BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Stoikiometri adalah cabang ilmu yang mempelajari dan menghitung hubungan

kuantitatif dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia (persamaan kimia). Dalam

percobaan ini akan membahas tentang stoikiometri larutan diantara zat-zat yang terlibat

reaksi sebagian atau seluruhnya yang berada dalam bentuk larutan atau endapan.

Oleh karena itu, dilakukan praktikum stoikiometri yang dapat diselesaikan dengan

hubungan kimia sederhana yang menyangkut hubungan kuantitatif antara suatu

komponen dengan komponen lain dalam suatu reaksi.

1.2 Prinsip

Berdasarkan persamaan reaksi kimia, stoikiometri reaksi, dan perhitungan neraca

massa sederhana.

1.3 Tujuan

Mempelajari dan memahami pengertian stoikiometri reaksi dan istilah – istilah

terkait.

Melatih melakukan perhitungan neraca massa sederhana.

Apa lagi tambahkan, dan perhatikan rata kanan dan kirinya,,,,

BAB II

TEORI DASAR

Salah satu aspek penting dari reaksi kimia adalah hubungan kuantitatif antara zat-zat

yang terlibat dalam reaksi kimia, baik sebagai pereaksi maupun sebagai hasil reaksi.

Stoikiometri (stoi-kee-ah-met-tree) merupakan bidang dalam ilmu kimia yang

menyangkut hubungan kuantitatif antara zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia, baik

sebagai pereaksi maupun sebagai hasil reaksi. Stoikiometri juga menyangkut

perbandingan atom antar unsur-unsur dalam suatu rumus kimia, misalnya perbandingan

atom H dan atom O dalam molekul H2O.  Kata stoikiometri berasal dari bahasa Yunani

yaitu stoicheon yang artinya unsur dan metron yang berarti mengukur. Seorang ahli

Kimia Perancis, Jeremias Benjamin Richter (1762-1807) adalah orang yang pertama kali

meletakkan prinsip-prinsip dasar stoikiometri. Menurutnya stoikiometri adalah ilmu

tentang pengukuran perbandingan kuantitatif atau pengukuran perbandingan antar unsur

kimia yang satu dengan yang lain.

Stoikiometri erat kaitannya dengan perhitungan kimia. Untuk menyelesaikan soal-

soal perhitungan kimia digunakan asas-asas stoikiometri yaitu antara lain persamaan

kimia dan konsep mol.

Persamaan reaksi merupakan salah satu langkah untuk merangkum apa yang terjadi

dalam suatu reaksi kimia. Persamaan kimia dapat dijelaskan secara lisan maupun tulisan,

yaitu melalui rumus reaksi kimia. Senyawa yang akan mengalami reaksi kimia disebut

Reaktan. Reaktan dituliskan di ruas kiri pada reaksi kimia, sedangkan senyawa yang

dihasilkan setelah reaksi kimia dinamakan Produk. Produk dituliskan di ruas kanan pada

reaksi kimia.

2.1 Konsep Mol

Bilangan Avogadro

2 atom H+1atom O→ 1 molekul H 2 O

1 lusin = 12 buah

1 mol = partikel

2.2 Pengukuran Mol Atom-Atom

Dalam suatu reaksi kimia, atom-atom atau molekul akan bergabung dalam

perbandingan angka yang bulat. Telah dijelaskan bahwa satu mol terdiri dari 6,022x1023

partikel. Angka ini tidaklah dipilih secara sembarangan, melainkan merupakan jumlah

atom dalam suatu sampel dari tiap elemen yang mempunyai massa dalam gram yang

jumlah angkanya sama dengan massa atom elemen tersebut, misalnya massa atom dari

karbon adalah 12,011, maka 1mol atom karbon mempunyai massa 12,011 g.

Demikian juga massa atom dari oksigen adalah 15,9994, jadi 1 mol atom oksigen

mempunyai massa 15,9994 g.

1 mol C = 12,011 C

1 mol O = 15,9994 O

Maka keseimbanganlah yang menjadi alat untuk mengukur mol. Untuk mendapat

satu mol dari tiap elemen, yang perlukan adalah melihat massa atom dari elemen

tersebut. Angka yang didapat adalah jumlah dari gram elemen tersebut yang harus ambil

untuk mendapatkan 1 mol elemen tersebut.

2.3 Pengukuran Mol dari Senyawa

Seperti pada elemen, secara tak langsung persamaan diatas juga dapat dipakai

untuk menghitung mol dari senyawa. Jalan yang termudah adalah dengan menambahkan

semua massa atom yang ada dalam elemen. Bila zat terdiri dari molekul-molekul

(misalnya CO2 , H2 O atau NH3 ), maka jumlah dari massa atom disebut massa molekul

atau Berat molekul. Kedua istilah ini dipakai berganti-ganti). Sehingga massa molekul

dari CO2 adalah:

C 1x12,0 u = 12,0 u

2 O 2x16,0 u = 32,0 u

CO2 total = 44,0 u

Demikian juga massa molekul dari H2 O = 18,0 u dan dari NH3 = 17,0 u. Berat

dari 1 mole zat didapat hanya dengan menuliskan massa molekulnya dengan satuan

gram. Jadi,

1 mol CO2 = 44,0 g

1 mol H2 O = 18,0 g

1 mol NH3 = 17,0 g

Ditemukan bnyak senyawa yang tak mengandung molekul yang jelas. Kita akan

menemukan bahwa bila suatu atom bereaksi, acap kali ia akan mendapat atau kehilangan

partikel yang bermuatan negatif yang disebut elektron. Natrium dan klor akan bereaksi

secara ini. Bila natrium klorida, NaCl, terbentuk dari elemennya, tiap atom Na akan

kehilangan satu elektron, sedangkan tiap atom klor akan mendapat elektron. Pada

mulanya unsur Na dan Cl bermuatan atom listrik netral, tetapi pada saat pembentukan

NaCl, atom-atom ini akan mendapat muatan. Ini akan ditulis sebagai Na+

(positif karena

Na kehilangan satu muatan elektron negatif) dan C1−

(negatif karena C1 mendapat satu

elektron). Atom atau kumpulan ataom yang mendapat muatan listrik disebut ion. Kerana

NaC1 padat terdiri dari Na+ dan Cl−

, dikatakan adalah senyawa ion.

Perlu diketahuai bahwa senyawa ion tak mengandung molekul. Rumusnya hanya

menyatakan perbandingan dari berbagai atom dalam senyawa. Dalam NaCl,

perbandingan ataomnya adalah 1:1. Pada senyawa CaCl2, perbandingan dari atom Ca dan

Cl adalah 1:2 . Dari pada menggunakan istilah molekul NaCl atau CaCl2, lebih baik

digunakan istilah satuan rumus untuk membedakan dua ion pada NaCl (Na+

dan Cl−

)

atau tiga ion pada CaCl2 .

Untuk senyawa ion, jumlah massa atom dari elemen-elemen yang ada dalam rumus

dikenal sebagai massa rumus atau Berat Rumus. untuk NaCl ini 22,99 - 35,44 = 58,44.

satu mol NaC1 (6,022 x 1023

satuan rumus dari NaCl) mengandung 58,44 g NaCl. Tentu

saja penggunaan istilah massa rumus tak hanya untuk senyawa ion. Dapat juga

digunakan untuk senyawa molekuler, dalam hal ini istilah massaformila dan massa

molekul mempunyai arti yang sama.

2.4 Komposisi Persen

Suatu cara pengiraan yang sederhana, tetapi sangat berguna dan sering dipakai

adalah perhitungan komposisi persen dari suatu senyawa yaitu persentase dari massa

total (disebut juga persen berat) yang diberikan oleh tiap elemen. Cara penentuan

komposisi persen ini dijelaskan pada contoh berikut

Contoh soal

Berapa komposisi persen dari kloroform CHCl3, suatu zat yang pernah dipakai

sebagai zat anestesi.

Solusi

2.5 Rumus Empiris dan Molekul

Angka-angka dalam rumus empiris menyatakan perbandingan atom dalam suatu

senyawa, misalnya CH2 perbandingan atom C : H adalah 1:2 dan seperti telah dipelajari

perbandingan atom sama dengan mol. Untuk menghitung rumus empiris, kita harus

mengetahui massa dari setiap unsur dalam senyawa yang diberikan.

Contoh soal

Suatu sampel dari gas yang berwarna cokelat yang merupakan polutan utama

udara ternyata mengandung 2,34 g N dan 5,34 g O. Bagaimana rumus paling sederhana

dari senyawa ini?

Solusi

Di dalam praktek, jarang terdapat peristiwa dimana reaksi berjalan secara

stoikiometri tepat. Biasanya, salah satu reaktan berada dalam jumlah yang berlebihan,

sehingga reaksi tidak bisa berjalan stoikiometris. Pada akhir reaksi masih ada sisa-sisa

jenuh reaktan. Dalam perhitungan kuantitatif sistem reaksi yang demikian, perlu diketahui

beberapa istilah seperti di bawah ini :

1. Limiting reactant (reaksi pembatas)

Reaktan yang jumlah molnya paling sedikit bila ditinjau dari segi stoikiometri atau

reaktan yang akan habis terlebih dulu dibanding reaktan lainnya

2. Excess reactant (zat reaktan yang berlebihan)

Proses kelebihan didasarkan pada jumlah lebih diatas reaktan pembatas menurut

persamaan kimia.

% excess= mol berlebihmol yang diperlukanuntuk bereaksi denganreaksi pembatas

×100 %

Jumlah mol kelebihannya = (mol umpan ) – (mol kebutuhan teoritisnya).

Teoritis merupakan kondisi jika reaktan pembatas habis bereaksi.

3. Konversi

Merupakan bagian dari umpan (reaktan) atau zat tertentu dalam umpan yang berubah

menjadi hasil (produk). Konversi berhubungan dengan tingkat kesempurnaan reaksi,

biasanya dinyatakan dalam %.

Konversi= Jumlah mol reaktan yangmasuk reaktorJumlahmol reaktan yangbereaksi

×100 %

4. Keselektifan

Menyatakan jumlah hasil yang diinginkan, dinyatakan dalam bagian atau % umpan

yang mungkin secara teoritis mudah diubah.

5. Yield/Perolehan

Menyatakan berat atau mol total hasil bagi dengan berat atau mol reaktan semula. Bila

lebih dari satu hasil atau reaktan, harus dijelaskan yield didasarkan atas zat yang mana

(atas dasar yang diumpankan atau atas dasar yang dikonversikan).

BAB III

HASIL PERCOBAAN

3.1 Percobaan 1 (Penentuan Kadar CaO dan Na2CO3)

No Nama Zat Konsentrasi Hasil Perhitungan Persentasi

1 CaO 0,214 M 10,08%

2 Na2CO3 0,1509 M 117,79%

Tabel 3.1 Konsentrasi hasil perhitungan dan persentasi hasil percobaan.

3.2 Percobaan 2 (Pembentukan NaOH)

Densitas Rafinat = 1,016 g/ml

Massa NaOH di rafinat = 0,148 gram

Massa NaOH di ekstrak = 0,1408 gram NaOH

BAB IV

PEMBAHASAN

Pada percobaan penentuan kadar CaO dan Na2CO3, setelah dilakukan titrasi

terjadi perubahan warna, pada titrasi CaO oleh EDTA terjadi perubahan warna dari

pink muda menjadi ungu muda karena indikator yang digunakan adalah mureksid

karena mureksid merupakan indikator ion logam yang akan berikatan logam pada saat

terjadi kestabilan antara EDTA dan CaO yaitu ketika CaO telah berubah menjadi Ca2+

sehingga ion logam telah berikatan kompleks dengan EDTA, hal ini terjadi pada

volume 27,5 ml dan 26,5 ml yang ditandai dengan perubahan warna dari pink muda

menjadi ungu muda.

Sedangkan pada titrasi Na2CO3 oleh HCl terjadi perubahan warna dari kuning

menjadi pink orange karena indikator yang digunakan adalah metil jingga karena

indikator tersebut memiliki pH range antara 3,1 – 4,4, indikator ini akan akan berubah

warna menjadi pink orange apabila larutan dalam keadaan asam, sehingga pada titrasi

Na2CO3 oleh HCl berubah warna setelah volume 44,4 ml dan 44,5 ml pada volume

tersebut berarti larutan dalam keadaaan asam.

Prosentase CaO yang diperoleh sebesar 10,08 % sedangkan prosentase Na2CO3

yang diperoleh sebesar 117,79% karena molaritas EDTA yang digunakan sangat kecil

yaitu hanya 0,02 M sehingga berpengaruh terhadap prosentase CaO, sedangkan

molaritas HCl cukup pekat sehingga prosentase Na2CO3 sangat besar.

Densitas rafinat yang diperoleh yaitu 1,016 g/ml lebih besar dari densitas air

0,998 g/ml hal ini berarti massa jenis NaOH lebih besar dari air, artinya molekul –

molekul larutan NaOH lebih rapat dibandingkan molekul – molekul air sehingga

densitas NaOH lebih besar dibandingkan densitas air. Berat NaOH yang terdapat dalam

rafinat adalah 0,148 gram NaOH, sedangkan dalam ekstrak adalah 0,1408 gram NaOH .

BAB V

KESIMPULAN

Dari percobaan tersebut dapat disimpulkan :

1. Pada titrasi CaO dengan EDTA menggunakan indikator mureksid terjadi

perubahan warna dari pink muda ke ungu muda.

2. Pada titrasi NaOH dengan HCl menggunakan indikator metil jingga terjadi

perubahan warna dari kuning ke pink orange.

3. Persen (%) CaO adalah sebesar 10,08 %.

4. Persen (%) Na2CO3 adalah sebesar 117,79%.

5. Densitas NaOH adalah 1,016 g/ml.

6. Densitas suatu zat dipengaruhi oleh jenis zat itu sendiri.

7. Berat NaOH dalam rafinat 0,148 gram NaOH .

8. Berat NaOH dalam rafinat 0,1408 gram NaOH .

DAFTAR PUSTAKA

1. Basset, J. dkk. 1994. Buku Ajar Vogel:Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik.

Terjemahan A. Hadyana Pudjaatmaka dan L. Setiono. Penerbit Buku Kedokteran

EGC. Jakarta.

2. www. chem-is-try.org

3. www.wikipedia.or.id

LAMPIRAN A

DATA PERCOBAAN

A.1 Penentuan Kadar CaO dan Na 2 CO 3

Massa CaO = 3 gram dalam 250 ml

Massa Na 2 CO 3 = 4 gram dalam 250 ml

Molaritas HCl = 0,2 M dalam 250 ml

Molaritas EDTA = 0,02 M dalam 250 ml

Titrasi CaO dengan EDTA, indikator murexid

Warna Awal Warna Akhir Volume Titrasi ke 1 Volume Titrasi ke 2

Pink Muda Ungu Muda 27,5 ml 26,5 ml

Tabel A.1.a Data hasil titrasi CaO dan EDTA

Titrasi NaOH dengan HCl, indikator Metil Jingga

Warna Awal Warna Akhir Volume Titrasi ke 1 Volume Titrasi ke 2

Kuning Pink orange 44,4 ml 44,5 ml

Tabel A.1.b Data hasil titrasi NaOH dan HCl

A.2 Reaksi Pembentukan NaOH

Massa CaO = 20 gram

Massa Na2 CO 3 = 10 gram

Waktu Pengadukan = 10 menit

Waktu Pengendapan = 10 menit

Volume Air = 400 ml

Volume Rafinat = 302 ml

Massa basah ekstrak + kertas saring = 101,9 gram

Massa kering ekstrak + kertas saring = 55 gram

Massa Piknometer kosong = 17,8 gram

Massa Piknometer + Air = 64,7 gram

Massa Piknometer + NaOH = 68,3 gram

Massa Kertas Saring = 0,8 gram

LAMPIRAN B

CONTOH PERHITUNGAN

B.1 Penentuan Kadar CaO dan Na2 CO3

Konsentrasi CaO

CaO= Massa CaO×1000BM CaO ×Vlarutan

¿ 3 gram× 100056 gr /mol ×250 ml

¿0,214 M

Konsentrasi Na2 CO3

Na2CO3=Massa Na2CO3× 1000

BM Na2 CO3×Vlarutan

¿ 4 gram ×1000106 gr /mol×250 ml

¿0,1509 M

Massa EDTA yang diperlukan

Massa EDTA=M × BM ×V1000

¿ 0,02 M ×372,24 gr /mol ×250 ml1000

¿1,8612 gram

Volume HCl yang dipipet

MHCl=%× 1000× ρBM × V

¿ 37 %×1000 × 1,19 gr /ml36,5×1000 ml

¿12,06 M=12,06 N

MakaVolume HCl

V 1 × N1=V 2 × N2

V 1=250 ml× 0,2 N

12,06 N=4,14 ml

Menghitung % CaO

%CaO=M EDTA ×V EDTA × BECaO ×V larutan× 100 %

MassaCaO ×V sample ×1000

¿ 0,02 M ×27 ml × 56 ×2503 gram ×25 ml ×1000

×100 %

¿10,08 %

Menghitung % Na2 CO3

% Na2 CO3=M HCl× V HCl× BENa2 CO3

× V larutan

MassaNa2 CO3×V sample ×1000

× 100 %

¿ 0,2 M × 44,45 ml ×53 ×2504 gram ×25 ml ×1000

×100 %

¿117,79%

B.2 Reaksi Pembentukkan NaOH

Kalibrasi PiknometerV pikno=

Massa AirDensitas Air

¿ 49,6 gram

0,998g

ml

¿49,69 ml

Menghitung Densitas Rafinatρrafinat=

massa ( pikno+rafinat )−massa piknokoson gV pikno

¿ 68,3 gram−17,8 gram49,69 ml

¿1,016 g/ml

Kadungan NaOH dalam Rafinat dan Ekstrak

Reaksi :

CaO+ H 2O →Ca ¿

Ca ¿Diketahui :mol CaO=20 gram

56g

mol

=0,357 mol

mol Na2 CO3=10 gram

106g

mol

=0,094 mol

Dari reaksi :

CaO+ H 2O →Ca ¿Mol Ca(OH)2 = Mol CaO= 0,357 molCa ¿Mula-mula : 0,357 0,094 Reaksi : 0,094 0,094 0,188 0,094 Setimbang : 0,263 - 0,188 0,094

Massa NaOH=Mol NaOH × BM NaOH

¿0,188 mol×40 gmol

¿7,52 gram

Massa NaOH dalam Rafinat

Diketahui :

Yield / massa rafinat yang diperoleh = 50.5 gr

Massa NaOH dalam Rafinat=Massa NaOHYield

=7,5250,5

=0,148 NaOH

Massa NaOH dalam Ekstrak

Massa kering ekstrak + kertas saring = 55 gram

Massa kertas saring = 1,6

Massa kering ekstrak = 55 – 1,6 =53,4 gram

Massa NaOH = 7,52 gram

Massa NaOH dalam ekstrak = Massa NaOHYield

= 7,5255−1,6

=0,1408 NaOH

LAMPIRAN C

PROSEDUR PERCOBAAN

C.1 Penentuan Kadar CaO dan Na2 CO3

1. Menimbang 3 gram CaO dan 4 gram Na2CO3

2. Melarutkan padatan CaO dan Na2 CO3 dalam labu takar 250 ml, dan 25 ml masing-

masing dimasukkan kedalam labu erlenmeyer 250 ml.

3. Menimbang 1,86 gr EDTA dan mengencerkannya dalam labu takar 250 ml,

Mengambil 4,145 ml HCl dan mengencerkan dalam labu takar 250 ml.

CaO Na 2 CO 3

CaO Na2CO3CaO Na2CO3

EDTA EDTA + aquades

HClHCl + aquades

4. Mentitrasi CaO dengan EDTA memakai indikator murexid dan mentitrasi Na2CO3

dengan HCl memakai indikator Metil Jingga.

C.2 Reaksi Pembentukkan NaOH

1. Menimbang padatan 20 gr CaO dan 10 gr Na2CO3

2. Memasukkan CaO kedalam gelas kimia 500 ml ditambah aquades 400 ml dan

mengaduknya denga pengaduk bermotor selama 10 menit kemudian diendapkan.

3. Memasukkan Na2CO3 kedalam Gelas Tersebut dan mengaduknya selama 10 menit

kemudian diendapkan 10 menit.

EDTA

CaO

HCl

Na 2 CO 3

CaO Na 2 CO 3

CaO + aquades

4. Menimbang piknometer kosong, piknometer + air dan piknometer + rafinat.

5. Menyaring larutan sehingga terpisahkan antara rafinat dan ekstrak, kemudian

mengukur volume larutan sebelum dan sesudah disaring, menimbang berat basah dan

oven ekstrak yang telah disaring hingga kering kemudian menimbang berat

keringnya.

LAMPIRAN D

KUIS

1. Sebutkan prinsip, tujuan, alat bahan dan Cara kerja!!

Na 2 CO 3 + CaO + aquades

Pikno kosong Pikno + air Pikno + rafinat

Rafinat

Ekstrak

Rafinat basah

Rafinat

Rafinat kering

2. Apa yang dimaksud reaktan berlebih, pembatas, konversi, selektivitas, perolehan?

3. Pada reaksi pembentukan NaOH tulislah reaksinya, jika massa CaO 40 gr, massa

Na2CO3 30 gr berapakah berat perolehan semuanya dan % perolehannya?

Jawaban

1. Terlampir

2. Sebagai berikut :

Limiting reactant (reaksi pembatas)

Reaktan yang jumlah molnya paling sedikit bila ditinjau dari segi stoikiometri

atau reaktan yang akan habis terlebih dulu dibanding reaktan lainnya

2. Excess reactant (zat reaktan yang berlebihan)

Proses kelebihan didasarkan pada jumlah lebih diatas reaktan pembatas menurut

persamaan kimia.

% excess = mol berlebih x 100 %

mol yang diperlukan untuk bereaksi dengan reaksi pembatas

Jumlah mol kelebihannya = (mol umpan ) – (mol kebutuhan teoritisnya).

Teoritis merupakan kondisi jika reaktan pembatas habis bereaksi.

Konversi

Merupakan bagian dari umpan (reaktan) atau zat tertentu dalam umpan yang

berubah menjadi hasil (produk). Konversi berhubungan dengan tingkat

kesempurnaan reaksi, biasanya dinyatakan dalam %.

Konversi = jumlah mol reaktan yang masuk reaktor x 100%

jumlah mol reaktan yang bereaksi

Keselektifan

Menyatakan jumlah hasil yang diinginkan, dinyatakan dalam bagian atau %

umpan yang mungkin secara teoritis mudah diubah.

Yield/Perolehan

Menyatakan berat atau mol total hasil bagi dengan berat atau mol reaktan semula.

Bila lebih dari satu hasil atau reaktan, harus dijelaskan yield didasarkan atas zat

yang mana (atas dasar yang diumpankan atau atas dasar yang dikonversikan).

3. Reaksi :

CaO+ H 2O →Ca ¿

Ca ¿

Diketahui :

mol CaO=40 gram

56g

mol

=0,714 mol

mol Na2 CO3=30 gram

106g

mol

=0,283 mol

Dari reaksi :

CaO+ H 2O →Ca ¿

Mol Ca(OH)2 = Mol CaO

= 0,357 mol

Ca ¿

Mula-mula : 0,714 0,283

Reaksi : 0,283 0,283 0,566 0,283

Setimbang : 0,431 - 0,566 0,283

Massa NaOH=Mol NaOH × BM NaOH

¿0,566 mol×40 gmol

¿22,64 gram

% Perolehan= Massa NaOHMassa Na2CO3

=22,6430

× 100 %=75,467 %