Kimia Dasar

STOIKIOMETRI

Ilmu Kimia : mempelajari ttg peristiwa kimia

Ex: pembakaran etanol ---- menjadi karbondioksida  dan uap air

(pereaksi)                                    ( hasil reaksi )

→ keterangan ini belum cukup, karena tidak menggambarkan hubungan antara jumlah pereaksi dan hasil reaksi, shg

 

perlu diketahui unsur2 dalam etanol, karbondioksida dan air serta perbandingannya secara kuantitatif

Bidang kimia yang mempelajari aspek kuantitatif unsur dalam suatu senyawa / reaksi disebut STOKIOMETRI  ( bhs. Yunani : stoicheon = unsur, metrein = mengukur ) .Stoikiometri Adalah perhitungan kimia yang menyangkut hubungan kuantitatif zat yang terlibat dalam reaksi

Penelitian yang cermat  terhadap pereaksi dan hasil reaksi melahirkanHUKUM-HUKUM DASAR KIMIA.

Hukum Dasar Persenyawaan Kimia :

u Hukum Kekekalan Massa ( Lavoisier, 1774)

u Hukum Perbandingan (Susunan) Tetap ( Proust, 1799)

u Hukum Kelipatan Perbandingan ( Dalton, 1803)

u Hukum Perbandingan Timbal Balik ( Richter, 1792)

Dari ke2 hukum terakhir, berhasil disusun Hukum Perbandingan Setara

Setelah orang berhasil menemukan cara mengukur volume gas, didptkan Hukum Penyatuan Volume oleh Guy Lussac (1808).

HUKUM  KEKEKALAN  MASSA  ( Lavoisier, 1783)

Pada setiap reaksi kimia, massa zat-zat yang bereaksi adalah sama dengan massa dari produk/hasil reaksi

Berarti :        MASSA ZAT2 YG BEREAKSI  =  MASSA PRODUK  REAKSI

Ex :             P      +      Q        -------     R   +   S

                        massa P + Q    =   massa R + S

                   Mg   +      Cl        -------      MgCl

                   1 gr          2,9 gr                    3,9  gr

Contoh Soal :

Berapa massa air yang terbentuk jika 20 gram hidrogen direaksikan dengan 40 gram hidrogen, dengan perbandingan 1 : 8 ? Berapa hidrogen yang bereaksi?

Jawab :

Karena perbandingan hidrogen dan oksigen adlah 1: 8, maka bila hidrogen 20 gram berarti memerlukan 160 gram oksigen, hal ini tak mungkin karena oksigen yang adaanya 40 gram, maka dengan oksigen 40 gram diperlukan hidrogen sebanyak 1/8 x 40 gram = 5 gram.  Jadi hidrogen yng bereaksi adalah 5 gram, senyawa yang terbentuk sebanyak 45 gram dan sisa hidrogen adalah 15 gram.

HUKUM  PERBANDINGAN TETAP ( Proust, 1799)

Setiap persenyawaan dibentuk oleh unsur-unsur yang bergabung dengan perbandingan massa yang tetap           atau

Pada setiap reaksi kimia, massa zat yang bereaksi dengan sejumlah tertentu zat lain selalu tetap

Ex:       H₂O   ------  H   :    O  =   2     :  16   =   1  :  8

            Air mengandung  H  =  11 ,11 %

                                    O  =  88,89%

Contoh soal :

Hasil analisis dari 2 sampel garam dapur murni asal Madura dan Cirebon  menghasilkan data sbb :

                        massa garam        massa Natrium          massa Chlor

1. Data  I         0,2925  gram       0,1150  gram           0,1775  gram
2. Data   II       1,755    gram        0,690  gram            1,065  gram
3. Tunjukkan bahwa data diatas sesuai dg Hk. Perbandingan Tetap

Hukum Kelipatan Perbandingan / Hukum Perbandingan Berganda    ( John        Dalton,1803).

Bila 2 unsur dapat membentuk lebih dari 1 senyawa, maka perbandingan massa unsur-unsur yang satu dengan sejumlah tertentu unsur yang lain, merupakan bilangan yang mudah dan bulat.

Contoh soal :

Nitrogen dan Oksigen dapat membentuk 6 macam senyawa

Senyawa         % N                  %O      

     I                63,7                   36.3       

     II              46,7                   53.3                

     III            36,9                    63.11

      IV             30,5                  69.5

      V               25,9                 74.1

      VI             22,6                  77.3

Sesuaikah dengan Hukum Kelipatan Perbandingan 

HUKUM PERBANDINGAN TIMBAL BALIK
 ( Richter, 1792)

Jika 2 unsur A dan B masing-masing bereaksi dengan unsur C yang massanya sama membentuk AC dan BC maka perbandingan massa A dan massa B dalam membentu AB  adalah sama dengan perbandingan massa A dan massa B ketika membentuk AC dan BC atau kelipatan dari perbandingan ini.

Contoh soal :

Dalam metana (CH4) 75 gram C bereaksi dengan 25 gram H

Dlm karbonmonoksida (CO) 42,86 gram C bereaksi dg 57,14 gr O

Dalam air 11,11 gram H bereaksi dengan 88,89 gram O

Tunjukkan bahwa data ii sesuai dengan Hukum Perbandingan Timbal Balik !

HUKUM PENYATUAN VOLUME  ( Gay Lussac, 1808)

Pada kondisi temperatur (T) dan tekanan (P) yang sama, perbandingan volume gas-gas pereaksi dan gas-gas hasil reaksi merupakan bilangan yang bulat dan mudah

Contoh :    Hidrogen     +    oksigen       ------- uap air

                2 H2           +    1 O2         --------  2  H2O

                 2 volume      +    1 volume    --------  2  volume

Contoh soal :

    2   H2S  (gas)    +   3  O2   (gas)  -------  2  H2O   (gas)   +  2  SO2   (gas)

    Jika semua gas diukur pada T dan P yang sama,

    a. Hitung volume oksigen yang diperlukan untuk membakar 150 liter H2S

        sesuai dengan persamaan reaksi

    b. Hitung volume SO2 yang terbentuk

•         Gas sangat dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan, maka perlu ditetapkan temperatur dan tekanan yang dijadikan “keadaan standar gas” yang ditetapkan sebagai STP (standar of temperature and pressure) gas yaitu pada tempertur 0^oC dan tekanan 1 atm.rumus umum gas adalah :

                        pV = nRT

            dimana :          p = tekanan gas (P atau atm)

                                    V = Volume gas (m³ atau L¹ )

                                    n = jumlah mol gas

                                    T = Suhu mutlak (K)

                                    R = 8.314 J.mol^-1 k^-1 = 0.08205 L atm/mol K

Sehingga volume 1 mol gas pada keadaan standar adalah 22.4 L

 HUKUM PERBANDINGAN SETARA

Bila satu unsur bergabung dengan unsur lain, maka perbandingan kedua unsur tersebut adalah sebagai perbandingan massa ekivalennya   atau  suatu kelipatan sederhana daripadanya.

HUKUM AVOGADRO ( Amando Avogadro, 1811)

Pada T dan P yang sama, volume yang sama dari semua gas mengandung jumlah molekul yang sama.

Massa Atom Relatif

n  Lambang Ar

n  Istilah modern pengganti BA ( Berat Atom )

n  Ex : Hidrogen ( H ), unsur yg paling sederhana, Ar H = 1

n  N   = 14

            O   = 16

    C   = 12

            Na  = 23

            Ca  = 40

            Fe   = 56

TUGAS  :  Buat daftar unsur, berikut namanya dan Ar

Massa  Molekul Relatif

n  Lambang Mr

n  Merupakan massa dari suatu senyawa yang terdiri dari beberapa unsur yang mempunyai Ar berbeda

n  Ex :  H₂O   ( Ar H = 1, O=16)

                           Mr H₂O = 2 + 16 = 18

                        Hitung Mr dari :  NaOH, H₂SO₄, Ca(OH)₂,

                                                     K₂Cr₂O₇,  K₄(FeCN)₆

( Ar Na=23, S=32, Ca=40, K=39, Cr=52, Fe= 56, Mg=24)

Hitung Mr dari MgSO₄. 7H₂O 

Konsep mol & Stoikiometri

Konsep Mol

n  Mol = satuan jumlah

n  Contoh : Lusin untuk menyatakan sekumpulan zat yang jumlahnya 12

n  Bilangan Avogadro :  6,02 x 10²³

Stoikiometri

n  Perhitungan kimia yang berhubungan dengan jumlah partikel

Hubungan mol dengan jumlah partikel

 

n  Satu mol zat = banyaknya zat tersebut mengandung  6x10²³ butir partikel

n  Partikel : atom, molekul, ion

Hubungan  mol dg massa (gram)

Jumlah partikel = mol  x  L

—  Massa molar adalah massa satu mol zat yang dinyatakan dalam gram.

—  Rumus massa  :

      Gram = mol x Ar atau Mr

                                    Ar = Massa atom

                                    Mr = Massa molekul / Berat Molekul (BM)

—  Massa atom (Ar)  Fe = 56

     Massa molar Fe = 56 gram

     (satu mol  Fe mpy massa 56 gram)

—  Massa molekul (Mr) H2O = 18

     Massa molar air = 18 gram

     (satu mol H₂O mpy massa 18 gram)

	Hubungan  mol dg volume gas

 

n  Rumus :     p. V  =  n. R. T

p = tekanan gas (atm)

V = volume gas (lt)

n = jumlah mol gas

R = tetapan  0,08205

T = suhu mutlak (^oK)

n  Keadaan standard  (suhu 0^oC, tekanan 1 atm)

n  Liter = mol  x  22,4

n  Mol =  liter  :  22,4

 Penentuan Rumus Kimia :

—  Konsep mol digunakan untuk menentukan rumus kimia suatu senyawa, baik rumus empiris (perbandingan terkecil atom dalam senyawa) maupun rumus molekul (jumlah atom dalam senyawa)

—  Rumus empiris dihitung gram atau persen masing-masing penyusun senyawa dan angka tersebut dibagi dengan Ar masing-masing diperoleh perbandingan mol terkecil dari unsur penyusun senyawa.