1. RUMUS KIMIA
•RUMUS EMPIRIS (RE) :
Rumus yang paling sederhana dicerminkan oleh jumlah atom untuk setiap jenis atom dalam suatu senyawa
•RUMUS MOLEKUL (RM) :
Jumlah atom setiap unsur didalam molekul Misal rumus empiris glukosa(CH2O)n
nisbahC : H : O = 1 : 2 : 1
BiladiketahuiMr= 180, makan = 6
rumus molekul glukosa= C6H12O6
Bagaimana dengan Co Cl2?
•Padatankobalt(II) klorida
•RumusempirisCoCl2
gaya tarik yang kuat:
antar molekul dan antar atom kobalt danatom klorin kedua gaya sulit dibedakan ikatanionik
•Merupakan molekul raksasa(kristal)
•Jadi Co Cl2 sebagai unit rumus bukan sebagai molekul Co Cl2
Contoh2.1
Pada pembakaran30 g senyawa organik dihasilkan 44 g
CO2(Mr= 44) dan18 g H2O (Mr= 18).
Tentukan rumus empiris senyawa organik tersebut ;
Penyelesaian
44 g CO2= 1 mol CO2= 1 mol C = 12 g C
18 g H2O = 1 mol H2O =2 mol H = 2 g H
BobotO = 30 g –(12 g + 2 g) = 16 g O = 1 mol O
NisbahC : H : O = 1 : 2 : 1
Rumus empiris= (CH2O)n
RUMUS KIMIA DAN PERSENTASE KOMPOSISI
ETILENA
RumusEmpiris: (CH2)n
+
RumusMolekul: C2H4
MassaC = 12,011 g
+
MassaH = 2,0159 g
Jumlah = 14,027 g
PERSENTASE MASSA
KARBON = x 100% = 85, 628% C
+
HIDROGEN = x 100% = 14, 372% C
Jumlah = 12,00114,0272,015914,027
Contoh2.2
Suatu senyawa mengandung 40 % C, 6,67 % H, dan 53,3 % O. Tentukan rumus molekulnya jika Mr=180.
Penyelesaian
Rumusempiris =C : H : O = 40/12 : 6,67/1 : 53,3/16 = 3,33 : 6,67 : 3,33 = 1 : 2 : 1 =(CH2O)n
Rumusmolekul= (CH2O)n= Mr30 n = 180n = 6(CH2O)n= C6H12O6
2. MENULISKAN PERSAMAAN KIMIA YANG BALAN
S_Al + _HCl → _AlCl3+_H2
REAKTAN ---> PRODUK
-Beritanda untuk diisi dengan koefisien setiap reaktan dan produk
-Berikoefisien1 pada AlCl3 kemudian koefisien 3 pada HCl dan 1 1/2 pada H2
Berdasarkanperjanjiankoefisien1 didepanAlCl3danAl tidakperludituliskan.
CONTOH 2.3
Amonia merupakan bahan dasar utama dalam pembuatan pupuk urea. Diindustri, amonia dihasilkan melalui proses Haber yang menggunakan gas nitrogen dan hidrogen sebagaireaktan. Tuliskan persamaan kimia yang balans untuk proses ini.
Penyelesaian
_N2+ H2_NH3
Mulailahdengan koefisien1 untukNH3, sebab spesies paling rumit, Jadi koefisien N2= 1/2, koefisien H2= 1 ½, kemudian semua koefisien dikalikan dua
N2+ 3 H22 NH3
CONTOH 2.4
Proses Hargreaves ialah prosedur industri untuk membuat Na2SO4 yang digunakan dalam pembuatan kertas. Bahan awalnya ialah NaCl, SO2, H2O, danO2. HCl dihasilkan sebagai hasil sampingan. Tuliskan persamaan kimia yang balans untuk prosesini.
Penyelesaian
_NaCl+ _SO2+ H2O + _O2_Na2SO4+ _HCl
Mulailah dengan koefisien1 untuk Na2SO4, sebab spesies paling rumit, Jadi koefisien NaCl= 2, koefisien SO2= 1
2 NaCl+ SO2+ _H2O + _O2Na2SO4+ _HCl
Berikutnya koefisien HCl= 2 dan koefisien H2O = 1.
2 NaCl+ SO2+ H2O + _O2Na2SO4+ 2 HCl
Akhirnya, atom oksigen harus disetarakan. Ada4 atom O dikanan, tetapi dikiri hanya terdapat 2 atom O dari SO2 dan 1 atom O dari H2O; jadi, koefisien O2= ½:
2 NaCl+ SO2+ H2O + ½O2Na2SO4+ 2 HCl
Kalikan semua koefisien dengan 2 :
4 NaCl+ 2 SO2+ 2 H2O + O22 Na2SO4+ 4 HCl
3. HUBUNGAN MASSA DALAM REAKSI KIMIA
Hubungan antara massa reaktan dan produknya disebut stoikiometri (Yunani: stoicheion= unsur+ metron= ukuran)
2 C4H10+ 13 O2→ 8 CO2+ 10 H2O
Artinya:
2 mol C4H10+ 13 mol O2→ 8 mol CO2+ 10 mol H2O
116,3 g C4H10+ 416,0g O2→ 352,1 g CO2+ 180,2 g H2O
Contoh2.6
Kalsium hipoklorit, Ca(OCl)2, digunakan sebagai bahan pemutih. Senyawa ini dihasilkan dari NaOH, Ca(OH)2, dan Cl2 menurut persamaan2 NaOH+ Ca(OH)2+ 2 Cl2Ca(OCl)2 + 2 NaCl+ 2 H2O Berapa gram Cl2 dan NaOH yang bereaksi dengan 1067 g Ca(OH)2, dan berapa gram Ca(OCl)2 yang dihasilkan?
Penyelesaian
Jumlahmol Ca(OH)2 yang dikonsumsi ialah 1067 g
Ca(OH)2
------------------------= 14,40 mol Ca (OH)2
74,09 g mol-1
2 NaOH+ Ca(OH)2+ 2 Cl2Ca(OCl)2+ 2 NaCl+ 2 H2O
Jika 14,40 mol Ca(OH)2 bereaksi maka:
mol NaOH= 28,80 mol NaOH
mol Cl2= 28,80 mol Cl2
mol Ca(OCl)2 = 14,40 mol Ca(OCl)2
Dari jumlah mol dan massa molar reaktan serta produknya, massa yang dicariialah:
massa NaOH = (28,80 mol) (40,00 g mol-1) = 1152 g
massa Cl2 = (28,80 mol) (70,91 g mol-1) = 2042 g
massa Ca(OCl)2 = (14,40 mol) (142,98 g mol-1) = 2059 g
4. REAKTAN PEMBATAS
• Reaktan yang habis pertama kali ialah reaktan pembatas, reaktan lain dalam keadaan berlebih.
• Produk yang diperoleh berdasarkan pada reaktan pembatas
• Reaktan pembatas dapat dihitung secara stoikiometri dengan satuan jumlah reaktan (sjr) yang diperoleh dari jumlah mol
dibagi koefisiennya.
• Reaktan yang mempunyai sjr terkecil merupakan reaktan pembatas
Contoh2.7
Sebanyak 1 mol KIO3 direaksikan dengan 4 mol KI dan 6 mol HCl, reaksi: KIO3+ 5KI + 6HCl →6 KCl+ 3I2+ 3H2O
Apakah semua reaktan akan habis? Tentukan reaktan pembatasnya
dan berapa gram I2 akan terbentuk? (ArI = 127)
Penyelesaian
nisbah mol tidak sama dengan nisbah koefisien, jadi reaktan tidak habis semuanya
sjrKIO3 = 1 mol/1 = 1,
sjrKI = 4 mol/5 = 0,8
sjrHCl = 6 mol/6 = 1
Reaktan pembatas= KI (sjrKI paling kecil)
mol I2= 3/5 x 4 mol = 2,4 mol
gram I2= 2,4 mol x 254 g mol-1= 609,6 g
Contoh2.8
Sebanyak10 g CaCO3 direaksikan dengan1 liter HCl2 M, CaCO3(p) + 2 HCl(aq) →CaCl2(aq) + H2O (aq) + CO2(g)
Tentukan gram CO2 yang terbentuk (ArCa = 40, C= 12, O = 16, Cl= 35.5, H = 1)
Penyelesaian
mol CaCO3= 10 g/100 g mol-1= 0,1 mol
mol HCl= 2 M x 1 liter = 2 mol
sjrCaCO3= 0,1
sjrHCl= 2 mol/2 = 1
Reaktan pembatas= CaCO3 (sjr CaCO3 < sjr HCl)
mol CO2= 1/1 x 0,1 mol = 0,1 mol
gram CO2= 0,1 mol x 44 g mol-1= 4,4 g
Contoh2.9
Sebanyak 500 ml HCl2,5 M direaksikan dengan 2 liter Ba(OH)2
0,2 M. Tentukan massa BaCl2 yang terbentuk dan massa reaktan yang tersisa.
Penyelesaian
mol HCl= 2,5 M x 0,5 liter = 1,25 mol
mol Ba(OH)2= 0,2 M x 2 liter = 0,4 mol
Reaksi: 2HCl + Ba(OH)2→BaCl2+ 2H2O
sjrHCl= 0,625 sjrBa(OH)2= 0,4
Reaktan pembatas= Ba(OH)2
mol BaCl2= 0,4 mol
Reaktan tersisa= HCl
mol HCltersisa= 1,25 mol –0,8 mol = 0,45 mol
massaHCltersisa= 0,45 mol x 36,5 g /mol = 16,425 g
5. HASIL PERSENTASE
Hasil persentase (% hasil) suatu reaksi adalah nisbah jumlah produk sesungguhnya yang diperoleh (eksperimental) atau hasil nyata terhadap hasil teoritis dari persamaan reaksi dikali seratuspersen.
Hasil Nyata % Hasil = x 100% Hasil Teoritis
Hasil nyata biasanya lebih kecil dari hasil teoritis.
Contoh2.10
Jika 68,5 g karbon didalam udara
a. Berapa hasil teoritis CO2 yang dihasilkan.
b. Jika CO2 hasil eksperimen menghasilkan 237 g CO2 berapakah% hasil
Penyelesaian.
a.Reaksi: C(p)+ O2(g)CO2 (g)
mol C = 68,4g/12g mol-1= 5,7 mol
mol CO2= 5,7 mol
massaCO2= 5,7 mol x 44 g mol-1 = 250,8 g
b. % hasil =
Hasil Nyata
---------------x 100%
Hasil Teoritis
237g CO2
--------------= x 100 % = 94,5 %
250,8g CO2
================================================================================
Latihan Soal2
1. Suatu senyawa organik sebanyak 3,4501g dibakar dengan O2 berlebih menghasilkan 10,1526g CO2 dan 2,9546g H2O. Tentukanempirisnya!
2. Bau nenas yang harum itu disebabkan oleh senyawa organik golongan ester. Ester ini adalah etilbutirat yang mempunyai susunan 2,585mg C dan 0,430mg H dalam 4,17 mg ester, sisanya adalah oksigen. Tentukan rumus perbandingannya dan rumus molekulnya bila diketahui bahwa bobot molekul etilbutirat terletak antara 100 dan125.
3.Quinin merupakan suatu senyawa yang ditemukan dari kulit tanaman tertentu. Senyawa ini merupakan obat yang efektif untuk pengobatan malaria. Massamolar obatini 162 g/mol. Komposisinya tersusun dari22,2 % C. 22,2 % H, 25,9 % N, dan29,6 % O. Apakah rumus molekul quinin?
4.Setarakan persamaan reaksi berikut.
a) KOH + H3AsO4 --> 2HAsO4 + H2O
Si2H6 + H2O --> (OH)4 + H2
c) Al + NH4ClO4 --> 2O3 + AlClO3 + NO + H2O
d) K2MnF6 + SbF5 --> F6 + MnF3 + F2
e) K2MnO4 + CO2+ H2O --> 4+ KHCO3 + MnO2
5.Fermentasi gula menghasilkan etanol dinyatakan dengan persamaan reaksi: C6H12O6(s) --> 2H5OH (l) + CO2(g)
a. Setarakan persamaan reaksi tersebut
b. Berapa massa etanol dalam gram yang dihasilkan dari90 gram gula.
c. Berapa massa(g) gula yang diperlukan untuk menghasilkan 56 g CO2
d. Berapa massa(g) gula yang diperlukan untuk menhasilkan 4,50 x 1022 molekul etanol.
6.Besicair dibuat dari bijih besi (Fe2O3) dengan tiga langkah dalam tanur sembur sebagai berikut:
Fe2O3(s) + CO (g) ---> 3O4(s) + CO2(g)
Fe3O4(s) + CO (g) ---> (s) + CO2(g)
FeO(s) + CO (g) ------> (l) + CO2(g)
Berapa massa(g) besi yang dihasilkan dari 125 gram Fe2O3?
7. Gas nitrogen dapat dibuat dengan melewatkan amonia diatas tembaga (II) oksida panas
sesuai dengan persamaan reaksi:
CuO(s) + NH3(g) ---> 2(g) + Cu (s) + H2O (g)
Jika 17 gram NH3 dan 200 gram CuO dicampur:
a. Setarakan persamaan reaksi diatas
b.Tentukan jumlah mol NH3 dan CuO yang direaksikan
c.Hitung satuan jumlah pereaksi (sjr) masing-masing pereaksi.
