HUKUM DASAR KIMIA DAN STOIKIOMETRI

HUKUM DASAR
STOIKIOMETRI
KIMIA
DAN
Bagaimana cara untuk mengukur jumlah suatu senyawa yang terkandung dalam
suatu material? Ini merupakan pertanyaan dasar yang telah dijawab oleh para
kimiawan terdahulu. Mereka menjawabnya dengan sebuah konsep ilmu kimia
yang dinamakan Stoikiometri. Apa pengertian stoikiometri? Apa saja prinsip yang
mendasari Stoikiometri? Bagaimana penerapan konsep stoikiometri?
Ayo simak berikut ini :
Pengertian Stoikiometri
Stoikiometri berasal dari dua suku kata bahasa Yunani yaitu Stoicheion yang
berarti "unsur" dan Metron yang berarti "pengukuran". Stoikiometri adalah suatu
pokok bahasan dalam kimia yang melibatkan keterkaitan reaktan dan produk
dalam sebuah reaksi kimia untuk menentukan kuantitas dari setiap zat yang
bereaksi.
Pada bingung ya? Oke gini dehh sederhanya.
Stoikiometri merupakan pokok bahasan dalam ilmu kimia yang mempelajari
tentang kuantitas zat dalam suatu reaksi kimia. Jika terjadi suatu reaksi kimia,
mungkin kamu ingin mengetahui berapa jumlah zat hasil reaksinya? Atau jika
kamu ingin melakukan reaksi kimia untuk menghasilkan produk dalam jumlah
tertentu, maka kamu harus mengatur berapa jumlah reaktan dalam reaksinya. Ini
semua merupakan bahasan dalam stoikiometri.
Sebelum melakukan perhitungan Stoikiometri, persamaan reaksi yang kita miliki
harus disetarakan terlebih dahulu.
Penyetaraan Reaksi Kimia
Reaksi kimia sering dituliskan dalam bentu persamaan dengan menggunakan
simbol unsur. Reaktan adalah zat yang berada di sebelah kiri, dan produk ialah
zat yang berada di sebelah kanan, kemudian keduanya dipisahkan oleh tanda
panah (bisa satu / dua panah bolak balik). Contohnya:
2Na(s) + HCl(aq) → 2NaCl(aq) + H2(g)
Persamaan reaksi kimia itu seperti resep pada reaksi, sehingga menunjukkan
semua yang berhubungan dengan reaksi yang terjadi, baik itu ion, unsur,
senyawa, reaktan ataupun produk. Semuanya.
Kemudian seperti halnya pada resep, terdapat proporsi pada persamaan tersebut
yang ditunjukkan dalam angka-angka di depan rumus molekul tersebut.
Jika diperhatikan lagi, maka jumlah atom H pada reaktan(kiri) belum sama
dengan jumlah atom H pada produk(kanan). Maka reaksi ini perlu disetarakan.
Penyetaraan reaksi kimia harus memenuhi beberapa hukum kimia tentang materi.
Hukum Kekekalan Massa
Hukum Kekelan Massa : Massa produk sama dengan massa reaktan
Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)
Hukum Perbandingan Tetap : Senyawa kimia terdiri dari unsur-unsur kimia
dengan perbandingan massa unsur yang tetap sama.
Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton)
Hukum Perbandingan Berganda : Jika suatu unsur bereaksi dengan unsur lainnya,
maka perbandingan berat unsur tersebut merupakan bilangan bulat dan
sederhana
Jadi dari persmaaan:
2Na(s)+HCl(aq)→2NaCl(aq)+H2(g)
Kita dapat mengetahui bahwa 2 mol HCl bereaksi dengan 2 mol Na untuk
membentuk 2 mol NaCl dan 1 mol H2. Dengan penyetaraan reaksi ini, maka dapat
diketahui kuantitas dari setiap zat yang terlibat dalam reaksi.
Oleh karena itulah penyetaraan reaksi ini sangat penting dalam menyelesaikan
permasalahan stoikiometri.
Contoh:
Timbal(IV) Hidroksida bereaksi dengan Asam Sulfat, dengan reaksi sebagai
berikkut:
Pb(OH)4 + H2SO4 → Pb(SO4)2 + H2O
Jika kita lihat baik baik:
Unsur
Reaktan
(jumlah mol)
Product
(jumlah mol)
Pb
1
1
O
8
9
H
6
2
S
1
2
Maka persamaan ini belum setara. Oleh karenanya kita perlu menyetarakan
persamaan ini. Pada reaktan-nya terdapat 16 atom, namun pada produk-nya
hanya terdapat 14 atom. Persamaan ini perlu penambahan koefisien sehingga
jumlah atom unsur-unsurnya sama.
Di depan H2SO4 perlu ditambahkan koefisien 2 seehingga jumlah atom sulfurnya
sesuai, kemudian di depan H2O perlu penambahan koefisien 4 agar jumlah atom
oksigennya tepat. Maka reaksi yang setara ialah:
Pb(OH)4+2H2SO4→Pb(SO4)2+4H2O
Unsur
Reaktan
(jumlah mol)
Product
(jumlah mol)
Pb
1
1
O
12
12
H
8
8
S
2
2
Kondisi dimana persamaan reaksi telah setara ialah ketika memenuhi dua kriteria
berikut:
1. Jumlah atom dari tiap unsur pada bagian kiri dan kanan persamaan telah
sama.
2. Jumlah ion pada bagian kiri dan kanan telah sama.(menggunakan
penyetaraan reaksi redox)
Perhitungan Stoikiometri Pada Persamaan Kimia Setara
Dalam stoikiometri, suatu persamaan kimia yang setara memberikan informasi
untuk membandingkan setiap elemen dalam reaksi berdasarkan faktor
stoikiometri. Faktor stoikiometri merupakan rasio dari mol setiap senyawa/zat
yang bereaksi.
Pengertian Massa Molar
Sebelum melakukan perhitungan stoikiometri, kita perlu mengetahui apa itu
massa molar. Massa molar merupakan rasio antara massa dan mol dari suatu
atom.
Untuk mengetahui Massa Molar suatu unsur maka kita hanya perlu membacanya
di tabel periodik unsur. Sedangkan untuk mengetahui Massa Molar senyawa kita
perlu menghitungnya berdasarkan rumus molekul senyawa tersebut.
Contoh soal:
Tentukan Massa Molar dari H2O?
Jawaban: 2(1.00794g/mol) + 1(15.9994g/mol) = 18.01528g/mol
Massa molar dari Hidrogen ialah 1.00794g/mol dikalikan 2 karena terdapat dua
atom hidrogen dalam satu senyawa air. Kemudian ditambahkan massa molar dari
Oksigen.
Massa Molar yang diperoleh dapat digunakan untuk menghitung mol suatu
senyawa. Jika ada yang belum memahami mengenai mol silahkan buka wikipedia
tentang pengertian mol.
Rumus perhitunga mol senyawa adalah:
mol = m/Mr
dengan;
mol–>mol Senyawa
m–>Massa Senyawa (gr)
Mr–>Massa Molar (Massa Reatif)
Contoh Soal yang Melibatkan Perhitungan Stoikiometri Kimia
Propana terbakar dengan persamaan reaksi:
C3H8(s) + O2 (g)→ H2O (g) + CO2 (g)
Jika 200 g propana yang terbakar, maka berapakah jumlah H2O yang terbentuk?
Jawab:
Pertama:
Setarakan persamaan reaksinya!
C3H8(s) + O2 (g)→ H2O (g) + CO2 (g)
Kedua:
Hitung mol C3H8!
mol=m/Mr -> mol= 200 g/ 44 g/mol ->mol= 4.54 mol
Ketiga:
Hitung rasio H 2 O : C 3 H 8 -> 4:1 (*berdasar perbandingan koefisien pada
persamaan reaksinya)
Kempat:
Hitung mol H2O dengan perbandingan
mol H2O : 4 = mol C3H8 : 1
-> mol H2O : 4 = 4.54 mol : 1
-> mol H2O = 4.54 x 4= 18.18 mol
Kelima :
Konversi dari mol ke gram.
mol= m/Mr -> m= mol x Mr -> m= 18.18 mol x 18 = 327.27 gram.