Stoikiometri gas

Kimia anorganik
By
drh. Siti Susanti PhD
E-mail: [email protected]
[email protected]
•
•
ilmu yang mempelajari dan menghitung
hubungan kuantitatif dari reaktan dan produk
dalam reaksi kimia (persamaan kimia)
didasarkan pada hukum-hukum dasar kimia:

hukum kekekalan massa

hukum perbandingan tetap

hukum perbandingan berganda

stoikiometri gas
•
•
•
•
•
Hukum Lomonosov-Lavoisier : massa dari
suatu sistem tertutup akan konstan meskipun
terjadi berbagai macam proses di dalam sistem
tersebut
Massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama
(tetap/konstan)
Massa dapat berubah bentuk tetapi tidak dapat
diciptakan atau dimusnahkan
Massa dari reaktan harus sama dengan massa
produk.
Contoh: Air -> Hidrogen + Oksigen (+ Air)
(36 g)
•
(36 g)
Penyimpangannya adalah persamaan Einstein
E= m.c2
•
•
•
•
Hukum Proust menyatakan bahwa suatu senyawa
kimia terdiri dari unsur-unsur dengan
perbandingan massa yang selalu tepat sama
Misalnya: Air -> 8/9 massa oksigen dan 1/9 massa
hidrogen
Penyimpangan hukum Proust -> senyawa nonstoikiometris, perbandingan massa unsur-unsurnya
berbeda pada berbagai sampel.
Misalnya:
 oksida besi wustite -> memiliki perbandingan
antara 0.83 hingga 0.95 atom besi untuk setiap
atom oksigen.
 senyawa dng komposisi isotop yang berbeda.
 Polimer alami maupun buatan.


Komposisi kimia ditunjukkan oleh rumus kimianya
Dari dua unsur dapat dibentuk beberapa senyawa
dengan perbandingan berbeda-beda, misal:
belerang dengan oksigen -> SO2 dan SO3
hidrogen dan oksigen -> H2O dan H2O2
Hukum Dalton: “Bila dua unsur dapat membentuk
lebih dari satu senyawa, dimana massa salah satu
unsur tersebut tetap (sama), maka perbandingan
massa unsur yang lain dalam senyawa-senyawa
tersebut merupakan bilangan bulat dan sederhana”

Contoh:
Nitrogen dan oksigen dapat membentuk senyawa N2O,
NO, N2O3, dan N2O4 dengan komposisi massa terlihat
pada tabel berikut:
Dari tabel tersebut, terlihat bahwa bila massa N dibuat
tetap (sama), sebanyak 7 gram, maka perbandingan
massa oksigen dalam:N2O : NO : N2O3 : N2O4 = 4 : 8 :
12 : 16 atau 1 : 2 : 3 : 4
LATIHAN
Komposisi dua sample A dan B setelah dianalisa ternyata
hanya mengandung atom karbon dan oksigen. Hasil
analisa dapat dilihat pada tabel berikut:
a) Apakah kedua sampel merupakan senyawa yang
sama? Atau keduanya berbeda?
b) Apakah data tersebut mendukung hukum
perbandingan tetap atau hukum perbandingan
berganda?


Gas memiliki volume dan bentuk sesuai dengan
wadahnya, mudah dimampatkan, bercampur
dengan segera dan merata, dan memiliki
kerapatan yang jauh lebih rendah dibandingkan
cairan dan padatan.
Stoikiometri gas adalah suatu bentuk khusus,
dimana reaktan dan produknya seluruhnya
berupa gas. Dalam kasus ini, koefisien zat (yang
menyatakan perbandingan mol dalam
stoikiometri reaksi) juga sekaligus menyatakan
perbandingan volume antara zat-zat yang
terlibat.
•
•
•
Hukum Avogadro :”Gas-gas yang volumenya sama, jika
diukur pada suhu dan tekanan yang
sama, akan memiliki jumlah molekul yang sama pula”.
Perbandingan volume gas dalam suatu reaksi sesuai
dengan koefisien reaksi gas-gas tersebut. Jika volume
salah satu gas diketahui, volume gas yang lain dapat
ditentukan dengan cara membandingkan koefisien
reaksinya.
Contoh:
2H2(g) + O2(g) –> 2H2O(g)
Jika volume gas H2 yang diukur pada suhu 25°C dan
tekanan 1 atm sebanyak 10 L volume gas O2 dan H2O
pada tekanan dan suhu yang sama dapat ditentukan
dengan cara sebagai berikut:
Volume H2 : Volume O2 = Koefisien H2 : Koefisien O2


Massa Molar (Mr)
Massa atom relatif atau massa molekul relatif
zat yang dinyatakan dalam satuan gram per
mol (g/mol).Massa suatu zat merupakan
perkalian massa molarnya (g/mol) dengan mol
zat tersebut (n) -> Massa= Mr x mol
Volume Molar (Vm)
Volume satu mol zat dalam wujud gas
Avogadro dlm percobaannya: 1 L gas oksigen
pada suhu 0° C dan tekanan 1 atm mempunyai
massa 1,4286 g, maka, berdasarkan hukum
Avogadro dapat disimpulkan: 1 mol gas O2 =
22,4 L (keadaan standar)
Volume gas pada keadaan tidak standar


Hukum gas ideal : P . V = n . R . T
P = tekanan (satuan atmosfir, atm)
V = volume (satuan liter, L)
n = jumlah mol gas (satuan mol)
R = tetapan gas (0,08205 L atm/mol K)
T = suhu mutlak (°C + 273,15 K)
konversi gas pada suhu dan tekanan yang sama
“Perbandingan gas-gas yang jumlah molnya
sama memiliki volume sama”
V1/V2 =n1/n2


Molaritas (M)
menyatakan banyaknya mol zat dalam 1 L larutan (mol/L)
M
= n/V
n
= banyaknya zat dlm mol
V
= volume zat dlm L
Rumus Empiris dan Rumus Molekul
Rumus Molekul = ( Rumus Empiris )n
Mr Rumus Molekul = n x (Mr Rumus Empiris)
n = bilangan bulat
Penentuan rumus empiris dan rumus molekul suatu
senyawa dapat ditempuh dengan langkah berikut:
1. Cari massa (persentase) tiap unsur penyusun senyawa,
2. Ubah ke satuan mol,
3. Perbandingan mol tiap unsur merupakan rumus empiris,
4. Cari rumus molekul dengan cara: (Mr rumus empiris)n =
Mr rumus molekul, n dapat dihitung
5. Kalikan n yang diperoleh dari hitungan dengan rumus
empiris.
Contoh:
Suatu senyawa terdiri dari 60% karbon, 5% hidrogen,
dan sisanya nitrogen. Mr senyawa itu = 80 (Ar : C = 12 ;
H = 1 ; N = 14). Tentukan rumus empiris dan rumus
molekul senyawa itu!
Persentase nitrogen = 100% – ( 60% + 5% ) = 35%.
Misal massa senyawa = 100 g
massa C : H : N = 60 : 5 : 35
mol C : mol H : mol N = 5 : 5 : 2,5 = 2 : 2 :1
Rumus empiris = C2H2N
Rumus molekul = (Rumus empiris)n atau (C2H2N)n
Mr rumus molekul = (Mr rumus empiris)n
80
= (24 + 2 + 14)n
80
= 40n
n
=2
Jadi, rumus molekul senyawa tersebut = (C2H2N)2 =
C4H4N2.
See you in the next lecture ........