Tim Dosen Pengampu MK Kimia Dasar FTP-UB STOIKIOMETRI Tim Dosen Pengampu MK Kimia Dasar FTP-UB

Outlines : Pengertian Konsep mol Hubungan koefisien dalam persamaan reaksi dengan hitungan Kadar zat Pereaksi pembatas Reaksi yang melibatkan campuran Reaksi pengendapan Reaksi-reaksi pembuatan gas

Pengertian… Stoikiometri adalah ilmu yang mempelajari dan menghitung hubungan kuantitatif dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia (persamaan kimia) Stoikiometri adalah hitungan kimia

Konsep mol pada STP (273 K dan 1 atm) Volume molar Massa : 22,4 liter x Ar atau Mr : Ar atau Mr x 22,4 liter Mol : 6,02 x 1023 x 6,02 x 1023 Jumlah partikel

Hubungan koefisien dalam persamaan reaksi dengan hitungan a. Perbandingan koefisien pada persamaan reaksi sebanding dengan volume gas (T, P sama) Contoh: N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g) 3 liter ? ? Jawab: Perbandingan volum  3 lt : 3/1 x 3 lt : 2/1 x 3 lt 3 lt : 9 lt : 6 lt 1 : 3 : 2

Hubungan koefisien dalam persamaan reaksi dengan hitungan b. Perbandingan koefisien pada persamaan reaksi sebanding dengan perbandingan mol Contoh: N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g) 2,8 g ? ? mol N2 = 2,8 / 28 = 0,1 mol mol H2 = 3/1 x 0,1 mol = 0,3 mol  massa H2 = 0,3 x 2 = 0,6 g mol NH3 = 2/1 x 0,1 = 0,2 mol  massa NH3 = 0,2 x 17 = 3,4 g

Hubungan koefisien dalam persamaan reaksi dengan hitungan Perbandingan koefisien pada persamaan reaksi sebanding dengan perbandingan jumlah partikel Contoh: N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g) 6,022x1023 Molekul ? Molekul ? Jawab: perbandingan koef  1 : 3 : 2 Jumlah molekul H2 = 3 x 6,022x1023 = 18,07x1023 Jumlah molekul NH3 = 2 x 6,022x1023 = 12,04x1023

KADAR ZAT Massa AxBy = p gram Massa A = x. Ar A . p Mr AxBy Massa B = y. Ar B . p % A = x. Ar A . 100% % B = y. Ar B . 100%

Contoh… Misalkan massa Al2O3 = 50 g, maka berapakah persentase masing-masing logam tersebut? Jawab: Mr Al2O3 = (2.27) + (3.16) = 102 g/mol % Al = 2. Ar Al . 100% = 2.27 . 100% = 52,94% Mr Al2O3 102 Massa Al = 52,94% x 50 g = 26,47 g % O = 3. Ar O . 100% = 3.16 . 100% = 47,06% Massa O = 47,06% x 50 g = 25,53 g

Latihan Soal Semua logam alkali bereaksi dengan air menghasilkan gas hidrogen dan hidroksida logam alkali yang bersesuaian. Contoh reaksi antara lithium dan air : 2 Li(s) + 2H2O(l)  2LiOH(aq) + H2(g) (a) Berapa mol H2 akan terbentuk dari reaksi sempurna antara 6,23 mol Li dengan air? (b) Berapa gr H2 akan terbentuk dari reaksi sempurna antara 80,57 g Li dengan air?

PEREAKSI PEMBATAS Adalah pereaksi yang habis terlebih dahulu dalam suatu reaksi kimia Cara menentukan pereaksi pembatas: membagi jumlah mol masing-masing pereaksi dengan koefisiennya, kemudian hasil terkecil itulah yang merupakan pereaksi pembatas

Contoh Soal 2NH3(g) + CO2(g)  (NH2)2CO(aq)+H2O(l) Pada satu proses, 637,2 gr NH3 bereaksi dengan 1142 g CO2 (a) Reaktan manakah yang merupakan pereaksi pembatas? (b) Hitung massa (NH2)2CO yang terbentuk © Berapa banyak pereaksi berlebih (dalam gram) yang tersisa pada akhir reaksi? Ar C=12, O=16, N=14, H=1 a NH3 b. 1124 c.7,24 mol 319 g

Contoh: 4Al(s) + 3O2(g)  2Al2O3(s) Jadi, setelah reaksi: Mula-mula : 4 mol 4 mol Bereaksi : 4 mol 3/4x 4 mol 2/4 x 4 mol Sisa/stlh : - 1 mol 2 mol Jadi, setelah reaksi: Terdapat sisa O2(g) = 1 mol Terdapat hasil Al2O3(s) = 2 mol

Contoh: Sebanyak 1,8 g Mg bereaksi dengan 1,4 g gas N2 membentuk magnesium nitrida (Mg3N2). Tentukan persamaan reaksinya dan massa zat setelah reaksi! (Ar Mg = 24 g/mol; Ar N= 14 g/mol) Jawab: Mol Mg = 1,8/24 = 0,075 mol Mol N2 = 1,4/28 = 0,050 mol

Lanjutan… 3 Mg + N2  Mg3N2 Mula-mula : 0,075 mol 0,050 mol Bereaksi : 0,075 mol 0,025 mol 0,025 mol Sisa / setelah : - 0,025 mol 0,025 mol Massa N2 setelah bereaksi = n x Mr = 0,025 x 28 = 0,7 g Massa Mg3N2 = n x Mr = 0,025 x 100 = 2,5 g

Latihan… Sebanyak 38,8 g senyawa ZnS dibakar dengan 30 liter gas oksigen (pada 0oC, 1 atm) dengan reaksi: ZnS + O2  ZnO + SO2 Tentukan: - penyetaraan reaksinya! - volume SO2 setelah reaksi berlangsung! Ar Zn=32, S=65, O=16

Latihan (homework) 2. Etilena, C2H4 terbakar di udara membentuk CO2 dan H2O sesuai dengan reaksi berikut: C2H4 + O2  CO2 + H2O Tentukan: a. Penyetaraan reaksinya! b. Massa CO2 yang terbentuk jika campuran ini mengandung 1,93 g C2H4 dan 5,92 g O2 yang terbakar!

REAKSI YANG MELIBATKAN CAMPURAN Jika suatu campuran direaksikan, maka masing-masing komponen mempunyai persamaan reaksi sendiri. Pada umumnya hitungan yang melibatkan campuran diselesaikan dengan pemisalan.

Contoh: Suatu campuran sejumlah 7,8 g yang terdiri dari logam aluminium dan logam magnesium direaksikan dengan asam sulfat. Reaksi tersebut menghasilkan total gas hidrogen sebanyak 8,96 l (STP). Berapakah komposisi persen massa masing-masing logam tersebut? Jawab: Mg + H2SO4  MgSO4 + H2 2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2 Misal : Al = x gram  (x / 27) mol Mg = (7,8 – x) gram  (7,8 – x) / 24 mol

Jika diketahui bahwa volum total gas hidrogen = 8,96 l, maka n H2= 8,96/22,4 = 0,4 mol (mol H2 I + mol H2 II) I. Mg + H2SO4  MgSO4 + H2 mol H2 = [(7,8 – x) / 24] mol II. 2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2 Mol H2 = (3/2 . x/27) mol = (x/18) mol Mol H2 I + mol H2 II = 0,4 mol [(7,8 – x) / 24] + x/18 = 0,4 ………(1)

Dari persamaan (1), diperoleh: x = 5,4 g (Massa Al) Maka massa Mg = 7,8 – x = 7,8 – 5,4 = 2,4 g Sehingga persentase masing-masing logam: % Al = (5,4 / 7,8) x 100% = 69,23% % Mg = (2,4 / 7,8) x 100% = 30,77%

REAKSI PENGENDAPAN Adalah reaksi yang dapat menghasilkan endapan padat Contoh: Reaksi antara timbal(II) nitrat dengan natrium klorida sesuai reaksi: Pb(NO3)2(aq) + 2NaCl(aq)  PbCl2(s) + 2NaNO3(aq)

REAKSI-REAKSI PEMBUATAN GAS a. Reaksi pembuatan gas H2 Logam + HCl / H2SO4 encer  H2 + senyawa ion (garam) Contoh: Mg(s) + 2 HCl(aq)  H2(g) + MgCl2(aq) 2Al(s) + 3H2SO4(aq)  Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g)

REAKSI-REAKSI PEMBUATAN GAS b. Reaksi pembuatan gas CO2 Seny. Karbonat + HCl / H2SO4 encer  CO2 + H2O + senyawa ion (garam) Contoh: Na2CO3 + H2SO4  CO2 + H2O + Na2SO4

REAKSI-REAKSI PEMBUATAN GAS c. Reaksi pembuatan gas NH3 Seny. Amonia + seny. Hidroksida  NH3 + H2O + garam Contoh: 3(NH4)SO4(s) + 2Al(OH)3(aq)  6NH3(g) + 6 H2O + Al2(SO4)3(aq)

Terima kasih

QUIZ

SOAL 1. Asetilen, yang digunakan sebagai api pembakar dalam mengerjakan las, dibuat dari reaksi antara kalsium karbida dengan air : CaC2 + H2O  Ca(OH)2 + C2H2 (g) Setarakan persamaan reaksi di atas terlebih dahulu Berapa mol C2H2 yang terbentuk dari 2,50 mol CaC2? www.themegallery.com

c. Berapa mol air yang dibutuhkan jika 3,20 mol C2H2 yang terbentuk? d. Berapa gram Ca(OH)2 yang dihasilkan jika 28,0 gram C2H2 yang terbentuk? Ar C=12, H=1, O=16, Ca=40 www.themegallery.com

SOAL 2. Setarakan Persamaan reaksi berikut ini : a. Al + Fe3O4  Al2O3 + Fe b. Na2S2O3 +I2  NaI + Na2S4O6 www.themegallery.com

3. Sebanyak 4 g kalsium (Ca) direaksikan dengan 6,3 g asam nitrat (HNO3) sesuai reaksi berikut : Ca(s) + HNO3 (aq)  CaNO3 (aq) + H2(g) Setaran persamaan reaksi nya Tentukan pereaksi pembatasnya Hitung massa zat sisa nya dan zat hasil reaksi

Latihan… 1. Diketahui volum suatu campuran antara dua gas propana dan butana adalah 8 liter (pada STP) direaksikan dengan oksigen menghasilkan karbon dioksida dan air. Tentukan komposisi persentase volum kedua gas tersebut !