Stoikiometri Bab 3

Stoikiometri

Bab 3

Perjanjian internasional:

1 atom ¹²C “beratnya” 12 sma Jika ditimbang

1H = 1,008 sma

16O = 16,00 sma

Massa atom merupakan massa dari atom dalam satuan massa atom (sma).

Secara Mikro atom & molekul

Secara Makro gram

3.1

Litium alam:

7,42% ⁶Li (6,015 sma) 92,58% ⁷Li (7,016 sma)

7,42 x 6,015 + 92,58 x 7,016

100 = 6,941 sma

3.1

Massa atom rata-rata dari litium:

Massa Atom Rata-rata (6,941)

Mol adalah banyaknya suatu zat yang mengandung entitas dasar (atom, molekul, atau partikel lain) sebanyak jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram

karbon-12.

3.2

1 mol = N_A = 6,0221367 x 10²³ Bilangan Avogadro (N_A)

Massa Molar: massa dari 1 mol (dlm gram/kg) telur

sepatu marmer atom

1 mol atom ¹²C = 6,022 x 10²³ atom = 12.00 g 1 atom ¹²C = 12,00 sma

1 mol atom ¹²C = 12,00 g ¹²C 1 mol atom litium = 6,941 g Li

Bagi tiap unsur

massa atom (sma) = massa molar (gram)

3.2

Satu mol dari:

C S

Cu Fe

Hg

3.2

1 sma = 1,66 x 10^-24 g atau 1 g = 6,022 x 10²³ sma 1 atom ¹²C

12,00 sma x 12,00 g

6,022 x 10²³ atom ¹²C = 1,66 x 10^-24 g 1 sma

3.2

M = massa molar dalam g/mol N_A = bilangan Avogadro

Apakah Anda Sudah Mengerti Massa Molar?

berapa jumlah atom pada 0,551 g potasium (K) ? 1 mol K = 39,10 g K

1 mol K = 6,022 x 10²³ atom K 0,551 g K 1 mol K

39,10 g K

x x 6,022 x 10²³ atom K

1 mol K =

8,49 x 10²¹ atom K

3.2

Massa Molekul (berat molekul) adalah jumlah dari

massa-massa atom (dalam sma) dalam suatu molekul.

SO₂

1S 32,07 sma

2O + 2 x 16,00 sma SO₂ 64,07 sma

Bagi tiap molekul

massa molekul (sma) = massa molar (gram) 1 molekul SO₂ = 64,07 sma

1 mol SO₂ = 64,07 g SO₂

3.3

Apakah Anda Sudah Mengerti Massa Molekul?

Berapa jumlah atom H dalam 72,5 g C₃H₈O ? 1 mol C₃H₈O = (3 x 12) + (8 x 1) + 16 = 60 g C₃H₈O

1 mol H = 6,022 x 10²³ atom H

5,82 x 10²⁴ atom H

3.3

1 mol C₃H₈O molekul = 8 mol atom H

72,5 g C₃H₈O 1 mol C₃H₈O 60 g C₃H₈O

x 8 mol H atom

1 mol C₃H₈O

x 6,022 x 10²³ atom H 1 mol atom H

x =

KE = 1/2 x m x v² v = (2 x KE/m)^1/2

F = q x v x B

3.4

Ringan

Ringan Berat

Berat

Persen komposisi adalah persentase massa dari tiap- tiap unsur yang terkandung dalam senyawa =

n x massa molar unsur

Massa molar senyawa x 100%

n jumlah mol unsur dalam 1 mol senyawa

C₂H₆O

%C = 2 x (12,01 g)

46,07 g x 100% = 52,14%

%H = 6 x (1,008 g)

46,07 g x 100% = 13,13%

%O = 1 x (16,00 g)

46,07 g x 100% = 34,73%

52,14% + 13,13% + 34,73% = 100,0%

3.5

3.6

g CO₂ mol CO₂ mol C g C

g H₂O mol H₂O mol H g H g dr O = g sampel – (g dr C + g dr H)

Pembakaran 11,5 g etanol

Menghasilkan 22 g CO₂ dan 13,5 g H₂O

6,0 g C = 0,5 mol C 1,5 g H = 1,5 mol H 4,0 g O = 0,25 mol O Rumus empiris C_0.5H_1.5O_0.25

Dibagi dengan subskrip terkecil (0,25) Maka rumus empiris etanol C₂H₆O

3.7

3 cara menggambarkan pembakaran hidrogen

Reaksi kimia yaitu suatu proses dimana zat (atau senyawa) diubah menjadi satu atau lebih senyawa baru.

Persamaan kimia menggunakan lambang kimia untuk

menunjukkan apa yang terjadi saat reaksi kimia berlangsung.

reaktan produk

Bagaimana “membaca” persamaan kimia

2 Mg + O₂ 2 MgO

2 atom Mg + 1 molekul O₂ menjadi 2 molekul MgO 2 mol Mg + 1 mol O₂ menjadi 2 mol MgO

48,6 gram Mg + 32,0 gram O₂ menjadi 80,6 g MgO

BUKAN

2 gram Mg + 1 gram O₂ menjadi 2 g MgO

3.7

Menyetarakan Persamaan Kimia

1. Identifikasi semua reaktan dan produk kemudian tulis rumus molekul yang benar masing-masing pada sisi kiri dan kanan dari persamaan.

Etana bereaksi dg oksigen membentuk karbon dioksida dan air C₂H₆ + O₂ CO₂ + H₂O

2. Ubah koefisien (angka di depan rumus molekul) tetapi jangan ubah subskripnya (angka dalam

rumus molekul).

3.7

2C₂H₆ BUKAN ^C₄^H₁₂

Menyetarakan Persamaan Kimia

3. Pertama-tama, carilah unsur yang muncul hanya sekali pada tiap sisi persamaan dengan jumlah atom yang sama pada tiap sisi.

C₂H₆ + O₂ CO₂ + H₂O

3.7

mulai dari C atau H bukan O

2 karbon di kiri

1 karbon

di kanan kalikan CO₂ dengan 2 C₂H₆ + O₂ 2CO₂ + H₂O

6 hidrogen di kiri

2 hidrogen

di kanan kalikan H₂O dengan 3 C₂H₆ + O₂ 2CO₂ + 3H₂O

Menyetarakan Persamaan Kimia

4. Periksa persamaan yang disetarakan tersebut untuk memastikan jumlah total tiap jenis atom pada kedua sisi persamaan adalah sama.

3.7

2 oksigen di kiri

4 oksigen (2x2)

C₂H₆ + O₂ 2CO₂ + 3H₂O

+ 3 oksigen (3x1)

Kalikan O₂ dg 7 2

= 7 oksigen di kanan C₂H₆ + O7 ₂ 2CO₂ + 3H₂O

2 hilangkan pecahan,

Kalikan kedua sisi dg 2 2C₂H₆ + 7O₂ 4CO₂ + 6H₂O

Menyetarakan Persamaan Kimia

5. Periksa untuk memastikan bahwa jumlah atom adalah sama pada kedua sisi persamaan.

3.7

2C₂H₆ + 7O₂ 4CO₂ + 6H₂O

Reaktan Produk 4 C

12 H 14 O

4 C 12 H 14 O

4 C (2 x 2) 4 C

12 H (2 x 6) 12 H (6 x 2) 14 O (7 x 2) 14 O (4 x 2 + 6)

1. Tulis rumus yg benar untuk semua reaktan dan produk dan setarakan reaksi kimianya

2. Konversi kuantitas dari sebagian atau semua zat yang diketahui (biasanya reaktan) menjadi mol.

3. Gunakan koefisien2 dlm persamaan yg sudah setara untuk menghitung jumlah mol dr kuantitas yg dicari atau yang tidak diketahui (biasanya kuantitas produk).

4. Konversi kuantitas yang tidak diketahui menggunakan jumlah mol yang telah dihitung serta massa molarnya.

5. Periksalah bahwa jawabannya masuk akal dalam bentuk fisiknya.

Metode Mol

3.8

Metanol terbakar di udara dengan persamaan kimia 2CH₃OH + 3O₂ 2CO₂ + 4H₂O

Jika 209 g metanol digunakan untuk pembakaran, Berapakah massa air yang dihasilkan?

gram CH₃OH mol CH₃OH mol H₂O gram H₂O massa molar

CH₃OH

koefisien

persamaan kimia

massa molar H₂O

209 g CH₃OH 1 mol CH₃OH 32,0 g CH₃OH

x 4 mol H₂O

2 mol CH₃OH

x 18,0 g H₂O

1 mol H₂O

x =

235 g H₂O

3.8

6 hijau habis digunakan Sisa 6 merah

Pereaksi Pembatas

3.9

Reaktan yang pertama kali habis digunakan dalam reaksi kimia

Apakah Anda Mengerti Pereaksi Pembatas?

Dlm suatu proses, 124 g Al bereaksi dg 601 g Fe₂O₃ 2Al + Fe₂O₃ Al₂O₃ + 2Fe

Hitung massa Al₂O₃ yang terbentuk.

g Al mol Al dibthkan mol Fe₂O₃ dibthkan Fe₂O₃ ATAU

g Fe₂O₃ mol Fe₂O₃ dibthkan Al dibthkan g Al

124 g Al 1 mol Al 27.0 g Al

x 1 mol Fe₂O₃

2 mol Al

x 160 g Fe₂O₃

1 mol Fe₂O₃

x = 367 g Fe₂O₃

124 g Al membthkan 367 g Fe₂O₃ Menghasilkan Fe₂O₃ (601 g) shg Al adalah pereaksi pembatas

3.9

Gunakan pereaksi pembatas untuk menghitung jumlah produk yang dapat dihasilkan.

g Al mol Al mol Al₂O₃ g Al₂O₃

124 g Al 1 mol Al 27,0 g Al

x 1 mol Al₂O₃

2 mol Al

x 102 g Al₂O₃

1 mol Al₂O₃

x = 234 g Al₂O₃

2Al + Fe₂O₃ Al₂O₃ + 2Fe

3.9

Hasil Teoritis yaitu jumlah produk yang akan terbentuk jika seluruh pereaksi pembatas terpakai pada reaksi.

Hasil Sebenarnya merupakan jumlah produk sebenarnya yang dihasilkan.

% Hasil = Hasil Aktual

Hasil Teoritis x 100

3.10

Kimia Dalam Kehidupan: Pupuk Kimia

Tumbuhan membutuhkan:

N, P, K, Ca, S, & Mg

3H₂ (g) + N₂ (g) 2NH₃ (g)

NH₃ (aq) + HNO₃ (aq) NH₄NO₃ (aq)

2Ca₅(PO₄)₃F (s) + 7H₂SO₄ (aq)

3Ca(H₂PO₄)₂ (aq) + 7CaSO₄ (aq) + 2HF (g)

fluorapatite

Latihan Soal

1Koefisien reaksi merupakan langkah penting untuk mengamati proses berlangsungnya reaksi kimia . Lengkapi koefisien reaksi-reaksi kimia berikut:

a. Hg + HNO₃ → Hg₂(NO₃)₂ + NO + H₂O

b. CuS + HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O + S c. Au + NO₃^- + H⁺ + Cl^-→ AuCl₄^-+ NO + H₂O

Logam Aluminium banyak digunakan sebagai wadah minuman ringan bersoda. Salah satu sifat dari logam aluminium adalah dapat larut dalam basa kuat ataupun dalam asam kuat. Bila anda melarutkan sebanyak 2,05gram kaleng minuman ringan yang terbuat dari Aluminium(27g/mol) , 125mL larutan KOH 1,25 M dan terjadi reaksi sebagai berikut :

2Al(_s) + 2KOH_(aq) +6 H₂O 2KAl(OH)_4(aq) + 3 H₂

a. Hitung mol masing-masing pereaksi, apakah di akhir reaksi masih terdapat sisa aluminium ?

b. Tentukan berapa banyak (gram) KAl(OH)₄ yang terbentuk Dan berapa volume gas H₂ yang terbentuk ( 1mol gas

=22,4Liter)

c. Apa Jenis reaksi yang tepat untuk reaksi diatas ? Asam basa, reduksi oksidasi atau penggaraman , Jelaskan jawaban anda

D Apakah jenis garam KAl(OH)₄, dan tuliskan reaksi ionisasi dariKAl(OH)₄ dalam air

e. Tuliskan reaksi yang terjadi bila ke dalam larutan

tersebut ditambahkan sejumlah larutan asam misal HCL secukupnya

a. 2,05 g Al = 2,05g / 27g/mol = 0,076 mol

125mL KOH 1,25 M= 125x1,25 x10-3 mol = 1,56mol 2 Mol Al = 2 molKOH atau 1 mol Al = 1 mol KOH

Semua logam AL habis bereaksi, terdapat KOH berlebih KAl(OH)₄ Yang terbentuk =0,076 mol x 134g/mol =10,184 g Volume gas H2 = (3/2) x 0,076 mol x22,4L = 2,554 L

c. Reaksi reduksi oksidasi karena bilangan oksidasi Al berubah dari 0 menjadi +3 dan H dari +1 menjadi 0 d. Garm kompleks /garam basa

Dalam air : KAl(OH)4 aq K+(aq) + Al(OH)4- (aq) e. Kal(OH)₄ + HCl KCl + Al(OH)₃ (s)

Anda melarutkan 1 gram NaCl dalam campuran 90 mL larutan HCl pH=1 dan 10 mL larutan 0,1 M HAsetat (Ka

= 1,8 x 10-5).

d. Perkiranlah berapa pH campuran larutan tersebut. (2 poin)

e. Berapa mL larutan NaOH 0,1 M yang dibutuhkan untuk menetralkan

semua kandungan asam dalam campuran larutan tersebut.

Tuliskan reaksi yang terjadi (3 poin)

f. Setelah semua asam dinetralkan, bagaimana pH larutan tersebut ?

Bersifat asam, basa atau netral. Jelaskan jawaban anda