Soal Struktur Atom (Tahap 1)

lanjutkan latihan ke tahap selanjutnya

Stoikiometri Reaksi

Stoikiometri Reaksi

Dalam reaksi kimia, jumlah reaktan-reaktan yang bereaksi kadang tidak sesuai dengan jumlah stoikiometrik reaksi (tidak sesuai dengan perbandingan koefisien pada persamaan reaksi setara). Oleh karena itu, akan ada reaktan yang habis bereaksi terlebih dahulu dibanding reaktan lainnya. Reaktan yang masih tersisa setelah bereaksi disebut sebagai pereaksi berlebih. Reaktan yang habis duluan itu disebut sebagai pereaksi pembatas. Setelah pereaksi pembatas habis, tidak ada lagi produk reaksi yang terbentuk. Jadi, jumlah pereaksi pembatas menentukan jumlah produk yang dihasilkan.

Contoh Soal Stoikiometri

Logam alkali (golongan 1) bereaksi dengan halogen (golongan 17) membentuk senyawa ionik logam halida. Berapa gram kalium klorida yang terbentuk dari reaksi 5,25 L gas klorin pada tekanan 0,950 atm dan temperatur 293 K dengan 17,0 g kalium?

Jawab:

Persamaan Reaksi Kimia

Menulis dan Menyetarakan Persamaan Reaksi Kimia

 

Persamaan reaksi kimia adalah pernyataan yang ditulis dengan rumus molekuler yang memberikan informasi identitas dan kuantitas zat-zat yang terlibat dalam suatu perubahan kimia ataupun fisika. Semua zat yang bereaksi, disebut pereaksi/reaktan, ditempatkan di sebelah kiri tanda panah, yang arah panahnya ke kanan menunjuk pada produk, yakni semua zat yang dihasilkan dari reaksi.
Dalam persamaan reaksi, dikenal koefisien reaksi, yaitu bilangan yang berada di sebelah kiri rumus molekuler untuk mengalikan semua atom dalam rumus molekuler tersebut. Perbandingan koefisien-koefisien reaksi dapat diinterpretasi sebagai perbandingan mol zat-zat dalam reaksi. Pada setiap reaktan dan produk, dituliskan wujud zatnya (s (padat), l (cair), g (gas), atau aq (larutan dengan pelarut air)) dalam tanda kurung di sebelah kanan rumus molekuler masing-masing.
Contoh persamaan reaksi kimia setara:

Contoh langkah-langkah menyetarakan persamaan reaksi:
1.

2.

3.

4.

Lanjutkan materi

Pereaksi Pembatas

Hitungan Kimia

Penentuan jumlah pereaksi dan hasil reaksi yang terlibat dalam reaksi harus diperhitungkan dalam satuan mol. Artinya, satuan-satuan yang diketahui harus diubah ke dalam bentuk mol. Metode ini disebut metode pendekatan mol.

Pereaksi Pembatas

Di dalam suatu reaksi kimia, perbandingan mol zat-zat pereaksi yang dicampurkan tidak selalu sama dengan perbandingan koefisien reaksinya. Hal ini berarti bahwa ada zat pereaksi yang akan habis bereaksi lebih dahulu.
Pereaksi demikian disebut pereaksi pembatas. Bagaimana hal ini dapat terjadi?
X + 2Y –> XY2
Reaksi di atas memperlihatkan bahwa menurut koefisien reaksi, satu mol zat X membutuhkan dua mol zat Y. Gambar di atas menunjukkan bahwa tiga molekul zat X direaksikan dengan empat molekul zat Y. Setelah reaksi berlangsung, banyaknya molekul zat X yang bereaksi hanya dua molekul dan satu molekul tersisa. Sementara itu, empat molekul zat Y habis bereaksi. Maka zat Y ini disebut pereaksi pembatas. Pereaksi pembatas merupakan reaktan yang habis bereaksi dan tidak bersisa di akhir reaksi.
Dalam hitungan kimia, pereaksi pembatas dapat ditentukan dengan cara membagi semua mol reaktan dengan koefisiennya, lalu pereaksi yang mempunyai nilai hasil bagi terkecil merupakan pereaksi pembatas.

contoh soal
Diketahui reaksi sebagai berikut:
 S(s) + 3F2(g) –> SF6(g).
Jika direaksikan 2 mol S dengan 10 mol F2, tentukan:
a. Berapa mol SF6 yang terbentuk?
b. Zat mana dan berapa mol zat yang tersisa?

Jawab:

S + 3 F2 –> SF6

Dari koefisien reaksi menunjukkan bahwa 1 mol S membutuhkan 3 mol F2. Kemungkinan yang terjadi sebagai berikut.

a. Jika semua S bereaksi maka F2 yang dibutuhkan: 3/1  x  2 mol = 6 mol F2
Hal ini memungkinkan karena F2 tersedia 10 mol.

b. Jika semua F2 habis bereaksi maka S yang dibutuhkan: 1/3  x  10 mol = 3,33 mol S
Hal ini tidak mungkin terjadi, karena S yang tersedia hanya 2 mol.

Jadi, yang bertindak sebagai pereaksi pembatas adalah S!

Banyaknya mol SF6 yang terbentuk = x mol S.
a. Mol SF6 = 1 x 2 mol = 2 mol
b. Zat yang tersisa F2, sebanyak = 10 mol – 6 mol = 4 mol F2

Lanjutkan materi

Menentukan Rumus Kimia Hidrat (Air Kristal)

Menentukan Rumus Kimia Hidrat (Air Kristal)

Hidrat adalah senyawa kristal padat yang mengandung air kristal (H2O). Rumus kimia senyawa kristal padat sudah diketahui. Jadi pada dasarnya penentuan rumus hidrat merupakan penentuan jumlah molekul air kristal (H2O) atau nilai x. Secara umum, rumus hidrat dapat ditulis sebagai berikut.

Rumus kimia senyawa kristal padat: x . H2O

Sebagai contoh garam kalsium sulfat, memiliki rumus kimia CaSO4 . 2H2O, artinya dalam setiap satu mol CaSO4 terdapat 2 mol H2O.

Contoh Soal

1. Sebanyak 5 g tembaga (II) sulfat hidrat dipanaskan sampai semua air kristalnya menguap. Massa tembaga (II) sulfat padat yang terbentuk 3,20 g. Tentukan rumus hidrat tersebut! (Ar : Cu = 63,5 ; S = 32 ; O = 16 ; H = 1)

Jawab:

Langkah-langkah penentuan rumus hidrat:
a. Misalkan rumus hidrat CuSO4 . x H2O.
b. Tulis persamaan reaksinya.
c. Tentukan mol zat sebelum dan sesudah reaksi.
d. Hitung nilai x, dengan menggunakan perbandingan mol CuSO4 : mol H2O.

CuSO4 . xH2O(s) –> CuSO4(s) + xH2O
5 g                                   3,2 g        1,8 g

mol CuSO4(s) = 3,2 g / 159,6 = 0,02
mol H2O         = 1,8 g / 18 = 0,10

Perbandingan, mol CuSO4 : mol H2O  = 0.02 : 0,10.
Perbandingan, mol CuSO4 : mol H2O = 1 : 5.
Jadi, rumus hidrat dari tembaga(II) sulfat yaitu CuSO4 . 5H2O.

Lanjutkan materi

Penentuan Rumus Empiris dan Rumus Molekul

Penentuan Rumus Empiris dan Rumus Molekul

Rumus kimia menunjukkan jenis atom unsur dan jumlah relatif masingmasing unsur yang terdapat dalam zat. Banyaknya unsur yang terdapat dalam zat ditunjukkan dengan angka indeks.

Rumus kimia dapat berupa rumus empiris dan rumus molekul.

”Rumus empiris, rumus yang menyatakan perbandingan terkecil atom atom dari unsur-unsur yang menyusun senyawa”.

”Rumus molekul, rumus yamg menyatakan jumlah atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun satu molekul senyawa”.

Rumus Molekul         =   ( Rumus Empiris )n
Mr Rumus Molekul    =   n x (Mr Rumus Empiris
n = bilangan bulat

Penentuan rumus empiris dan rumus molekul suatu senyawa dapat ditempuh dengan langkah berikut.
1. Cari massa (persentase) tiap unsur penyusun senyawa,
2. Ubah ke satuan mol,
3. Perbandingan mol tiap unsur merupakan rumus empiris,
4. Cari rumus molekul dengan cara: (Mr rumus empiris)n = Mr rumus molekul, n dapat dihitung,
5. Kalikan n yang diperoleh dari hitungan dengan rumus empiris.

Contoh Soal:
Suatu senyawa terdiri dari 60% karbon, 5% hidrogen, dan sisanya nitrogen. Mr senyawa itu = 80 (Ar : C = 12 ; H = 1 ; N = 14). Tentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa itu!

Jawab:

Persentase nitrogen = 100% – ( 60% + 5% ) = 35%.
Misal massa senyawa = 100 g
Maka massa C : H : N = 60 : 5 : 35
Perbandingan mol C : mol H : mol N = 5 : 5 : 2,5 = 2 : 2 :1

Maka rumus empiris = (C2H2N)n. (Mr rumus empiris)n = Mr rumus molekul
(C2H2N)n        = 80
(24 + 2 + 14)n = 80
40n = 80
n = 2
Jadi, rumus molekul senyawa tersebut = (C2H2N)2 = C4H4N2.

Lanjutkan Materi

Stoikiometri (3)

5. konversi gas pada suhu dan tekanan yang sama
Menurut hukum Avogadro, perbandingan gas-gas yang jumlah molnya sama memiliki volume sama. Secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut.
V1/V2 =n1/n2
Di mana:
n1 = mol gas 1 V1 = volume gas 1
n2 = mol gas 2 V2 = volume gas 2

Contoh Soal:

Pada suhu dan tekanan tertentu, gas N₂  direaksikan dengan gas H₂  menjadi gas NH₃. Jika gas H₂ yang bereaksi sebanyak 6 × 10²³  molekul, berapakah jumlah molekul NH₃ yang terbentuk?

Jawab:

Pada P dan T sama, volume gas-gas yang sama mempunyai jumlah molekul yang sama

3H₂ (g) + N₂ (g) => 2NH₃ (g)

3 v : 1 v : 2 v

Dalam 3 volume H₂  terkandung 6 × 10²³ molekul,

maka dalam 2 volume NH₂  terkandung:

(2 v/ 3 v ) × 6 ×10²³ molekul H₂ = (2/3)  x 6 ×10²³ = 4 × 10²³ molekul

Jadi Jumlah molekul NH₃ = 4 × 10²³ molekul
 
6. Molaritas (M)
Banyaknya zat yang terdapat dalam suatu larutan dapat diketahui dengan menggunakan konsentrasi larutan yang dinyatakan dalam molaritas (M). Molaritas menyatakan banyaknya mol zat dalam 1 L larutan. Secara matematis dinyatakan sebagai berikut.
Di mana:
M            = molaritas (satuan M)
massa = dalam satuan g
Mr          = massa molar (satuan g/mol)
V             = volume (satuan mL)

Contoh Soal:

Tentukan molaritas dari larutan yang terdiri atas 17,1 gram gula pasir (C12H22O11) dalam 0,25 liter larutan.

Jawab:

Diketahui:

massa = 17,1 gr

Mr. C12H22O11 = 342 gr/mol

V = 0,25 L

Ditanyakan: M = ?

Penyelesaian:

Jumlah mol C12H22O11 = massa/Mr

Jumlah mol C12H22O11 = 17,1 gr /(342 gr/mol)

Jumlah mol C12H22O11 = 0,05 mol

M = jumlah mol/V

M = 0,05 mol/0,25 L

M = 0,2 mol/L

Lanjutkan materi