Analisis Masalah
Bagan 1 Cara menetukan rumus empiris dan rumus molekul
Persen massa
Mol setiap unsur
Perbandingan mol dari unsur -unsur
27 Penyelesaian:
C= 40 %, H= 6,6 %, O = 100 – (40+6,6) = 53,4 % Mol C : mol H : mol O = 40 / 12 : 6,6 / 1 : 53,4 / 16 = 3,3 : 6,6 : 3,3
= 1 : 2 : 1
jadi, rumus empirisnya adalah CH2O (CH2O)n = 90
( 1 .Ar C + 2. Ar H + 1. Ar O)n = 90 ( 1. 12 + 2. 1 + 1. 16)n = 90
30 n = 90 n = 3
Jadi rumus molekulnya = C3H6O3
Sumber
28 4.5. Senyawa Hidrat
Hidrat adalah senyawa kristal padat yang mengandung air kristal (H2O). Pada umumnya rumus kimia zat padatnya sudah diketahui, untuk menentukan rumus kimia hidrat, kita perlu menentukan jumlah molekul air (x). Nilai x dapat dihitung dari perbandingan mol sewaktu hidrat dipanaskan.
1. Sebanyak 8,6 gram garam hidrat dipanaskan hingga semua air kristalnya menguap dan membentuk 6,8 gram CaSO4. Jika Ar Ca = 40, O = 16, S = 32, dan H = 1, maka tentukan rumus garam hidrat tersebut!
Jawab:
Mol CaSO4 = = , = 0,05 mol
Massa air = massa garam hidrat – massa garam anhidrat Massa air = 8,6 gram – 6,8 gram = 1,8 gram
Mol air =
= , = 0,1 mol
Maka x =
= , , = 2
Jadi rumus garam hidratnya adalah CaSO4.2H2O
1. Ficci memukan sebuah gas berwarna coklat. Setelah melakukan penelitian lebih lanjut di laboratorium sekolah ternyata dalam gas tersebut terkandung 2,34 gram nitrogen dan oksigen sejumlah kurang lebih 5,34 gram. Bantulah Ficci untuk menentukan rumus empiris dari gas tersebut jika diketahui Ar N = 14 dan O = 16
2. Sebuah campuran terdiri dari 72,2% magnesium dan 27,8% terdiri dari nitrogen. Dengan menggunakan rumus empiris dan rumus molekul di atas, tentukan rumus empiris dari campuran tersebut? Ar mg = 24,3 dan Ar N = 14
Uji Kepahaman Anda
29 4.6. Kadar Zat
Seperti telah kita ketahui, rumus kimia senyawa menyatakan perbandingan mol atom unsur penyusunya. Kadar zat umumnya dinyatakan dalam persen massa (% massa). Rumus untuk menghitung kadar unsur dalam suatu senyawa sebagai berikut:
Kadar = . x 100%
1. Sebanyak 100 gram larutan gula 10 % dicampur dengan 200 gram larutan gula 20%. Berapa persen kadar gula sekarang ?
Penyelesaian :
larutan gula I : massa gula = 10/100 x 100 gram=10 gram; massa larutan = 100 gram
larutan gula II : massa gula = 20/100 x 200 gram = 40 gram; massa larutan = 200 gram
Cara 1 % massa = massa gula total / massa larutan total x 100 % = 50 / 300 x 100 % = 16,6 %
Cara 2 % massa = (massa gula I + massa gula II) / (massa larutan I + II) x 100 % = (10% x 100) + (20% x 200) / (100 + 200) x 100 % = 16,6 %
Contoh soal
1. Sebanyak 24,0 gram magnesium sulfat anhidrat bergabung dengan 25,2 gram air membentuk senyawa magnesium sulfat hidrat. Tentukan rumus senyawa hidrat tersebut. (Mr MgSO4 = 120, H2O =18)
2. Sebanyak 5,0 gram hidrat dari tembaga (II) sulfat dipanaskan sampai semua air
kristalnya menguap. Jika massa anhidrida tembaga (II) sulfat yang terbentuk adalah 3,2 gram, maka tentukan rumus hidrat tersebut. Ar Cu = 63,5; S = 32; O = 16; H = 1
Uji Kepahaman Anda
Tidak ada rahasia untuk sukses. Ini adalah hasil sebuah persiapan, kerja keras dan belajar dari kesalahan (Colin Powel).
30 Kadar zat dalam campuran dapat dinyatakan dengan:
a. Persen Massa (% Massa)
Persen massa menyatakan bagian massa komponen dalam 100 bagian massa campuran
% Massa = 100%
1. Berapa gram gula dan berapa gram air diperlukan membuat 200 gram larutan gula 10 % ? Jawab :
massa larutan = 200 gram
gula 10 % = (10 / 100) x 200 gram = 20 gram massa air = massa larutan - massa gula
= 200 gram - 20 gram = 180 gram
b. Bagian per sejuta (bpj / ppm)
Biasanya digunakan pada larutan yang sangat encer dengan satuan bpj dan ppm. Satuan ppm ekuivalen dengan 1 mg zat terlarut dalam 1 liter larutan, sedangkan bpj ekuivalen dengan 1 µg zat terlarut per 1 liter larutan. Ppm dan bpj memang merupakan satuan yang mirip seperti persen berat. Jika persen berat, gram zat terlarut per 100 gram larutan, maka ppm gram teralrut per satu juta gram larutan, serta bpj zat terlarut per miliar gram larutan
Contoh soal
Seorang pengusaha akan membuka usaha batu kapur. Sebelum memulai usahanya, pengusaha tersebut lebih dahulu meneliti kadar CaCO3 dari suatu sumber batu kapur. Diambil 50 gram batu kapur, kemudian dipanaskan. Ternyata diperoleh 21 gram CaO (Ar Ca=40, C=12, O=16)
Reaksi pemanasan batu kapur : CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g) Tentukan massa CaCO3 murni dalam 50 gram batu kapur itu Tentukan kadar CaCO3 dalam batu kapur tersebut.
31 1. Pada suhu 0℃ gas CO2 dapat larut sebanyak 1 mg dalam 1000 gram larutan air. Hitunglah
kelarutan gas CO2 tersebut dalam ppm pada larutan air tersebut? Jawab : ppm massa = x 106
= x 106 = 1
Sisa pembakaran produk sintesis seperti plastik akan melepaskan sianida, rokok juga mengandung sianida sehingga dalam darah perokok akan ditemui sianida namun dalam jumlah yang sedikit. Tingkat toksitas dari sianida bermacam-macam. Asam hidrosianik sekitar 2,5-5 mg/m3, sianogen klorida sekitar 11 mg/m3, dan perkiraan dalam bentuk cair yang mengiritasi kulit 100 mg/kg. Bila sianida masuk melalui sistem pencernaan maka kadar tertinggi adalah di hati.
Keracunan dapat mengakibatkan peningkatan resistensi vaskuler dan tekanan darah di dalam otak, sistem pernapasan dan sistem susunan saraf pusat. Dan yang mengakibatkan timbulnya kematian adalah karena sianida mengikat bagian aktif dari enzim sitokrom oksidase, sehingga akan mengakibatkan terhentinya metabolisme sel secara aerobic serta gangguan respirasi seluler. Sebagai akibatnya hanya dalam waktu beberapa menit akan mengganggu transmisi neuronal.Tanda awal dari keracunan sianida adalah peningkatan frekuensi pernapasan, nyeri kepala, sesak napas, perubahan perilaku seperti cemas, agitasi dan gelisah.
Contoh soal
bpj massa = massa komponen / massa campuran x 109 ppm massa = massa komponen / massa campuran x 106
Gambar 1.10 Bahan kimia Sianida
Sumber:http/data:image/jpeg;base64
Sekilas Info Tentang Sianida
32 c. Persen Volume (% Volume)
Persen Volume menyatakan bagian volume komponen dalam 100 bagian volume campuran
% Volume = 100%
d. Molaritas (M)
Molaritas merupakan salah satu cara untuk menyatakan kosentrasi larutan, selain molalitas, normalitas maupun fraksi mol. Molaritas menyatakan jumlah mol zat yang terlarut dalam satu liter larutan. Molaritas dilambangkan dengan notasi M dan satuannya adalah mol/liter . Rumus yang digunakan untuk mencari molaritas larutan adalah:
M=
Jika zat yang akan dicari molaritasnya ada dalam satuan gram dan volumenya dalam mililiter, maka molaritasnya dapat dihitung dengan rumus:
atau
dengan:
M = molaritas (mol/liter) n = mol zat terlarut (mol) V = volume larutan (liter) g = massa zat terlarut (gram)
Mr = massa molekul relatif zat terlarut M = n x 1000 ml
M= ( )
Pernahkah kalian membeli barang atau produk yang mengandung alkohol? Atau melihat botol alkohol dengan konsentrasi tertentu? Barang yang kita beli pada umumnya mencantumkan komposisi dan kadar dari setiap zat yang terkandung di dalamnya. Coba kalian temukan suatu barang yang mengandung alkohol dibawah 70%. Kemudian catat kadar alkoholnya. Kemudian bandingkan dengan alkohol kadar 70 %. Bahas perbandingan volume zat terlarut dan zat pelarut pada kedua sampel tersebut.
33 Video Praktikum Konsep Molaritas
Sumber: Dokumentasi Pribadi e. Molalitas (m)
Kemolalan atau molalitas merupakan pernyataan konsentrasi larutan yang menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 kg atau 1000 g zat pelarut.
Atau
Keterangan :
m = kemolalan [m (mol kg-1)]
Mr = massa molekul relative zat terlarut (g mol-1) Massa = massa zat terlarut (g)
P = massa zat pelarut (g) Kemolalan = m =
34 1. Seorang siswa akan membuat larutan Ba(OH)2 0,04 m. dari hasil perhitungannya, ia memutuskan untuk melarutkan 1,71 g Ba(OH)2 (mr = 171 g/mol) dalam 250 mL air.Periksalah ketetapan perhitungan siswa tersebut.
Jawab :
Karena massa jenis air 1 g/mL, jadi massa air 250 g
= ×1000= 1,71 171 / × 1000 1 × 1 250 = 0,04 f. Fraksi Mol (X)
Fraksi mol merupakan pernyataan konsentrasi suatu larutan yang menyatakan perbandingan jumlah mol zat terlarut terhadap jumlah mol total komponen larutan (jumlah mol pelarut + jumlah mol zat terlarut).
Fraksi mol zat pelarut (xp) dapat dirumuskan sebagai berikut.
Keterangan :
Xp = fraksi mol zat pelarut np = jumlah mol zat pelarut nt =jumlah mol zat terlarut
adapun fraksi mol zat terlarut (xt) dapat dirumuskan sebagai berikut.
Jadi, total fraksi mol = Xp + Xt = 1
Pengubahan fraksi mol menjadi pernyataan konsentrasi lain (persentase, kemolalan, dan kemolaran) dapat langsung dilakukan dengan memisalkan jumlah mol total larutan sebesar 1 mol, meskipun volume atau massanya diketahui.
X
p=
X
t=
35 5.1. Stokiometri Persamaan Reaksi
Persamaan reaksi selain menunjukkan jenis zat pereaksi dan hasil reaksi juga menunjukkan jumlah partikel-partikel yang terlibat dalam reaksi. Persamaan reaksi dapat diartikan bermacam-macam. Sebagai contoh kita ambil pembakaran etanol, C2H5OH. Pada tingkat molekul yang submikroskopik, kita dapat memandang sebagai reaksi antara molekul-molekul individu.
1 molekul C2H5OH + 3 molekul O2 → 2 molekul CO2 + 3 molekul H2O. Kita bisa menuliskan persamaan reaksi di atas sebagai berikut:
2 molekul C2H5OH + 6 molekul O2 → 4 molekul CO2 + 6 molekul H2O. Asalkan perbandingan koefisiennya tetap yaitu 1:3:2:3.
1. Reaksi aluminium dengan oksigen sebagai berikut: 4Al (s) + 3O2 g 2Al2O3 (aq) Berapa jumlah gram O2 yang dibutuhkan untuk dapat bereaksi dengan 0,3 mol Al? Penyelesaian : Mol O2 = x mol Al Mol O2 = x 0,3 mol = 0,225 Massa O2 = mol O2 x Mr O2 = 0,225 x 32 =7,2 gram. Perhitungan Kimia 5 Contoh soal
Cara Menuliskan Persamaan Reaksi
Tulis rumus kimia dari pereaksi dan produk reaksi. Setarakan fase/wujud zat. Beri koefisien reaksi agar jumlah atom dari tiap unsur diruas kiri sama dengan
diruas kanan.
Pilih zat dengan rumus kimia paling kompleks. Tetapkan nilai koefisien reaksinya sama dengan 1. Beri koefisien sementara untuk zat-zat lainnya dengan huruf a,b,c,dan seterusnya.
Setarakan atom lainnya. Jika terdapat ion poliatom yang sama diruas kiri dan kanan, maka setarakan sebagai ion poliatom bukan sebagai atom.
36 5.2. Perhitungan Pereaksi Pembatas
Jika kita mereaksikan senyawa kimia, biasanya kita tidak memperhatikan berapa jumlah reagen yang tepat supaya tidak terjadi kelebihan reagen-reagen tersebut. Seringkali terjadi satu atau lebih reagen berlebih dan dan bila hal ini terjadi maka suatu reagen sudah habis digunakan sebelum yang lainnya habis.
Berikut langkah-langkah dalam menentukan pereaksi pembatas.
1. Pastikan persamaan reaksi sudah setara, jika belum setarakan terlebih dahulu. 2. Cari jumlah mol setiap reaktan.
3. Bagi dengan koefisien masing-masing reaktan.
4. Bandingkan hasil bagi tersebut, reaktan dengan hasil bagi terkecil adalah pereaksi pembatas.