persamaan kimia & stoikiometri
DESCRIPTION
kimia dan stoikiometriTRANSCRIPT
PERSAMAAN KIMIA DAN STOIKIOMETRI
Persamaan kimia
• Reaksi kimia: perubahan yang terjadi saat satu atau lebih zat diubah menjadi zat lain
• Persamaan kimia menyatakan kesetaraan jumlah zat-zat yang bereaksi dan jumlah zat-zat hasil reaksi, dan penulisan zat tersebut menggunakan lambang unsur atau rumus kimia
Jenis-jenis Reaksi Kimia
• Reaksi penggabungan: reaksi dimana dua/lebih zat bergabung membentuk zat baru
• Reaksi penguraian: reaksi dimana suatu zat diuraikan menjadi zat yang lebih sederhana
• Reaksi penggantian/pertukaran: reaksi dimana suatu unsur bereaksi dengan senyawa menggantikan unsur yang terdapat dalam senyawa tersebut
• Reaksi metatesis: reaksi yang melibatkan pertukaran antara pereaksi
• Reaksi pembakaran: reaksi yang melibatkan oksigen sebagai pereaksinya
Cara menulis dan menyetarakan persamaan kimia
1. Identifikasi pereaksi (reaktan) dan hasil reaksi, kemudian tuliskan rumus kimia unsur/senyawa, masing-masing di ruas kiri dan kanan dan dihubungkan dengan tanda panah.
2. Setarakan persamaan kimia tersebut dengan menambahkan angka (koefisien) di depan masing-masing rumus kimia unsur/senyawa yang terlibat, sehingga hukum kekekalan massa terpenuhi.
• Rumus kimia: ungkapan suatu zat dengan lambang unsur-unsur pembentuk senyawa dan jumlah atom unsur yang menyususn senyawa tersebut
• Rumus empiris: rumus kimia yang menyatakan perbandingan terkecil dari jumlah atom-atom pembentuk senyawa
• Rumus molekul: rumus kimia yang menyatakan jenis dan jumlah atom sebenarnya yang menyusun suatu senyawa
Massa Atom Relatif
• Massa atom relatif (Ar): perbandingan massa satu atom dengan massa atom standar
• Massa molekul relatif (Mr): jumlah massa dari atom-atom
Penentuan Massa Molekul Relatif
Massa molekul relatif senyawa dapat ditentukan dengan beberapa cara, tergantung pada sifat dan wujud senyawa.
• Senyawa berwujud gas dapat ditentukan dengan beberapa cara: rapat uap, hukum difusi dan cara Regnault
• Senyawa berwujud padat dapat ditentukan dengan pengukuran sifat koligatif
• Rapat uapPerbandingan massa suatu gas dengan gas lain (pada T dan P yang sama) akan setara dengan perbandingan massa molekulnya.
• Cara difusiMolekul gas selalu bergerak (berdifusi) dalam ruang dengan kecepatan yang bergantung pada massanya.
• Cara Regnault: memasukkan zat ke dalam bejana yang diketahui volumenya dan kemudian diukur suhu dan tekanannya.
dimana w = massa gas (g), R = tetapan gas ideal (0,082 L atm K-1 mol-1), T= suhu (K), P = tekanan (atm), V = volume (L)
• Pengukuran sifat koligatifMr ditentukan dari sifat koligatifnya, yaitu kenaikan titik didih (∆Tb), penurunan titik beku (∆Tf), penurunan tekanan uap jenuh (∆P) dan tekanan osmotik (π).
Contoh Soal
• Gas X berdifusi melalui lubang kecil dengan kecepatan 225 cm/s, sedangkan kecepatan oksigen dalam lubang yang sama adalah 240 cm/s. Tentukan Mr X.
• Suatu gas bermassa 0,25 g dan bervolume 500 mL pada suhu 27 °C dan tekanan 0,3 atm. Tentukan Mr gas.
• Dalam 250 gram air dilarutkan suatu senyawa sebanyak 18 g. Setelah diukur ternyata titik didih larutan = 100,208 °C. Tentukanlah Mr senyawa, bila diketahui Tb air = 100 °C dan Kb air = 0,52 °C.
Stoikiometri
• Stoikiometri (bahasa Yunani): stoicheon = unsur dan metrain = mengukur
• Stoikiometri: bidang dalam ilmu kimia yang menyangkut hubungan kuantitatif antara zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia, baik pereaksi maupun hasil reaksi
• Dasar stoikiometri: koefisien reaksi
Konsep mol
• Mol: satuan jumlah zat yang menyatakan banyaknya partikel zat tersebut
• Avogadro: pada T dan P sama, setiap gas yang volumenya sama mempunyai jumlah molekul sama
• Penentuan tetapan Avogadro yang akurat didasarkan pada jumlah atom yang terdapat dalam 12,00 g isotop C-12 = 6,02 x 1023
• Satu mol zat mengandung 6,022 x 1023 partikel penyusun zat
• Hubungan antara massa zat dalam gram dengan Ar atau Mr zat
MOL Jumlah partikelMassa zat x Ar atau Mr x 6,02.1023
Contoh Soal
• Bila sebuah ember berisi 2,00 lb NaOH, berapa lb mol NaOH dan gram mol NaOH terdapat di dalamnya?
2,00 lb NaOH 1 lb mol NaOH 454 g mol
40 lb NaOH 1 lb mol
• Suatu senyawa mengandung 40% karbon, 6,67% hidrogen dan 53,3% oksigen. Tentukan rumus molekul (RM) senyawa bila Mr = 180.
Stoikiometri Reaksi
• Koefisien reaksi pada persamaan kimia menunjukkan perbandingan jumlah mol zat-zat yang bereaksi dan zat hasil reaksi
• Pereaksi pembatas: pereaksi yang habis bereaksi dan menjadi pembatas terjadinya reaksi
• Pereaksi berlebih: pereaksi yang tidak habis beraksi atau bersisa
Contoh Soal • Bila 28 g besi direaksikan dengan belerang menjadi besi sulfida,
maka tentukanlah belerang yang diperlukan dan besi sulfida yang terbentuk.Penyelesaian
Fe(s) + S(s) FeS(s)28 g ? ?0,5 mol 0,5 mol 0,5 mol
S yang diperlukan = 0,5 mol = 0,5 x 32 = 16 gFeS yang terbentuk = 0,5 mol = 0,5 x 88 = 44 g
• 11,5 g natrium direaksikan dengan 48 g oksigen, tentukanlah massa Na2O yang terbentuk dan massa pereaksi yang tersisaPenyelesaian
4Na + O2 2Na2O
0,5 mol 1,5 mol0,5 mol 0,125 mol 0,25 mol
Na2O yang terbentuk = 0,25 mol = 0,25 x 62 = 15,5 g
Sisa O2 adalah (1,5 – 0,125) mol = 1,375 x 32 = 44 g
• Berapa jumlah maksimum (dalam gram) gas nitrogen dioksida yang dapat dihasilkan dari campuran 3,823 g gas NO dan 2,886 g gas O2?
Persamaan reaksi:2 NO (g) + O2 (g) 2 NO2 (g)
Stoikiometri Larutan
• Molaritas: satuan konsentrasi larutan untuk menyatakan jumlah mol zat terlarut per liter larutan
• Pengenceran larutan
• Hitunglah molaritas larutan yang mengandung 2 gram NaOH dalam 2 L larutan!
Stoikiometri Gas• Hukum Boyle
Pada suhu tetap, volume suatu gas yang massanya tertentu berbanding terbalik dengan tekanannya
• Hukum CharlesPada tekanan tetap, volume zat berbanding lurus dengan suhu mutlaknya
• Hukum Gay LussacTekanan suatu gas dengan massa tertentu berbanding lurus dengan suhu mutlak, bila volume dijaga tetap
• Hukum AvogadroPada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama mempunyai jumlah molekul yang sama
• Hukum gas ideal: menggabungkan semua hukum empiris gas
P V = n R TR = tetapan gas (8,314 J mol-1 K-1 atau 0,082 L atm mol-1 K-1)
Keterbatasan hukum gas ideal dan hukum empiris gas lainnya adalah hanya sesuai untuk tekanan sedang dan suhu tidak terlalu rendah
• Berapa gram gas oksigen yang terdapat dalam suatu wadah dengan volume 50,0 L pada 21 °C, bila tekanan oksigen 15,7 atm?
• Berapa liter gas klor yang dapat dihasilkan pada 40 °C dan 1,036 atm dari 9,41 g HCl, menurut persamaan kimia berikut:KMnO4 (s) + HCl (aq) MnCl2 (aq) + KCl (aq) + H2O (l) + Cl2 (g)
Konsep Mol
MOL (n)
JUMLAH PARTIKEL (X)
MASSA (m) MOLARITAS (M)
GAS IDEAL (VSTP)
X = n x (6,02 x 1023)
VSTP = n x 22,4M = n/V
m = n x Ar/Mr