Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 1 of 28
HUKUM DASAR KIMIA DAN PERHITUNGAN KIMIA
Mata Pelajaran Kelas Nomor Modul Penulis
: Kimia :X : Kim.X.04 : Ernavita M.Pd
Sekolah Menengah Atas Negeri 50 Jakarta Jakarta Timur
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 2 of 28
DAFTAR ISI PENDAHULUAN
3
Kegiatan Belajar 1: Hukum Dasar Kimia Petunjuk Uraian Materi A. Hukum Kekekalan Massa B. Hukum Perbandingan Tetap C. Hukum Perbandingan Berganda D. Hukum Perbandingan Volume TUGAS KEGIATAN 1
4 4 5 7 8 10
Kegiatan Belajar 2: Perhitungan Kimia Petunjuk Uraian Materi A. Penerapan Hukum Gay Lussac dan Avogadro B. Konsep Mol dan Kemolaran C. Pereaksi Pembatas D. Rumus Empiris, Air Kristal dan Kadar zat dalam Senyawa TUGAS KEGIATAN 2
12
KUNCI KEGIATAN
26
PENUTUP
27
GLOSARIUM
27
DAFTAR PUSTAKA
28
12 14 19 20 24
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 3 of 28
PENDAHULUAN Selamat… Anda telah menyelesaikan modul ketiga dengan baik, sekarang Anda akan mempelajari modul ke empat. Pada modul ini Anda akan mempelajari tentang “Hukum Dasar Kimia dan penerapannya dalam Perhitungan Kimia“. Namun sebelum mempelajari modul ini, Anda sebaiknya mengingat kembali modul ketiga, karena modul ini, erat hubungannya dengan modul tersebut. Materi yang akan dibahas dalam modul ini adalah, Hukum Lavoisier, Hukum Proust, Hukum Dalton, Hukum Gay Lussac, Hukum Avogadro dan Perhitungan Kimia. Modul ini dibagi menjadi dua kegiatan. Kegiatan ke-1 membahas tentang Hukun Dasar Kimia dan kegiatan ke-2 membahas tentang Perhitungan Kimia. Untuk memudahkan Anda memahami modul ini, bacalah setiap kegiatan baik-baik, dan jika ada tugas latihan dan tes, haruslah Anda kerjakan seluruhnya. Dalam mempelajari modul ini sangat sarat dengan perhitungan (angka-angka), jadi Anda perlu memperhatikan contoh-contoh soal dengan teliti. Dan hitungan-hitungan yang ada dalam modul ini merupakan dasar dari hitungan kimia di modul-modul berikutnya. Untuk mempelajari modul ini dibutuhkan waktu 24 x 45 menit. Mudah-mudahan dengan mengikuti semua petunjuk dalam modul ini, Anda dapat memahaminya dengan baik, dan jangan lupa, jika Anda mendapatkan kesulitan, coba diskusikan dengan teman atau tanyakan pada guru. Selamat belajar, Semoga Anda sukses…
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 4 of 28
KEGIATAN BELAJAR 1 Hukum Dasar Kimia Setelah mempelajari modul ini, diharapkan anda dapat: Membuktikan berdasarkan percobaan atau data percobaan bahwa massa zat, sebelum dan sesudah reaksi tetap (hukum kekekalan massa atau Hukum Lavoisier). Membuktikan berdasarkan data percobaan tentang perbandingan massa dua unsur yang bersenyawa, Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust). Membuktikan berlakunya hukum kelipatan perbandingan (Hukum Dalton), pada beberapa senyawa. Menggunakan data percobaan untuk membuktikan hukum perbandingan volume (Hukum Gay Lussac). A. Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier). Pernahkah Anda memperhatikan sepotong besi yang dibiarkan di udara terbuka, setelah beberapa lama besi menjadi berkarat. Jika kita timbang massa besi sebelum berkarat dengan besi yang sudah berkarat, ternyata massa besi yang berkarat lebih besar. Benarkah demikian? Ya benar, karena besi bereaksi dengan oksigen dan uap air yang ada di udara Pada reaksi kimia disertai terjadinya zat baru, apakah pada peristiwa tersebut juga terjadi perubahan massa? Pada percobaan larutan kalium Yodida (KI) dengan Timbal II Nitrat (Pb(NO3)2), untuk mengetahui massa zat sebelum dan sesudah reaksi, ditimbang larutan KI dan larutan Pb(NO3)2 sebelum direaksikan dan sesudah direaksikan. Ternyata massa zat sebelum bereaksi sama dengan massa zat setelah
terjadi reaksi
2KI(aq) + Pb(NO3)2(aq) → PbI2(s) + 2KNO3(aq) Bening bening kuning bening Perhatikanlah gambar dibawah ini!
Massa KI dan Pb(NO3)2 Sebelum bereaksi
Massa PbI2 dan KNO3 sesudah bereaksi
Hukum kekekalan massa berbunyi:
"Massa zat sebelum reaksi adalah sama dengan massa zat hasil reaksi"
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 5 of 28
Contoh: 1. Satu gram pualam (CaCO3 ) dimasukkan dalam tabung reaksi terbuka yang berisi 10 gram asam klorida, bagaimana massa zat dalam tabung reaksi sebelum dan sesudah reaksi? Jelaskan! Penyelesaian: Batu pualam bereaksi dengan asam klorida menghasilkan kalsium klorida, air dan gas karbon dioksida, dengan persamaan reaksi: CaCO3(s) + 2HCl → CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g) Massa setelah terjadi reaksi lebih kecil, karena gas karbondioksida keluar dari tabung reaksi yang terbuka. 2. Pita magnesium ditimbang sebanyak 12 gram dan dioksidasi, berapa gram gas oksigen dibutuhkan untuk memperoleh 20 gram magnesium oksida (MgO) Penyelesaian: Pita magnesium dioksidasi berarti pita magnesium bereaksi dengan oksigen. Massa magnesium + massa oksigen = massa magnesium oksida 12 gram + massa oksigen = 20 gram Massa oksigen = 20 gram – 12 gram = 8 gram
Bagaimana, Anda sudah mengertikan? Agar Anda lebih mengerti lagi, coba kerjakan latihan berikut! LATIHAN 1. Dalam ruangan tertutup dipanaskan dengan sempurna 100 gram kalsium karbonat dan gas karbondioksida yang terjadi ditampung. Berat kalsium oksida setelah pemanasasan ditimbang 56 gram. Berapa berat gas karbon dioksida yang dihasilkan? 2. Sebanyak 56 gram besi direaksikan dengan 32 gram belerang dengan cara dipanaskan sampai berpijar. Berapa berat besi II sulfida (FeS) yang terjadi?
Jika Anda sudah mengerjakannya, cocokanlah dengan kunci jawaban berikut. KUNCI LATIHAN 1. Massa kalsium karbonat → massa gas karbondioksida + massa kalsium oksida 100 gram = massa gas karbondioksida + 56 gram Massa gas karbondioksida = 100 gram - 56 gram = 44 gram 2 Besi + belerang → besi II sulfida 56 gram + 32 gram = besi II sulfida Berat besi II sulfida = 88 gram
Bagaimana jawaban Anda? benar kan…? B. Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust) Anda pasti mengenal air, rumus molekul air adalah H2O. Air dibentuk oleh dua unsur yaitu unsur Hidrogen dan Oksigen. Seperti Anda ketahui bahwa materi mempunyai massa, termasuk hidrogen dan oksigen. Bagaimana kita mengetahui
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 6 of 28
massa unsur hidrogen dan oksigen yang terdapat dalam air?, seorang ahli kimia Perancis, yang bernama Joseph Louis Proust (1754-1826), mencoba menggabungkan hidrogen dan oksigen untuk membentuk air. Tabel 04.1
Hasil Eksperimen Proust terhadap air
Massa Hidrogen Yang Direaksikan (gram) 1 2 1 2
Massa Oksigen Yang Direaksikan (gram) 8 8 9 16
Massa Air Yang Terbentuk (gram) 9 9 9 18
Sisa Oksigen Atau hidrogen (gram) 1 gram hidrogen 1 gram oksigen -
Dari tabel di atas terlihat, bahwa setiap 1 gram gas hidrogen bereaksi dengan 8 gram oksigen, menghasilkan 9 gram air. Hal ini membuktikan bahwa massa hidrogen dan massa oksigen yang terkandung dalam air memiliki perbandingan yang tetap yaitu 1 : 8, berapapun banyaknya air yang terbentuk. Dari percobaan yang dilakukannya, Proust mengemukakan teorinya yang terkenal dengan, Hukum Perbandingan Tetap, yang berbunyi:
"Perbandingan massa unsur-unsur penyusun suatu senyawa selalu tetap" Sudah mengertikah Anda? Anda perhatikan contoh di bawah ini!
Contoh: Jika kita mereaksikan 4 gram hidrogen dengan 40 gram oksigen, berapa gram air yang terbentuk? Penyelesaian: Reaksi
H2
Perbandingan Massa 1 gram Jika awal reaksi 4 gram Yang bereaksi 4 gram Sisa oksigen
+
O2
→
H2O
8 gram 9 gram 40 gram ….. gram? 8/1 x 4 gram =32 jam 9/1 x 4 gram = 36 gram (40 – 32)gram= 8 gram
Bagaimana, Anda sudah mengertikan? Agar Anda lebih mengerti lagi, coba kerjakan latihan berikut! LATIHAN
1. Bila Karbon dibakar dengan gas oksigen akan diperoleh senyawa Karbondioksida. Hasil percobaan tertera pada tabel berikut. Reaksi Karbon dengan Oksigen. No 1 2 3 4
Massa Karbon (gram) 3 12 26 72
Massa Oksigen (gram) 8 36 64 200
Massa Karbondioksida (gram) 11 44 88 264
Unsur Yang Bersisa (gram) 4 gram O 2 gram C 8 gram O
Apakah data di atas menunjukkan berlakunya hukum perbandingan tetap (Proust)? Jika berlaku, berapa perbandingan massa karbon dan oksigen dalam senyawa karbondioksida? 2. Dalam senyawa XY diketahui perbandingan massa X : massa Y = 2 : 3. Jika terdapat 60 gram senyawa XY, tentukan massa masing-masing unsur dalam senyawa tersebut!
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 7 of 28
3. Perbandingnan, massa Fe : massa S = 7 : 4, untuk membentuk senyawa besi sulfida. Bila 30 gram besi (Fe) dan 4 gram belerang (S) dibentuk menjadi senyawa besi sulfida, berapa gram massa besi sulfida (FeS) yang dapat terjadi?
Jika Anda sudah mengerjakannya, cocokanlah dengan kunci jawaban berikut. KUNCI LATIHAN 1. Data di atas sesuai dengan Hukum Perbandingan Tetap karena dari data 1, 2, 3, 4, perbandingan massa Karbon : massa Oksigen dalam senyawa Karbondioksida selalu 3 : 8 2. Perbandingan massa X : massa Y = 2 : 3 maka jumlah perbandingan = 5. Untuk membentuk senyawa XY Jumlah senyawa XY = 60 gram Maka, massa A dalam senyawa tersebut =2/5 x 60 = 24 gram massa Y dalam senyawa tersebut = 3/5x 60 = 36 gram
3 Reaksi Perbandingan Massa Jika awal reaksi Yang bereaksi Sisa oksigen
Fe
+
S
7 4 30 gram 4 gram 7/4 x 4 gram =7 gram 4 gram (30-7)gram= 23 gram
FeS
→
11 ….. gram? 11/4 x 4 gram = 11 gram
Bagaimana jawaban Anda? Mudah-mudahan benar ya… C. Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton) Pada tahun 1805 Dalton menyelidiki perbandingan unsur-unsur pada setiap senyawa dan didapatkan suatu pola keteraturan. Pola tersebut dinyatakan sebagai hukum Perbandingan Berganda yang bunyinya: “Bila dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa, dimana massa salah satu unsur tersebut tetap (sama), maka perbandingan massa unsur yang lain dalam senyawa-senyawa tersebut merupakan bilangan bulat dan sederhana” Contoh: 1. Dalam molekul air (H2O) perbandingan H : O = 1 : 8 hidrogen peroksida (H2O2), perbandingan H : O = 1 : 16 Maka perbandingan O dalam air dan hidrogen peroksida adalah 8 : 16 = 1 : 2 2
Belerang dengan gas oksigen dapat membentuk senyawa yang berbeda yaitu senyawa SO2, SO3, jika massa belerang pada senyawa tersebut sama maka perbandingan massa oksigen dalam senyawa SO2, SO3 dapat dilihat pada tabel berikut No. 1. 2.
Senyawa SO SO 2 3
Massa belerang 32 gram 32 gram
Massa Oksigen 32 gram 48 gram
Jadi, perbandingan massa oksigen untuk massa belerang yang sama pada senyawa SO2, SO3 adalah 32 : 48 atau 2 : 3
Bagaimana, Anda sudah mengertikan? Agar Anda lebih mengerti lagi, coba kerjakan latihan berikut!
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 8 of 28
LATIHAN
1. Sebanyak 28 gram Nitrogen direaksikan dengan oksigen dapat membentuk dua macam senyawa. Senyawa yang pertama membutuhkan 48 gram oksigen dan yang kedua membutuhkan 80 gram oksigen. Berapa perbandingan Oksigen pada kedua senyawa tersebut? Dan apa rumus senyawanya? 2. Tembaga direaksikan dengan gas oksigen membentuk dua macam senyawa. Bila 128 gram tembaga yang direaksikan, ternyata senyawa yang pertama membutuhkan 32 gram gas oksigen, sedangkan senyawa yang kedua dengan jumlah oksigen yang sama tembaga yang dibutuhkan 256 gram . Tentukan perbandingan tembaga pada reaksi pertama dan kedua, dan apa rumus senyawa yang terbentuk. 3. Nitrogen dan oksigen dapat membentuk senyawa-senyawa N2O, NO, N2O3, dan N2O4 dengan komposisi massa terlihat pada tabel berikut. Perbandingan Nitrogen dan oksigen dalam senyawanya. Senyawa NO NO NO NO 2
2
3
2
4
Massa Nitrogen 28 14 28 28
Massa Oksigen 16 16 48 64
Tentukan perbandingan oksigen dalam senyawa nitrogen tersebut KUNCI LATIHAN 1. Perbandingan oksigen dalam senyawa nitrogen: Senyawa 1. 2.
Nitrogen 28 28
Oksigen 48 80
Perbandingan 7 : 12 7 : 20
Perbandingan Oksigen dalam senyawa tersebut adalah 12 : 20 atau 3 : 5 Senyawanya adalah N2O3 dan N2O5 2. Senyawa tembaga dan oksigen Senyawa 1. 2.
Tembaga 128 256
Oksigen 32 32
Perbandingan 4:1 8:1
Perbandingan tembaga dalam senyawa adalah 4 : 8 atau 1 : 2 Senyawanya adalah CuO dan Cu2O 3. Perbandingan Nitrogen dan oksigen dalam senyawanya. Senyawa NO NO NO NO 2
2
3
2
4
Massa Nitrogen 28 14 28 28
Massa Oksigen 16 16 48 64
Perbandingan 7:4 7:8 7 : 12 7 : 16
Dari tabel tersebut, terlihat bahwa bila massa N dibuat tetap (sama), sebanyak 7 gram, maka perbandingan massa oksigen dalam: N2O : NO : N2O3 : N2O4 = 4 : 8 : 12 : 16 atau 1 : 2 : 3 ..: 4
Bagaimana jawaban Anda? Tentunya benar bukan? D. Hukum Perbandingan Volume (Gay Lusssac) Pada 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.
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 9 of 28
Hukum perbandingan volum dikemukakan oleh Gay Lussac (1778-1850) yang berbunyi: Bila diukur pada suhu dan tekanan yang sama volum gas-gas yang bereaksi dan volum gas-gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan yang bulat dan sederhana. Contoh: Pada suhu dan tekanan yang sama 2 Liter gas hidrogen direaksikan dengan 1 Liter gas oksigen menghasilkan 2 Liter uap air. Hal ini dapat dituliskan 2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) Volum 2 Liter 1 Liter 2 Liter Perbandingan volum H2(g) : O2(g) : H2O (g) = 2 : 1 : 2 Nah… sekarang Anda telah selesai membahas Hukum-hukum Dasar Kimia yang meliputi Hukum Kekekalan Massa, Hukum Perbandingan Tetap, Hukum Kelipatan Perbandingan dan Hukum Perbandingan Volume. Hukum Dasar Kimia ini akan diterapkan pada perhitungan kimia, oleh karena itu pahamilah dengan baik materi ini untuk memudahkan Anda dalam mempelajari topik berikutnya. RANGKUMAN
Untuk mengukur apakah Anda benar-benar paham akan materi kegiatan belajar 1, Anda kerjakan tugas mandiri berikut! Tugas 1
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 10 of 28
TUGAS KEGIATAN 1 PILIHAN GANDA Petunjuk: Pilihlah jawaban yang benar! 1. Perhatikan persamaan reaksi berikut: P4(g) + 5 O2(g) 2P2O5(g) Pernyataan yang benar menurut hukum Lavoisier adalah... A. massa P4 = massa 5 O2 B. massa P4 = massa 5 O2= massa 2P2O5 C. massa P4 + 5 O2 = massa 2P2O5 D. massa P4 + 5 O2 < massa 2 P2O5 E. massa P4 + 5 O2> massa 2 P2O5 2. Bila dialirkan 44 gram gas CO2 ke dalam 40 gram MgO dalam ruangan tertutup, maka massa magnesium karbonat (MgCO3) yang terjadi adalah... A. 4 gram D. 84 gram B. 40 gram E. 176 gram C. 44 gram 3. Perhatikan tabel berikut Massa Kalsium 20 gram 160 gram
Massa Belerang 16 gram 128 gram
Massa Kalsium Sulfida 36 gram 288 gram
Bila yang direaksikan 80 gram kalsium dan 64 gram belerang, maka massa kalsium sulfida terbentuk adalah... A. 36 gram D. 144 gram B. 72 gram E. 288 gram C. 128 gram 4. Data percobaan No perc 1 2 3
Massa Tembaga 64 gram 32 gram 130 gram
Massa Oksigen 16 gram 8 gram 32 gram
Massa Tembaga II Oksida 80 gram 40 gram 160 gram
Dari data tersebut diatas pernyataan yang benar adalah... A. Perbandingan massa tembaga dengan massa oksigen dalam tembaga II oksida adalah 2:1 B. Dalam reaksi massa tembaga ditambah massa oksigen lebih kecil dari massa tembaga II oksida C. Massa tembaga yang tidak bereaksi pada percobaan ketiga 2 gram D. Bila tembaga yang direaksikan 10 gram, maka oksigen yang dibutuhkan untuk tepat habis bereaksi 5 gram E. Dalam reaksi massa tembaga ditambah massa oksigen lebih besar dari massa tembaga II oksida 5.
Data percobaan Massa karbon 12 gram 3 gram 24 gram 72 gram
Massa Oksigen 32 gram 8 gram 64 gram 192 gram
Massa Karbon Dioksida 44 gram 11 gram 88 gram 264 gram
Berdasarkan data tersebut diatas perbandingan massa karbon dengan oksigen dalam karbon dioksida adalah...
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
A. B. C.
Page 11 of 28
3:4 3:8 3 : 11
D. 8 : 3 E. 11 : 3
6. Direaksikan 28 gram Silikon dengan 32 gram oksigen terbentuk 60 gram Silikon IV oksida (SiO2), Perbandingan Silikon dengan Oksigen dalam Silikon IV oksida adalah... A. 1 : 2 D. 7 : 8 B. 1 : 4 E. 8 : 7 C. 2 : 1. 7. Beberapa senyawa berikut: 1. H2O 2.SO2 3. H2O2 4. MgO 5.SO3 Senyawa yang memenuhi ketentuan hukum Dalton adalah ... A. 1 dan 2 D. 3 dan 4 B. 2 dan 3 E. 2 dan 5 C. 1 dan 4 8. Perhatikan data volum gas yang bereaksi berikut. Volume Gas Karbonmonoksida 15 dm 3 dm 20 dm
Volume Gas oksigen
Volume Gas Karbondioksida
7,5 dm 1,5 dm 10 dm
15 dm 3 dm 20 dm
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Perbandingan volume gas karbon monoksida dengan gas oksigen dalam reaksi tersebut diatas adalah... A. 1 : 2 D. 3 : 1 B. 2 : 1 E. 1 : 3 C. 2 : 2 9. Perhatikan data percobaan reaksi Volume gas klor 4 dm 10 dm 3
3
Harga X dan Y adalah... A. 2 dan 5 B. 2 dan 25 C. 4 dan 10
2 Cl2(g) + 5 O2(g) 2 Cl2O5(g)
Volume gas oksigen 10 dm 25 dm 3
3
Volume gas klor penta oksida X dm Y dm 3
3
D. 5 dan 25 E. 10 dan 25
10. Reaksi gas nitrogen dan gas oksigen membentuk dinitrogen trioksida, dengan persamaan reaksi 2N2(g) + 3O2(g) 2 N2O3(g) Perbandingan volum gas nitrogen dan gas oksigen yang bereaksi adalah... A. 1 : 3 D. 3 : 2 B. 2 : 2 E. 3 : 1 C. 2 : 3
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 12 of 28
KEGIATAN BELAJAR 2 Perhitungan Kimia Setelah mempelajari modul ini, diharapkan anda dapat: Menerapkan Hukum Gay Lussac dan Avogadro Menjelaskan pengertian mol, massa molar dan volum molar pada STP atau keadaan tertentu Menghitung massa atau volum hasil reaksi yang diperoleh dari sejumlah massa atau volum tertentu pereaksi atau sebaliknya (pereaksi pembatas) Menentukan rumus empiris, rumus molekul dan kadar zat dalam suatu senyawa
Anda telah mempelajari Hukum Dasar Kimia dengan baik, kegiatan 2 ini merupakan aplikasi dari Hukum Dasar Kimia, oleh karena itu pahamilah... selamat belajar! A. Penerapan Hukum Gay Lussac dan Avogadro Masih ingatkah Anda tentang hukum Gay Lussac pada kegiatan 1? Coba Anda buka kembali modulnya! Pada keadaan yang sama perbandingan koefisien reaksi sebanding dengan perbandingan volum, seiring dengan ini Avogadro mengemukakan teorinya tentang molekul. Hukum Avogadro Avogadro seorang ahli kimia dari Italia, pada tahun 1811, mengemukakan teori bahwa:
Pada suhu dan tekanan yang sama semua gas bervolum sama mengandung jumlah molekul yang sama Sehingga hukum perbandingan volum dapat lebih dikembangkan. N2(g) + 3 H2(g) 2NH3(g) Perbandingan koefisien reaksi 1 : 3 : 2 Perbandingan volume 1 Liter : 3 Liter : 2 Liter Perbandingan molekul 1 molekul : 3 molekul : 2 molekul Dari persamaan reaksi tersebut diperoleh bahwa pada suhu dan tekanan yang sama perbandingan volum dan perbandingan molekul setara dengan perbandingan koefisien reaksi
Contoh: Pada ruangan tertentu direaksikan 4 Liter gas metan dengan gas oksigen Reaksi CH4(g) + O2(g) CO2 (g) + H2O(g) (reaksi belum setara) Tentukan: a. persamaan reaksi b. volum gas oksigen yang dibutuhkan, gas CO2 dan uap air (H2O) yang terbentuk pada keadaan yang sama c. Bila dalam ruangan terdapat L molekul gas metan berapa molekul gas oksigen, gas karbon dioksida dan uap air Penyelesaian. a. Persamaan reaksi CH4(g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O(g) perbandingan koefisien reaksi 1 : 2 : 1 : 2
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 13 of 28
b. Volum gas oksigen yang dibutuhkan = 2 x 4 liter 8 liter 1 1 volum gas CO2 yang terbentuk = x 4 liter 4 liter 1 volum uap air yang terbentuk = 2 x 4 liter 8 liter 1 2 c. molekul gas oksigen = xL molekul 2 L molekul 1
molekul gas CO2 = 1 xL 1
molekul L molekul
molekul uap air terbentuk = 2 xL molekul 2 L molekul 1
Sudah mengertikah Anda? Untuk lebih mengerti lagi cobalah Anda kerjakan latihan berikut! LATIHAN.
1. Pada suhu dan tekanan tertentu, satu molekul gas N 2 bereaksi dengan tiga molekul H2, membentuk 2 molekul gas NH3. Bila yang direaksikan 5 molekul gas N2 berapa molekul gas hidrogen yang bereaksi dan berapa mulekul gas NH3 yang terjadi? 2. Dalam ruang tertentu dimasukkan 20 Liter gas ammoniak dibakar dengan oksigen terbentuk gas nitrogen dioksida dan uap air dengan reaksi NH3(g) + O2(g) NO2(g) + H2O(g) Tentukan: a. persamaan reaksi setara. b. volum gas oksigen yang dibutuhkan c. volum gas Nitrogen dioksida dan uap air yang terbentuk pada keadaan yang sama d. bila terdapat 100 molekul gas NH3, berapa molekul gas oksigen yang dibutuhkan
Jika Anda sudah mengerjakannya, cocokanlah dengan kunci jawaban berikut. KUNCI LATIHAN 1. Persamaan reaksi: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) Perbandingan koefisien reaksi 1 : 3 : 2 Bila yang direaksikan 5 molekul gas N2 maka: Molekul gas hidrogen = 3/1 x 5 molekul = 15 molekul Molekul gas NH3 yang terjadi =2/1 x 5 molekul = 10 molekul 2. a. Persamaan reaksi 4 NH3(g) + 7 O2(g) 4 NO2(g) + 6H2O(g) Perbandingan koefisien 4 : 7 : 4 : 6 b. volume oksigen yang dibutuhkan = 7/4 x 20 L = 35 L c. volume gas NO2 yang terjadi = 4/4 x 20 L = 7 L volume uap air yang terjadi = 6/4 x 20 L = 30 L d. molekul gas oksigen yang dibutuhkan = 7/4 x 100 molekul = 175 molekul
Bagaimana hasil latihannya, betul semua kan? Lanjutkanlah ke materi berikutnya!
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 14 of 28
B. Konsep Mol dan Kemolaran a. Mol Bila Anda ingin menimbang berat badan satuannya Kg, atau mengukur tinggi badan satuannya cm kan? Salah satu satuan dalam hitungan kimia adalah mol. Dalam satu mol zat terkandung sejumlah tetapan Avogadro partikel zat tersebut. Massa 1 atom C-12 = 1,99268. 10-23 gram 12 gram 1,99268.10 23 gram = 6.02.1023 atom C Maka 1 mol setiap zat mengandung 6.02.1023partikel zat itu. (tetapan Avogadro= L (Loschmidt) L = 6,02. 1023
Jadi dalam 12 gram C-12 terdapat =
1 mol gas O2 = 6.02.1023 molekul O2 2 mol ion Na + = 2 x 6.02.1023ion Na+ =12,04 .1023 ion Na+ atau 1,204.1024 ion Na+ 5 mol atom Na= 5 x 6.02.1023 atom Na = 3,01.1024 atom Na Jadi tetapan Avogadro L Jumlah partikel = mol 1 mol 1 mol Mol = partikel tetapan Avogadro L Contoh 1. Berapa jumlah partikel yang terkandung dalam a. 2 mol ion Na+ b. 5 mol N2O Penyelesaian: 23 a. Jumlah ion Na+ = 2 mol Na x 6,02.10 ion Na
1 mol Na
Jumlah ion Na = 1,204. 10 ion Na+ +
24
23 b. Jumlah molekul N2O = 5 mol N 2 O x 6,02.10 molekul N 2 O
1 mol N 2 O
Jumlah molekul N2O = 3,01.10 molekul N2O 24
2. Berapa mol terdapat di dalam 3,612.1025 molekul CO2 Penyelesaian: Jumlah mol molekul CO2 = 3,612.10 25 molekul CO2 x
1mol CO2 6,02.10 23 molekul CO2
Jumlah mol molekul CO2 = 60 mol
Bagaimana perhitungannya, mudahkan? Cobalah kerjakan latihan ini! LATIHAN 1. 2.
Berapa jumlah partikel yang terkandung dalam 4 mol atom Fe Berapa mol terdapat di dalam 3,01.1019 ion Na+
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 15 of 28
Anda pasti bisa mengerjakannya.. mudahkan? Cocokkanlah jawaban Anda dengan kunci jawaban berikut! KUNCI LATIHAN 1.
2
Jumlah atom Fe
23 = 4 mol atom Fe x 6,02.10 atom Fe
Jumlah atom Fe
= 2,408. 10 atom Fe
1 mol atom Fe
24
Jumlah mol ion Na+ = 3,01.1019 ion Na x 1 mol 23ion Na
6,02.10 ion Na
Jumlah mol ion Na = 5. 10 mol +
-5
Nah... benarkan? Sukses buat Anda... b. Massa Molar Massa molar zat adalah massa zat yang terdapat dalam 1 mol, yang dinyatakan dengan gram. Massa 1 mol zat = Mr (Massa molekul relatif) zat yang dinyatakan dengan gram Gram = jumlah mol Mol = gram
Mr 1 mol
1 mol Mr
Massa atom relatif (Ar) suatu unsur adalah massa atom dari zat tersebut yang dibandingkan dengan massa 1 atom karbon isotop 12 (C-12),. Karbon isotop 12 digunakan sebagai standar dalam penentuan massa atom. Dengan demikian didapatkan suatu rumusan sebagai berikut: Ar X =
massa rata rata 1 atom X 1 12 x massa 1 atom C 12
Massa atom relatif (Ar) sudah tercantum dalam tabel periodik Massa Molekul relatif (Mr) merupakan gabungan dari massa atom relatif, dan dapat dirumuskan sebagai berikut: Mr X =
massa rata rata 1 molekul X 1 12 x massa 1 atom C 12
Dalam perhitungan menentukan Mr suatu zat tidak perlu menggunakan rumusan ini karena 1/12 x 12 hasilnya sama dengan 1 Contoh 1. Berapa Mr dari Na2SO4. 10H2O. Bila Ar Na = 23, S =32 , O =16, H =1 Penyelesaian:Na2SO4.10H2O terdiri dari 2 atom Na+1atom S+14atom O+20 atom H Maka Mr Na2SO4. 10H2O = (2 x 23) + (1 x 32) + (14 x 16) + (20 x 1) Maka Mr Na2SO4. 10H2O = 322 2. Berapa mol terdapat dalam 4,5 gram Al2(SO4)3.6 H2O, bila Ar Al =27, S =32, O =16, H = 1
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 16 of 28
Penyelesaian: Mr Al2(SO4)3. 6 H2O = 2 Al + 3S + 18 O + 12 H = (2 x 27) + (3 x 32) + (18 x 16) + (12 x 1) = 450 1 mol Mol Al2(SO4)3. 6 H2O = gram Al 2 SO4 3 6 H 2 O Mr Al 2 SO4 3 6 H 2 O
Mol Al2(SO4)3. 6 H2O = 4,5 gram Al 2 SO4 3 6 H 2 O
1 mol 450 gram
Mol Al2(SO4)3. 6 H2O = 0,01 mol
Mudahkan perhitungannya,? Kerjakan ya ...latihan ini! LATIHAN
1. Berapa Mr dari C6H12O6, bila diketahui Ar C=12, H = 1 O =16. 2. Berapa massa 3 mol NaCl, Bila Ar Na =23 dan Cl = 35,5.
OK... mudahkan? Cocokkanlah jawaban Anda dengan kunci jawaban berikut! KUNCI LATIHAN C6H12O6, terdiri dari 6 atom C + 12 atom H + 6 atom O 1. maka Mr C6H12O6, = (6 x 12) + (12 x 1) + ( 6 x 16) maka Mr C6H12O6 = 180 Mr NaCl = 23 + 35,5 = 58,5 2 Mr NaCl 1 mol NaCl massa 3 mol NaCl = 3 mol NaCl x 58,5 gram NaCl 1 mol NaCl
massa 3 mol NaCl = mol NaCl x
massa 3 mol NaCl = 175,5 gram
Ya... Anda benar semua... Sukses!
Silahkan Anda lanjutkan ke materi berikutnya.
c. Volum Molar Volum molar menunjukkan volum 1 mol gas pada keadaan strandar. Volum 1 mol gas pada STP (0OC, 1 atm) = 22,4 Liter Volum = mol x 22,4 Liter Contoh 1. Berapa volum 5 mol gas CO2 pada keadaan STP 1 mol volum STP mol = volum x 1 mol Penyelesaian: Volum gas CO2 = mol CO2 1 mol CO2 22,4 Liter 22 , 4 Liter Volum gas CO2 = 5 mol CO2 1 mol CO2
Volum gas CO2 = 112 Liter Hukum Avogadro menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama setiap gas
yang mempunyai volum sama mengandung jumlah molekul yang sama (molnya sama) V1 n1 V2 n 2
V = volum n = mol
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 17 of 28
Contoh: Gas Nitrogen sebanyak 2 mol mempunyai volum 44,8 Liter, berapa volum 6 mol gas hidrogen? Penyelesaian:
VN2 VH 2
nN2 nH 2
jadi 44,8 Liter 2 mol VH 2
6 mol
Maka
volum H2 = 134,4 Liter
Bila tidak dalam keadaan standar, volum gas dapat ditentukan dengan menggunakan rumus gas ideal yaitu PV = nRT Dimana P = tekanan (atm) V = volum (Liter) n = mol R = tetapan gas ( 0,082 atm mol-1 Liter K-1) T = suhu (Kelvin) Contoh: Berapa volum 5 mol gas Nitrogen bila diukur pada suhu 37OC dan tekanan 3 atm Penyelesaian: P = 3 atm T = 37 + 273 = 310 0C n = 5 mol R = 0,082 atm mol-1 Liter K-1 PV = n RT 3 atm V = 5 mol x 0,082 atm mol-1 Liter K-1 310 K V = 42,37 Liter Volum 5 mol gas Nitrogen adalah 42,37 Liter
Nah... latihan menunggu Anda... LATIHAN
1. Berapa mol terdapat dalam 5,6 Liter gas CO2 pada keadaan standar 2. Pada keadaan tertentu terdapat 4 mol gas oksigen mempunyai volum 89,6 Liter, berapa mol terdapat dalam 112 Liter gas metana? 3. Dalam ruangan yang bertekanan 2 atm terdapat 60 Liter gas asetilen. Berapa mol gas tersebut bila suhu ruangan 270C
OK... mudahkan? Cocokkanlah jawaban Anda dengan kunci jawaban berikut! KUNCI LATIHAN 1.
Dalam 5,6 Liter gas CO2 terdapat = volum C O2 Mol gas CO2 = 5,6 LiterC O2
2
1 mol 22,4 Liter
Mol gas CO2 = 0,25 mol Jumlah mol gas metan adalah: Voksigen Vme tan
3
1 mol Volum STP
noksigen nme tan
jadi
89,6 Liter 4 mol 112 Liter mol me tan
P = 2 atm T = 27 + 273 = 300 0C V = 60 Liter R = 0,082 atm mol-1 Liter K-1
Maka mol gas metan = 5 mol
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 18 of 28
PV = n RT 2 atm 60 Liter = mol x 0,082 atm mol-1 Liter K-1 300 K mol = 4,878 mol Mol gas asetilen pada keadaan tersebut adalah 4,878 mol
Benarkan….? Sukses lagi buat Anda. Lanjutkan ya materinya! d. Molaritas (M) Molaritas menunjukkan jumlah mol zat terlarut dalam volum larutan mol terlarut n Liter laru tan V laru tan gram terlarut 1 atau M Mr terlarut Liter laru tan gram terlarut 1000 atau M Mr terlarut mL laru tan M
mol V Atau mol = M x V (Liter) Atau mmol = M x V (mL)
M=
atau
Contoh 1. Barapa molaritas larutan bila 0,5 gram NaOH dilarutkan sampai volum 500 mL Ar Na = 23, O =16 dan H = 1 Penyelesaian: Mr NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 gram terlarut 1000 Mr terlarut mL laru tan 0,5 gram 1000 M 40 500 mL M
Molaritas NaOH = 0,025 M Contoh 2 Berapa molaritas larutan bila dalam 100 mL terdapat 0,5 mol Penyelesaian: M = mol V M = 0,5 mol = 5 M 0,100 Liter Contoh: 3. Berapa mol terdapat di dalam 250 mL larutan 0,01 M Penyelesaian: mol = V x M Mol = 250 mL x 0,01 M = 2,5 mmol = 0,0025 mol
Latihan lagi ..... LATIHAN
1. Barapa berat Na2SO4 yang harus ditimbang untuk membuat 500 mL larutan dengan konsentrasi 0,2 M. Ar Na = 23, S = 32, O = 16 2. Berapa mol terdapat dalam 500 mL larutan NaOH 0,25 M
Cocokkanlah jawaban Anda dengan kunci jawaban berikut! KUNCI LATIHAN 1. Mr Na2SO4 = (2x23) + (1x32) + (4x16) = 142 M
gram terlarut 1000 Mr terlarut mL laru tan
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
0,2 M
Page 19 of 28
gram 1000 142 500 mL
berat Na2SO4 yang harus ditimbang adalah 14,2 gram 2 Dalam 500 mL larutan NaOH 0,25 M terdapat = V x M = 500 mL x 0,25 mmol/mL Dalam 500 mL larutan NaOH 0,25 M terdapat = 125 mmol = 0,125 mol C. Pereaksi Pembatas Bila zat yang direaksikan sesuai dengan perbandingan koefisien reaksinya, reaksi disebut equivalen. Bila tidak, zat hasil ditentukan oleh pereaksi yang habis dalam reaksi, yang disebut dengan pereaksi pembatas. Contoh: 1. Direaksikan 50 mL Pb(NO3)2 2 M dengan 25 mL MgCl2 1 M. Ar Pb = 207, N = 14, O = 16, Mg = 24, Cl = 35,5. Tentukan: a. Pereaksi pembatas. b. Mol zat yang sisa. c. Berat endapan yang terjadi Penyelesaian: Langkah I. Tentukan masing-masing mol zat yang direaksikan. 50 mL Pb(NO3)2 2 M = 50 mL x 2 mmol = 100 mmol mL 25 mL MgCl2 1 M. = 25 mL x 1 mmol = 25 mmol Catatan: Untuk mencari mL Pb(NO ) ,PbCl atau Mg(NO ) lihat Langkah 2 perbandingan Tentukan persamaan reaksi. koefisien reaksi 3 2
2
3 2
Pb(NO ) (aq) Perbandingan koef reaksi 1 Mula-mula 100 mmol Yang bereaksi: / x 25 mmol=25 mmol Setelah reaksi 75 mmol 3 2
1
1
+ MgCl (aq) PbCl (s) + Mg(NO ) (aq) dan kalikan dengan jumlah zat yang : 1 : 1 : 1 habis bereaksi 25 mmol 25 mmol / x 25mmol=25mmol. / x 25mmol=25mmol. 25mmol. 25mmol. 2
2
1
3 2
1
1
1
Langkah 3 a. Pereaksi pembatas adalah MgCl2 Karena habis bereaksi b. Zat yang sisa adalah Pb(NO3)2. Setelah terjadi reaksi terdapat sisa Pb(NO3)2 75 mmol = 0,075 mol c. Zat yang mengendap adalah PbCl2 = 25 mmol x 279 mgram 1 mmol Zat yang mengendap adalah PbCl2 = 6975 mgram = 6,975 gram.
Sekarang latihan ya.... LATIHAN
Direaksikan logam magnesium dengan 100 mL HCl 3 M. Gas yang terjadi diukur pada suhu 270C dan tekanan 1 atm sebanyak 50 mL. Bila Ar Mg = 24, H = 1, Cl = 35,5 dan R = 0,082 atm mol-1 K-1 Liter. Tentukan : a. mol gas yang terjadi? b. mol HCl yang direaksikan c. mol HCl yang tidak bereaksi d. Berat magnesium yang direaksikan.
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 20 of 28
Cocokkanlah jawaban anda dengan kunci jawaban berikut!
KUNCI LATIHAN a. Mol gas Hidrogen yang terjadi pada suhu 270C, tekanan 1 atm dan volum 50 mL adalah: P = 1 atm. V = 50 mL = 0,05 Liter, R = 0,082 atm mol-1 K-1 Liter, K = 27 + 273 = 300 K PV =n RT 1 atm. 0,05 Liter = n . 0,082 atm mol-1 K-1 Liter . 300 K n = 0,002 mol Mol gas hidrogen yang terjadi = 0,002 mol b. Mol HCl yang direaksikan 100 mL HCl 3 M = 100 mL x 3 mmol 1 mL Mol HCl yang direaksikan = 300 mmol = 0,3 mol c. Mol HCl yang tidak bereaksi: Persamaan reaksi: Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g) Perb koefisien 1 : 2 : 1 : 1 Mula-mula 0,002mol Yang bereaksi: / x0,002mol = 0,002mol setelah reaksi 1
1
0,3 mol / x0,002mol =0,004mol 0,296 mol
2
1
0,002mol 0,002 mol
mol HCl yang tidak bereaksi = 0,296 mol d. Berat magnesium yang direaksikan= 0,002 mol x 24 gram 1 mol Berat magnesium yang direaksikan = 0,048 gram Keterangan : Gas hidrogen yang terjadi 0,002 mol, larutan HCl yang direaksikan 0,3 mol berarti sebagai pereaksi pembatas adalah logam magnesium, maka logam magnesium yang direaksikan (mula-mula) adalah 1/1 x 0,002 mol = 0,002 mol D. Rumus Empiris, Air kristal dan Kadar zat dalam Senyawa a. Rumus Empiris Rumus empiris merupakan rumus perbandingan terkecil dari suatu molekul yang dapat ditentukan dari prosentase massa unsur-unsur pembentuknya. Seperti H2O terdiri dari 11% atom H dan 89% atom O atau H2O terdiri dari 2 atom H dan 1 atom O Rumus empiris dapat berupa rumus molekul, tapi rumus molekul tidak dapat berupa rumus empiris, seperti H2O merupakan rumus empiris dan juga rumus molekul, H2O2 hanya berupa rumus molekul tapi bukan rumus empiris, karena rumus empirisnya HO Karena itu rumus molekul (RM) = (RE)n Contoh Suatu senyawa hidrokarbon terdiri dari 80% C dan sisanya hidrogen. Bila massa molekul relatif senyawa tersebut 30, tentukan rumus empiris dan rumus molekulnya. Penyelesaian: Senyawa hidrokarbon CXHY C = 80% dan H = 20 % , misalkan senyawa tersebut 100 gram, maka: C = 80 gram dan H = 20 gram
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Perbandingan C
Page 21 of 28
: H =
80 : 20 12 1 = 6,67 : 20 = 1 : 3 Rumus empiris = CH3 Rumus molekulnya adalah RM = (RE)n 30 = ( CH3)n 30 = ( 12 + 3. 1)n 30 = 15n n = 2 Jadi rumus molekulnya adalah (CH3)2 = C2H6 b. Air Kristal Suatu senyawa yang dapat mengikat sejumlah tertentu molekul air disebut dengan air kristal. Senyawa yang mengandung air kristal disebut dengan hidrat dan yang tidak mengandung air kristal disebut anhidrat. Contoh: Ditimbang 225 gram aluminium sulfat hidrat (Al2(SO4)3 xH2O), kemudian dipanaskan. Sisanya ditimbang kembali tinggal 171 gram. Berapa molekul air kristal senyawa tersebut. Penyelesaian: Al2(SO4)3. x H2O Al2(SO4)3 + x H2O 558 gram 342 gram ? gram (ingat hukum Lavoisier) massa air = 558 gram – 342 gram = 216 gram Mr Al2(SO4)3. = 342 Mr H2O = 18 Perbandingan Al2(SO4)3 : x H2O 342 gram 216 gram 342 18 1 : 12 Molekul air kristalnya adalah Al2(SO4)3. 12 H2O c. Kadar zat dalam senyawa/campuran Kadar zat merupakan banyaknya zat tersebut yang terdapat dalam senyawa/campuran. Prosentase merupakan bagian zat dalam 100 bagian campuran %berat
gram zat terlarut 100% gram laru tan campuran %berat / volum
%volum
volum zat terlarut 100% volum laru tan
gram zat terlarut 100% volum laru tan
Prosentase unsur dalam senyawa A dalam AXBY
%A
x Ar A 100% Mr AX BY
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 22 of 28
Contoh 1. Di dalam 250 gram pupuk ZA terdapat 80 gram ZA murni. Berapa % kemurnian pupuk ZA tersebut? Penyelesaian: pupuk ZA murni 80 gram, pupuk ZA 250 gram 80 gram % kemurnian pupuk ZA = 100% 250 gram % kemurnian pupuk ZA = 32% Contoh 2. Kedalam 150 mL air dimasukkan 50 mL cuka. Berapa kadar cuka dalam larutan? Penyelesaian: Cuka 50 mL (zat terlarut) Larutan terdiri dari cuka dan air = 50 mL + 150 mL = 200 mL 50 mL Kadar cuka dalam larutan = 100% 200 mL Kadar cuka dalam larutan = 25 % Contoh 3. Berapa perbandingan N dengan H dalam NH3? Dan berapa prosentase N dan H dalam NH3 ? Ar N = 14 dan H = 1 Penyelesaian: massa N = 1 x Ar N massa H 3 x Ar H = 1 x 14 3 x 1 = 14 3 Perbandingan massa N : H = 14 : 3 Prosentase N dalam NH3 = jumlah N x Ar N x 100% Mr NH3 = 1 x 14 x 100% 17 Prosentase N dalam NH3 = 82,35% Prosentase H dalam NH3 = jumlah H x Ar H x 100% Mr NH3 = 3 x1 x 100% 17 Prosentase H dalam NH3 = 17,65 % Contoh 4. Udara mengandung 91% gas neon isotop 20 dan 9% gas neon isotop 22. Berapa massa rata-rata gas neon? Penyelesaian: Massa rata-rata gas neon = % massa neon isotop 20 + % massa neon isotop 22 Jumlah seluruh atom neon
Massa rata-rata gas neon = 91% x 20 sma + 9% x 22 sma 100% Massa rata-rata gas neon = 20,18 sma
Anda sudah memahami perhitungannya? Cobalah kerjakan latihan berikut! LATIHAN
1. Tentukan rumus empiris suatu senyawa yang terdiri dari 11% H dan 89 % O 2. Garam Na2SO4 hidrat mengandung 55,9 % molekul air. Tentukan rumus molekul air kristal garam tersebut! Ar Na = 23, S = 32 , O = 16 dan H = 1
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 23 of 28
3. Seorang tukang kebun membutuhkan unsur Nitrogen 25 gram. Bila pupuk yang tersedia pupuk ZA [(NH4)2SO4] Berapa gram pupuk tersebut harus digunakan? Ar N = 14, H = 1, S = 32 dan O = 16 4. Bila di alam terdapat dua macam isotop gas argon, 75% terdiri dari gas argon isotop 40. Massa rata-rata gas argon di alam 39,75. Berapa massa isotop gas argon yang lain?
Cocokkanlah jawaban anda dengan kunci jawaban berikut! 1
2
3
KUNCI LATIHAN Senyawa = 100% misalkan senyawa tersebut 100 gram Maka massa unsur H = 11 gram dan O = 89 gram Perbandingan H : O = massa H : massa O Ar H Ar O = 11 : 89 1 16 = 11 : 5,6 = 2 : 1 Maka rumus senyawa tersebut adalah H2O Garam Na2SO4 hidrat mengandung 55,9 % molekul air. Misalkan garam Na2SO4 hidrat = 100 gram H2O 55,9% = 55,9 gram Na2SO4 = (100 – 55,9) = 44,1 gram Mr Na2SO4 = 142 Mr H2O = 18 Na2SO4 x H2O → Na2SO4 + x H2O Perbandingan mol 44,1 : 55,9 142 18 0,31 : 3,1 1 : 10 Jadi rumus molekul air kristal adalah Na2SO4 . 10 H2O Pupuk ZA adalah (NH4)2SO4 Nitrogen yang dibutuhkan 25 gram Mr (NH4)2SO4 = 132
Mr ( NH 4 ) 2 SO4 x jumlah nitrogen 2. ArN 132 Pupuk ZA yng harus digunakan = x 25 gram 117,86 gram 28 Pupuk ZA yng harus digunakan =
4
Dua macam isotop gas argon Gas argon isotop 40 = 75%. Gas argon isotop X = (100 - 25)% = 25 % Massa rata-rata gas argon di alam 39,75. Massa rata-rata gas Argon = % massa argon isotop 40 + % massa argon
Jumlah seluruh atom neon 39,75 = 75% x 40 sma + 25% x X sma 100% Massa rata-rata gas argon = 39 sma
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 24 of 28
Tuntas sudah Anda mempelajari Perhitungan Kimia yang mencakup penerapan Hukum Gay Lussac dan Avogadro, pengertian mol, massa molar dan volum molar pada STP atau keadaan tertentu, menghitung massa atau volum hasil reaksi yang diperoleh dari sejumlah massa atau volum tertentu pereaksi atau sebaliknya (pereaksi pembatas) dan menentukan rumus empiris, rumus molekul dan kadar zat dalam suatu senyawa RANGKUMAN
molaritas XV
:V
X Mr
X 22,4 L
gram
volum
mol
: Mr
: 22,4 L XL
: L
partikel
TUGAS KEGIATAN 2 PILIHAN GANDA Petunjuk: Pilihlah jawaban yang benar! 1. Perhatikan persamaan reaksi berikut C4H10 (g) + 6,5 O2 (g) 4CO2 (g) + 5H2O (g) Bila gas karbon dioksida yang terbentuk 25 dm3 maka gas butana yang direaksikan adalah... A. 1,0 dm3 D. 10 dm3 3 B. 6,25 dm E. 50 dm3 3 C. 6,5 dm 2. Perhatikan persamaan reaksi berikut CH4(g) + 4 Cl2(g) CCl4 (g) + 4 HCl(g) Bila gas metan mempunyai 3,01. 1023 molekul, maka gas klor yang dibutuhkan untuk tepat bereaksi adalah... A. 7,5. 1022 molekul D. 6,02. 1023 molekul 23 B. 1,204. 10 molekul E. 1,204. 1024 molekul C. 3,01. 1023 molekul 3. Jumlah molekul yang terdapat dalam 2,5 mol asam sulfat adalah... A. 2,408. 1023molekul D. 1,505. 1024molekul 23 B. 6,02. 10 molekul E. 3,01. 1024 molekul C. 1,204 1024 molekul 4. Jumlah mol yang terdapat dalam 2,408.1025 atom emas adalah... A. 4.10-1 mol D. 2,5.10-3 mol 1 B. 4.10 mol E. 4.10-3 mol C. 2,5. 10-2 mol
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 25 of 28
5. Jika gas fosfin (PH3) mempunyai 6 mol, maka volume gas tersebut pada keadaan standar adalah... A. 2,24 dm3 D. 22,4 dm3 3 B. 3,36 dm E. 134,4 dm3 3 C. 33,6 dm 6. Jumlah mol yang terdapat dalam 5,6 dm3 gas asetilen dalam keadaan standar adalah... A. 0,24 mol D. 2,4 mol B. 0,25 mol E. 5,0 mol C. 0,30 mol 7. Ditimbang 2,4 gram cuka (CH3COOH) , bila Ar C = 12, O = 16, dan H = 1 , maka jumlah mol nya adalah... A. 0,04 mol D. 2,50 mol B. 0,25 mol E. 4,00 mol C. 0,40 mol 8. Jumlah molekul yang terdapat dalam 1,71 gram Al2(SO4)3 , bila Ar dari Al= 27, S = 32, dan O = 16 adalah.... A. 3,01. 1021 molekul D. 1,204 1023 molekul 21 B. 6,02. 10 molekul E. 6,02. 1023 molekul C. 3,01. 1022 molekul 9. Garam Inggris hidrat (MgSO4 x H2O) mengandung 51,2% air kristal. Banyaknya molekul air kristal (harga x) dalam garam tersebut adalah...(Mg =24, S =32, O =16, H=1) A. 5 D. 10 B. 6 E. 12 C. 7 10. Kalsium klorida hidrat 1,47 gram dipanaskan, sisanya terdapat 1,11 gram kalsium klorida anhidrat. CaCl2 xH2O →CaCl 2(s) + xH2O(g) Jumlah air kristal ( harga x ) adalah...(Ca =40, Cl = 35,5, H =1, O =16) A. 2 D. 7 B. 3 E. 10 C. 5 11. Dalam senyawa hidrokarbon terdapat 92,3 % C dan sisanya atom H. Bila Mr senyawa tersebut 26 maka rumus molekul semyawa tersebut adalah...( Ar C=12, H=1) A. CH2 D. C6H6 B. C2H2 E. C6H12 C. C3H6 12. Pada pemanasan sempurna 75 gram kalsium karbonat dengan reaksi: CaCO3(s) →CaO(s) + CO2(g) Pada keadaan standar volume gas CO2 yang terbentuk 11,2 Liter. Kemurnian kalsium karbonat adalah... (Ar Ca=40, C=12, O=16) A. 33,3 % D. 66,7 % B. 40,0 % E. 80,0 % C. 50,0 %
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 26 of 28
13. Kedalam larutan Ba(OH)2 dimasukkan 10 ml H2SO4, terjadi reaksi Ba(OH)2(aq) + H2SO4(aq) →BaSO4(s) + 2H2O(l) Terbentuk endapan 0,233 gram, konsentrasi H2SO4 yang direaksikan adalah... Ar Ba=137, S=32, O=16) A. 0,0001 M D. 0,1 M B. 0,001 M E. 1,0 M C. 0,01 M 14. Kedalam 10 ml KCl 0,1 M ditambahkan 5 ml Pb(NO3) 0,02 M. Persamaan reaksi: 2KCl(aq) + Pb(NO3)2(aq) → 2KNO3(aq) + PbCl2(s) Sisa zat yang tidak bereaksi adalah... A. 0,1 mmol Pb(NO3)2 D. 0,8 mmol Pb(NO3)2 B. 0,1 mmol KCl E. 0,8 mmol KCl C. 0,2 mmol KCl 15. Logam X 2.08 gram direaksikan dengan asam klorida 2X(g) + 6HCl(aq) → 2XCl3(aq) + 3 H2(g) Volume gas hidrogen yang terjadi pada keadaan standar 1,344 Liter, maka massa atom relatif (Ar) dari X adalah... A. 24 D. 52 B. 27 E. 56 C. 39 KUNCI TUGAS KEGIATAN KUNCI TUGAS KEGIATAN 1 Pilihan ganda 1 C 6 D 2 D 7 E 3 D 8 B 4 C 9 C 5 B 10 C PETUNJUK Setiap soal, jika benar, nilainya = 1 Jika semua benar, nilainya = 10 x 1 = 10 * Jika score Anda >7 Anda lanjutkan ke kegiatan 2 * Jika score Anda < 7 Ulang kembali kegiatan 1 KUNCI TUGAS KEGIATAN 2 Pilihan ganda 1 B 6 B 11 B 2 E 7 A 12 D 3 D 8 A 13 D 4 B 9 C 14 E 5 E 10 A 15 D PETUNJUK Untuk Pilihan Ganda: Setiap soal jika benar nilainya = 1 Setelah Anda cocokkan jawaban yang benar, hitunglah nilai Anda dengan rumus berikut:
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Nilai
Page 27 of 28
jumlah benar x1 x10 15
* Jika nilai Anda >7 Anda lanjutkan ke modul berikutnya * Jika nilai Anda < 7 Ulangi kembali kegiatan 2
Semoga Anda berhasil….
PENUTUP Selamat… Anda telah berhasil dengan baik mempelajari modul ini. Modul ini merupakan konsep dasar dalam mempelajari Ilmu Kimia. Oleh karena itu Anda diharapkan dapat menerapkan pengetahuan Anda tentang modul ini, terhadap prosesproses kimia yang berhubungan dengan Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia di dalam kehidupan sehari-hari. Dalam modul ini Anda telah berhasil mempelajari Hukum Kekekalan Massa (Lavoisier), Hukum Perbandingan Tetap (Proust), Hukum Perbandingan Ganda (Dalton), Hukum Perbandingan volume (Gay Lussac) dan menerapkannya dalam Perhitungan Kimia. Sekarang Anda paham akan aplikasi Hukum Dasar Kimia tersebut dalam persamaan reaksi, bahkan Anda telah dapat mengkonversikan antara mol dengan volume gas, jumlah partikelnya, massa dan molaritas. Di samping itu Anda juga telah paham akan konsep mol, rumus empiris, air kristal dan menentukan kadar zat dalam senyawa/campuran dan menyelesaikan hitungan kimia sederhana. Semoga modul ini bermanfaat dan dapat memperkaya ilmu pengetahuan Anda, jangan lupa membaca literatur lain. Semoga Anda berhasil, selamat mengikuti Tes Akhir Modul. GLOSARIUM An hidrat, tidak mengandung molekul air Bilangan Avogadro, (L). mempunyai nilai 6,02.1023, bilangan ini merupakan satuan individual dalam satu mol. Hidrat, senyawa dengan sejumlah molekul air tertentu yang berhubungan dengan tiap satuan rumus, misalnya tawas dengan rumus Al2(SO4)3. 12 H2O Koefisien reaksi, perbandingan mol zat dalam reaksi kimia. Massa molar, massa (dalam gram) dari satu mol atom, satuan rumus atau molekul. Satu mol, adalah jumlah zat yang mengandung 6,02.1023 atom, satuan rumus atau molekul (tetapan Avogadro) Senyawa, suatu zat yang tersusun oleh dua atau lebih unsur. Volum molar, volum satu mol setiap gas dalam keadaan standar (STP) yaitu tekanan 1 atm dan suhu 00C
Modul Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia EV
Page 28 of 28
DAFTAR PUSTAKA Ernavita, dkk. 2007. Kimia SMA/MA kelas X, Jakarta. PT Tunas Melati. Gunawan, J. 1999. Kimia untuk SMA, kelas X, Jakarta. PT Grasindo. MGMP Kimia DKI Jakarta, Lembaran Kegiatan Siswa Kelas X, Jakarta. CV Purnama.