Belajar Pengertian Stoikiometri; Aturan Kekekalan Masa (Lavoisier), Aturan Perbandingan Tetap (Proust), Aturan Kelipatan Perbandingan(Dalton) Aturan Perbandingan Volume (Gay Lussac), Teori Avogadro Dan Konsep Mol. Pola Soal Dan Jawabnya

Stoikiometri yaitu sebuah disiplin ilmu kimia yang membahas hubungan massa antar unsur dari sebuah senyawa (ini disebut stoikiometri senyawa) dan hubungan antar zat dalam suatu reaksi. Kata stoikiometri berasal dari bahasa Yunani stoicheion (yang berarti elemen/unsur) dan metron (yang berarti ukuran)

Dalam postingan kali ini, kita akan membahas komposisi unsur dalam suatu senyawa, konsep mol, aturan kekekalan massa (Antoine Laurent Lavoisier (1743 – 1794)), aturan perbandingan tetap (Joseph Louis Proust (1754 – 1826)), aturan kelipatan perbandingn (John Dalton), aturan perbandingan volume (Joseph Louis Gay Lussac (1778-1850)), dan Teori Avogadro (Amedeo Avogadro (1776–1857)).

Tidak perlu khawatir dengan banyaknya nama yang agak sulit diingat itu. Yang terpenting adalah, kita memahami konsep inovasi mereka dan menerapkannya dalam setiap soal kimia yang kita hadapi.

Oke.. kita mulai dengan aturan yang dipublikasikan oleh Lavoisier.

Hukum Kekekalan Massa

Massa zat-zat sebelum dan setelah bereaksi yaitu tetap. Dahulu Lavoisier mendapati bahwa logam 3 gram Magnesium direaksikan dengan 5 gram Oksigen maka akan menghasilkan 8 gram Magnesium Oksida. Mungkin kalian akan bertanya 'apakah jikalau magnesiumnya ditambah kesudahannya akan sama atau bertambah?', atau pertanyaan 'bagaimana dengan reaksi yang menghasilkan gas'?. 

Maka jawabnya adalah..., jikalau --misalnya-- magnesium ditambah menjadi 5 gram dan oksigennya tetap 5 gram, maka hasil reaksinya (atau biasa disebut produk) yaitu 10 gram. Namun 10 gram yang terbentuk bukan magnesium oksida semua, tetapi 8 gram magnesium oksida dan 2 gram magnesium sebagai sisa reaksi (yang tidak ikut bereaksi). Bagaimana dengan reaksi yang menghasilkan gas?

Keseluruhan produk --termasuk gas-- akan sama beratnya dengan reaktan(pereaksi).

Hukum Perbandingan Tetap

Sebagaiman pola magnesium yang direaksikan dengan oksigen di atas. Ternyata dalam bereaksi dua unsur atau lebih akan membentuk produk dengan perbandingan penggunan reaktan yang tetap. Sebagaimana tabel hasil inovasi Proust

Kalian perhatikan tabel di atas. 

Di baris pertama 1 gram hidrogen direaksikan dengan 8 gram oksigen menghasilkan 9 gram air.

Di baris kedua, ketika hidrogen ditambah menjadi 2 gram, maka air yang terbentuk tetap 9 gram dan sisa 1 gram hidrogen.

Di baris ketiga, ketika oksigen ditambah, hasil tetap 9 gram air dan tersisa oksigen sejumlah yang ditambahkantadi.

Reaktan akan sempurna habis jikalau perbandingannya sebanding dengan perbandingan 1(H), 8(O) menghasilkan 9 (H2O), atau 2-16-18, atau 3-24-27 dan seterusnya... dengan perbandingan tetap.

Hukum Kelipatan Perbandingan

John Dalton menyatakan,

“Jika dua jenis unsur bergabung membentuk lebih dari satu senyawa, dan jikalau massa-massa salah satu unsur dalam senyawa-senyawa tersebut sama, sedangkan massa-massa unsur lainnya berbeda, maka perbandingan massa unsur lainnya dalam senyawa-senyawa tersebut merupakan bilangan lingkaran dan sederhana. “

Kalau masih bingung.. mari kita telaah tabel hasil penelitian John Dalton.

Dari tabeldi atas, untuk oksigen 1 gram ada dua kemungkinan bereaksi dengan nitrogen. yang pertama membentuk nitrogen monoksida dan yang kedua terbentuk nitrigen dioksida. Jika kita perbandingkan berat nitrogen pada nitrogen monoksida dan nitrogen dioksida = 1,75/0.875 maka akan dihasilkanbilangan lingkaran 2/1.

Setiap unsur dalam senyawa mempunyai perbandingan  bilangan lingkaran sederhana. Artinya, perbandingan yang lingkaran itu menawarkan jumlah atom yang memang merupakan bilangan bulat. pribadi saja kita sebut NO (yang artinya 1 atom N dan 1 atom O) dan NO2 (terdiri dari 1 atom N dan 2 atom O).

Hukum Perbandingan Volume

To the point aja.. Perhatikan koefisiennya 2-1-2, kalau 2 liter hidrogen direaksikan dengan oksigen, maka akan membutuhkan 1 liter oksigen (kalo nggak ada koefisien di depan karakter O2, berarti di situ ada angka 1) dan menghasilkan 2 liter air.

Kalau di buku ada beberapa perhitungan yang kayaknya agak njlimet. tapi pada dasarnya ya itu tadi. kalau contohnya gas hidrogen yang tersedia 4 liter, berarti ia akan membutuhkan 2 liter oksigen untuk kemudian bisa membentuk 4 liter air.

Yap.. keempat aturan itu akan kita gunakan dalam menuntaskan setiap permasalahan dalam perhitungan kimia. Ditambah satu lagi yakni konsep Mol.

Konsep Mol

Oke.. soal konsep mol. Begini, kalian pernah beli beras? atau terigu? atau bensin mungkin? Yakin pernah kan? Nah kalian pernah beli beras, berapa harga per butirnya? He..he.., niscaya pusing njawabnya kan?

Di situlah manfaat kata mol. Sama fungsinya menyerupai kg, atau lusin atau kodi atau liter. Hanya saja untuk kg dan liter memang juga menjadi satuan ukuran unsur dalam stoikiometri. 

Mungkin saya akan ambil pola lusin. kalau 1 lusin itu yaitu 12 buah, maka 1 mol menyatakan 6,02 . 10^23 buah... (eh.. emang buah-buahan?). Oke kata 'buah' kita ganti dengan satuan benda kecil yakni partikel. 

Partikel bisa berupa atom (C, Na, Fe), atau molekul (H2O, N2, NaOH) atau ion (OH-, H+ SO42-). Ah.. apa bener? (mungkin kalian bertanya begitu). ya.. itu kan kesepakatan, soal kenapa diambil angka itu ga akan saya jelaskan di sini. atau bisa ditanyakan pribadi kepada mendiang Avogadro kalo memang masih penasaran... he...

Nah.., kalau kalian sudah paham bahwa maksud penggunaan kata mol yaitu untuk mempermudah perhitungan, penyebutan yang mewakili mega-trilyunan partikel berarti kita bisa membahas denah berikut.

Perhatikan denah di atas. untuk anak panah yang mengarah ke mol berarti dibagi. Untuk anak panah yang mengarah keluar mol, maka dikali dengan angka yang ada di bab bayangan hitam.

Sekarang, kita coba untuk latihan soal. Coba perhatikan beberapa soal berikut.

Soal No 1

Jika diketahui Ar N = 14, H = 1, S = 32, dan O = 16,

maka Mr (NH4)3SO4 yaitu ....
A. 152
B. 142
C. 132
D. 122
E. 112

Jawaban D

Mr (NH₄)₃SO₄ = ((14 + 4(1)x3) + 32 + 4(16) = (14 + 12) + 32 + 64 = 122

Soal No 2

Jika dalam 1 liter gas SO2 mengandung n molekul SO2,

maka dalam 2 liter gas SO3 terdapat sebanyak ....

A. n

B. 2n

C. 4n

D. 20n 

E. 40n

Jawaban B

Di sini saya hanya akan menjelaskan bahwa Volume-Mol-Partikel-KoefisienReaksi akan selalu sebanding. Coba kalian telaah dalam setiap soal, 99% polanya menyerupai itu (yang 1% mungkin cuma alasannya yaitu salah ketik atau yang ngerjain soalnya error..he..he..).

Ini sangat bermanfaat untuk memperingkas perhitungan kimia. Ini bukan pebjelasan.. hanya inspirasi..he..he..

Soal No 3

Jumlah mol dari 10 gram CaCO3 yaitu ....

A. 25

B. 10

C. 1

D. 0,1

E. 0,01

Jawaban D

Mr CaCO3 = (40 + 12 + 3(16)) =100

Ar Ca= 40, Ar C = 12 dan Ar O = 16. Di sebagian soal, Mr tidak disebutkan. Oleh  karena itu, Anda harus ingat massa setiap unsur.

Tapi jangan khawatir, tidak semua unsur harus anda hafal. Anda cukup menghafalkan Golongan A saja. Itu pun beberapa saja, tdk harus semua Anda hafal. Cukup Golongan IA(semua), IIA(semua), VIIIA/Gas Mulia(Semua), VIIA(Semua).. he..he.. itu mah semuanya.....

Ga kok.. untuk golongan IV, V, dan V hanya beberapa saja menyerupai N, O, C, dll, kalian nanti akan temukan sendiri di soal.

Kita lanjut...

Saya menyertakan gambar konversi mol-gram-partikel di atas, sekedar menjelaskan bahwa untuk mengerjakan soal stoikiometri  cukup dengan menggambar denah di atas dan menyesuaikan mana yang diketahui dan mana yang dicari.

Tempatkan yang diketahui di bagiannya dan tempatkan yang dicari di bagiannya, Anda akan menemukan cara penyelesaiannya.

Soal No 4

Satu gram zat berikut yang mengandung jumlah molekul

paling sedikit yaitu ....

(Ar O = 16, N = 14, H = 1, C = 12)

A. CH4

B. CO2

C. H2O

D. NO

E. NH3

Jawaban B

Mr CH4 = 12 + 4(1) = 16

Mr CO2 = 12 + 2 (16) = 44

Mr H2O = 2(1) + 16 = 18

Mr NO  = 14 + 16 = 30

Mr NH3  = 14 + 3 (1) = 17

Tidak perlu kalian hitung. terlalu usang dan memakan waktu. . Bahkan dengan sering mengerjakan soal kalian akan mendapat pemahaman bahwa... semakin berat suatu unsur, maka per gramnya akan memuat partikel semakinsedikit.. Ingat, satu ton semut akan berisi jutaan semut, bandingkan dengan satu ton gajah. paling isinya cuman satu ekor...  ^_^'

Soal No 5

Pada suhu tertentu 6 liter gas nitrogen direaksikan dengan gas hidrogen menghasilkan gas amonia. Jika pengukuran dilakukan pada suhu dan tekanan yang sama, maka tentukan:

a. persamaan reaksi setaranya;

b. volume gas hidrogen yang bereaksi;

c. volume gas amonia yang terbentuk!

Jawaban

a. Persamaan reaksi sudah ada di atas.

b. Volume gas hidrogen 18 liter

Volume gas amonia 12 liter.

Soal No 6

Jika perbandingan massa hidrogen dan oksigen dalam air yaitu 1 : 8, maka untuk menghasilkan 45 gram air dibutuhkan ....

A. 5 gram hidrogen dan 40 gram oksigen

B. 40 gram hidrogen dan 5 gram oksigen

C. 5 gram hidrogen dan 8 gram oksigen

D. 5 gram hidrogen dan 9 gram oksigen

E. 45 gram hidrogen dan 5 gram oksigen

Jawaban A

Dalam soal tersebut, hirogen dan oksigen kebetulan habis bereaksi sehingga nampak terang aturan kekekalan massan dimana 1 +8 = 9. 

Soal No 7

Dua buah unsur A dan B sanggup membentuk dua macam senyawa. Senyawa I mengandung A 25% dan senyawa B mengandung A 50%. Untuk A yang sama perbandingan B pada senyawa I dan II yaitu ....

A. 1 : 2 D. 3 : 1

B. 1 : 3 E. 2 : 3

C. 2 : 1

Jawaban D

Soal No 8

Dua liter gas nitrogen direaksikan dengan gas hydrogen menghasilkan gas amonia sesuai reaksi:

N2(g) + H2(g) → NH3(g)

Jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama, maka volume gas amonia yang dihasilkan ....

A. 1 liter D. 4 liter

B. 2 liter E. 6 liter

C. 3 liter

Jawaban D

Jadi, gas amonia yang dihasilkan yaitu 4 liter.

Soal No 9

Bila 6 gram magnesium (Ar Mg = 24) dibakar di udara terbuka diperoleh 10 gram magnesium oksida, maka oksigen yang dibutuhkan yaitu ... gram.

A. 16 D. 4

B. 10 E. 3

C. 6

Jawaban D

Jadi, gas oksigen yang dibuuhkan yaitu 4 gram.

Soal No 10

Satu gram hidrogen sanggup bereaksi dengan 8 gram oksigen, maka air yang terbentuk yaitu ....

A. 1 gram D. 9 gram

B. 2 gram E. 10 gram

C. 8 gram

Jawaban D

Ya.. cukup hingga di sini bahan stoikiometri. ke depan kitaakan berguru wacana reaksi yang mempunyai sisa, kesetimbangan atau reaksi bolak-balik dan banyak sekali hal lain dalam dunia  kimia.

Sumber http://sekolah-matematika-sains.blogspot.com

Share this post