KIMIA DASAR

II. STOIKIOMETERI

1

Persamaan Reaksi

Reaksi kimia selalu berhubungan

dengan persamaan reaksi. Persamaan

reaksi menunjukkan jenis dan

keadaan fisik zat-zat pereaksi dan

hasil reaksi yang dinyatakan dengan

rumus struktur berikut tanda fasenya.

2

Hukum Lavoisier (Hukum Kekekalan Massa)

Penulisan persamaan reaksi harus

menyatakan hubungan kuantitatif antara

zat-zat pereaksi dan zat-zat hasil reaksi.

​

Hubungan kuantitatif antara zat-zat

pereaksi dan zat-zat hasil reaksi. Hubungan

kuantitatif dalam reaksi kimia pertama kali

dikemukakan oleh Antonie Laurent Lavoisier

(1743-1794), yaitu :

“ Dalam setiap reaksi kimia jumlah massa zat-zat

sebelum reaksi dan sesudah reaksi adalah sama.”

3

Hukum Kekekalan Massa

Hukum kekekalan massa merupakan

pedoman untuk menyeratakan reaksi,

sehingga dalam suatu persamaan reaksi

diperoleh jumlah atom-atom zat yang

bereaksi sama dengan jumlah atom-atom

zat hasil reaksi. Persamaan reaksi harus

disetarakan dengan cara menuliskan

koefesien di depan rumus zat dan zat hasil

reaksinya.

4

Perbandingan Koefisien Reaksi

Perbandingan koefisien reaksi dapat

menyatakan :

1. Perbandingan jumlah partikel-partikel zat dalam suatu persamaan reaksi.

2. Perbandingan jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi, hal ini disebabkan jika jumlah partikel-partikel zat sama maka jumlah molnya juga sama.

3. Perbandingan volume zat yang terlibat dalam reaksi, jika zat-zat berwujud gas dan diukur pada temperatur yang sama, sesuai hipotesis Avogadro.

5

Contoh 1

Mg_(s) + 2HCl_(aq) 🡪 MgCl_2(aq) + H_2(g)

​

Persamaan reaksi tersebut menyatakan :

1 atom Mg_(s) bereaksi dengan 2 molekul

HCl_(aq) menghasilkan 1 molekul MgCl_2(aq) dan

1 molekul H_2(g) . Maka perbandingan molnya :

​

mol Mg : mol HCl : mol MgCl₂ : mol H₂

1 : 2 : 1 : 1

​

6

Contoh 2

N_2(g) + 3H_2(g) 🡪 2NH_3(g)

​

Persamaan reaksi tersebut menyatakan :

1 mol N_2(g) bereaksi dengan 3 molekul H_2(g) menghasilkan 2 molekul NH_3(g) . Karena reaksi tersebut seluruhnya berwujud gas, maka perbandingan volumenya :

​

volume N₂ : volume H₂ : volume NH₃

1 : 3 : 2

7

Jenis Reaksi

1. Reaksi Penetralan.

H₂SO_4(aq) + 2KOH_(aq) 🡪 K₂SO_4(aq) + 2H₂O_(l)

Persamaan reaksi ionnya :

2H⁺_(aq) + SO₄^-2_(aq) + 2K⁺_(aq) + 2OH^-_(aq) 🡪 2K_(aq) + SO₄^-2_(aq) + 2H₂O_(l)

​

8

Jenis Reaksi

2. Reaksi Pengendapan.

2NaCl_(aq) + Pb(NO₃)_2(aq) 🡪 PbCl_2(s) + 2NaNO₃^-_(aq)

​

Persamaan reaksi ionnya :

2Na⁺_(aq) + 2Cl^-_(aq) + Pb⁺²_(aq) + 2NO₃^-_(aq) 🡪 PbCl_2(s) + 2Na⁺_(aq) + 2NO₃^-_(aq)

9

Jenis Reaksi

3. Reaksi yang Menghasilkan Gas Hidrogen.

Mg_(s) + 2HCl_(aq) 🡪 MgCl_2(aq) + H_2(g)

​

Persamaan reaksi ionnya :

Mg_(s) + 2H⁺_(aq) + 2Cl^-_(aq) 🡪 Mg⁺²_(aq) + 2Cl^-_(aq) + H_2(g)

10

Stoikiometri

Stoikiometri merupakan hitungan kimia, yaitu

bagaimana menentukan zat-zat yang terlebit dalam

suatu reaksi secara kuantitatif.

​

Langkah penyelesaian hitungan kimia :

1. Menuliskan persamaan reaksi dan samakan koefisiennya.

2. Mengubah satuan zat yang diketahui dalam soal menjadi mol.

3. Mencari mol yang ditanyakan.

4. Mengubah satuan mol menjadi satuan lain yang diinginkan.

11

1. Perhitungan Massa atau Volume Pereaksi (Reaktan) dan Hasil Reaksi (Produk)

Apabila 5,85 gram garam dapur habis

bereaksi dengan larutan asam sulfat

membentuk larutan natrium sulfat dan

asam klorida.

Menurut persamaan reaksi :

​

2NaCl_(s) + H₂SO_4(aq) 🡪 Na₂SO_4(aq) +

2HCl_(aq)

Berapa gram natrium sulfat terbentuk?

12

Penyelesaian

Langkah 1 :

Menuliskan persamaan reaksi lengkap dengan

koefisien.

2NaCl_(s) + H₂SO_4(aq) 🡪 Na₂SO_4(aq) + 2HCl_(aq)

​

Langkah 2 :

Mengubah satuan zat yng diketahui menjadi mol.

Mr NaCl = 58,5

5,85 gram NaCl = 5,85 = 0,1 mol

58,5

​

​

​

13

Penyelesaian

Langkah 3 :

Menentukan mol zat yang ditanya dengan

membandingkan koefisien zat yang ditanya dengan

koefisien zat yang diketahui.

2 mol NaCl ~ 1 mol Na₂SO₄

Mol Na₂SO₄ = ½ x o,1 mol = 0,05 mol

​

Langkah 4 :

Mengubah satuan mol menjadi satuan yang

ditanyakan.

Mr Na₂SO₄ = 142

Massa Na₂SO₄ = 0,05 x 142 gram = 7,1 gram

​

14

2. Penetuan Rumus Empiris dan Rumus Molekul

Rumus empiris menyatakan jenis atom

serta perbandingan sederhana dari atom-

atom dalam suatu molekul.

​

Rumus molekul menyatakan jenis atom dan

jumlah atom dalam setiap molekul.

​

Pada penentuan rumus empiris suatu

senyawa harus diketahui perbandingan mol

unsur penyusun senyawa tersebut.

15

Contoh

Suatu senyawa hidrokarbon yang

terdiri dari 20% hidrogen dan 80%

karbon memiliki massa rumus (Mr) =

60. Tentukan rumus empirisnya dan

rumus molekulnya! (Ar H = 1, Ar C

= 12).

16

Penyelesaian

Misalkan massa senyawa hidrokarbon = 100 gram.

20% hidrogen mengandung = 20/100 x 100 gram

= 20 gram H

80% karbon mengandung = 80/100 x 100 gram

= 80 gram C

​

Mol hidrogen = 20/1 = 20 mol H

Mol karbon = 80/12 = 6,66 mol C

Perbandingan mol C : mol H = 6,66 : 20

1 : 3

17

Penyelesaian

Rumus empiris senyawa hidrokarbon = CH₃

Rumus molekul senyawa = (CH₃)_n

​

Massa rumus (Mr) = 60

(CH3)n = 60

60 = {12 + 1(3)}_n

60 = 15 n

n = 60/15 = 4

​

Jadi rumus molekul senyawa hidrokarbon :

(CH₃)₄ = C₄H₁₂

18

3. Penentuan Air Kristal

Beberapa senyawa yang berbentuk

kristal mengandung molekul-molekul

air yang terperangkap dalam kisi-kisi

kristal.

​

Air yang terperangkap tersebut

dinamakan air kristal. Senyawa

berkristal disebut juga senyawa hidrat.

19

Contoh

Jika 11,6 gram Na₂SO₄.XH₂O

dipanaskan akan terbentuk Na₂SO₄

sebanyak 7,1 gram (Mr Na₂SO₄ =

142, Mr H₂O = 18). Tentukan jumlah

air kristal yang terkandung dalam

senyawa tersebut dan tuliskan rumus

senyawa berkristal tersebut!

20

Penyelesaian

Diketahui :

Massa Na₂SO₄.XH₂O = 11,6 gram

Massa Na₂SO₄ = 7,1 gram

Massa H₂O = (11,6 – 7,1) gram

= 4,5 gram (Mr = 18)

​

Ditanya : jumlah air kristal (x).

21

Penyelesaian

7,1 gram Na₂SO₄ = 7,1/142 = 0,05 mol

4,5 gram H₂O = 4,5/18 = 0,25 mol

​

Perbandingan mol Na₂SO₄ : mol H₂O = 1 : x

0,05 : 0,25 = 1 : x

0,05 X = 0,25

X = 0,25/0,05

X = 5

​

Rumus senyawa berkristal tersebut

Na₂SO₄.5H₂O

22

Stoikiometri Dalam Larutan

• Larutan adalah campuran homogen

dari zat terlarut dan zat pelarut.

• Zat terlarut mempunyai jumlah lebih sedikit dari zat pelarut.
• Banyak zat yang terlarut dalam suatu larutan dinyatakan dalam konsentrasi.
• Konsentasi yang umum digunakan dalam kimia, yaitu kemolaran atau molaritas.

23

1. Kemolaran (Molaritas = M)

Kemolaran atau molaritas

menyatakan jumlah mol (n) zat

terlarut dalam satu liter (v

larutan).

• Larutan 1 molar berarti dalam satu liter larutan, terlarut 1 mol zat.

​

​

​

24

1. Kemolaran (Molaritas = M)

M = n satuan untuk kemolaran mol

V liter

​

M = n x 1000 atau M = gram x 1000

mL Mr mL

​

​

Keterangan :

M = kemolaran (molaritas)

n = mol zat terlarut

V = volume dalam liter

g = massa zat terlarut dalam gram

Mr = massa molekul relatif zat terlarut

​

25

Contoh Soal 1

Berapa kemolaran o,1 mol H₂SO₄ dalam

500 mL larutan?

​

Jawab :

n = 0,1 mol

V

V = 0,5 L

M = n = 0,1 mol = 0,2 mol/L

V 0,5 L

26

Berapa molaritas larutan yang terjadi jika 4 gram

NaOH dilarutkan ke dalam air sampai volumenya

menjadi 500 mL?

M = n satuan untuk kemolaran mol

V liter

​

M = n x 1000 atau M = gram x 1000

mL Mr mL

​

Jawab :

Massa zat terlarut (NaOH) = 4 gram

Mr NaOH = 23 +16+1 = 40

Volume = 500 mL

M = n x 1000

mL

= 4 x 1000 = 0,2 M

40 500

27

Contoh Soal 3

Berapa jumlah mol HCl yang terdapat

dalam 100 mL larutan HCl 0,4 M?

​

Jawab :

M = n

V

n = M . V

= 0,4M x 0,1 L

= 0,04 mol

28

Contoh Soal 4

Berapa gram H₂SO₄ yang terlarut dalam 200 mL larutan

H₂SO₄ 0,1 M?

​

Jawab :

Mr H₂SO₄ = 98

Konsentrasi larutan H₂SO₄ = 0,1 M

Volume = 200 mL

n = M . V

= 0,1 x o,2 =0,02 mol

n = gram

Mr

0,02 = gram

98

gram = 98 x 0,02 = 1,96 gram

29

2. Pereaksi Pembatas

• Pada umumnya reaksi berlangsung dalam bentuk larutan.
• Jika pada suatu reaksi perbandingan mol-mol zat yang direaksikan sesuai perbandingan koefisien maka reaksi akan selesai jika seluruh pereaksi telah habis beraksi.
• Jika jumlah mol salah satu pereaksi berlebihan dibandingkan dengan pereaksi lainnya maka reaksi akan selesai jika salah satu pereaksi telah habis bereaksi.
• Pereaksi yang dalam suatu proses kimia habis terlebih dahulu disebut sebagai pereaksi pembatas. Dalam reaksi itu jumlah hasil reaksi yang terbentuk ditentukan oleh jumlah pereaksi yang habis terlebih dahulu.

30

Contoh Soal 1

Diketahui 25 mL HCl 1 M direaksikan

dengan 25 mL NaOH 2 M,

menghasilkan NaCl dan air. Pada

reaksi tersebut mana yang bertindak

sebagai pereaksi pembatas dan

berapa mol zat yang bersisa?

31

Penyelesaian

HCl_(aq) + NaOH_(aq) 🡪 NaCl _(aq) + H₂O_(l)

32

Contoh Soal 2

Direaksikan 25 mL NaCL 2 M dengan

25 mL H₂SO₄ 2 M. Tentukan :

a. Zat perekasi pembatas.

b. Berapa gram zat yang tersisa.

c. Berapa gram garam yang terbentuk.

33

Penyelesaian

2NaCl_(aq) + H₂SO_4(aq) 🡪 Na₂SO_{4 (aq)} + 2HCl_(l)

34