76
8. Menggunakan persamaan reaksi dalam perhitungan kimia
Perhatikan contoh berikut Padatan silikon bereaksi habis dengan gas klorin membentuk lelehan silikon
tetraklorida menurut persamaan reaksi: Si s + 2Cl
2
g SiCl
4
l a.
Berapa mol gas klorin yang diperlukan untuk bereaksi habis dengan 30 gr silikon? b.
Berapa mol silikon tetraklorida yang dihasilkan? A
r
Si = 28, Cl= 35,5 Jawab:
Langkah-langkah penyelesaian soal: Si s
+ 2Cl
2
g SiCl
4
l Sebelum :
x 2x
– Reaksi
: –x mol
–2x mol +x mol
Sesudah : 0 mol
0 mol x mol
Diketahui: Mol Si awal :
n = =
30 gr 28 gr mol
= 1, 071 mol Jadi, harga x = 1, 071 mol
a. mol Cl
2
yang diperlukan =
2x = 2 × 1, 071 mol = 2, 142 mol
b. mol SiCl
4
yang dihasilkan = x
= 1, 071 mol
Contoh soal
Diketahui 4 gram kalsium karbonat direaksikan dengan larutan hidrogen klorida. a.
Tulis persamaan reaksi yang terjadi. b.
Hitung berat garam yang terbentuk. c.
Hitung volume gas yang terbentuk STP. Jawab:
a. Persamaan reaksi:
CaCO
3
+2HCl CaCl
2
+ H
2
O + CO
2
b. Berat garam yang terbentuk:
CaCO
3
+2HCl CaCl
2
+ H
2
O + CO
2
4 g ? Mol CaCl
2
= =
= 0,04 mol
77 Maka, massa garam CaCl
2
yang terbentuk adalah = mol × Mr CaCl2
= 0,04 mol × 111 = 4,44 gram c.
Volum gas yang terbentuk pada keadaan STP: Mol CO
2
=
1 1
× 0,04 mol = 0,04 mol Volume pada STP = mol × 22,4 L
= 0,04 mol × 22,4 L = 0,896 L
9. Pereaksi pembatas
Pereaksi pembatas adalah pereaksi yang habis lebih dahulu Di dalam suatu reaksi kimia, perbandingan mol-zat-zat pereaksi yang ditambahkan
tidak selalu sama dengan perbandingan koefisien reaksinya. Apabila zat-zat yang direaksikan tidak ekivalen, maka salah satu pereaksi akan habis lebih dahulu sedangkan
pereaksi yang lain bersisa.
Contoh:
Nitrogen bereaksi dengan hidrogen membentuk amoniak menurut persamaan: N
2
g + 3H
2
g
o
2NH
3
g
Untuk memahami pereaki pembatas, kita ambil data ketiga dari contoh di atas. 1.
Bagilah jumlah mol masing-masing pereaksi dengan koefisiean reaksinya N
=
2 1
= 2 dan H =
3 3
= 1 2.
Pereaksi yang hasil pembagiannya paling kecil ialah pereaksi pembatas, yaitu hidrogen
3. Jumlah produk ditentukan oleh pereaksi pembatas
NH
3
=
2 3
× 3 mol = 2 mol 4.
Untuk menentukan jumlah pereaksi yang bersisa dalam contoh di atas yaitu nitrogen dapat dihitung sebagai berikut.
1 1
2 0,5
Jumlah mol pereaksi Jumlah mol
produk N
2
H
2
Pereaksi pembatas
Jumlah mol pereaksi yang bersisa
3 4
3 1,5
2 2
2 1
ekivalen nitrogen
hidrogen ekivalen
– 1 mol hidrogen
1 mol nitrogen –
78 = jumlah nitrogen mula-mula – jumlah nitrogen yang bereaksi
= 2 – × 3 = 2 – 1 = 1 mol
Contoh soal
Serbuk besi sejumlah 28 gram A
r
Fe = 56 direaksikan dengan 20 gram belerang A
r
S = 32 sesuai dengan persamaan reaksi Fe + S FeS. Tentukan zat yang
tersisa sesudah reaksi selesai. UMPTN ’99 Rayon C Jawab:
Persamaan reaksi Fe + S
FeS mol Fe
= =
= 0,5 mol habis bereaksi mol S
= =
= 0,625 mol S yang bereaksi =
× mol Fe = × 0,5 = 0,5 mol S sisa
= mol S mula-mula – mol S yang bereaksi = 0,625 – 0,5 = 0,125 mol
Massa S sisa = mol S sisa × A
r
S = 0,125 × 32 = 4 gram
Latihan 4
Gas klorin dapat dibuat dari reaksi: MnO
2
+ 2NaCl + 2H
2
SO
4
Na
2
SO
4
+ Cl
2
+ 2H
2
O + MnSO
4
Sebanyak 8,7 gram MnO
2
direaksikan dengan 23,4 gram NaCl dan 200 mL H
2
SO
4
2 M A
r
H = 1, O = 16 ; S = 32 ; Mn = 55 ; Na = 23 ; Cl = 35,5. Tentukan: a.
volume gas klorin yang terbentuk STP b.
massa pereaksi yang berlebih
Senyawa biner dari logam dan non-logam umumnya merupakan senyawa ion. Logam membentuk ion positif kation dan non-logam membentuk ion negatif anion.
Senyawa biner dari dua non-logam umumnya adalah senyawa molekul. Asam adalah zat kimia yang di dalam air dapat melepaskan ion H
+ .
Basa adalah zat yang di dalam
air dapat menghasilkan ion OH
_
. Garam adalah senyawa ion yang terdiri dari kation
basa dan anion sisa asam. Persamaan reaksi menyatakan kesetaraan jumlah zat-zat yang bereaksi dengan
jumlah zat-zat hasil reaksi. Koefisien reaksi diberikan agar persamaan reaksi sesuai
Ringkasan
79
dengan Hukum Kekekalam Massa dari Lavoisier, yang menyatakan bahwa :” Massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama”. Kemudian Proust mengemukakan
hukum perbandingan tetap yaitu perbandingan massa unsur dalam suatu senyawa adalah tetap. Jika dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa, perbandingan
massa salah satu unsur pada tiap senyawa merupakan bilangan bulat dan sederhana sesuai dengan hukum yang dikemukakan oleh Dalton.
Pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas-gas yang bereaksi merupakan perbandingan bilangan bulat dan sederhana, hal tersebut dikemukakan
oleh Joseph Louis Gay Lussac, yang kemudian dikenal sebagai Hukum Perbandingan Volume. Kemudian Avogadro mengemukakan hipotesisnya yang menyatakan bahwa
pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas bervolume sama mempunyai jumlah molekul yang sama.
Satuan mol :
menyatakan jumlah partikel atom, molekul, atau ion dalam suatu zat.
Massa molar :
massa yang dimiliki oleh 1 mol zat. Keadaan standar STP
: keadaan suhu 0
o
C dan tekanan 1 atmosfer. Rumus empiris
: menyatakan perbandingan terkecil atom-atom dalam
senyawa. Rumus molekul
: menyatakan jumlah atom-atom dalam senyawa,
merupakan kelipatan dari rumus empirisnya. Pereaksi pembatas
: pereaksi yang habis lebih dahulu dan membatasi
jalannya reaksi sehingga tidak ada reaksi lebih lanjut. Kation
: ion bermuatan positif.
Anion :
ion bermuatan negatif.
I. Pilihan Ganda
Pilihlah salah satu jawaban yang Benar
1. Senyawa H
3
PO
4
mempunyai nama .... A.
asam sulfat D.
asam posfat B.
asam sulfit E.
asam posfit C.
asam karbonat 2.
Senyawa yang mempunyai jumlah atom paling banyak adalah .... A.
K
3
CoNO
2 3
D. CuSO
3
.5H
2
O B.
K
4
FeCN
6
E. PbNO
3 2
C. CuNH
3 4
Cl
GLOSARIUM
SOAL-SOAL LATIHAN BAB 4
Kategori