chemistry for peace not for war

hanya DIA yang dapat menghentikan hatiku

Tag Archives: reaksi kimia

Hand Out Hukum Faraday

Hand out hukum Faraday berikut disusun untuk memenuhi tugas work shop PPG (Program Profesi Guru) di Universitas Negeri Malang. Untuk teman-teman yang membutuhkan hand out tersebut silakan download filenya di sini. Postingan kali ini tidak bisa ditulis secara llangsung karena terlalu banyak rumus.

Langkah-langkah menulis persamaan reaksi dan penyetaraannya

Perubahan kimia atau yang disebut reaksi kimia biasanya ditulis dalam bentuk persamaan reaksi. Dalam persamaan reaksi selalu diberi koefisien yang sesuai untuk memenuhi hukum kekekan massa dan teori atom Dalton. Salah satu postulat atom Dalton menyatakan jenis dan jumlah atom yang terlibat dalam reaksi kimia biasa (tidak melibatkan reaksi fisi dan fusi) tidak berubah tetapi hanya mengalami penataan ulang. Sebenarnya hal postulat atom Dalton ini hanya menjelaskan hukum kekekalan massa.

 

Contoh 1

Logam aluminium bereaksi dengan gas O2 membentuk aluminium oksida. Tulislah persamaan reaksi dan penyetaraannya?

1) Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.

Al(s) + O2(g)→Al2O3(s)

2) Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks).

Pada reaksi di atas spesi yang lebih kompleks adalah Al2O3 = 1

3) Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.

Koefisien Al2O3 = 1

Maka Al diruas kanan = 2

Al diruas kiri = 1

Agar jumlah atom Al pada kedua ruas sama maka Al pada ruas kiri diberi kofisien 2. Persamaan reaksinya menjadi:

2Al(s) + O2(g) → Al2O3(s)

Atom O

Koefisien Al2O3 = 1

atom O diruas kanan = 3

Jumlah atom O diruas kiri = 2

Agar jumlah atom O pada kedua ruas sama maka atom O pada ruas kiri diberi koefisien 3/2. Persamaan reaksinya menjadi:

2Al(s) + 3/2O2(g) Al2O3(s)

Agar koefisien tidak dalam bentuk pecahan koefisien pada kedua ruas dikalikan dengan satu bilangan agar diperoleh suatu bilangan bulat. Untuk memperoleh bilangan bulat maka kedua ruas dikali 2, sehingga diperoleh persamaan reaksi yang setara dengan koefisien dalam bentuk bilangan bulat:

4Al(s) + 3O2(g) 2Al2O3(s)

4) Biasanya oksigen disetarakan paling terakhir jika masih terdapat unsur-unsur lain.

 

Contoh 2

Reaksi besi(III) oksida dengan larutan asam sulfat membentuk besi(III) sulfat dan air. Tulislah persamaan reaksi dan setarakan persamaan reaksi tersebut?

Jawab

1. Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.

FeO3(s) + H2SO4 Fe(SO4)3(aq) + H2O(l)

2. Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya disetarakan huruf sebagai kofisien sementara.

Koefisien Fe2(SO4)3 = 1 dan koefisien yang lain menggunakan huruf. Persamaan reaksi menjadi:

aFeO3(s) + bH2SO4 1Fe(SO4)3(aq) + cH2O(l)

3. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.

Dari reaksi tersebut unsur yang berikAtan langsung dengan zat telah diberi koefisien 1 adalah Fe, S dan O. Namun O disetarakan terakhir karena unsur O terdapat di lebih dari dua zat.

Penyetaraan atom Fe

Jumlah atom Fe di ruas kiri = 2a

Jumlah atom Fe di ruas kanan = 2

Maka jumlah atom Fe diruas kiri atau harga koefisien a = 2a = 2, a = 1

Penyetaraan atom S

Jumlah atom S di ruas kiri = b

Jumlah atom S di ruas kanan = 3

Maka jumlah atom S di ruas kiri atau harga koefisien b = 3

Persamaan reaksinya menjadi:

1FeO3(s) + 3H2SO4 1Fe(SO4)3(aq) + cH2O(l)

4. Setarakan atom lainnya. Atom O disetarakan setelah semua atom setara.

Penyetaraan atom H

Jumlah atom H di ruas kiri = 6

Jumlah atom H di ruas kanan = 2c

Maka jumlah atom H di ruas kanan atau harga koefisien b = 2c = 6, c = 3

Persamaan reaksinya menjadi:

1FeO3(s) + 3H2SO4 1Fe(SO4)3(aq) + 3H2O(l)

5. Setarakan atom O. Karena semua atom telah setara, maka oksigen seharusnya telah setara juga. Untuk meyakinkan jumlah atom O pada kedua ruas telah setara, maka dilakukan penjumlahan atom O pada kedua ruas.

Jumlah atom O di ruas kiri = 3 + 12 = 15

Jumlah atom O di ruas kanan = 12 + 3 = 15.

Dari penjumlahan ini, terbukti jumlah atom O pada ruas kiri dan ruas kanan telah setara. Jadi persamaan reaksi setaranya adalah sebagai beriktu:

FeO3(s) + 3H2SO4 Fe(SO4)3(aq) + 3H2O(l)

 

Contoh 3

Reaksi antara tembaga dengan larutan asam nitrat encer menghasilkan tembaga(II) nitrat, gas nitrogen monoooksida dan air. Tulislah persamaan reaksi dan setarakan persamaan reaksi tersebut?

Jawab

1. Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.

Cu(s) + HNO3(aq) Cu(NO3)2(aq) + NO(g) + H2O(l)

2. Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya disetarakan huruf sebagai kofisien sementara.

Koefisien Cu(NO3)2 = 1, dan koefisien yang lain menggunakan huruf. Persamaan reaksi menjadi:

aCu(s) + bHNO3(aq) → 1Cu(NO3)2(aq) + cNO(g) + dH2O(l)

3. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.

Pada reaksi di atas, hanya Cu yang dapat langsung disetarakan yaitu a = 1. Untuk unsur yang lainnya walaupun terkait langsung dengan Cu(NO3)2 tetapi tidak dapat langsung disetarakan karena terdapat di lebih dari dua zat yang belum mempunyai harga korfisien. Maka untuk menyetarakannya ikuti persamaan-persamaan berikut:

· Menyetarakan atom N → b = 2 + c ……………………… (1)

· Menyetarakan atom H → b = 2d …………………………. (2)

· Menyetarakan atom O → 3b = 6 + c + d ……………… (3)

Dari persamaan-persamaan di atas nyatakan nilai c dan d dalam b, sebagai berikut:

· Dari persamaan (1), b = 2 + c → c = b – 2

· Dari persamaan (2), b = 2d → d = 0,5 b

Substitusikan nilai c dan d ke dalam persamaan (3)

3b = 6 + c + d

3b = 6 + (b – 2) + (0,5 b)

1,5b = 4

b =   clip_image002

nilai b yang telah diperoleh di substitusikan ke persamaan (1) dan (2) untuk memperoleh nilai c dan d. Maka nilai c dan d berturut-turut adalah

clip_image004

clip_image006

persamaan reaksinya menjadi:

1Cu(s) + 8/3HNO3(aq) 1Cu(NO3)2(aq) + 2/3NO(g) + 4/3H2O(l)

karena masih dalam bentuk pecahan maka dikalikan 3 agar diperoleh koefisien dalam bentuk bilangan bulat.

3Cu(s) + 8HNO3(aq) 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)

Jumlah atom di produk dan reaktan

Atom

Reaktan

Produk

Cu

3

3

H

8

8

N

8

8

O

24

24

Logam Alkali

    Dalam Sistem Periodik Unsur, unsur-unsur yang terletak pada golongan IA yaitu litium(Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs) dan fransium (Fr) disebut logam alkali.

    Hidrogen termasuk nonlogam walaupun dengan alkali sama-sama memiliki satu elektron pada kulit terluarnya. Berdasarkan konfigurasi elektron diketahui semua unsur alkali memiliki 1 elektron yang terletak pada kulit terluar. Persamaan ini menyebabkan unsur-unsur alkali memiliki sifat kimia yang mirip.Walaupun memiliki sifat yang mirip tetapi unsur-unsur alkali keberadaan di alam tidak bersama-sama. Hal ini disebabkan oleh ukuran-ukuran ion alkali yang sangat berbeda satu dengan yang lainnya.

    Natrium dan kalium sangat melimpah dikerak bumi sedangkan litium, rubidium dan sesium kelimpahannya sangat sedikit. Kelimpahan logam alkali yang paling sedikit adalah fransium. Hal ini disebabkan fransium merupakan unsur radioaktif yang memancarkan sinar beta (β) dengan waktu paruh yang pendek sekitar 21 menit, kemudian segera berubah menjadi unsur thorium. Logam fransium dihasilkan dari unsur aktinum dengan pemancaran sinar alpha (α). Untuk penjelasan selanjutnya logam fransium tidak dibahas pada bagian ini.

     

    Sumber Logam Alkali Di Alam

  • Natrium ditemukan sebagai natrium klorida (NaCl) yang terdapat dalam air laut, dalam entuk sendawa Chili NaNO3, trona (Na2CO3.2H2O), boraks (Na2B4O7.10H2O) dan mirabilit (Na2SO4).

  • Kalium didapat sebagai mineral silvit (KCl), mineral karnalit (KCl.MgCl2.6H2O) sendawa (KNO3), dan  feldspar (K2O.Al2O3.3SiO2). Selain dari kalium juga terdapat dalam air laut.

  • Unsur rubidiumm dan sesium dihasilkan sebagai hasil samping proses pengolahan litium dari mineralnya.

 

Ekstraksi Logam Alkali

Logam-logam alkali sangat stabil terhadap pemanasan, sehingga logam-logam alkali tidak dapat diperoleh dari oksidanya melalui proses pemanasan. Logam alkali tidak dapat dihasilkan dengan mereduksi oksidanya, hal ini disebabkan logam-logam alkali merupakan pereduksi yang kuat.

Keberadaan natrium dan kalium telah dikenali sejak lama, namun untuk mereduksi logam-logam alkali dalam air tidak dapat dilakukan karena logam-logam alkali dapat bereaksi dengan air membentuk basa kuat. Pada abad ke-19 H. Davy akahirnya dapat mengisolasi natrium dan kalium dengan melakukan elektrolisis terhadap lelehan garam KOH atau NaOH.  Dengan metode yang sama Davy berhasil mengisolasi Li dari Li2O. Kemudian Rb dan Cs ditemukan sebagai unsur baru dengan teknik spektroskopi pada tahun 1860-1861 oleh Bunsen dan Kirchhoff. Sedangkan fransium ditemukan oleh Perey dengan menggunakan teknik radiokimia tahun 1939.

Semua logam alkali hanya dapat diisolasi dari leburan garam halidanya melalui proses elektrolisis. Garam-garam halida mempunyai titik lebur yang sangat tinggi, oleh karena itu umumnya ditambahkan garam halida yang lain untuk menurunkan titik lebur garam halidanya.

 

Elektrolisis Litium

Gambar Lithium

Gambar Lithium

Sumber logam litium adalah spodumene (LiAl(SO)3). Spodumene dipanaskan pada suhu 100 oC kemudian ditambah H2SO4 pekat panas sehingga diperoleh Li2SO4. Campuran yang terbentuk dilarutkan ke dalam air. Larutan Li2SO4 ini kemudian direaksikan dengan Na2CO3. Dari reaksi ini terbentuk endapan Li2CO3.

Li­­­2SO4(aq) +  Na2CO3(aq) ―→ Li­­­2CO3(s) +  Na2SO4(aq)

 

Setelah dilakukan pemisahan Li2CO3 yang diperoleh direaksikan dengan HCl sehingga diperoleh garam LiCl.

Li­­­2CO3(s) +  2HCl(aq) ―→  2LiCl +  H2O +  CO2

 

Garam LiCl ini yang akan digunakan sebagain bahan dasar elektrolisis litium. Namun karena titik lebur LiCl yang sangat tinggi sekitar 600 °C maka ditambahkan KCl dengan perbandingan volume 55% LiCl dan 45% KCl. Penambahan KCl ini bertujuan untuk menurunkan titik lebur LiCl menjadi 430 ºC. Reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis Li adalah sebagai berikut

Katoda :  Li+ +  e ―→ Li

Anoda  :   2Cl‾ ―→ Cl2 + 2e

 

Selama elektrolisis berlangsung ion Li+ dari leburan garam klorida akan bergerak menuju katoda. Ketika tiba dikatoda ion-ion litium akan mengalami reaksi reduksi menjadi padatan Li yang menempel pada permukaan katoda. Padatan yang terbentuk dapat diambil secara periodik, dicuci kemudian digunakan untuk proses selanjutnya sesuai keperluan. Sedangkan ion Cl‾ akan bergerak menuju anoda yang kemudian direduksi menjadi gas Cl2.

 

Elektrolisis Natrium

Gambar Logam Natrium

Gambar Logam Natrium

Natrium dapat diperoleh dari elektrolisis leburan NaCl dengan menambahkan CaCl2 menggunakan proses downs cell. Penambahan CaCl2 bertujuan menurunkan titih leleh NaCl dari 801ºC menjadi 580 ºC. Proses ini dilakukan dalam sel silinder meggunakan anoda dari grafit dan katoda dari besi atau tembaga. Selama proses elektrolisis berlangsung, ion-ion Na+ bergerak menuju katoda kemudian mengendap dan menempel pada katoda, sedangkan ion Cl‾ memebntuk gas Cl2 pada anoda. Reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis natrium dari lelehan NaCl:

Peleburan NaCl ―→ Na+ + Cl‾

Katoda :  Na+ +  e ―→ Na

Anoda  :  2Cl‾ ―→  Cl2 +  2e

Reaksi elektrolisis: Na+ + Cl‾―→  Na + Cl2

 

Metode reduksi

Gambar Logam Kalium

Gambar Logam Kalium

Kalium, rubidium, dan sesium tidak dapat diperoleh dengan proses elektrolis karena logam-logam yang terbentuk pada anoda akan segera larut kembali dalam larutan garam yang digunakan. Oleh sebab itu untuk memperoleh Kalium, rubidium, dan sesium dilakukan melalui metode reduksi.

Gambar Logam sesium

Gambar Logam sesium

Proses yang dilakukan untuk memperoleh ketiga logam ini serupa yaitu dengan mereaksikan lelehan garamnya dengan natrium.

Na  +  LCl ―→ L  +  NaCl            (L= kalium, rubidium dan sesium)

Dari reaksi di atas L dalam bentuk gas yang dialirkan keluar. Gas yang keluar kemudian dipadatkan dengan menurunkan tekanan atau suhu sehingga terbentuk padatan logam L. Karena jumlah produk berkurang maka reaksi akan bergeser ke arah produk. Demikian seterusnya hingga semua logam L habis bereaksi.

Gambar Logam Rubidium

Gambar Logam Rubidium

 

Sifat Fisika Logam Alkali

Secara umum, logam alkali ditemukan dalam bentuk padat, kecuali sesium yang berbentuk cair. Padatan logam alkali sangat lunak seperti sabun atau lilin sehingga dapat diiris menggunakan pisau. Hal ini disebabkan karena logam alkali hanya memiliki satu elektron pada kulit terluarnya. Beberapa sifat fisik logam alkali seperti yang tertera di bawah ini.

image

 

    Warna Nyala Logam Alkali

    Warna nyala yang dihasilkan oleh suatu unsur disebut sprektum emisi. Spektrum emisi yang dihasilkan berkaitan dengan model atom Neils Bohr. Ketika atom diberikan sejumlah energi, elektron-elektron yang berada pada keadaan dasar akan tereksitasi menuju kulit yang lebih tinggi dengan ringkat energi yang lebih tinggi. Elektron yang tereksitasi dapat kembali keadaan dasar atau mengimisi dengan memancarkan sejumlah energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang (λ) tertentu. Spektrum emisi terjadi ketika larutan garamnya dibakar menggunakan nyala bunsen. Spektrum emisi yang dihasilkan setiap unsur berbeda antara yang satu dengan yang lainnya.

    Gambar spektrum emisi sesium
    Gambar spektrum emisi sesium

    Ketika dibakar litium menghasilkan warna merah, natrium menghasilkan warna kuning, kalium menghasilkan warna pink atau lilac, rubidium menghasilkan warna merah lembayung dan sesium menghasilkan warna merah lembayung. Warna-warna yang dihasilkan oleh unsur-unsur alkali sangat indah sehingga logam-logam alkali banyak dimanfaatkan dalam pembuatan kembang api atau mercun.

     

    Energi Ionisasi

    Energi ionisasi untuk unsur-unsur segolongan berhubungan erat dengan jari-jari atom. Jari-jari atom pada golongan alkali dari Li ke Cs jari-jarinya semakin besar, sesuai dengan pertambahan jumlah kulitnya. Semakin banyak jumlah kulitnya, maka semakin besar jari-jari atomnya. Semakin besar jari-jari atom, maka gaya tarik inti terhadap elektron yang terletak pada kulit terluar semakin kecil. Gaya tarik yang makin lemah menyebabkan unsur-unsur segolongan, dari atas ke bawah energi ionisasinya semakin kecil. Dengan melepas satu elektron pada kulit terluar, Li menjadi Li+, Na menjadi Na+, K manjadi K+ dan yang lainnya.

     

    Sifat Kimia

    Logam alkali merupakan unsur logam yang sangat reaktif dibanding logam golongan lain. Hal ini disebabkan pada kulit terluarnya hanya terdapat satu elektron dan energi ionisasi yang lebih kecil dibanding unsur golongan lain. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, kereaktifan logam alkali makin bertambah seirng bertambahnya nomor atom.

    Reaksi dengan Air

    Produk yang diperoleh dari reaksi antara logam alkali dan air adalah gas hidrogen dan logam hidroksida. Logam hidroksida yang dihasilkan merupakan suatu basa kuat. Makin kuat sifat logamnya basa yang dihasilkan makin kuat pula, dengan demikian basa paling kuat yaitu dihasilkan oleh sesium. Reaksi antara logam alkali dan air adalah sebaga berikut:

    2M(s) + 2H2O(l) ―→ 2MOH(aq) + H2(g) (M = logam alkali)

     

    Reaksi antara logam alkali dengan air merupakan reaksi yang eksotermis. Li bereaksi dengan tenang dan sangat lambat, Natrium dan kalium bereaksi dengan keras dan cepat, sedangkan rubidium dan sesium bereaksi dengan keras dan dapat menimbulkan ledakan.

    Gambar reaksi natrium dengan air

    Gambar reaksi natrium dengan air

     

    Reaksi dengan Udara

    Logam alkali pada udara terbuka dapat bereaksi dengan uap air dan oksigen. Untuk menghindari hal ini, biasanya litium, natrium dan kalium disimpan dalam minyak atau minyak tanah untuk menghindari terjadinya kontak dengan udara.

    Litium merupakan satu-satunya unsur alkali yang bereaksi dengan nitrogen membentuk Li3N. Hal ini disebabkan ukuran kedua atom yang tidak berbeda jauh dan struktur yang dihasilkanpun sangat kompak dengan energi kisi yang besar.

    Produk yang diperoleh dari reaksi antara logam alkali dengan oksigen yakni berupa oksida logam. Berikut reaksi yang terjadi antara alkali dengan oksigen

    4M   +  O2 ―→  2L2O             (L = logam alkali)

     

    Pada pembakaran logam alkali, oksida yang terbentuk bermacam-macam tergantung pada jumlah oksigen yang tersedia. Bila jumlah oksigen berlebih, natrium membentuk peroksida, sedangkan kalium, rubidium dan sesium selain peroksida dapat pula membentuk membentuk superoksida. Persamaan reaksinya

    Na(s) + O2(g) ―→ Na2O2(s)

    L(s) + O2(g) ―→ LO2(s) (L = kalium, rubidium dan sesium)

     

    Reaksi dengan Hidrogen

    Dengan pemanasan logam alkali dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk senyawa hidrida. Senyawa hidrida yaitu senyawaan logam alkali yang atom hidrogen memiliki bilangan oksidasi -1.

    2L(s) +   H2(g) ―→ 2LH(s) (L =  logam alkali)

     

    Reaksi dengan Halogen

    Unsur-unsur halogen merupakan suaru oksidator sedangkan logam alkali merupakan reduktor kuat. Oleh sebab itu reaksi yang terjadi antara logam alkali dengan halogen merupakan reaksi yang kuat. Produk yang diperoleh dari reaksi ini berupa garam halida.

    2L  +  X2 ―→ 2LX            (L = logam alkali, X = halogen)

     

    Reaksi dengan Senyawa

    Logam-logam alkali dapat bereaksi dengan amoniak bila dipanaskan dan akan terbakar dalam aliran hidrogen klorida.

    2L + 2HCl ―→ LCl   +  H2

    2L + 2NH3 ―→  LNH2 +  H2 L = logam alkali

     

    Kegunaan Logam Alkali dan Beberapa Senyawa Alkali

    Natium merupakan salah satu logam alkali yang dimanfaatkan untuk pembuatan lampu. Lampu ini dikenal dengan nama lampu natrium. Lampu natrium umumnya digunakan sebagai lampu penerangan dijalan-jalan raya. Lampu natrium ditandai dengan warna kuning cemerlang yang mampu menembusi kabut. Dibanding logam murninya, senyawa-senyawa yang dibentuk dari logam alkali lebih banyak dimanfaatkan.

     

    Beberapa Senyawaan Natrium dan Kalium Serta Kegunaannya

    Senyawaan Natrium

  • Natrium klorida (NaCl), merupakan bahan baku pembuatan garam dapur, NaOH, Na2CO3.

  • Natrium hidrosida atau soda kaustik (NaOH). Digunakan dalam industri pembuatan sabun, kertas dan tekstil, dalam kilng minyak digunakan untuk menghilangkan belerang, dan ekstraksi aluminium dari bijihnya. Dalam laboratorium digunakan untuk menyerap gas karbondioksida atau gas-gas lain yang bersifat asam, dalam beberapa reaksi organik NaOH merupakan pereaksi yang penting misalnya pada reaksi hidrolisis.

  • Soda cuci (Na2CO3), pelunak kesadahan air, zat pembersih (cleanser) peralatan rumah tangga, industri gelas.

  • Natrium hidroksi karbonat (NaHCO3) atau soda kue, campuran pada minuman dalam botol (beverage) agar menghasilkan.

  • Natrium nitrat (NaNO3), pupuk, sebagai pereaksi dalam pembuatan senyawa nitrat yang lain.

  • Natrium nitrit (NaNO2), pembuatan zat warna (proses diazotasi), pencegahan korosi.

  • Natrium sulfat (Na2SO4) atau garam Glauber, obat pencahar (cuci perut), zat pengering untuk senyawa organik.

  • Natrium tiosulfat (Na2S2O3), larutan pencuci (hipo) dalam fotografi.

  • Na3AlF6, pelarut dalam sintesis logam alumunium.

  • Natrium sulfat dekahidrat (Na2SO4.10H2O) atau garam glauber: digunakan oleh industri pembuat kaca.

  • Na3Pb8 : sebagai pengisi lampu Natrium.

  • Natrium peroksida (Na2O2): pemutih makanan.

  • Na-benzoat, zat pengawet makanan dalam kaleng, obat rematik.

  • Na-sitrat, zat anti beku darah.

  • Na-glutamat, penyedap masakan (vetsin).

  • Na-salsilat, obat antipiretik (penurun panas).

     

    Senyawaan Kalium

  • Kalium oksida (KO2), digunakan sebagai konverter CO2 pada alat bantuan pernafasan. Gas CO2 yang dihembuskan masuk kedalam alat dan bereaksi dengan KO2 menghasilkan O2

  • Kalium klorida (KCl), pupuk, bahan pembuat logam kalium dan KOH

  • Kalium hidroksida (KOH), bahan pembuat sabun mandi, elektrolit batu baterai batu alkali

  • Kalium bromida (KBr), obat penenang saraf (sedative), pembuat plat potografi

  • KClO3, bahan korek api, mercon, zat peledak, ditambahkan pada garam dapur sebagai sumber iodium sehingga dikenal sebagai garam beriodium.

  • K2CrO4, indicator dalam titrasi argentomeri

  • K2Cr2O7, zat pengoksidasi (oksidator)

  • KMnO4, zat pengoksidasi, zat desinfektan

  • Kalium nitrat (KNO3), bahan mesiu, bahan pembuat HNO3

  • K-sitrat, obat diuretik dan saluran kemih

  • K-hidrogentartrat, bahan pembuat kue (serbuk tartar).

Ini dia website menyetarakan reaksi kimia

Dalam ilmu kimia, sebagian besar reaksi kimia yang terjadi sangat sulit untuk disetarakan dalam waktu singkat terutama yang melibat 3 atau lebih reaktan dan produk yang dihasilkan berupa campuran beberapa macam senyawa.

Untuk mempermudah menetarakan reaksi kimia berikut salah satu website yang dapat dimanfaatkan untuk menyetarakan reaksi kimia yang terjadi. Syarat mutlak harus dipenuhi yaitu reaksi kimia yang terjadi harus ditulis dengan benar.

Langkah-langkah menggunakan website tersebut sebagai berikut:

1. Klik di sini untuk masuk ke website penyetaraan reaksi kimia.

2. Tulislah persamaan reaksi yang pada kolom Enter Chemical Equation. Misalnya menyetarakan reaksi kimia berikut:

SO2 + KMnO4 + H2O = MnSO4 + K2SO4 + H2SO4

clip_image002

3. Setelah reaksi ditulis dengan benar, klik tabs Balance Chemical Equation, sehingga diperoleh reaksi yang telah setara seperti ditunjukan pada gambar.

clip_image004

 

Gampang kan..???? selamat mencoba dan berkreasi…!!!!

STOIKIOMETRI: rumus kimia, Rumus Empiris dan Rumus Molekul, persamaan reaksi, Hipotesis Avogadro

!!!!!!!!!TULISANNYA TIDAK BEGITU RAPI HARAP MAKLUM!!!!!!!!!!!!!!!

Rumus Kimia

                 Seperti yang telah disinggung rumus kimia merupakan salah satu ciri khas senyawa kimia. Rumus kimia suatu senyawa menyatakan lambang dan jumlah atom unsur yang menyusun suatu senyawa tanpa menyebut senyawa tersebut termasuk senyawa ionik atau kovalen. Rumus kimia sendiri terbagi menjadi rumus empiris dan rumus molekul.

                   Rumus molekul dan rumus empiris suatu senyawa hanya terjadi perbedaan jumlah atom, sedangkan atom unsur penyusun senyawa tetap. Namun demikian beberapa senyawa memiliki rumus molekul dan rumus empirisnya yang sama, misalnya H2O (air) dan NH3 (amoniak).

                  Jumlah atom dalam suatu rumus kimia menyatakan jumlah mol dari unsur terkait, jadi rumus kimia suatu senyawa merupakan perbandingan mol atom unsur penyusun senyawa tersebut. Dari perbandingan atom atau perbandingan mol ini dapat ditentukan perbandingan massa dan % massa dari unsur-unsur yang menyusun senyawa tersebut.

                   Untuk memperjelas hal ini perhatikan contoh berikut! misalnya vitamin C yang mengandung asam askorbat dengan rumus molekul C6H8O6, maka:

· Rumus molekul C6H8O6

· Perbandingan mol atom unsur

C : H : O = 6 : 8 : 6

· Perbandingan massa unsur

C : H : O = 6 x Ar. C : 8 x Ar.H : 6 x Ar.O

= (6 x 12) : (8 x 1) : (6 x 16)

= 72 : 8 : 96

· Jumlah perbandingan = Mr

72 + 8 + 96 = 176

· % massa masing-masing unsur

clip_image002

clip_image004

clip_image006

Berikut adalah rumus untuk menghitung % massa unsur dalam senyawa

clip_image008

Contoh soal menentukan kadar unsur dalam senyawa

Berapa persen (%) C, O, N dan H yang terdapat dalam urea, CO(NH2)2, jika diketahui Ar.C = 12, Ar.O = 16, Ar.N = 28 dan Ar.H =1?

Jawab

Langkah penyelesaian

1. Tentukan mol masing unsur-unsur dalam senyawa

Atom C = 1 mol

Atom O = 1 mol

Atom N = 2 mol

Atom H = 4 mol

2. Dari mol atom tentukan massa masing-masing unsur dalam senyawa dengan cara: kalikan dengan atom relatif (Ar) masing-masing atom

Atom C = 1 mol x 12 g/mol = 12 g

Atom O = 1 mol x 16 g/mol = 16 g

Atom N = 2 mol x 14 g/mol = 28 g

Atom H = 4 mol x 1 g/mol = 4 g

3. Jumlahkan massa semua atom yang telah diperoleh untuk memperoleh massa molekul (massa molekul relatif) clip_image010

Atau dengan cara

clip_image012H

clip_image014

clip_image016

4. Tentukan % massa masing-masing unsur dengan cara:

Massa masing-masing atom dibagi dengan massa semua atom dalam senyawa (massa molekul relatif) kemudian dikali 100%.

Dengan cara ini diperoleh:

clip_image018

clip_image020

clip_image022

clip_image024

Jika terdapat 120 Kg urea maka massa N adalah sebesar = 46, 67% x 120 Kg = 56 Kg.

Rumus Empiris dan Rumus Molekul

Rumus Empiris

                Rumus empiris adalah rumus kimia yang menyatakan perbandingan terkecil jumlah atom-atom pembentuk senyawa. Misalnya senyawa etena yang memiliki rumus molekul C2H4, maka rumus empiris senyawa tersebut adalah CH2.

                 Dalam menentukan rumus empiris yang dicari terlebih dahulu adalah massa atau persentase massa dalam senyawa, kemudian dibagi dengan massa atom relatif (Ar) masing-masing unsur. artinya untuk menentukan rumus empiris yang perlu dicari adalah perbandingan mol dari unsur-unsur dalam senyawa tersebut.

 

Contoh

Suatu senyawa mengandugn 64,6 g natrium, 45,2 g belerang dan 90 g oksigen. Jika diketahui Ar.N = 23, Ar.S = 32, ddan Ar.O = 16. Maka tentukan rumus empiris senyawa tersebut?

Jawab

clip_image026

Jadi rumus empiris senyawa tersebut adalah Na2SO4.

Rumus Molekul

                 Rumus molekul adalah rumus kimia yang menyatakan jenis dan jumlah atom yang menyusun suatu senyawa. Misalnya: C2H4 (etena), CO(NH2)2 (urea) dan asam asetat atau asam cuka (CH3COOH). Rumus molekul dapat didefinisikan sebagai rumus kimia yang menyatakan perbandingan jumlah dan jenis atom sesungguhnya dari suatu senyawa.

               Dari rumus molekul asam cuka diketahui bahwa rumus molekul tersebut tidak ditulis C2H4O2. Beberapa alasan rumus molekul asam cuka tidak ditulis demikian yaitu

1. Untuk membedakan dengan senyawa lain yang memiliki jumlah atom penyusun yang sama misalnya metil format (HCOOCH3).

2. Rumus molekul menggambarkan struktur molekul. Artinya dari rumus molekul kita dapat menunjukan atom-atom saling berikatan. Pada molekul asam cuka atom C yang pertama mengikat 3 atom H dan 1 atom C berikutnya dan atom C berikunya mengikat 2 atom O kemudian 1 atom O mengikat 1 atom H.

Contoh soal menentukan rumus molekul dari rumus empiris

               200 g senyawa organik mempunyai massa molekul relatif = 180, senyawa ini terdiri dari 40% karbon, 6,6% hidrogen dan sisanya adalah oksigen. Jika diketahui Ar.C = 12, Ar.H = 1, dan Ar.O = 16. Maka tentukan rumus molekul senyawa ini?

Jawab

clip_image028

clip_image030

clip_image032

clip_image034

Jadi rumus empiris senyawa tersebut adalah CH2O

Dari rumus molekul yang telah diperoleh maka rumus molekul dapat ditentukan sbagai berikut

CH2O)n

(Ar C x n) + (2.Ar H x n) + (Ar.O) = Mr senyawa

12n + 2n + 16n = 180

30n = 180

n = 6

jadi rumus molekulnya adalah C6H12O6.

Menentukan Rumus Empiris dan Rumus Molekul Berdasarkan Ar dan Mr

             Tentukan rumus molekul yang dimiliki senyawa dengan umus empiris CH, jika diketahui Mr senyawa tersebut adalah 78?

Jawab

Mr senyawa = (CH)n

78 = (12 + 1)n

78 = 13n

n = 6

jadi rumus molekul yang dimiliki senyawa tersebut adalah (CH)n = C6H6.

 

Contoh Soal

               Massa molekul relatif suatu senyawa organik yang memiliki rumus empiris CH2O adalah 180, jika diketahui Ar.C= 12, Ar.H =1 Ar.O = 16, tentukan rumus molekul senyawa tersebut?

Jawab

Mr senyawa = (CH2O)n

180 = (12 + 2+ 16)n

180 = 30n

n = 6

jadi rumus molekul yang miliki senyawa tersebut adalah (CH2O)n = C6H12O6

Persamaan Reaksi

              Seperti yang telah disinggung pada bab sebelumnya, bahwa perubahan kimia yang terjadi pada materi disebut juga reaksi kimia. Reaksi kimia yang terjadi dapat berlangsung secara eksoterm dan endoterm. Reaksi berlangsung secara eksoterm bila reaksi yang terjadi disertai pembebasan sejumlah energi, sedangkan kebalikan dari reaksi eksoterm disebut reaksi endoterm. Energi yang terlibat dapat berupa energi cahaya, energi panas dan energi-energi yang lainnya.

                Pada reaksi kimia terdapat zat awal yang belum mengalami perubahan yang disebut reaktan atau pereaksi dan zat yang telah mengalami perubahan yang disebut produk atau zat hasil reaksi. Zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia dapat berupa unsur dan senyawa. Rekasi yang dimaksud disini bukan reaksi fisi atau reaksi fusi, sehingga zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah zat-zat yang sama.

                Reaksi kimia yang terjadi biasanya tulis dalam bentuk persamaan reaksi. Persamaan reaksi merupakan pernyataan yang mengungkapkan atau menggambarkan suatu proses kimia dengan menggunakan rumus kimia. Karena itu penulisan persamaan reaksi harus dapat menyatakan fenomena kimia yang sebenarnya, dimana zat-zat yang bereaksi dan zat-zat hasil reaksi harus tergambarkan dengan jelas. Agar lebih jelas perhatikan reaksi yang terjadi antara gas hidrogen dan gas oksigen untuk membentuk air, yang digambarkan sebagai berikut:

clip_image036

Keterangan:

· clip_image038 tanda panah menunjukan arah reaksi. Dibaca membentuk atau menghasilkan atau bereaksi menjadi.

· Huruf kecil dalam tanda kurung yang setelah rumus kimia (yang ditulis miring) menyatakan wujud zat. Wujud zat dinyatakan dengan singkatan yakni

§ s (solid) untuk zat berwujud padat

§ l (liquid) untuk zat berwujud cair

§ g untuk zat berwujud gas

§ aq (aqueous, baca: akues) untuk zat yang larut dalam air.

· Bilangan yang mendahului rumus kimia (2 pada H2, 1 pada O2 dan 2 pada H2O) disebut koefisien reaksi. Koefisien reaksi untuk menyetarakan jumlah atom atau jumlah molekul atau jumlah ion sebelum dan sesudah reaksi.

 

             Pada contoh di atas dapat diketahui bahwa jumlah atom sebelum dan sesudah reaksi adalah sama, hal ini disebut persamaan setara. Berikut adalah penjumlahannya:

· Jumlah atom H di ruas kiri = jumlah atom H di ruas = 4

· Jumlah atom O di ruas kiri = jumlah atom O di ruas = 2

Untuk keperluan tertentu, persamaan reaksi dibubuhkan atribut lain. Berikut adalah beberapa atribut yang biasa ditemukan pada persaaman reaksi:

· Warna zat

· Δ ada bawah atau atas anak panah= tanda proses pemanasan

·  = tanda kesetimbangan

· ΔH = harga perubahan entalpi

· E° = harga potensial elektrode

Tujuan dan Penyetaraan Persamaan Reaksi

             Tujuan dari penyetaran persamaan reaksi yaitu untuk memenuhi hukum kekekalan massa atau hukum Lavoisier dan teori atom Dalton. Hukum kekealan massa berbunyi “dalam sistem tertutup massa zat sebelum dan setelah reaksi adalah tetap” dan tori atom dalton menyatakan “dalam reaksi kimia tidak ada atom yang hilang atau tercipta tetapi hanya terjadi penataan ulang”. Artinya jumlah dan jenis atom dalam reaksi kimia adalah tetap atau sama.

              Agar jumlah dan jenis atom yang terdapat pada reaktan dan produk tetap maka pada persamaan reaksi masing-masing spesi yang terlibat dalam reaksi kimia diberi koefisien yang sesuai. Seperti pada contoh pembentukan H2O koefisien reaksi menyatakan jumlah atom, jumlah ion ataupun jumlah molekul, namun selain itu kofisien reaksi juga menyatakan mol zat yang terlibat dalam reaksi kimia. Misalnya contoh pembentukan air:

clip_image036[1]

                 Koefisien yang dimiliki menyetakan 2 mol gas hidrogen bereaksi dengan 1 mol gas oksigen membentuk 2 mol air atau 2 molekul gas hidogen bereaksi dengan 1 molekul gas oksigen membentuk 2 molekul air.

 

Berikut adalah langkah-langkah menulis persamaan reaksi dan penyetaraannya

              Misalnya logam aluminium bereaksi dengan gas O2 membentuk aluminium oksida. Tulislah persamaan reaksi dan penyetaraannya?

1) Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.

clip_image043

2) Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks).

Pada reaksi di atas spesi yang lebih kompleks adalah Al2O3 = 1

3) Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.

Koefisien Al2O3 = 1

Maka Al diruas kanan = 2

Al diruas kiri = 1

Agar jumlah atom Al pada kedua ruas sama maka Al pada ruas kiri diberi kofisien 2. Mka persamaan reaksinya menjadi:

clip_image045

Atom O

Koefisien Al2O3 = 1

Maka atom O diruas kanan = 3

Jumlah atom O diruas kiri = 2

Agar jumlah atom O pada kedua ruas sama maka atom O pada ruas kiri diberi koefisien 3/2. Persamaan reaksinya menjadi:

clip_image047

Agar koefisien tidak dalam bentuk pecahan koefisien pada kedua ruas dikalikan dengan satu bilangan sehingga memberikan suatu bilangan bulat. Agar diperoleh bilangan bulat maka kedua ruas dikali 2, sehingga diperoleh persamaan reaksi yang setara dengan koefisien dalam bentuk bilangan bulat:

clip_image049

4) Biasanya oksigen disetarakan paling terakhir jika masih terdapat unsur-unsur lain.

Contoh

Reaksi gas metana (CH4) dengan gas oksigen membentuk gas karbon dioksida dan uap air. Tulislah persamaan reaksi dan setarakan persamaan reaksi tersebut?

Jawab

1. Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.

clip_image051

2. Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya disetarakan huruf sebagai kofisien sementara.

CH4 = 1, koefisien zat yang lain disetarakan dengan huruf, maka persamaan reaksinya menjadi:

clip_image053

3. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.

Dari reaksi tersebut unsur yang beriktan langsung dengan zat telah diberi koefisien 1 adalah C dan H.

penyetaraan atom C

Atom C diruas kiri = 1

Atom C diruas kanan = b

Maka jumlah atom C diruas kanan = b = 1

Penyetaraan atom H

Jumlah atom H di ruas kiri = 4

Jumlah atom H di ruas kanan = 2c

Maka jumlah atom H di ruas kanan atau harga koefisien c = 2c = 4, c = 2

Dari penyetaraan ini maka persamaan reaksi menjadi

clip_image055

4. Setarakan atom O

Jumlah atom O di ruas kanan = 2 + 2 = 4

Jumlah atom O di ruas kiri = 2a

Maka jumlah atom O di ruas kiri atau harga koefisien a = 2a = 4, a = 2

Maka persamaan reaksinya menjadi:

clip_image057

Catatan: koefisien 1 biasanya tidak ditulis, penulisan du atas dan untuk penyetaraan reaksi selanjutnya hanya untuk memberikan gambaran mengenai tahap-tahap penyetaraan saja.

 

Contoh

              Reaksi besi(III) oksida dengan larutan asam sulfat membentuk besi(III) sulfat dan air. Tulislah persamaan reaksi dan setarakan persamaan reaksi tersebut?

Jawab

1. Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.

clip_image059

2. Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya disetarakan huruf sebagai kofisien sementara.

Koefisien Fe2(SO4)3 = 1 dan koefisien yang lain menggunakan huruf. Persamaan reaksi menjadi:

clip_image061

3. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.

Dari reaksi tersebut unsur yang beriktan langsung dengan zat telah diberi koefisien 1 adalah Fe, S dan O. Namun O disetarakan terakhir karena unsur O terdapat di lebih dari dua zat.

Penyetaraan atom Fe

Jumlah atom Fe di ruas kiri = 2a

Jumlah atom Fe di ruas kanan = 2

Maka jumlah atom Fe diruas kiri atau harga koefisien a = 2a = 2, a = 1

Penyetaraan atom S

Jumlah atom S di ruas kiri = b

Jumlah atom S di ruas kanan = 3

Maka jumlah atom S di ruas kiri atau harga koefisien b = 3

Persamaan reaksinya menjadi:

clip_image063

4. Setarakan atom lainnya. Atom O disetarakan setelah semua atom setara.

Penyetaraan atom H

Jumlah atom H di ruas kiri = 6

Jumlah atom H di ruas kanan = 2c

Maka jumlah atom H di ruas kanan atau harga koefisien b = 2c = 6, c = 3

Persamaan reaksinya menjadi:

clip_image065

5. Setarakan atom O. Karena semua atom telah setara, maka oksigen seharusnya telah setara juga. Untuk meyakinkan jumlah atom O pada kedua ruas telah setara, maka dilakukan penjumlahan atom O pada kedua ruas.

Jumlah atom O di ruas kiri = 3 + 12 = 15

Jumlah atom O di ruas kanan = 12 + 3 = 15.

Dari penjumlahan ini, terbukti jumlah atom O pada ruas kiri dan ruas kanan telah setara. Jadi persamaan reaksi setaranya adalah sebagai beriktu:

clip_image067

 

Contoh

               Reaksi antara tembaga dengan larutan asam nitrat encer menghasilkan tembaga(II) sulfat, gas nitrogen oksida dan air. Tulislah persamaan reaksi dan setarakan persamaan reaksi tersebut?

Jawab

1. Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.

clip_image069

 

2. Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya disetarakan huruf sebagai kofisien sementara.

Koefisien Cu(NO3)2 = 1, dan koefisien yang lain menggunakan huruf. Persamaan reaksi menjadi:

clip_image071

3. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.

Pada reaksi di atas, hanya Cu yang dapat langsung disetarakan yaitu a = 1. Untuk unsur yang lainnya walaupun terkait langsung dengan Cu(NO3)2 tetapi tidak dapat langsung disetarakan karena terdapat di lebih dari dua zat yang belum mempunyai harga korfisien. Maka untuk menyetarakannya ikuti persamaan-persamaan berikut:

· Menyetarakan atom N : b = 2 + c ……………………… (1)

· Menyetarakan atom H : b = 2d …………………………. (2)

· Menyetarakan atom O : 3b = 6 + c + d ……………… (3)

Dari persamaan-persamaan di atas nyatakan nilai c dan d dalam b, sebagai berikut:

· Dari persamaan (1), b = 2 + c berarti c = b – 2

· Dari persamaan (2), b = 2d berarti d = 0,5 b

Substitusikan nilai c cdan d ke dalam persamaan (3)

3b = 6 + c + d

3b = 6 + b – 2 + 0,5 b

1,5b = 4

b = clip_image073

nilai b yang telah diperoleh di substitusikan ke persamaan (1) dan (2) untuk memperoleh nilai c dan d. Maka nilai c dan d berturut-turut adalah      clip_image075

Maka persamaan reaksinya menjadi:

clip_image077

karena masih dalam bentuk pecahan maka dikalikan 3 sehingga diperoleh koefisien dalam bentuk bilangan bulat.

clip_image079

Sifat persamaan reaksi

a. Jenis unsur-unsur sebelum dan sesudah reaksi selalu sama

b. Jumlah masing-masing atom sebelum dan sesudah reaksi selalu sama

c. Perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol. Khusus untuk yang berwujud gas perbandingan koefisien menyatakan perbandingan volume pada suhu den tekanannya sama.

Stoikiometri Reaksi

Hubungan mol dengan koefisien reaksi

              Seperti yang telah dijelaskan pada bagian-sebelumnya, koefisien zat dalam suatu persamaan reaksi menyatakan jumlah mol zat itu. Oleh sebab itu jumlah mol zat atau massa zat yang terlibat dalam suatu reaksi dapat ditentukan. Aspek kuantitatif zat-zat yang terlibat dalam dalam reaksi inilah yang disebut stoikiometri reaksi. Stoikiometri reaksi ini sangat diperlukan terutama dalam merencanaakan banyaknya zat yamg akan dihasilkan dari suatu reaksi kimia dalam industri maupun dalam laboratorium.

                    Dengan mengeahui koefisien persamaan reaksi maka jumlah mol suatu zat dalam persamaan reaksi telah diketahui. Mol zat yang telah diketahui dapat digunakan untuk menentukan massa zat yang diperlukan dalam suatu reaksi. Karena hal tersebut koefisien reaksi disebut sebagai dasar stoikiometri reaksi.

 

Contoh

Logam aluminium yang dilarutkan ke dalam asam sulfat menghasilkan aluminium sulfat dan gas hidrogen, sesuai reaksi berikut:

clip_image081

Berapa mol mol gas hidrogen yang dihasilkan jika digunakan 0,5 mol aluminium yang dilarutkan dalam asam sulfat?

Jawab

clip_image083

clip_image085

artinya dengan melarutkan 0,5 mol aluminium menghasilkan 0,75 mol gas hidrogen.

Dari mol gas hidrogen yang telah diketahui dapat ditentukan massa hidrogen yang dihasilkan. Massa hidrogen dapat ditentukan dengan cara mengalikan mol hidrogen yang diperoleh dengan Mr.H2.

 

Contoh

Perhatikan reaksi berikut:

clip_image087

Berapa volume gas hidrogen (STP) yang terbentuk jika digunakan 5,4 gram Al? (Ar Al = 27)

Jawab

a) Setarakan reaksi kimia yang terjadi jika persamaan reaksi belum setara. Pada persamaan reaksi di atas telah setara sehingga tidak perlu disetarakan.

clip_image087[1]

b) Menyatakan jumlah mol zat yang diketahui, yakni aluminium.

clip_image089

c) Menentukan jumlah mol zat yang ditanyakan yakni gas H2.

clip_image091

clip_image093

d) Menentukan volume gas H2 yang dihasilkan

V = n x Vm

= 0,3 mol x 22,4 L mol‾1 = 6,72 L.

Hipotesis Avogadro dan Hubungan Volume dengan Koefisien Reaksi

                  Pada tahun 1811, Ameo Avogadro mengemukakan sebuah hipotesis yang mengatakan: “pada tekanan (P) dan suhu (T) yang sama, gas-gas yang memiliki volume sama mengandung jumlah molekul (jumlah mol) yang sama pula”.

Artinya pada P dan T sama, perbandingan volume gas-gas yang terlibat dalam suatu reaksi sama dengan perbandingan jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi tersebut. Karena pada persamaan reaksi, koefisien menyatakan jumlah mol zat, maka volume gas yang terlibat dalam suatu reaksi sama dengan koefisien zat itu.

Hubungan antara koefisien suatu zat dengan volume dapat dirumuskan sebagai berikut:

clip_image120

Contoh

            Pada suhu dan tekanan tertentu 0,5 mol gas oksigen volumenya adalah 2 liter. Hitunglah volume dari 1,5 mol gas hidrogen pada suhu dan tekanan yang sama dengan gas oksigen tersebut

Jawab

clip_image122

clip_image124

clip_image126

clip_image128

 

Contoh

              Tentukan berapa volume gas belerang trioksida (SO3) yang dihasilkan dan berapa volume gas O2 yang dibutukan, jika direaksikan 1 liter gas belerang dioksida (SO2) dengan gas oksigen?

Jawab

Persamaan reaksi

SO2(g) + O2(g)            clip_image129           2SO3(g)

SO2 yang bereaksi = 1 liter

clip_image131

clip_image133

PEREAKSI PEMBATAS DAN CARA MENENTUKANNYA

Zat-zat yang habis terlebih dahulu dalam suatu suatu reaksi kimia disebut pereaksi pembatas. Hal ini disebabkan zat-zat yang akan direaksikan tidak sesuai dengan perbandingan koefisien reaksinya, sehingga reaktan tertentu habis terlebih dahulu, sementara reaktan yang lain masih tersisa. (catatan: koefisien pada persamaan reaksi menyetakan jumlah atau perbandingan mol dari senyawa-senyawa yang direaksikan)

Berikut cara menentukan pereaksi pembatas:

  1. Persamaan kimia yang terjadi telah setarakan, jika belum, harus disetarakan terlebih dahulu.
  2. Tentukan jumlah MOL masing-masing pereaksi dari MASSA pereaksi.
  3. Jumlah MOL masing-masing pereaksi yang telah ditentukan dibagi dengan KOEFISIENNYA.
    1. Harga hasil bagi yang lebih kecil merupakan pereaksi pembatas.
    2. Jika hasil bagi sama, maka kedua pereaksi habis bereaksi.

Dengan adanya salah satu pereaksi yang habis terlebih dahulu, maka jumlah produk yang dihasilkan tergantung pada banyaknya zat yang habis terlebih dahulu. Dalam proses industri, pereaksi pembatas adalah zat yang lebih mahal. Misalnya perak nitrat yang digunakan untuk membuat perak klorida yang digunakan dalam film fotografi. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

AgNO3 + NaCl –––→ AgCl + NaNO3