5.1 Tata Nama Senyawa Sederhana - BAB 5 STOIKIOMETRI

BAB 5

STOIKIOMETRI

5.1 Tata Nama Senyawa Sederhana 5.2 Hukum-hukum Dasar Kimia 5.3 Persamaan Reaksi

5.4 Hukum Gay Lussac dan Hipotesis Avogadro

5.5 Konsep Mol

Tata Nama Senyawa Anorganik

a. Senyawa Molekul (Senyawa Kovalen) Biner

Senyawa biner adalah senyawa yang hanya terdiri dari dua jenis unsur, misalnya air (H₂O), amonia (NH₃), dan karbon dioksida (CO₂).

1. Rumus Senyawa: unsur yang terdapat lebih dahulu dalam urutan berikut ditulis di depan.

B – Si – C – Sb – As – P – N – H – S – I – Br – Cl – O – F

Contoh:

2. Nama Senyawa: nama senyawa kovalen biner adalah rangkaian nama kedua jenis unsur dengan akhiran ida pada nama unsur yang kedua.

Contoh: HCl : hidrogen klorida H₂S : hidrogen sulfida

Jika pasangan unsur membentuk lebih dari sejenis senyawa, maka dibedakan dengan menyebutkan angka indeks dalam bahasa Yunani.

Contoh: CO : karbon monoksida CO₂ : karbon dioksida

3. Senyawa yang sudah umum dikenal tidak perlu mengikuti aturan di atas.

Senyawa ion terdiri atas suatu kation dan suatu anion.

1. Rumus senyawa

: kation ditulis di depan.

Contoh:

Rumus kimia natrium klorida ditulis NaCl, bukan

ClNa.

2. Nama senyawa

: nama senyawa ion adalah

rangkaian nama kation (di depan), nama anionnya,

angka indeks tidak disebut.

Contoh:

CaCl₂ (kalsium klorida)

Jika unsur logam mempunyai lebih dari sejenis bilangan oksidasi, senyawa-senyawanya dibedakan dengan

menuliskan bilangan oksidasinya.

Contoh:

FeCl₂ : besi (II) klorida FeCl₃ : besi (III) klorida

Menurut cara lama, senyawa dari unsur logam yang

TABEL BEBERAPA JENIS KATION

No Rumus Nama Ion No Rumus Nama Ion

1 Na+ Natrium 13 Pb2+ Timbel(II)

2 K+ _{Kalium 14 Pb}4+ _Timbel(IV)

3 Mg2+ Magnesium 15 Fe2+ Besi (II)

4 Ca2+ Kalsium 16 Fe3+ Besi (III)

5 Sr2+ Stronsium 17 Hg+ Raksa (I)

6 Ba2+ Barium 18 Hg2+ Raksa (II)

7 Al3+ _{Aluminium 19 Cu}+ _{Tembaga (I)}

8 Zn2+ Zink 20 Cu2+ Tembaga (II)

9 Ni2+ _{Nikel 21 Au}+ _{Emas (I)}

10 Ag+ Perak 22 Au3+ Emas (III)

11 Sn2+ Timah (II) 23 Pt4+ Platina (IV)

12 Sn4+ _{Timah (IV) 24 NH}

BEBERAPA JENIS ANION

No Rumus Nama Ion No Rumus Nama Ion

1 OH Hidroksida 16 SO₄2− _Sulfat

2 O2- Oksida 17 _PO

33− Fosfit

3 F− _{Flourida 18 PO}

43− Fosfat

4 Cl− _{Klorida 19 AsO}

33− Arsenit

5 Br− Bromida 20 _AsO

43− Arsenat

6 I− _{Iodida 21 SbO}

33− Antimonit

7 CN− _{Sianida 22 SbO}

43− Antimonat

8 S 2− _{Sulfida 23 ClO}− _Hipoklorit

9 CO₃2− _{Karbonat 24 ClO}

2− Klorit

10 SiO₃2− Silikat 25 _ClO

3− Klorat

11 C₂O₄2− _{Oksalat 26 ClO}

4− Perklorat

12 CH₃COO− _{Asetat 27 MnO}

4− Permanganat

13 NO₂− _{Nitrit 28 MnO}

42− Manganat

14 NO₃− _{Nitrat 29 CrO}

42− Kromat

15 SO₃2− _{Sulfit 30 Cr}

2O72− Dikromat

c. Tata Nama Asam

Tata Nama Asam dan Basa

Asam

adalah senyawa hidrogen yang di dalam air

mempunyai rasa masam.

Rumus kimia asam umumnya terdiri dari atom

hidrogen dan suatu anion yang disebut sisa

masam.

Contoh:

H3PO4 Nama asam: asam fosfat

Rumus sisa asam: PO4

d. Tata Nama Basa

Basa adalah senyawa ion dari suatu logam dengan ion hidroksida (OH).

Tata nama basa sama dengan tata nama senyawa ion.

Contoh:

NaOH : natrium hidroksida (soda kaustik)

Ca(OH)2: kalsium hidroksida (kapur sirih)

Al(OH)3: alumunium hidroksida (dlm obat maag)

Tata Nama Senyawa Organik

Senyawa organik adalah senyawa-senyawa karbon

dengan sifat-sifat tertentu.

Berikut ini adalah nama lazim dari beberapa senyawa

organik

1. CH₄ : metana (gas rawa, gas alam, atau gas tambang)

2. CO(NH₂)₂ : urea (ureum)

3. CH₃COOH : asam cuka (asam asetat)

4. C₆H₁₂O₆ : glukosa (gula darah, gula anggur) 5. HCHO : formaldehida (bahan formalin)

Hukum-Hukum Dasar Kimia

Hukum Lavoiser (Hukum Kekekalan Massa)

• “Dalam sistem tertutup, massa zat

sebelumnya dan sesudah reaksi adalah sama”

Hukum Proust (Hukum Perbandingan Tetap)

• “Perbandingan massa unsur-unsur dalam

suatu senyawa adalah tertentu dan tetap”

Hukum Dalton (Hukum Kelipatan Berganda)

• “Hukum kelipatan berganda berkaitan

dengan pasangan unsur yang dapat

Persamaan Reaksi

 Tanda panah menunjukkan arah reaksi.

 Huruf kecil miring dalam tanda kurung menyatakan wujud

atau keadaan zat.

 Huruf g berarti gas,l berarti cairan atau (liquid), s berarti padat (solid), dan aq berarti larutan dalam air (aqueous)

 Bilangan yang mendahului rumus kimia zat dalam persamaan reaksi disebut koefisien reaksi.

 Persamaan reaksi yang sudah diberi koefisien yang sesuai disebut persamaan setara.

Menuliskan Persamaan Reaksi

Contoh:

Alumunium bereaksi dengan larutan asam sulfat membentuk alumunium sulfat dan gas hidrogen.

Langkah 1: menuliskan persamaan kata-kata Alumunium + larutan asam sulfat larutan alumunium sulfat + gas hidrogen

Langkah 2: menuliskan persamaan rumus

Al(s) + H2SO4 (aq) Al2(SO4)3(aq) + H2(g) (belum

setara)

Langkah 3: penyetaraan

2Al(s) + 3H2SO4(aq) Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g)

Menyetarakan Persamaan Reaksi

Contoh:

Al(s) + HCl (aq) AlCl₃(g) (belum setara)

1. Tetapkan koefsien AlCl3 = 1, sedangkan zat

lainnya dengan koefsien sementara .

aAl(s) + bHCl(aq) 1AlCl₃(g) + cH2(g)

2. Setarakan atom Al dan Cl

Penyetaraan atom Al: Jumlah atom Al di ruas kiri = a,

sedangkan di ruas kanan = 1, berarti a = 1.

Penyetaraan atom Cl: Jumlah atom Cl di ruas kiri = b,

sedangkan di ruas kanan = 3 berarti b = 3.

3. Setarakan H: Jumlah atom H di ruas kiri =

3, di ruas kanan = 2c, berarti 2c = 3,

atau c = 1,5

1

Al(

s

) + 3HCl(

aq

)

1

AlCl

3

(

g

) +

1,5H

2

(

g

)

Akhirnya, untuk membulatkan pecahan

setengah, semua koefsien dikalikan 2:

2Al(

s

) + 6HCl(

aq

)

2AlCl

3

(

g

) + 3H

₂

(

g

)

Hukum Gay Lussac

Contoh:

Pada reaksi antara gas nitrogen dengan gas hidrogen membentuk amonia, perbandingan volumnya adalah 1 : 3 : 2.

Gay Lussac menyimpulkan penemuannya dalam suatu perbandingan volum, yaitu:

“Bila diukur pada suhu dan tekanan yang sama, volum gas yang bereaksi dan gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat dan

Hipotesis Avogadro

Hukum Perbandingan Volum Avogadro:

Jadi, perbandingan volum gas-gas itu juga

merupakan perbandingan jumlah molekul yang terlibat dalam reaksi atau perbandingan volum gas-gas yang bereaksi sama dengan koefsien reaksinya.

“Pada suhu dan tekanan sama, semua gas bervolum sama

Contoh:

Reaksi antara gas hidrogen dengan gas klorin membentuk gas hidrogen klorida.

1H

x

(

g

) + 1Cl

y

(

g

) 2H

a

Cl

b

(

g

)

Nilai paling sederhana untuk x dan y yang

membuat persamaan di atas setara adalah x = 2 dan y = 2.

Dengan x = , maka nilai a = 1. Dengan y = 2, maka nilai b = 1. Jadi, persamaan di atas menjadi:

Konsep Mol

1 mol = 6,02 x 10 (= 602 miliar triliun)

23

Bilangan 6,02 x 10 ini disebut tetapan

Avogadro dan dinyatakan dengan lambang L.

L

= 6,02 x 10

23

23

Hubungan jumlah mol (n) dengan jumlah partikel (χ)

χ = n x 6,02 x 10

Massa Molar (

m

m

)

m = n x

m

m( Mr)

23 Contoh:

Diketahui Ar Ca = 40 dan Mr CO2 = 44, maka - _{massa 1 mol Ca (= 6,02 x 10 atom Ca) = 40} gram.

- massa 1 mol CO2 (= 6,02 x 10 molekul CO2)

= 44 gram.

23

Untuk unsur yang partikelnya berupa atom: mm =

Ar gram mol

Untuk zat lainnya : mm = Mr gram mol

-1

-1

dengan m = massa n = jumlah mol

Volum Molar Gas (V

m

)

V = n x V

m

23 Contoh:

Diketahui Ar Ca = 40 dan Mr CO₂ = 44, maka

- _{massa 1 mol Ca (= 6,02 x 10 atom Ca) = 40} gram.

- massa 1 mol CO2 (= 6,02 x 10 molekul CO2)

= 44 gram.

23

Pada keadaan STP : Vm = 22,4 liter mol Pada keadaan RTP : Vm = 24 liter mol

-1

-1

Keterangan: V = volum n = jumlah mol

Persamaan Gas Ideal

V = nRT

P

Persamaan gas ideal:

PV

= nRT

Keterangan: P = tekanan gas (dalam atm)

V = volum gas (dalam liter) n = jumlah mol gas

R = tetapan gas (0,082 L atm mol K )

T = suhu mutlak gas

(dalam Kelvin = 273 + suhu Celcius)

Kemolaran Larutan

M =

Keterangan: M = kemolaran

larutan

n = jumlah mol zat terlarut V = volum larutan

Satuan kemolaran adalah

mol L atau mmol mL .

-1 -1 Konsentrasi _(kemolaran)

larutan biasanya ditunjukkan

dengan label yang tertempel ada botol.

Menentukan Rumus Empiris

Rumus empiris atau rumus perbandingan suatu senyawa menyatakan perbandingan paling sederhana dari atom-atom unsur

penyusun senyawa.

Data yang diperlukan untuk penentuan rumus empiris adalah:

1) Jenis unsur penyusun senyawa

2) Perbandingan massa antarunsur dalam

Conto

h

-1

Suatu senyawa mengandung unsur karbon, hidrogen, dan oksigen. Dari analisis dikerahui bahwa dalam 3gram senyawa itu terdapat 1,2 gram karbon, 0,2 gram hidrogen, dan sisanya adalah oksigen.

(Ar H= 1; C = 12; dan O = 16)

Jumlah mol C = 1,2 g = 0,1 mol 12 g mol

Jumlah mol H = 0,2 g = 0,2 mol 1 g mol

Massa O = 3 – (1,2 + 0,2) gram = 1,6 gram. Jumlah mol O = 1,6 g = 0,1 mol

16 g mol

Perbandingan mol C : H : O = 0,1 : 0,2 : 0,1 = 1 : 2 : 1.

Rumus empiris senyawa tersebut adalah CH2O.

-1

Menentukan Rumus Molekul

Secara umum, jika rumus empiris senyawa adalah RE, maka rumus molekulnya dapat dinyatakan

sebagai (RE)n; harga n bergantung pada massa

molekul relatif (Mr) dari senyawa yang

bersangkutan.

Contoh:

Senyawa X mempunyai rumus empiris CH2O dan massa molekul relatif (Mr) = 60.

Diketahui rumus empiris senyawa adalah CH2O.

Misalkan rumus molekul senyawa itu (CH2O)χ.

Mr (CH2O)χ = 60 (12 + 2 + 16)χ = 60

30χ = 60

χ = 2

Jadi, rumus molekul senyawa itu adalah (CH2O)2

Kadar Unsur dalam Senyawa

χ adalah jumlah atom unsur dalam 1 molekul

senyawa = indeks dari unsur yang bersangkutan dalam rumus kimia senyawa.

Contoh:

Kadar C dan N dalam urea, CO(NH2)2? (Ar H = 1;

C = 12; dan O = 16)

Kadar unsur X = χ x Ar unsur X x 100%

Mr senyawa

Mr urea = 12 + 16 + 28 + 4 = 60

Kadar C = (1 x 12) x 100% = 20% 60

Pereaksi Pembatas

Pereaksi pembatas adalah pereaksi yang habis

lebih dahulu.

Contoh:

4Al(

s

) + 3O

2

(

g

) 2Al

2

O

3

(

s

)

Persamaan reaksi menunjukkan bahwa

perbandingan mol alumunium dengan oksigen adalah 4 : 3.

 _{Jika jumlah mol yang direaksikan sesuai}

dengan perbandingan itu, maka kedua pereaksi itu akan habis.

 _{Jika jumlah mol yang direaksikan tidak 4 : 3,}

Pereaksi Pembatas

Pereaksi pembatas adalah pereaksi yang habis

lebih dahulu.

Contoh:

4Al(

s

) = 3O

2

(

g

) 2Al

2

O

3

(

s

)

Persamaan reaksi menunjukkan bahwa

perbandingan mol alumunium dengan oksigen adalah 4 : 3.

 _{Jika jumlah mol yang direaksikan sesuai}

dengan perbandingan itu, maka kedua pereaksi itu akan habis.

 _{Jika jumlah mol yang direaksikan tidak 4 : 3,}

Beberapa contoh diberikan dalam

tabel berikut.

No. Jumlah Mol Ekivalen

(Ya/Tidak) Pereaksi Pembatas Jumlah Mol Al2O3

Jumlah Pereaksi yang Sisa

1 4 3 ya - 2

-2 8 6 ya - 4

-3 2 1,5 ya - 1

-4 4 4 tidak Al 2 1 mol O2

5 5 3 tidak O2 2 1 mol O2

6 7 5 tidak O2 3,33 0,33 mol Al

Menentukan Rumus Kimia Hidrat

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

Contoh:

1. Terusi, CuSO₄.5H₂O : tembaga(II) sulfat pentahidrat

2. Gipsum, CaSO₄.2H₂O : kalsium sulfat dihidrat

3. Garam inggris, MgSO₄.7H₂O : magnesium sulfat heptahidrat

Menentukan Rumus Kimia Hidrat

Jika suatu hidrat dipanaskan, sebagian atau seluruh air kristalnya dapat lepas (menguap).