Lathif & Didik Ahmat
Asas-asas stoikiometri yang telah dikemukakan di awal dapat digunakan untuk menyelesaikan soal-soal perhitungan kimia. Perhitungan kimia yang dimaksud antara lain tentang perhitungan massa pereaksi yang diperlukan untuk menghasilkan sejumlah massa produk, pereaksi pembatas, pengubahan mol zat ke massa zat tersebut, dan sebaliknya.
A.
Pengubahan Mol ke Gram atau sebaliknya.
Dalam ilmu kimia, mol adalah satuan pengukuran jumlah yang
standar. Ketika kita mereaksikan zat-zat tertentu, zat-zat tersebut bereaksi
dengan perbandingan mol yang bulat dan sederhana, tetapi kita tidak bisa
mengukur jumlah zat-zat tersebut secara langsung dengan neraca karena
neraca hanya bisa dibaca dalam satuan massa, neraca tidak dapat dibaca
dalam satuan kimia yaitu mol.
Sesuai definisi massa molar unsur atau senyawa, dimana 1 mol unsur
atau senyawa akan diperoleh jika kita menimbang unsur atau senyawa tersebut
sebesar massa atom relatif atau massa rumus relatifnya dalam gram. Oleh karena
itu, kita memerlukan data massa molar zat tersebut untuk bisa mengubah mol zat
tersebut ke gram. Begitupun sebaliknya jika kita harus menghitung jumlah mol
dari gram suatu zat kita juga dapat menggunakan data massa molar.
Hubungan mol ke gram atau sebaliknya dapat dirumuskan sebagai
berikut :
Mol =
gram/Mr atau gram = mol x Mr
Contoh
soal :
1. Tentukan jumlah zat (dalam mol) yang terkandung dalam
1,8 gram H2O (Ar H=1; O=16;)
Penyelesaian:
Diketahui: massa H2O = 1,8
gram, Ar H = 1, Ar
O = 16
Ditanyakan: mol H2O = ....?
Jawab: Mr H2O
= Ar.H + Ar.H + Ar.O
1 + 1 +
16 = 18
Mol H2O = gram / Mr
1,8 / 18
0,1 mol
2. Tentukan massa (dalam gram) dari 4 mol HCl
(Mr=36,5)?
Penyelesaian:
Ditanyakan: massa HCl = ... Gram?
Jawab: massa HCl = mol
HCl x Mr HCl
= 4 x 36,5
= 146 gram
B.
Pengubahan Massa ke jumlah Partikel.
Adakalanya kita juga perlu mengetahui jumlah partikel suatu sampel
unsur yang ditimbang. Untuk mengubah satuan massa suatu zat ke jumlah
partikelnya kita dapat menggunakan definisi SI mengenai mol.
Satu mol suatu zat mengandung 6,022x1023 jumlah
partikel zat itu.
Jumlah partikel tersebut akan diperoleh jika massa zat tersebut
sama dengan massa atom relatif (jika zat tersebut merupakan unsur) dan
massa rumus relatif (jika zat tersebut merupakan molekul atau pasangan ion).
Dengan demikian kita dapat mengubah satuan massa suatu sampel zat ke jumlah
partikel zat tersebut.
Contoh
soal:
1. Berapa jumlah atom dalam sampel Uranium dengan massa 1 g?
Penyelesaian :
Karena massa atom Uranium = 238,03
1 mol U 238,03 g U = 6,022. 1023 atom U
Maka 1 gram
U = 6,022. 1023 /
238,03
C. Rumus
Empiris dan Rumus Molekul
Rumus empiris senyawa dapat ditentukan berdasarkan persentase
massa unsur-unsur yang membentuk senyawa.
Contoh
soal empiris:
Senyawa
mengandung 64,8 g natrium, 45,2 g belerang dan 90 g oksigen. Jika
diketahui Ar.N = 23, Ar.S = 32, dan Ar.O = 16. Maka tentukan rumus empiris
senyawa tersebut?
Penyelesaian
mol Na : mol S : mol O
64,8/23 : 45,2/32 : 90/16
2,8 : 1,4 : 5,6
2 : 1 : 4
Jadi rumus empiris senyawa tersebut adalah Na2SO4
Rumus Molekul menggambarkan jumlah atom sebenarnya dari tiap unsur
dalam molekul suatu nyawa. Rumus molekul merupakan kelipatan bulat (kelipatan
satu, dua, tiga dst) dari rumus empiris
Contoh
soal Molekul
Tentukan rumus molekul yang dimiliki senyawa dengan rumus empiris
CH, jika diketahui Mr senyawa tersebut adalah 78, Ar C=12 dan Ar H=1?
Jawab : Mr
senyawa = (CH)n
78
= (12+1)n
78 = 13n
n = 78 /
13
n
= 6
jadi rumus molekul yang dimiliki senyawa tersebut adalah (CH)n
= C6H6.
D.
Perhitungan Mol Zat-zat dalam Persamaan Kimia
Mol
zat-zat dalam suatu persamaan kimia dapat dihitung berdasarkan kesetaraan
stoikiometrinya. Dengan demikian, kita dapat memperkirakan berapa mol produk
yang akan dihasilkan dari sejumlah tertentu mol pereaksi yang digunakan.
Contoh soal:
Bila kita memiliki 2 mol Nitrogen (N2) direaksikan
dengan Hidrogen (H2) secukupnya, berapa mol Amonia (NH3)
akan dihasilkan?
Diketahui persamaan kimia N2 +
3H2 → 2 NH3
Pertanyaan tersebut dapat dinyatakan kembali sebagai berikut:
2 mol N2 ~ ? mol NH3
kesetaraan mol secara stoikiometri:
1 mol N2 ~ 2 mol NH3
1 mol molekul N2 =
2 mol molekul NH3
Maka
2 mol N2 =
4 mol molekul NH3
jadi 2 mol N2 = 4
mol NH3
E.
Perhitungan Massa Zat-zat Dalam Persamaan Kimia
Perhitungan massa zat yang terlibat dalam reaksi kimia merupakan
salah satu pertanyaan yang dihadapi oleh para ahli kimia di laboratorium. Jika
kita memiliki sejumlah gram tertentu pereaksi A, berapakah gram pereaksi B yang
harus direaksikan dan berapa gram produk yang akan dihasilkan?
Jawaban pertanyaan tersebut dapat digambarkan dalam diagram alur
penyelesaian soal sebagai berikut:
Mol zat = Massa zat x Mr atau Ar
Massa zat = mol zat / Mr atau Ar
Contoh soal
Berapa gram Klor (Cl2) dapat dibuat dari penguraian 64
gram Emas(III) Klorida (AuCl3), dimana Ar Au=197, Ar Cl=35,5 dengan
persamaan kimia: 2 AuCl3 →2 Au + 3 Cl2
Penyelesaian
1 mol AuCl3 ~ 303,5 gram AuCl3
64 g AuCl3 x (1 mol AuCl3 /
303,5 g AuCl3 ) = 0,21
mol AuCl3
Koefisien dalam persamaan reaksi menunjukkan ekivalensi
stoikiometri antara AuCl3 dan Cl2, yaitu
2 mol AuCl3 ~ 3 mol Cl2 maka 0,21 mol AuCl3 setara
dengan 3/2 x 0,21 mol = 0,315 mol Cl2.
Jika rumus massa molekul Cl2 adalah 71,
maka perhitungannya adalah sebagai berikut:
0,315 mol Cl2 x (71 g Cl2 / 1 mol Cl2 ) =
22,365 g Cl2
Tidak ada komentar:
Posting Komentar