BAB 2.Persamaan Kimia Dan Hasil Reaksi1. RUMUS KIMIA

2. MENULISKAN PERSAMAAN KIMIAYANG BALANS

3. HUBUNGAN MASSA DALAM REAKSIKIMIA

4. REAKTAN PEMBATAS

5. HASIL PERSENTASE

PERSAMAAN KIMIAReaktan (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 molekulMisal rumus empiris glukosa (CH2O)nnisbah C : H : O = 1 : 2 : 1Bila diketahui Mr = 180, maka n = 6rumus molekul glukosa = C6H12O6

Bagaimana dengan CoCl2 ?

Padatan kobalt(II) kloridaRumus empiris CoCl2gaya tarik yang kuat :antar molekul dan antar atom kobaltdan atom klorinkedua gaya sulit dibedakanikatan ionikMerupakan molekul raksasa (kristal)Jadi CoCl2 sebagai unit rumus bukan sebagaimolekul CoCl2

Contoh 2.1Pada pembakaran 30 g senyawa organik dihasilkan 44 gCO2 (Mr = 44) dan 18 g H2O (Mr = 18). Tentukanrumus empiris senyawa organik tersebut.Penyelesaian44 g CO2 = 1 mol CO2 = 1 mol C = 12 g C18 g H2O = 1 mol H2O =2 mol H = 2 g HBobot O = 30 g (12 g + 2 g) = 16 g O = 1 mol ONisbah C : H : O = 1 : 2 : 1Rumus empiris = (CH2O)n

= x 100% = 85, 628% CRUMUS KIMIA DAN PERSENTASEKOMPOSISI

ETILENA

Rumus Empiris : (CH2)nRumus Molekul : C2H4Massa C = 12,011 gMassa H = 2,0159 gJumlah14,027 gPERSENTASE MASSAKARBON

HIDROGEN =12,00114,0272,015914,027 x 100% = 14,372 % H

Contoh 2.2Suatu senyawa mengandung 40 % C, 6,67 % H,dan 53,3 % O. Tentukan rumus molekulnya jikaMr =180.PenyelesaianRumus empiris = C : H : O = 40/12 : 6,67/1 : 53,3/16= 3,33 : 6,67 : 3,33 = 1 : 2 : 1 =(CH2O)nRumus molekul = (CH2O)n = Mr30 n = 180n=6(CH2O)n = C6H12O6

2. MENULISKAN PERSAMAAN KIMIA YANGBALANS_Al + _HClREAKTAN_AlCl3 + _H2PRODUK-Beri tanda untuk diisi dengan koefisiensetiap reaktan dan produk

- Beri koefisien 1 pada AlCl3kemudian koefisien 3 pada HCl dan 1 1/2 pada H2

Berdasarkan perjanjian koefisien 1 didepan AlCl3 danAl tidak perlu dituliskan.

CONTOH 2.3Amoniamerupakanbahandasarutamadalampembuatan pupuk urea. Di industri, amonia dihasilkanmelalui proses Haber yang menggunakan gas nitrogendan hidrogen sebagai reaktan. Tuliskan persamaankimia yang balans untuk proses ini.

Penyelesaian_N2 + H2_NH3Mulailah dengan koefisien 1 untuk NH3, sebab spesiespaling rumit, Jadi koefisien N2 = 1/2, koefisien H2 = 1 ,kemudian semua koefisien dikalikan duaN2 + 3 H22 NH3

CONTOH 2.4ProsesHargreavesialahprosedurindustriuntukmembuat Na2SO4 yang digunakan dalam pembuatankertas. Bahan awalnya ialah NaCl, SO2, H2O, dan O2. HCldihasilkan sebagai hasil sampingan. Tuliskanpersamaan kimia yang balans untuk proses ini.

Penyelesaian_NaCl + _SO2 + H2O + _O2_Na2SO4 + _HClMulailah dengan koefisien 1 untuk Na2SO4, sebabspesies paling rumit, Jadi koefisien NaCl = 2, koefisienSO2 = 12 NaCl + SO2 + _H2O + _O2Na2SO4 + _HCl

Berikutnya koefisien HCl = 2 dan koefisien H2O = 1.2 NaCl + SO2 + H2O + _O2Na2SO4 + 2 HClAkhirnya, atom oksigen harus disetarakan. Ada 4 atomO di kanan, tetapi di kiri hanya terdapat 2 atom O dariSO2 dan 1 atom O dari H2O; jadi, koefisien O2 = :2 NaCl + SO2 + H2O + O2Na2SO4 + 2 HClKalikan semua koefisien dengan 2 :4 NaCl + 2 SO2 + 2 H2O + O22 Na2SO4 + 4 HCl

3. HUBUNGAN MASSA DALAM REAKSI KIMIAHubungan antara massa reaktan dan produknyadisebut 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 H2O116,3 g C4H10 + 416,0g O2 352,1 g CO2 + 180,2 g H2O

Contoh 2.6Kalsium hipoklorit, Ca(OCl)2, digunakan sebagai bahanpemutih. Senyawa ini dihasilkan dari NaOH, Ca(OH)2,dan Cl2 menurut persamaan2 NaOH + Ca(OH)2 + 2 Cl2Ca(OCl)2 + 2 NaCl + 2 H2OBerapa gram Cl2 dan NaOH yang bereaksi dengan 1067 gCa(OH)2, dan berapa gram Ca(OCl)2 yang dihasilkan?PenyelesaianJumlah mol Ca(OH)2 yang dikonsumsi ialah1067 g Ca(OH)2------------------------ = 14,40 mol Ca (OH)274,09 g mol-1

2 NaOH + Ca(OH)2 + 2 Cl2Ca(OCl)2 + 2 NaCl + 2 H2OJika 14,40 mol Ca(OH)2 bereaksi maka:mol NaOH = 28,80 mol NaOHmol Cl2

mol Ca(OCl)2= 28,80 mol Cl2

= 14,40 mol Ca(OCl)2Dari 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 reaktanpembatas, reaktan lain dalam keadaan berlebih.

Produk yang diperoleh berdasarkan padareaktan pembatas

Reaktan pembatas dapat dihitung secarastoikiometri dengan satuan jumlah reaktan (sjr)yang diperoleh dari jumlah mol dibagikoefisiennya.

Reaktan yang mempunyai sjr terkecil merupakanreaktan pembatas.

Contoh 2.7Sebanyak 1 mol KIO3 direaksikan dengan 4 mol KI dan 6 molHCl, reaksi : KIO3 + 5KI + 6HCl 6 KCl + 3I2 + 3H2OApakah semua reaktan akan habis? Tentukan reaktanpembatasnya dan berapa gram I2 akan terbentuk? (Ar I = 127)Penyelesaiannisbah mol tidak sama dengan nisbah koefisien, jadi reaktantidak habis semuanyasjr KIO3 = 1 mol/1 = 1,sjr KI = 4 mol/5 = 0,8sjr HCl = 6 mol/6 = 1Reaktan pembatas = KI (sjr KI paling kecil)mol I2 = 3/5 x 4 mol = 2,4 molgram I2 = 2,4 mol x 254 g mol-1 = 609,6 g

Contoh 2.8Sebanyak 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)Penyelesaianmol CaCO3 = 10 g/100 g mol-1 = 0,1 molmol HCl = 2 M x 1 liter = 2 molsjr CaCO3 = 0,1sjr HCl = 2 mol/2 = 1Reaktan pembatas = CaCO3 (sjr CaCO3 < sjr HCl)mol CO2 = 1/1 x 0,1 mol = 0,1 molgram CO2 = 0,1 mol x 44 g mol-1 = 4,4 g

Contoh 2.9Sebanyak 500 ml HCl 2,5 M direaksikan dengan 2 liter Ba(OH)20,2 M. Tentukan massa BaCl2 yang terbentuk dan massareaktan yang tersisa.Penyelesaianmol HCl = 2,5 M x 0,5 liter = 1,25 molmol Ba(OH)2 = 0,2 M x 2 liter = 0,4 molReaksi : 2HCl + Ba(OH)2 BaCl2 + 2H2Osjr HCl = 0,625 sjr Ba(OH)2 = 0,4Reaktan pembatas = Ba(OH)2mol BaCl2 = 0,4 molReaktan tersisa = HClmol HCl tersisa = 1,25 mol 0,8 mol = 0,45 molmassa HCl tersisa = 0,45 mol x 36,5 g /mol = 16,425 g

5. HASIL PERSENTASE

Hasil persentase (% hasil) suatu reaksi adalahnisbah jumlah produk sesungguhnya yangdiperoleh (eksperimental) atau hasil nyataterhadap hasil teoritis dari persamaan reaksidikali seratus persen.% Hasil =x 100%Hasil Nyata

Hasil TeoritisHasil nyata biasanya lebih kecil dari hasil teoritis.

Contoh 2.10

Jika 68,5 g karbon di dalam udaraa. Berapa hasil teoritis CO2 yang dihasilkan.b. Jika CO2 hasil eksperimen menghasilkan 237 g CO2berapakah % 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 gb. % hasil =

=x 100%

x 100 % = 94,5 %Hasil NyataHasil Teoritis237 g CO2250,8 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 + H3AsO4b) Si2H6 + H2Oc) Al +NH4ClO4d) K2MnF6 + SbF5K2HAsO4 + H2OSi(OH)4 + H2Al2O3 + AlClO3 + NO + H2OKSbF6 + MnF3 + F2e) K2MnO4 + CO2 + H2OKMnO4 + KHCO3 + MnO25. Fermentasi gula menghasilkan etanol dinyatakan denganpersamaan reaksi: C6H12O6 (s)C2H5OH (l) + CO2 (g)a. Setarakan persamaan reaksi tersebutb. Berapa massa etanol dalam gram yang dihasilkan dari 90gram gula.c. Berapa massa (g) gula yang diperlukan untuk menghasilkan56 g CO2d. Berapa massa (g) gula yang diperlukan untuk menhasilkan4,50 x 1022 molekul etanol.

6. Besi cair dibuat dari bijih besi (Fe2O3) dengan tigalangkah dalam tanur sembur sebagai berikut:Fe2O3 (s) + CO (g)Fe3O4 (s) + CO (g)FeO (s) + CO (g)Fe3O4 (s) + CO2 (g)FeO (s) + CO2 (g)Fe (l) + CO2 (g)Berapa massa (g) besi yang dihasilkan dari 125gram 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 yangdireaksikanc. Hitung satuan jumlah pereaksi (sjr) masing-masing pereaksi.

*************************