bab 5 stoikhiometri -...
TRANSCRIPT
STOIKHIOMETRISTOIKHIOMETRI
StoikhiometriStoikhiometri : :
�� Dari Dari katakata StoicheionStoicheion = = unsurunsur
dandan metronmetron = = mengukurmengukur
�� MembahasMembahas tentangtentang ::
hub hub massamassa antarantar unsurunsur dalamdalam suatusuatu
senyawasenyawa ((stoikhiometristoikhiometri senyawasenyawa) )
dandan antarantar zatzat dalamdalam suatusuatu reaksireaksi
((stoikhiometristoikhiometri reaksireaksi))
RUMUS KIMIARUMUS KIMIA
Lambang yang menyatakan:
� unsur-unsur yang terdapat dalamsebuah senyawa
� jumlah atom relatif dari tiapunsur
RumusRumus kimiakimia untukuntuk suatusuatu
senyawasenyawa::� Rumus molekul
Reaksi kimia yang didasarkan atassebuah molekul yang sebenarnya
Jumlah relatif atom tiap unsur
� Rumus empiris
Perbandingan sederhana dari atom unsur dalamsenyawa
� 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 dapatidentik
contoh: CCl4
2. Rumus molekul bisa merupakan penggan-daan rumus empiris
contoh: H2O2 = rumus molekul
HO = rumus empiris
3. Suatu senyawa dlm keadaan padat dptmemiliki rumus empiris (tidak memilikirumus molekul)
Contoh: NaCl, MgCl, NaNO3
CCl4CCl4Carbon tetraklorida
C4H8CH2Butena
C2H4CH2Etilena
C12H22O11C12H22O11Sukrosa
C6H12O6CH2OGlukosa
CH2OCH2OFormaldehida
C6H6CHBenzena
C2H2CHAsetilen
P4PFosfor
Rumus MolekulRumus EmpirikSenyawa
RUMUS KIMIARUMUS KIMIA
Contoh : pasir => SiO2
batu kapur => CaCO3
Garam dapur?
STUKTUR ZATSTUKTUR ZAT
Komposisi sama struktur/sifat berbeda
Contoh: isomer
intan Vs grafit
SATUAN RUMUSSATUAN RUMUSSebuah molekul
Bisa bukan molekul
� Merupakan kumpulan atom-atom terkecil dimanarumus dapat terbentuk
� Kehadiran unsur-unsur dinyatakan denganlambangnya
� Jumlah atom relatif dinyatakan dengan bilangansubskrip
Contoh : H2O = sebuah molekul CCl4 = molekul
H2O2 = Molekul MgCl2 = bukan molekul
NaCl = bukan molekul tapi satuan rumus
MOLEKUL VS SATUAN RUMUSMOLEKUL VS SATUAN RUMUS
Molekul :gabungan dari atom-atom yang terikaterat merupakan satu kesatuan serta sifat fisikdan kimia khas
Senyawa : zat yang tersusun dari 2 unsur ataukurang sehingga merupakan kombinasi simbol :
rumus kimia
Contoh : NaCl - padatan
- lelehan
� Bukan merupakan molekul NaCl tapisatuan rumus
� Bukan massa molekul relatif tetapimassa rumus relatif
H2O : 2 atom H per satuan rumus
1 atom O per satuan rumus
Contoh:
1.NaCl
Senyawa ion padat
(logam+non logam)
Sebuah satuan rumus
berupa sepasang ion (atom) dari
sekumpulan atom (ion) yang banyak
Na Cl NaNa Cl Cl
Na Cl NaNa Cl Cl
Na Cl NaNa Cl Cl
2. CCl4
Senyawa kovalen
(non logam + non logam)
Sebuah satuan rumus
� berupa molekul
Cl
C
Cl Cl Cl
Cl
C
Cl Cl Cl
HUKUMHUKUM--HUKUM DASAR HUKUM DASAR
KIMIAKIMIA
HukumHukum LavoisierLavoisier
((HukumHukum KekekalanKekekalan
MassaMassa))
““MassaMassa semuasemua zatzat sebelumsebelum reaksireaksi((reaktanreaktan) ) dandan setelahsetelah reaksireaksi ((produkproduk) )
adalahadalah samasama””
HukumHukum ProustProust ((HukumHukum
PerbandinganPerbandingan TetapTetap))
�� PerbandinganPerbandingan massamassa unsurunsur--unsurunsurpenyusunpenyusun suatusuatu senyawasenyawa adalahadalahtertentutertentu dandan tetaptetap
�� ContohContoh: : DalamDalam air (Hair (H22O)O)
hidrogenhidrogen : : oksigenoksigen = 8 : 1= 8 : 1
HukumHukum Dalton (Dalton (HukumHukum
PerbandinganPerbandingan BergandaBerganda))
�� JikaJika duadua jenisjenis unsurunsur dptdpt membentukmembentuk duadua jenisjenisatauatau lebihlebih persenyawaanpersenyawaan dandan jikajika massamassa salahsalahsatusatu unsurunsur dlmdlm senyawasenyawa--senyawasenyawa ituitu samasama, , makamaka perbandinganperbandingan unsurunsur ygyg keduakedua dlmdlmsenyawasenyawa--senyawasenyawa tsbtsb merupakanmerupakan bilanganbilanganbulatbulat dandan sederhanasederhana
�� ContohContoh : : massamassa O O dlmdlm CO : CO : massamassa O O dlmdlm COCO2 2
= 1 : 2= 1 : 2
HukumHukum Gay Gay LussacLussac ((HukumHukum
PerbandinganPerbandingan volumvolum))
�� BilaBila diukurdiukur pd pd suhusuhu dandan tekanantekanan ygygsamasama, , volumvolum gas gas ygyg bereaksibereaksi dandan gas gas hasilhasil reaksireaksi berbandingberbanding sbgsbg bilbil bulatbulat & & sederhanasederhana..
�� ContohContoh: :
HidrogenHidrogen+ + KhlorinKhlorin hidrogenhidrogen khloridakhlorida
RasioRasio volumvolum: 1 : 1 : 2: 1 : 1 : 2
HipotesisHipotesis AvogadroAvogadro
�� PadaPada suhusuhu & & tekanantekanan samasama, , semuasemuagas gas bervolumbervolum samasama & & mengandungmengandungjmljml molekulmolekul ygyg samasama pulapula
�� PerbandinganPerbandingan volumvolum gasgas--gas gas ygygbereaksibereaksi samasama dg dg koefisienkoefisien reaksinyareaksinya
�� ContohContoh:: HH22 + Cl+ Cl22 2HCl2HCl
RasioRasio volumvolum: 1 : 1 : 2: 1 : 1 : 2
KonsepKonsep MolMol
�� SatuSatu mol mol zatzat adalahadalah sekiansekian gram gram zatzatituitu ygyg mengandungmengandung jmljml partikelpartikelsebanyaksebanyak atom atom ygyg terdapatterdapat dlmdlm 12 12 gram Cgram C--12 12
�� DlmDlm 12 gram C12 gram C--12 12 terdapatterdapat L atom CL atom C
�� L = 6,02 x 10L = 6,02 x 102323 ((TetapanTetapan Avogadro)Avogadro)
�� 1 mol 1 mol zatzat terdapatterdapat 6,02 x 106,02 x 102323 partikelpartikel
MassaMassa MolarMolar
�� MassaMassa zatzat per mol per mol zatzat ituitu
�� UntukUntuk unsurunsur ygyg partikelnyapartikelnya berupaberupaatom : atom : MassaMassa molarnyamolarnya : : AArr gram/molgram/mol
UntukUntuk senyawa/unsursenyawa/unsur partikelnyapartikelnyaberupaberupa molekulmolekul : :
MassaMassa molarnyamolarnya : : MMrr gram/molgram/mol
MassaMassa = n x = n x massamassa molarmolar
n = n = jmljml molmol
MASSA MOLEKUL RELATIF
� : Massa rata-rata molekul menurut skalaC – 12
� : Jumlah massa atom relatif dari semuaatom dalam senyawa itu
Massa molekul relatif Massa rumus relatif
Senyawa kovalen Senyawa kovalen Senyawa ion
Volume Molar GasVolume Molar Gas
�� Volume gas per mol gas Volume gas per mol gas tersebuttersebut ((VVmm))
�� PadaPada STP (1 STP (1 atmatm 00ooC): C): VVmm = 22,4 liter= 22,4 liter
�� PadaPada keadaankeadaan suhusuhu (T) (T) dandan tekanantekanan (P) (P)
tertentutertentu secarasecara umumumum::
PVPVmm = RT = RT VVmm = RT/P= RT/P
�� PadaPada T T dandan P P ygyg samasama::
VolumVolum gas A=Vgas A=V1 1 ; ; VolumVolum gas B = Vgas B = V22
n = n = jmljml molmol
=
2
1
2
1
n
n
V
V
KONSENTRASI ZAT KONSENTRASI ZAT
TERLARUTTERLARUT
1. Persen konsentrasi
a) Persen berat (%W/W)
b) Persen volume (%V/V)
c) Persen berat/volume (%W/V)
%100% xberat
terlarutzatberatterlarutzatPersen
larutan=
%100% xvolume
terlarutzatvolumeterlarutvolumePersen
larutan=
%100)/(% xml
terlarutzatgramterlarutzatVW
larutan=
2. Kemolaran (Molaritas) (M)
3. Kenormalan (Normalitas) (N)
ekivalen = n x mol (n = valensi)
%100xliter
terlarutzatmolkemolaran
larutan=
%100xliter
terlarutzatekivalenkemolaran
larutan=
%100xliterxekivalenmassa
terlarutzatgram
larutan=
n
molarmassaekivalenmassa =
4. Molalitas
= jumlah mol zat terlarut
Kg zat pelarut
5. Fraksi mol (X)
komponensemuamoljumlah
AmolXAmolfraksi A =)(
)( pelarutmolterlarutzatmoljumlah
terlarutzatmoljumlahterlarutzatmolfraksi
+=
)( pelarutmolterlarutzatmoljumlah
pelarutzatmoljumlahpelarutzatmolfraksi
+=
610xV
Vvolumeppm
total
i=
ppm massa i = g of i in 106 g total
Contoh :
1 kg sampel tanah dianalisa untuk pelaruttrikoloetilen (TCE). Analisa contoh sampelmengandung 5,0 mg TCE. Berapa konsentrasiTCE dalam ppm
610xm
m
total
i=
[ ]
66
10105
1000
005,0
1
5
xg
TCEgx
g
TCEg
kg
TCEmgTCE
tanah
tanahtanah
−
=
==
[TCE] = 5 ppm massa
Contoh :
Pembuatan 1 m (molalitas) sukrosa (C12H22O11)
1 M (molaritas) sukrosa
•1M sukrosa
Mr = 342 ; 1 mol = 342 g
sukrosa 342 + air s/d tera
Total larutan 1 L
Densitas air = 1 kg/1 L
larutanL
sukrosamol
1
1
•1 m sukrosa
1 kg air + sukrosa 342 g
Total larutan >1 L, misal 1,11 L
Maka
1 m sukrosa =
= 0,901 M
•Pelarut = CCl4
densitas CCl4 =1,59 g/ml
solut = A
ML
sukrosamol
pelarutg
sukrosamol1
11,11000<=
Larutan
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
Jika volum 1 mol A diabaikan
Total larutan 628,93 ml
Molaritas =
mlg
ml93,628
59,1
1 =
ML
mol6,1
628,0
1 =
KadarKadar UnsurUnsur dalamdalam
SenyawaSenyawa
%100××=r
r
MA
unsur XKadar x
x = jumlah atom unsur X dalam senyawa
= indeks dari unsur X dalam rumus kimia
senyawa
Ar = massa atom unsur X
Mr = massa molekul senyawa
ContohContoh::
� 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 REAKSISTOIKHIOMETRI REAKSI
Reaksi kimia : perubahan 1 zat atau lebihyang disebut pereaksi (reaktan) menjadizat baru yang disebut hasil reaksi (produk)
Reaksi kimia berlangsung tanpa terjadiperubahan massa
Hukum Kekekalan Massa
Persamaan Reaksi:
Simbol-simbol yang menyatakan sebagaireaksi kimia
� Koefisien reaksi : menyatakan perbandinganmol zat-zat yg terlibat dalam reaksi
� Menyetarakan persamaan reaksi :
menentukan koefisien reaksi shg memenuhijumlah 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 menjadi2 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 (g) FeCl2 (s)
2.Reaksi Metatesis/perpindahan ganda
Reaksi dimana terjadi pertukaran antar senyawa
NaCO3 (aq) + CaCl2 (aq) CaCO3 (s) + 2NaCl (aq)
3.Reaksi asam basa
HCl (aq) + NaOH (aq) NaCl (aq) + H2O (l)
4.Reaksi Oksidasi reduksi
K2SO3 (aq) + ½ O2 K2SO4 (aq)
5. Reaksi Penguraian
zat dipecah menjadi 2 zat atau lebih yang lebihsederhana
CaCO3 (p) CaO (P) + CO2 (g)
Jika pereaksi-pereaksi dicampurkandalam jumlah yang tidak sesuaidgn perbandingan koefisien reaksi
salah satu pereaksi yang habisterlebih dulu disebut
Pereaksi/Reaktan Pembatas
� Contoh:
Alumunium bereaksi dgn oksigen membentukaluminium oksida menurut persamaan:
4Al (s) + 3O2 (g) → 2 Al2O3 (s)
0,07 mol aluminium
Oksigen0,270,40,6
-Ekivalen11,52
1 mol aluminium
Oksigen235
1 mol oksigenAluminium244
-Ekivalen234
O2Al
Jumlah mol reaktan yg
bersisa
ReaktanPembatas
Jumlahmol
produk
Jumlah mol reaktan
TIPS TIPS menentukanmenentukan reaktanreaktan
pembataspembatas
1. Bagilah jumlah mol masing-masingreaktan dgn koefisien reaksinya
2. Reaktan dgn hasil pembagian ygpaling kecil adalah REAKTAN PEMBATAS