BAB 2

HITUNGAN KIMIA

MATA PELAJARAN : KIMIAKELAS/SEMESTER : X / 2

STANDART KOMPETENSI2. Mendiskripsikan hukum-hukum dasar kimia dan penerapannya dalam perhitungan kimia ( stoikiometri )

KOMPETENSI DASAR 2.3. Menerapkan hukum Gay Lussac dan Hukum Avogadro serta konsep mol dalam menyelesaikan perhitungan kimia

A. RUMUS EMPIRIS DAN RUMUS MOLEKUL

RUMUS EMPIRIS = RE Merupakan rumus yang menyatakan perbandingan mol atom dari unsur penyusun senyawa

RUMUS MOLEKUL = RMMerupakan rumus yang menyatakan jumlah dan jenis atom dari unsur penyusun senyawa

RM = ( RE )n

No Nama Senyawa Rumus Senyawa Rumus Empiris Rumus Molekul Nilai n

1.2.3.4.5.

Air Etuna Asam cuka Benzena Glukosa

H2OC2H2

CH3COOHC6H6

C6H12O6

H2OCH

CH2OCH

CH2O

H2OC2H2

CH3COOHC6H6

C6H12O6

12266

Contoh :1. Suatu senyawa organik mempunyai massa 6 gram terdapat 2,4 gram karbon, 0,4 gram hidrogen dan sisanya

oksigen. ( C=12, H=1, O=16 )a. Tentukanlah rumus empirisnya !b. Tentukanlah rumus molekulnya jika Mr senyawa itu 90 !Jawab :Perbandingan massa C : H : O = 2,4 : 0,4 : ( 6 – ( 2,4 + 0,4 ) ) 2,4 0,4 3,2Perbandingan mol C : H : O = ------ : ------ : ----- = 0,2 : 0,4 : 0,2 = 1 : 2 : 1 12 4 16a. Rumus empirisnya = CH2Ob. Rumus molekulnya = (CH2O)n = 90 ( 12 + 2.1 + 16 ) n = 90 30n = 90 n = 3 Jadi Rumus molekulnya : C3H6O3

2. Suatu senyawa oksida nitrogen terdiri 7 garm nitrogen dan 16 gram oksigen. ( N=14, O=16 )a. Tentukanlah rumus empirisnya !b. Tentukanlah rumus molekulnya, jika Mr oksida nitrogen itu = 92 !Jawab :Perbandingan massa N : O = ……………………………………….. Perbandingan mol N : O = ------ : ------ = ……………………. a. Rumus empirisnya = ………………………

b. Rumus molekulnya = ……………………...

B. KADAR UNSUR DALAM SENYAWA

x . Ar x = indeks unsur dalam senyawaKadar Unsur = ---------- . 100% Ar = massa atom relatif unsur

Mr Mr = massa molekul relatif senyawa

Contoh :1. Hitunglah kadar Ca dalam CaCO3 ( Ca=40, C=12, O=16 )

Jawab :

1

1 x 40Kadar Ca = ---------- x 100% = 40% 100

2. Hitunglah massa N dalam 1 kg pupuk urea, CO(NH2)2 berkadar 90%Jawab : 2 x 14

Massa N dalam 1 kg pupuk urea 90% = ---------- x 90% x 1000 gram = 420 gram 60

3. Hitunglah kadar TSP dalam pupuk TSP, Ca(H2PO4)2 , jika massa P dalam 1 kg pupuk adalah 200 gram.Jawab :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

C. HITUNGAN KIMIA DALAM REAKSI

Contoh :

1. Sebanyak 2,7 gram Aluminium dilarutkan dalam larutan asam sulfat menurut reaksi :

2 Al(s) + 3 H2SO4(aq) Al2(SO4)3(s) + 3 H2(g)

Hitunglah :a. Massa Al2(SO4)3 yang terbentuk ! ( A=27, S=32, O=16 )b. Volume gas hidrogen yang terjadi (STP) !Jawab : n Al = 2,7 / 27 = 0,1 moln Al2(SO4)3 = ½ x 0,1 mol = 0,05 mol n H2 = 3/2 x 0,1 mol = 0,15 mol

a. massa Al2(SO4)3 = 0,05 x 342 = 17,1 gramb. Volume H2 ( STP ) = 0,15 x 22,4 = 3,36 L

2. Sebanyak x gram magnesium dilarutkan dalam larutan asam sulfat menghasilkan gas hidrogen sebanyak 4,48 L ( STP ) menurut reaksi :

Mg(s) + H2SO4(aq) MgSO4(s) + H2(g)

Hitunglah :a. Massa Mg yang dilarutkan ! ( Mg=27, S=32, O=16 )b. Massa MgSO4 yang terjadi !Jawab :

………………………………………………………………………………………………………………………

3. Sebanyak 3,25 gram seng direaksikan dal 500 mL asam klorida 0,1 M menurut reaksi :

Zn(s) + 2 HCl(aq) ZnCl2(aq) + H2(g)

Tentukanlah :a. Massa pereaksi yang sisa ! ( Zn 65, H=1, Cl=35,5 )b. Volume gas hidrogen yang terjadi ( STP ) !Jawab :

n Zn = 3,25/65 = 0,05 mol Zn = 0,05/1 = 0,05 mol n HCl = M x V = 0,1 x 0,500 = 0,05 mol HCl = 0,05/2 = 0,025 molmaka pereaksi pembatasnya ( pereaksi yang menentukan ) = HCl = 0,05 molsehingga :

- n Zn yang bereaksi = ½ x 0,05 = 0,025 mol- n H2 yang terjadi = ½ x 0,05 = 0,025 mol

a. Zat yang sisa Zn = 0,05 – 0,025 = 0,025 mol = 0,025 x 65 = 1,625 gramb. Volume H2 yang terjadi ( STP ) = 0,025 x 22,4 = 0,56 L

4. Sebanyak 2,4 gram magnesium direaksikan dal 500 mL asam sulfat 0,1 M menurut reaksi :

Mg(s) + H2SO4(aq) MgSO4(aq) + H2(g)

Tentukanlah :a. Massa pereaksi yang sisa ! ( Mg=24, H=1, S=32, O=16 )

2

b. Volume gas hidrogen yang terjadi ( STP ) !Jawab :

……………………………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………….

5. Suatu campuran terdiri atas Na2O dan NaOH. Untuk menentukan susunan campuarn itu, dilakukan percobaan berikut. Sebanyak 5 gram campuran itu dilarutkan ke dalam 100 mL air. Ternyata untuk menetralkan larutan itu dibutuhkan 0,03 mol HCl. a. Tuliskan persamaan reaksinya !b. Berapa massa Na2O dalam campuran itu ! ( Na=23, O=16, H=1 )Jawab :

a. Na2O(s) + 2 HCl(aq) 2 NaCl(aq) + H2O(g)NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(g)

b. Misal : - massa Na2O = x gram, maka n Na2O = x/60 mol - Massa NaOH = 1 - x gram, maka n NaOH = (1-x)/40 mol

sehingga : x/60 mol Na2O memerlukan 2x/60 mol HCl (1-x)/40 mol NaOH memerlukan 1-x/40 mol HCl

maka :

2x/60 + (1-x)/40 = 0,03 mol HClx/30 + (1-x)/40 = 0,0340x + 30(1-x) = 0,03 x 30 x 40

40x + 30 – 30 x = 36 10 x = 6 x = 0,6 Jadi massa Na2O dalam campuran = 0,6 gram

6. Paduan logam antara Mg dan Al mempunyai massa 15,6 gram untuk mengetahui susunan paduan logam tersebut dilarutkan ke dalam larutan asam sulfat berlebihan, ternyata menghasilkan gas hidrogen sebanyak 17,78 L gas hidrogen ( STP )a. Tuliskan persamaan reaksinya !b. Berapa massa Mg dalam paduan logam itu ! ( Ma=24, Al=27, H=1, S=32, O=16 )Jawab :

……………………………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………….

7. Sebanyak 99,8 gram tembaga (II) sulfat berkristal dipanaskan sehingga semua air kristalnya menguap. Ternyata massa zat yang sisa 63,8 gram.a. Tuliskan persamaan reaksinya !b. Bagaimana rumus tembaga (II) sulfat berkristal itu ! ( Cu=63,5, S=32, O=16, H=1 )Jawab :

a. CuSO4. x H2O (l) CuSO4(s) + x H2O (g)b. Massa CuSO4 : H2O = 63,8 : ( 99,8 - 63,8 ) = 63,8 : 36

mol CuSO4 : H2O = 63,8/159,5 : 36/18 = 0,4 : 2 = 1 : 5 Jadi rumus tembaga (II) sulfat berkristal itu = CuSO4. 5H2O

8. Sebanyak 20 gam hidrat besi (II) sulfat dipanaskan ternyata pada akhirnya diperoleh zat padat yang massanya 10,94 gram.a. Tuliskan persamaan reaksinya !b. Bagaimana rumus besi (II) sulfat berkristal itu ! ( Fe=56, S=32, O=16, H=1 )Jawab :

……………………………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………….

UJI KOMPETENSI DASAR HITUNGAN KIMIA

Nama

3

KelasNo Absen

1. Suatu senyawa hidrokarbon mengandung 80% karbon dan sisanya hidrogen. Massa jenis gas itu (RTP) = 1,25 gram/L. Tentukanlah rumus empiris dan rumus molekul gas itu !Jawab :

……………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………

2. Pupuk urea, CO(NH2)2 berkadar 90% mempunyai massa 100 gram. Hitunglah massa nitrogen yang terdapat dalam pupuk itu ! ( C=12, O=16, N=14, H=1 )Jawab :

……………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………

3. Sebanyak 4,8 gram magnesium direaksikan dengan 100 mL larutan HCl ternyata menghasilkan 3,36 L gas hidrogen ( STP ).a. Tuliskan persamaan reaksinya !b. Berapa molaritas larutan HCl itu ! ( Mg=24 )Jawab :

……………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………

4. Sebanyak 13 gram etuna dibakar dengan 60 gram gas oksigen menurut reaksi :

C2H2(g) + 5/2O2(g) 2CO2(g) + H2O(l)a. Zat mana yang sisa dan berapa massanya ! ( C=12, H=1, O=16 )b. Hitunglah volume CO2 yang dihasilkan ( STP )Jawab :

……………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………

5. Pada pembakaran sempurna 15,5 gram campuran gas metana, CH4 dan etena, C2H4 dihasilkan 44 gram gas CO2 dan uap air. a. Tuliskan persamaan reaksinyab. Tentukan susunan campuran gas itu ! ( C=12, H=1, O=16 )Jawab :

……………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………

6. Sebanyak 2 gram hidrat tembaga (II) sulfat, CuSO4. xH2O dipanaskan menghasilkan zat padat yang massanya 1,28 gram dan uap air.a. Tuliskan persamaan reaksinya !b. Tentukan rumus hidrat itu ! ( Cu=63,5, S=32, O=16, H=1 ) Jawab :

……………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………

Diperiksa Pd tanggal Paraf Guru

ULANGAN HARIAN KD. 2.3. HITUNGAN KIMIA ( B )

4

JAWABLAH PERTANYAAN BERIKUT DENGAN SINGKAT DAN BENAR !

1. Jika 0,7 mol aluminium dilarutkan dalam larutan asam sulfat menurut reaksi :2Al(s) + 3H2SO4(aq) Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g)

Hitunglah :a. Jumlah mol asam sulfat yang diperlukan !b. Jumlah mol aluminium sulfat yang terjadi !

2. Jika sebanyak 15,88 gram tembaga dilarutkan dalam 500 mL larutan asam nitrat encer menurut reaksi :3Cu(s) + 8HNO3(aq) Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)

Hitunglah :a. Molaritas asam nitrat itu ! ( Ar Cu = 63,5 )b. Volume gas nitrogen monoksida ( RTP ) !

3. Sebanyak 640 gram kalsium karbida dilarutkan dalam 240 gram air menurut reaksi :CaC2(s) + 2H2O(l) Ca(OH)2(s) + C2H2(g)

Hitunglah :a. Endapan kalsium hidroksida yang terjadi ! ( Ar Ca = 40, C = 12, O = 16 )b. Volume gas asetilena yang terjadi pada suhu 50oC, tekanan 1 atm !

4. Sebanyak 5,1 gram campuran CaO dan Ca(OH)2 ( Ar Ca = 40, O = 16, H = 1 ) dilarutkan dalam 100 mL air, ternyata dapat dinetralkan oleh 0,15 mol HCl. Tentukan massa CaO dalam campuran itu, jika persamaan reaksinya :

CaO(s) + 2HCl(aq) CaCl2(aq) + H2O(l)Ca(OH)2(s) + 2HCl(aq) CaCl2(aq) + 2H2O(l)

5. Sebanyak 108 gram HgO dipanaskan pada pada suhu 227oC, 1 atm sehingga terurai menurut persamaan reaksi :2HgO(s) 2Hg(l) + O2(g)

Hitunglah kadar HgO, jika pada suhu tersebut volume gas oksigen terjadi 82 L ! ( Ar Hg = 200, O = 16 )

ULANGAN HARIAN KD 2.3. HITUNGAN KIMIA ( A )

JAWABLAH PERTANYAAN BERIKUT DENGAN SINGKAT DAN BENAR !

1. Jika 0,6 mol kalium dilarutkan dalam larutan asam sulfat menurut reaksi :2K(s) + H2SO4(aq) K2SO4(aq) + H2(g)

Hitunglah :a. Jumlah mol asam sulfat yang diperlukan !b. Jumlah mol kalium sulfat yang terjadi !

2. Jika sebanyak 560 gram kalsium oksida dilarutkan dalam larutan asam fosfat 0,5 M menurut reaksi :3CaO(s) + 2H3PO4(aq) Ca3(PO4)2(aq) + 3H2O(l)

Hitunglah :a. Volume larutan asam fosfat 0,5 M itu ! ( Ar Cu = 63,5 )b. Massa air yang dhasilkan ! ( H =1, O =16 )

3. Sebanyak 64 gram gas propana dibakar dengan 128 gram gas oksigen menurut reaksi :C3H8(s) + 5O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(l)

Hitunglah :a. Volume gas karbondioksida yang terjadi pada suhu 27oC, tekanan 1 atm !b. Massa zat yang sisa ! ( C = 12, H = 1, O =16 )

4. Sebanyak 39 gram campuran Mg dan Al ( Ar Mg = 24, Al = 27, H = 1 ) dilarutkan dalam asam sulfat, ternyata menghasilkan 44,8 L H2 ( STP ). Tentukan massa Mg dalam campuran itu, jika persamaan reaksinya :

Mg(s) + H2SO4(aq) Mg2SO4 (aq) + H2(g)2Al(s) + 3H2SO4(aq) Al2(SO4)3 (aq) + 3H2(g)

5. Sebanyak 150 gram KClO3 dipanaskan pada suhu 25oC, 1 atm menghasilkan 36,735 L gas oksigen menurut reaksi :2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g)

Tentukan kadar KClO3 tersebut ! ( K = 39, Cl = 35,5 O = 16 )

ULANGAN REMIDI ( A )

1. Jika sebanyak 0,2 mol aluminium direaksikan dalam asam sulfat menurut reaksi :2Al(s) + 3H2SO4(aq) Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g)

Hitunglah :a. Jumlah mol asam sulfat yang diperlukan !

5

b. Jumlah mol aluminium sulfat yang terjadi !

2. Jika 3,9 gram kalium ( Ar K = 39 ) dilarutkan dalam 100 mL larutan asam klorida menurut reaksi :K(s) + 2HCl(aq) KCl2(aq) + H2(g)

Hitunglah :a. Jumlah molaritas asam klorida yang diperlukan !b. Jumlah volume gas hidrogen ( STP ) yang terjadi !

3. Sebanyak 12 gram karbon ( Ar C = 12 ) direaksikan dengan 48 gram gas oksigen ( Ar O =16 ) menurut reaksi :C(s) + O2(g) CO2(g)

Hitunglah :a. Massa zat yang sisa !b. Volume gas CO2(g) ( STP ) yang terjadi !

ULANGAN REMIDI ( B )

1. Jika sebanyak 0,2 mol kalium direaksikan dalam asam klorida menurut reaksi :K(s) + 2HCl(aq) KCl2(aq) + H2(g)

Hitunglah :a. Jumlah mol asam klorida yang diperlukan !b. Jumlah mol gas hidrogen yang terjadi !

2. Jika 5,4 gram aluminium ( Ar Al = 27 ) dilarutkan dalam larutan asam sulfat 0,1 M menurut reaksi :

2Al(s) + 3H2SO4(aq) Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g) Hitunglah :

a. Jumlah volume asam sulfat yang diperlukan !b. Jumlah volume gas hidrogen ( STP ) yang terjadi !

3. Sebanyak 32 gram belerang ( Ar S = 32 ) direaksikan dengan 16 gram gas oksigen ( Ar O =16 ) menurut reaksi :

S(s) + O2(g) SO2(g) Hitunglah :

a. Massa zat yang sisa !b. Volume gas SO2(g) ( STP ) yang terjadi !

ULANGAN REMIDI ( C )

1. Jika sebanyak 0,3 mol aluminium direaksikan dalam asam klorida menurut reaksi :2Al(s) + 6HCl(aq) 2AlCl3(aq) + 3H2(g)

Hitunglah :a. Jumlah mol asam klorida yang diperlukan !b. Jumlah mol gas hidrogen yang terjadi !

2. Jika 4,8 gram magnesium ( Ar Mg = 24 ) dilarutkan dalam larutan asam sulfat 0,2 M menurut reaksi :Mg(s) + H2SO4(aq) Mg2SO4(aq) + H2(g)

Hitunglah :a. Jumlah volume asam sulfat yang diperlukan !b. Jumlah volume gas hidrogen ( STP ) yang terjadi !

3. Sebanyak 46 gram Natrium ( Ar Na = 23 ) direaksikan dengan 32 gram gas oksigen ( Ar O =16 ) menurut reaksi :

2Na(s) + O2(g) Na2O(g) Hitunglah :

a. Massa zat yang sisa !b. Volume gas SO2(g) ( STP ) yang terjadi !

ULANGAN PENGAYAAN

1. Natrium karbonat ( Na2CO3 ) bereaksi dengan asam klorida ( HCl ) dan kalsium klorida ( CaCl2 ) menurut persamaan reaksi :

Na2CO3(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g) ( belum setara ) Na2CO3(aq) + CaCl2(aq) Ca2CO3 (s) + NaCl(aq) ( belum setara )

6

Sebanyak 50 mL suatu larutan natrium karbonat tepat bereaksi dengan 40 mL HCl 0,1 M. Hitunglah massa endapan kalsium karbonat yang akan terbentuk jika 100 mL larutan natrium karbonat tersebut direaksikan dengan kalsium klorida berlebihan ( exes ). ( Ar Na=23, Cl=35,5, Ca=40, C=12, O=16 )

2. Sebanyak 2,02 gram campuran NaCl dengan MgCl2 dilarutkan dalam air sehingga diperoleh 100 mL larutan. Sebanyak 50 mL dari larutan ini direaksikan dengan AgNO3 berlebihan membentuk 2,87 gram endapan AgCl, dengan persamaan reaksi :

NaCl(aq) + AgNO3(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq)CaCl2(aq) + 2AgNO3(aq) 2AgCl(s) + Ca(NO3)2(aq)

Tentukanlah susunan campuran itu! ( Na=23, Mg=24, Cl=35,5, Ag=108 )

ULANGAN PENGAYAAN

1. Natrium karbonat ( Na2CO3 ) bereaksi dengan asam klorida ( HCl ) dan kalsium klorida ( CaCl2 ) menurut persamaan reaksi :

Na2CO3(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g) ( belum setara ) Na2CO3(aq) + CaCl2(aq) Ca2CO3 (s) + NaCl(aq) ( belum setara )

Sebanyak 50 mL suatu larutan natrium karbonat tepat bereaksi dengan 40 mL HCl 0,1 M. Hitunglah massa endapan kalsium karbonat yang akan terbentuk jika 100 mL larutan natrium karbonat tersebut direaksikan dengan kalsium klorida berlebihan ( exes ). ( Ar Na=23, Cl=35,5, Ca=40, C=12, O=16 )

2. Sebanyak 2,02 gram campuran NaCl dengan MgCl2 dilarutkan dalam air sehingga diperoleh 100 mL larutan. Sebanyak 50 mL dari larutan ini direaksikan dengan AgNO3 berlebihan membentuk 2,87 gram endapan AgCl, dengan persamaan reaksi :

NaCl(aq) + AgNO3(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq)CaCl2(aq) + 2AgNO3(aq) 2AgCl(s) + Ca(NO3)2(aq)

Tentukanlah susunan campuran itu! ( Na=23, Mg=24, Cl=35,5, Ag=108 )

ULANGAN PENGAYAAN

1. Natrium karbonat ( Na2CO3 ) bereaksi dengan asam klorida ( HCl ) dan kalsium klorida ( CaCl2 ) menurut persamaan reaksi :

Na2CO3(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g) ( belum setara ) Na2CO3(aq) + CaCl2(aq) Ca2CO3 (s) + NaCl(aq) ( belum setara )

Sebanyak 50 mL suatu larutan natrium karbonat tepat bereaksi dengan 40 mL HCl 0,1 M. Hitunglah massa endapan kalsium karbonat yang akan terbentuk jika 100 mL larutan natrium karbonat tersebut direaksikan dengan kalsium klorida berlebihan ( exes ). ( Ar Na=23, Cl=35,5, Ca=40, C=12, O=16 )

2. Sebanyak 2,02 gram campuran NaCl dengan MgCl2 dilarutkan dalam air sehingga diperoleh 100 mL larutan. Sebanyak 50 mL dari larutan ini direaksikan dengan AgNO3 berlebihan membentuk 2,87 gram endapan AgCl, dengan persamaan reaksi :

NaCl(aq) + AgNO3(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq)CaCl2(aq) + 2AgNO3(aq) 2AgCl(s) + Ca(NO3)2(aq)

Tentukanlah susunan campuran itu! ( Na=23, Mg=24, Cl=35,5, Ag=108 )

7