Proud to be Chemist
STOIKIOMETRI
Konsep Mol
1. Pengertian Mol
Mol merupakan suatus atuan jumlah seperti halnya lusin atau gross hanya saja mol menyatakan jumlah yang jauh lebih besar.
1 mol = 6,02 × 10^23 (602 miliar triliun)
Bilangan 6,02 × 10^23 ini disebut tetapan Avogadro dan dinyatakan sebagai L (untuk menghormati J. Loschmidt sebagai orang pertama yang menghitung jumlah molekul zat.
Perhitungan sebanyak 1 mol = 6,02 × 10^23 itu didapat dari perhitungan pada 12 gram atom C-12. Jadi, standar mol adalah 12 gram atom C-12.
​
2. Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel
Apapun zatnya, jumlah partikelnya dalam 1 mol adalah sebanyak 6,02 × 10^23. Sehingga, hubungan jumlah mol (n) dengan jumlah partikelnya (x) adalah
x = n × L
x = n × 6,02 × 1023
3. Hubungan Mol dengan Massa
Meskipun jumlah partikel dalam satu mol untuk semua zat adalah sama, namun massanya tentulah berbeda tergantung pada jenisnya. Hubungan antara mol (n) dengan massa zat (m) adalah
m = n × mm
dengan m : massa zat
n : jumlah mol
mm : massa molar
Massa molar merupakan massa dari 1 mol zat.
​
4. Hubungan Mol dengan Volume Molar Gas
Volume molar adalah volume satu mol gas. Satu mol gas mengandung 6,02 × 1023 molekul. Hal ini berarti setiap gas dengan jumlah molekul sama, molnya juga sama. Danssemua gas yang volumenya sama mengandung jumlah mol yang sama pula pada suhu dan tekanan yang sama. Penerapan Hukum Avoadro pada berbagai keadaan
a. Keadaan pada temperatur dan tekanan standar
Satu mol gas 0 derajat Celsius pada tekanan 1 atm yang disebut keadaan STP (Standar Temperature and Pressure) memiliki volume 22,4 liter. Jadi,
Mol = volume / 22,4
​
b. Keadaan pada temperatur dan tekanan yang bukan standar
Keadaan ini tidak berlaku 1 mol gas = 22,4 liter lagi, namun menggunakan rumus:
PV = nRT
Dengan
P :Tekanan (atm)
V : Volume (L)
n : mol
R : tetapan gas (0,082 liter atm/mol K)
T : suku (Kelvin)
​
c. Keadaan pada temperatur dan tekanan gas lain yang diketahui
Pada temperatur dan tekanan sama, gas gas yang volumenya sama mengandung jumlah mol yang sama, sehingga perbandingan volume gas pada temperatur dan tekanan yang sama akan sama dengan perbandingan molnya.
v1/v2 = n1/n2
​
Rumus Empiris dan Rumus Molekul
1. Rumus Empiris
Rumus empiris merupakan rumus perbandingan paling sederhana dari atom-atom berbagai unsur dalam senyawa. Rumus empiris dapat dientikan dengan data:
a. Macam unsur dalam senyawa (analisis kualitatif)
b. Persentase komposisi unsur (analisis kuantitatif)
c. Massa atom relatif unsur-unsur yang bersangkutan
​
Cara menetukan rumus empiris adalah:
a. Tentukan massa setiap unsur dalam sejumlah massa tertentu senyawa
b. Bagilah massa setiap unsur dengan Ar nya sehingga diperoleh perbandingan mol setiap unsur
c. Ubahlah perbandingan mol yang diperoleh menjadi bilangan sederhana
​
2. Rumus Molekul
Rumus molekul menggambarkan jumlah atom tiap unsur yang membentuk molekul senyawa. Rumus molekul dapat ditentukan dari rumus empiris Rumus molekul merupakan kelipatan bilangan bulat dari rumus empirisnya.
​
Contoh Soal
Senyawa hidrokarbon mengandung 90% C, sisanya H. Tentukan rumus empiris hidrokarbon tersebut, jika Mr hidrokarbon = 40. Bagaimana rumusmolekulnya?
Jawab:
Unsur = C H
Persentase = 90% 10%
Ar = 12 1
Jumlah mol = 90/12= 7,5 10/1= 10
Perbandingan mol = 7,5 : 10
3 : 4
Rumus empiris = C3H4
​
Mr (C3H4)n = 40
(3 x 12)n + (4 x 1)n = 40
40 n = 40
n = 1
Rumus molekul : (C3H4)1 = C3H4
CH2O
Rumus empiris
C6H12O6
Rumus molekul
STP
Hidrat
Banyak senyawa anorganik merupakan hidrat dan berbentuk kristal. Hidrat adalah zat yang dibentuk oleh ikatan kimia suatu zat dengan satu atau lebih molekul air. Jika hidrta dipanaskan maka airnya akan menguap dan jika semua air meninggalkan kristal maka hidrat akan berubah menjadi anhidrat.
​
Contoh:
CuSO4.5H20 (s) - > CuSO4 (s) + H2O (g)
​
CuSO4.5H20 adalah senyawa hidrat
7 menunjukkan jumlah molekul air
CuSO4.5H20 yang tadinya berwarna biru,
setelah dipanaskan dan hidratnya hilang berubah menjadi CuSO4 yang berwarna putih.
Kadar Zat
Untuk mengukur kadar zat dapat dinyatakan dengan berbagai satuan, seperti:
a. Persentase massa
b. Persentase Volume
c. Bagian per juta atau part per million (ppm)
d. Kemolaran (Molaritas)
​Larutan 1 molar mengandung 1 mol zat terlarut dalam 1 liter larutan
d. Kemolaran (Molaritas)
​Larutan 1 molar mengandung 1 mol zat terlarut dalam 1 liter larutan
Untuk membuat larutan dengan kemolaran tertentu, maka caranya adalah:
-
Menghitung massa zat dari molaritas yang diinginkan
-
Menimbang zat sesuai massanya
-
Melarutkan dengan sedikit akuades dalam gelas kimia 100 mL
-
Mamasukkan larutan tersebut pada labu ukur 1 L dan menambahkan akuades hingga tanda batas
-
Menutup labu lalu mengocoknya hingga tercampur
Untuk mengencerkan, perlu ditambah zat pelarut ke dalam larutan tersebut. Pada pengenceran, jumlah mol zat tetat tapi volumenya bertambah sehingga molaritasnya berkurang. Jadi, dapat ditulis:
M1 × V1 = M2 × V2
​
Jika dua atau lebih larutan yang mempunyai zat terlarut sama namun konsentrasi dan volume berbeda dicampur, maka volume total adalah penjumlahan semua volume larutan dan konsentrasi total yang baru adalah:
e. Kemolalan (Molalitas = m)
Kemolalan menyatakan banyaknya mol zat terparut dalam 1000 gram zat pelarut.1 molal artinya1 mool zat dalam 1000 gram pelarut.
dengan
m : molalitas
n : mol
w1 : massa zat pelarut (gram)
w2 : massa zat terlarut (gram)
Mr : massa molekul relatif zat terlarut
f. Fraksi mol
Fraksi mol menyatakan perbandingan antara jumlah mol zat dalam larutan dengan jumlah total mol dalam larutan. Jika,
n1 : mol zat terlarut
n2 : mol zat pelarut
X1 : fraksi mol zat terlarut
X2 : fraksi mol zat pelarut, maka:
​
​
​
Sehingga jika dan maka akan sama dengan 1.
Perhitungan Kimia
1. Hubungan antara jumlah mol partikel, massa dan volume gas dalam persamaan reaksi
Untuk mempermudah penyelesaian soal-soal kimia, maka langkahnya adalah:
a. Menuliskan persamaan reaksi yang setara
b. Mengubah satuan zat yang diketahui menjadi mol
c. Mencari mol zat yang ditanyakan dengan membandingkan koefisien yang dicari dengan yang diketahui
d. Mengubah satuan mol yang dicari menjadi satuan yang diinginkan
​
2. Pereaksi Pembatas
Tidak semua zat yang dicampur menjadi satu akan habis bereaksi membentuk hasilnya. Satu pereaksi bisa saja habis namun pereaksi yang lain belum. Sehingga hasil reaksi dibatasi oleh pereaksi yang telebih dahulu habis. Pereaksi yang lebih dulu habis atau pereaksi yangg terdapat dalam jumlah yang relatif kecil dalam hubungan stoikiometrinya disebut pereaksi pembatas. Contoh:
​
Mg + 2HCl - > MgCl2 (aq) + H2 (g)
mula-mula 2 mol 2 mol 0 mol o mol
bereaksi 1 mol 2 mol 1 mol 1 mol
hasil 1 mol 0 mol 1 mol 1 mol
​
Pada contoh tersebut, HCl sebagai pereaksi pembatas karena habis lebih dulu.
Daftar Pustaka
Devi, Poppy K., Siti Kalsum Masmiani, dan Hasmiati Syahrul. 2009. Kimia 1 Kelas X SMA dan MA
Jakarta: Pusat Perbukuan.
Ningsih, Sri Rahayu, dkk. 2014. Kimia SMA/MA Kelas X Kurikulum 2013 Kelompok Peminatan MIPA .
Jakarta: Bumi Aksara.
Purba, Micheal. 2007. Kimia untuk SMA kelas X. Jakarta: Erlangga.