3. HUKUM DASAR KIMIA

Hukum Kekekalan Massa Lavoisier 2HgO2Hg+O2

Hukum Proporsi Tetap

Teori Atom Dalton

Hukum Proporsi Ganda

Hukum Penggabungan Volume

Hipotesis Avogadro

Hukum Kekekalan Massa (Lavoisier)Dalam setiap reaksi kimia, jumlah massa

sebelum dan sesudah reaksi selalu sama.

Hukum Proporsi Tetap (Proust)Dalam suatu senyawa kimia, proporsi

berdasar massa dari unsur-unsur penyusunnya adalah tetap, tidak bergantung pada asal usul senyawa tersebut atau cara pembuatannya.

Hukum Proporsi Ganda (Dalton)Bila dua unsur membentuk sederet senyawa,

massa dari satu unsur yang bergabung dengan massa yang tertentu dari unsur lainnya merupakan nisbah bilangan bulat.

PERSAMAAN REAKSI KIMIA DAN HASIL REAKSI

Agus RochmatJurusan Teknik Kimia Fakultas TeknikUniversitas Sultan Ageng TirtayasaBanten2013 Email kls A : furi_skope@yahoo.com

purbafebriando@yahoo.comEmail kls B : irhamciptanarial@gmail.com

iqbalzam2@gmail.com

PERSAMAAN KIMIA DAN HASIL REAKSI

1. RUMUS KIMIA

2. MENULISKAN PERSAMAAN KIMIA YANG SETIMBANG

3. HUBUNGAN MASSA DALAM REAKSI KIMIA

4. REAKTAN PEMBATAS

5. HASIL PERSENTASE

PERSAMAAN KIMIA

Reaktan (Pereaksi) Produk (Hasil Reaksi)

1. RUMUS KIMIA RUMUS EMPIRIS (RE) :

Rumus yang paling sederhana dicerminkanoleh jumlah atom untuk setiap jenis atomdalam suatu senyawa

RUMUS MOLEKUL (RM) :Jumlah atom setiap unsur didalam molekul

Misal rumus empiris glukosa (CH2O)n

nisbah C : H : O = 1 : 2 : 1Bila diketahui Mr = 180, maka n = 6

rumus molekul glukosa = C6H12O6

Bagaimana dengan CoCl2 ?

Padatan kobalt(II) klorida Rumus empiris CoCl2

gaya tarik yang kuat :antar molekul dan antar atom kobalt dan atom klorinkedua gaya sulit dibedakanikatan ionik

Merupakan molekul raksasa (kristal) Jadi CoCl2 sebagai unit rumus bukan sebagai

molekul CoCl2

ContohPada pembakaran 30 g senyawa organik

dihasilkan 44 gCO2 (Mr = 44) dan 18 g H2O (Mr = 18). Tentukanrumus empiris senyawa organik tersebut

.Penyelesaian

44 g CO2 = 1 mol CO2 = 1 mol C = 12 g C 18 g H2O = 1 mol H2O =2 mol H = 2 g H

Bobot O = 30 g – (12 g + 2 g) = 16 g O = 1 mol O

Nisbah C : H : O = 1 : 2 : 1Rumus empiris = (CH2O)n

RUMUS KIMIA DAN PERSENTASE KOMPOSISI

ETILENA

Rumus Empiris : (CH2)n

Rumus Molekul : C2H4

Massa C = 12,011 gMassa H = 2,0159 gJumlah 14,027 g

PERSENTASE MASSA

KARBON = x 100% = 85, 628% C

HIDROGEN = x 100% = 14, 372% C

12,00114,027

2,015914,027

ContohSuatu senyawa mengandung 40 % C, 6,67 % H, dan 53,3 % O. Tentukan rumus molekulnya jika Mr =180.

Penyelesaian

Rumus empiris = C : H : O

= 40/12 : 6,67/1 : 53,3/16

= 3,33 : 6,67 : 3,33 = 1 : 2 : 1

= (CH2O)n

Rumus molekul = (CH2O)n = Mr

30 n = 180

n = 6

(CH2O)n = C6H12O6

2. MENULISKAN PERSAMAAN KIMIA YANG SETIMBANG

_Al + _HCl → _AlCl3 + _H2

REAKTAN PRODUK

-Beri tanda untuk diisi dengan koefisiensetiap reaktan dan produk

- Beri koefisien 1 pada AlCl3

kemudian koefisien 3 pada HCl dan 1 1/2 pada H2

Berdasarkan perjanjian koefisien 1 didepan AlCl3 dan

Al tidak perlu dituliskan.

CONTOH 2.3Amonia merupakan bahan dasar utama dalampembuatan pupuk urea. Di industri, amoniadihasilkan melalui proses Haber yang menggunakangas nitrogen dan hidrogen sebagai reaktan.Tuliskan persamaan kimia yang balans untukproses ini.

Penyelesaian_N2 + H2 _NH3

Mulailah dengan koefisien 1 untuk NH3, sebabspesies paling rumit, Jadi koefisien N2 = 1/2,koefisien H2 = 1 ½, kemudian semua koefisiendikalikan dua

N2 + 3 H2 2 NH3

CONTOH 2.4Proses Hargreaves ialah prosedur industri untukmembuat Na2SO4 yang digunakan dalam pembuatankertas. Bahan awalnya ialah NaCl, SO2, H2O, dan O2.HCl dihasilkan sebagai hasil sampingan. Tuliskanpersamaan kimia yang balans untuk proses ini.

Penyelesaian_NaCl + _SO2 + H2O + _O2 _Na2SO4 + _HCl

Mulailah dengan koefisien 1 untuk Na2SO4, sebabspesies paling rumit, Jadi koefisien NaCl = 2,koefisien SO2 = 1

2 NaCl + SO2 + _H2O + _O2 Na2SO4 + _HCl

Berikutnya koefisien HCl = 2 dan koefisien H2O = 1.

2 NaCl + SO2 + H2O + _O2 Na2SO4 + 2 HCl

Akhirnya, atom oksigen harus disetarakan. Ada 4atom O di kanan, tetapi di kiri hanya terdapat 2atom O dari SO2 dan 1 atom O dari H2O; jadi,koefisien O2 = ½ :

2 NaCl + SO2 + H2O + ½O2 Na2SO4 + 2 HCl

Kalikan semua koefisien dengan 2 :

4 NaCl + 2 SO2 + 2 H2O + O2 2 Na2SO4 + 4 HCl

Reaksi Redoks

Sebutkan oksidator dan reduktor pada persamaanreaksi berikut:SO3

2- + MnO4- + H+ → SO4

2- + Mn2+ + H2O

Setarakan reaksi redoks berikut yang berlangsungdalam larutan basa dalam air:MnO4

-(aq) + Br-

(aq) → MnO2(s) + BrO3-(aq)

3. HUBUNGAN MASSA DALAM REAKSI KIMIA

Hubungan antara massa reaktan dan produknya disebut stoikiometri (Yunani: stoicheion = unsur + metron = ukuran)

2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2OArtinya :

2 mol C4H10 + 13 mol O2→ 8 mol CO2 + 10 mol H2O

116,3 g C4H10 + 416,0g O2 → 352,1 g CO2 + 180,2 g H2O

Contoh Kalsium hipoklorit, Ca(OCl)2, digunakan sebagaibahan pemutih. Senyawa ini dihasilkan dari NaOH,Ca(OH)2, dan Cl2 menurut persamaan

2 NaOH + Ca(OH)2 + 2 Cl2 Ca(OCl)2 + 2 NaCl + 2 H2O

Berapa gram Cl2 dan NaOH yang bereaksi dengan1067 g Ca(OH)2, dan berapa gram Ca(OCl)2 yangdihasilkan?

Penyelesaian

Jumlah mol Ca(OH)2 yang dikonsumsi ialah

1067 g Ca(OH)2

------------------------ = 14,40 mol Ca (OH)2

74,09 g mol-1

2 NaOH + Ca(OH)2 + 2 Cl2 Ca(OCl)2 + 2 NaCl + 2 H2O

Jika 14,40 mol Ca(OH)2 bereaksi maka:

mol NaOH= 28,80 mol NaOH

mol Cl2 = 28,80 mol Cl2

mol Ca(OCl)2 = 14,40 mol Ca(OCl)2

Dari jumlah mol dan massa molar reaktan sertaproduknya, massa yang dicari ialah :

massa NaOH = (28,80 mol)(40,00 g mol-1) =1152 gmassa Cl2 = (28,80 mol)(70,91 g mol-1) =2042 gmassa Ca(OCl)2 = (14,40 mol)(142,98 g mol-1) =2059 g

4. REAKTAN PEMBATAS

Reaktan yang habis pertama kali ialah reaktan pembatas, reaktan lain dalam keadaan berlebih.

Produk yang diperoleh berdasarkan pada reaktan pembatas

Reaktan pembatas dapat dihitung secara stoikiometri dengan satuan jumlah reaktan (sjr) yang diperoleh dari jumlah mol dibagi koefisiennya.

Reaktan yang mempunyai sjr terkecil merupakan reaktan pembatas.

Contoh Sebanyak 1 mol KIO3 direaksikan dengan 4 mol KI dan 6 mol

HCl, reaksi : KIO3 + 5KI + 6HCl → 6 KCl + 3I2 + 3H2O

Apakah semua reaktan akan habis? Tentukan reaktan

pembatasnya dan berapa gram I2 akan terbentuk? (Ar I = 127)

Penyelesaian

nisbah mol tidak sama dengan nisbah koefisien, jadireaktan

tidak habis semuanya

sjr KIO3 = 1 mol/1 = 1,

sjr KI = 4 mol/5 = 0,8

sjr HCl = 6 mol/6 = 1

Reaktan pembatas = KI (sjr KI paling kecil)

mol I2 = 3/5 x 4 mol = 2,4 mol

gram I2 = 2,4 mol x 254 g mol-1 = 609,6 g

Contoh

Sebanyak 10 g CaCO3 direaksikan dengan 1 liter HCl 2 M,

CaCO3 (p) + 2 HCl (aq) → CaCl2 (aq) + H2O (aq) + CO2 (g)

Tentukan gram CO2 yang terbentuk (Ar Ca = 40, C= 12, O = 16, Cl = 35.5, H = 1)

Penyelesaian

mol CaCO3 = 10 g/100 g mol-1 = 0,1 mol

mol HCl = 2 M x 1 liter = 2 mol

sjr CaCO3 = 0,1

sjr HCl = 2 mol/2 = 1

Reaktan pembatas = CaCO3 (sjr CaCO3 < sjr HCl)

mol CO2 = 1/1 x 0,1 mol = 0,1 mol

gram CO2 = 0,1 mol x 44 g mol-1 = 4,4 g

ContohSebanyak 500 ml HCl 2,5 M direaksikan dengan 2 liter

Ba(OH)2

0,2 M. Tentukan massa BaCl2 yang terbentuk dan massareaktan yang tersisa.Penyelesaian

mol HCl = 2,5 M x 0,5 liter = 1,25 molmol Ba(OH)2 = 0,2 M x 2 liter = 0,4 mol

Reaksi : 2HCl + Ba(OH)2 → BaCl2 + 2H2Osjr HCl = 0,625

sjr Ba(OH)2 = 0,4 Reaktan pembatas = Ba(OH)2

mol BaCl2 = 0,4 molReaktan tersisa = HCl

mol HCl tersisa = 1,25 mol – 0,8 mol = 0,45 molmassa HCl tersisa = 0,45 mol x 36,5 g /mol = 16,425 g

HASIL PERSENTASEHasil persentase (% hasil) suatu reaksi adalahnisbah jumlah produk sesungguhnya yang diperoleh (eksperimental) atau hasil nyataterhadap hasil teoritis dari persamaan reaksidikali seratus persen.

Hasil Nyata% Hasil = x 100%

Hasil Teoritis

Hasil nyata biasanya lebih kecil dari hasil

teoritis.

Contoh Jika 68,5 g karbon di dalam udaraa. Berapa hasil teoritis CO2 yang dihasilkan.b. Jika CO2 hasil eksperimen menghasilkan 237 g

CO2 berapakah % hasil

Penyelesaiana. Reaksi: C(p) + O2 (g) CO2 (g)

mol C = 68,4 g/12 g mol-1 = 5,7 molmol CO2 = 5,7 molmassa CO2 = 5,7 mol x 44 g mol-1 = 250,8 g

Hasil Nyatab. % hasil = x 100%

Hasil Teoritis237 g CO2= x 100 % = 94,5 %

250,8 g CO2

1. Suatu senyawa organik sebanyak 3,4501 g dibakar denganO2 berlebih menghasilkan 10,1526 g CO2 dan 2,9546 g H2O.Tentukan empirisnya!

2. Bau nenas yang harum itu disebabkan oleh senyawa organikgolongan ester. Ester ini adalah etil butirat yang mempunyaisusunan 2,585 mg C dan 0,430 mg H dalam 4,17 mg ester,sisanya adalah oksigen. Tentukan rumus perbandingannyadan rumus molekulnya bila diketahui bahwa bobot molekuletil butirat terletak antara 100 dan 125.

3. Quinin merupakan suatu senyawa yang ditemukan dari kulittanaman tertentu. Senyawa ini merupakan obat yang efektifuntuk pengobatan malaria. Massa molar obat ini 162 g/mol.Komposisinya tersusun dari 22,2 % C. 22,2 % H, 25,9 % N,dan 29,6 % O. Apakah rumus molekul quinin?

4. Setarakan persamaan reaksi berikut.a) KOH + H3AsO4 K2HAsO4 + H2Ob) Si2H6 + H2O Si(OH)4 + H2

c) Al +NH4ClO4 Al2O3 + AlClO3 + NO + H2O

d) K2MnF6 + SbF5 KSbF6 + MnF3 + F2

e) K2MnO4 + CO2 + H2O KMnO4 + KHCO3 + MnO2

5. Fermentasi gula menghasilkan etanol dinyatakan denganpersamaan reaksi: C6H12O6 (s) C2H5OH (l) + CO2 (g)a. Setarakan persamaan reaksi tersebutb. Berapa massa etanol dalam gram yang dihasilkandari 90 gram gula.c. Berapa massa (g) gula yang diperlukan untukmenghasilkan 56 g CO2

d. Berapa massa (g) gula yang diperlukan untukmenhasilkan 4,50 x 1022 molekul etanol.

6. Besi cair dibuat dari bijih besi (Fe2O3)dengan tiga langkah dalam tanur sembursebagai berikut:

Fe2O3 (s) + CO (g) Fe3O4 (s) + CO2 (g)Fe3O4 (s) + CO (g) FeO (s) + CO2 (g)FeO (s) + CO (g)Fe (l) + CO2 (g)

Berapa massa (g) besi yang dihasilkan dari125 gram Fe2O3 ?

7. Gas nitrogen dapat dibuat dengan melewatkanamonia di atas tembaga (II) oksida panas sesuaidengan persamaan reaksi:

CuO (s) + NH3 (g) N2 (g) + Cu (s) + H2O(g)

Jika 17 gram NH3 dan 200 gram CuO dicampur:a. Setarakan persamaan reaksi diatasb. Tentukan jumlah mol NH3 dan CuO yang

direaksikanc. Hitung satuan jumlah pereaksi (sjr) masing-

masing pereaksi.