Top Banner
Rumus dan persamaan Kimia Stoichiometri dan Perhitungannya
54

PP General Chemistry Stoikhiometry

Sep 06, 2015

Download

Documents

Hery Prambudi

.................................
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
  • Rumus dan persamaan KimiaStoichiometri dan Perhitungannya

  • Hukum-hukum KimiaHukum Kekekalan Massa Hukum Kompossi TetapHukum Kelipatan Perbandingan

  • Hukum Kekekalan MassaJumlah massa total sebelum dan sesudah reaksi sama. Massa tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan Diusulkan oleh Antoine Lavoisier Mercury yang direaksikan dengan Oksigen menghasilkan bubuk Mercuri II Oksida Hasil Dekomposi bubuk merah dan menangkap and gas Oksigen menunjukkan bahwa total massa dari Mercury dan Oksigen yang bergabung sama dengan massa Mercuri II Oksida

  • Hukum Komposisi TetapDiusulkan oleh Proust Disebut juga hukum Perbandingan tetap CuCO3 ---CuO + CO2 Unsur-unsur dalam senyawa, bergabung dengan jumlah atom-atom yang tetap dengan perbandingan massa yang tetap (persen komposisi tetap)

  • Hukum Kelipatan PerbandinganDiusulkan oleh John Dalton Jika dua unsur membentuk lebih dari satu senyawa,Massa dari dari salah satu unsur dalam senywa tersebut tetap maka masaa unsur lainnya merupakan perbandingan ddari bilangan bulat yang sederhana. ExamplesCO vs CO2 or PCl3 vs PCl5

  • Menyetarakan Persamaan KimiaMetode-metode Penyetaraan Penyetaran reaksi dengan cara inspeksi Penyetaraan reaksi secara Sistematis

  • T-18 Menyetarakan Persamaan Kimia

  • Tips-tips Penyetaraan dengan metode InspeksiJumlah atom-atom dari setiap unsur dikedua sisi persamaan reaksi harus sama.Hanya koefisien yang dapat di gunakan untuk menyamakan tidak boleh (indeks) subscript Untuk menentukan jumlah total atom suatu unsur dalam suatu rumus ddiperoleh dengan cara mengalikan antara koefisisen dengan nilai subscript dari unsur dalam rumus Jika dalam sisi persamaan yang sama terdapat lebih dari satu sumber unsur harus perhatikan jumlah total unsur tersebut di sisi yang lain.

  • Isotop-IsotopAtom-atom dari suatu unsur dapat membentuk dua atau lebih Isotop. Isotop suatu unsur adalah atom-atom mempunyai jumlah proton dan elektron yang sama tetapi berbeda dalam jumlah netronnya Penamaan isotop adalah nama dari unsur tersebut diakhiri dengan bilangan masanya - Karbon-12, Karbon-13 Oksigen-15, Oksigen-16, Oksigen-18 Khusus untuk isotop atom hidrogen adalah : Protium, Deuterium, Tritium

  • Distribusi Isotop-isotop dalam suatu unsurKelimpahan di alam, Proporsional dengan keberadaan isotop dalam suatu unsur bersifat randomKelimpahan isotop alami dari setiap unsur relatif tetapDinyatakan dalam bentuk fraksi prosentaseJumlah atom isotoptersebut dibagi dengan jumlah atom total atom dalam sampel Dikalikan dengan 100 diperoleh persen kelimpahan alami

  • T-2.11 Penentuan Massa Isotop dan Kelimphannya di alam

  • T-54 Spektrometer Massa

  • T-55 spektrum Massa untuk Mercuri

  • Massa Atom dari suatu UnsurTidak sama dengan nomor massaMassa atom merupakan massa rata-rata dari semua isotop yang didasarkan pada Karbon 12, sebagai faktor standar berat, merupakan fraksi fraksi dari kelimpahan di alam .Pembanding ( std rukujukan/konvensi)

  • Penentuan Massa Atom dari suatu UnsurSpektrometer Massa memberikan massa isotop dan fraksi kelimpahan. Bilangan massa =(Kelimpahan dari isotop 1) (massa isotop 1) + (Kelimpahan isotop 2) (Massa 2) + . Contoh : Cl dialam terdiri dari dua maacam isotop, yang Cl-35 dan Cl 67 dengan kelimpahan Cl-35 sekitar 33 % Hitung Bilangan massa Cl

  • Massa Molekul dan Massa RumusMenggunakan massa molekul ketika merujuk ke molekul senyawa Menggunakan massa rumus ketika merujuk ke senyawa ion yang mudah teruraiTidak berbeda dalam cara penentuanya

  • Menentukan massa Molekul (rumus)Memerlukan rumus Massa Molekul (rumus) = subscript dari unsur x massa atom Contoh: Massa molekul HNO3 = (subscript H x at massa atom H) + (subscript untuk N x massa atom dari N) + (subscript dari O x massa atom dari O) Massa Molekul = (1 x 1.0) + (1 x 14.0) + (3 x 16.0) = 1.0 + 14.0 + 48.0 = 63.0 amu Contoh : NaOH, MgCO3, Al2(SO4)3. 6 H2O

  • Konsep Mol1 mol = 6.023 X 10 23 = Bilangan avagadro dengan Lambang = N , atau L1 mol telur = 6.023 X 10 23 telur1 mol dari molekul = 6.023 X 10 23 molekul Diperlukan karena atom-atom dan molekul-molekul terlalu kecil untuk tangani

  • Hubungan antara Unit mol Atom dan MolekulBahan Atom (sebagian besar unsur) 1 mol Ar = 6.023 X 10 23 atom Ar Senyawa Ionik1 mol NaCl = 6.023 X 10 23 unit rumus NaCl Molekul senyawa 1 mol H2O = 6.023 X 10 23 molekul H2O

  • Hubungtan Antara Mols dari senyawa dan mol dari atom atau dengan senyawa1 mol H2SO4 = 2 mol Hydrogen 1 mol H2SO4 = 1 mol Sulfur 1 mol H2SO4 = 4 mols Oksigen 1 mol CaCl2 = 1 mol ion Ca +21 mol CaCl2 = 2 mol Cl

  • Massa MolarMassa dalam gram dari 1 mol suatu senyawaSama artinya dengan massa gram molekul Satuannya adalah gram / mol Massa Molar = Masa molekul dalam gram Ketentuan hubungan antara gram dari suatu senyawa dan mol Untuk CO2 Massa molekul = 44.0 a.m.u, Massa molar = 44.0 gram / mol

  • Definisi Hubungan antara gram mol menggunakan Rumus1 mol dari senyawa = massa molekul dalam gramUntuk P2O5 1 mol P2O5 = 142.0 gram P2O5 Contoh : 1 mol H3PO410 g Na = mol25 g NaCl = mol0,2 mol H2SO4 = g

  • Hubungan antara Unit Mol dan partikel dasar1 mol N2O = 6.023 X 10 23 molekul N2O 1 mol N2O = 2 mol Nitrogen atom = 2 x 6.023 X 10 23 atom Nitrogen, 1 mol N2O = 1 mol Oksigen = 1 x 6.023 X 10 23 atom Oksigen Contoh : Brp jumlah mol Al dalam 100 gramTawas ( KAl (SO4)2 .10 H2O

  • T-24 Prosedur Untuk Interkonvensi Massa-Molekul

  • Persen Massa dan KomposisiPersen Massa X unsur = (massa dari X unsur dalam senyawa / massa dari senyawa) x 100

  • Menentukan Persen Komposisi dari suatu rumus% Massa Unsur Y = (subscript dari Y dalam rumus x massa atom dari Y / Massa Rumus) x 100 Massa Rumus = Massa MolekulContoh: berapa % H dalam Air berapa g H dalam segelas air ( V= 250 mL)Berapa jumlah molekul H2 yang terdapat dalam air tersebut

  • Menentukan Massa suatu unsur dalam suatu sampel dalam senyawa dan Percen Massa.Massa senyawa sampel yang diberikan x persen massa dari unsur / 100 = massa dari unsur dalam sampelContoh : Berapa % P dalam H3PO4

    - berapa g P yang terdapat dalam 100 g H3PO4Berapa L gas O2 pada STP yang diperlukan untuk membuat 150 L H3PO4, jika berat jenis H3PO4 = 1,4 g/mL

  • Menentukan Rumus empiris dengan Data Persen massaAssumsikan sampel 100 gram Ubah gram dari setiap unsur menjadi mol menggunakan massa atom Bagi setiap mol yang dihasilkan dengan mol yang terkecil agar perbandingan dalam tahap 2 menjadi lebih sederhanaJika perbadingan tidak berupa bilangan bulat (dengan 10 agar menjadi bilangan bulat berikutnya kemudian menjadi bilangan bulat) Kalikan setiap denganbilangan bulat sederhana secara keseluruhan bilangan mol pada tahap 3 Hasil yang paling menghasilkan perbandinganbilangan bulat sederhana menjadi subscript dari tiap atom dalam molekulContoh :

  • Rumus EmpirisDari contoh sebelumnya, kita peroleh bahwa komposisi senyawa adalah :Jika kira asumsikan ada 100 g sampel, kemudian kita bagi setiap persentase dengan massa atom kemudian tentukan jumlah setiap mol nya

  • Rumus empiris

  • Rumus EmpirisRumus empiris diperoleh dengan melihat pernadingan bilangan bulat terkecilRumus empiris CH5N

  • Rumus strukturCara ini digunakan untuk menunjukkan bagaimana atom-atom saling berikatan didalam atomContohKedua rumus struktur berikut mempunya rumus molekul sama yaitu C2H6OKedua senyawa kimia tersebut memiliki sifatsifat yang sangat berbeda

  • Rumus strukturKita dapat gunakan beberapai cara untuk menyatakan rumus stukturPenggunaan rumus struktur sering digunakan dalam molekul organikAtom karbon dijejerkan, kemudian apa yang akan ditempelkan padanya.Selanjutnya rantai karbon disusun

  • Rumus strukturModel-model dapat juga digunakan untuk membantu mengambarkan suatu molekulBentuk bola dan garis

    Pengisian ruang

  • Hubungan antara rumus molekul dengan Rumus empirisMassa Molekul / Massa Empiris = n (AxBy)n = AnxBny = Rumus Molekul

  • Menentukan Rumus Molekul dari rumus empiris dan massa molekulTentukan Massa sederhana yang dari rumus sederhana Bagi massa molekul yang diberikan dengan massa sederhana dari tahap 1 Untuk memperoleh faktor bilangan bulat Kalikan setiap subscript yang diberilan rumus sederhana dengan factor dari tahap 2 untuk memberikan subscripts untuk rumus molekul Contoh :

  • T-3.6 Methode pembakaran Untuk menentukan Persen massa

  • Penentuan eksperimen dari persen massa dari massa sampel dan massa hasil pembakaranUbah massa CO2 hasil pembakaran menjadi massa karbonBagi massa carbon dari tahap 1 dengan massa samplel dan kalikan 100 untuk memperoleh % Carbon dalam senyawaUbah massa H2O hasil pembakaran combustion product to mass of Hidrogen Bagi massa hidrogen dari tahap 3 dengan massa sampel yang diberikan dan kalikan dengan 100 untuk memperoleh % hidrogen dalam senyawa Contoh :

  • Menentuaka rumus Empiris dari massa sampel dan massa setiap unsur dalam sampel (senyawa biner) Bagi massa setiap unsur yang diberikan dengan massa atom unsurnya untuk mendapatkan mol masing-masing usur Bagi setiap anggka dengan bilangan mol terkecil untuk menghasilkan perbandingan yang sederhana Jika perbandingan tidak berupa bilangan bulat (dengan kelipatan sepuluh dari bilangan bulat berikutnta) kalikan setiap bilangan dengan bilangan bulat paling sederhana agar dihasilkan perbandingan mol deengan bilangan bulat yang sederhana Hasil-hasil perbandingan bilangan sederhana menjadi subscripts Contoh :

  • Hubungan antara Stoicheometri dengan MolUntuk 2H2 + O2 -- 2H2O 2 mol H2 = 1 mol O2 2 mol H2 = 2 mol H2O 1 mol O2 = 2 mol H2O

  • Menentukan mol suatu komponen dari mol komponen yang diberikan dalam suatu persamaan reaksi yang setaraMol yang dierikan -- Mol yang dicariMol yang diberikan x koeff yang dicari / Koef yang diberikan = mol yang dicariContoh :

  • Menentukan massa salah satu komponen dari massa komponen lain 1 2 Gram dari yang diberikan--mol yang diberikan-mol 3 Yang dicari--gram yang dicariGram yang diberikan x 1 mol yg diberikan/ massmolekul dalam gram = mol yang diberikan Mol yang diberikan x koeff yang diperlukan / koeff yang diberikan = mol yang dicari Mol yang dicari x massa molekuldari yang dicaridalam gram / 1 mol yang dicari = gram yang dicariContoh : berapa g Na yang ddapat bereaksi dengan 10 g gas Cl2

  • Reagen Pembatas dan Hasil teoritis Reagen Pembatas- Reagen yang digunakan yang habis lebih dulu dan menghentikan reaksi dan membatasi jumlah hasil yang terbentuk Reagen yang yang menghasilkan jumlah produk yang akan membatasi reagen

  • T-3.16 Limiting Reagent Analogy Using Sandwiches

  • Menentukan reagen pembatas dan Hasil teoritisGram yang diberikan atau mol dari dua reagen Rubah massa dari setiap reagen ke mol (tahap 1 tidak biasa diberikan dalam mol reagen ) Rubah mol pereakasi 1 menjadi mol hasil mengunakan koefisien Ubah mol reagen 2 ke mol mengunakan koefisisenJika mol dari hasil dari reagen satu 1 < dari mol dari hasil reagen 2, Maka reagen 1 adalah pereaksi pembatas dan mol hasil dari reagen 1 adalah hasil teoritisContoh

  • Contoh pereaksi pembatas

  • ContohUntuk Pernyataan reaksi berikut, mana yang merupakan pereaksi pembatas jika kamu mempunyai 5 g Hidrogen dan 10 g OksigenReaksi yang setimbang

  • ContohMenyetarakan reaksi kimiaKamu memerlukan 2 mol H2 untuk setiap mol O2Kamu memerukan 2,5 mol H2 dan 0,31 mol O2Perbandingan yang diperlukan 2 : 1Tetapi perbandingan yang ada 2,5 : 0,31 atau 8,3 : 1 dalam hal ini hidrogen berlebih dan oksigen sebagai pereaksi pembatas

  • Hasil teoritis Vs Hasil NyataHasil nyata Jumlah hasil nyata diisolasi di laboratorium Hasil teoritis- Jumlah maksimum dari hasil yang merupakan hasil ideal yang dihasilkan dalam kondisi sempurna

  • Percen Hasil% Hasil = (hasil nyata / Hasil teoritis) x 100 Mengapa tidak 100 % Hasil? Reaksi samping bisa terjadi selama eksperimen yang mengurangi pembentukan produk kesalahan dalam prosedur eksperimen

  • Contoh % HasilContoh. Tahap akhir dalam produksi dari aspirirn adalah dalam reaaksi dari asam salisilat dengan anhidrida asam asetat48,6 g dari aspirin dihasilkan jika 50,0 g dari asam salisilat yang direaksikan dengan asam asetat berlebih. Berapa nilai % Hasil ?

  • Contoh % HasilJumlah mol asam salisilat yang digunakan :50,0 1mol/138 = 0,362 mol asam salisilatSatu mol aspirin akan dihasilkan untuk setiap mol asam salisilat yang dipakai.Jumlah g aspirin yang harus dihasilkan- hasil teoritis(0,362 mol aspirin)(180 g/mol) = 652,2 aspirin

  • % Hasil% Hasil untuk reaksi iniHasil teoritis = 65,2 gHasil nyata = 48,6% Hasil = 48,6/65,2 x 100 = 74,5Hasil kurang dari 100 % Cukup layak dalam proses industri