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:

Rumus kimia amonia lazim ditulis sebagai NH3 bukan

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 monokdisa 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 anioinnya,

angka indeks tidak disebut.

Contoh:

CaCl

₂

(kalsium klorida)

Jika unsur logam mempunyai lebih dari sejenis

bilangan oksidasi, senyawa-senyawanya

dibedakan dengan menuliskan bilangan

oksidasinya.

Contoh:

c. Tata Nama Asam

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

1Al(

s

) + 3HCl(

aq

)

1AlCl

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

)

Untuk unsur yang partikelnya berupa atom: mm =

Volum Molar Gas (V

m

)

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

Satuan kemolaran adalah

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.

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).