Bab 6 Hukum dasar ilmu kimia dan perhitungan kimia

(1)

Hukum Dasar Ilmu Kimia

dan Perhitungan Kimia

(2)

Materi

Lambang atom dan rumus kimia Persamaan reaksi

Hukum- hukum dasar kmia

Massa atom relatif dan massa molekul relatif

Konsep mol

Konsentrasi larutan

Stoikiometri senyawa

(3)

Lambang atom

Ditetapkan oleh IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry)

Nama Unsur Nama Latin Lambang

Karbon Carbon C

Kalsium Calsium Ca

Klorin Chlorine Cl

Tembaga Cuprum Cu

Kalium Kalium K

(4)

Rumus Kimia

Gas Helium memiliki rumus kimia He karena terdiri dari atom atom yang berdiri sendiri

Gas Oksigen memiliki rumus kimia O2 karena tiap molekulnya

(5)

Rumus Kimia

Logam besi memiliki rumus kimia Fe karena meskipun atom- atom

Fe terikat satu dengan lainnya tetapi tidak saling mengelompok

membentuk molekul

Air diberi rumus kimia H2O karena

(6)

Persamaan Reaksi

Pemaparan zat- zat yang terlibat dalam reaksi kimia (reaktan dan produk)

Koefisien

Wujud zat Produk

Reaktan

Bereaksi menjadi Contoh

(7)

Koefisien

Perbandingan jumlah partikel dari zat- zat

yang bereaksi

Wujud Zat

s = padatan (solid)

g = gas

aq = larutan berair (aquous)

(8)

Langkah Penyetaraan Persamaan Reaksi

Tetapkan koefisien salah satu zat yang rumus kimianya paling kompeks sama dengan 1, dan zat lainnya diberikan koefisien dengan huruf Tetapkan koefisien salah satu zat yang rumus kimianya paling kompeks sama dengan 1, dan zat lainnya diberikan koefisien dengan huruf

Setarakan terlebih dahulu unsur yang terkait langsung dengan zat yang diberi koefisien 1 (jumlah atom kiri = jumlah atom kanan)

Setarakan unsur lainnya (unsur O disetarakan paling akhir)

1

2

(9)

Setarakan persamaan reaksi berikut : CH₄(g) + O₂(g) →_CO₂_(g)_{+ H}₂_O_(g)

1

Jawab =

2

3

1CH₄(g) + aO₂(g) → _b_CO₂_(g)₊_c_H₂_O_(g)

Penyetaraan atom kiri = atom kanan a. Atom C : 1 = b

b. Atom H : 2c = 4 →_{c = 2}

c. Atom O : 2a = 4 → a = 2

1CH₄(g) + 2O₂(g) → 1CO₂(g) + 2H₂O(g)

(10)

Hukum dasar kimia

Hukum Kekekalan

massa Hukum Perbandingan Tetap

Hukum Kelipatan

Berganda Hukum Gay-Lussac

(11)

Hukum Kekekalan Massa / Hukum

Lavoisier

Antoine Lavoisier

(12)

Hukum Perbandingan Tetap/

Hukum Proust

Perbandingan massa unsur- unsur dalam suatu senyawa

adalah tertentu dan tetap Perbandingan massa unsur- unsur dalam suatu senyawa

adalah tertentu dan tetap

Senyawa yang sama meskipun berasal dari daerah dan cara pembuatan berbeda memiliki komposisi

yang sama dan tetap Senyawa yang sama meskipun berasal dari daerah dan cara pembuatan berbeda memiliki komposisi

yang sama dan tetap

Joseph Louis Proust

(13)

Hukum Kelipatan Berganda/

Hukum Dalton

John Dalton

Jika massa dari salah satu unsur dalam kedua senyawa tersebut adalah sama, perbandingan massa unsur yang satu lagi dalam kedua senyawa

(14)

Hukum Perbandingan Volume/

Hukum Gay-Lussac

Joseph Louis Gay-Lussac

Jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas yang bereaksi dan gas hasil reaksi

(15)

Hipotesis Avogadro

•

Pada P dan T yang sama, semua gas

bervolume sama memiliki jumlah

molekul yang sama pula Pada P dan T yang

sama, semua gas bervolume sama memiliki jumlah

molekul yang sama pula

Perbandingan volume gas- gas merupakan perbandingan jumlah

molekul yang terlibat dalam reaksi

Perbandingan volume gas- gas merupakan perbandingan jumlah

(16)

Massa Atom Relatif (Ar)

Karena 1/12 massa 1 atom C-12 = 1 sma, maka

Perbandingan massa atom antar unsur

(17)

Massa Molekul Relatif (Mr)

Perbandingan antara massa rata-rata suatu

molekul dengan dari massa 1 atom C-12

(18)

Konsep Mol

Mol menyatakan satuan jumlah zat

(19)

Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel

1 mol = 6,02 x 1023 partikel = L (bilangan Avogadro)

Artinya : Dalam 1 mol zat, terdapat 6,02 x 1023 partikel 1 mol = 6,02 x 1023 partikel = L (bilangan Avogadro)

Artinya : Dalam 1 mol zat, terdapat 6,02 x 1023 partikel

Jumlah partikel = n x L

Partikel : atom, molekul, ion

1 mol Cu = 6,02 x 1023 atom Cu 1 mol H2O = 6,02 x 1023 molekul H2O

1 mol Cl- = 6,02 x 1023 ion Cl -1 mol Cu = 6,02 x 1023 atom Cu 1 mol H2O = 6,02 x 1023 molekul H2O

(20)

-Hubungan Mol dengan Massa

Hubungan Mol dengan Massa

Meski jumlah molnya sama, tetapi

massanya tentu berbeda, tergantung pada

jenisnya.

Massa Molar (m_m) = Massa yang dimiliki oleh 1 mol zat

Untuk partikel berupa atom :

Untuk partikel berupa senyawa/ molekul :

(21)

Maka :

Keterangan :

m = massa (gram)

n = jumlah mol (mol)

m_m = massa molar = Ar atau Mr (gram/mol)

m

n

m





r

atau

m

n

M

A

n

(22)

Keterangan :

V = volume gas (liter) n = jumlah mol (mol)

V_m = volume molar (liter/mol)

Hubungan Mol dengan Volume Gas

Volume tiap mol gas disebut Volume molar (V_m) Besar V_m tergantung pada suhu dan tekanan

m

V

n

(23)

1. Keadaan STP (Standard Temperature and Pressure)

Suhu : 0o C Tekanan : 1 atm

Pada keadaan STP, V_m sebesar 22,4 liter/mol

2. Keadaan RTP (Room Temperature and Pressure)

Suhu : 25o C Tekanan : 1 atm

(24)

3. Keadaan tertentu dengan P dan T diluar

keadaan STP dan RTP, volume gas ditentukan dengan persamaan :

Keterangan :

V = volume gas (liter)

n = jumlah mol gas (mol)

R = tetapan gas = 0,082 L.atm/mol.K

T = suhu mutlak gas (K = 273 + suhu celcius) P = tekanan gas (atm)

PV = nRT PV =

(25)

4. Keadaan yang mengacu pada keadaan gas lain Pada P dan T yang sama, volume gas hanya

bergantung pada jumlah molnya.

Keterangan :

V₁ = volume gas 1 (liter)

n₁ = jumlah mol gas 1 (mol) V₂ = volume gas 2 (liter)

n₂ = jumlah mol gas 2 (mol)

2 1

n

V

(26)

Konsentrasi

larutan

Kepekatan,yaitu jumlah relatif antara pelaut dan

zat terlarut

Kepekatan,yaitu jumlah relatif antara pelaut dan

zat terlarut

Larutan yang mengandung sedikit zat terlarut disebut larutan encer

Larutan yang mengandung banyak zat terlarut disebut larutan pekat

Larutan yang mengandung banyak zat terlarut disebut larutan pekat Kemolaran (M) Kemolaran (M) Kemolalan (m) Kemolalan (m) Persen Massa Persen Massa Fraksi Mol (X)

Fraksi Mol (X)

(27)

Kemolaran (M)

Jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan

Keterangan :

M = molaritas (mol/L)

n = jumlah mol (mol) V = volume larutan (L)_{Mr = Massa molekul} relatif (gram/mol)

(28)

Kemolalan (m)

Jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan

Keterangan :

m = molalitas (mol/kg) n = jumlah mol (mol) p = massa pelarut (kg)

(29)

Fraksi mol (X)

Perbandingan jumlah mol zat terlarut atau pelarut terhadap jumlah mol larutan

Keterangan :

X_p = fraksi mol pelarut

X_t = fraksi mol zat terlarut n_p = mol pelarut

(30)

Persen Massa

•

Persen Volume

(31)

Stoikiometri Senyawa

Kadar unsur dalam senyawaKadar unsur

dalam senyawa Rumus Empiris dan Rumus Molekul Rumus Empiris dan Rumus Molekul Stoikiometri Reaksi Stoikiometri Reaksi Koefisien sebagai Dasar Reaksi Koefisien sebagai Dasar Reaksi Stoikiometri Reaksi Sederhana Stoikiometri Reaksi Sederhana Pereaksi PembatasPereaksi

(32)

Kadar Unsur dalam Senyawa

Untuk menghitung perbandingan massa unsur- unsur dalam suatu senyawa digunakan :

Dimana :

(33)

Rumus Molekul (RM)

Menyatakan jenis dan jumlah atom yang menyusun satu molekul

Rumus Empiris (RE)

Menyatakan rumus kimia yang lebih sederhana dari RM

(34)

RM = (RE)n

Mr RM = (Mr RE)n

n = bilangan bulat

Nama

Senyawa MolekulRumus EmpirisRumus

Amonia NH₃ NH₃

Asam cuka CH₃COOH CH₂O

(35)

Koefisien Reaksi

•

Perbandingan jumlah mol dari zat-zat yang terlibat

dalam reaksi

Perbandingan jumlah mol dari zat-zat yang terlibat

(36)

Pereaksi Pembatas

Pereaksi yang habis terlebih dahulu Cara menentukan:

1

2

(37)

Rumus Kimia Hidrat

Jika suatu hidrat dipanaskan, sebagian/ seluruh air kristalnya akan lepas (menguap)

Rumus Kimia Hidrat Nama Hidrat

Garam inggris, MgSO₄.7H₂O magnesium sulfat heptahidrat Terusi, CuSO₄.5H₂O tembaga (II) sulfat pentahydrat Gipsum, CaSO₄.2H₂O kalsium sulfat dihydrat

Hidrat adalah zat padat yang mengikat beberapa olekul air sebagai bagian dari struktur kristalnya