STOIKIOMETRI

1. Hukum-hukum Dasar Kimia

2. Konsep Mol

3. Persamaan Kimia

4. Rumus Empiris dan Rumus Molekul

Stoikiometri adalah:

• Ilmu yang mempelajari kuantitas produk danreaktan dalam reaksi kimia

• Learn how to balance chemical equation. Usemolar relationship to calculate reactans andproducts and to determine percent composition.

I. Hukum-hukum Dasar Kimia

1. Hukum Boyle

“ Bila suhu tetap, volume gas dalam ruangan tertutup berbanding terbalik dengan tekananya.”

Contoh : P1.V1 = P2.V2

2. Hukum Kekekalan Massa (Hk Lavoisier)

“Dalam suatu reaksi kimia jumlah massa zat sebelum dan sesudah reaksi selalu sama”

Contoh :

2H2 + O2 2H2O

2 gr 16 gr 18 gr

Sebelum Sesudah

3. Hukum Perbandingan Tetap (Hk Proust)

“Dalam suatu senyawa kimia, perbandingan massa unsur-unsur penyusunnya adalah tertentu dan

tetap, tidak bergantung pada asal usul senyawa tersebut dan cara pembuatannya”

Misalkan senyawa AxBy

Maka : massa A : massa B = x.Ar A : y.Ar B

4. Hukum kelipatan berganda (Hk Dalton)“Bila dua unsur membentuk sederet senyawa, massa-massa darisatu unsur yang bergabung dengan massa yang tertentu dariunsur lainnya merupakan nisbah bilangan bulat terhadap satudengan yang lainnya”

5. Hukum Perbandingan Volume (Gay Lussac)“Volume dua gas yang bereaksi (bila diukur pada suhu dantekanan yang sama) merupakan nisbah dari bilangan-bilanganbulat yang sederhana. Demikian pula, nisbah volume dari setiapproduk gas terhadap volume dari masing-masing volume gasyang bereaksi merupakan nisbah dari bilangan-bilangan bulatyang sederhana”

6. Hukum Avogadro“Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas bervolum samamengandung jumlah molekul atau jumlah partikel yang samapula” atau Perbandingan volum gas-gas yang bereaksi samadengan koefisien reaksinya.

II. Konsep Mol

Mol adalah satuan untuk menyatakan banyaknya partikel(atom, molekul atau ion).

1 mol = Bilangan Avogadro = 6,022137 x 1023

Standar Mol = 12 gram atom C-12 (dasar skala massa atommodern)

- Massa 1 mol C-12 = 12 gram

- jumlah atom dalam 1 mol C-12 = 6,022137 x 1023

1. Hubungan Mol (n) dengan jumlah partikel (x):

Χ = n x 6,022137 x 1023

Hubungan Mol (n) dengan Massa zat (m):

m = n x mm

- mm = massa molar = massa 1 mol zat, satuannyaGram/Mol

- mm = Ar Gram mol -1 atau Mr Gram mol -1

3. Hubungan Mol (n) dengan Volume gas (V):

V = n x Vm Vm = Volum molar gas,

Volume gas tidak bergantung pada jenis gasnya tetapi hanya pada

suhu, tekanan, dan jumlah mol. Jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama

Volume gas hanya bergantung pada jumlah mol.

- STP ( T;0oC, P; 1 atm): Vm = 22,4 L mol-1

- RTP ( T;25oC, P; 1 atm): Vm = 24 L mol-1

4. Rumus Umum Gas

PV = nRT atau V = nRT

P

(n/V)gas1 = (n/V)gas2

dimana: P = Tekanan gas (atm)

V = Volume gas (Liter)

n = Jumlah mol gas

R = tetapan gas (0,082 L atm mol-1 K-1)

T = suhu mutlak gas (K = 273 + suhu oC)

5. Hubungan Massa dalam reaksi kimia dan Reaktan Pembatas

Misalnya:

2 NaOH + Ca(OH)2 + 2 Cl2 Ca(OCl)2 + 2 NaCl + 2 H2O

2mol 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol 2 mol

80 g 74 g 142 g 143 g 117 g 36 g

6. Reaktan Pembatas:

- Terdapat dalam reaksi, dimana pencampuran zat-zat pereaksi tidak dalam

jumlah yang ekivalen atau tidak sesuai dengan perbandingan koefisien

reaksinya.

- Reaktan yang habis lebih cepat dalam suatu reaksi kimia, sementara reaktan

lain bersisa atau berlebih.

- Reaktan yang menghasilkan produk dengan massa paling kecil adalah

reaktan pembatas.

III. Persamaan Kimia• Persamaan reaksi adalah satu cara pemaparan proses reaksi, baik reaksi

kimia yang menggabungkan unsur-unsur menjadi senyawa, penguraiansenyawa menghasilkan unsur-unsurnya, maupun transformasi mengubahsenyawa yang ada menjadi senyawa baru.

• Persamaan kimia terdiri atas rumus kimia zat pereaksi, rumus kimiaproduk, koefisien reaksi dan keadaan zat yang bersangkutan.

• Koefisien reaksi harus sesuai dengan Teori Atom Dalton “ Dalam suatureaksi kimia, atom-atom tidak dimusnahkan, tidak diciptakan, dan tidakdiubah menjadi atom lain, melainkan hanya mengalami penataanulang”, sehingga jenis dan jumlah atom ruas kiri = ruas kanan.

• Persamaan reaksi dengan koefisien reaksi yang sesuai disebut persamaansetara.

• Persamaan setara mencerminkan Hukum kekekalanmassa/Lavoisier, dimana jika jenis dan jumlah atom sebelum dan sesudahreaksi telah sama maka massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi jugasama.

Persamaan reaksi menggambarkan reaksi kimia yang terdiri atas rumuskimia pereaksi dan hasil reaksi disertai dengan koefesiennya masing-masing.

Syarat : Koef. Jumlah Atom kiri = Koef. Jumlah Atom kanan

Contoh : N2 + 3H2 2NH3

Perbandingan koefesien persamaan reaksi 1 : 3 : 2

Fungsi : - Perbandingan mol- Perbandingan volume- Perbandingan tekanan Untuk fase gas

Sehingga : N2 + 3H2 2NH3

Persamaan : 1 : 3 : 2Pers. Mol : 1 mol : 3 mol : 2 molPers. Vol : 1 ltr : 3 ltr : 2 ltrPers. Tek : 1 atm : 3 atm : 2 atm

Langkah Penyetarakan Persamaan Reaksi

Tentukan 1 sebagai koefisien satu spesies. Pilih spesies yang palingrumit atau yang jumlah unsurnya paling banyak.

Identifikasi, berdasarkan urutan, unsur-unsur yang muncul hanyadalam satu spesies yang koefisiennya belum ditentukan.

Jika diinginkan, kalikan seluruh persamaan dengan bilangan bulatterkecil yang dapat menghilangkan semua pecahan.

ContohPemeriksaan terakhirdi lembar kesetaraan

• Kalium klorat dipanaskanmenjadi kalium klorida dangas oksigen

• KClO3 KCl + O2

• KClO3 dan KCl punyakoefisien yang sama.

• Buat O yang sama di duasisi

• 2KClO3 KCl + 3O2

• Setarakan atom K dan Cl

• 2KClO3 2KCl + 3O2

Reaktan Produk

2 K 2 K

2Cl 2 Cl

6 O 6 O

Reaksi-reaksi Kimia

1. Reaksi PembentukanReaksi Pembentukan senyawa dari unsur-unsur pembentuknya.

Contoh:

2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (l)

2. Reaksi PenguraianReaksi penguraian senyawa menjadi unsur-unsur pembentuknya.

Contohnya:

CO2 (g) C (s) + O2 (g)

3. Reaksi Pembakaran.Reaksi suatu zat dengan oksigen, zat yang mudah terbakar adalah karbon, hidrogen, belerang dan berbagai senyawa dari unsur tersebut.

Contohnya:

CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O (g)

4. Reaksi PenetralanReaksi antara asam dan basa menghasilkan garam dan air

Contohnya:

HCl (aq) + NaOH (aq) NaCl (aq) + H2O (l)

4. Rumus Empiris & Rumus Molekul

Rumus Empiris:Rumus kimia suatu senyawa yangmemberikan informasi akan jumlahatom yang paling sederhana yangterdapat dalam suatu senyawa.

Contohnya:

RE Glukosa = CH2O, artinya jumlahatom C : H : O dalam senyawa glukosaadalah:

1 C : 2 H : 1 O

Dua senyawa yang berbeda bisamempunyai RE yang sama tapi RM-nya berbeda, misalnya:

Etuna : RE= CH, RM= C2H2

Benzena : RE= CH, RM=C6H6

Rumus Molekul:Rumus kimia suatu senyawa yang menjelaskan jumlah atom setiap unsur yang terdapat dalam 1 molekul senyawa itu

Contohnya:

RM Glukosa = C6H12O6, artinya dalam 1 molekul glukosa terdapat 6 atom C, 12 atom H dan 6 atom Oksigen atau,

RM = (RE)n ;n=6,

= (CH2O)6

= C6H12O6

Senyawa Rumus Molekul Rumus Empiris1. Air H2O H2O2. Glukosa C6H12O6 CH2O3. Benzen C6H6 CH4. Etana C2H6 CH3

5. Amoniak NH3 NH3

Mamfaat mengetahui RE dan RM suatu senyawa

1. Kadar suatu unsur dalam suatu senyawa dapat ditentukan berdasarkan RE dan

RM senyawa tersebut.

Kadar unsur X = X x Ar unsur X x 100%

Mr senyawa (RE/RM)

2. Massa unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa dapat ditentukan dari massa

senyawa berdasarkan RM senyawa tersebut.

Massa unsur X = X x Ar unsur X x Massa senyawa

Mr senyawa (RM)

3. Massa senyawa dapat ditentukan dari massa salah satu unsur pembentuknya

berdasarkan RM senyawa tersebut.

Massa Senyawa = Mr senyawa (RM) x Massa Unsur X

X x Ar unsur X

Daftar Pustaka

• Oxtoby, Et. Al., (1999), Prinsip-Prinsip KimiaModern, Edisi Ke-4, Erlangga, Jakarta.

• Purba M., (2007), KimiaSMA, Erlangga, Jakarta.