Materi Kimia Kelas X BAB 5 Semester 2
STOIKIOMETRI
Membahas tentang hubungan
massa antar unsur dalam suatu senyawa (stoikiometri senyawa) dan antar zat
dalam suatu reaksi kimia (stoikiometri reaksi).
Tata Nama Senyawa Sederhana
1). Tata Nama Senyawa Molekul ( Kovalen ) Biner.
Senyawa biner adalah senyawa
yang hanya terdiri dari dua jenis unsur.
Contoh : air (H2O),
amonia (NH3)
a). Rumus Senyawa
Unsur yang terdapat lebih
dahulu dalam urutan berikut, ditulis di depan.
B-Si-C-Sb-As-P-N-H-Te-Se-S-I -Br-Cl-O-F
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
b). Nama Senyawa
Nama senyawa biner dari dua
jenis unsur non logam adalah rangkaian nama kedua jenis unsur tersebut dengan
akhiran –ida (ditambahkan pada unsur yang kedua).
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
Catatan :
Jika pasangan unsur yang
bersenyawa membentuk lebih dari sejenis senyawa, maka senyawa-senyawa yang
terbentuk dibedakan dengan menyebutkan angka indeks dalam bahasa Yunani.
1 = mono 2 = di 3 = tri 4 = tetra 5 = penta
6 = heksa 7 = hepta 8 = okta 9 = nona 10
= deka
Angka indeks satu tidak perlu
disebutkan, kecuali untuk nama senyawa karbon monoksida.
Contoh : ……….(lengkapi
sendiri)
c). Senyawa yang sudah umum dikenal, tidak perlu mengikuti aturan di
atas.
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
2). Tata Nama
Senyawa Ion.
Kation = ion bermuatan positif (ion logam)
Anion = ion bermuatan negatif (ion non logam atau ion
poliatom)
Perhatikan tabel halaman 143-144 dari Buku Paket 1A!
a). Rumus Senyawa
Unsur logam ditulis di depan.
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
Rumus senyawa ion ditentukan oleh perbandingan muatan kation dan anionnya.
Kation dan anion diberi indeks sedemikian rupa sehingga senyawa bersifat
netral (å muatan positif = å muatan negatif).
b). Nama Senyawa
Nama senyawa ion adalah
rangkaian nama kation (di depan) dan nama anionnya (di belakang); sedangkan
angka indeks tidak disebutkan.
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
Catatan :
Ø Jika unsur logam mempunyai
lebih dari sejenis bilangan oksidasi, maka senyawa-senyawanya dibedakan dengan
menuliskan bilangan oksidasinya (ditulis dalam tanda kurung dengan angka Romawi
di belakang nama unsur logam itu).
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
Ø Berdasarkan cara lama, senyawa
dari unsur logam yang mempunyai 2 jenis muatan dibedakan dengan memberi akhiran
–o untuk muatan yang lebih rendah
dan akhiran – i untuk muatan yang
lebih tinggi.
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
Cara ini kurang informatif karena tidak menyatakan bilangan oksidasi unsur
logam yang bersangkutan.
3). Tata Nama
Senyawa Terner.
Senyawa terner sederhana
meliputi : asam, basa dan garam.
Reaksi antara asam dengan basa
menghasilkan garam.
a). Tata Nama Asam.
Asam adalah senyawa hidrogen yang di dalam air mempunyai rasa masam.
Rumus asam terdiri atas atom H (di depan, dianggap sebagai ion H+) dan suatu anion yang disebut sisa asam.
Catatan : perlu diingat bahwa asam adalah senyawa molekul, bukan senyawa
ion.
Nama anion sisa asam = nama asam yang bersangkutan tanpa kata asam.
Contoh : H3PO4
Nama asam = asam fosfat
Rumus sisa asam = 
(fosfat)
(fosfat)
b). Tata Nama Basa.
Basa adalah zat yang jika di
dalam air dapat menghasilkan ion 
Pada umumnya, basa adalah
senyawa ion yang terdiri dari kation logam dan anion
Nama basa = nama kationnya
yang diikuti kata hidroksida.
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
c). Tata Nama Garam.
Garam adalah senyawa ion yang
terdiri dari kation basa dan anion sisa asam.
Rumus dan penamaannya =
senyawa ion.
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
4). Tata Nama
Senyawa Organik.
Senyawa organik adalah
senyawa-senyawa C dengan sifat-sifat tertentu.
Senyawa organik mempunyai tata
nama khusus, mempunyai nama lazim atau nama dagang ( nama trivial ).
Contoh : halaman 147 Buku
Paket 1A.
Persamaan Reaksi
Menggambarkan reaksi kimia
yang terdiri atas rumus kimia pereaksi dan hasil reaksi disertai dengan
koefisiennya masing-masing.
1). Menuliskan
Persamaan Reaksi.
o Reaksi kimia mengubah zat-zat
asal (pereaksi = reaktan) menjadi zat
baru (produk).
o Jenis dan jumlah atom yang
terlibat dalam reaksi tidak berubah, tetapi ikatan kimia di antaranya berubah.
o Ikatan kimia dalam pereaksi
diputuskan dan terbentuk ikatan baru dalam produknya.
o Atom-atom ditata ulang
membentuk produk reaksi.
Contoh :
Keterangan :
- Tanda panah menunjukkan arah reaksi (artinya = membentuk atau bereaksi menjadi).
- Huruf kecil dalam tanda kurung menunjukkan wujud atau keadaan zat yang bersangkutan (g = gass, l = liquid, s = solid dan aq = aqueous / larutan berair).
- Bilangan yang mendahului rumus kimia zat disebut koefisien reaksi (untuk menyetarakan atom-atom sebelum dan sesudah reaksi).
- Koefisien reaksi juga menyatakan perbandingan paling sederhana dari partikel zat yang terlibat dalam reaksi.
Ø Penulisan persamaan reaksi
dapat dilakukan dengan 2 langkah :
1). Menuliskan rumus kimia zat
pereaksi dan produk, lengkap dengan keterangan wujudnya.
2). Penyetaraan,
yaitu memberi koefisien yang sesuai sehingga jumlah atom setiap unsur sama pada
kedua ruas (cara sederhana).
Contoh :
Langkah 1 : (belum
setara)
(sudah
setara)
2). Menyetarakan
Persamaan Reaksi.
Langkah-langkahnya (cara matematis) :
a). Tetapkan
koefisien salah satu zat, biasanya zat yang rumusnya paling kompleks = 1, sedangkan zat lain diberikan
koefisien sementara dengan huruf.
b). Setarakan terlebih dahulu unsur
yang terkait langsung dengan zat yang diberi koefisien 1 itu.
c). Setarakan unsur lainnya.
Biasanya akan membantu jika atom O disetarakan paling akhir.
Contoh :
Langkah 1 :
Persamaan reaksi yang belum
setara.
Langkah 2 :
Menetapkan koefisien C2H6 = 1 sedangkan koefisien yang lain
ditulis dengan huruf.
Langkah 3 :
Jumlah atom di ruas kiri dan
kanan :
Atom
|
Ruas kiri
|
Ruas kanan
|
C
|
2
|
b
|
H
|
6
|
2c
|
O
|
2a
|
2b+c
|
Langkah 4 :
Jumlah atom di ruas kiri =
jumlah atom di ruas kanan.
Dari langkah 3, diperoleh :
b = 2 ……………. (i)
2c = 6 ……………. (ii)
2a = (2b + c) …….. (iii)
Dari persamaan (ii), diperoleh
:
2c = 6
c = 
………. (iv)
………. (iv)
Persamaan (i) dan (iv)
disubstitusikan ke persamaan (iii) :
2a = (2b + c) …….. (iii)
2a = {(2).(2) + 3} = 7
a = 
…………... (v)
…………... (v)
Langkah 5 :
Nilai-nilai a, b dan c
disubstitusikan ke persamaan reaksi :
…………..(x 2)
Langkah 6 :
Memeriksa kembali jumlah atom
di ruas kiri dan kanan, serta melengkapi wujud zatnya.
Latihan Soal :
Kerjakan soal nomor 25 halaman
160-161; nomor 26 dan 27 (halaman 163 dari Buku Paket 1A)!
Hukum Dasar Kimia
1). Hukum
Kekekalan Massa ( Hukum Lavoisier ).
Yaitu : “Dalam sistem tertutup, massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah
sama.”
Contoh :
40 gram Ca + 16
gram O2 ® 56 gram CaO
12 gram C + 32
gram O2 ® 44 gram CO2
Contoh soal :
Pada wadah tertutup, 4 gram
logam kalsium dibakar dengan oksigen, menghasilkan kalsium oksida. Jika massa
kalsium oksida yang dihasilkan adalah 5,6 gram, maka berapa massa oksigen yang
diperlukan?
Jawab :
m Ca = 4 gram
m CaO = 5,6 gram
m O2 = ..?
Berdasarkan hukum kekekalan massa :
Massa sebelum reaksi = massa
sesudah reaksi
Û
m Ca + m O2 = m CaO
Û
m O2 = m
CaO - m Ca
= (5,6 –
4,0) gram
= 1,6 gram
Jadi massa oksigen yang diperlukan adalah 1,6 gram.
2). Hukum
Perbandingan Tetap ( Hukum Proust ).
Yaitu : “Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah tertentu dan
tetap.”
Contoh : perhatikan contoh soal 5.1 dari Buku Paket 1A
halaman 151-152!
Contoh lain :
Air tersusun oleh unsur-unsur
hidrogen (H2) dan oksigen (O2) dengan perbandingan yang
selalu tetap yaitu :
11,91 % : 88,81 % = 1 : 8
Massa H2 (gram)
|
Massa O2 (gram)
|
Massa H2O (gram)
|
Massa zat sisa
|
1
|
8
|
9
|
-
|
2
|
16
|
18
|
-
|
3
|
16
|
18
|
1 gram H2
|
3
|
25
|
27
|
1 gram O2
|
4
|
25
|
28,125
|
0,875 gram H2
|
Contoh soal :
Jika diketahui perbandingan
massa besi (Fe) dan belerang (S) dalam pembentukan senyawa besi (II) sulfida
(FeS) adalah 7 : 4 maka tentukan :
a)
Massa besi yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan 8 gram belerang!
b)
Massa belerang yang tersisa, jika sebanyak 21 gram Fe direaksikan dengan 15
gram S!
c)
Massa S dan massa Fe yang dibutuhkan untuk menghasilkan 22 gram senyawa
FeS!
Jawab :
Reaksi : 
7 4 11
Massa zat sebelum dan sesudah
reaksi adalah sama, sehingga 7 gram Fe akan bereaksi dengan 4 gram S membentuk
11 gram FeS.
a)
Massa S = 8 gram
Massa Fe = …?
Massa Fe = 
Jadi massa Fe yang dibutuhkan adalah 14 gram.
b)
21 gram Fe direaksikan dengan 15 gram S, berarti :
Fe :
S = 21
: 15 =
7 : 5
Belerang berlebih, berarti seluruh Fe habis bereaksi.
Massa Fe yang bereaksi = 21 gram
Massa S yang bereaksi = 
Massa S yang tersisa = ( 15-12 ) gram = 3
gram
Jadi massa S yang tersisa adalah 3 gram.
c)
Untuk membentuk 22 gram FeS :
m Fe = 
m S = 
Jadi massa Fe dan S yang dibutuhkan adalah 14 gram dan 8
gram.
3). Hukum
Kelipatan Perbandingan / Hukum Perbandingan Berganda ( Hukum Dalton ).
Yaitu : “Jika dua jenis unsur dapat membentuk lebih dari satu macam senyawa,
maka perbandingan massa salah satu unsur yang terikat pada massa unsur lain
yang sama, merupakan bilangan bulat dan sederhana.”
Contoh :
C dan O dapat membentuk dua
jenis senyawa, yaitu CO dan CO2. Jika massa C dalam kedua senyawa
itu sama (berarti jumlah C sama), maka :
Massa O dalam CO : massa O dalam CO2 akan merupakan bilangan bulat
dan sederhana (yaitu = 1:2 ).
Contoh soal :
Karbon dapat bergabung dengan
hidrogen dengan perbandingan 3 : 1, membentuk gas metana. Berapa massa hidrogen
yang diperlukan untuk bereaksi dengan 900 gram C pada metana?
Jawab :
C : H = 3
: 1 sehingga :
Û 900 : m H = 3
: 1
Û m H = 
; Jadi, massa H
yang diperlukan adalah 300 gram.
; Jadi, massa H
yang diperlukan adalah 300 gram.
4). Hukum
Perbandingan Volum ( Hukum Gay Lussac ).
Yaitu : “Pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volum gas-gas yang
bereaksi dan hasil reaksi merupakan bilangan bulat dan sederhana.”
Contoh :
Dua volum gas hidrogen
bereaksi dengan satu volum gas oksigen membentuk dua volum uap air.
gas hidrogen + gas oksigen
® uap air
2 V 1 V 2 V
Perbandingan volumenya = 2 : 1 : 2
5). Hukum
Avogadro.
Yaitu : “Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumnya sama mengandung
jumlah partikel yang sama pula.”
Contoh :
Pada pembentukan molekul H2O
2L H2(g)
+ 1L O2(g) ® 2L H2O(g)
2 molekul H2 1 molekul O2 2 molekul H2O
Catatan :
Jika volume dan jumlah molekul
salah 1 zat diketahui, maka volume dan jumlah molekul zat lain dapat ditentukan
dengan menggunakan persamaan :
dan
Keterangan :
V = volume molekul ( L )
X = jumlah partikel ( molekul )
Contoh soal :
Pada suhu dan tekanan yang
sama, sebanyak 2 L gas nitrogen (N2) tepat bereaksi dengan gas H2
membentuk gas NH3 (amonia).
Tentukan :
a)
Persamaan reaksinya!
b)
Volume gas H2 yang diperlukan!
c)
Volume gas NH3 yang dihasilkan!
Jawab :
a)
Persamaan reaksinya :
b)
V H2 = 
= 
= 6 L
= 6 L
Jadi volume gas H2 yang diperlukan dalam reaksi adalah 6 L.
c)
V NH3 = 
= 
= 4 L
= 4 L
Jadi volume gas NH3 yang dihasilkan oleh reaksi tersebut adalah
4 L.
Konsep Mol
{ Pelajari lagi tentang Massa Atom Relatif
(Ar) dan Massa Molekul Relatif (Mr)! }
a)
Definisi Mol
o Satu mol adalah banyaknya zat yang mengandung jumlah
partikel yang = jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram C-12.
o Mol merupakan satuan jumlah
(seperti lusin,gros), tetapi ukurannya jauh lebih besar.
o Mol menghubungkan massa dengan
jumlah partikel zat.
o Jumlah partikel dalam 1 mol
(dalam 12 gram C-12) yang ditetapkan melalui berbagai metode eksperimen dan
sekarang ini kita terima adalah 6,02 x 1023 (disebut tetapan Avogadro, dinyatakan dengan L).
Contoh :
ü 1 mol air artinya : sekian
gram air yang mengandung 6,02 x 1023 molekul air.
ü 1 mol besi artinya : sekian
gram besi yang mengandung 6,02 x 1023 atom besi.
ü 1 mol asam sulfat artinya :
sekian gram asam sulfat yang mengandung 6,02 x 1023 molekul H2SO4.
|
b)
Hubungan Mol dengan Jumlah
Partikel
Dirumuskan :
Keterangan :
n = jumlah mol
= jumlah partikel
Contoh soal :
Perhatikan Buku Paket 1A
halaman 174!
c)
Massa Molar (mm)
o Massa molar menyatakan massa
1 mol zat.
o Satuannya adalah gram mol-1.
o Massa molar zat berkaitan
dengan Ar atau Mr zat itu, karena Ar
atau Mr zat merupakan perbandingan
massa antara partikel zat itu dengan atom C-12.
Contoh :
Ar Fe = 56, artinya : massa 1
atom Fe : massa 1 atom C-12 = 56 : 12
Mr H2O = 18, artinya : massa 1 molekul air : massa 1 atom C-12 = 18 : 12
Karena :
1 mol C-12 = 12 gram (standar
mol), maka :
Massa 1 mol atom Fe = 
Massa 1 mol molekul air = 
Kesimpulan :
Massa 1 mol suatu zat = Ar atau Mr zat tersebut (dinyatakan dalam gram).
|
d)
Hubungan Jumlah Mol (n) dengan
Massa Zat (m)
Dirumuskan :
|
dengan :
= massa
= jumlah mol
= massa molar
Contoh soal :
Perhatikan Buku Paket 1A
halaman 177!
e)
Volum Molar Gas (Vm)
o Adalah volum 1 mol gas.
o Menurut Avogadro, pada suhu
dan tekanan yang sama, gas-gas bervolum sama akan mengandung jumlah molekul
yang sama pula.
o Artinya, pada suhu dan tekanan
yang sama, gas-gas dengan jumlah molekul yang sama akan mempunyai volum yang
sama pula.
o Oleh karena 1 mol setiap gas
mempunyai jumlah molekul sama yaitu 6,02 x 1023 molekul, maka pada
suhu dan tekanan yang sama, 1 mol setiap gas mempunyai volum yang sama.
o Jadi : pada suhu dan tekanan
yang sama, volum gas hanya bergantung pada jumlah molnya.
Dirumuskan :
|
dengan :
= volum gas = jumlah mol
= volum molar
Ø Beberapa kondisi / keadaan yang biasa dijadikan acuan :
1)
Keadaan Standar
§ Adalah suatu keadaan dengan
suhu 0oC dan tekanan 1 atm.
§ Dinyatakan dengan istilah STP
(Standard Temperature and Pressure).
|
2)
Keadaan Kamar
Ø Adalah suatu keadaan dengan
suhu 25oC dan tekanan 1 atm.
Ø Dinyatakan dengan istilah RTP
(Room Temperature and Pressure).
|
3)
Keadaan Tertentu dengan Suhu
dan Tekanan yang Diketahui
Digunakan rumus Persamaan Gas
Ideal :
|
||||
|
||||
= tekanan gas (atm);
1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg = volum gas (L) = jumlah mol gas
= tetapan gas (0,082
L atm/mol K)
= suhu mutlak gas
(dalam Kelvin = 273 + suhu Celcius)
4)
Keadaan yang Mengacu pada
Keadaan Gas Lain
v Misalkan :
v Gas A dengan jumlah mol = n1 dan volum = V1
v Gas B dengan jumlah mol = n2 dan volum = V2
v Maka pada suhu dan tekanan
yang sama :
|
f)
Kemolaran Larutan (M)
ü Kemolaran adalah suatu cara
untuk menyatakan konsentrasi (kepekatan) larutan.
ü Menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan, atau jumlah mmol zat terlarut dalam tiap mL larutan.
ü Dirumuskan :
|
dengan :
= kemolaran larutan = jumlah mol zat
terlarut = volum larutan
ü Misalnya : larutan NaCl 0,2 M
artinya, dalam tiap liter larutan terdapat 0,2 mol (= 11,7 gram) NaCl atau
dalam tiap mL larutan terdapat 0,2 mmol (= 11,7 mg) NaCl.
Rangkuman :
 |
Stoikiometri Senyawa
1)
Rumus Empiris ( RE )
Disebut juga rumus
perbandingan adalah rumus kimia yang menyatakan perbandingan paling
sederhana dari atom-atom unsur penyusun senyawa.
Contoh :
Perhatikan Buku Paket 1A halaman 188-189!
2)
Rumus Molekul ( RM )
Secara umum, rumus molekul
suatu senyawa dapat dinyatakan sebagai berikut :
|
Keterangan :
Harga y bergantung pada besarnya harga Massa Molekul Relatif ( Mr
) dari senyawa yang bersangkutan.
Contoh :
Perhatikan Buku Paket 1A halaman 190!
3)
Kadar Unsur dalam Senyawa (
dalam % )
Dirumuskan :
|
Keterangan :
y = jumlah atom unsur dalam 1 molekul senyawa ( angka
indeks dari unsur yang bersangkutan dalam rumus kimia senyawa )
Contoh :
Perhatikan Buku Paket 1A halaman 191-193!
Stoikiometri Reaksi
1)
Hitungan Kimia Sederhana
Dapat diselesaikan melalui 4
langkah yaitu sebagai berikut :
1)
Menuliskan persamaan reaksi kimia yang setara
2)
Menyatakan jumlah mol zat yang diketahui
3)
Menentukan jumlah mol zat yang ditanyakan dengan menggunakan perbandingan
koefisien reaksi
4)
Menyesuaikan jawaban dengan pertanyaan
Contoh :
Perhatikan Buku Paket 1A halaman 195-197!
2)
Pereaksi Pembatas
o Adalah suatu pereaksi yang
habis bereaksi terlebih dahulu.
Contoh :
Reaksi antara Al dengan O2
membentuk aluminium oksida, menurut persamaan reaksi :
Jumlah Mol Pereaksi
|
Jumlah Mol Produk
|
Pereaksi Pembatas
|
Jumlah Mol Pereaksi yang Bersisa
|
|
Al
|
O2
|
|||
4
|
3
|
2
|
Ekivalen
|
-
|
4
|
4
|
2
|
Aluminium
|
1 mol oksigen
|
5
|
3
|
2
|
Oksigen
|
1 mol aluminium
|
2
|
1,5
|
1
|
Ekivalen
|
-
|
0,6
|
0,4
|
0,27
|
Oksigen
|
0,07 mol aluminium
|
Ø Cara menentukan Pereaksi Pembatas :
a)
Nyatakan zat yang diketahui dalam mol
b)
Bagilah jumlah mol masing-masing zat dengan koefisiennya
c)
Pereaksi yang hasil pembagiannya paling kecil, merupakan pereaksi pembatas
Contoh :
Perhatikan Buku Paket 1A halaman 201!
3)
Hitungan yang Melibatkan
Campuran
Jika dari suatu campuran,
terjadi lebih dari satu reaksi ( > 1 ) maka persamaan reaksinya harus
ditulis secara terpisah.
Contoh :
Perhatikan Buku Paket 1A halaman 202-203!
4)
Penentuan Rumus Kimia Hidrat
o Hidrat adalah zat padat yang mengikat
beberapa molekul air sebagai bagian dari struktur kristalnya.
Contoh :
CuSO4. 5 H2O ( terusi )
CaSO4. 2 H2O ( gipsum )
MgSO4. 7 H2O ( garam Inggris )
Na2CO3. 10 H2O ( soda hablur )
o Jika suatu hidrat dipanaskan,
maka sebagian atau seluruh air kristalnya dapat menguap ( lepas ).
Contoh :
Perhatikan Buku Paket 1A halaman 204-205!
Post a Comment