APLIKASi STOIKIOMETRIFakultas Tehnik IndustriUniversitas Mercu Buana

DEFINISI STOIKIOMETRI• Stoikiometri (stoi-kee-ah-met-tree) merupakan bidang dalam ilmu kimia yang

menyangkut hubungan kuantitatif antara zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia, baik sebagai pereaksi maupun sebagai hasil reaksi.

• Kata stoikiometri berasal dari bahasa Yunani yaitu stoicheon yang artinya unsur dan metron yang berarti mengukur. Seorang ahli Kimia Perancis, Jeremias Benjamin Richter (1762-1807) adalah orang yang pertama kali meletakkan prinsip-prinsip dasar stoikiometri. Menurutnya stoikiometri adalah ilmu tentang pengukuran perbandingan kuantitatif atau pengukuran perbandingan antar unsur kimia yang satu dengan yang lain.

• Untuk menyelesaikan soal-soal perhitungan kimia digunakan asas-asas stoikiometri yaitu antara lain persamaan kimia dan konsep mol.

• Stoikiometri berhubungan dengan segala sesuatu aspek kuantitatif, komposisi dan reaksi kimia dengan cara perhitungan kimia untuk menimbang dan menghitung spesi-spesi kimia.

Adakalanya di laboratorium kita harus mereaksikan sejumlah gram zat A untuk menghasilkan sejumlah gram zat B. Pertanyaan yang sering muncul adalah jika kita memiliki sejumlah gram zat A, berapa gramkah zat B yang akan dihasilkan? Untuk menjawab pertanyaan itu kita memerlukan stoikiometri !

Konsep Dasar Rumus kimia suatu zat menyatakan jenis dan jumlah relatif atom yang

terdapat dalam zat tersebut. Rumus molekul menyatakan jenis dan jumlah atom dalam molekul itu. Rumus empiris merupakan rumus perbandingan paling sederhana unsur-

unsur dalam rumus. Massa atom relatif (Ar) menyatakan perbandingan massa rata-rata satu

atom suatu unsur . Massa molekul relatif (Mr) adalah bilangan yang menyatakan harga

perbandingan massa 1 molekul suatu senyawa.

Stoikiometri Reaksi

Stoikiometri Reaksi merupakan bidang kajian ilmu kimia, yang mempelajari hubungan kuantitatif zat-zat kimia yang terlibat dalam reaksi kimia.

Contoh : 2H2 + O2 2H2OPersamaan kimia ini mengandung makna :2 molekul H2 + 1 molekul O2 2 molekul H2O

Atau2 n molekul H2 + n molekul O2 2 n molekul H2ODengan demikian dapat disimpulkan bahwa koefisien reaksi pada

persamaan kimia menunjukkan Perbandingan jumlah mol zat-zat yang bereaksi dan zat hasil reaksi.

Stoikiometri LarutanPada stoikiometri larutan diantara zat – zat yang terlibat reaksi sebagian atau seluruhnya berada dalam bentuk larutan. Soal – soal yang menyangkut bagian ini dapat diselesaikan dengan cara hitungan kimia sederhana yang menyangkut kuantitas antara suatu komponen dengan komponen lain dalam suatu reaksi.

Jika larutan asam dicampurkan dengan larutan basa akan terjadi reaksi, yaitu : reaksi pengikatan ion H+ dari asam oleh OH- dari basa menghasilkan air (H2O), reaksi ini disebut reaksi netralisasi.

Contoh :Asam + Basa garam + airHCL + NaOH NaCl + H2O

Molaritas (M)Molaritas adalah satuan konsentrasi larutan untuk

menyatakan jumlah mol zat terlarut perliter larutan, dilambangkan dengan huruf M. Secara sisetmatis dapat diungkapkan dengan persamaan :

Konsentrasi molar (M) = Jumlah Mol V Larutan

*Contoh Soal :Dua gram NaOH dilarutkan dalam air sehingga volume larutan mencapai 250 Ml. Hitung molaritas larutan !

Penyelesaian : 2 gram NaOH = 0,05 mol = 50 mmolM = mmol = 50 mmol = 0,2 M larutan NaOH mL 250 mL

Pengenceran larutanUntuk tujuan ini perlu mengetahui hubungan molaritas larutan sebelum dan sesudah pengenceran.

Mol zat terlarut = molaritas x liter larutan

Rumus pengenceran M1 x V1 = M2 x V2

*Contoh Soal :100 Ml larutan CH3COOH 0,2M ditambahkan air sehingga volume menjadi 500 Ml. Hitunglah moralitas larutan setelah penambahan air !

Penyelesaian :V1 = 100 Ml V2 = 500mLM1 = 0,2M M2 = ?

100mL x 0,2M = 500 mL X M2

M2 = 0,2M x 100mL = 0,04M 500 mL

Stoikiometri Gas Perilaku gas mudah dikarakterisasi karena hampir semua sifat-sifat gas tidak bergantung pada jati diri gas.Terdapat beberapa hukum dasar yang dapat menerapkan perilaku gas berdasarkan eksperimen laboratorium,diantaranya adalah hukum :

Hukum Boyle

Hukum Gay Lussac

Hukum Boyle – Gay

Lussac

Hukum Boyle

- Hukum Boyle berkenaan dengan hubungan antara volume gas dan tekanan gas pada suhu tetap.- Hukum Boyle berbunyi: Tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya asalkan suhunya tetap dalam bentuk persamaan,- Hukum Boyle dapat dirumuskan dengan:

pV = konstan, atau p1V1 = p2V2 Dimana, p = tekanan

V = volume gas.

Dalam suhu dan ruang tetap, jika tekanan naik maka volume akan turun, dan sebaliknya, jika tekanan turun maka volume akan naik. Hal ini bisa dilihat pada pompa sepeda,jika kita mendorong pompa ke bawah, maka volume udara dalam pompa akan mengecil dan tekanan udara dalam pompa akan naik sehingga mampu meniupkan udara ke dalam ban sepeda.

CONTOH SOAL HUKUM BOYLE

1. Sejumlah gas ideal pada mulanya mempunyai tekanan P dan volume V. Jika gas tersebut mengalami proses isotermal sehingga tekanannya menjadi 4 kali tekanan semula maka volume gas berubah menjadi…Jawaban :

Diketahui :Tekanan awal (P1) = PTekanan akhir (P2) = 4PVolume awal (V1) = VDitanya : volume akhir gas (V2)Jawab :Hukum Boyle (proses isotermal atau suhu konstan) :P V = konstanP1 V1 = P2 V2

(P)(V) = (4P)(V2)V = 4 V2

V2 = V / 4 = ¼ VVolume gas berubah menjadi ¼ kali volume awal.

Hukum Gay Lussac- Hukum Gay Lussac berbicara tentang hubungan antara volume gas dan suhu gas pada tekanan yang sama.- Hukum Gay Lussac berbunyi:

“ Volume gas sebanding dengan suhunya asalkan tekanannya tetap dalam bentuk persamaan “- Hukum Gay Lussac dapat dirumuskan dengan:

V/T = konstan, atau V1/T1 = V2/T2- Dimana, V = Volume T = Suhu

Pada tekanan tetap, udara yang dipanaskan akan mengembang, dan sebaliknya, udara yang didinginkan akan menyusut. Hal ini dapat dilihat pada balon udara. Udara pada balon udara dibuat panas supaya udaranya mengembang sehingga lebih ringan dari udara sekitar, oleh karena itu balon udara bisa terbang.

Contoh Soal Hukum Gay Lussac1 . Sejumlah gas pada mulanya mempunyai tekanan P dan suhu T. Jika gas tersebut mengalami proses isokhorik sehingga tekanannya menjadi 4 kali tekanan semula maka suhu gas berubah menjadi…Jawaban : Diketahui :Tekanan awal (P1) = PTekanan akhir (P2) = 4PSuhu awal (T1) = TDitanya : suhu akhir (T2)Jawab :Hukum Gay-Lussac (proses isokhorik atau volume konstan) :

Suhu gas berubah menjadi 4 kali suhu awal.

Hukum Boyle - Guy Lussac Hukum Boyle- Gay Lussac merupakan sintesis dari Hukum Boyle dan Hukum Gay Lussac, sehingga kedua rumus tersebut dapat disatukan menjadi:

P.V/T = konstan, atau P1.V1/T1 = P2.V2/T2

Sedangkan dalam kondisi ideal, rumus persaamaan gas ideal menurut Hukum Boyle-Gay Lussac adalah:

p.V = N.k.T

Dimana: k = konstanta Boltzmann (1,38 . 10-23 J.K-1) N = jumlah partikel gas

Contoh Soal Hukum Boyle – Gay Lussac

Diketahui 1 mol gas N2 pada tekanan 2 atm pada volume 15 liter padatemperatur 27oC. Berapakah volume gas pada tekanan 3 atm dengan temperatur 30oC ?Jawaban :Diketahui : V1 = 15 liter T1 = (273 + 27) = 300oKP1 = 2 atm T2 = (273 + 30) = 303oKP2 = 3 atmDitanya : V2 = ?Jawab : P1.V1 / T1 = P2.V2 / T22 x 15 / 300 = 3.V2 / 303V2 = 10,1 liter

K = KelvinAtm = tekanan

Persamaan Umum Gas Ideal

Berdasarkan Hukum gas yang disampaikan dalam Hukum Boyle dan Hukum Gay Lussac, maka didapatkan persamaan umum gas ideal sebagai berikut:

p.V = n.R.T Dimana : p = tekanan gas V = volume gas n = jumlah mol gas

R = tetapan gas = 8,314 kJ.mol-1.K-1 = 0,08205 liter.atm.mol-1.K-1

T = suhu gas

Sedangkan jumlah mol dapat dicari dengan rumus: n = m/M = gr/Mr

Dimana : n = jumlah mol m = massa total gas M = massa molekul relatif partikel

Terima Kasih