STOIKIOMETRI

Tim Dosen PengampuMK Kimia Dasar FTP-UB

Pengertian Konsep mol Hubungan koefisien dalam persamaan reaksi

dengan hitungan Kadar zat Pereaksi pembatas Reaksi yang melibatkan campuran Reaksi pengendapan Reaksi-reaksi pembuatan gas

Outlines :

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 : 22,4 liter

x 22,4 liter : Ar a

tau Mr

x Ar a

tau Mr

Mol

: 6,02 x 1023 x 6,02 x 1023

Massa

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

hitunganb. 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

hitunganc. 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 A = x. Ar A . p

Mr AxBy

Massa B = y. Ar B . p

Mr AxBy

% A = x. Ar A . 100%

Mr AxBy

% B = y. Ar B . 100%

Mr AxBy

Massa AxBy = p gram

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%

Mr Al2O3 102

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

Contoh:

4Al(s) + 3O2(g) 2Al2O3(s)

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:

1. 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…

1. 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:

I. Mg + H2SO4 MgSO4 + H2

II. 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

www.themegallery.com

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)

a. Setarakan persamaan reaksi di atas terlebih dahulu

b. 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

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)

a. Setaran persamaan reaksi nya

b. Tentukan pereaksi pembatasnya

c. 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 !