bab2 pers.kimia & rumus kimia

27
BAB 2. PERSAMAAN KIMIA DAN HASIL REAKSI 1. RUMUS KIMIA 2. MENULISKAN PERSAMAAN KIMIA YANG BALANS 3. HUBUNGAN MASSA DALAM REAKSI KIMIA 4. REAKTAN PEMBATAS 5. HASIL PERSENTASE

Upload: pt-likers-ficecom

Post on 22-Jun-2015

2.771 views

Category:

Education


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

BAB 2. PERSAMAAN KIMIA DAN HASIL REAKSI

1. RUMUS KIMIA

2. MENULISKAN PERSAMAAN KIMIA YANG BALANS

3. HUBUNGAN MASSA DALAM REAKSI KIMIA

4. REAKTAN PEMBATAS

5. HASIL PERSENTASE

Page 2: Bab2 pers.kimia & rumus kimia
Page 3: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

PERSAMAAN KIMIA

Reaktan (Pereaksi) Produk (Hasil Reaksi)

Page 4: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

1. RUMUS KIMIA

• RUMUS EMPIRIS (RE) : Rumus yang paling sederhana dicerminkan oleh jumlah atom untuk setiap jenis atom dalam suatu senyawa

• RUMUS MOLEKUL (RM) : Jumlah atom setiap unsur didalam molekul

Misal rumus empiris glukosa (CH2O)n

nisbah C : H : O = 1 : 2 : 1 Bila diketahui Mr = 180, maka n = 6

rumus molekul glukosa = C6H12O6

Page 5: Bab2 pers.kimia & rumus kimia
Page 6: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

Bagaimana dengan CoCl2 ?

• Padatan kobalt(II) klorida• Rumus empiris CoCl2

gaya tarik yang kuat : antar molekul dan antar atom kobalt dan atom klorin kedua gaya sulit dibedakan

ikatan ionik • Merupakan molekul raksasa (kristal)• Jadi CoCl2 sebagai unit rumus bukan sebagai

molekul CoCl2

Page 7: Bab2 pers.kimia & rumus kimia
Page 8: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

Contoh 2.1

Pada pembakaran 30 g senyawa organik dihasilkan 44 g

CO2 (Mr = 44) dan 18 g H2O (Mr = 18). Tentukan

rumus empiris senyawa organik tersebut

.

Penyelesaian 44 g CO2 = 1 mol CO2 = 1 mol C = 12 g C 18 g H2O = 1 mol H2O =2 mol H = 2 g H Bobot O = 30 g – (12 g + 2 g) = 16 g O = 1 mol O Nisbah C : H : O = 1 : 2 : 1 Rumus empiris = (CH2O)n

Page 9: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

RUMUS KIMIA DAN PERSENTASE KOMPOSISI

ETILENA

Rumus Empiris : (CH2)n

Rumus Molekul : C2H4

Massa C = 12,011 gMassa H = 2,0159 gJumlah 14,027 g

PERSENTASE MASSA

KARBON = x 100% = 85, 628% C

HIDROGEN = x 100% = 14, 372% H

12,00114,027

2,015914,027

Page 10: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

Contoh 2.2 Suatu senyawa mengandung 40 % C, 6,67 % H, dan

53,3 % O. Tentukan rumus molekulnya jika Mr =180.

Penyelesaian

Rumus empiris = C : H : O = 40/12 : 6,67/1 : 53,3/16

= 3,33 : 6,67 : 3,33 = 1 : 2 : 1 =(CH2O)n

Rumus molekul = (CH2O)n = Mr

30 n = 180

n = 6

(CH2O)n = C6H12O6

Page 11: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

2. MENULISKAN PERSAMAAN KIMIA YANG BALANS

_Al + _HCl → _AlCl3 + _H2 REAKTAN PRODUK

-Beri tanda untuk diisi dengan koefisien setiap reaktan dan produk

- Beri koefisien 1 pada AlCl3

kemudian koefisien 3 pada HCl dan 1 1/2 pada H2

Berdasarkan perjanjian koefisien 1 didepan AlCl3 dan

Al tidak perlu dituliskan.

Page 12: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

CONTOH 2.3

Amonia merupakan bahan dasar utama dalam pembuatan pupuk urea. Di industri, amonia dihasilkan melalui proses Haber yang menggunakan gas nitrogen dan hidrogen sebagai reaktan. Tuliskan persamaan kimia yang balans untuk proses ini.

Penyelesaian

_N2 + H2 _NH3

Mulailah dengan koefisien 1 untuk NH3, sebab spesies paling rumit, Jadi koefisien N2 = 1/2, koefisien H2 = 1 ½, kemudian semua koefisien dikalikan dua

N2 + 3 H2 2 NH3

Page 13: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

CONTOH 2.4

Proses Hargreaves ialah prosedur industri untuk membuat Na2SO4 yang digunakan dalam pembuatan kertas. Bahan awalnya ialah NaCl, SO2, H2O, dan O2. HCl dihasilkan sebagai hasil sampingan. Tuliskan persamaan kimia yang balans untuk proses ini.

Penyelesaian

_NaCl + _SO2 + H2O + _O2 _Na2SO4 + _HCl

Mulailah dengan koefisien 1 untuk Na2SO4, sebab spesies paling rumit, Jadi koefisien NaCl = 2, koefisien SO2 = 1

2 NaCl + SO2 + _H2O + _O2 Na2SO4 + _HCl

Page 14: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

Berikutnya koefisien HCl = 2 dan koefisien H2O = 1.

2 NaCl + SO2 + H2O + _O2 Na2SO4 + 2 HCl

Akhirnya, atom oksigen harus disetarakan. Ada 4 atom O di kanan, tetapi di kiri hanya terdapat 2 atom O dari SO2 dan 1 atom O dari H2O; jadi, koefisien O2 = ½ :

2 NaCl + SO2 + H2O + ½O2 Na2SO4 + 2 HCl

Kalikan semua koefisien dengan 2 :

4 NaCl + 2 SO2 + 2 H2O + O2 2 Na2SO4 + 4 HCl

Page 15: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

3. HUBUNGAN MASSA DALAM REAKSI KIMIA

Hubungan antara massa reaktan dan produknya disebut stoikiometri (Yunani: stoicheion = unsur + metron = ukuran)

2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O Artinya :

2 mol C4H10 + 13 mol O2→ 8 mol CO2 + 10 mol H2O

116,3 g C4H10 + 416,0g O2 → 352,1 g CO2 + 180,2 g H2O

Page 16: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

Contoh 2.6

Kalsium hipoklorit, Ca(OCl)2, digunakan sebagai bahan pemutih. Senyawa ini dihasilkan dari NaOH, Ca(OH)2, dan Cl2 menurut persamaan

2 NaOH + Ca(OH)2 + 2 Cl2 Ca(OCl)2 + 2 NaCl + 2 H2O

Berapa gram Cl2 dan NaOH yang bereaksi dengan 1067 g

Ca(OH)2, dan berapa gram Ca(OCl)2 yang dihasilkan?

Penyelesaian

Jumlah mol Ca(OH)2 yang dikonsumsi ialah

1067 g Ca(OH)2

------------------------ = 14,40 mol Ca (OH)2

74,09 g mol-1

Page 17: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

2 NaOH + Ca(OH)2 + 2 Cl2 Ca(OCl)2 + 2 NaCl + 2 H2O

Jika 14,40 mol Ca(OH)2 bereaksi maka: mol NaOH = 28,80 mol NaOH

mol Cl2 = 28,80 mol Cl2

mol Ca(OCl)2 = 14,40 mol Ca(OCl)2

Dari jumlah mol dan massa molar reaktan serta produknya, massa yang dicari ialah :

massa NaOH = (28,80 mol)(40,00 g mol-1) =1152 gmassa Cl2 = (28,80 mol)(70,91 g mol-1) =2042 gmassa Ca(OCl)2 = (14,40 mol)(142,98 g mol-1) =2059 g

Page 18: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

4. REAKTAN PEMBATAS

• Reaktan yang habis pertama kali ialah reaktan pembatas, reaktan lain dalam keadaan berlebih.

• Produk yang diperoleh berdasarkan pada reaktan pembatas

• Reaktan pembatas dapat dihitung secara stoikiometri dengan satuan jumlah reaktan (sjr) yang diperoleh dari jumlah mol dibagi koefisiennya.

• Reaktan yang mempunyai sjr terkecil merupakan reaktan pembatas.

Page 19: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

Contoh 2.7Sebanyak 1 mol KIO3 direaksikan dengan 4 mol KI dan 6 mol

HCl, reaksi : KIO3 + 5KI + 6HCl → 6 KCl + 3I2 + 3H2O

Apakah semua reaktan akan habis? Tentukan reaktan

pembatasnya dan berapa gram I2 akan terbentuk? (Ar I = 127)

Penyelesaian nisbah mol tidak sama dengan nisbah koefisien, jadi reaktan

tidak habis semuanya

sjr KIO3 = 1 mol/1 = 1,

sjr KI = 4 mol/5 = 0,8

sjr HCl = 6 mol/6 = 1

Reaktan pembatas = KI (sjr KI paling kecil)

mol I2 = 3/5 x 4 mol = 2,4 mol

gram I2 = 2,4 mol x 254 g mol-1 = 609,6 g

Page 20: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

Contoh 2.8Sebanyak 10 g CaCO3 direaksikan dengan 1 liter HCl 2 M,

CaCO3 (p) + 2 HCl (aq) → CaCl2 (aq) + H2O (aq) + CO2 (g)

Tentukan gram CO2 yang terbentuk (Ar Ca = 40, C= 12, O = 16, Cl = 35.5, H = 1)

Penyelesaian mol CaCO3 = 10 g/100 g mol-1 = 0,1 mol

mol HCl = 2 M x 1 liter = 2 mol

sjr CaCO3 = 0,1

sjr HCl = 2 mol/2 = 1

Reaktan pembatas = CaCO3 (sjr CaCO3 < sjr HCl)

mol CO2 = 1/1 x 0,1 mol = 0,1 mol

gram CO2 = 0,1 mol x 44 g mol-1 = 4,4 g

Page 21: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

Contoh 2.9Sebanyak 500 ml HCl 2,5 M direaksikan dengan 2 liter Ba(OH)2

0,2 M. Tentukan massa BaCl2 yang terbentuk dan massa

reaktan yang tersisa.

Penyelesaian mol HCl = 2,5 M x 0,5 liter = 1,25 mol

mol Ba(OH)2 = 0,2 M x 2 liter = 0,4 mol

Reaksi : 2HCl + Ba(OH)2 → BaCl2 + 2H2O

sjr HCl = 0,625 sjr Ba(OH)2 = 0,4

Reaktan pembatas = Ba(OH)2

mol BaCl2 = 0,4 mol

Reaktan tersisa = HCl

mol HCl tersisa = 1,25 mol – 0,8 mol = 0,45 mol

massa HCl tersisa = 0,45 mol x 36,5 g /mol = 16,425 g

Page 22: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

5. HASIL PERSENTASE

Hasil persentase (% hasil) suatu reaksi adalah

nisbah jumlah produk sesungguhnya yang diperoleh (eksperimental) atau hasil nyata terhadap hasil teoritis dari persamaan reaksi dikali seratus persen.

Hasil Nyata % Hasil = x 100% Hasil Teoritis

Hasil nyata biasanya lebih kecil dari hasil teoritis.

Page 23: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

Contoh 2.10

Jika 68,5 g karbon di dalam udaraa. Berapa hasil teoritis CO2 yang dihasilkan.b. Jika CO2 hasil eksperimen menghasilkan 237 g CO2

berapakah % hasil

Penyelesaiana. Reaksi: C(p) + O2 (g) CO2 (g) mol C = 68,4 g/12 g mol-1 = 5,7 mol

mol CO2 = 5,7 molmassa CO2 = 5,7 mol x 44 g mol-1 = 250,8 g

Hasil Nyatab. % hasil = x 100% Hasil Teoritis 237 g CO2 = x 100 % = 94,5 % 250,8 g CO2

Page 24: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

1. Suatu senyawa organik sebanyak 3,4501 g dibakar dengan O2 berlebih menghasilkan 10,1526 g CO2 dan 2,9546 g H2O. Tentukan empirisnya!

2. Bau nenas yang harum itu disebabkan oleh senyawa organik golongan ester. Ester ini adalah etil butirat yang mempunyai susunan 2,585 mg C dan 0,430 mg H dalam 4,17 mg ester, sisanya adalah oksigen. Tentukan rumus perbandingannya dan rumus molekulnya bila diketahui bahwa bobot molekul etil butirat terletak antara 100 dan 125.

3. Quinin merupakan suatu senyawa yang ditemukan dari kulit tanaman tertentu. Senyawa ini merupakan obat yang efektif untuk pengobatan malaria. Massa molar obat ini 162 g/mol. Komposisinya tersusun dari 22,2 % C. 22,2 % H, 25,9 % N, dan 29,6 % O. Apakah rumus molekul quinin?

Page 25: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

4. Setarakan persamaan reaksi berikut.a) KOH + H3AsO4 K2HAsO4 + H2O

b) Si2H6 + H2O Si(OH)4 + H2

c) Al +NH4ClO4 Al2O3 + AlClO3 + NO + H2O

d) K2MnF6 + SbF5 KSbF6 + MnF3 + F2

e) K2MnO4 + CO2 + H2O KMnO4 + KHCO3 + MnO2

5. Fermentasi gula menghasilkan etanol dinyatakan dengan persamaan reaksi: C6H12O6 (s) C2H5OH (l) + CO2 (g)a. Setarakan persamaan reaksi tersebutb. Berapa massa etanol dalam gram yang dihasilkan dari 90 gram gula.c. Berapa massa (g) gula yang diperlukan untuk menghasilkan

56 g CO2

d. Berapa massa (g) gula yang diperlukan untuk menhasilkan 4,50 x 1022 molekul etanol.

Page 26: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

6. Besi cair dibuat dari bijih besi (Fe2O3) dengan tiga langkah dalam tanur sembur sebagai berikut:

Fe2O3 (s) + CO (g) Fe3O4 (s) + CO2 (g)

Fe3O4 (s) + CO (g) FeO (s) + CO2 (g)

FeO (s) + CO (g) Fe (l) + CO2 (g) Berapa massa (g) besi yang dihasilkan dari 125 gram

Fe2O3 ?

Page 27: Bab2 pers.kimia & rumus kimia

7. Gas nitrogen dapat dibuat dengan melewatkan amonia di atas tembaga (II) oksida panas sesuai dengan persamaan reaksi:

CuO (s) + NH3 (g) N2 (g) + Cu (s) + H2O (g)

Jika 17 gram NH3 dan 200 gram CuO dicampur:a. Setarakan persamaan reaksi diatasb. Tentukan jumlah mol NH3 dan CuO yang direaksikanc. Hitung satuan jumlah pereaksi (sjr) masing-masing pereaksi.