. 2 : 3 e. 5 : 1c. 2 : 5Jawaban: d

massa P(g) massa O(g)Senyawa I: 31 24Senyawa II: 31 40Perbandingan massa oksigen dalamsenyawa I : senyawa II = 24 : 40

= 3 : 5

3. Gas CO2 terbanyak akan dihasilkan oleh pem-

bakaran 50 m3 gas . . . (T, P sama).a. CO d. C

2H

6

b. CH e. C3H

8

c. C2H

2

Jawaban: e2CO + O2 → 2CO2

4CH + 5O2 → 4CO2 + 2H2O

2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O

2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

Perbandingan volume = perbandingan koefisien.Perbandingan koefisien antara CO2 dengan gas-gas tersebut, terbanyak dimiliki oleh gas C3H8.


7. Hukum Gay Lussac berlaku untuk zat-zat yangmempunyai fase . . . .a. gas d. cair dan gasb. cair e. padat dan gasc. padatJawaban: aPada suhu dan tekanan yang sama perbandinganvolume gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksiberbanding sebagai bilangan bulat.

8. Diketahui udara terdiri dari 20% oksigen. Volumeudara (T, P) yang diperlukan untuk membakarsempurna 7 liter (T, P) metana CH

4 sebesar . . . liter.

a. 2 d. 70b. 14 e. 100c. 50Jawaban: dPersamaan reaksi:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

2

4

volume Ovolume CH

= 21

volume O2 = 21

× 7 liter = 14 liter

volume udara = 10020

× 14 liter = 70 liter

9. Jika dua unsur dapat membentuk satu atau lebihsenyawa dan massa salah satu unsur tersebut tetap,perbandingan massa dari unsur yang lain dalamsenyawa merupakan bilangan sederhana dan bulat.Pernyataan tersebut dikenal sebagai . . . .a. hukum Gas Idealb. hukum Perbandingan Bergandac. hukum Perbandingan Tetapd. hukum Perbandingan Volumee. hukum Kekekalan MassaJawaban: bHukum Perbandingan Berganda dicetuskan olehDalton.

10. Gas etena (C2H4) dan gas metana (CH4) terbakarmenurut persamaan reaksi:C2H4(g) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 2H2O(g)CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)Pada pembakaran sempurna 10 ml (T, P) campur-an gas etana dan metana dihasilkan 12 ml CO2 (T,P) maka volume gas etena . . . . ml.a. 2 d. 8b. 4 e. 10c. 6Jawaban: amisal:volume C2H4 = x ml

volume CH4 = (10 – x)ml

volume CO2 = 21

· volume C2H4

pada reaksi C2H4 = 2x ml

volume CO2 = 11

· volume CH4

pada reaksi CH4 = (10 – x)ml

Bila volume CO2 hasil pembakaran kedua jenisgas itu = 12 ml, maka:2x + (10 – x)= 12 ml

x = 2 ml


1. a. Tuliskan hukum Perbandingan Berganda dariDalton!

b. Bagaimana perbandingan massa O dalamsenyawa CO dan CO2?

Jawaban:a. Hukum Perbandingan Berganda yang di-

kemukakan oleh Dalton yaitu "bila dua unsurdapat membentuk lebih dari satu senyawa,dan massa salah satu unsur tersebut tetap(sama) maka perbandingan massa unsur yanglain dalam senyawa-senyawa tersebutmerupakan bilangan bulat dan sederhana.

b. Perbandingan massa C dan massa O dalamCO = 12 : 16 = 3 : 4Perbandingan massa C dan massa O dalamCO2 = 12 : 32 = 3 : 8Maka perbandingan O dalam CO dan CO2= 4 : 8 = 1 : 2

2. Diketahui persamaan reaksi:N2 (g) + H2(g) → NH3(g)

Jika volume gas H2 sebanyak 60 ml, pada (T, P)sama, tentukan:a. volume gas N2 dan NH3,b. perbandingan volume antara N2 : H2 : NH3!c. apakah berlaku hukum Gay Lussac pada

reaksi tersebut?Jawaban:N2 + 3H2 → 2NH3

a. Volume gas N2 = 1

3 × 60 = 20 ml

Volume gas NH3 = 2

3 × 60 = 40 ml

b. Perbandingan volume N2 : H2 : NH3 = 1 : 3 : 2c. Berlaku hukum Gay Lussac yang menyatakan

bahwa pada suhu dan tekanan yang samaperbandingan volume gas-gas yang bereaksidan hasil reaksi berbanding sebagai bilanganbulat.

3. Sebanyak 0,05 mol gas NO memiliki volume0,5 liter. Pada suhu dan tekanan yang sama, berapavolume gas oksigen yang dihasilkan jika 0,4 molKClO3 dipanaskan?

Jawaban:2KClO3 → 2KCl + 3O20,4 mol 0,6 mol

2O

NO

V

V = 2O

NO

n

n → 2OV

0,5 L = 0,6 mol0,05 mol → Voksigen = 6 liter


Jadi, perbandingan volume dan perbandingankoefisien reaksi dari percobaan di atas yaitu1 : 3 : 2.

5. Suatu senyawa oksida nitrogen mengandung63,16% nitrogen (A

r N = 14) dan 36,84% oksigen

(Ar O = 16). Apa rumus kimia senyawa itu?

Jawaban:Massa N : O = 63,16 : 36,84

Mol N : O = 63,16

14 :

36,8416

≈ 2 : 1

Senyawa oksida tersebut yaitu N2O.

Ilustrasi percobaan Avogadro, pembentukan dua molekul uap air dari reaksi antara dua molekul gashidrogen dan satu molekul gas oksigen.

→+

D. Konsep Mol dan Tetapan Avogadro1. Penentuan Volume Gas Pereaksi dan Hasil Reaksi

Hukum Avogadro dicetuskan oleh seorang ahli fisika Italia yangbernama Amedeo Avogadro pada tahun 1811. Hukum tersebut menyatakanbahwa:

”Gas-gas yang volumenya sama, jika diukur pada suhu dan tekananyang sama, akan memiliki jumlah molekul yang sama pula”.

Oleh karena perbandingan volume gas hidrogen, gas oksigen, dan uap air pada reaksi pem-bentukan uap air = 2 : 1 : 2 maka perbandingan jumlah molekul hidrogen, oksigen, dan uap air juga2 : 1 : 2. Jumlah atom tiap unsur tidak berkurang atau bertambah dalam reaksi kimia. Oleh karena itu,molekul gas hidrogen dan molekul gas oksigen harus merupakan molekul dwiatom, sedangkan molekuluap air harus merupakan molekul triatom.

Perbandingan volume gas dalam suatu reaksi sesuai dengan koefisien reaksi gas-gas tersebut.Hal ini berarti bahwa, jika volume salah satu gas diketahui, volume gas yang lain dapat ditentukandengan cara membandingkan koefisien reaksinya.Contoh:Pada reaksi pembentukan uap air.2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)Jika volume gas H2 yang diukur pada suhu 25°C dan tekanan 1 atm sebanyak 10 L volume gas O2dan H2O pada tekanan dan suhu yang sama dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut:Volume H2 : Volume O2 = Koefisien H2 : Koefisien O2

Amedeo Avogadro

4. Diketahui data percobaan sebagai berikut.

No. Volume Reaktan Volum Produk

Nitrogen (L) Hidrogen (L) Amonia (L)

1. 12 36 24

2. 6 18 12

3. 4 12 8

Berdasarkan data di atas, berapa perbandinganvolume nitrogen, hidrogen, dan amonia? Berapapula perbandingan koefisien reaksinya?Jawaban:Sesuai hukum Gay Lussac bahwa perbandinganvolume sama dengan perbandingan koefisien reaksi.


Volume O2 = Koefisien O

Koefisien H × volume H2

Volume O2 = 1

2 × 10 L = 5 liter

Volume H2O = 2

2 × 10 L = 10 liter

Hubungan Koefisien Reaksi dengan Jumlah Mol Reaksi

A. TujuanMempelajari hubungan koefisien reaksi denganjumlah mol zat-zat yang terlibat dalam reaksi.

B. Alat dan Bahan1. rak tabung reaksi2. tabung reaksi (6)3. gelas ukur 10 ml4. penggaris5. larutan Pb (NO3)2 0,5 M6. larutan KI 0,5 M

C. Cara Kerja1. Siapkan 6 tabung reaksi yang sama

besarnya, beri nomor 1 sampai dengan 6,kemudian isilah tabung-tabung itu sesuaidengan daftar berikut!

Tabung nomor 1 2 3 4 5 6

Larutan KI 8 ml 8 ml 8 ml 8 ml 8 ml 8 ml

Larutan Pb(NO3)2 1 ml 2 ml 3 ml 4 ml 5 ml 6 ml

Air 5 ml 4 ml 3 ml 2 ml 1 ml 0 ml

Catatan:Sebelum digunakan untuk mengambil larut-an yang berbeda, gelas ukur harus dicucidahulu, kemudian bagian luarnya dilaphingga kering sedangkan bagian dalamnyadibilas dengan sedikit larutan yang akandiambil.

2. Guncangkan tabung-tabung itu sehinggaisinya benar-benar bercampur!

3. Diamkan sampai endapan turun sempurna(larutan di atas endapan menjadi jernih)!

4. Ukur tinggi endapan pada setiap tabung!

D. Hasil Pengamatan

Tabung nomor 1 2 3 4 5 6

Larutan KI 8 ml 8 ml 8 ml 8 ml 8 ml 8 ml

Larutan Pb(NO3)2 1 ml 2 ml 3 ml 4 ml 5 ml 6 ml

Air 5 ml 4 ml 3 ml 2 ml 1 ml 0 ml

Tinggi endapan

E. Pertanyaan:1. Pada tabung nomor berapa tinggi endapan

sama tingginya?Hitung perbandingan mol pereaksi padatabung itu!

2. Mengapa tinggi endapan pada tabung-tabung berikutnya tidak bertambah?

3. Reaksi setara untuk percobaan ini yaituPb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) → PbI2(s) + 2KNO3(aq).Bagaimanakah hubungan koefisien reaksidengan jumlah mol zat-zat yang terlibatdalam reaksi?

F. KesimpulanApa kesimpulan percobaan ini?

G. Unjuk KreativitasUlangi percobaan di atas dengan mengurangivolume tiap-tiap larutan menjadi separuhnya!

Catatan Guru:Guru membagi siswa menjadi beberapa kelompok. Setiap kelompok melakukan praktikum di atas danunjuk kreativitas. Setelah praktikum selesai, setiap kelompok mengumpulkan laporan praktikum.


2. Massa Atom Relatif dan Massa Molekul RelatifSetelah ditemukan peralatan yang sangat peka pada awal abad XX, para ahli kimia melakukan

percobaan tentang massa satu atom. Sebagai contoh, dilakukan percobaan untuk mengukur:a. massa satu atom H = 1,66 × 10–24 gb. massa satu atom O = 2,70 × 10–23 gc. massa satu atom C = 1,99 × 10–23 g

Berdasarkan data di atas dapat Anda lihat bahwa massa satu atom sangat kecil. Para ahli sepakatmenggunakan besaran Satuan Massa Atom (sma) atau Atomic Massa Unit (amu) atau biasa disebutjuga satuan Dalton. Pada materi struktur atom, Anda telah mempelajari juga bahwa atom sangatlahkecil. Oleh karena itu, Anda tidak mungkin menimbang atom menggunakan neraca.

a. Massa Atom Relatif (Ar)Para ahli menggunakan isotop karbon C–12 sebagai standar dengan massa atom relatif

sebesar 12. Massa atom relatif menyatakan perbandingan massa rata-rata satu atom suatu unsurterhadap 1/12 massa atom C–12. Atau dapat dituliskan:

1 satuan massa atom (amu) = 1

12 massa 1 atom C–12

Contoh:Massa atom rata-rata oksigen 1,33 kali lebih besar daripada massa atom karbon –12.Maka: Ar O = 1,33 × Ar C–12

= 1,33 × 12= 15,96

Untuk membandingkan massa atom yang berbeda-beda, para ahli menggunakan skala massaatom relatif dengan lambang ”Ar”.

Para ahli memutuskan untuk menggunakan C–12 atau isotop 12C karena mempunyai kestabilaninti yang inert dibanding atom lainnya. Isotop atom C–12 mempunyai massa atom 12 sma. Satusma sama dengan 1,6605655 × 10–24 g. Dengan digunakannya isotop 12C sebagai standar, makadapat ditentukan massa atom unsur yang lain.

Massa atom relatif suatu unsur (Ar) adalah bilangan yang menyatakan perbandingan massasatu atom unsur tersebut dengan 1/12 massa satu atom C–12.

ArX = 1

12

massa atomrata -rata X

massa atom karbon -12

Tabel 5.5 Masa Beberapa Isotop

Unsur Massa (amu) Unsur Massa (amu)

2H 1,00783 12C 12,000002H 2,01410 13C 13,003353H 3,01605 14C 14,00324

4He 4,00260 16C 16,014706He 6,01889 14N 14,003076Li 6,01512 15N 15,00017Li 7,01600 16O 15,9949

7Be 7,01693 24Mg 24,3120


Besarnya harga Ar juga ditentukan oleh harga rata-rata isotop tersebut. Sebagai contoh, dialam terdapat 35Cl dan 37Cl dengan perbandingan 75% dan 25% maka Ar Cl dapat dihitung dengancara:Ar Cl = (75% × 35) + (25% × 37)

= 35,5

b. Massa Molekul Relatif (Mr)Molekul merupakan gabungan dari beberapa unsur dengan perbandingan tertentu. Unsur-

unsur yang sama bergabung membentuk molekul unsur, sedangkan unsur-unsur yang berbedamembentuk molekul senyawa. Massa molekul unsur atau senyawa dinyatakan oleh massa molekulrelatif (Mr). Massa molekul relatif adalah perbandingan massa molekul unsur atau senyawa terhadap1/12 × massa atom C–12. Secara matematis dapat dinyatakan:

Mr (unsur) = 112

massa molekul unsur

× massa atom karbon 12−

Mr (senyawa) = 112

massa molekul senyawa

× massa atom karbon 12−

Massa molekul dapat dihitung dengan menjumlahkan Ar dari atom-atom pembentuk molekultersebut.

Mr = Σ Ar atom penyusun

Dalam hubungannya dengan mol, Mr atau Ar dinyatakan dengan satuan g/mol atau disebutjuga massa molar. Artinya, massa suatu zat dalam 1 mol zat (n). Secara matematis dinyatakansebagai berikut.

Massa = n × Mr atau Ar

n = molMr atau Ar = massa molekul relatif atau massa atom relatif atau massa molar.

Apabila Anda mereaksikan satu atom karbon (C) dengan satu molekul oksigen (O2) akanterbentuk satu molekul CO2. Tetapi sebenarnya yang Anda reaksikan bukan satu atom karbondengan satu molekul oksigen, melainkan sejumlah besar atom karbon dan sejumlah besar molekuloksigen. Oleh karena jumlah atom atau jumlah molekul yang bereaksi begitu besarnya, makauntuk menyatakannya, para ahli kimia menggunakan ”mol” sebagai satuan jumlah partikel (molekul,atom, atau ion).

Satu mol didefinisikan sebagai jumlah zat yang mengandung partikel zat itu sebanyakatom yang terdapat dalam 12,000 g atom karbon –12.

Jadi dalam satu mol suatu zat terdapat 6,022 × 1023 partikel. Nilai 6,022 × 1023 partikel per moldisebut sebagai tetapan Avogadro, dengan lambang L atau N.

Dalam kehidupan sehari-hari, mol dapat Anda analogikan sebagai ”lusin”. Jika lusin menyatakanjumlah 12 buah, mol menyatakan jumlah 6,022 × 10 23 partikel zat. Kata partikel pada NaCl, H2O,dan N2 dapat dinyatakan dengan ion dan molekul, sedangkan pada unsur seperti Zn, C, dan Aldapat dinyatakan dengan atom.Perhatikan tabel berikut!


Tabel 5.6 Jumlah Partikel dalam Beberapa Zat

Seng Rumus Jumlah Jenis Partikel Jumlah Partikel

Seng Zn 1 mol atom 1 × (6.022 × 1023) atom

Aluminium Al 1 mol atom 1 × (6.022 × 1023) atom

Natrium klorida NaCl 1 mol ion 1 × (6.022 × 1023) molekul

Air H2O 1 mol molekul 1 × (6.022 × 1023) molekul

Rumus kimia suatu senyawa menunjukkan perbandingan jumlah atom yang ada dalam senyawatersebut.

Tabel 5.7 Perbandingan Atom-Atom dalam H2SO4

1 Molekul H2SO4 Jumlah Atom Jumlah Mol Jumlah Partikel

Jumlah atom H 2 2 2 × (6.022 × 1023)

Jumlah atom S 1 1 1 × (6.022 × 1023)

Jumlah atom O 4 4 4 × (6.022 × 1023)

1 mol zat mengandung 6,022 × 1023 partikel

Contoh:Pada satu molekul air (H2O) terdapat 6,022 × 1023 molekul H2O.Ada berapa partikel atom dalam 1 mol air tersebut?Penyelesaian:Satu molekul air (H2O) tersusun oleh 2 atom H dan 1 atom O.Jadi 1 molekul air tersusun oleh 3 atom.1 mol H2O mengandung 6,022 × 1023 molekul atau3 × 6,022 × 1023 atom = 1,806 × 1023 atom

Berdasarkan contoh di atas, dapat disimpulkan mengenai hubungan jumlah mol (n) denganjumlah partikel, yang secara matematik dapat dinyatakan sebagai:

Jumlah partikel = n × N

Keterangan:n = jumlah molN = bilangan Avogadro

3. Volume Molar (Vm)

Volume satu mol zat dalam wujud gas dinamakan volume molar, dilambangkan dengan Vm.

Berapakah besarnya volume molar dalam satu mol zat gas? Bagaimana menghitung volumesejumlah tertentu gas pada suhu dan tekanan tertentu?

Avogadro dalam percobaannya mendapat kesimpulan bahwa 1 L gas oksigen pada tekanan1 atm mempunyai massa 1,4286 g, atau dapat dinyatakan bahwa pada tekanan 1 atm:

1 L gas O2 = 1,4286

32 mol

1 L gas O2 = 1

22,4 mol

1 mol gas O2 = 22,4 L


Berdasarkan hukum Avogadro dapat disimpulkan:

1 mol gas O2 = 22,4 L

Sesuai dengan hukum Avogadro yang menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama,volume gas yang sama mengandung jumlah molekul yang sama atau banyaknya mol dari tiap-tiapgas volumenya sama, maka berlaku volume 1 mol setiap gas dalam keadaan standar:

Volume gas dalam keadaan standar = 22,4 L

4. Volume Gas pada Keadaan Tidak StandarPerhitungan volume gas tidak dalam keadaan standar (non-STP) digunakan dua pendekatan berikut.

a. Persamaan Gas IdealDiumpamakan gas yang akan diukur bersifat ideal, persamaan yang menghubungkan jumlah

mol (n) gas, tekanan, suhu, dan volume yaitu:

Hukum Gas Ideal : P . V = n . R . T

Keterangan:P = tekanan (satuan atmosfer, atm)V = volume (satuan liter, L)n = jumlah mol gasR = tetapan gas (0,08205 L atm/mol K)T = suhu mutlak (°C + 273,15 K)

P . V = n . R . T → V = n R T

P

⋅ ⋅

Jika, n = 1 molR = 0,08205 L atm/mol KP = 1 atm, danT = 273 K

V = 1 mol × 0,08205 L atm/molK × 273 K

1atm = 22,4 L

b. Dengan Konversi Gas pada Suhu dan Tekanan yang SamaMenurut hukum Avogadro, perbandingan gas-gas yang jumlah molnya sama memiliki volume

sama. Secara matematis dapat dinyatakan:

1

2

V

V = 1

2

n

n

n1 = mol gas 1 V1 =volume gas 1n2 = mol gas 2 V2 =volume gas 2

c. Molaritas (M)Banyaknya zat yang terdapat dalam suatu larutan diketahui dari konsentrasi larutan yang

dinyatakan dalam molaritas (M). Molaritas menyatakan banyaknya mol zat dalam 1 L larutan.Secara matematis dinyatakan:

M = r

g

M × 1000

V

Keterangan:M = molaritas (M)Mr = massa molekul relatif (g/mol)V = volume (ml)g = massa (g)


Hubungan mol dengan massa, jumlah partikel, molaritas, dan volume pada STP dapat digambarkanseperti berikut. Molaritas (M)

V : (liter) ×

: :

Massa (g) Ar atau Mr Mol 6,02 × 1023 Jumlah partikel

× ×

: 22,4 ×

Volume (STP) Volume (non-STP)

1. Diketahui massa atom relatif (Ar) dari beberapa

unsur sebagai berikut:Ca = 40O = 16H = 1Tentukan massa molekul relatif (Mr) senyawaCa(OH)2!Penyelesaian:Satu molekul Ca(OH)2 mengandung 1 atom Ca, 2atom O, dan 2 atom H.Mr Ca(OH)2 = Ar Ca + (2 Ar O) + (2 Ar H)

= 40 + (2 × 16) + (2 × 1)= 40 + 32 + 2= 74

2. Diketahui 6 g urea (CO(NH2)

2) jika A

r : H = 1,

C = 12, N = 14, O = 16, tentukan mol urea!Penyelesaian:Mr urea = 12 + 16 + (16 × 2) = 60

mol urea = r

massa urea

M urea =

660

= 0,1 mol

3. Jika diketahui massa 1 atom oksigen 2,70 × 10–23 g,berapakah Ar atom O jika massa atom C1,99 × 10–23 g?

Penyelesaian:

Ar atom O= 112

massa 1 atom O

massa 1 atom karbon C 12−

= -23

1 2312

2,70 10

1,99 10−×

× ×

= 16,283

4. Berapa volume gas CO2 dengan massa 22 g(Ar : C = 12, O = 16) yang diukur pada tekanan1 atm?Penyelesaian:Mr CO2 = 44

mol CO2 = 22

44 = 0,5 mol

volume CO2 = 0,5 × 22,4 = 11,2 L

5. Tentukan volume dari 4,4 g gas CO2 yang diukur

pada tekanan 2 atm dan suhu 27° C!Penyelesaian:

mol CO2 =4,4

44 = 0,1 mol

Volume CO2 =× ×n R T

P

= 0,1 0,082 (273 + 27)

2

× × = 1,21 L

××R

TP:


6. Berapa volume 4 g gas metana (CH4) yang diukur

pada keadaan dimana 3 g NO volumenya 5 L?(Ar : H = 1, C = 12, N = 14, O = 16)Penyelesaian:Mr CH4 = 16

mol CH4 = 416

= 0,25 mol

Mr NO = 30

mol NO = 330

= 0,1 mol

1

2

VV = 1

2

nn

V1 = 1

2

nn

× V2 = 0,250,1

× 5 L = 12,5 L

7. Tentukan molaritas jika 4 g NaOH dilarutkan dalam:a. 2 L air,b. 500 ml air!Penyelesaian:

Mr NaOH = 40, maka mol NaOH = 440

= 0,1 mol

a. M = mol × 1000

V = 0,1 ×

10002000

= 0,05 mol/L

b. M =r

massaM ×

1000V

=440

× 1000500

= 0,2 mol/L


1. Pada suhu dan tekanan yang sama, massa 2 litergas X sama dengan massa 4 liter O2. Jika diketahuiMr O2 sebesar 32 maka Mr gas X sama dengan. . . kali Mr O2.a. 0,5 d. 32b. 1 e. 64c. 2Jawaban: cMisal: massa = yn1 = mol O2n2 = mol Xv1 = volume O2v2 = volume X

1

1

Vn

= 2

2

Vn

→ n2 = 1

1

nV

× V2

r

massaM X

= r 2 1

massaM O (v )

× V2

r

y

M X=

y

32(4) × 2

Mr X = 64 atau 2 × 32 = 2 kali Mr O2

2. Sebanyak 4 g zat-zat di bawah ini yang mempunyaijumlah molekul terkecil yaitu . . . .a. NO2(Mr = 46) d. CH4(Mr = 16)b. C

3H

6(M

r = 42) e. H

2(M

r = 2)

c. H2O(M

r = 18)

Jawaban: aJumlah molekul = mol × NKarena harga N tetap = 6,022 × 1023 maka jumlahmolekul terkecil diketahui dari mol terkecil.

mol NO2 = r 2

massa

M NO =

4 g

46 g/mol = 0,086 mol

NO2 memiliki jumlah molekul terkecil karena Mr-nya paling besar.

3. Suatu senyawa dengan konsentrasi 2 M mem-punyai volume 60 cm3 dan massa 12,96 g. Massamolekul relatif senyawa tersebut . . . g/mol.a. 60 d. 108b. 80 e. 158c. 88Jawaban: dV = 60 cm3 = 0,06 literM = 2 mol/literm = 12,96 gn = V · M

= 0,06 liter × 2 mol/liter= 0,12 mol

Mrsenyawa = massa

mol =

12,96 g

0,12 mol = 108 g/mol

4. Massa dari 11,2 liter gas N2 dalam keadaan standaryaitu . . . g. (ArN = 14)a. 28 d. 3,5b. 14 e. 2c. 7Jawaban: bMr N2 = 28

mol N2 = 11,2

22,4 = 0,5 mol

massa N2 = mol × Mr N2= 0,5 × 28= 14 g

5. Volume dari 2,107 × 1023 gas NH3 pada suhu 25°C

pada tekanan 1 atm jika R = 0,082 liter atm/mol Ksebesar . . . liter.a. 5,5 d. 8,5b. 6,5 e. 9,5c. 7,5


Jawaban: d

mol NH3 = 23

23

2,017 10

6,022 10

×

× = 0,35 mol

PV = nRT

V = 0,35 0,082 298

1

× × = 8,5 liter

6. Molaritas terbesar dari beberapa senyawa di bawahini jika volumenya sama sebesar 0,5 liter terdapatpada . . . .a. 1,204 × 1022 molekul C

2H

5OH

b. 0,672 liter gas CH4 (STP)

c. 4,21 × 1022 molekul Cu2S

d. 0,08 mol CaCO3

e. 32,5 g Pb(CH3COO)

2

(Ar : Pb = 207, C = 12, H = 1, O = 16)Jawaban: eMrPb(CH3COO)2 = 325

mol Pb(CH3COO)2 = 32, 5

325 = 0,1 mol

M = mol

V =

0,1

0,5

= 0,2 M (paling besar)

7. Jika Ar: S = 32, O = 16 maka massa dari4,51 × 1023 molekul SO3 sebesar . . . g.a. 40 d. 80b. 50 e. 100c. 60Jawaban: cMrSO3 = 80

mol SO3 = 23

23

4,51 10

6,022 10

×

× = 0,75 mol

massa SO3 = mol × MrSO3= 0,75 × 80= 60 g

8. Banyaknya mol Fe2O

3 yang setara dengan 0,45

liter Ba(OH)2 4 M . . . mol.

a. 0,6 d. 3,6b. 1,8 e. 4,8c. 2,4Jawaban: bmol Fe2O3 = mol Ba(OH)2mol Ba(OH)2 = M · V

= 4 · 0,45= 1,8 mol

Jadi, mol Fe2O3 = 1,8 mol.

9. Massa paling kecil dari 2 liter gas-gas berikut padasuhu dan tekanan yang sama, yaitu . . . (A

r : N = 14,

O = 16, CI = 35,5, H = 1).a. semua sama d. O

2

b. CI2

e. N2

c. H2

Jawaban: cMr paling kecil dimiliki oleh H2 sebesar 2 sehingga

mol gas = 2

22,4 = 0,089 mol

mol × Mr terkecil = massa terkecil

10. Sebanyak 6 g CH3COOH mempunyai jumlah mol

sama dengan . . . . (Ar : C = 12, H = 1, O = 16)

a. 6 g C6H

12O

6d. 6 g CO

2

b. 6 g C2H5OH e. 6 g H2Oc. 6 g CO(NH

2)2

Jawaban: cMrCH3COOH = 60 sehingga untuk memperoleh molyang sama dengan massa yang sama, 6 g, makadicari Mr yang sama.MrCO(NH2)2 = ArC + ArO + 2(ArN) + 4(ArH)

= 12 + 16 + 2(14 + 4(1)= 60

B. Jawablah soal-soal berikut.

1. Berapakah volume 6 g gas oksigen jika diukurpada:a. keadaan standar,b. 27°C dan 3 atm?Jawaban:

a. mol O2 = r 2

massa

M O

Mr O2 = 32, maka:

mol O2 = 6 g

32 g / mol = 0,1875 mol

V(STP) = 0,1875 × 22,4 liter

= 4,2 liter

b. PV = nRT(3)V = (0,1875)(0,082)(300)V = 1,54 liter

2. Massa dari 3,36 liter suatu gas pada keadaanstandar sebesar 11,25 g. Berapa massa molekulrelatif (M

r) gas itu?

Jawaban:

mol gas = 3,36

22,4 = 0,15 mol

Mr gas = massa gas

mol gas

Mr gas = 11,25 g

0,15 mol = 75 g/mol

3. Berapakah molaritas larutan NaCI 400 ml denganmassa 18,72 g? (A

r : Na = 23, CI = 35,5)

Jawaban:

mol NaCI = r

massa

M NaCI =

18,72

58,5 g/mol

= 0,32 mol


MNaCI = n(mol)

V(liter)

= 0,32 mol × 1000 ml/L

400 ml = 0,8 mol/liter

4. Tentukan massa zat yang terdapat di dalamsenyawa-senyawa berikut!a. 3 mol H3PO4.b. 6,022 × 1022 atom seng.c. 700 ml KBr 0,2 M.d. 1,12 liter gas O2(STP).e. 50 liter gas C2H2 bila diukur pada tekanan 2

atm dan suhu 37°C.f. 9 liter O2 diukur pada T,P, di mana 22 g

CO2 = 6 liter (Ar: H = 1, P = 31, O = 16,K = 39, Br = 80, Zn = 65, C = 12).

Jawaban:a. MrH3PO4 = 98

massa H3PO4 = mol × MrH3PO4= 3 × 98= 294 g

b. mol Zn = 22

23

6,022 10

6,022 10

×

× = 0,1 mol

mol Zn = mol × Ar Zn= 0,1 × 65= 6,5 g

c. mol KBr = V · M

= 700 ml

1000 ml/L × 0,2 mol/L = 0,14 mol

Mr KBr = 119massa KBr = mol × Mr KBr

= 0,14 mol × 119 g/mol= 16,66 g

d. mol O2 = 1,12

22, 4 = 0,05 mol

massa O2 = mol × Mr O2= 0,05 mol × 32 g/mol= 1,6 g

e. PV = nRT(2)(50) = n(0,0820)(310)n = 3,9 molmassa C2H2 = mol × Mr C2H2

= 3,9 mol × 26= 101,4 g

f. V1 = 9 liter O2V2 = 6 liter CO2m2 = 22 g CO2

1

1

V

n = 2

2

V

n

n2 = 2

r 2

m

M CO =

22 g

44 g/mol = 0,5 mol

n1 = 2

2

n

V × V1 =

0, 5 mol

6 liter × 9 liter = 0,75 mol

m1 = n1 × MrO2= 0,75 mol × 32 g/mol= 24 g

5. Massa besi(III) sulfat 4 g. Berapa volumediperlukan untuk membuat 0,1 M larutan besi(III)sulfat apabila diketahui M

r-nya = 400?

Jawaban:

mol Fe2(SO4)3 = r 2 4 3

massa

M Fe (SO ) =

4 g

400 g/mol

= 0,01 mol

VFe2(SO4)3=

n

M =

0,01 mol

0,1 mol/liter = 0,1 liter

6. Hitunglah jumlah partikel zat yang terkandungdalam senyawa-senyawa berikut!a. 5 mol H2.b. 20 g Fe2(SO4)3 jika Ar : Fe = 56, S = 32,

O = 16.c. 3,36 liter gas butana pada kondisi standar.d. 0,6 liter H2SO4 4M.Jawaban:a. Jumlah partikel = 5 mol × 6,022 × 1023

= 3,011 × 1024

b. Mr Fe2(SO4)3 = 2(Ar Fe) + 3(Ar S)+ 12(Ar O)= 2(56) + 3(32) + 12(16)= 400 g/mol

mol Fe2(SO4)3 = r 2 4 3

massaM Fe (SO )

= 20 g

400 g/mol

= 0,05 molJumlah partikel= mol × 6,022 × 1023

= 5 × 10–2 × 6,022 × 1023

= 3,011 × 1022

c. Mol gas butana = volume

22,4 =

3,36

22,4

= 0,15 molJumlah partikel = 0,15 × 6,022 × 1023

= 9,033 × 1022

d. Mol H2SO4 = V × M= 0,6 L × 4 mol/L= 2,4 mol

Jumlah partikel = 2,4 × 6,022 × 1023

= 1,445 × 1024

7. Tentukan jumlah mol dari senyawa-senyawa berikut!a. 0,35 liter HCI 2 M.b. 1,565 × 1023 molekul C6H12O6.c. 1,49 g (NH4)3 PO4, jika Ar : N = 14, H = 1, P =

31, O = 16.d. 492 liter gas CO2 pada suhu 27° C dan tekanan

19 cmHg, jika diketahui 1 atm = 76 cmHg.


Jawaban:a. mol HCI = V × M

= 0,35 L × 2 mol/L= 0,7 mol

b. mol C6H12O6 = 23

jumlah partikel

6,022 10× =

23

23

1,565 10

6,022 10

×

×

= 0,26 molc. Mr(NH4)3PO4

= 3(ArN) + 12(ArH) + ArP + 4(ArO)= 3(14) + 12(1) + 31 + 4(16)= 149 g/mol

mol(NH4)3PO4 = r 4 3 4

massa

M (NH ) PO =

1,49 g

149 g/mol

= 0,01 mold. Diketahui:

19 cmHg = 0,25 atmR = 0,082 liter atm/mol KT = 300 KPV = nRT

n = PV

RT =

0,25 492

0,082 300

××

= 5 mol

8. Tentukan massa (g) dari senyawa-senyawa berikut!a. 1,806 × 1022 MgSO4!b. 15,68 liter gas C2H2 (STP)!c. 0,27 liter CH3COOH 9 M!Apabila diketahui Ar : Mg = 24, S = 32, O = 16,C = 12, H = 1Jawaban:

a. mol MgSO4 = 22

23

1,806 10

6,022 10

×

×

= 0,03 molMr MgSO4 = Ar Mg + Ar S + 4(Ar O)

= 24 + 32 + 4(16)= 120 g/mol

massa MgSO4 = mol × Mr MgSO4= 0,03 mol × 120 g/mol= 3,6 g

b. mol C2H2 = 15,68

22,4 = 0,7 mol

Mr C2H2 = 2(ArC) + 2(ArH)= 2(12) + 2(1)= 26 g/mol

massa C2H2 = mol × MrC2H2= 0,7 mol × 26 g/mol= 18,2 g

c. mol CH3COOH = V × M= 0,27 L × 9 mol/L= 2,43 mol

Mr CH3COOH = 2(ArC) + 4(ArH) + 2(ArO)= 2(12) + 4(1) + 2(16)= 60 g/mol

massa CH3COOH = mol × Mr CH3COOH= 2,43 mol × 60 g/mol= 145,8 g

9. Hitunglah molaritas senyawa-senyawa berikut!a. 1,686 × 1023 NaOH dengan volume 400 ml.b. 0,05 m3 gas N2O5 (Ar : N = 14, O = 16)

sebanyak 27 g.c. 30 g urea CO(NH2)2 dalam 0,008 liter larutan.

(Ar : C = 12, N = 14, O = 16, H = 1)Jawaban:

a. mol NaOH = 23

23

1,686 10

6,022 10

×

× = 0,28 mol

MNaOH = mol

V(liter)

= 0,28 mol × 1000 ml/L

400 ml= 0,7 mol/l

b. Mr N2O5 = 2(ArN) + 5(ArO)= 2(14) + 5(16)= 108 g/mol

mol N2O5 = r 2 5

massa

M N O =

27 g

108 g/mol

= 0,25 mol

MN2O5= mol

liter = 3 3

0,25 mol

0,05 m × 1000 L/m

= 0,005 mol/L

c. Mr CO(NH2)2 = 60 g/mol

mol CO(NH2)2 = 30 g

60 g/mol = 0,5 mol

MCO(NH2)2 =

mol

V =

0,5 mol

0,008 liter = 62,5 mol/liter

10. Pada suhu dan tekanan tertentu, 48 g oksigenbervolume 20 liter. Pada suhu dan tekanan yangsama, berapa volume dari 11 g karbon dioksida?(A

r : C = 12, O = 16)

Jawaban:PV = nRT

mol oksigen = 48 g

32 g/mol = 1,5 mol

P · 20 = 1,5 RTP = 0,075 RTPada suhu dan tekanan yang sama:

mol CO2 = 11g

44 g/mol = 0,25 mol

volume CO2 = nRT

P =

0,25 RT

0,075 RT = 3,33 liter

atau

1

1

V

n = 2

2

V

n

V2 = 20

1,5 × 0,25 = 3,33 liter


E. Penentuan Rumus Kimia dan Pereaksi Pembatas1. Penentuan Rumus Empiris dan Rumus Molekul

Rumus kimia menunjukkan jenis atom unsur dan jumlah relatif tiap-tiap unsur yang terdapatdalam zat. Banyaknya unsur yang terdapat dalam zat ditunjukkan dengan angka indeks.Rumus kimia dapat berupa rumus empiris dan rumus molekul.

”Rumus empiris adalah rumus yang menyatakan perbandingan terkecil atom-atom dariunsur-unsur yang menyusun senyawa”.”Rumus molekul adalah rumus yang menyatakan jumlah atom-atom dari unsur-unsur yangmenyusun satu molekul senyawa”.

Perhatikan contoh rumus molekul dan rumus empiris beberapa senyawa pada tabel berikut!

Tabel 5.8 Rumus Molekul dan Rumus Empiris Beberapa Senyawa

Nama Zat Rumus Molekul Rumus Empiris

Air H2O H2O

Glukosa C6H12O6 CH2O

Benzena C6H6 CH

Etilena C2H4 CH2

Asetilena C2H2 CH

Rumus Molekul = ( Rumus Empiris ) nMr Rumus Molekul = n × (Mr Rumus Empiris)

n = bilangan bulatPenentuan rumus empiris dan rumus molekul suatu senyawa dapat ditempuh dengan langkah-langkahberikut.a. Cari massa (persentase) tiap unsur penyusun senyawa!b. Ubah ke satuan mol!c. Perbandingan mol tiap unsur merupakan rumus empiris.d. Cari rumus molekul dengan cara berikut!

(Mr Rumus Empiris)n = Mr Rumus Molekul, n dapat dihitung.e. Kalikan n yang diperoleh dari hitungan dengan rumus empiris.

2. Menentukan Rumus Kimia Hidrat (Air Kristal)Hidrat adalah senyawa kristal padat yang mengandung air kristal (H2O). Rumus kimia senyawa

kristal padat sudah diketahui. Jadi pada dasarnya penentuan rumus hidrat merupakan penentuanjumlah molekul air kristal (H2O) atau nilai x.Secara umum, rumus hidrat dapat ditulis sebagai:

Rumus kimia senyawa kristal padat: x . H2O.

Sebagai contoh garam kalsium sulfat yang memiliki rumus kimia CaSO4 . 2H2O, artinya dalamsetiap satu mol CaSO4 terdapat 2 mol H2O. Beberapa senyawa berhidrat/berair kristal dapat Anda lihatpada tabel berikut!


Pereaksi Pembatas

+ +

= molekul zat X

= molekul zat Y

= molekul zat XY2

Tabel 5.9 Beberapa Senyawa Berhidrat

Nama Senyawa Jumlah Molekul Rumus KimiaAir Kristal

Kalsium sulfat dihidrat 2 CaSO4 . 2H2O

Asam oksalat dihidrat 2 H2C2O4 . 2H2O

Tembaga(II) sulfat pentahidrat 5 CuSO4 . 5H2O

Natrium sulfat pentahidrat 5 Na2SO4 . 5H2O

Magnesium sulfat heptahidrat 7 MgSO4 . 7H2O

Natrium karbonat dekahidrat 10 Na2CO3 . 10H2O

3. Hitungan KimiaPenentuan jumlah pereaksi dan hasil reaksi yang terlibat dalam reaksi harus diperhitungkan dalam

satuan mol. Artinya, satuan-satuan yang diketahui harus diubah ke dalam bentuk mol. Metode inidisebut metode pendekatan mol.

Adapun langkah-langkah metode pendekatan mol tersebut dapat Anda simak dalam bagan berikut!

1. Tuliskan persamaan reaksi dari soal yang ditanyakan dan setarakan!

2. Ubahlah semua satuan yang diketahui dari tiap-tiap zat ke dalam mol!

3. Gunakanlah koefisien reaksi untuk menyeimbangkan banyaknya molzat reaktan dan produk!

4. Ubahlah satuan mol dari zat yang ditanyakan ke dalam satuan yangditanya (l atau g atau partikel, dan sebagainya)!

4. Pereaksi PembatasDalam suatu reaksi kimia, perbandingan mol zat-zat pereaksi yang dicampurkan tidak selalu

sama dengan perbandingan koefisien reaksinya. Hal ini berarti bahwa ada zat pereaksi yang akanhabis bereaksi lebih dahulu. Pereaksi demikian disebut pereaksi pembatas.Perhatikan gambar di bawah ini!

X + 2Y → XY2

Reaksi di atas memperlihatkan bahwa menurut koefisien reaksi, satu mol zat X membutuhkandua mol zat Y. Gambar di atas menunjukkan bahwa tiga molekul zat X direaksikan dengan empatmolekul zat Y. Setelah reaksi berlangsung, banyaknya molekul zat X yang bereaksi hanya dua molekuldan satu molekul tersisa. Sementara itu, empat molekul zat Y habis bereaksi maka zat Y ini disebutpereaksi pembatas.


Pereaksi pembatas merupakan reaktan yang habis bereaksi dan tidak bersisa di akhir reaksi.

Dalam hitungan kimia, pereaksi pembatas dapat ditentukan dengan cara membagi semua molreaktan dengan koefisiennya, lalu pereaksi yang mempunyai nilai hasil bagi terkecil, merupakanpereaksi pembatas.

Contoh:Diketahui reaksi sebagai berikut S(s) + 3F2(g) → SF6(g).Jika direaksikan 2 mol S dengan 10 mol F2.a. Berapa mol SF6 yang terbentuk?b. Zat mana dan berapa mol zat yang tersisa?Penyelesaian:S + 3F2 → SF6Dari koefisien reaksi menunjukkan bahwa 1 mol S membutuhkan 3 mol F2.Kemungkinan yang terjadi:(–) Jika semua S bereaksi maka F2 yang dibutuhkan:

mol F2 = 2koefisien F

koefisien S × mol S

= 3

1 × 2 mol

= 6 molHal ini memungkinkan karena F2 tersedia 10 mol.

(–) Jika semua F2 habis bereaksi, maka S yang dibutuhkan:

mol S= 2

koefisien S

koefisien F × mol F2

= 3

1 × 10 mol

= 3,33 molHal ini tidak mungkin terjadi, karena S yang tersedia hanya 2 mol.

Jadi yang bertindak sebagai pereaksi pembatas adalah S.Banyaknya mol SF6 yang terbentuk = x mol S.a. mol SF6 = 1 × 2 mol = 2 molb. zat yang tersisa adalah F2, sebanyak = 10 mol – 6 mol = 4 mol F2

Soal di atas dapat juga diselesaikan dengan langkah-langkah berikut.a. Setarakan reaksinya!b. Semua pereaksi diubah menjadi mol.c. Bagikan masing-masing mol zat dengan masing-masing koefisiennya!d. Nilai hasil bagi terkecil disebut pereaksi pembatas (diberi tanda atau lingkari).e. Cari mol zat yang ditanyakan!f. Ubah mol tersebut menjadi g atau liter atau partikel sesuai pertanyaan!Penyelesaian:S + 3F2 → SF6↓ ↓2 mol 10 mol↓ ↓2

1 = 2

10

3 = 3,33 (Nilai 2 < 3,33)

Berarti zat pereaksi pembatas: S


Sehingga ditulis:S + 3F2 → SF6↓ ↓2 mol 10 mol

a. mol SF6 = 6koefisien SF

koefisien pereaksi pembatas × 2 mol S

= 1

1 × 2 mol = 2 mol

b. mol F2 yang bereaksi = 2koefisien F

koefisien S × 2 mol S

= 3

1 × 2 mol = 6 mol

mol F2 sisa = mol tersedia – mol yang bereaksi= 10 mol – 6 mol = 4 mol

Berdasarkan uraian di atas, dapat dibuat kesimpulan berikut.

No. Hukum Variabel Tetap Rumus

1. Boyle n dan T P1V1 = P2V2

2. Gay Lussac P dan T 1

1

V

n= 2

2

V

n

3. Boyle–Gay Lussac n 1 1

1

P V

T=

2 2

2

P V

T

4. Avogadro P, V, dan T n1 = n2

Apabila hanya melibatkan dua buah gas maka berlaku rumus-rumus: PV = nRTDalam hal ini:P = tekanan (satuan atmosfir, atm)V = volume (satuan liter, L)n = jumlah mol gasR= tetapan gas (0,08205 L atm/mol K)T = suhu mutlak (°C + 273,15 K)

1. Suatu senyawa terdiri dari 43,7% P dan 56,3% O.Tentukan rumus empirisnya! (Ar : P = 31 dan O =16)Penyelesaian:Misal massa senyawa = 100 gMaka massa P dan O masing-masing 43,7 g dan56,3 g.

Perbandingan mol P : mol O =43,731

: 56,316

= 1,41 : 3,52= 1 : 2,5 = 2 : 5

Jadi, rumus empirisnya P2O5.

2. Suatu senyawa terdiri dari 60% karbon, 5%hidrogen, dan sisanya nitrogen. Mr senyawa itu= 80 (Ar : C = 12 ; H = 1 ; N = 14). Tentukan rumusempiris dan rumus molekul senyawa itu!Penyelesaian:Persentase nitrogen = 100% – ( 60% + 5% ) = 35%.Misal massa senyawa = 100 gMaka massa C : H : N = 60 : 5 : 35Perbandingan mol C : mol H : mol N

= 60

12 :

5

1 :

35

14= 5 : 5 : 2,5

= 2 : 2 :1



1. Jika suatu oksida nitrogen mengandung oksigensebanyak 36,37% massa maka rumus empirissenyawa itu . . . .a. NO d. N

2O

3

b. NO2

e. N2O

5

c. N2O

Jawaban: cMisal massa senyawa = 100 gMaka massa N dan O masing-masing = 63,63 gdan 36,37 gPerbandingan mol N : mol O

= 63,63

14:

36,37

16

= 4,57 : 2,27= 4 : 2Jadi, rumus empirisnya N2O

2. Suatu senyawa dengan Mr = 80 mengandung 50%

massa unsur X(Ar = 20) dan sisanya unsur Y

(Ar = 40). Rumus senyawa itu . . . .

a. XY d. X2Y

4

b. XY2

e. X3Y

6

c. X2Y

Jawaban: cSisa unsur Y = 50% jugaPerbandingan mol X : mol Y

= 50

20:

50

40 = 2,5 : 1,25 = 2 : 1

Jadi, rumus senyawanya X2Y.

3. Jika kristal barium klorida (Mr = 208) mengandung

14,75% air kristal (Mr = 18). Rumus kristal tersebut. . . .a. BaCI

2 · H

2O d. BaCI

2 · 4H

2O

b. BaCI2 · 2H2O e. BaCI2 · 5H2O

c. BaCI2 · 3H

2O

Jawaban: bPersentase BaCI2 = 100% – 14,75% = 85,25%Misal massa senyawa kristal = 100 g maka, massaBaCI2 dan xH2O = 85,25 g dan 14,75 g.Perbandingan mol BaCI2 : mol xH2O

= 85,25

208:

14,75

18

= 0,409 : 0,81= 1 : 2Jadi, rumus kristal = BaCI2 . 2H2O.

4. Sebanyak 9 g senyawa AI2(SO

4)

3 · nH

2O di-

panaskan sehingga massanya berkurang sebesar2,16 g. Rumus molekul senyawa hidrat tersebut. . . . (M

rAI

2(SO

4)

3 = 342 dan M

rH

2O = 18)

a. AI2(SO4)3 · 2H2O d. AI2(SO4)3 · 5H2O

b. AI2(SO

4)

3 · 3H

2O e. AI

2(SO

4)

3 · 6H

2O

c. AI2(SO

4)

3 · 4H

2O

Jawaban: eAI2(SO4)3 · nH2O → AI2(SO4)3 + nH2O9 g = 6,84 g + 2,16 gmol AI2(SO4)3 : mol H2O

Maka rumus empiris = C2H2N.(C2H2N)n = 80

(24 + 2 + 14)n = 8040n = 80

n = 2Jadi, rumus molekul senyawa tersebut = (C2H2N)2= C4H4N2.

3. Sebanyak 5,0 g hidrat dari tembaga(II) sulfat di-panaskan sampai semua air kristalnya menguap.Massa tembaga(II) sulfat padat yang terbentuk3,20 g. Tentukan rumus hidrat tersebut! (A

r : Cu =

63,5 ; S = 32 ; O = 16 ; H = 1)

Penyelesaian:Langkah-langkah penentuan rumus hidrat:a. Misalkan rumus hidrat CuSO4 . x H2Ob. Tulis persamaan reaksinya!c. Tentukan mol zat sebelum dan sesudah reaksi!d. Hitung nilai x, dengan menggunakan per-

bandingan mol CuSO4 : mol H2O!CuSO4 . xH2O(s) → CuSO4(s) + xH2O

5 g 3,2 g 1,8 gPerbandingan, mol CuSO4 : mol H2O =0,02 : 0,10.Perbandingan, mol CuSO4 : mol H2O = 1 : 5.Jadi, rumus hidrat dari tembaga(II) sulfat yaituCuSO4 · 5H2O.


2 4 3

2 4 3

massa AI (SO )M AI (SO )r

: 2 r 2

massa H OM H O

6,84342

: 2,1618

0,02 : 0,121 : 6Jadi, rumus molekul senyawa hidrat tersebut:AI2(SO4)3 · 6H2O

5. Gas metana (CH4) sebesar 16 g dibakar sempurnadengan 80 g oksigen. Pereaksi pembatas dan massaCO2 yang terbentuk, berturut-turut yaitu . . . .(Ar : C = 12, H = 1, O = 16)a. O2, 16 g d. CH4, 44 g

b. CO2, 64 g e. CO2, 44 g

c. H2O, 64 g

Jawaban: d

mol CH4 = r 4

massaM CH =

16 g16 g/mol = 1 mol

mol O2 = r 2

massaM O =

80 g32 g/mol = 2,5 mol

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2Omula-mula 1 mol 2,5 molreaksi 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol––––––––––––––––––––––––––––––––––sisa – 0,5 mol 1 mol 2 molJadi, pereaksi pembatasnya : CH4, karena habisterlebih dahulu.Massa CO2 yang terbentuk= mol × MrCO2= 1 mol × 44 g/mol= 44 g

6. Volume gas etana 6,72 liter dibakar sempurna meng-gunakan 22,4 liter gas oksigen menurut reaksi:C2H6(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)(belum setara)Jika reaksi tersebut dilakukan pada suhu dantekanan yang sama, gas sisa dan volumenyaberturut-turut yaitu . . . .a. C

2H

6, 0,336 liter d. CO

2, 15 liter

b. O2, 22,4 liter e. CO

2, 8 liter

c. O2, 14 liter

Jawaban: a

mol C2H6 = 6,7222,4 = 0,3 mol

mol O2= 22,422,4 = 1 mol

2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O

awal 0,3 mol 1 molreaksi 0,285 mol 1 mol 0,57 mol 0,85 mol––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––sisa 0,015 mol – 0,57 mol 0,85 molGas sisa = C2H6

VC2H6= 0,015 mol × 22,4= 0,336 liter

7. Perhatikan reaksi berikut.2Fe2S3 + 3O2 + 6H2O → 4Fe(OH)3 + 6SJika 2 mol Fe2S3, 2 mol O2, dan 3 mol H2O bereaksidengan sempurna, akan dihasilkan . . . .a. 2 mol Fe(OH)

3d. 6 mol S

b. 3 mol Fe(OH)3

e. 8 mol Sc. 4 mol Fe(OH)

3

Jawaban: a 2Fe2S3 + 3O2 + 6H2O → 4Fe(OH)3 + 6S

awal 2 mol 2 mol 3 molreaksi 1 mol 1,5 mol 3 mol 2 mol 3 mol–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––sisa 1 mol 0,5 mol – 2 mol 3 mol

8. Suatu senyawa dianalisis menghasilkan komposisi62,079% C, 10,34% H, dan 27,59% O. Jika 1,45 gsenyawa tersebut diuapkan pada suhu 80°C dantekanan 37 cmHg ternyata volumenya 743 ml.Rumus molekul senyawa tersebut . . . .a. C

3H

6O d. C

12H

24O

4

b. C6H

12O

2e. (C

3H

6O)

5

c. C9H

18O

3

Jawaban: bRumus empiris berdasarkan perbandingan molnya.

mol C : H : O = r

massa CA C :

r

massa HA H :

r

massa OA O

= 62,07

12 :

10,341

: 27,59

16= 5,17 : 10,34 : 1,7= 3 : 6 : 1

Jadi, rumus empirisnya (C3H6O)n.Rumus molekul ditentukan dengan terlebih dahuludicari Mrnya.Massa gas = 1,45 gVolume gas = 743 ml = 0,743 liter

Tekanan = 37 cmHg = 3776 atm = 0,486 atm

Suhu = 80°C = (80 + 273) K = 353 K

PV = nRT = r

massa gas × R × TM gas

Mr gas = × ××

massa gas R TP V

= ⋅ ⋅

⋅1,45 0,082 353

0,486 0,743 = 116

Rumus empiris = (C3H6O)nMr senyawa = 116

(C3H6O)n = 116(36 + 6 + 16)n = 116

n = 2Jadi, rumus molekulnya (C3H6O)2 = C6H12O2.

9. Bila 11,6 g Na2SO

4 · xH

2O dipanaskan akan

terbentuk Na2SO

4 anhidrat sebanyak 7,1 g. Besar

nilai x . . . .a. 2 d. 7b. 3 e. 10c. 5


Jawaban: cMassa H2O = (11,6 – 7,1)g = 4,5 gPerbandingan mol Na2SO4 : H2O

= 7,1142

: 4,518

= 0,05 : 0,25 = 1 : 5

Rumus senyawa hidrat tersebutNa2SO4 · 5H2O nilai x = 5.

10. Pada pembakaran sempurna 23 g senyawa karbon,diperoleh 44 g CO2 dan 27 g H2O (Ar: C = 12,H = 1, O = 16) senyawa karbon tersebut, yaitu . . . .a. C2H6O d. C2H4O2

b. C2H4O e. C3H6O

c. C2H6O2

Jawaban: aMisalkan senyawa karbon = CxHyOzmassa C dalam CxHyOz = massa C dalam CO2

= r

r 2

(1)(A C)M CO × massa CO2

= 1244

× 44 g = 12 g

Massa H dalam CxHyOz = massa H dalam H2O

= r

r 2

(2)(A H)M H O × massa H2O

= 2

18 × 27 = 3 g

Massa O dalam CxHyOz =massa CxHyOz – (massa C + massa H)= 23 g – (12 + 3) g = 8 g

mol C : mol H : mol O = 1212

: 31

: 8

16= 1 : 3 :0,5= 2 : 6 : 1

Rumus karbon tersebut : C2H6O.


1. Berapa massa Y yang harus direaksikan dengan10 g unsur X untuk membentuk senyawa X2Y3?(Ar : X = 20, Y = 30)Jawaban:Dalam X2Y3, massa X : Y= (2)ArX : (3)ArY

= (2)(20) : (3)(30)= 40 : 90 = 4 : 9

massa Y = 94

× (massa X) = 94

× 10 g = 22,5 g

2. Sebanyak 100 cm3 larutan natrium sulfat 0,5 Mdicampur dengan 500 cm3 larutan timbal(II) nitrat0,2 M secukupnya sehingga bereaksi menurutpersamaan:

Na2SO4(aq) + Pb(NO3)2(aq) → PbSO4(s) +2NaNO3(aq)

Apabila Ar : Pb = 207, S = 32, O = 16, maka tentukan:a. zat sisa,b. pereaksi pembatas,c. massa endapan yang terbentuk!

Jawaban:mol Na2SO4 mula-mula = (V · M)Na2SO4

= 0,1 liter × 0,5 M= 0,05 mol

mol Pb(NO3)2 mula-mula = (V · M)Pb(NO3)2= 0,5 liter × 0,2 M= 0,1 mol

Na2SO4 + Pb(NO3)2 → PbSO4 + 2NaNO3awal 0,05 mol 0,1 molreaksi 0,05 mol 0,05 mol 0,05 mol 0,1 mol––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––sisa – 0,05 mol 0,05 mol 0,1 mol

a. zat sisa = Pb(NO3)2 sebesar 0,05 molb. Pereaksi pembatas = Na2SO4c. Endapan yang terbentuk = PbSO4 (karena

wujud zatnya : padat)massa PbSO4 = 0,05 mol × Mr PbSO4

= 0,05 mol × 303 g/mol= 15,15 g

3. Suatu logam dengan massa 10,8 g bereaksidengan larutan H

2SO

4 menghasilkan 13,44 dm3 gas

H2(STP) menurut reaksi:

L(s) + H2SO4(aq) → L2(SO4)3(aq) + H2(g)(belum setara)Apabila Ar : S = 32, O = 16, maka hitunglah:a. massa atom relatif logam L,b. massa garam yang terjadi!Jawaban:

mol H2 = 13,4422,4 = 0,6 mol

2L(s) + 3H2SO4(aq) → L2(SO4)3(aq) + 3H2(g)

0,4 mol 0,6 mol 0,2 mol 0,6 mol

a. Ar L = massa L

mol L = 10,8 g0,4 mol = 27 g/mol

b. Mr L2(SO4)3 = (2)Ar L + (3)Ar S + (12)Ar O= (2)(27) + (3)(32) + (12)(16)= 342 g/mol

Massa garam L2(SO4)3= mol × Mr L2(SO4)3= 0,2 mol × 342 g/mol= 68,4 g

4. Dalam ruang tertutup berisi 56 liter gas pada suhu0°C dan tekanan 1 atm, mempunyai berat 175 g.Jika rumus empiris senyawa tersebut CH

2. Tentukan

rumus molekulnya jika Ar C = 12 dan A

r H = 1!

Jawaban:Suhu 0°C dan tekanan 1 atm = STP

mol gas = volume gas

22,4 = 56

22,4 = 2,5 mol

Mr gas = massa

mol =

175 g2,5 mol = 70 g/mol

Rumus empiris (CH2)n = 70(14)n = 70

n = 5Jadi, rumus molekulnya: C5H10.


5. Tentukan massa kalium klorat (KCIO3) yang

diperlukan sehingga menghasilkan oksigen yangcukup untuk membakar 9,6 g metana (CH

4)!

Persamaan reaksi yang terjadi:KCIO3(s) → KCI(s) + O2(g) (belum setara)CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O( ) (belum setara)

Jawaban:Persamaan setara:I. 2KCIO3 → 2KCI + 3O2II. CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2OKCIO3 menghasilkan O2 yang cukup untuk mem-bakar 9,6 g CH4, berarti mol O2 hasil reaksi (I) =mol O2 pereaksi (II).

mol CH4 = r 4

massaM CH =

9,6 g16 g/mol

= 0,6 mol

I. CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 0,6 mol 1,2 mol

II. 2KCIO3 → 2KCI + 3O2 0,8 mol 1,2 mol

massa KCIO3 = mol × Mr KCIO3= 0,8 mol × 122,5 g/mol= 98 g


1. Massa atom sebelum dan sesudah reaksi adalahsama. Pernyataan ini dikemukakan oleh . . . .a. Lavoisier d. Daltonb. Proust e. Gay Lussacc. AvogadroJawaban: aLavoisier menimbang zat-zat sebelum bereaksikemudian menimbang hasil-hasil reaksinya.Ternyata massa zat sebelum dan sesudah bereaksiselalu sama.

2. Suatu contoh hukum Perbandingan Berganda Daltonadalah pembentukan pasangan senyawa . . . .a. H

2O dan HCl d. CO

2 dan NO

2

b. CH4 dan CCl

4e. NH

3 dan PH

3

c. SO2 dan SO

3

Jawaban: cDalton menyatakan bahwa bila dua unsur dapatmembentuk lebih dari satu senyawa, di manamassa salah satu unsur tersebut tetap (sama)maka perbandingan massa unsur yang lain dalamsenyawa-senyawa tersebut merupakan bilanganbulat dan sederhana.

3. Perbandingan massa atom dalam suatu senyawaadalah tetap. Pernyataan ini dikemukakan oleh . . . .a. Lavoisier d. Gay Lussacb. Proust e. Avogadroc. DaltonJawaban: bProust menyimpulkan dari eksperimennya bahwasetiap 1 g gas hidrogen bereaksi dengan 8 g oksigenmenghasilkan 9 g air. Hal ini membuktikan bahwamassa hidrogen dan massa oksigen yang ter-kandung dalam air memiliki perbandingan yangtetap yaitu 1 : 8.

4. Unsur N dan O dapat membentuk senyawa NOdan NO

2. Pada massa oksigen yang sama maka

perbandingan massa unsur O pada kedua senyawatersebut memiliki perbandingan . . . . (A

r : N = 14 ;

O = 16)a. 1 : 2 d. 2 : 3b. 1 : 3 e. 3 : 2c. 2 : 1Jawaban: aPerbandingan massa N dan O dalam NO = 14 : 16= 7 : 8.Perbandingan massa N dan O dalam NO2 = 14 : 32= 7 : 16.Perbandingan massa unsur O pada kedua senyawatersebut adalah 8 : 16 = 1 : 2.

5. Diketahui reaksi : 2 C(s) + O2(g) → 2CO (g)

Massa atom C Massa atom O6 g 8 g10,5 g 14 g15 g 20 gPerbandingan massa unsur C dan massa unsur Odalam senyawa CO adalah . . . .a. 2 : 3 d. 3 : 4b. 2 : 4 e. 4 : 3c. 3 : 2Jawaban: dBerdasarkan hukum Proust bahwa perbandinganmassa unsur-unsur penyusun suatu senyawa selalutetap maka perbandingan massa unsur C dan massaunsur O dalam senyawa CO adalah 6 : 8 = 3 : 4.

6. Volume gas-gas yang bereaksi dengan volumegas-gas hasil reaksi, jika diukur pada suhu dantekanan yang sama, berbanding sebagai bilanganbulat dan sederhana. Pernyataan tersebutdikemukakan oleh . . . .a. Avogadro d. Gay Lussacb. Lavoisier e. Daltonc. Proust


Jawaban: dGay Lussac menyatakan bahwa pada suhu dantekanan yang sama, perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi berbandingdengan bilangan bulat.

7. Jika 35 g besi bereaksi dengan belerang meng-hasilkan 55 g besi(II) belerang, menurut hukumProust, berat belerang (Fe : S = 7 : 4) sebanyak . . . g.a. 20 d. 75b. 35 e. 90c. 55Jawaban: aPerbandingan massa Fe : massa S = 7 : 4Bila semua unsur Fe habis, maka S diperlukan =47

× 35 = 20.

8. Persamaan reaksi:aC2H6 (g) + bO2(g) → cCO2(g) + dH2O(g) akanmemenuhi hukum Lavoisier, jika a, b, c dan dberturut-turut . . . .a. 2, 4, 7, 6 d. 2, 6, 7, 4b. 2, 4, 6, 7 e. 2, 7, 4, 6c. 2, 6, 4, 7Jawaban: eSesuai hukum Lavoisier ”Massa zat sebelum dandan sesudah reaksi sama” dan massa zatberbanding lurus dengan koefisien reaksi.C : 2a = c

a = 2 → c = 4H : 6a = 2d

6 · 2 = 2dd = 6

O : 2b = 2c + d2b = (2 · 4) + 6

b = 142 = 7

Jadi, a = 2, b = 7, c = 4, d = 6

Persaman reaksi setaranya:2C2H6(g) + 7O2 (g) → 4CO2(g) + 6H2O(g)

9. Perbandingan H : O = 1 : 8, dalam senyawa air.Jika H

2O sebanyak 45 g, maka massa oksigen

dan massa hidrogen adalah sebanyak . . . g.a. 45 dan 5 d. 5 dan 9b. 40 dan 5 e. 5 dan 8c. 8 dan 9Jawaban: bSesuai hukum Proust:

Massa hidrogen = 19

× 45 = 5

Massa oksigen = 89

× 45 = 40

10. Berdasarkan persamaan reaksi (pada T, P sama)MnO2 + HCl → MnCl2 + H2O + Cl2 makaperbandingan volumenya yaitu . . . .a. 1 : 2 : 1 : 4 : 1 d. 2 : 1 : 1 : 4 : 1b. 1 : 4 : 1 : 2 : 1 e. 2 : 1 : 4 : 1 : 1c. 1 : 4 : 1 : 1 : 2Jawaban: bGay Lussac menyatakan bahwa pada suhu dantekanan yang sama perbandingan volume gas-gasyang bereaksi dan hasil reaksi berbanding sebagaibilangan bulat.Misal aMnO2 + bHCl → cMnCl2 + dH2O + eCl2Mn : a = 1O : 2a = d → d = 2H : b = 2d → b = 4Cl : b = 2c + 2e

4 = 2c + 2e → c = 1, e = 1Perbandingan volume = perbandingan koefisien

= 1 : 4 : 1 : 2 : 1


1. Tentukan rumus kimia garam barium klorida ber-hidrat (BaCl2. xH2O), apabila 12,2 g garam tersebutdipanaskan menghasilkan zat yang tersisasebanyak 10,4 g!(Ar : Ba = 137 ; Cl = 35,5 ; O = 16 ; H = 1)Penyelesaian:BaCl2 . xH2O → BaCl2 + xH2O

↓ ↓ ↓12,2 g 10,4 g (12,2 – 10,4) = 1,8 g

Perbandingan, mol BaCl2 : mol H2O

=10,4208

: 1,818

= 0,05 : 0,1 = 1 : 2

Jadi, rumus kimia garam tersebut BaCl2 . 2H2O.

2. Berapa massa air (H2O) yang dihasilkan dari reaksi

pembakaran 4 g H2 dengan O

2? (A

r : H = 1 ; O = 16)

Penyelesaian:Setarakan reaksinya: 2H2 + O2 → 2H2OAgar penyelesaian lebih mudah gunakan alurberikut:m H2 → mol H2 → mol H2O → m H2O

ubah ke cari ubah ke

H2 = 42

mol = 2 mol

H2O = 2

2

koefisien H O

koefisien H × mol H2

= 22

× 2 mol = 2 mol

m H2O = 2 × Mr H2O= 2 × 18 = 36 g


Jawablah soal-soal berikut!

1. Diketahui persamaan reaksi (belum setara):SO2(g) + O2(g) → SO3(g)Jika pada reaksi tersebut 4 liter gas belerangdioksida direaksikan dan diukur pada P, T sama,hitunglah:a. volume gas oksigen yang diperlukan,b. volume gas belerang trioksida yang terbentuk!

Jawaban:Reaksi setara: 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)Berdasarkan hukum Perbandingan Volume makadiketahui:volume gas SO2 : volum gas O2 : volum gas SO3= 2 : 1 : 2.

a. volum gas O2 yang diperlukan = 1

2 × 4 L = 2 L

b. volum gas SO3 yang terbentuk = 2

2 × 4 L = 4 L

3. Satu mol logam aluminium direaksikan denganasam klorida secukupnya menurut reaksi:Al(s) + HCl(aq) → AlCl3(aq) + H2(g) (belumsetara).

a. Berapa massa AlCl3 yang terbentuk?b. Berapa volume gas H2 (STP)?c. Berapa partikel H2 yang terjadi?

(Ar : Al = 27 ; Cl = 35,5)Penyelesaian:2Al(s) + 6HCl(aq) → 2AlCl3(aq) + 3H2(g)Al = 1 mol

a. AlCl3 = 3koefisien AlClkoefisien Al

× mol Al

= 22

× 1 mol = 1 mol

m AlCl3 = 1 × Mr AlCl3= 1 × {(27) + (3 × 35,5)} = 1 × 133,5= 133,5 g

b. H2 = 2koefisienHkoefisien AI

× mol Al

= 32

× 1 mol

= 1,5 molV H2 (STP) = mol H2 × 22,4 L

= 1,5 × 22,4 L= 33,6 L

c. Partikel H2 = mol H2 × 6,02 × 1023

= 1,5 × 6,02 × 1023

= 9,03 × 1023 partikel

4. Sebanyak 13 g seng tepat habis bereaksi dengansejumlah HCl menurut reaksi:Zn(s) + HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g). (belumsetara)Apabila 1 mol gas oksigen pada tekanan dan suhutersebut bervolume 20 L, berapa literkah volumegas hidrogen yang dihasilkan pada reaksi tersebut?(Ar Zn = 65)

Penyelesaian:Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)

mol Zn = 1365

= 0,2 mol

mol H2 = 2koefisienHkoefisien Zn

× mol Zn

= 11

× 0,2 mol = 0,2 mol

Sesuai hukum Gay Lussac

1

1

Vn = 2

2

Vn

V H2 = 2

2

mol Hmol O × V O2

= 0,2 mol1 mol

× 20 L

= 0,2 × 20 = 4 L

5. Gas etana (C2H

6) jika dibakar memerlukan oksigen

4,48 L (STP), dengan reaksi:C2H6(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g) (belum setara)a. Berapa massa etana tersebut?b. Berapa massa CO2 yang dihasilkan?

(Ar : C = 12 ; H = 1 ; O = 16)Penyelesaian:2C2H6(g) + 7O2(g) → 4CO2(g) + 6H2O(g)

mol O2 = 4,48

22,4 = 0,2 mol

a. mol C2H6 = 2

7 × 0,2 mol = 0,057 mol

m C2H6 = 0,057 × 30 = 1,71 g

b. mol CO2 = 4

7 × 0,2 mol = 0,114 mol

m CO2 = 0,114 × 44 = 5,02 g


2. Campuran gas CH4 dan C

3H

8 yang volumenya 10

liter dibakar secara sempurna dengan gas O2. Jika

diukur pada suhu dan tekanan yang sama, ternyatadihasilkan volume gas CO

2 sebanyak 3 liter.

Berapakah volume gas CH4 dan gas C

3H

8 yang

diperlukan?Jawaban:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2OC3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2Omisalkanvolume CH4 = x litervolume C3H8 = (10 – x)literx liter CH4 = x liter CO2(10 – x) liter C3H8 = (10 – 3) liter

= 7 literJadi, volume gas CH4 = 3 liter dan volume gasC3H8 = 7 liter.

3. Berapa ml volume gas N2 harus direaksikan dengan

12 ml gas H2 untuk menghasilkan gas NH

3? Hitung

pula volume gas NH3 yang terjadi jika semua gas

diukur pada P dan T yang sama!Jawaban:N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)3 ml H2(P·T) ~ 1 ml N2 (P·T) ~ 2 ml NH3 (P·T)

1 13

23

12 ml H2(P·T) ~ 13 × 12 ml N2(P·T) ~

23 × 12 ml

NH3 (P·T)

Jadi, gas N2 yang harus direaksikan= 1

3 × 12 ml

= 4 ml

Gas NH3 yang terjadi = 2

3 × 12 ml = 8 ml

4. Berapa liter volume 3,2 gram gas oksigen (O2) yang

diukur pada keadaan 0°C dan tekanan 76 cmHg?(A

r O = 16)

Jawaban:Mr O2 = 2 × 16 gram/mol

= 32 gram/molm = n × Mr

3,2 gram = n × 32 gram/mol

n = 3,2 gram

32 gram/mol

= 0,1 molV = n × 22,4 liter

= 0,1 × 22,4 liter= 2,24 liter

5. Berapa gram massa 5 liter gas NH3 yang diukurpada suhu 27°C dan tekanan 2 atm? (Ar:N = 14;H = 1)Jawaban:Mr NH3 = (1 × 14) + (3 × 1) = 17 gram/mol

P = 2 atmT = 27 + 273 = 300 KR = 0,082 liter atm/mol K

P × V = n × R × T2 atm × 5 liter = n × 0,082 liter atm/mol K × 300 K

10 liter atm = 24,6 × n liter atm/mol

n = 10 liter atm

24,6 liter atm/mol

= 0,407 molm = n × Mr

= 0,407 mol × 17 gram/mol= 6,919 gram

hukum dasar kimia

Documents