Kecepatan Reaksi

Konsentrasi Dan Kecepatan Reaksi

Kecepatan reaksi adalah banyaknya mol/liter suatu zat yang

dapat berubah menjadi zat lain dalam setiap satuan waktu. Untuk reaksi: aA + bB ® mM + nN maka kecepatan reaksinya adalah:

1 (dA) 1 d(B) 1 d(M) 1 d(N)
V = - ------- = - ------- = + -------- = + ----------
a dt b dt m dt n dt

dimana:

- 1/a . d(A) /dt = rA = kecepatan reaksi zat A = pengurangan konsentrasi zat A per satuan wakru.
- 1/b . d(B) /dt = rB = kecepatan reaksi zat B = pengurangan konsentrasi zat B per satuan waktu.
- 1/m . d(M) /dt = rM = kecepatan reaksi zat M = penambahan konsentrasi zat M per satuan waktu.
- 1/n . d(N) /dt = rN = kecepatan reaksi zat N = penambahan konsentrasi zat N per satuan waktu.

Pada umumnya kecepatan reaksi akan besar bila konsentrasi pereaksi cukup besar.

Dengan berkurangnya konsentrasi pereaksi sebagai akibat reaksi,

maka akan berkurang pula kecepatannya.

Secara umum kecepatan reaksi dapat dirumuskan sebagai berikut: V = k(A) x (B) y dimana: V = kecepatan reaksi k = tetapan laju reaksi x = orde reaksi terhadap zat A y = orde reaksi terhadap zat B (x + y) adalah orde reaksi keseluruhan (A) dan (B) adalah konsentrasi zat pereaksi.

Orde Reaksi Orde reaksi adalah banyaknya faktor konsentrasi zat reaktan yang mempengaruhi kecepatan reaksi.

Penentuan orde reaksi tidak dapat diturunkan

dari persamaan reaksi tetapi hanya dapat

ditentukan berdasarkan percobaan.

Suatu reaksi yang diturunkan secara eksperimen

dinyatakan dengan rumus kecepatan reaksi :

v = k (A) (B) 2 persamaan tersebut mengandung pengertian

reaksi orde 1 terhadap zat A dan merupakan

reaksi orde 2 terhadap zat B. Secara keselurahan

reaksi tersebut adalah reaksi orde 3.

Contoh soal:

Dari reaksi 2NO(g) + Br2(g) ® 2NOBr(g)

dibuat percobaan dan diperoleh data sebagai berikut:

No. (NO) mol/l (Br2) mol/l Kecepatan Reaksi mol / 1 / detik
1. 0.1 0.1 12
2. 0.1 0.2 24
3. 0.1 0.3 36
4. 0.2 0.1 48
5. 0.3 0.1 108

Pertanyaan:

a. Tentukan orde reaksinya ! b. Tentukan harga k (tetapan laju reaksi) !

Jawab:

a.

Pertama-tama kita misalkan rumus kecepatan reaksinya adalah V = k(NO)x(Br2)y : jadi kita harus mencari nilai x den y. Untuk menentukan nilai x maka kita ambil data dimana konsentrasi terhadap Br2 tidak berubah, yaitu data (1) dan (4). Dari data ini terlihat konsentrasi NO naik 2 kali sedangkan kecepatan reaksinya naik 4 kali maka :

2x = 4 ® x = 2 (reaksi orde 2 terhadap NO) Untuk menentukan nilai y maka kita ambil data dimana konsentrasi terhadap NO tidak berubah yaitu data (1) dan (2). Dari data ini terlihat konsentrasi Br2 naik 2 kali, sedangkan kecepatan reaksinya naik 2 kali, maka :

2y = 2 ® y = 1 (reaksi orde 1 terhadap Br2) Jadi rumus kecepatan reaksinya : V = k(NO)2(Br2) (reaksi orde 3)

b.

Untuk menentukan nilai k cukup kita ambil salah satu data percobaan saja misalnya data (1), maka:

V = k(NO)2(Br2) 12 = k(0.1)2(0.1)

k = 12 x 103 mol-212det-1

Teori Tumbukan Dan Teori Keadaan Transisi

Teori tumbukan didasarkan atas teori kinetik gasyang

mengamati tentang bagaimana suatu reaksi kimia dapat terjadi.

Menurut teori tersebut kecepatan reaksi antara dua jenis

molekul A dan B sama dengan jumiah tumbukan yang terjadi

per satuan waktu antara kedua jenis molekul tersebut.

Jumlah tumbukan yang terjadi persatuan waktu sebanding

dengan konsentrasi A dan konsentrasi B.

Jadi makin besar konsentrasi A dan konsentrasi B

akan semakin besar pula jumlah tumbukan yang terjadi.

TEORI TUMBUKAN INI TERNYATA MEMILIKI BEBERAPA KELEMAHAN,

ANTARA LAIN :

-

tidak semua tumbukan menghasilkan reaksi sebab ada energi tertentu yang harus dilewati (disebut energi aktivasi = energi pengaktifan) untak dapat menghasilkan reaksi. Reaksi hanya akan terjadi bila energi tumbukannya lebih besar atau sama dengan energi pengaktifan (Ea).

- molekul yang lebih rumit struktur ruangnya menghasilkan tumbukan yang tidak sama jumlahnya dibandingkan dengan molekul yang sederhana struktur ruangnya.

Teori tumbukan di atas diperbaiki oleh tcori keadaan transisi atau

teori laju reaksi absolut. Dalam teori ini diandaikan bahwa ada suatu

keadaan yang harus dilewati oleh molekul-molekul yang bereaksi

dalam tujuannya menuju ke keadaan akhir (produk).

Keadaan tersebut dinamakan keadaan transisi.

Mekanisme reaksi keadaan transisi dapat ditulis sebagai berikut:

A + B ® T* --> C + D

dimana: - A dan B adalah molekul-molekul pereaksi - T* adalah molekul dalam keadaan transisi - C dan D adalah molekul-molekul hasil reaksi SECARA DIAGRAM KEADAAN TRANSISI INI DAPAT

DINYATAKAN SESUAI KURVA BERIKUT

Dari diagram terlibat bahwa energi pengaktifan (Ea)

merupakan energi keadaan awal sampai dengan energi keadaan transisi.

Hal tersebut berarti bahwa molekul-molekul pereaksi harus

memiliki energi paling sedikit sebesar energi pengaktifan (Ea)

agar dapat mencapai keadaan transisi (T*) dan

kemudian menjadi hasil reaksi (C + D).

Catatan : energi pengaktifan (= energi aktivasi) adalah jumlah

energi minimum yang dibutuhkan oleh molekul-molekul

pereaksi agar dapat melangsungkan reaksi.

Sistem Koloid

Sistem Dispers Dan Sistem Koloid

SISTEM DISPERS

A.

Dispersi kasar (suspensi)

: partikel zat yang didispersikan berukuran lebih besar dari 100 nm.
B.

Dispersi koloid

: partikel zat yang didispersikan berukuran antara 1 nm - 100 nm.
C. Dispersi molekuler (larutan sejati) : partikel zat yang didispersikan berukuran lebih kecil dari 1 nm.

Sistem koloid pada hakekatnya terdiri atas dua fase, yaitu

fase terdispersi dan mediumpendispersi. Zat yang didispersikan disebut fase terdispersi sedangkan medium

yang digunakan untuk mendispersikan disebut medium pendispersi.

JENIS KOLOID Sistem koloid digolongkan berdasarkan pada jenis fase terdispersi

dan medium pendispersinya. - koloid yang mengandung fase terdispersi padat disebut sol. - koloid yang mengandung fase terdispersi cair disebut emulsi. - koloid yang mengandung fase terdispersi gas disebut buih.

Sifat-Sifat Koloid

Sifat-sifat khas koloid meliputi :

a.

Efek Tyndall Efek Tyndall adalah efek penghamburan cahaya oleh partikel koloid.

b.

Gerak Brown Gerak Brown adalah gerak acak, gerak tidak beraturan dari partikel koloid.

Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+
Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2-
c.

Adsorbsi Beberapa partikel koloid mempunyai sifat adsorbsi (penyerapan) terhadap partikel atau ion atau senyawa yang lain. Penyerapan pada permukaan ini disebut adsorbsi (harus dibedakan dari absorbsi yang artinya penyerapan sampai ke bawah permukaan). Contoh : (i) Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+. (ii) Koloid As2S3 bermuatan negatit karena permukaannya menyerap ion S2.

d.

Koagulasi Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan membentuk endapan. Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat terdispersi tidak lagi membentuk koloid. Koagulasi dapat terjadi secara fisik seperti pemanasan, pendinginan dan pengadukan atau secara kimia seperti penambahan elektrolit, pencampuran koloid yang berbeda muatan.

e.

Koloid Liofil dan Koloid Liofob Koloid ini terjadi pada sol yaitu fase terdispersinya padatan dan medium pendispersinya cairan.

Koloid Liofil: sistem koloid yang affinitas fase terdispersinya besar terhadap medium pendispersinya. Contoh: sol kanji, agar-agar, lem, cat
Koloid Liofob: sistem koloid yang affinitas fase terdispersinya kecil terhadap medium pendispersinya. Contoh: sol belerang, sol emas.
Elektroferisis Dan Dialisis

ELEKTROFERESIS Elektroferesis adalah peristiwa pergerakan partikel koloid

yang bermuatan ke salah satu elektroda. Elektrotoresis dapat digunakan untuk mendeteksi muatan

partikel koloid.

Jika partikel koloid berkumpul di elektroda positif berarti

koloid bermuatan negatif dan jika partikel koloid berkumpul

di elektroda negatif berarti koloid bermuatan positif. Prinsip elektroforesis digunakan untuk membersihkan asap

dalam suatu industri dengan alat Cottrell.

DIALISIS Dialisis adalah proses pemurnian partikel koloid dari

muatan-muatan yang menempel pada permukaannya. Pada proses dialisis ini digunakan selaput semipermeabel.

Pembuatan Koloid

A.

Cara Kondensasi

Cara kondensasi termasuk cara kimia.

kondensasi
Prinsip : Partikel Molekular --------------> Partikel Koloid

Reaksi kimia untuk menghasilkan koloid meliputi :

1. Reaksi Redoks 2 H2S(g) + SO2(aq) ® 3 S(s) + 2 H2O(l)
2. Reaksi Hidrolisis FeCl3(aq) + 3 H2O(l) ® Fe(OH)3(s) + 3 HCl(aq)
3. Reaksi Substitusi 2 H3AsO3(aq) + 3 H2S(g) ® As2S3(s) + 6 H2O(l)
4.

Reaksi Penggaraman Beberapa sol garam yang sukar larut seperti AgCl, AgBr, PbI2, BaSO4 dapat membentuk partikel koloid dengan pereaksi yang encer. AgNO3(aq) (encer) + NaCl(aq) (encer) ® AgCl(s) + NaNO3(aq) (encer)

B.

Cara Dispersi

Prinsip : Partikel Besar ----------------> Partikel Koloid

Cara dispersi dapat dilakukan dengan cara mekanik atau cara kimia:

1. Cara Mekanik Cara ini dilakukan dari gumpalan partikel yang besar kemudian dihaluskan dengan cara penggerusan atau penggilingan.
2. Cara Busur Bredig Cara ini digunakan untak membuat sol-sol logam.
3. Cara Peptisasi Cara peptisasi adalah pembuatan koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah). Contoh: - Agar-agar dipeptisasi oleh air ; karet oleh bensin. - Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S ; endapan Al(OH)3 oleh AlCl3

Termokimia

Reaksi Eksoterm Dan Endoterm
a.

Reaksi Eksoterm Pada reaksi eksoterm terjadi perpindahan kalor dari sistem

ke lingkungan atau pada reaksi tersebut dikeluarkan panas. Pada reaksi eksoterm harga DH = ( - ) Contoh : C(s) + O2(g) ® CO2(g) + 393.5 kJ ; DH = -393.5 kJ

b.

Reaksi Endoterm Pada reaksi endoterm terjadi perpindahan kalor

dari lingkungan ke sistem atau pada reaksi tersebut

dibutuhkan panas. Pada reaksi endoterm harga DH = ( + ) Contoh : CaCO3(s) ® CaO(s) + CO2(g) - 178.5 kJ ; DH = +178.5 kJ

Entalpi = H = Kalor reaksi pada tekanan tetap = Qp Perubahan entalpi adalah perubahan energi yang

menyertai peristiwa perubahan kimia pada tekanan tetap.

a. Pemutusan ikatan membutuhkan energi (= endoterm) Contoh: H2 ® 2H - a kJ ; DH= +akJ
b. Pembentukan ikatan memberikan energi (= eksoterm) Contoh: 2H ® H2 + a kJ ; DH = -a kJ
Perubahan Entalpi

Istilah yang digunakan pada perubahan entalpi :

1.

Entalpi Pembentakan Standar ( DHf ): DH untak membentuk 1 mol persenyawaan langsung dari unsur-unsurnya yang diukur pada 298 K dan tekanan 1 atm.

Contoh: H2(g) + 1/2 O2(g) ® H20 (l) ; DHf = -285.85 kJ

2.

Entalpi Penguraian: DH dari penguraian 1 mol persenyawaan langsung menjadi unsur-unsurnya (= Kebalikan dari DH pembentukan).

Contoh: H2O (l) ® H2(g) + 1/2 O2(g) ; DH = +285.85 kJ

3.

Entalpi Pembakaran Standar ( DHc ): DH untuk membakar 1 mol persenyawaan dengan O2 dari udara yang diukur pada 298 K dan tekanan 1 atm.

Contoh: CH4(g) + 2O2(g) ® CO2(g) + 2H2O(l) ; DHc = -802 kJ

4.

Entalpi Reaksi: DH dari suatu persamaan reaksi di mana zat-zat yang terdapat dalam persamaan reaksi dinyatakan dalam satuan mol dan koefisien-koefisien persamaan reaksi bulat sederhana.

Contoh: 2Al + 3H2SO4 ® Al2(SO4)3 + 3H2 ; DH = -1468 kJ

5.

Entalpi Netralisasi: DH yang dihasilkan (selalu eksoterm) pada reaksi penetralan asam atau basa.

Contoh: NaOH(aq) + HCl(aq) ® NaCl(aq) + H2O(l) ; DH = -890.4 kJ/mol

6.

Hukum Lavoisier-Laplace "Jumlah kalor yang dilepaskan pada pembentukan 1 mol zat dari unsur-unsurya = jumlah kalor yang diperlukan untuk menguraikan zat tersebut menjadi unsur-unsur pembentuknya." Artinya : Apabila reaksi dibalik maka tanda kalor yang terbentuk juga dibalik dari positif menjadi negatif atau sebaliknya

Contoh: N2(g) + 3H2(g) ® 2NH3(g) ; DH = - 112 kJ 2NH3(g) ® N2(g) + 3H2(g) ; DH = + 112 kJ

Penentuan Perubahan Entalpi Dan Hukum Hess

PENENTUAN PERUBAHAN ENTALPI

Untuk menentukan perubahan entalpi pada suatu

reaksi kimia biasanya digunakan alat seperti kalorimeter,

termometer dan sebagainya yang mungkin lebih sensitif.

Perhitungan : DH reaksi = S DHfo produk - S DHfo reaktan

HUKUM HESS

"Jumlah panas yang dibutuhkan atau dilepaskan pada

suatu reaksi kimia tidak tergantung pada jalannya

reaksi tetapi ditentukan oleh keadaan awal dan akhir."

Contoh:

C(s) + O2(g) ® CO2(g) ; DH = x kJ ® 1 tahap
C(s) + 1/2 02(g) ® CO(g) ; DH = y kJ ® 2 tahap
CO(g) + 1/2 O2(g) ® CO2(g) ; DH = z kJ
------------------------------------------------------------ +
C(s) + O2(g) ® CO2(g) ; DH = y + z kJ

Menurut Hukum Hess : x = y + z

Energi-Energi Dan Ikatan Kimia Reaksi kimia merupakan proses pemutusan dan pembentukan ikatan. Proses ini selalu disertai perubahan energi. Energi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan kimia, sehingga membentuk radikal-radikal bebas disebut energi ikatan. Untuk molekul kompleks, energi yang dibutuhkan untuk memecah molekul itu sehingga membentuk atom-atom bebas disebut energi atomisasi.

Harga energi atomisasi ini merupakan jumlah energi ikatan

atom-atom dalam molekul tersebut. Untuk molekul kovalen

yang terdiri dari dua atom seperti H2, 02, N2 atau HI yang

mempunyai satu ikatan maka energi atomisasi sama

dengan energi ikatan Energi atomisasi suatu senyawa

dapat ditentukan dengan cara pertolongan entalpi

pembentukan senyawa tersebut. Secara matematis

hal tersebut dapat dijabarkan dengan persamaan :

DH reaksi = S energi pemutusan ikatan - S energi pembentukan ikatan
= S energi ikatan di kiri - S energi ikatan di kanan

Contoh:

Diketahui :

energi ikatan

C - H = 414,5 kJ/Mol C = C = 612,4 kJ/mol C - C = 346,9 kJ/mol H - H = 436,8 kJ/mol Ditanya:

DH reaksi = C2H4(g) + H2(g) ® C2H6(g)

DH reaksi = Jumlah energi pemutusan ikatan - Jumlah energi pembentukan ikatan
= (4(C-H) + (C=C) + (H-H)) - (6(C-H) + (C-C)) = ((C=C) + (H-H)) - (2(C-H) + (C-C)) = (612.4 + 436.8) - (2 x 414.5 + 346.9) = - 126,7 kJ

Mudah-mudahan Kalian bisa paham dengan materi ini ,

terus belajar dan kejar terus cita-cita mu ! semangat ...........

Sumber materi : http://ftp.ui.edu

STOIKIOMETRI

Materi : Kimia SMA kelas 1,Dikutip dari : http://ftp.ui.edu

STOIKIOMETRI

STOIKIOMETRI adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan kuantitatif dari komposisi zat-zat kimia dan reaksi-reaksinya.

1.

HUKUM KEKEKALAN MASSA = HUKUM LAVOISIER "Massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap".

Contoh: hidrogen + oksigen ® hidrogen oksida (4g) (32g) (36g)

2.

HUKUM PERBANDINGAN TETAP = HUKUM PROUST "Perbandingan massa unsur-unsur dalam tiap-tiap senyawa adalah tetap" Contoh: a. Pada senyawa NH3 : massa N : massa H = 1 Ar . N : 3 Ar . H = 1 (14) : 3 (1) = 14 : 3 b. Pada senyawa SO3 : massa S : massa 0 = 1 Ar . S : 3 Ar . O = 1 (32) : 3 (16) = 32 : 48 = 2 : 3 Keuntungan dari hukum Proust: bila diketahui massa suatu senyawa atau massa salah satu unsur yang membentuk senyawa tersebut make massa unsur lainnya dapat diketahui. Contoh: Berapa kadar C dalam 50 gram CaCO3 ? (Ar: C = 12; 0 = 16; Ca=40) Massa C = (Ar C / Mr CaCO3) x massa CaCO3 = 12/100 x 50 gram = 6 gram massa C Kadar C = massa C / massa CaCO3 x 100% = 6/50 x 100 % = 12%

3.

HUKUM PERBANDINGAN BERGANDA = HUKUM DALTON "Bila dua buah unsur dapat membentuk dua atau lebih senyawa untuk massa salah satu unsur yang sama banyaknya maka perbandingan massa unsur kedua akan berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana". Contoh: Bila unsur Nitrogen den oksigen disenyawakan dapat terbentuk, NO dimana massa N : 0 = 14 : 16 = 7 : 8 NO2 dimana massa N : 0 = 14 : 32 = 7 : 16

Untuk massa Nitrogen yang same banyaknya maka perbandingan massa Oksigen pada senyawa NO : NO2 = 8 :16 = 1 : 2

4.

HUKUM-HUKUM GAS Untuk gas ideal berlaku persamaan : PV = nRT dimana: P = tekanan gas (atmosfir) V = volume gas (liter) n = mol gas R = tetapan gas universal = 0.082 lt.atm/mol Kelvin T = suhu mutlak (Kelvin) Perubahan-perubahan dari P, V dan T dari keadaan 1 ke keadaan 2 dengan kondisi-kondisi tertentu dicerminkan dengan hukum-hukum berikut:

A. HUKUM BOYLE Hukum ini diturunkan dari persamaan keadaan gas ideal dengan n1 = n2 dan T1 = T2 ; sehingga diperoleh : P1 V1 = P2 V2 Contoh: Berapa tekanan dari 0 5 mol O2 dengan volume 10 liter jika pada temperatur tersebut 0.5 mol NH3 mempunyai volume 5 liter den tekanan 2 atmosfir ? Jawab: P1 V1 = P2 V2 2.5 = P2 . 10 ® P2 = 1 atmosfir
B.

HUKUM GAY-LUSSAC "Volume gas-gas yang bereaksi den volume gas-gas hasil reaksi bile diukur pada suhu dan tekanan yang sama, akan berbanding sebagai bilangan bulat den sederhana". Jadi untuk: P1 = P2 dan T1 = T2 berlaku : V1 / V2 = n1 / n2 Contoh: Hitunglah massa dari 10 liter gas nitrogen (N2) jika pada kondisi tersebut 1 liter gas hidrogen (H2) massanya 0.1 g. Diketahui: Ar untuk H = 1 dan N = 14 Jawab:

V1/V2 = n1/n2 ® 10/1 = (x/28) / (0.1/2) ® x = 14 gram

Jadi massa gas nitrogen = 14 gram.

C.

HUKUM BOYLE-GAY LUSSAC Hukum ini merupakan perluasan hukum terdahulu den diturukan dengan keadaan harga n = n2 sehingga diperoleh persamaan:

P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2

D. HUKUM AVOGADRO "Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama mengandung jumlah mol yang sama. Dari pernyataan ini ditentukan bahwa pada keadaan STP (0o C 1 atm) 1 mol setiap gas volumenya 22.4 liter volume ini disebut sebagai volume molar gas. Contoh: Berapa volume 8.5 gram amoniak (NH3) pada suhu 27o C dan tekanan 1 atm ? (Ar: H = 1 ; N = 14) Jawab: 85 g amoniak = 17 mol = 0.5 mol Volume amoniak (STP) = 0.5 x 22.4 = 11.2 liter Berdasarkan persamaan Boyle-Gay Lussac: P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2 1 x 112.1 / 273 = 1 x V2 / (273 + 27) ® V2 = 12.31 liter Massa Atom Dan Massa Rumus
1. Massa Atom Relatif (Ar) merupakan perbandingan antara massa 1 atom dengan 1/12 massa 1 atom karbon 12
2.

Massa Molekul Relatif (Mr) merupakan perbandingan antara massa 1 molekul senyawa dengan 1/12 massa 1 atom karbon 12. Massa molekul relatif (Mr) suatu senyawa merupakan penjumlahan dari massa atom unsur-unsur penyusunnya. Contoh:

Jika Ar untuk X = 10 dan Y = 50 berapakah Mr senyawa X2Y4 ? Jawab:

Mr X2Y4 = 2 x Ar . X + 4 x Ar . Y = (2 x 10) + (4 x 50) = 220

Konsep Mol

1 mol adalah satuan bilangan kimia yang jumlah atom-atomnya atau molekul-molekulnya sebesar bilangan Avogadro dan massanya = Mr senyawa itu. Jika bilangan Avogadro = L maka :

L = 6.023 x 1023

1 mol atom = L buah atom, massanya = Ar atom tersebut. 1 mol molekul = L buah molekul massanya = Mr molekul tersehut.

Massa 1 mol zat disebut sebagai massa molar zat

Contoh:

Berapa molekul yang terdapat dalam 20 gram NaOH ? Jawab:

Mr NaOH = 23 + 16 + 1 = 40

mol NaOH = massa / Mr = 20 / 40 = 0.5 mol

Banyaknya molekul NaOH = 0.5 L = 0.5 x 6.023 x 1023 = 3.01 x 1023 molekul.

Persamaan Reaksi

PERSAMAAN REAKSI MEMPUNYAI SIFAT

1.

Jenis unsur-unsur sebelum dan sesudah reaksi selalu sama

2.

Jumlah masing-masing atom sebelum dan sesudah reaksi selalu sama
3. Perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol (khusus yang berwujud gas perbandingan koefisien juga menyatakan perbandingan volume asalkan suhu den tekanannya sama)

Contoh: Tentukanlah koefisien reaksi dari HNO3 (aq) + H2S (g) ® NO (g) + S (s) + H2O (l)

Cara yang termudah untuk menentukan koefisien reaksinya adalah dengan memisalkan koefisiennya masing-masing a, b, c, d dan e sehingga: a HNO3 + b H2S ® c NO + d S + e H2O

Berdasarkan reaksi di atas maka

atom N : a = c (sebelum dan sesudah reaksi) atom O : 3a = c + e ® 3a = a + e ® e = 2a atom H : a + 2b = 2e = 2(2a) = 4a ® 2b = 3a ® b = 3/2 a atom S : b = d = 3/2 a Maka agar terselesaikan kita ambil sembarang harga misalnya a = 2 berarti: b = d = 3, dan e = 4 sehingga persamaan reaksinya : 2 HNO3 + 3 H2S ® 2 NO + 3 S + 4 H2O

Hitungan Kimia

Hitungan kimia adalah cara-cara perhitungan yang berorientasi pada hukum-hukum dasar ilmu kimia.

Dalam hal ini akan diberikan bermacam-macam contoh soal hitungan kimia beserta pembahasanya. Contoh-contoh soal :

1.

Berapa persen kadar kalsium (Ca) dalam kalsium karbonat ? (Ar: C = 12 ; O= 16 ; Ca=40)

Jawab :

1 mol CaCO, mengandung 1 mol Ca + 1 mol C + 3 mol O Mr CaCO3 = 40 + 12 + 48 = 100 Jadi kadar kalsium dalam CaCO3 = 40/100 x 100% = 40%

2.

Sebanyak 5.4 gram logam alumunium (Ar = 27) direaksikan dengan asam klorida encer berlebih sesuai reaksi :

2 Al (s) + 6 HCl (aq) ® 2 AlCl3 (aq) + 3 H2 (g)

Berapa gram aluminium klorida dan berapa liter gas hidrogen yang dihasilkan pada kondisi standar ? Jawab:

Dari persamaan reaksi dapat dinyatakan 2 mol Al x 2 mol AlCl3 ® 3 mol H2 5.4 gram Al = 5.4/27 = 0.2 mol

Jadi:

AlCl3 yang terbentuk = 0.2 x Mr AlCl3 = 0.2 x 133.5 = 26.7 gram Volume gas H2 yang dihasilkan (0o C, 1 atm) = 3/2 x 0.2 x 22.4 = 6.72 liter

3.

Suatu bijih besi mengandung 80% Fe2O3 (Ar: Fe=56; O=16). Oksida ini direduksi dengan gas CO sehingga dihasilkan besi. Berapa ton bijih besi diperlukan untuk membuat 224 ton besi ?

Jawab:

1 mol Fe2O3 mengandung 2 mol Fe maka : massa Fe2O3 = ( Mr Fe2O3/2 Ar Fe ) x massa Fe = (160/112) x 224 = 320 ton Jadi bijih besi yang diperlukan = (100 / 80) x 320 ton = 400 ton

4.

Untuk menentukan air kristal tembaga sulfat 24.95 gram garam tersebut dipanaskan sampai semua air kristalnya menguap. Setelah pemanasan massa garam tersebut menjadi 15.95 gram. Berapa banyak air kristal yang terkandung dalam garam tersebut ?

Jawab :

misalkan rumus garamnya adalah CuSO4 . xH2O

CuSO4 . xH2O ® CuSO4 + xH2O

24.95 gram CuSO4 . xH2O = 159.5 + 18x mol

15.95 gram CuSO4 = 159.5 mol = 0.1 mol

menurut persamaan reaksi di atas dapat dinyatakan bahwa: banyaknya mol CuS04 . xH2O = mol CuSO4; sehingga persamaannya

24.95/ (159.5 + 18x) = 0.1 ® x = 5

Jadi rumus garamnya adalah CuS04 . 5H2O

Rumus Empiris dan Rumus Molekul Rumus empiris adalah rumus yang paling sederhana dari suatu senyawa. Rumus ini hanya menyatakan perbandingan jumlah atom-atom yang terdapat dalam molekul. Rumus empiris suatu senyawa dapat ditentukan apabila diketahui salah satu: - massa dan Ar masing-masing unsurnya - % massa dan Ar masing-masing unsurnya - perbandingan massa dan Ar masing-masing unsurnya Rumus molekul: bila rumus empirisnya sudah diketahui dan Mr juga diketahui maka rumus molekulnya dapat ditentukan.

Contoh: Suatu senyawa C den H mengandung 6 gram C dan 1 gram H. Tentukanlah rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut bila diketahui Mr nya = 28 !
Jawab:

mol C : mol H = 6/12 : 1/1 = 1/2 : 1 = 1 : 2 Jadi rumus empirisnya: (CH2)n

Bila Mr senyawa tersebut = 28 maka: 12n + 2n = 28 ® 14n = 28 ® n = 2

Jadi rumus molekulnya : (CH2)2 = C2H4

Contoh: Untuk mengoksidasi 20 ml suatu hidrokarbon (CxHy) dalam keadaan gas diperlukan oksigen sebanyak 100 ml dan dihasilkan CO2 sebanyak 60 ml. Tentukan rumus molekul hidrokarbon tersebut !
Jawab:

Persamaan reaksi pembakaran hidrokarbon secara umum

CxHy (g) + (x + 1/4 y) O2 (g) ® x CO2 (g) + 1/2 y H2O (l) Koefisien reaksi menunjukkan perbandingan mol zat-zat yang terlibat dalam reaksi. Menurut Gay Lussac gas-gas pada p, t yang sama, jumlah mol berbanding lurus dengan volumenya

Maka:

mol CxHy : mol O2 : mol CO2 = 1 : (x + 1/4y) : x
20 : 100 : 60 = 1 : (x + 1/4y) : x
1 : 5 : 3 = 1 : (x + 1/4y) : x

atau:

1 : 3 = 1 : x ® x = 3 1 : 5 = 1 : (x + 1/4y) ® y = 8 Jadi rumus hidrokarbon tersebut adalah : C3H8

Powered by Blogger