STOIKHIOMETRI
Stoikhiometri :
Dari kata Stoicheion = unsur dan metron = mengukur
Membahas tentang : hub massa antar unsur dalam suatu senyawa (stoikhiometri senyawa) dan antar zat dalam suatu reaksi (stoikhiometri reaksi)
RUMUS KIMIA Lambang yang menyatakan: unsur-unsur yang terdapat dalam sebuah senyawa jumlah atom relatif dari tiap unsur
Rumus kimia untuk suatu senyawa:
Rumus molekul Reaksi kimia yang didasarkan atas sebuah molekul yang sebenarnya Jumlah relatif atom tiap unsur
Rumus empiris Perbandingan sederhana dari atom unsur dalam senyawa
Rumus bangun/struktur Menggambarkan bagaimana atom-atom bergabung membentuk molekul
Contoh : Rumus bangun/Struktur C2H6 H H H C C H H H 3 atom H berikatan dengan 1 atom C
3 Kemungkinan hubungan yang dipertimbangkan: 1. Rumus molekul dan rumus empiris dapat identik contoh: CCl4 2. Rumus molekul bisa merupakan penggandaan rumus empiris contoh: H2O2 = rumus molekul HO
= rumus empiris
3. Suatu senyawa dlm keadaan padat dpt memiliki rumus empiris (tidak memiliki rumus molekul) Contoh: NaCl, MgCl, NaNO3
Senyawa
Rumus Empirik
Rumus Molekul
Fosfor
P
P4
Asetilen
CH
C2H2
Benzena
CH
C6H6
Formaldehida
CH2O
CH2O
Glukosa
CH2O
C6H12O6
Sukrosa
C12H22O11
C12H22O11
Etilena
CH2
C2H4
Butena
CH2
C4H8
Carbon tetraklorida
CCl4
CCl4
RUMUS KIMIA Contoh : pasir => SiO2 batu kapur => CaCO3 Garam dapur?
STUKTUR ZAT Komposisi sama
struktur/sifat berbeda
Contoh: isomer intan Vs grafit
SATUAN RUMUS Sebuah molekul Bisa bukan molekul
Merupakan kumpulan atom-atom terkecil dimana rumus dapat terbentuk Kehadiran unsur-unsur dinyatakan dengan lambangnya Jumlah atom relatif dinyatakan dengan bilangan subskrip
Contoh : H2O = sebuah molekul
CCl4 = molekul H2O2 = Molekul MgCl2 = bukan molekul NaCl = bukan molekul tapi satuan rumus
MOLEKUL VS SATUAN RUMUS Molekul :gabungan dari atom-atom yang terikat erat merupakan satu kesatuan serta sifat fisik dan kimia khas Senyawa : zat yang tersusun dari 2 unsur atau kurang sehingga merupakan kombinasi simbol : rumus kimia Contoh : NaCl - padatan - lelehan Bukan merupakan molekul NaCl tapi satuan rumus Bukan massa molekul relatif tetapi massa rumus relatif
H2O : 2 atom H per satuan rumus 1 atom O per satuan rumus Contoh:
1. NaCl Na
Cl
Na
Cl
Na
Cl
Senyawa ion padat Na
Cl
Na
Cl
Na
Cl
Na
Cl
Na
Cl
Na
Cl
(logam+non logam)
Sebuah satuan rumus berupa sepasang ion (atom) dari sekumpulan atom (ion) yang banyak
2. CCl4 Cl
Cl
C
C
Cl Cl Cl Cl Cl Cl
Senyawa kovalen (non logam + non logam)
Sebuah satuan rumus berupa molekul
HUKUM-HUKUM DASAR KIMIA
Hukum Lavoisier (Hukum Kekekalan Massa) “Massa semua zat sebelum reaksi (reaktan) dan setelah reaksi (produk) adalah sama”
Hukum Proust (Hukum Perbandingan Tetap)
Perbandingan massa unsur-unsur penyusun suatu senyawa adalah tertentu dan tetap
Contoh: Dalam air (H2O) hidrogen : oksigen = 8 : 1
Hukum Dalton (Hukum Perbandingan Berganda)
Jika dua jenis unsur dpt membentuk dua jenis atau lebih persenyawaan dan jika massa salah satu unsur dlm senyawa-senyawa itu sama, maka perbandingan unsur yg kedua dlm senyawa-senyawa tsb merupakan bilangan bulat dan sederhana
Contoh : massa O dlm CO : massa O dlm CO2 =1 : 2
Hukum Gay Lussac (Hukum Perbandingan volum)
Bila diukur pd suhu dan tekanan yg sama, volum gas yg bereaksi dan gas hasil reaksi berbanding sbg bil bulat & sederhana. Contoh: Hidrogen+ Khlorin Rasio volum: 1 : 1
:
hidrogen khlorida 2
Hipotesis Avogadro Pada suhu & tekanan sama, semua gas bervolum sama & mengandung jml molekul yg sama pula Perbandingan volum gas-gas yg bereaksi sama dg koefisien reaksinya Contoh: H2 + Cl2 2HCl
Rasio volum: 1 :
1
:
2
Konsep Mol Satu mol zat adalah sekian gram zat itu yg mengandung jml partikel sebanyak atom yg terdapat dlm 12 gram C-12 Dlm 12 gram C-12 terdapat L atom C L = 6,02 x 1023 (Tetapan Avogadro) 1 mol zat terdapat 6,02 x 1023 partikel
Massa Molar
Massa zat per mol zat itu
Untuk unsur yg partikelnya berupa atom : Massa molarnya : Ar gram/mol Untuk senyawa/unsur partikelnya berupa molekul : Massa molarnya : Mr gram/mol Massa = n x massa molar n = jml mol
MASSA MOLEKUL RELATIF
: Massa rata-rata molekul menurut skala C – 12 : Jumlah massa atom relatif dari semua atom dalam senyawa itu Massa molekul relatif
Senyawa kovalen
Massa rumus relatif
Senyawa kovalen Senyawa ion
Volume Molar Gas
Volume gas per mol gas tersebut (Vm) Pada STP (1 atm 0oC): Vm = 22,4 liter Pada keadaan suhu (T) dan tekanan (P) tertentu secara umum: PVm = RT Vm = RT/P Pada T dan P yg sama: Volum gas A=V1 ; Volum gas B = V2 n = jml mol V n
1 = 1 V2 n2
KONSENTRASI ZAT TERLARUT 1. Persen konsentrasi a) Persen berat (%W/W) % Persen zat terlarut
berat zat terlarut = x 100 % berat larutan
b) Persen volume (%V/V) volume zat terlarut % Persen volume terlarut = x 100 % volume larutan
c) Persen berat/volume (%W/V) gram zat terlarut (% W / V ) zat terlarut = x 100 % ml larutan
2. Kemolaran (Molaritas) (M)
mol zat terlarut kemolaran = x 100 % liter larutan 3. Kenormalan (Normalitas) (N)
ekivalen zat terlarut kemolaran = x 100 % liter larutan gram zat terlarut = x 100 % massa ekivalen x liter larutan ekivalen = n x mol
(n = valensi)
massa molar massa ekivalen = n
4. Molalitas = jumlah mol zat terlarut Kg zat pelarut 5. Fraksi mol (X) mol A fraksi mol A ( X A ) = jumlah mol semua komponen jumlah mol zat terlarut fraksi mol zat terlarut = jumlah mol ( zat terlarut + mol pelarut ) jumlah mol zat pelarut fraksi mol zat pelarut = jumlah mol ( zat terlarut + mol pelarut )
Vi ppm volume = x 10 6 V total ppm massa i = g of i in 106 g total
= Contoh :
m m
i
x 10
6
total
1 kg sampel tanah dianalisa untuk pelarut trikoloetilen (TCE). Analisa contoh sampel mengandung 5,0 mg TCE. Berapa konsentrasi TCE dalam ppm
5 mg TCE [TCE ] = 1 kg tanah
0 , 005 g TCE = 1000 g tanah
5 x 10 − 6 g TCE = x 10 g tanah [TCE] = 5 ppm massa
6
Contoh :
Pembuatan 1 m (molalitas) sukrosa (C12H22O11) 1 M (molaritas) sukrosa •1M sukrosa
1 mol sukrosa 1 L larutan Mr = 342 ; 1 mol = 342 g sukrosa 342 + air s/d tera Total larutan 1 L Densitas air = 1 kg/1 L
•1 m sukrosa 1 kg air + sukrosa 342 g Total larutan >1 L, misal 1,11 L Maka
mol sukrosa mol sukrosa = < 1M 1 m sukrosa = 1000 g pelarut 1,11 L Larutan = 0,901 M
•Pelarut = CCl4 densitas CCl4 =1,59 g/ml solut = A
1 M larutan A dalam CCl4 1 Mol zat A + CCl4 s/d tera 1 L 1 m larutan A dalam CCl4 1 mol zat A dalam 1000 g CCl4 Jumlah pelarut = 1000 g
1 ml = 628 ,93 ml 1,59 g
Jika volum 1 mol A diabaikan Total larutan 628,93 ml Molaritas =
1 mol = 1, 6 M 0 , 628 L
Kadar Unsur dalam Senyawa
x × Ar Kadar unsur X = × 100 % Mr x = jumlah atom unsur X dalam senyawa = indeks dari unsur X dalam rumus kimia senyawa Ar = massa atom unsur X Mr = massa molekul senyawa
Contoh: Berapa kadar C dan N dalam urea, CO(NH2)2 (Ar H = 1; C =12; O = 16; N = 14) Jawab: Mr Urea= 12+16+2 X 14+ 4 X 1 = 60 Kadar C = (1 X 12)/60 X 100% = 20% Kadar N = (2 X 14)/60 X 100% = 46,67%
STOIKHIOMETRI REAKSI
Reaksi kimia : perubahan 1 zat atau lebih yang disebut pereaksi (reaktan) menjadi zat baru yang disebut hasil reaksi (produk) Reaksi kimia berlangsung tanpa terjadi perubahan massa Hukum Kekekalan Massa Persamaan Reaksi: Simbol-simbol yang menyatakan sebagai reaksi kimia
Koefisien reaksi : menyatakan perbandingan
mol zat-zat yg terlibat dalam reaksi
Menyetarakan persamaan reaksi :
menentukan koefisien reaksi shg memenuhi jumlah atom unsur tertentu pada reaktan = jumlah atom unsur tsb pada produk
Contoh: N2 (g) + H2 (g) → NH3 (g) (belum setara) N2 (g) + 3H2 (g) → 2NH3 (g) (sdh setara) 1 molekul N2 bereaksi dg 3 molekul H2 menjadi 2 molekul NH3 1 mol N2 bereaksi dg 3 mol H2 menjadi 2 mol NH3
Klasifikasi REAKSI 1.Reaksi sintesis/penggabungan Reaksi pembentukan senyawa dari unsur-unsurnya Fe
(s)
+ Cl2
FeCl2
(g)
(s)
2.Reaksi Metatesis/perpindahan ganda Reaksi dimana terjadi pertukaran antar senyawa NaCO3
(aq)
+ CaCl2
CaCO3
(aq)
(s)
+ 2NaCl
3.Reaksi asam basa HCl
(aq)
+ NaOH
(aq)
NaCl
(aq)
+ H2O
4.Reaksi Oksidasi reduksi K2SO3 (aq) + ½ O2
K2SO4
(aq)
(l)
(aq)
5. Reaksi Penguraian zat dipecah menjadi 2 zat atau lebih yang lebih sederhana CaCO3
(p)
CaO
(P)
+ CO2
(g)
Jika pereaksi-pereaksi dicampurkan dalam jumlah yang tidak sesuai dgn perbandingan koefisien reaksi salah satu pereaksi yang habis terlebih dulu disebut Pereaksi/Reaktan Pembatas Contoh: Alumunium bereaksi dgn oksigen membentuk aluminium oksida menurut persamaan:
4Al (s) + 3O2 (g) → 2 Al2O3 (s) Jumlah mol reaktan
Jumlah mol produk
Reaktan Pembatas
Al 4 4
O2 3 4
5
3
2
Oksigen
2
1,5
1
Ekivalen
0,6
0,4
0,27
Oksigen
2 2
Jumlah mol reaktan yg bersisa
Ekivalen Aluminium 1 mol oksigen 1 mol aluminium 0,07 mol aluminium
TIPS menentukan reaktan pembatas 1. Bagilah jumlah mol masing-masing reaktan dgn koefisien reaksinya 2. Reaktan dgn hasil pembagian yg paling kecil adalah REAKTAN PEMBATAS
