Stoikiometri Dalam Larutan

Stoikiometri Dalam Larutan

Larutan adalah campuran homogen dari zat terlarut dan zat pelarut.

Zat terlarut mempunyai jumlah lebih sedikit dari zat pelarut.

Banyak zat yang terlarut dalam suatu larutan dinyatakan dalam konsentrasi.

Konsentasi yang umum digunakan dalam kimia, yaitu kemolaran atau molaritas.

1. Kemolaran (Molaritas = M)

Kemolaran atau molaritas menyatakan jumlah mol (n) zat terlarut dalam satu liter (v larutan). Larutan 1 molar berarti dalam satu liter larutan, terlarut 1 mol zat.

M            =  n : v   satuan untuk kemolaran  mol/liter

M            =  n  x  1000 : mL    atau   M           =  gram : Mr  x  1000 : mL

Keterangan :

M= kemolaran (molaritas)

n= mol zat terlarut

V= volume dalam liter

g= massa zat terlarut dalam gram

Mr= massa molekul relatif zat terlarut

Contoh soal

- Berapa kemolaran o,1 mol H₂SO₄ dalam 500 mL larutan?

Jawab :

n : v        = 0,1 mol

v              = 0:,5 L

M            = n : v  =  0,1 mol : 0,5 L = 0,2 mol/L

- Berapa molaritas larutan yang terjadi jika 4 gram NaOH dilarutkan ke dalam air sampai volumenya

menjadi 500 mL?

Jawab :

Massa zat terlarut (NaOH) = 4 gram

Mr NaOH                           = 23 +16+1 = 40

Volume                               = 500 mL

M                                        = n  x  1000 : mL

                                            = 4 : 40  x  1000 : 500        = 0,2 M

Berapa jumlah mol HCl yang terdapat dalam 100 mL larutan HCl 0,2 M?

Jawab :

M                            = n  : v

n                             = M . V

                               = 0,2 M x 0,1 L

                               = 0,02 mol

Berapa gram H₂SO₄ yang terlarut dalam 200 mL larutan H₂SO₄ 0,1 M?

Jawab :

Mr H₂SO₄ = 98

Konsentrasi larutan H₂SO₄ = 0,1 M

Volume                                = 200 mL

n                                          = M . V

                                            = 0,1 x o,2  =0,02 mol

n                                          = gram : Mr

0,02                                     = gram : 98

gram                                    = 98 x 0,02 = 1,96 gram

2. Pereaksi Pembatas

Pada umumnya reaksi berlangsung dalam bentuk larutan.

Jika pada suatu reaksi perbandingan mol-mol zat yang direaksikan sesuai perbandingan koefisien maka reaksi akan selesai jika seluruh pereaksi telah habis beraksi.

Jika jumlah mol salah satu pereaksi berlebihan dibandingkan dengan pereaksi lainnya maka reaksi akan selesai jika salah satu pereaksi telah habis bereaksi.

Pereaksi yang dalam suatu proses kimia habis terlebih dahulu disebut sebagai pereaksi pembatas. Dalam reaksi itu jumlah hasil reaksi yang terbentuk ditentukan oleh jumlah pereaksi yang habis terlebih dahulu.

Contoh Soal

- Diketahui 25 mL HCl 1 M direaksikan dengan 25 mL NaOH 2 M, menghasilkan NaCl dan air. Pada reaksi tersebut mana yang bertindak sebagai pereaksi pembatas dan berapa mol zat yang bersisa?

HCl_(aq)  +  NaOH_(aq)  à  NaCl _(aq)  +  H₂O_(l)

	HCl(aq)	NaOH(aq)	NaCl (aq)	H2O(l)
Mula-mula	25 mL x 1 M= 25 mmol =0,025 mol	25 mL x 2 M= 50 mmol= 0,05 mol
Bereaksi	0,025 mol	0,025 mol	0,025 mol	0,025 mol
Sisa	Mula2 – Bereaksi= 0,025 – 0,025 = 0	0,5 – 0,025 = 0,025 mol	0,025 mol	0,025 mol

- Direaksikan 25 mL NaCL 2 M dengan 25 mL H₂SO₄ 2 M. Tentukan :

a. Zat pereaksi pembatas.

b. Berapa gram zat yang tersisa.

c. Berapa gram garam yang terbentuk.

2NaCl_(aq)  + H₂SO_4(aq)  à  Na₂SO_{4 (aq)}  +  2HCl_(l)

	2NaCl(aq)	H2SO4(aq)	Na2SO4 (aq)	2HCl(l)
Mula-mula	25 mL x 2 M= 50 mmol =0,05 mol	25 mL x 2 M= 50 mmol= 0,05 mol
Bereaksi	0,05 mol Zat pereaksi pembatas	½ x 0,05 mol= 0,025 mol	½ x 0,05 mol= 0,025 mol	2/2 x 0,05 mol = 0,05 mol
Sisa	0,05 – 0,05 = 0	0,05 – 0,025 = 0,025 mol	0,025 mol	0,05 mol
		Massa zat sisa = 0,025 x Mr= 0,025 x98 = 2,45 gram	Garam yg terbentuk = 0,025 x Mr = 0,025 x142 = 3,55 gram

Perhitungan Kimia pada Persamaan Reaksi

Perhitungan Kimia pada Persamaan Reaksi

Koefisien reaksi mempunyai hubungan kumulatif zat-zat dalam reaksi, di mana koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol zat-zat dalam reaksi. Jika salah satu zat dengan jumlah mol tertentu diketahui, maka jumlah mol zat-zat lain dalam reaksi ditentukan berdasarkan perbandingan koefisien reaksi.

Hukum Gay Lussac, hukum Avogadro, dan konsep mol sangat diperlukan untuk menyelesaikan suatu perhitungan.

1. Penerapan Hukum Gay Lussac dan Hukum Avogadro

Gay Lussac mengalami kesulitan dalam mengaitkan perbandingan antara volume gas yang bereaksi dengan perbandingan jumlah partikelnya sehingga Avogadro berdasarkan eksperimennya menjelaskan kesulitan ini. Avogadro mengemukakan bahwa hidrogen, oksigen, dan nitrogen adalah molekul diatomic sehingga rumus kimianya H₂, O₂, dan N₂. Adapun untuk membentuk satu molekul air, diperlukan 1 molekul hidrogen dan ½ molekul oksigen sesuai reaksi berikut ini.

H₂ + ½ O₂ à H₂O

Sehingga dari hasil percobaan ini Avogadro mengemukakan hipotesisnya yang berisi “pada suhu dan tekanan sama, gas yang mempunyai volume sama akan mempunyai jumlah molekul yang sama banyaknya”.

Contohnya. 1 volume gas N₂ + 3 volume gas H₂ à 2 volume NH₃

1n molekul N₂ + 3n molekul H₂ à 2n molekul NH₃

Reaksi yang terjadi N₂ + 3H₂ à 2NH₃

Dari contoh dapat disimpulkan bahwa “pada suhu dan tekanan sama, perbandingan volume setara dengan perbandingan koefisien. Sehingga dalam perhitungan kimia, kesimpulan ini digunakan pada suatu reaksi yang diketahui volume gas atau jumlah partikelnya.” Rumus yang dipakai sebagai berikut ini.

Volume yang dicari= koefisien yang dicari x volume yang diketahui : koefisien yang diketahui

Jumlah molekul yang dicari= koefisien yang dicari x jumlah molekul yang diketahui : koefisien yang diketahui

2. Reaksi Pembatas

Apabila direaksikan suatu zat yang jumlahnya sembarang, kemungkinan salah satu pereaksi akan habis terlebih dahulu, sedangkan pereaksi yang lain tersisa.

Contohnya. 2H_2(g) + O_2(g) à 2H₂O_(g)

Pada persamaan reaksi diatas, sebanyak 2 mol gas H2 diperlukan untuk bereaksi dengan 1 mol O2. Pada akhir reaksi yaitu setelah gas O2 habis dan reaksi tidak berlangsung lagi, masih tersisa 1 mol gas H2. Dengan demikian, hasil reaksi dibatasi oleh pereaksi yang habis terlebih dahulu. Pereaksi yang habis terlebih dahulu dinamakan sebagai pereaksi pembatas.

Pada umumnya reaksi berlangsung dalam bentuk larutan.

Jika pada suatu reaksi perbandingan mol-mol zat yang direaksikan sesuai perbandingan koefisien maka reaksi akan selesai jika seluruh pereaksi telah habis beraksi.

Jika jumlah mol salah satu pereaksi berlebihan dibandingkan dengan pereaksi lainnya maka reaksi akan selesai jika salah satu pereaksi telah habis bereaksi.

Pereaksi yang dalam suatu proses kimia habis terlebih dahulu disebut sebagai pereaksi pembatas. Dalam reaksi itu jumlah hasil reaksi yang terbentuk ditentukan oleh jumlah pereaksi yang habis terlebih dahulu.