REVIEW
KIMIA DASAR
PERTEMUAN
4
RRA1C217001
DOSEN
PENGAMPU :
Dr.
YUSNELTI M.Si
PROGRAM
STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA
JURUSAN
PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA
FAKULTAS
KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS
JAMBI
2017
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam suatu reaksi terjadi proses ikatan dimana
senyawa pereaksi bereaksi menghasikan senyawa baru (produk).Masalah Seperti
yang kita ketahui bahwa air adalah salah satu senyawa paling sederhana dan
paling dijumpai serta paling penting. Bangsa Yunani kuno menganggap air adalah
salath satu dari empat unsur penysun segala sesuatu (disamping, tanah, udara,
dan api). Bagian terkecil daria air adalah molekul air. Molekul adalah partikel
yang sangat kecil, sehingga jumlah molekul dalam segelas air melebihi jumlah
halaman buku yang ada di bumi ini. Stoikiometri behubungan dengan hubungan
kuantitatif antar unsure dalam satu senyawa dan antar zat dalam suatu reaksi.
Istilah itu berasal dari Yanani, yaitu dari kata stoicheion, yang berarti
unsure dan mentron yang artinya mengukur. Dasar dari semua hitungan
stoikiometri adalah pengetahuan tentang massa atom dan massa molekul. Oleh
karena itu, stoikiometri akan dimulai dengan membahasa upaya para ahli dalam
penentuan massa atom dan massa molekul.
1.2
Tujuan
Tujuan penulisan
makalah ini adalah sebagai berikut:
Dapat Mempelajari jenis reaksi kimia secara sistematis
Dapat Menyelesaikan reaksi redoks dari setiap
percobaan
Dapat megetahui bagaimana cara menghitung persamaan
reaksi
Dapat mempelajari mengenai hasil teoritis dan Hasil
Presentasi
Dapat mengetahui cara pembuatan larutan dengan cara
mengencerkan
Dapat mempelajari Stoikiometri reaksi dalam larutan.
BAB II
PEMBAHASAN
REAKSI
KIMIA DAN PERSAMAAN REAKSI
Reaksi kimia adalah suatu proses perubahan satu atau
lebih zat menjadi satu atau lebih zat yang berbeda-beda. Sedangkan persamaan
reaksi kimia menggambarkan perubahan zat- zat yang bereaksi. Persamaan reaksi
kimia meliputi rumus kimia dari zat-zat yang pereaksi dan zat-zat hasil reaksi
yang dihubungkan dengan tanda panah. Fasa zat-zat yang bereaksi dinyatakan
dengan lambang s untuk padat (solid), g untuk gas (gasses),
l untuk cair (liquid), dan aq untuk zat-zat terlarut (aquaeus).
Dalam suatu reaksi berlaku hukum kekekalan massa,
massa zat-zat yang bereaksi sama dengan massa zat-zat hasil reaksi. Untuk itu
suatu persamaan reaksi harus setara, yaitu jumlah atom diruas kiri harus sama
dengan jumlah atom diruas kanan. Untuk membuat suatu persamaan reaksi setara
ditambahkan koefisien yaitu bilangan didepan rumus.
Persamaan
reaksi adalah persamaan yang menggambarkan hubungan zat-zat kimia yang terlibat
sebelum dan sesudah reaksi kimia. Persamaan reaksi dinyatakan dengan rumus
kimia zat-zat yang bereaksi dan hasil reaksi, angka koefisien, dan fase/wujud
zat.
Zat-zat yang
bereaksi disebut pereaksi/reaktan dituliskan di sebelah kiri tanda anak panah,
sedangkan zat-zat hasil reaksi atau produk reaksi dituliskan di sebelah kanan
tanda anak panah.
Suatu
persamaan reaksi kimia dapat ditulis dengan dua cara, yaitu persamaan perkataan
dan persamaan simbol. Persamaan perkataan adalah persamaan kimia yang memberi
nama pereaksi-pereaksi dan nama hasil reaksinya, misalnya hidrogen bereaksi
dengan oksigen menghasilkan air.
Persamaan
simbol adalah suatu singkatan dalam menguraikan suatu reaksi kimia. Simbol ini
menggunakan rumus kimia dari pereaksi-pereaksi dan hasil reaksi, serta
menggunakan tanda tambah (+) dan tanda panah (→). Persamaan reaksi ini
menggambarkan hubungan zat-zat yang terlibat sebelum dan sesudah reaksi, baik
secara kualitatif maupun secara kuantitatif.
Perubahan
dari pereaksi menjadi hasil reaksi digambarkan dengan tanda anak panah. Angka
koefisien menyatakan jumlah partikel dari setiap pereaksi dan hasil reaksi.
Angka koefisien dituliskan di depan rumus kimia zat, agar reaksi menjadi
setara. Reaksi dikatakan setara jika jumlah atom di kiri sama dengan jumlah
atom di kanan tanda anak panah, sehingga sesuai dengan Hukum Kekekalan Massa.
[1]
Contoh:
natrium hidroksida direaksikan dengan asam klorida menghasilkan natrium klorida
dan air.
Maka
persamaan reaksinya:
natrium
hidroksida + asam klorida → natrium klorida + air
NaOH(aq) +
HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O (aq)
NaOH dan HCl
disebut pereaksi/reaktan
NaCl
dan H2O disebut hasil reaksi
Persamaan
reaksi yang sempurna disebut juga persamaan reaksi yang telah setara.
Syarat-syarat persamaan reaksi setara sebagai berikut.
- Jenis unsur-unsur sebelum dan sesudah reaksi selalu sama.
- Jumlah masing-masing atom sebelum dan sesudah reaksi selalu sama (memenuhi hukum kekekalan massa).
- Perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol (khusus yang berwujud gas perbandingan koefisien juga menyatakan perbandingan volume asalkan suhu dan tekanannya sama).
- Pereaksi dan hasil reaksi dinyatakan dengan rumus kimia yang benar.
- Wujud zat-zat yang terlibat reaksi harus dinyatakan dalam tanda kurung setelah rumus kimia.
Untuk
membuat persamaan reaksi menjadi setara diperbolehkan mengubah jumlah rumus
kimia (jumlah molekul atau satuan rumus), tetapi tidak boleh mengubah rumus
kimia zat-zat yang terlibat persamaan reaksi. Jumlah satuan rumus kimia disebut
koefisien.
Persamaan
reaksi menyatakan kesetaraan jumlah zat-zat yang bereaksi dengan jumlah zat-zat
hasil reaksi. Unutuk menyatakannya digunakan rumus kimia zat-zat, koefisien
reaksi, dan wujud zat. Perhatikan contoh berikut:
2Na (s) + Cl2
(g) → 2NaCl (s)
a. Rumus
kimia zat-zat
Zat-zat yang
terlibat dalam reaksi kimia dinyatakan oleh rumus kimianya. Rumus pereaksi
diletakkan di ruas kiri dan hasil reaksi diletakkan di ruas kanan. Kedua ruas
dihubungkan oleh tanda panah yang menyatakan arah reaksi.
b. Koefisien
reaksi
Koefisien
reaksi menyatakan jumlah partikel dari setiap pereaksi dan produk reaksi. Pada
contoh di atas, 2 molekul Na bereaksi dengan 1 molekul Cl2 menghasilkan 2 molekul NaCl.
Koefisien reaksi 1 umumnya tidak ditulis.
Koefisien
reaksi diberikan agar persamaan reaksi sesuai dengan Hukum Kekekalam Massa dari
Lavoisier, yang menyatakan bahwa:
“ Massa zat
sebelum dan sesudah reaksi adalah sama”
Karena massa
suatu zat berbanding lurus dengan jumlah partikel (atom), maka hukum tersebut
dapat pula berarti :
Jumlah
atom dari setiap unsur di ruas kanan = Jumlah atom dari setiap unsur di ruas
kiri
Contoh
persamaan reaksi setara:
C3H8(g)
+ 5 O2(g) 3
CO2(g) + 4 H2O(l)
Pada persamaan reaksi diatas, koefisien C3H8
= 1, koefisien O2 = 5, koefisien CO2 = 3 dan
koefisien H2O = 4. C3H8, O2 dan H2O
berwujud gas, sedangkan H2O berwujud cair.
Beberapa jenis reaksi adalah reaksi reduksi
oksidasi (redoks) dan reaksi asam basa. Konsep reaksi asam basa
dikaitkan dengan perpindahan proton, sedangkan reaksi reduksi berkaitan dengan
proses perpindahan electron.
Jenis-jenis
Reaksi
Ada banyak jenis reaksi kimia.
Berikut adalah beberapa contoh:
- Reaksi Sintesis – Reaksi sintesis adalah salah satu reaksi di mana dua zat bergabung untuk membuat zat baru. Hal ini dapat ditunjukkan dalam persamaan A + B → AB.
- Reaksi Dekomposisi – Reaksi dekomposisi adalah di mana zat yang kompleks rusak untuk membentuk dua zat terpisah. Hal ini dapat ditunjukkan dalam persamaan AB → A + B.
- Reaksi Pembakaran – Reaksi pembakaran terjadi ketika oksigen bergabung dengan senyawa lain untuk membentuk air dan karbon dioksida. Reaksi pembakaran menghasilkan energi dalam bentuk panas.
- Reaksi Perpindahan tunggal – Reaksi perpindahan tunggal juga disebut reaksi pengganti. Yang berarti itu sebagai reaksi di mana satu senyawa mengambil substansi dari senyawa lain. Persamaan adalah A + BC → AC + B.
- Reaksi Perpindahan ganda – Reaksi perpindahan ganda juga disebut reaksi metatesis. Anda dapat menganggapnya sebagai dua senyawa mengalami pertukaran. Persamaan adalah AB + CD → AD + CB.
- Reaksi fotokimia – Reaksi fotokimia adalah salah satu reaksi yang melibatkan foton dari cahaya. Fotosintesis adalah contoh dari jenis reaksi kimia.
·
Reaksi Penggabungan
Dalam reaksi
penggabungan dua atau lebih zat tergabung membentuk zat lain. Rumus umum reaksi
penggabungan sebagai berikut :
A + B → AB
Contoh:
Reaksi antara hidrogen dengan oksigen membentuk air merupakan reaksi penggabungan.
2H2(g) + O2(g) → 2H2O( )
A + B → AB
Contoh:
Reaksi antara hidrogen dengan oksigen membentuk air merupakan reaksi penggabungan.
2H2(g) + O2(g) → 2H2O( )
·
Reaksi Penguraian
Reaksi
penguraian merupakan reaksi kebalikan daripada reaksi penggabungan. Dalam
reaksi ini satu zat terpecah atau terurai menjadi dua atau lebih zat yang lebih
sederhana. Sebagian besar reaksi ini membutuhkan energi berupa kalor, cahaya,
dan listrik. Rumus umum
reaksi penguraian sebagai berikut :
AB → A + B
Contoh:
Reaksi penguraian air oleh listrik menghasilkan hidrogen dan oksigen. listrik
2H2O( ) → 2H2(g) + O2(g)
reaksi penguraian sebagai berikut :
AB → A + B
Contoh:
Reaksi penguraian air oleh listrik menghasilkan hidrogen dan oksigen. listrik
2H2O( ) → 2H2(g) + O2(g)
·
Reaksi Penggantian
Reaksi
penggantian tunggal terjadi, bila satu unsur menggantikan unsur lain dalam satu
senyawa. Untuk menyelesaikan persamaan reaksi penggantian terdapat dua
persamaan, yaitu :
a. Pada persoalan, A menggantikan B sebagai berikut:
A + BC → B + AC
b. Pada persoalan, D menggantikan C sebagai berikut:
D + BC → C + BD
Contoh:
Sebuah kawat tembaga dimasukkan ke dalam larutan perak nitrat. Tembaga lebih aktif daripada perak, maka tembaga menggantikan perak membentuk larutan tembaga (II) nitrat berwarna biru. Reaksi antara tembaga dengan perak nitrat, sebagai berikut :
Cu(s) + 2AgNO3(aq) → 2Ag(s) + Cu(NO3)2(aq)
a. Pada persoalan, A menggantikan B sebagai berikut:
A + BC → B + AC
b. Pada persoalan, D menggantikan C sebagai berikut:
D + BC → C + BD
Contoh:
Sebuah kawat tembaga dimasukkan ke dalam larutan perak nitrat. Tembaga lebih aktif daripada perak, maka tembaga menggantikan perak membentuk larutan tembaga (II) nitrat berwarna biru. Reaksi antara tembaga dengan perak nitrat, sebagai berikut :
Cu(s) + 2AgNO3(aq) → 2Ag(s) + Cu(NO3)2(aq)
Ciri Reaksi Kimia
Reaksi kimia yang terjadi mengakibatkan beberapa
perubahan, antara lain:
1. Terbentuknya Endapan
1. Terbentuknya Endapan
2. Menghasilkan Gas
3. Perubahan Suhu
Faktor yang
Mempengaruhi Reaksi
Ø Ukuran
Partikel
Tumbukan antar zat pereaksi dapat mengakibatkan reaksi
kimia pada suatu zat. Semakin banyak terjadi tumbukan, semakin cepat reaksi
berlangsung. Ukuran partikel mempengaruhi kecepatan reaksi suatu zat.
Ø Suhu
Semakin tinggi suhu reaksi, semakin cepat reaksi
berlangsung. Jika suhu dinaikkan akan menyebabkan gerakan partikel-partikel
pereaksi semakin cepat. Semakin cepat pergerakan partikel menyebabkan tumbukan
antar zat pereaksi bertambah banyak, sehingga reaksi yang terjadi menjadi
cepat.
Ada dua istilah zat yang digunakan dalam persamaan
dari reaksi ini, yaitu zat reaktan dan zat produk. Reaktan merupakan zat-zat
yang bereaksi pada proses kimia ini, sedangkan produk adalah hasil akhir zat
baru yang dibentuk dari zat-zat tadi. Menurut John Dalton “pada
saat reaksi berlangsung, jenis serta jumlah atom tidak akan berubah, tetapi
ikatan kimia dari kedua zat tersebut yang akan berubah.”
Dengan
menggunakan rumus persamaan reaksi, maka kita bisa melihat perubahan yang
terjadi pada zat tersebut. Sebagai contoh yaitu reaksi antara gas Oksigen dan
gas hidrogen yang membentuk zat baru yaitu air, bisa dijelaskan dengan persamaan
berikut ini:
2H2(g)+O2(g)→2H2O(â„“)
Berikut ini
penjelasan dari lambang yang biasanya digunakan dalam suatu persamaan pada
reaksi seperti pada contoh di atas tadi:
→ dibaca
sebagai “menghasilkan”
+
ditambahkan
(s) menjelaskan
wujud zat padat atau solid
(g) menjelaskan
wujud zat berupa gas
(â„“) menjelaskan
wujud zat berupa cairan atau liquid
(aq) menjelaskan
wujud zat yang mudah larut dalam air atau aquous
Sekarang
coba kalian perhatikan kembali lambang-lambang pada persamaan contoh reaksi
diatas (yang berwarna orange), bisa dikatakan bahwa hidrogen berbentuk gas
ditambah oksigen yang berbentuk gas juga akan menghasilkan air yang bentuknya
liquid.
Masih pada
contoh persamaan untuk reaksi diatas, sekarang kalian coba perhatikan
bilangan-bilangan yang posisinya berada di depan rumus kimia dari masing-masing
zat tersebut (bilangan berwarna biru). Bilangan tersebut merupakan koefisian
persamaan sebuah reaksi atau bisa dikatakan juga bahwa dari contoh diatas,
koefisien hidrogen adalah 2, sedangkan koefisien oksigen adalah 1, dan
menghasilkan air dengan koefisien 2.
Ada 2
langkah yang digunakan dalam melakukan penulisan dari persamaan susunan reaksi,
yaitu:
- Baik itu zat pereaksi dan juga zat hasil atau produk, rumus kimianya harus dituliskan lengkap dengan disertai keterangan tentang wujud zatnya (cair, liquid, solid atau aquos).
- Penyetaraan dilakukan dengan memberikan koefisien yang sesuai dengan jumlah atom setiap unsur sama pada kedua rumus.
Selain itu,
ada beberapa hal yang harus diperhatikan saat menulis persamaan reaksi, yaitu;
Langkah untuk menyetarakan reaksi kimia
Untuk dapat melakukan
penyetaraan pada persamaan reaksi, kita bisa melakukan beberapa langkah berikut
ini:
- Tetapkan terlebih dahulu salah satu koefisien dalam satu zat. Biasanya mulai dari yang mempunyai rumus paling kompleks dengan memberi sama dengan satu, sedangkan zat lain diberikan koefisien sementara berupa huruf.
- Setarakan terlebihdahulu unsur yang berkaitan langsung dengan zat yang diberi koefisien satu.
- Kemudian setarakan juga unsur yang lainnya.
Agar kalian
tidak bingung dalam mempelajari persamaan model reaksi, perhatikanlah contoh
berikut ini:
Reaksi dari
gas metana (CH4) dengan oksigen membentuk gas karbondioksida dan uap air.
Untuk
mengerjakan persamaan pola reaksi nya perhatikanlah langkah-langkah berikut:
Pertama kita
tuliskan dulu rumus kimia pereaksi dan hasil reaksinya:
CH4(g)+O2(g)→CO2(g)+H2O(g)
Kedua yaitu
menetapkan koefisien 1 (satu) pada rumus kima yang paling kompleks. Perhatikan
rumus kimia diatas, bisa kita lihat yang paling kompleks adalah CH4
jadi kita berikan koefisien 1 menjadi CH4=1, sedangkan rumus kimia
yang lain kita beri koefisien huruf misalnya a,b,c
seperti berikut ini:
CH4(g)+aO2(g)→bCO2(g)+cH2O(g)
Berikutnya
kita akan menyetarakan atom C serta H dan O dengan cara sebagai berikut:
- Perhatikan jumlah dari atom C di sebelah kiri adalah 1, berarti jumlah atom di sebelah kanan yaitu b=1 juga.
- Sekarang perhatikan jumlah dari atom H di sebelah kiri memiliki jumlah 4 (lihat CH4), sedangkan di sebelah kanan ada 2 dengan koefisien c (lihat cH2O) atau bisa kita tulis 2c. Maka untuk bisa menyamakannya 2c harus sama dengan 4 atau bisa ditulis secara matematika menjadi 2c=4, berarti c=4/2 hasilnya adalah c=2.
- Maka hasil sementara dari reaksinya menjadi CH4(g)+aO2(g)→CO2(g)+2H2O(g)
- Jika sudah, maka selanjutnya kita setarakan jumlah dari atom O. Di sebelah kiri jumlah dari atom O adalah 2a (perhatikan aO2). Sedangkan pada sisi sebelah kanan jumlah O menjadi 4, yaitu 2 atom O pada CO2 dan dan 2 atom O lagi pada 2H2O (karena tadi nilai c adalah 2 maka satu atom O yang dibelakang dikalikan bilangan 2 di depan H hasilnya 1×2=2). Maka jumlah seluruh atom O dikanan adalah 4.
- atom O di kiri jumlahnya 2a, sedangkan di kanan 4, maka harus disamakan 2a di kiri harus sama dengan 4 dikanan, atau bisa ditulis 2a=4, menjadi a=4/2, hasilnya a=2. Dengan demikian persamaan bentuk reaksi akhirnya jika ditulis secara lengkap menjadi : CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)
KONSEP MOLEKUL
Teori atom Dalton dan perkembangan dari daftar Massa
Atom elemen-elemen membuka jalan untuk perhitungan Stoikhiometri, tetapi
sebelum ini diterima, kita harus membicarakan terlebih dahulu konsep yang
terpenting dalam Stoikhiometri yaitu: Mol.
Dalam duma sekarang ini, pelajaran dari zat dan reaksi
kinlia memerlukan kemampuan untuk mencoba menentukan sifat dari hasil reaksi
kimia. Kita harus dapat menemukan rumus dan menentukan seberapa banyak berbagai
zat kimia diperlukan bila kita akan melakukan reaksi kimia. Dengan perkataan
lain, kita harus dapat bekerja secara kuantitatif dengan elemen, senyawa dan
reaksi kimia. Stoikhiometri (berasal dari bahasa Yunani Stoicheion =
elemen dan metron = mengukur) adalah istilah yang dipakai dalam
menggambarkan bentuk kuantitatif dari reaksi clan senyawa kimia.
Seperti telah dipelajari, atom bereaksi untuk
membentuk molekul dalam perbandingan angka yang mudah dan bulat. Misalnya atom
hidrogen dan oksigen, bergabung dalam perbandingan 2:1 untuk membentuk air (H20),
atom karbon dan oksiger, bergabung dalam. perbandingan 1:1 membentuk
karbonmonoksida (CO). Setelah mengetahui hal ini, misalkan kita ingin mernbuat
karbonmonoksida dari atom karbon dan atom oksigen sedemikian rupa sehingga tak
ada atom dari kedua elemen ini yang tersisa. Bila kita hanya memerlukan satu
molekul, kita dapat membayangkan akan menggabungkan bersama-sama 1 atom C dan I
atom O. Bila dua molekul yang dibutuhkan, diperlukan 2 atom C dan 2 atom 0 dan
seterusnya untuk berbagai jumlah yang kita inginkan. Tetapi kita tak dapat
bekerja dengan atom-atom, karena mereka sangat kecil. Sebab itu dalam keadaan
sebenarnya di Laboratorium kita harus memperbesar ukuran dari sampel sedemikian
rupa, sehingga ia dapat dilihat dan dipergunakan, tetapi harus dibuat dengan
cara sedemikian rupa, agar dipertahankan perbandingan atom yang sesuai.
Salah satu
jalan untuk memperbesar jumlah dalam reaksi kimia adalah bekerja dengan lusinan
atom, bukan dengan satuan atom.
1 atom C + I
atom 0 Ã 1 molekul CO
1 lusin atom
C + 1 lusin atom 0 Ã 1 lusin molekul CO
(12 atom C)
(12 atom 0) (12 molekul CO)
Perhatikan
bahwa perbandingan 1:1 lusinan atom tepat sama perbandingan 1:1 satuan
atonyaa sendiri. Jika kita mengambll 2 lusin atom karbon dan 2 lusin atom
oksigen (perbandingan 1:1 dari lusinan), dapat dipastikan akan jumlah
atom yang sama dari karbon dan oksigen (perbandingan 1:1 atom). Sehingga
tidak menjadi masalah jumlah lusinan dari tiap atom yang kita ambil asal jumlah
lusinannya sama sehingga perbandingan 1:1 secara lusin dan atom tetap
dipertahankan.
Konsep ini
sangat penting sekali, sehingga perlu ditinjau dalam kasus lain. Perhatikan zat
air (H20). Bila kita ambil atom-atomnya sendiri persamaannya adalah sebagai
berikut:
2 atom H + 1
atom à 1 molekul H20
Kemudian
kita dapat tingkatkan ukuran reaksi dengan bekerja lusinan atom hidrogen dan
oksigen
2 lusin atom
H + 1 lusin atom 0 Ã 1 lusin molekul H20 atau
4 lusin atom
H + 2 lusin atom O Ã 2 lusin molekul H20 atau
6 lusin atom
H + 3 lusin atom 0 Ã 3 lusin molekul H20
Dalam setiap
persamaan, tetap dipertahankan perbandingan 2 : 1 antara atom H dan 0 dengan
mempertahankan perbandingan 2 : 1 lusinan atom-atom ini.
Sekarang menjadi jelas bahwa bila ada suatu cara untuk
menghitung atom secara lusinan, kita dapat mengambilnya berlusin-lusin dalam
perbandingan yang tepat sesuai yang diinginkan perbandingan atomnya dan dengan
cara ini pasti akan didapat perbandingan atom yang sesuai. Sayangnya selusin
atom atau molekul masih terlalu kecil untuk dikerjakan, sebab itu kita harus
mengambil satuan yang lebih besar. "Lusinannya ahli kimia" disebut mole
(disingkat mol). Mol ini terdiri dah 6,022 x 10 23 partikel
(akan dibicarakan lagi nanti mmgenai asal usul angka lusin dan mol ini, yang
disebut bilangan Avogadro)
1 lusin = 12
objek
1 mol =
6,022 x 1023 partikel
Keterangan
yang sama untuk lusinan dapat diterapkan juga pada mol. Mol hanyalah suatu
jumlah yang lebih besar.
1 mol atom C
+ 1 mol atom 0 Ã 1 mol molekul CO atau
1 mol C + 1
mol O Ã 1 mol CO
(6,022 x 1023atom
C) (6,022 x 1023 atom 0) (6,022 x 1023 molekul CO)
Terlihat
bahwa bila kita mengambil 1 mol atom karbon dan 1 mol atom oksigen, kita akan
mempunyai jumlah atom karbon dan oksigen yang sama dan akan membentuk tepat 1
mol melekul CO, tak ada sisa apa-apa.
PERHITUNGAN
BERDASARKAN PERSAMAAN REAKSI
Persamaan
reaksi dapat diartikan bermacam-macam. Sebagai contoh dapat kita ambil
pembakaran etanol, C2H5OH. alkohol Yang dicampur dengan
bensin dalam api yang disebut gasohol.
C2H
5OH + 3 02 Ã 2 CO2 + 3 H20
Pada tingkat
molekul yang submikroskopik itu, kita dapat memandang sebagai reaksi antara
molekul-molekul individu.
I molekul C2H5OH
+ 3 molekul O2 Ã 2 molekul CO2 + 3 molekul H2O
Reaksi ini
merupakan reaksi dalam Skala kecil, dikerjakan dalam laboratorium yang telah
dijelaskan pada Bab sebelumnya. perbandingan antara atom suatu elemen yang
digunakan untuk membentuk suatu senyawa sama dengan perbandingan jumlah
molekul atom yang digunakan. Perbandingan atom dan perbandingan molekul
adalah sama (identik).
Cara ini
dapat digunakan juga untuk suatu reaksi kimia. Perbandingan antara molekul
yang bereaksi atau yang terbentuk sama dengan perbandingan antara molekul dari
zat tersebut yang bereaksi atau yang terbentuk. Jadi untuk pembakaran
etanol, dapat juga ditulis:
1 mol C2H5OH
+ 3mol 02 Ã 2mol CO2 + 3mol H20
Reaksi ini
tidak selalu dimulai dari 1 mol C2H5OH. Jika dibakar 2
molekul etanol, maka:
2 mol C2H5OH
+ 6mol 02 Ã 4mol CO2 + 6mol H20
Dengan
demikian kita dapat mereaksikan etanol sebanyak yang kita inginkan, tetapi
selalu dijumpai bahwa satu molekul C2H5OH membutuhkan
tiga kali lebih banyak molekul 02 dan setiap satu molekul C2H5OH
yang dipakai terbentuk 2 molekul CO2 dan 3 molekul H20 .
Data ini kita peroleh dari persamaan reaksi, sebab:
Koefisien
dalam suatu persamaan reaksi adalah suatu perbandingan dimana,molekul satu zat
bereaksi dengan molekul zat yang berbeda membentuk suatu zat lain.
PERHITUNGAN
REAGEN PEMBATAS YANG
DIGUNAKAN UNTUK SUATU REAKSI
DIGUNAKAN UNTUK SUATU REAKSI
Jika kita
mereaksikan, senyawa kinila, biasanya kita tidak memperhati kan berapa jumlah
reagen yang tepat supaya tidak terjadi kelebihan reagen-reagen tersebut. Sering
terjadi satu atau lebih reagen berlebih dan bila hal ini terjadi, maka suatu
reagen sudah habis digunakan sebelum yang lainnya habis. Sebagai contoh, 5 mol
H2 dan 1 mol 02 dicampur dan terjadi reaksi dengan
persamaan reaksinya.
2H2
+ 02 Ã 2 H20
Koefisien
reaksi itu mengatakan bahwa dalam persamaan tersebut 1 mol 02 akan
mampu bereaksi seluruhnya karena kita mempunyai lebih dari 2 mol H2
yang diperlukan. Dengan kata lain, terdapat lebih dari cukup H2
untuk bereaksi sempurna dengan semua 02. Memang, karena kita
memulai dengan 5 mol H2, dapatlah kita mengharapkan bahwa ketika
reaksi selesai, ada 3 mol H2 yang tersisa tanpa bereaksi.
Dalam contoh
ini 02 diacu sebagai pereaksi pembatas (limiting reac tant)
karena bila habis, tidak ada reaksi lebih lanjut yang dapat terjadi dan tidak
ada lagi produk ( H20 ) dapat terbentuk. Bila dikatakan dengan cara
lain, dalam campuran khusus 1 mol 02 dan 5 mol H2 ,
banyaknya 02 inilah yang membatasi banyaknya H20 yang
dapat terbentuk.
Dalam
memecahkan soal "pereaksi-pembatas", kita harus menge nali mana yang
merupakan pereaksi pembatas. Kemudian, kita hitung banyaknya produk yang
terbentuk yang didasarkan pada banyaknya pereaksi pembatas yang tersedia.
HASIL
TEORITIS DAN HASIL PERSENTASE
HASIL
PERSENTASE
Hasil persentase (% hasil) suatu reaksi adalah nisbah jumlah produk sesungguhnya yang diperoleh (eksperimental) atau hasil nyata terhadap hasil teoritis dari persamaan reaksi dikali
seratus persen.
Hasil Nyata
% Hasil = x 100%
Hasil persentase (% hasil) suatu reaksi adalah nisbah jumlah produk sesungguhnya yang diperoleh (eksperimental) atau hasil nyata terhadap hasil teoritis dari persamaan reaksi dikali
seratus persen.
Hasil Nyata
% Hasil = x 100%
HASIL TEORITIS
Hasil nyata biasanya lebih kecil dari hasil teoritis.
Jika 68,5 g karbon di dalam udara
a. Berapa hasil teoritis CO2 yang dihasilkan.
b. Jika CO2 hasil eksperimen menghasilkan 237 g CO2
berapakah % hasil
Penyelesaian
a. Reaksi: C(p) + O2 (g) CO2 (g)
mol C = 68,4 g/12 g mol-1 = 5,7 mol
mol CO2 = 5,7 mol
massa CO2 = 5,7 mol x 44 g mol-1 = 250,8 g
Hasil Nyata
b. % hasil = x 100%
Hasil Teoritis
237 g CO = 2 x 100 % = 94,5 %
250,8 g CO2
REAKSI DALAM
LARUTAN
Reaksi
dalam Larutan hampir sebagian besar reaksi-reaksi kimia berlangsung dalam
larutan. Ada tiga ciri reaksi yang berlangsung dalam larutan, yaitu terbentuk
endapan, gas, dan penetralan muatan listrik. Ketiga reaksi tersebut umumnya
tergolong reaksi metatesis yang melibatkan ion-ion dalam larutan.
Banyak
reaksi berlangsung dimana pereaksi larut dalam pelarut menjadi larutan.
Misalnya bubuk natriurn klorida, NaCI, dengan kristal bubuk perak nitrat, AgNO3,
tidak terlihat adanya sesuatu terjadi. Tetapi jika kedua senyawa ini
masing-masing kita larutkan terlebih dahulu dalam air dan kemudian dicampur, suatu
reaksi yang cepat akan terjadi, seperti terlihat pada. Alasan terjadinya
perbedaan dalam keadaan yang padat dan keadaan cair tidak begitu sukar untuk
dipahanii. Jika kristal dicampur. hanya permukaan luarnya saja yang dapat
kontak, yang berarti hanya sebagian kecil pereaksi yang mungkin dapat bereaksi.
Jika senyawa ini dilarutkan dalam air, masing-masing partikel pereaksi daiam
keadaan bebas dan dapat dengan mudah bercampur dengan molekul air. Jika kedua
larutan dicampur, partikel kedua senyawa ini bercampur dan meyebabkan
terjadinya reaksi di antara kedua senyawa tersebut lebih cepat.
Persamaan
reaksi yang terjadi pada reaksi tersebut adalah
NaCI (aq) +
AgNO3(aq) ---) AgCI (s) + NaNO3(aq)
dimana kita
menggunakan kata (aq) untuk memperlihatkan NaCI, AgNO3 dan NaNO3(aq)
berada dalam keadaan larut dalam pelarut air (aquous solution) dan (s)
memperlihatkan AgCI dalam keadaan padat (solid). Cairan yang berbentuk susu
kental dari basil reaksi campuran yang terlihat disebabkan oleh munculnya zat
padat putili AgCl.
Zat padat
yang terbentuk dalam larutan sebagai hail suatu reaksi kimia seperti ini
disebut endapan (presipitat).
Suatu reaksi
kimia dalam larutan tidak selalu dilihat dengan terbentuknya suatu endapan.
Dalam beberapa reaksi terbentuk gas, seperti reaksi antara asam klorida dengan
natrium karbonat . Kadang-kadang yang terjadi hanya perubahan warna.
PEMBUATAN
LARUTAN DENGAN CARA MENGENCERKAN
Salah satu kegiatan dasar yang
dilakukan dilaboratorium yaitu pembuatan larutan dan pengenceran. Kegiatan ini
termasuk kegiatan yang hampir selalu dilakukan di dalam laboratorium. Untuk
menyatakan kepekaaan atau konsentrasi suatu larutan dapat di lakukan berbagai
cara tergantung pada tujuan penggunaannya.
Adapun satuan yang digunakan untuk
menentukan kepekaan larutan adalah molaritas, normalitas, persen berat, persen
volume, atau sebagainya. Untuk memperkecil konsentrasi suatu larutan maka
dilakukan pengenceran, dengan cara menambahkan pelarut. Selain itu melalui praktikum ini mahasiswa juga diperkenalkan dengan
berbagai macam jenis zat larutan dan pelarut, serta tingkat bahaya dari masing
masing larutan.
a.
Larutan
Larutan adalah campuran yang
bersifat homogen antara molekul, atom ataupun ion dari dua zat atau lebih.
Disebut campuran karena susunannya atau komposisinya dapat berubah. Disebut
homogen karena susunanya begitu seragam sehingga tidak dapat diamati adanya
bagian-bagian yang berlainan, bahkan dengan mikroskop optis sekalipun. Fase
larutan dapat berwujud gas, padat ataupun cair. Larutan gas misalnya udara.
Larutan padat misalnya perunggu, amalgam dan paduan logam yang lain. Larutan
cair misalnya air laut, larutan gula dalam air, dan lain-lain .
konsentrasi larutan dalam kimia,
dinyatakan sebagai berikut
1) Molaritas
(M)
Molaritas menyatakan jumlah mol zat
terlarut dalam setiap liter larutan.
Molaritas Zat = w/Mr x 1000/v
2) Normalitas
(N)
Normalitas menyatakan jumlah
ekivalen zat terlarut dalam setiap liter larutan.
N= gr ekivalen/liter larutan
3) Molalitas
(m)
Molalritas adalah jumlah mol zat
terlarut dalam setiap kilogram larutan.
m = gr/Mr
4) Persen
massa (%(b/b))
Adalah berat bahan yang terkandung
dalam 100 gram larutan.
%(massa) = gr/100 gr x 100%
5) Persen
volume (%(v/v))
Adalah volume bahan yang terkandung
di dalam 100 ml larutan.
%(volume) = ml/100 ml x 100%
6) Persen
berat per volume %(b/v))
Adalah berat bahan yang terkandung
di dalam 100 ml larutan.
%(b/v) = gr/100 ml x 100%
7) Parts Per
Million (ppm)
Untuk larutan antara dua zat penyusunnya. Menyatakan
kandungan suatu senyawa dalam larutan.
b.
Pembuatan Larutan
Larutan
didefinisikan sebagai campuran homogen antara dua
atau lebih zat yang terdispersi baik sebagai molekul, atom maupun ion yang komposisinya dapat bervariasi.
Larutan dapat berupa gas, cairan atau padatan. Larutan encer adalah larutan yang mengandung
sejumlah kecil solute, relatif terhadap jumlah pelarut.
Sedangkan larutan pekat adalah larutan yang mengandung
sebagian besar solute. Solute
adalah zat terlarut, sedangkan solvent (pelarut)
adalah medium dalam mana
solute terlarut.
Pembuatan larutan adalah suatu cara
mempelajari cara pembuatan larutan dari bahan cair atau padat dengan
konsentrasi tertentu. Untuk menyatakan kepekaaan atau konsentrasi suatu larutan
dapat di lakukan berbagai cara tergantung pada tujuan penggunaannya. Adapun
satuan yang digunakan untuk menentukan kepekaan larutan adalah molaritas.
Molaritas, persen berat, persen volume, atau sebagainya .
Langkah-langkah dalam membuat larutan
adalah sebagai berikut.
1. Bacalah detil
resep larutan yang ingin dibuat. Kalau ada yang perlu dihitung, siapkan
perhitungan dulu.
2. Kumpulkan bahan kimia yang akan
dipakai dan letakkan dekat dengan timbangan digital.
3. Siapkan alat lain yang dibutuhkan
(misalnya kertas, sendok, sarung tangan, tisu, beaker, dll)
4. Ukur jumlah bahan
kimia yang dibutuhkan dengan hati-hati.
5. Ketika semua bahan kimia diukur,
kembalikan botol-botolnya ke rak, bersihkan alat timbangan serta tempat
sekelilingnya, dan bawalah beaker yang berisi bahan kimia ke meja kerja.
6. Tuangkan akuades yang
secukupnya (kurang dari yang ditentukan pada resepnya) ke dalam beaker dan
letakkanlah stir bar dengan ukuran yang sesuai kedalamnya.
Pakailah alat otomatik stirer dengan kecepatan sedang untuk mengencerkan bahan
kimia.
c. Pengenceran
Proses pengenceran adalah mencampur larutan pekat
(konsentrasi tinggi) dengan cara menambahkan pelarut agar diperoleh volume
akhir yang lebih besar. Jika suatu larutan senyawa kimia yang pekat diencerkan,
kadang-kadang sejumlah panas dilepaskan. Hal ini terutama dapat terjadi pada
pengenceran asam sulfat pekat. Agar panas ini dapat dihilangkan dengan aman,
asam sulfat pekat yang harus ditambahkan ke dalam air, tidak boleh sebaliknya.
Jika air ditambahkan ke dalam asam sulfat pekat, panas yang dilepaskan
sedemikian besar yang dapat menyebabkan air mendadak mendidih dan menyebabkan
asam sulfat memercik. Jika kita berada di dekatnya, percikan asam sulfat ini
merusak kulit.
Rumus sederhana pengenceran adalah sebagai berikut :
M1 x V1 = M2 x V2
Dimana :
M1 = Molaritas larutan sebelum pelarutan
V1 = Volume larutan sebelum pelarutan
M2 = Molaritas larutan sesudah pelarutan
V2 = Volume Molaritas larutan sesudah pelarutan
Pembuatan larutan :
1. telah diketahui normalitas larutan yang ingin dibuat,
dihitung berat bahannya untuk menentukan volume pelarut yang ditambahkan.
2. Bahan ditimbang sesuai dengan hasil yang telah
dihitung.
3. Bahan dimasukkan ke dalam labu ukur dan ditambahkan aquadest hingga tanda tera.
4. Labu ukur dikocok untuk menghomogenkan larutan.
5. Larutan dimasukkan ke dalam botol larutan.
Pengenceran larutan :
1. telah
diketahui normalitas larutan dan volume larutan yang ingin dibuat, dihitung
volume awal sebelum diencerkan.
2. Larutan dipipet dan dimasukkan ke dalam labu ukur.
3. Labu ukur dikocok untuk mrnghomogenkan larutan.
4. Larutan
dimasukkan ke dalam l botol larutan
STOIKIOMETRI
REAKSI DALAM LARUTAN
Banyaknya
zat terlarut dalam suatu larutan dapat diketahui jika volume dan konsentrasi
larutan diketahui dengan menggunakan rumus :
n = M x V
Pada
dasarnya stoikiometri larutan sama denan stoikiometri reaksi pada umumnya yaitu
perbandingan mol zat-zat yang terlibat dalam reaksi sama dengan perbandingan
koefisien reaksi
Hitungan Stoikimetri Sederhana
Jika hanya
satu data mol zat yang diketahui dari reaksi, maka reaksi ini digolongan ke
dalam reaksi stoikiometri sederhana. Untuk mencari penyelesaiannya dapat
diikuti langkah - langka berikut:
1. Menuliskan
persamaan reaksi setaranya : tujuannnya karena perbandingan mol sama dengan
koefisien
2.
Menentukan jumlah mol zat yang diketahui.
3.
Menentukan jumlah mol zat yang ditanyakan dengan menggunakan konsep
perbandingan.
4.
Meneyesuaikan jawaban dengan hal yang ditanyakan.
Contoh
Soal:
Gas hidrogen
dapat dibuat dengan reaksi antara logam seng dengan asam sulfat. Hitunglah
volume asam sulfat 2M yang dibutuhkan untuk menghasilkan 6,72 L gas hidrogen
pada STP?
Pembahasan:
Langkah -
Langkah (jika kalian nanti suadah mahir, maka caranya akan menjadi lebih cepat)
Menuliskan
persamaan reaksi setaranya
Zn + H2SO4
→ ZnSO4 + H2
Zat yang
datanya diketahui dalam reaksi di atas adalah gas hidrogen.
V = 6,72 L
pada STP(ingan 1 mol gas pada STP = 22,4 L)
mol H2
= V/22,4
= 6,72 L/22,4 L/mol
= 0,3 mol
Zat yang
ditanyakan adalah volume asam sulfat yang dibutuhkan, maka kita menggunakan
perbandingan koefisien.
mol H2SO4
= koefisien yang ditanya/ koefisien yang diketahui x mol yang diketahui
= 1/1 x 0,3 mol
= 0,3 mol
Kemudian
baru mencari volume yang dibutuhkan
Volume H2SO4
= V = n/M = 0,3 / 2 = 0,15 L = 150 mL
Hitungan stoikiometri dengan pereaksi pembatas
Jika ada dua
zat yang diketahui datanya, maka ada salah satu zat yang akan habis bereaksi
dan yang lain bersisa. Zat yang habis bereaksi ini disebut sebagai pereaksi
pembatas. Untuk itu stoikiometri dalam reaksinya disesuaikan dengan
perbandingan mol dari zat yang habis bereaksi ini. Untuk lebih mudahnya
perhatikanlah contoh berikut:
Contoh:
Hitunglah
massa endapan yang terbentuk dari reaksi 50 mL timbal(II)nitrat 0,1 M dengan 50
mL larutan kalium iodida 0,1 M.(Ar Pb = 207, I=127)
Pembahasan:
Pertama
tetap kita akan membuat persamaan reaksinya
Pb(NO3)2
+ 2KI → PbI2 + 2KNO3
Menentukan
pereaksi pembatas:
Jumlah mol
Pb(NO3)2 = M x V = 50 mL x 0,1 M = 5
mmol
Jumlah mol
KI = M x V = 50 mL x 0,1 M = 5 mmol
Untuk
menentukan perekasi pemabatas maka bagilah mol mula - mula dengan koefisien zat
pada reaksi setaranya. Jika nilainya lebih kecil maka zat tersebut yang habis
bereaksi.
Pb(NO3)2
= n mula - mula /koefisien = 5/1 =
5
KI = n mula
- mula /koefisien = 5/2 = 2,5
Karena hasil bagi KI lebih kecil maka KI bertindak
sebagai pereaksi pembatas artinya semua mol KI yang tersedia di awal akan habi
bereaksi.
Yang ditanyakan adalah massa yang mengendap.
Yang ditanyakan adalah massa yang mengendap.
mol
PbI2 terbentuk = 2,5 mmol
massa PbI2
= n x Mr = = 2,5 x 461 = = 1152,5 mg = 1,1525 gram
DAFTAR
PUSTAKA
Brady, J. E.
2000. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Binarupa Aksara:
Jakarta.
Baroroh, Umi
L. U. 2004. Diktat Kimia Dasar I. Universitas Lambung Mangkurat.
Banjarbaru.
Tupamahu.1991.Kimia
Larutan. Bandung:Citra Aditya
Tidak ada komentar:
Posting Komentar