Bab 6 Hukum dasar ilmu kimia dan perhitungan kimia
Hukum Dasar Ilmu Kimia
dan Perhitungan Kimia
Materi
Lambang atom dan rumus kimia
Persamaan reaksi
Hukum- hukum dasar kmia
Massa atom relatif dan massa molekul relatif
Konsep mol
Konsentrasi larutan
Stoikiometri senyawa
Stoikiometri larutan
Lambang atom
Ditetapkan oleh IUPAC (International Union of Pure and
Applied Chemistry)
Nama Unsur
Karbon
Kalsium
Klorin
Tembaga
Kalium
Perak
Nama Latin
Carbon
Calsium
Chlorine
Cuprum
Kalium
Argentum
Lambang
C
Ca
Cl
Cu
K
Ag
Rumus Kimia
Gas Helium memiliki rumus
kimia He karena terdiri dari
atom atom yang berdiri sendiri
Gas Oksigen memiliki rumus
kimia O2 karena tiap molekulnya
terdiri dua atom oksigen
Rumus Kimia
Logam besi memiliki rumus kimia
Fe karena meskipun atom- atom
Fe terikat satu dengan lainnya
tetapi tidak saling mengelompok
membentuk molekul
Air diberi rumus kimia H2O karena
tiap molekul air terdiri dari 2 atom
hidrogen dan 1 atom oksigen
Persamaan Reaksi
Pemaparan zat- zat yang terlibat dalam
reaksi kimia (reaktan dan produk)
Contoh
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)
Wujud zat
Koefisien
Reaktan
Produk
Bereaksi menjadi
Wujud Zat
Koefisien
Perbandingan jumlah
partikel dari zat- zat
yang bereaksi
s = padatan (solid)
g = gas
aq = larutan berair (aquous)
l = cairan (liquid)
Langkah Penyetaraan Persamaan Reaksi
1
Tetapkan koefisien salah satu zat yang rumus
kimianya paling kompeks sama dengan 1, dan
zat lainnya diberikan koefisien dengan huruf
2
Setarakan terlebih dahulu unsur yang terkait
langsung dengan zat yang diberi koefisien 1
(jumlah atom kiri = jumlah atom kanan)
3
Setarakan unsur lainnya (unsur O disetarakan
paling akhir)
Setarakan persamaan reaksi berikut :
CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)
Jawab =
1
1CH4(g) + aO2(g) → bCO2(g) + cH2O(g)
2
Penyetaraan atom kiri = atom kanan
a. Atom C : 1 = b
b. Atom H : 2c = 4 → c = 2
c. Atom O : 2a = 4 → a = 2
3
1CH4(g) + 2O2(g) → 1CO2(g) + 2H2O(g)
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)
Hukum dasar kimia
Hukum Kekekalan
massa
Hukum
Perbandingan Tetap
Hukum Kelipatan
Berganda
Hukum Gay-Lussac
Hipotesis Avogadro
Hukum Kekekalan Massa / Hukum
Lavoisier
Antoine Lavoisier
“Massa zat sebelum dan
sesudah reaksi adalah sama”
Hukum Perbandingan Tetap/
Hukum Proust
Joseph Louis Proust
Perbandingan massa unsurunsur dalam suatu senyawa
adalah tertentu dan tetap
Senyawa yang sama
meskipun berasal dari
daerah dan cara pembuatan
berbeda memiliki komposisi
yang sama dan tetap
Hukum Kelipatan Berganda/
Hukum Dalton
John Dalton
Jika massa dari salah satu unsur dalam kedua
senyawa tersebut adalah sama, perbandingan
massa unsur yang satu lagi dalam kedua senyawa
itu merupakan bilangan bulat dan sederhana
Hukum Perbandingan Volume/
Hukum Gay-Lussac
Joseph Louis Gay-Lussac
Jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama,
volume gas yang bereaksi dan gas hasil reaksi
berbanding sebagai bilangan bulat dan
sederhana
Hipotesis Avogadro
Pada P dan T yang
sama, semua gas
bervolume sama
memiliki jumlah
molekul yang sama pula
•
Perbandingan volume
gas- gas merupakan
perbandingan jumlah
molekul yang terlibat
dalam reaksi
Massa Atom Relatif (Ar)
Perbandingan massa atom antar unsur
Karena 1/12 massa 1 atom C-12 = 1 sma, maka
Massa Molekul Relatif (Mr)
Perbandingan antara massa rata-rata suatu
molekul dengan dari massa 1 atom C-12
Mass
a (m)
Konsep Mol
Jumlah
Partike
l (X)
Mol menyatakan
satuan jumlah zat
Jumla
h Mol
(n)
Volum
e Gas
(V)
Molarita
s (M)
Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel
Jumlah partikel = n x L
1 mol = 6,02 x 1023 partikel = L (bilangan Avogadro)
Artinya : Dalam 1 mol zat, terdapat 6,02 x 1023 partikel
Partikel : atom, molekul, ion
1 mol Cu = 6,02 x 1023 atom Cu
1 mol H2O = 6,02 x 1023 molekul H2O
1 mol Cl- = 6,02 x 1023 ion Cl-
Hubungan Mol dengan Massa
Meski jumlah molnya sama, tetapi
massanya tentu berbeda, tergantung pada
jenisnya.
Massa Molar (mm) = Massa yang dimiliki oleh 1 mol zat
Untuk partikel berupa atom :
Untuk partikel berupa senyawa/ molekul :
m n m m
Maka :
m n Ar atau m n M r
Keterangan :
m = massa (gram)
n = jumlah mol (mol)
mm = massa molar = Ar atau Mr (gram/mol)
Hubungan Mol dengan Volume Gas
Volume tiap mol gas disebut Volume molar (Vm)
Besar Vm tergantung pada suhu dan tekanan
V n Vm
Keterangan :
V = volume gas (liter)
n = jumlah mol (mol)
Vm = volume molar (liter/mol)
1. Keadaan STP (Standard Temperature and
Pressure)
Suhu : 0o C Tekanan : 1 atm
Pada keadaan STP, Vm sebesar 22,4 liter/mol
2. Keadaan RTP (Room Temperature and
Pressure)
Suhu : 25o C
Tekanan : 1 atm
Pada keadaan RTP, Vm sebesar 24 liter/mol
3. Keadaan tertentu dengan P dan T diluar
keadaan STP dan RTP, volume gas ditentukan
dengan persamaan :
PV =
nRT
Keterangan :
V = volume gas (liter)
n = jumlah mol gas (mol)
R = tetapan gas = 0,082 L.atm/mol.K
T = suhu mutlak gas (K = 273 + suhu celcius)
P = tekanan gas (atm)
4. Keadaan yang mengacu pada keadaan gas lain
Pada P dan T yang sama, volume gas hanya
bergantung pada jumlah molnya.
V1 n1
V2 n2
Keterangan :
V1 = volume gas 1 (liter)
n1 = jumlah mol gas 1 (mol)
V2 = volume gas 2 (liter)
n2 = jumlah mol gas 2 (mol)
Konsentrasi
larutan
Kepekatan,yaitu jumlah
relatif antara pelaut dan
zat terlarut
Larutan yang mengandung sedikit zat terlarut disebut
larutan encer
Larutan yang mengandung banyak zat terlarut disebut
larutan pekat
Kemolaran (M)
Persen Massa
Fraksi Mol (X)
Kemolalan (m)
Persen Volume
Kemolaran (M)
Jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan
Keterangan :
M = molaritas (mol/L)
n = jumlah mol (mol)
V = volume larutan (L)
Mr = Massa molekul
relatif (gram/mol)
Kemolalan (m)
Jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan
Keterangan :
m = molalitas (mol/kg)
n = jumlah mol (mol)
p = massa pelarut (kg)
Fraksi mol (X)
Perbandingan jumlah mol zat terlarut atau
pelarut terhadap jumlah mol larutan
Keterangan :
Xp = fraksi mol pelarut
Xt = fraksi mol zat terlarut
np = mol pelarut
n = mol zat terlarut
Persen Massa
•
Persen Volume
Stoikiometri
Senyawa
Kadar unsur
dalam senyawa
Rumus Empiris
dan Rumus
Molekul
Stoikiometri
Reaksi
Koefisien
sebagai Dasar
Reaksi
Stoikiometri
Reaksi
Sederhana
Pereaksi
Pembatas
Rumus Kimia
Hidrat
Kadar Unsur dalam Senyawa
Untuk menghitung perbandingan massa unsurunsur dalam suatu senyawa digunakan :
Dimana :
x = jumlah atom unsur X dalma 1 molekul senyawa
= indeks dari unsur X dalam rumus kimia senyawa
Rumus Molekul (RM)
Menyatakan jenis dan jumlah atom yang
menyusun satu molekul
Rumus Empiris (RE)
Menyatakan rumus kimia yang lebih
sederhana dari RM
RM = (RE)n
Mr RM = (Mr RE)n
n = bilangan bulat
Nama
Senyawa
Amonia
Asam cuka
Benzena
Rumus
Molekul
NH3
CH3COOH
C6H6
Rumus
Empiris
NH3
CH2O
CH
Koefisien Reaksi
Perbandingan jumlah mol
dari zat-zat yang terlibat
dalam reaksi
•
Pereaksi Pembatas
Pereaksi yang habis terlebih dahulu
Cara menentukan:
1
2
3
Rumus Kimia Hidrat
Hidrat adalah zat padat yang mengikat beberapa
olekul air sebagai bagian dari struktur kristalnya
Jika suatu hidrat dipanaskan, sebagian/ seluruh
air kristalnya akan lepas (menguap)
Rumus Kimia Hidrat
Garam inggris, MgSO4.7H2O
Terusi, CuSO4.5H2O
Gipsum, CaSO4.2H2O
Nama Hidrat
magnesium sulfat heptahidrat
tembaga (II) sulfat pentahydrat
kalsium sulfat dihydrat
dan Perhitungan Kimia
Materi
Lambang atom dan rumus kimia
Persamaan reaksi
Hukum- hukum dasar kmia
Massa atom relatif dan massa molekul relatif
Konsep mol
Konsentrasi larutan
Stoikiometri senyawa
Stoikiometri larutan
Lambang atom
Ditetapkan oleh IUPAC (International Union of Pure and
Applied Chemistry)
Nama Unsur
Karbon
Kalsium
Klorin
Tembaga
Kalium
Perak
Nama Latin
Carbon
Calsium
Chlorine
Cuprum
Kalium
Argentum
Lambang
C
Ca
Cl
Cu
K
Ag
Rumus Kimia
Gas Helium memiliki rumus
kimia He karena terdiri dari
atom atom yang berdiri sendiri
Gas Oksigen memiliki rumus
kimia O2 karena tiap molekulnya
terdiri dua atom oksigen
Rumus Kimia
Logam besi memiliki rumus kimia
Fe karena meskipun atom- atom
Fe terikat satu dengan lainnya
tetapi tidak saling mengelompok
membentuk molekul
Air diberi rumus kimia H2O karena
tiap molekul air terdiri dari 2 atom
hidrogen dan 1 atom oksigen
Persamaan Reaksi
Pemaparan zat- zat yang terlibat dalam
reaksi kimia (reaktan dan produk)
Contoh
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)
Wujud zat
Koefisien
Reaktan
Produk
Bereaksi menjadi
Wujud Zat
Koefisien
Perbandingan jumlah
partikel dari zat- zat
yang bereaksi
s = padatan (solid)
g = gas
aq = larutan berair (aquous)
l = cairan (liquid)
Langkah Penyetaraan Persamaan Reaksi
1
Tetapkan koefisien salah satu zat yang rumus
kimianya paling kompeks sama dengan 1, dan
zat lainnya diberikan koefisien dengan huruf
2
Setarakan terlebih dahulu unsur yang terkait
langsung dengan zat yang diberi koefisien 1
(jumlah atom kiri = jumlah atom kanan)
3
Setarakan unsur lainnya (unsur O disetarakan
paling akhir)
Setarakan persamaan reaksi berikut :
CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)
Jawab =
1
1CH4(g) + aO2(g) → bCO2(g) + cH2O(g)
2
Penyetaraan atom kiri = atom kanan
a. Atom C : 1 = b
b. Atom H : 2c = 4 → c = 2
c. Atom O : 2a = 4 → a = 2
3
1CH4(g) + 2O2(g) → 1CO2(g) + 2H2O(g)
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)
Hukum dasar kimia
Hukum Kekekalan
massa
Hukum
Perbandingan Tetap
Hukum Kelipatan
Berganda
Hukum Gay-Lussac
Hipotesis Avogadro
Hukum Kekekalan Massa / Hukum
Lavoisier
Antoine Lavoisier
“Massa zat sebelum dan
sesudah reaksi adalah sama”
Hukum Perbandingan Tetap/
Hukum Proust
Joseph Louis Proust
Perbandingan massa unsurunsur dalam suatu senyawa
adalah tertentu dan tetap
Senyawa yang sama
meskipun berasal dari
daerah dan cara pembuatan
berbeda memiliki komposisi
yang sama dan tetap
Hukum Kelipatan Berganda/
Hukum Dalton
John Dalton
Jika massa dari salah satu unsur dalam kedua
senyawa tersebut adalah sama, perbandingan
massa unsur yang satu lagi dalam kedua senyawa
itu merupakan bilangan bulat dan sederhana
Hukum Perbandingan Volume/
Hukum Gay-Lussac
Joseph Louis Gay-Lussac
Jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama,
volume gas yang bereaksi dan gas hasil reaksi
berbanding sebagai bilangan bulat dan
sederhana
Hipotesis Avogadro
Pada P dan T yang
sama, semua gas
bervolume sama
memiliki jumlah
molekul yang sama pula
•
Perbandingan volume
gas- gas merupakan
perbandingan jumlah
molekul yang terlibat
dalam reaksi
Massa Atom Relatif (Ar)
Perbandingan massa atom antar unsur
Karena 1/12 massa 1 atom C-12 = 1 sma, maka
Massa Molekul Relatif (Mr)
Perbandingan antara massa rata-rata suatu
molekul dengan dari massa 1 atom C-12
Mass
a (m)
Konsep Mol
Jumlah
Partike
l (X)
Mol menyatakan
satuan jumlah zat
Jumla
h Mol
(n)
Volum
e Gas
(V)
Molarita
s (M)
Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel
Jumlah partikel = n x L
1 mol = 6,02 x 1023 partikel = L (bilangan Avogadro)
Artinya : Dalam 1 mol zat, terdapat 6,02 x 1023 partikel
Partikel : atom, molekul, ion
1 mol Cu = 6,02 x 1023 atom Cu
1 mol H2O = 6,02 x 1023 molekul H2O
1 mol Cl- = 6,02 x 1023 ion Cl-
Hubungan Mol dengan Massa
Meski jumlah molnya sama, tetapi
massanya tentu berbeda, tergantung pada
jenisnya.
Massa Molar (mm) = Massa yang dimiliki oleh 1 mol zat
Untuk partikel berupa atom :
Untuk partikel berupa senyawa/ molekul :
m n m m
Maka :
m n Ar atau m n M r
Keterangan :
m = massa (gram)
n = jumlah mol (mol)
mm = massa molar = Ar atau Mr (gram/mol)
Hubungan Mol dengan Volume Gas
Volume tiap mol gas disebut Volume molar (Vm)
Besar Vm tergantung pada suhu dan tekanan
V n Vm
Keterangan :
V = volume gas (liter)
n = jumlah mol (mol)
Vm = volume molar (liter/mol)
1. Keadaan STP (Standard Temperature and
Pressure)
Suhu : 0o C Tekanan : 1 atm
Pada keadaan STP, Vm sebesar 22,4 liter/mol
2. Keadaan RTP (Room Temperature and
Pressure)
Suhu : 25o C
Tekanan : 1 atm
Pada keadaan RTP, Vm sebesar 24 liter/mol
3. Keadaan tertentu dengan P dan T diluar
keadaan STP dan RTP, volume gas ditentukan
dengan persamaan :
PV =
nRT
Keterangan :
V = volume gas (liter)
n = jumlah mol gas (mol)
R = tetapan gas = 0,082 L.atm/mol.K
T = suhu mutlak gas (K = 273 + suhu celcius)
P = tekanan gas (atm)
4. Keadaan yang mengacu pada keadaan gas lain
Pada P dan T yang sama, volume gas hanya
bergantung pada jumlah molnya.
V1 n1
V2 n2
Keterangan :
V1 = volume gas 1 (liter)
n1 = jumlah mol gas 1 (mol)
V2 = volume gas 2 (liter)
n2 = jumlah mol gas 2 (mol)
Konsentrasi
larutan
Kepekatan,yaitu jumlah
relatif antara pelaut dan
zat terlarut
Larutan yang mengandung sedikit zat terlarut disebut
larutan encer
Larutan yang mengandung banyak zat terlarut disebut
larutan pekat
Kemolaran (M)
Persen Massa
Fraksi Mol (X)
Kemolalan (m)
Persen Volume
Kemolaran (M)
Jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan
Keterangan :
M = molaritas (mol/L)
n = jumlah mol (mol)
V = volume larutan (L)
Mr = Massa molekul
relatif (gram/mol)
Kemolalan (m)
Jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan
Keterangan :
m = molalitas (mol/kg)
n = jumlah mol (mol)
p = massa pelarut (kg)
Fraksi mol (X)
Perbandingan jumlah mol zat terlarut atau
pelarut terhadap jumlah mol larutan
Keterangan :
Xp = fraksi mol pelarut
Xt = fraksi mol zat terlarut
np = mol pelarut
n = mol zat terlarut
Persen Massa
•
Persen Volume
Stoikiometri
Senyawa
Kadar unsur
dalam senyawa
Rumus Empiris
dan Rumus
Molekul
Stoikiometri
Reaksi
Koefisien
sebagai Dasar
Reaksi
Stoikiometri
Reaksi
Sederhana
Pereaksi
Pembatas
Rumus Kimia
Hidrat
Kadar Unsur dalam Senyawa
Untuk menghitung perbandingan massa unsurunsur dalam suatu senyawa digunakan :
Dimana :
x = jumlah atom unsur X dalma 1 molekul senyawa
= indeks dari unsur X dalam rumus kimia senyawa
Rumus Molekul (RM)
Menyatakan jenis dan jumlah atom yang
menyusun satu molekul
Rumus Empiris (RE)
Menyatakan rumus kimia yang lebih
sederhana dari RM
RM = (RE)n
Mr RM = (Mr RE)n
n = bilangan bulat
Nama
Senyawa
Amonia
Asam cuka
Benzena
Rumus
Molekul
NH3
CH3COOH
C6H6
Rumus
Empiris
NH3
CH2O
CH
Koefisien Reaksi
Perbandingan jumlah mol
dari zat-zat yang terlibat
dalam reaksi
•
Pereaksi Pembatas
Pereaksi yang habis terlebih dahulu
Cara menentukan:
1
2
3
Rumus Kimia Hidrat
Hidrat adalah zat padat yang mengikat beberapa
olekul air sebagai bagian dari struktur kristalnya
Jika suatu hidrat dipanaskan, sebagian/ seluruh
air kristalnya akan lepas (menguap)
Rumus Kimia Hidrat
Garam inggris, MgSO4.7H2O
Terusi, CuSO4.5H2O
Gipsum, CaSO4.2H2O
Nama Hidrat
magnesium sulfat heptahidrat
tembaga (II) sulfat pentahydrat
kalsium sulfat dihydrat