stoikiometri.1.pptx

STOIKIOMETRI

STOIKIOMETRI

ISTILAH • Asal : Yunani “ stoicheion” : unsur• Arti luas : perhitungan zat dan campuran kimia

BILANGAN AVOGADRO DAN KONSEP MOL• Bilangan avogadro : 6,0225 x 1023

• 1 mol suatu zat : sejumlah X partikel yang terkan dung dalam suatu zat (unsur, senyawa atau ion). X : bilangan avogadro • Zat : unsur, senyawa dan/ ion.

BILANGAN AVOGADRO DAN KONSEP MOL

1 mol suatu unsur (misal : Na) = 6,0225 x 1023 atom

1 mol suatu senyawa (misal : H2O) = 6,0225 x 1023 molekul

1 mol suatu ion (misal : Cl-) = 6,0225 x 1023 ion

Mol suatu unsur = gram / masa atom (MA)

Mol suatu senyawa = gram / masa rumus (MR)


Molekul : sekumpulan atom-atom yang terikat & merupakan kesatuan,memiliki sifat-sifat fisik & kimiawi yang khas. Contoh : H2O

Satuan rumus : sepasang atom atau ion dari sekumpulan atom atau ion yang banyak. Contoh : NaCl, MgCl2

Rumus kimia yang didasarkan pada satuan rumus disebut rumus sederhana / rumus empiris

Rumus kimia yang didasarkan pada satuan molekul disebut rumus molekul. Rumus molekul sering merupakan kelipatan dari rumus empiris.


Perhitungan yang Melibatkan Konsep Mol

1. Berapa atom yang terdapat dalam 2,8 mol logam besi?

Jawab : 2,8 x (6,023 x 1023 ) = 16,9 x 1023 atom

2. Berapa mol magnesium (Mg) yang terdapat dalam

kumpulan 3,05 x 1020 atom Mg?

Jawab : 3,05 x 1020

6,023 x 1023

= 0,507 x 103 mol Mg


3. Berapa atom Na yang terkandung pada 15,5 gram Na?

Diketahui MA Na = 23.

Jawab :

mol Na = gram Na

MA. Na= 15,5 = 0,674 mol Na 23

Jumlah atom Na = 0,674 x 6,023 x 1023 = 4,06 x 1023

atom Na

4. Berapa masa 6,12 mol Ca. Diketahui MA. Ca = 40,08

Jawab : Masa Ca = mol Ca x MA. Ca


= 6,12 x 40,08 = 245 gram Ca.

5. Berapa ion Cl- dalam 50 gram MgCl2?

Jawab : MgCl2 Mg2+ + 2Cl-

mol MgCl2 = Gram MgCl2 = 50 =

MR. MgCl2 95,2

0,525 mol

Ion Cl- yang terkandung = 1,05 x (6,023 x 1023) = 6,32 x 1023 ion

mol Cl- = 0,525 mol x 2/1 = 1,05 mol

SUSUNAN SENYAWA KIMIA• Rumus kimia • Bobot molekul (Masa Rumus) Contoh : DDT• Rumus kimia : C14H9Cl5• Bobot molekul : 354,5• Per mol DDT terdapat 14 mol atom C, 9 mol

atom H dan 5 mol atom Cl

• 1 mol C14H9Cl5 ~ 14 mol C ~ 9 mol H ~ 5 mol Cl

• Kesetaraan di atas digunakan untuk menulis faktor konversi

SUSUNAN SENYAWA KIMIAContoh soal :• Berapa banyaknya atom H yang terdapat dalam 75

gram DDT (C14H9Cl5). Diketahui : masa atom H = 1,01

Jawab : • mol H = 9 x MA. H =

MR.C14H9Cl5 354,5

9 x 1 X 75 gr = 1,923 mol

Jadi banyaknya atom H = 1,923 x (6,023 x 1023) =

11,582 x 1023 atom = 1,15 x 1024 atom

Perhitungan Persen Susunan Suatu Rumus Kimiawi

Mencari persentase masing-masing unsur dalam

DDT (C14H9Cl5) :

• Memulai dengan perbandingan mol• Merubahnya menjadi perbandingan masa• Kalikan dengan 100%

Diperoleh : % C, % H, dan % Cl

SUSUNAN SENYAWA KIMIALATIHAN :1. Berapa persen susunan unsur berdasarkan berat

dalam DDT (C14H9Cl5)

Jawab :% Cl = 5 mol Cl x MA. Cl = 5 x 35,5 = 0,5

MR.DDT 354,5

0,5 x 100% = 50%% C = 14 mol C x MA.C = 14 x 12,01 = 0,474

MR.DDT 354,5

0,474 x 100% = 47,4%

SUSUNAN SENYAWA KIMIA% H = 100% - %C - %Cl = 100% - 47,4% - 50% = 2,6%2. Senyawa metil benzoat yang digunakan dalam industri

mengandung 70,58% C, 5,93% H dan 23,48% O, berdasarkan masa. Berdasarkan percobaan, bobot molekulnya 136. Bagaimana rumus molekulnya?

Jawab : • Tentukan saja sampel dianggap 100 gram

% menjadi gram• Cari mol masing-masing unsur• Tulis rumus molekul

SUSUNAN SENYAWA KIMIA

mol C = gr C = 70,58 = 5,88 mol C MA.C 12

• mol H = gr H = 5,93 = 5,87 mol H MA.H 1,01

• mol O = gr O = 23,49 = 1,47 mol O MA.O 16

Rumus : C5,88 H5,87 O1,47

C5,88 H5,87 O1,47

1,47 1,47 1,47

Dibuat tidak desimal

SUSUNAN SENYAWA KIMIA

Rumus = C4 H3,99 O1 = C4 H4 O (Rumus empiris)

Bobot rumus = (4x12) + (4x1,01) + (1x16) =68

Bobot molekul yang diminta : 136, maka

Rumus molekul adalah : 2x rumus empiris, yaitu :

C8H8O2

Latihan : Bagaimana rumus empiris suatu senyawa

yang mengandung 59,53% C: 5,38% H;

10,68% O dan 24,40% N

ANALISIS PENGABUANPendahuluan Cara menemukan persen susunan suatu senyawa melalui

percobaan dilakukan dengan analisis pengabuan.

Prinsip :

bahwa pembakaran senyawa organik akan menghasilkan

CO2 dan H2O

CxHyOz + O2 CO2 + H2O

Contoh : Pembakaran 0,2 gram contoh senyawa yang mengandung C,H dan O, yaitu vitamin C menghasilkan 0,2998 gram CO2 dan 0,0819 gram H2O. Bagaimana rumus empiris vitamin C. Tentukan % susunan unsur –unsur vitamin C.

ANALISIS PENGABUANLangkah :• Cari mol C dari gram CO2 yang diketahui, C dalam CO2 hanya 1 atom. Cari gram C dari mol C yang diperoleh.

• Cari mol H dari gram H2O yang diketahui, H dalam H2O ada 2 atom, sehingga harus dikalikan 2. Cari gram H dari

mol H yang diperoleh.

• Cari gram O, dengan cara : gram sampel – gram C – gram H. Dari gram O dicari mol O

• Susun mol-mol C, H dan O menjadi rumus empiris

mol C = gram CO2 = 0,2998 = 0,006812 mol C

ANALISIS PENGABUAN

MR. CO2 44,01 Gram C = mol C x MA.C = 0,006812 x 12.01 =

0,08181mol H = gram H2O = 0,0819 = 0,00454 4495 ) x 2 = 0,00909

MR.H2O 18,02

Gram H = mol H x MA.H = 0,00909 x 1,01 = 0,00918

Gram O = gr sampel – gr C – gr H = 0,2 – 0,08181 – 0,00918 = 0,10901

mol O = gram O = 0,10901 = 0,006812

MA.O 16

Rumus sementara : C0,006812 H0,00909 O0,006812

ANALISIS PENGABUAN

C0,006812 H 0,00909 O0,006812

0,006812 0,006812 0,006812

C H1,33 O ) x 3 = C3 H3,99 O3 C3 H4O3

(Rumus empiris)Persen unsur-unsur

% C = gr C x 100% = 0,08181 x 100% = 40,90%

gr sampel 0,2

% H = gr H x 100% = 0,00918 x 100% = 4,59%

ANALISIS PENGABUAN

gr sampel 0,2

% O = 100% -%C - %H = 100% - 40,9% - 4,59% = 54,51%

Hubungan mol dg volume gas

• Rumus : p. V = n. R. T

p = tekanan gas (atm)V = volume gas (lt)n = jumlah mol gasR = tetapan 0,08205T = suhu mutlak (oK)

• Keadaan standard (suhu 0oC, tekanan 1 atm)

• Liter = mol x 22,4• Mol = liter : 22,4

Contoh Hubungan mol dengan volume gas

1. Hitunglah volume dari 23 gram gas NO2 pada keadaan standard?(BM NO2 = 46)

2. Berapa massa dari 14 liter gas O2 pada 0oC, 1 atm !

3. Berapa volume dari 9,03 x 1024 molekul gas pada keadaan standard ?

Jawab :

1. 23 gram gas NO2 = 23 : 46 = 0,5 mol

= 0,5 x 22,4 lt = 11,2 lt

2.14 lt gas 02 = 14 : 22,4 =0,625 mol =0,625 x 32 gram = 20 gram

3. 9,03 x 1024 molekul = 9,03 x 1024 : 6,02 x 1023 = 15 mol x 22,4 lt = 336 lt

Soal - soal :

• Hitung jumlah molekul yang terkandung dalam 5,6 liter suatu gas, diukur pada keadaan standard?

• Mesin kendaraan yang tidak terkontrol dapat mengeluarkan 0,28 kg gas CO untuk tiap liter bensin yang dibakar (C = 12, O = 16). Hitunglah gas CO yang dihasilkan dari pembakaran 100 liter bensin, diukur pada tekanan 1 atm, suhu 0oC?

B. Penentuan Rumus Kimia :

Konsep mol digunakan untuk menentukan rumus kimia suatu senyawa, baik rumus empiris (perbandingan terkecil atom dalam senyawa) maupun rumus molekul (jumlah atom dalam senyawa)

Rumus empiris dihitung gram atau persen masing-masing penyusun senyawa dan angka tersebut dibagi dengan Ar masing-masing diperoleh perbandingan mol terkecil dari unsur penyusun senyawa.

Lanjutan penentuan rumus kimia :• Rumus molekul dan rumus empiris suatu

senyawa ada kalanya sama, tetapi kebanyakan tidak sama.

• Rumus molekul merupakan kelipatan dari rumus empiris.

• Jika senyawa mempunyai rumus empiris CH2O maka rumus molekul mungkin C2H4O2 dll.

• Menentukan rumus molekul senyawa ada dua hal yang harus terlebih dahulu diketahui yaitu rumus empiris senyawa dan Mr atau BM senyawa.

CONTOH RUMUS EMPIRIS :

1. Suatu senyawa tersusun dari 84% karbon dan 16 % hidrogen (C = 12, H = 1). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut?

2. Suatu gas mengandung 48 gram karbon, 12 gram hidrogen dan 32 gram oksigen (C = 12, H = 1, o = 16). Bagaimana rumus empiris gas tersebut?

3. Suatu senyawa mengandung 32,4% natrium, 22,6% belerang dan sisanya oksigen (Na = 23, S = 32, o = 16). Tentukan rumus empiris senyawa itu?

Jawab :

1. C = 84% , H = 16% mol C : mol H = 84/12 : 16/1 = 7 : 16 Rumus empiris senyawa adalah : C7H16

2. C=48, H=12, O=32 mol C : mol H : mol O = 48/12 : 12/1 : 32/16 = 4 : 12 : 2 = 2 : 6 : 1 Rumus empiris gas adalah C2H6O

3. Na=32,4%, S=22,6%, O=100- (32,4+22,6) = 45% mol Na : mol S : mol O = 32,4/23 : 22,6/32 : 45/16 = 1,4 : 0,7 : 2,8 = 2 :1 :4 Rumus empiris senyawa adalah Na2SO4

Soal – soal :

1. 40 gram suatu oksida besi (senyawa besi dan oksigen) ternyata mengandung 28 gram besi (Fe = 56 dan O = 16). Tentukan rumus oksida besi tersebut?

2. Kristal CuSO4 mengadung 36% air (Cu = 64, S = 32, O = 16, H = 1) Tentukan rumus kristalnya?

3. Sebanyak 17 gram suatu oksida logam dengan rumus empiris M2O3 mengadung 8 gram oksigen. Jika Ar oksigen =16, berapa Ar logam tersebut?

CONTOH RUMUS MOLEKUL :

1. Suatu gas dengan rumus empiris NO2 mempunyai BM = 92 (N = 14, O = 16). Tentukan rumus molekulnya?

2. Suatu senyawa organik dengan BM = 90 tersusun dari 40% karbon, 6,6% hidrogen dan sisanya oksigen (C=12, H=1, O=16). Tentukan rumus molekul senyawa tersebut?

Jawab:

1. (NO2)n = 92

46 n = 92 n = 2 Rumus molekul gas adalah N2O4

2. C = 40%, H = 6,6%, O = 53,4% Mol C : mol H : mol O = 40/12 : 6,6/1 : 53,4/16 = 3,3 : 6,6 : 3,3 = 1 : 2 : 1 Rumus empirisnya CH2O

(CH2O) n = 90

30 n = 90 n = 3 Rumus molekulnya adalah C3H6O3

Soal - soal :

• Sebanyak 11 gram suatu senyawa organik dibakar sempurna, menghasilkan 22 gram CO2 dan 9 gram H2O. Jika Mr senyawa = 88 tentukan rumus molekulnya!

• 56 liter suatu gas pada suhu 0oC dan tekanan 1 atm memiliki massa 175 gram. Jika rumus empiris senyawa adalah CH2 bagaimana rumus molekulnya?

C. KOEFISIEN REAKSI

Koefisien reaksi : Perbandingan mol seluruh zat yang ada pada persamaan reaksi, baik reaksi ruas kiri maupun hasil di ruas kanan.

Jika salah satu zat sudah diketahui molnya, mk zat lain pada persamaan reaksi dapat dicari dengan cara membandingkan koefisien.

Mol A = koefisien A x mol B koefisien B

Contoh soal :

Diketahui reaksi : N2 + 3H2 2 NH3 jika H2 yang bereaksi adl 12 mol, berapa mol N2 yang bereaksi dan berapa mol NH3 yang terbentuk?

Jwb : H2 = 12 mol

N2 = 1/3 x 12 = 4 mol

NH3 = 2/3 x 12 = 8 mol

Berapa gram gas O2 yang diperlukan untuk membakar 260 gram asetilena, C2H2 secara sempurna ?

Jwb : 2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O

C2H2 = 260/26 mol = 10 mol

O2 = 5/2 x 10 mol = 25 mol

= 25 x 32 gram = 800 gram

Soal – soal :• Sebanyak 32 gram metana CH4 dibakar

dengan 160 gram oksigen. Berapa gram CO2 yang dihasilkan?

• 6 gram etana C2H6 dibakar dengan oksigen sesuai dengan reaksi :

2C2H6 + 7 O2 4CO2 + 6H2O

Hitunglah volume gas CO2 yang terbentuk, diukur pada keadaan standar!

D. HUKUM-HUKUM GAS

Yaitu:1. Hukum Gay-Lussac (hukum perbandingan

volume).2. Hukum Avogadro (pada suhu dan tekanan

yang sama, gas-gas yang bervolume sama akan memiliki mol yang sama).

3. Keadaan Standar (setiap 1 mol gas apa saja pada suhu 0oC dan tekanan 1 atm memiliki volume 22,4 liter (22,4 dm3).

Soal-soal :

• Pada suhu dan tekanan tertentu, 1 lt gas X bermassa 2 gram dan 10 lt gas NO bermassa 7,5 gram. Hitunglah Ar unsur X !

• 245 gram KClO3 dipanaskan sehingga terurai menjadi KCl dan gas O2 menurut reaksi : 2KClO3 2KCl + 3O2 Berapa lt gas O2 yang terbentuk diukur pada keadaan standar.

• Untuk memperoleh 5,6 lt gas hidrogen (0oC,1 atm) berapa gram logam titan (Ti = 48) yang harus direaksikan dengan larutan HCl menurut reaksi :

Ti + 4HCl TiCl4 + 2H2

Kesimpulan :

• Perhitungan yang bersangkutan dengan partikel disebut stoikiometri atau pengukuran partikel.

• Partikel berupa atom, molekul, ion, elektron dll sedang pengukuran berat, volume, jumlah partikel dan besaran kwantitatif.

stoikiometri.1.pptx

Documents