STOIKIOMETRI
Pengertian…
Stoikiometri adalah ilmu yang mempelajari dan menghitung hubungan kuantitatif dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia (persamaan kimia) Stoikiometri adalah hitungan kimia
Hubungan koefisien dalam persamaan reaksi dengan hitungan a. Perbandingan koefisien pada persamaan reaksi sebanding dengan volume gas (T, P sama) Contoh: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 3 liter ? ? Jawab: Perbandingan volum 3 lt : 3/1 x 3 lt : 2/1 x 3 lt 3 lt : 9 lt : 6 lt 1 : 3 : 2
Hubungan koefisien dalam persamaan reaksi dengan hitungan b. Perbandingan koefisien pada persamaan reaksi sebanding dengan perbandingan mol Contoh: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 2,8 g ? ? mol N2 = 2,8 / 28 = 0,1 mol mol H2 = 3/1 x 0,1 mol = 0,3 mol massa H2 = 0,3 x 2 = 0,6 g mol NH3 = 2/1 x 0,1 = 0,2 mol massa NH3 = 0,2 x 17 = 3,4 g
Hubungan koefisien dalam persamaan reaksi dengan hitungan c.
Perbandingan koefisien pada persamaan reaksi sebanding dengan perbandingan jumlah partikel Contoh: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 6,022x1023 Molekul ? Molekul ? Jawab: perbandingan koef 1 : 3 : 2 Jumlah molekul H2 = 3 x 6,022x1023 = 18,07x1023 Jumlah molekul NH3 = 2 x 6,022x1023 = 12,04x1023
KADAR ZAT Massa AxBy = p gram Massa A = x. Ar A . p Mr AxBy Massa B = y. Ar B . p Mr AxBy % A = x. Ar A . 100% Mr AxBy % B = y. Ar B . 100% Mr AxBy
Contoh
Massa masing-masing unsur dalam 100 gram senyawa Ca(NO3)2 (Ar N = 14, O = 16, dan Ca = 40) adalah : 1 x 40 x 100 massa unsur Ca dalam Ca(NO3 )2 24,39 (40+28+96)
massa unsur N dalam Ca(NO3 )2
2 x 14 x 100 17,07 (40+28+96)
6 x 16 x 100 massa unsur O dalam Ca(NO3 )2 58,54 (40+28+96)
Contoh… Misalkan massa Al2O3 = 50 g, maka berapakah persentase masing-masing logam tersebut? Jawab: Mr Al2O3 = (2x27) + (3x16) = 102 g/mol % Al = 2x Ar Al x 100% = 2x27 x 100% = 52,94% Mr Al2O3 102 Massa Al = 52,94% x 50 g = 26,47 g % O = 3x Ar O x 100% = 3x16 x 100% = 47,06% Mr Al2O3 102 Massa O = 47,06% x 50 g = 25,53 g
PEREAKSI PEMBATAS Adalah pereaksi yang habis terlebih dahulu dalam suatu reaksi kimia Cara menentukan pereaksi pembatas: membagi jumlah mol masing-masing pereaksi dengan koefisiennya, kemudian hasil terkecil itulah yang merupakan pereaksi pembatas
Contoh: 4Al(s) + 3O2(g) 2Al2O3(s) Mula-mula :
4 mol
Bereaksi
:
4 mol
Sisa/stlh
:
-
4 mol 3/4x 4 mol
2/4 x 4 mol
1 mol
Jadi, setelah reaksi: - Terdapat sisa O2(g) = 1 mol - Terdapat hasil Al2O3(s) = 2 mol
2 mol
Contoh: 1.
Sebanyak 1,8 g Mg bereaksi dengan 1,4 g gas N2 membentuk magnesium nitrida (Mg3N2). Tentukan persamaan reaksinya dan massa zat setelah reaksi! (Ar Mg = 24 g/mol; Ar N= 14 g/mol)
Jawab: Mol Mg = 1,8/24 = 0,075 mol Mol N2 = 1,4/28 = 0,050 mol
Lanjutan… 3 Mg
+
N2
Mg3N2
Mula-mula Bereaksi
: :
0,075 mol 0,075 mol
0,050 mol 0,025 mol
0,025 mol
Sisa / setelah
:
-
0,025 mol
0,025 mol
Massa N2 setelah bereaksi = n x Mr = 0,025 x 28 = 0,7 g Massa Mg3N2 = n x Mr = 0,025 x 100 = 2,5 g
Latihan… 1.
Sebanyak 38,8 g senyawa ZnS dibakar dengan 30 liter gas oksigen (pada 0oC, 1 atm) dengan reaksi: ZnS + O2 ZnO + SO2 Tentukan: - penyetaraan reaksinya! - volume SO2 setelah reaksi berlangsung!
Latihan… 2. Etilena, C2H4 terbakar di udara membentuk CO2 dan H2O sesuai dengan reaksi berikut: C2H4 + O2 CO2 + H2O Tentukan: a. Penyetaraan reaksinya! b. Massa CO2 yang terbentuk jika campuran ini mengandung 1,93 g C2H4 dan 5,92 g O2 yang terbakar!
REAKSI YANG MELIBATKAN CAMPURAN Jika suatu campuran direaksikan, maka masing-masing komponen mempunyai persamaan reaksi sendiri. Pada umumnya hitungan yang melibatkan campuran diselesaikan dengan pemisalan.
Contoh: Suatu campuran sejumlah 7,8 g yang terdiri dari logam aluminium dan logam magnesium direaksikan dengan asam sulfat. Reaksi tersebut menghasilkan total gas hidrogen sebanyak 8,96 l (STP). Berapakah komposisi persen massa masing-masing logam tersebut? Jawab: I. Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 II. 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 Misal : Al = x gram (x / 27) mol Mg = (7,8 – x) gram (7,8 – x) / 24 mol
Jika diketahui bahwa volum total gas hidrogen = 8,96 l, maka n H2= 8,96/22,4 = 0,4 mol (mol H2 I + mol H2 II) I. Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 mol H2 = [(7,8 – x) / 24] mol II. 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 Mol H2 = (3/2 . x/27) mol = (x/18) mol Mol H2 I + mol H2 II = 0,4 mol [(7,8 – x) / 24] + x/18 = 0,4 ………(1)
Dari persamaan (1), diperoleh: x = 5,4 g (Massa Al) Maka massa Mg = 7,8 – x = 7,8 – 5,4 = 2,4 g Sehingga persentase masing-masing logam: % Al = (5,4 / 7,8) x 100% = 69,23% % Mg = (2,4 / 7,8) x 100% = 30,77%
REAKSI PENGENDAPAN Adalah reaksi yang dapat menghasilkan endapan padat Contoh: Reaksi antara timbal(II) nitrat dengan natrium klorida sesuai reaksi: Pb(NO3)2(aq) + 2NaCl(aq) PbCl2(s) + 2NaNO3(aq)
REAKSI-REAKSI PEMBUATAN GAS a. Reaksi pembuatan gas H2 Logam + HCl / H2SO4 encer H2 + senyawa ion (garam) Contoh: Mg(s) + 2 HCl(aq) H2(g) + MgCl2(aq) 2Al(s) + 3H2SO4(aq) Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g)
REAKSI-REAKSI PEMBUATAN GAS b. Reaksi pembuatan gas CO2 Seny. Karbonat + HCl / H2SO4 encer
CO2 + H2O + senyawa ion (garam) Contoh: Na2CO3 + H2SO4 CO2 + H2O + Na2SO4
REAKSI-REAKSI PEMBUATAN GAS c. Reaksi pembuatan gas NH3 Seny. Amoniak + seny. Hidroksida NH3 + H2O + garam
Contoh: 3(NH4)SO4(s) + 2Al(OH)3(aq) 6NH3(g) + 6 H2O + Al2(SO4)3(aq)
Latihan
Jika 1,71 gram basa kuat L(OH)2 dapat dinetralkan dengan 100 mL larutan HCl 0,2 M (Ar O=16, H=1), maka massa atom relatif L sama dengan …
Latihan
Untuk oksidasi sempurna 1 liter campuran yang terdiri dari 60% metana (CH4) dan 40% etana (C2H6), dibutuhkan O2 murni sebanyak ….
Latihan
Sebuah paduan (aliansi) yang terdiri dari 80% Zn (Ar = 65) dan 20% Cu (Ar = 63,5) yang digunakan untuk menghasilkan gas H2 dengan cara mereaksikan dengan HCl. Untuk menghasilkan 2,24 L gas H2, pada suhu dan tekanan standar, maka dibutuhkan paduan sebanyak …..
Latihan
Pada pemanasan 7,15 gram Na2CO3.xH2O beratnya berkurang menjadi 2,65 gram (Ar Na=23, C=12, O=16, H=1). Rumus kristal tersebut adalah ….