KIM 3
1
REAKSI DAN STOIKIOMETRI LARUTAN
Reaksi dan Stoikiometri Larutan
A .
P ER SA MA AN R EAK SI IO N
Persamaan reaksi ion adalah persamaan reaksi yang menjelaskan bagaimana reaksi antar-ion terjadi pada larutan elektrolit.
Persamaan reaksi ion terdiri dari:
1) Persamaan reaksi ion lengkap, men-jelaskan ionisasi larutan elektrolit.
2) Persamaan reaksi ion bersih, reaksi ion
lengkap yang tidak mengandung ion
penonton atau ion yang tidak berubah. Contoh:
Reaksi molekul
Cl2O (g) + Ca(OH)2 (aq)d Ca(ClO)2 (aq) + H2O(l)
Reaksi ion lengkap
Cl2O (g) + Ca2+(aq) + 2OH– (aq)
d Ca2+
(aq) + 2ClO–(aq) + 2H2O(l)
Reaksi ion bersih
Cl2O (g) + 2OH– (aq)d 2ClO-(aq) + 2H2O(l)
B .
R EA K SI LAR UTA N
Reaksi larutan terjadi karena adanya molekul-molekul larutan yang terion.
Reaksi-reaksi larutan asam-basa: 1) Reaksi asam-basa(netralisasi)
Bentuk umum:
Asam dan basa saling meniadakan sifat dan membentuk garam dan air yang bersifat netral.
Contoh:
Reaksi asam sulfat dengan kalium hidroksida membentuk kalium sulfat dan air.
Reaksi molekul
H2SO4(aq) + 2KOH(aq)d K2SO4(aq) + 2H2O(l)
Reaksi ion lengkap 2H+
(aq) + SO42-(aq) + 2K+(aq) + 2OH– (aq)
d 2K+
(aq) + SO42-(aq) + 2H2O(l)
Reaksi ion bersih 2H+
(aq) + 2OH– (aq) d 2H2O(l)
2) Reaksi oksida basa-asam Bentuk umum:
Contoh oksida basa (logam) dan kation yang dibentuknya:
O. Basa + Air d Basa Kation
K2O + H2O d KOH K+
Li2O + H2O d LiOH Li+
Na2O + H2O d NaOH Na+
MgO + H2O d Mg(OH)2 Mg2+
CaO + H2O d Ca(OH)2 Ca2+
BaO + H2O d Ba(OH)2 Ba2+
Contoh:
Reaksi alumunium oksida padat dengan asam perklorat menjadi alumunium perklorat dan air.
Reaksi molekul
Al2O3(s) + 6HClO4(aq)d 2Al(ClO4)3(aq) + 3H2O(l)
Reaksi ion lengkap
Al2O3(s) + 6H+(aq) + 6ClO4-(aq)
d 2Al3+
(aq) + 6ClO4-(aq) + 3H2O(l)
Reaksi ion bersih
Al2O3(s) + 6H+(aq)d 2Al3+(aq) + 3H2O(l)
3) Reaksi oksida asam-basa Bentuk umum:
Contoh oksida asam (non-logam) dan anion yang dibentuknya:
O. Asam + Air d Asam Anion Asam monovalen (nitrogen dan halogen)
N2O3 + H2O d HNO2 NO2–
N2O5 + H2O d HNO3 NO3–
Cl2O + H2O d HClO ClO–
Cl2O7 + H2O d HClO4 ClO4–
Br2O3 + H2O d HBrO2 BrO2–
I2O5 + H2O d HIO3 IO3–
Asam divalen
CO2 + H2O d H2CO3 CO32–
SO2 + H2O d H2SO3 SO32–
SO3 + H2O d H2SO4 SO42–
Asam trivalen
P2O3 + H2O d H3PO3 PO33–
P2O5 + H2O d H3PO4 PO43–
As2O3 + H2O d H3AsO3 AsO33–
As2O5 + H2O d H3AsO4 AsO43–
Asam + Basa d Garam + Air
H+An– + Kat+OH–d Kat+An– + H+OH–
Oksida Basa + Asam d Garam + Air
Kat+O2–+ H+An–d Kat+An– + H+O2–
▸ Baca selengkapnya: reaksi yang terjadi di anode pada aki adalah
(2)KIM 3
2
REAKSI DAN STOIKIOMETRI LARUTAN
Sb2O3 + H2O d H3SbO3 SbO33–
Sb2O5 + H2O d H3SbO4 SbO43–
Contoh:
Reaksi gas dinitrogen pentaoksida dengan kalsium hidroksida membentuk kalsium nitrat dan air.
Reaksi molekul
N2O5(g) + Ca(OH)2 (aq)d Ca(NO3)2 (aq) + H2O(l)
Reaksi ion lengkap N2O5(g) + Ca2+(aq) + 2OH-(aq)
d Ca2+
(aq) + 2NO3-(aq) + H2O(l)
Reaksi ion bersih
N2O5(g) + 2OH– (aq)d 2NO3– (aq) + H2O(l)
4) Reaksi oksida asam-oksida basa Bentuk umum:
Contoh:
Reaksi difosfor trioksida padat dengan
stronsium oksida padat menghasilkan
stronsium fosfit. Reaksi molekul
P2O3 (s) + 3SrO(s)d Sr3(PO3)2 (s)
Reaksi ion lengkap
P2O3 (s) + 3SrO(s)d Sr3(PO3)2 (s) (tetap)
Reaksi ion bersih
P2O3 (s) + 3SrO(s)d Sr3(PO3)2 (s) (tetap)
5) Reaksi amonia dengan asam Bentuk umum:
Contoh:
Reaksi amonia dengan asam sulfat
menghasilkan amonium sulfat. Reaksi molekul
2NH3 (g) + H2SO4 (aq)d (NH4)2SO4 (aq)
Reaksi ion lengkap
2NH3 (g) + 2H+(aq) + SO42- (aq)
d 2NH4+(aq) + SO42- (aq)
Reaksi ion bersih
2NH3 (g) + 2H+(aq) d 2NH4+(aq)
Reaksi-reaksi larutan asam-basa yang menghasilkan gas-gas:
6) Reaksi garam amonium dengan basa menghasilkan NH3
Bentuk umum:
Contoh:
Reaksi amonium klorida dengan litium hidroksida menghasilkan larutan litium klorida, air dan amonia.
Reaksi molekul
NH4Cl (aq) + LiOH (aq)d LiCl (aq) + H2O(l) + NH3(g)
Reaksi ion lengkap
NH4+(aq) + Cl– (aq) + Li+(aq) + OH– (aq)
d Li+
(aq) + Cl– (aq) + H2O(l) + NH3(g)
Reaksi ion bersih
NH4+(aq) + OH– (aq)d H2O(l) + NH3(g)
7) Reaksi garam karbonat dengan asam menghasilkan CO2
Bentuk umum:
Contoh:
Reaksi batu pualam (kapur) dengan asam iodida menghasilkan kalsium iodida, air dan karbondioksida.
Reaksi molekul
CaCO3 (s) + 2HI(aq)d CaI2 (aq) + H2O(l) + CO2(g)
Reaksi ion lengkap CaCO3 (s) + 2H+(aq) + 2I– (aq)
d Ca2+
(aq) + 2I– (aq) + H2O(l) + CO2(g)
Reaksi ion bersih
CaCO3 (s) + 2H+(aq)d Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)
8) Reaksi garam sulfit dengan asam menghasilkan SO2
Bentuk umum:
O. Asam + O. Basa d Garam
Kat+O2– + (An–)O2–d Kat+An–
Amonia + Asam d Garam Amonium
NH3 + H+An–d NH4+An–
Garam Amonium + Basa
d Garam Lain + Air + NH3 NH4+An–+Kat+OH–dKat+An–+H2O+NH3
Garam Karbonat + Asam
d Garam Lain + Air + CO2 Kat+CO
32–+H+An–dKat+An–+H2O+CO2
H2CO3d H2O+CO2
(tidak stabil)
Garam Sulfit + Asam
d Garam Lain + Air + SO2 Kat+SO
32–+H+An–dKat+An–+H2O+SO2
H2SO3d H2O+SO2
KIM 3
3
REAKSI DAN STOIKIOMETRI LARUTAN
Contoh:Reaksi natrium sulfit dengan asam periodat menghasilkan natrium periodat, air dan belerang dioksida.
Reaksi molekul Na2SO3(aq) + 2HIO4(aq)
d 2NaIO4(aq) + H2O(l) + SO2(g)
Reaksi ion lengkap
2Na+
(aq) + SO42–(aq) + 2H+(aq) + 2IO4– (aq)
d 2Na+
(aq) + 2IO4– (aq) + H2O(l) + SO2(g)
Reaksi ion bersih
SO42–(aq) + 2H+(aq)d H2O(l) + SO2(g)
9) Reaksi garam sulfida dengan asam menghasilkan H2S
Bentuk umum:
Contoh:
Reaksi besi (III) sulfida dengan asam nitrat membentuk besi (III) nitrat dan gas hidrogen sulfida.
Reaksi molekul
Fe2S3(s) + 6HNO3(aq)d 2Fe(NO3)3(aq) + 3H2S(g)
Reaksi ion lengkap
Fe2S3(s) + 6H+(aq) + 6NO3– (aq)
d 2Fe3+
(aq) + 6NO3– (aq) + H2S(g)
Reaksi ion bersih
Fe2S3(s) + 6H+(aq)d 2Fe3+(aq) + H2S(g)
10) Reaksi logam dengan akuaregia menghasilkan NO
Bentuk umum:
Reaksi ini tergolong reaksi redoks karena terjadi perubahan biloks.
Logam apapun akan membentuk kation dengan biloks tertingginya.
Akuaregia adalah larutan yang merupakan
campuran antara HCl pekat dan HNO3 pekat
dengan perbandingan 3 : 1. Contoh:
Reaksi besi dengan akuaregia membentuk larutan besi (III) klorida, air dan gas nitrogen oksida.
Reaksi molekul
Fe(s) + 3HCl(aq) + HNO3(aq)
d FeCl3(aq) + 2H2O(l) + NO (g)
Reaksi ion lengkap
Fe(s) + 3H+(aq) + 3Cl–(aq) + H+(aq) + NO3–(aq)
d Fe3+
(aq) + 3Cl–(aq) + 2H2O(l) + NO (g)
Reaksi ion bersih Fe(s) + 4H+(aq)+ NO3–(aq)
d Fe3+
(aq) + 2H2O(l) + NO (g)
11) Reaksi logam dengan asam oksidator menghasilkan NO atau NO2 atau SO2
Bentuk umum:
Reaksi ini tergolong reaksi redoks karena terjadi perubahan biloks.
Logam selain Pt dan Au akan membentuk kation dengan biloks tertingginya.
Asam oksidator berupa HNO3 encer, HNO3
pekat atau H2SO4 pekat yang akan
membentuk gas:
Asam oksidator Gas
HNO3 encer NO
HNO3 pekat NO2
H2SO4 pekat SO2
Contoh:
Reaksi tembaga dengan asam nitrat encer menghasilkan tembaga (II) nitrat, air dan gas nitrogen monoksida.
Reaksi molekul 3Cu(s) + 8HNO3(aq)
d 3Cu(NO3)2(aq) + 4H2O(l) + 2NO(g)
Reaksi ion lengkap 3Cu(s) + 8H+(aq) + 8NO3– (aq)
d 3Cu2+
(aq) + 6NO3– (aq) + 4H2O(l) + 2NO(g)
Reaksi ion bersih
3Cu(s) + 8H+(aq) + 2NO3– (aq)
d 3Cu2+
(aq) + 4H2O(l) + 2NO(g)
12) Reaksi bukan logam mulia dengan asam non-oksidator menghasilkan H2
Bentuk umum:
Reaksi ini tergolong reaksi redoks karena terjadi perubahan biloks.
Logam selain logam mulia (selain Cu, Hg, Ag, Pt, Au) akan membentuk kation dengan biloks terendahnya.
Asam non-oksidator adalah asam selain HNO3 encer, HNO3 pekat dan H2SO4 pekat,
biasanya berupa asam kuat encer (misalnya HCl encer atau H2SO4 encer).
Garam Sulfida + Asam
d Garam Lain + H2S Kat+ S2– + H+ An–d Kat+ An– + H+ S2–
Logam + Akuaregia
d Garam Klorida + Air + NO
Logam + Asam Oksidator
d Garam + Air + Gas
Bukan L. Mulia + A. Non-Oksidator
KIM 3
4
REAKSI DAN STOIKIOMETRI LARUTAN
Contoh:Reaksi alumunium dengan asam sulfat encer membentuk larutan alumunium sulfat dan gas hidrogen.
Reaksi molekul
2Al(s) + 3H2SO4(aq)d Al2(SO4)3(aq) + 3H2 (g)
Reaksi ion lengkap 2Al(s) + 6H+(aq) + 3SO42– (aq)
d 2Al3+
(aq) + 3SO42– (aq)+ 3H2(g)
Reaksi ion bersih
2Al(s) + 6H+(aq)d 2Al3+(aq) + 3H2(g)
Reaksi-reaksi larutan asam-basa yang menghasilkan endapan, dan merupakan reaksi dekomposisi rangkap:
13) Reaksi garam dengan asam Bentuk umum:
Contoh:
Reaksi perak nitrat dengan asam bromida menghasilkan perak bromida padat dan asam nitrat.
Reaksi molekul
AgNO3 (aq) + HBr(aq)d AgBr(s) + HNO3(aq)
Reaksi ion lengkap Ag+
(aq) + NO3– (aq) + H+(aq) + Br– (aq)
d AgBr(s) + H+(aq) + NO3– (aq)
Reaksi ion bersih Ag+
(aq) + Br– (aq)d AgBr(s)
14) Reaksi garam dengan basa Bentuk umum:
Contoh:
Reaksi tembaga (II) sulfat dengan stronsium
hidroksida menghasilkan tembaga (II)
hidroksida dan stronsium sulfat padat. Reaksi molekul
CuSO4 (aq) + Sr(OH)2(aq)d Cu(OH)2(s) + SrSO4 (s)
Reaksi ion lengkap Cu2+
(aq) + SO42– (aq) + Sr2+(aq) + 2OH– (aq)
d Cu(OH)2(s) + SrSO4 (s)
Reaksi ion bersih Cu2+
(aq) + SO42– (aq) + Sr2+(aq) + 2OH– (aq)
d Cu(OH)2(s) + SrSO4 (s) (tetap)
15) Reaksi garam dengan garam Bentuk umum:
Contoh:
Reaksi timbal (II) nitrat dengan kalium iodida menghasilkan timbal (II) iodida dan larutan kalium nitrat.
Reaksi molekul
Pb(NO3)2 (aq) + 2KI(aq)d PbI2(s) + 2KNO3 (aq)
Reaksi ion lengkap Pb2+
(aq) + 2NO3– (aq) + 2K+(aq) + 2I– (aq)
d PbI2 (s) +2K+(aq) + 2NO3– (aq)
Reaksi ion bersih Pb2+
(aq) + 2I– (aq)d PbI2 (s)
16) Reaksi pendesakan logam Bentuk umum:
Contoh:
Reaksi logam magnesium dengan larutan
fero klorida menghasilkan larutan
magnesium klorida dan logam besi. Reaksi molekul
Mg (s) + FeCl2(aq)d MgCl2(aq) + Fe (s)
Reaksi ion lengkap Mg (s) + Fe2+(aq) + 2Cl– (aq)
d Mg2+
(aq) + 2Cl– (aq) + Fe (s)
Reaksi ion bersih
Mg (s) + Fe2+(aq)d Mg2+(aq) + Fe (s)
Aturan kelarutan senyawa mudah larut:
Ion Kelarutan Pengecualian pasangan ion
H+ (asam) larut -
Na+, K+, NH
4+ larut -
NO3–, ClO3–,
ClO4–, CH3COO–,
larut -
F– larut ion gol IIA, Pb2+
Cl–, Br–, I– larut Cu2+, Hg
22+, Ag+
SO42– larut Sr2+, Ba2+, Pb2+
Garam 1 + Asam 1 d Garam 2 + Asam 2
Garam 2 harus mengendap.
Garam 1 + Basa 1 d Garam 2 + Basa 2 Garam 2 dan/atau basa 2 harus
mengendap.
Garam 1 + Garam 2 d Garam 3 + Garam 4 Garam 3 dan/atau basa 4 harus
mengendap.
Logam 1 + Ion Logam 2
d Ion Logam 1 + Logam 2
Logam 1 harus lebih kuat mendesak logam 2.
KIM 3
5
REAKSI DAN STOIKIOMETRI LARUTAN
Aturan kelarutan senyawa sukar larut:Ion Kelarutan Pengecualian pasangan ion
Konsep dasar dalam stoikiometri larutan:
1) Perbandingan koefisien adalah per-bandingan
jumlah mol zat dalam reaksi.
2) Segala satuan ukuran zat harus di-konversikan ke
dalam mol.
3) Kemolaran larutan adalah angka yang
menunjukkan banyaknya mol dalam 1 liter larutan. Jumlah mol dalam larutan dapat dihitung dengan:
Beberapa contoh stoikiometri larutan: Reaksi antar larutan
100 mL timbal (II) nitrat 0,2 M direaksikan dengan 100 mL natrium klorida 0,2 M, tentukan:
a. Persamaan reaksi molekul yang setara
b. Larutan yang bersisa dan jumlah sisanya
c. Massa garam yang mengendap
(Ar Pb = 207, N = 14, Na = 23, Cl = 35,5)
Maka pereaksi pembatasnya adalah NaCl, sedangkan larutan bersisanya adalah Pb(NO3)2.
Pb(NO3)2 + 2NaCl d PbCl2 + 2NaNO3
Reaksi antara cuplikan logam dengan larutan 10 gr cuplikan logam Al berkadar 54% habis bereaksi dengan asam sulfat 2 M, tentukan:
a. Persamaan reaksi molekul yang setara
b. Jumlah mol Al murni
c. Volume asam sulfat
d. Massa garam yang terbentuk
e. Volume gas yang dihasilkan pada RTP
(Ar Al = 27, S = 32, O = 16)
Reaksi antara cuplikan garam dengan larutan Sampel pualam seberat x gr dilarutkan ke dalam HCl 1,5 M, dihasilkan 6 L gas yang diukur pada (p,t) dimana massa 1,5 L amonia adalah 0,85 gr. Tentukan:
a. Persamaan reaksi molekul setara
b. Jumlah mol gas yang dihasilkan
c. Nilai x jika sampel pualam murni dan 80%
d. Massa garam yang terbentuk
(Ar Ca = 40, Cl = 35,5, C = 12)
Reaksi antara campuran logam dengan larutan Soal 1: Campuran Al dan Cu seberat 10 gr dilarutkan dengan larutan HI 0,75 M, dihasilkan 7,2 L gas pada keadaan RTP, tentukan:
a. Persamaan reaksi molekul setara
b. Jumlah mol gas yang dihasilkan
c. Massa dan presentase tiap logam
KIM 3
Soal 2: 10,2 gram campuran Al dan Mg habis bereaksi dengan 250 mL larutan asam sulfat 2 M, tentukan:
a. Persamaan reaksi molekul setara
b. Total mol larutan asam sulfat
c. Massa dan presentase alumunium
d. Massa garam yang dihasilkan tiap logam
e. Volume gas yang dihasilkan pada 127oC dan 2 atm
(Ar Al = 27, Mg = 24, S = 32, O = 16)
c. Nilai a dapat dihitung dari:
n H2SO4 R.1 =
Reaksi antara campuran garam dengan larutan
Campuran NaHSO3 (Mr = 104) dan Na2SO3 (Mr = 126)
sebanyak 33,4 gr larut sempurna dalam 200 mL asam iodida 2 M, tentukan:
a. Persamaan reaksi lengkap setara tiap garam
b. Total mol asam iodida
c. Massa tiap garam dalam campuran
d. Massa garam yang dihasilkan
Jawab:
c. Nilai a dapat dihitung dari:
n HI R.1 = a
Reaksi antara garam dengan larutan
Ke dalam 200 mL larutan amonium fosfat 0,1 M dimasukkan serbuk stronsium hidroksida sampai habis seluruhnya.
Tentukan:
a. Persamaan reaksi lengkap setara
b. Jumlah mol amonium fosfat
c. Massa stronsium hidroksida
d. Volume gas yang dihasilkan pada 2 atm dan 100 K
