Secara sederhana alur perhitungan kimia
dapat kita jabarkan dan disederhanakan dalam bagan 6.24 dibawah ini.
Reaksi yang kita jadikan contoh adalah reaksi oksidasi dari senyawa
Propana.
Bagan 6.24. Tahapan dalam hitungan kimia
Dari sebuah reaksi : C3H8 + O2 → CO2 + H2O
1. Pertama-tama adalah memperbaiki persamaan reaksi :
Persamaan reaksi menjadi : C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
2. Catat apa saja yang diketahui, misalnya massa air yang dihasilkan
adalah 36 gram, dan lihat tabel periodik untuk massa atom, seperti massa
atom C = 12, H = 1 dan O = 16.
3. Dari data yang diketahui dikonversikan ke dalam satuan mol Untuk
H2O, massa molekulnya adalah, 2 atom H : 2 x 1 = 2, dan 1 atom O = 16,
sehingga massa molekul H2O = 18. Jumlah mol H2O adalah :
4. Cermati dengan baik apa yang ditanyakan, jika yang ditanyakan
adalah hanya massa C3H8. Tuliskan persamaan reaksi dan tentukan
perbandingan molnya
C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
1 : 5 : 3 : 4
1 mol C3H8 bereaksi dengan 5 mol O2 menghasilkan 3 mol CO2 dan 4 mol H2O
Menentukan massa C3H8, massa molekulnya = 3 x 12 + 8 x 1 = 44
Mol C3H8, = ¼ x 2 mol = 0.5 mol (ingat H2O yang terjadi 2 mol)
Massa C3H8 = 0.5 mol x 44 = 22 gram
Jika pertanyaan menyangkut gas, ada beberapa hal yang harus kita
perhatikan dengan cermat adalah keadaan berlangsungnya reaksi. Pertama
keadaan, dimana suhu 0oC dengan tekanan 1 atm atau keadaan standar dan
keadaan diluar keadaan standar. Untuk keadaan standar, setiap 1 (satu)
mol gas akan memiliki volume sebesar 22.4 liter. Untuk keadaan tidak
standar kita mempergunakan hukum Avogadro, pada tekanan dan suhu yang
sama, gas-gas yang memiliki volume yang sama mengandung jumlah molekul
yang sama pula.
Perhatikan contoh dibawah ini
Dari sebuah reaksi : C3H8 + O2 → CO2 + H2O
Berapa volume gas Karbondioksida yang dihasilkan, jika tersedia 11
gram C3H8, jika reaksi berlangsung pada keadaan standar. Berapa volume
gas karbondioksida yang dihasilkan jika reaksi berlangsung pada suatu
keadaan tertentu, dimana 1 mol gas N2 volumenya 5 L. Penyelesaian dapat
kita lakukan secara bertahap.
1. Pertama-tama adalah memperbaiki persamaan reaksi, dengan cara yang
sama dengan halaman sebelumnya, kita akan dapati persamaan.
C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
2. Catat apa saja yang diketahui, misalnya 11 gram C3H8 dan tentukan
massa molekul relatif dari senyawa C3H8, gunakan tabel periodik untuk
massa atom, seperti massa atom C = 12, dan H = 1.
Jumlah mol C3H8 = 
3. Cermati dengan baik apa yang ditanyakan, dalam hal ini CO2
ditanyakan, tetapkan jumlah mol CO2 dengan menuliskan persamaan reaksi
untuk melihat rasio mol zat yang bereaksi dan hasil reaksinya.
C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
1 : 5 : 3 : 4
1 mol C3H8 bereaksi dengan 5 mol O2 menghasilkan 3 mol CO2 dan 4 mol H2O
Untuk setiap 1mol C3H8, dihasilkan 3 mol CO2,
diketahui C3H8 yang tersedia 0.25 mol,
CO2 yang terjadi 3 x 0.25 = 0.75 mol
4. Tetapkan volume gas CO2 yang dihasilkan dalam keadaan standar,
(ingat 1 mol setiap gas dalam keadaan standar adalah 22.4 liter.
1 mol = 22.4 liter
Sehingga volume CO2 = 0.75 x 22.4 = 16.8 liter
5. Tetapkan volume gas CO2 yang dihasilkan pada keadaan dimana 1 mol gas N2 volumenya 5 liter
1 mol = 5 liter
Sehingga volume CO2 = 0.75 x 5 = 3.75 liter
Hitungan kimia adalah cara-cara perhitungan yang berorientasi pada hukum-hukum dasar ilmu kimia.
Dalam hal ini akan diberikan bermacam-macam contoh soal hitungan kimia beserta pembahasanya.
Contoh-contoh soal :
1.
Berapa persen kadar kalsium (Ca) dalam kalsium karbonat ? (Ar: C = 12 ; O= 16 ; Ca=40)
Jawab :
1 mol CaCO, mengandung 1 mol Ca + 1 mol C + 3 mol O
Mr CaCO3 = 40 + 12 + 48 = 100
Jadi kadar kalsium dalam CaCO3 = 40/100 x 100% = 40%
2. Sebanyak 5.4 gram logam alumunium (Ar = 27) direaksikan dengan asam klorida encer berlebih sesuai reaksi :
2 Al (s) + 6 HCl (aq) ® 2 AlCl3 (aq) + 3 H2 (g)
Berapa gram aluminium klorida dan berapa liter gas hidrogen yang dihasilkan pada kondisi standar ?
Jawab:
Dari persamaan reaksi dapat dinyatakan
2 mol Al x 2 mol AlCl3 ® 3 mol H2
5.4 gram Al = 5.4/27 = 0.2 mol
Jadi:
AlCl3 yang terbentuk = 0.2 x Mr AlCl3 = 0.2 x 133.5 = 26.7 gram
Volume gas H2 yang dihasilkan (0o C, 1 atm) = 3/2 x 0.2 x 22.4 = 6.72 liter
3. Suatu bijih besi mengandung 80% Fe2O3 (Ar: Fe=56; O=16). Oksida ini direduksi dengan gas CO sehingga dihasilkan besi.
Berapa ton bijih besi diperlukan untuk membuat 224 ton besi ?
Jawab:
1 mol Fe2O3 mengandung 2 mol Fe
maka : massa Fe2O3 = ( Mr Fe2O3/2 Ar Fe ) x massa Fe = (160/112) x 224 = 320 ton
Jadi bijih besi yang diperlukan = (100 / 80) x 320 ton = 400 ton
4. Untuk menentukan air kristal tembaga sulfat 24.95 gram garam
tersebut dipanaskan sampai semua air kristalnya menguap. Setelah
pemanasan massa garam tersebut menjadi 15.95 gram. Berapa banyak air
kristal yang terkandung dalam garam tersebut ?
Jawab :
misalkan rumus garamnya adalah CuSO4 . xH2O
CuSO4 . xH2O ® CuSO4 + xH2O
24.95 gram CuSO4 . xH2O = 159.5 + 18x mol
15.95 gram CuSO4 = 159.5 mol = 0.1 mol
menurut persamaan reaksi di atas dapat dinyatakan bahwa:
banyaknya mol CuS04 . xH2O = mol CuSO4; sehingga persamaannya
24.95/ (159.5 + 18x) = 0.1 ® x = 5
Jadi rumus garamnya adalah CuS04 . 5H2O
Rumus Empiris dan Rumus Molekul
Rumus empiris adalah rumus yang paling sederhana dari suatu senyawa.
Rumus ini hanya menyatakan perbandingan jumlah atom-atom yang terdapat dalam molekul.
Rumus empiris suatu senyawa dapat ditentukan apabila diketahui salah satu:
- massa dan Ar masing-masing unsurnya
- % massa dan Ar masing-masing unsurnya
- perbandingan massa dan Ar masing-masing unsurnya
Rumus molekul: bila rumus empirisnya sudah diketahui dan Mr juga diketahui maka rumus molekulnya dapat ditentukan.
Contoh: Suatu senyawa C den H mengandung 6 gram C dan 1 gram H.
Tentukanlah rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut bila diketahui Mr nya = 28 !
Jawab:
mol C : mol H = 6/12 : 1/1 = 1/2 : 1 = 1 : 2
Jadi rumus empirisnya: (CH2)n
Bila Mr senyawa tersebut = 28 maka: 12n + 2n = 28 ® 14n = 28 ® n = 2
Jadi rumus molekulnya : (CH2)2 = C2H4
Contoh: Untuk mengoksidasi 20 ml suatu hidrokarbon (CxHy) dalam
keadaan gas diperlukan oksigen sebanyak 100 ml dan dihasilkan CO2
sebanyak 60 ml. Tentukan rumus molekul hidrokarbon tersebut !
Jawab:
Persamaan reaksi pembakaran hidrokarbon secara umum
CxHy (g) + (x + 1/4 y) O2 (g) ® x CO2 (g) + 1/2 y H2O (l)
Koefisien reaksi menunjukkan perbandingan mol zat-zat yang terlibat dalam reaksi.
Menurut Gay Lussac gas-gas pada p, t yang sama, jumlah mol berbanding lurus dengan volumenya
Maka:
mol CxHy : mol O2 : mol CO2 = 1 : (x + 1/4y) : x
20 : 100 : 60 = 1 : (x + 1/4y) : x
1 : 5 : 3 = 1 : (x + 1/4y) : x
atau:
1 : 3 = 1 : x ® x = 3
1 : 5 = 1 : (x + 1/4y) ® y = 8
Jadi rumus hidrokarbon tersebut adalah : C3H8
Download Latihan Soal KIMIA UN SMA 2010 – IPA
download soal UN kimia SMA
Senin, 26 Desember 2011
Hitungan kimia
0 komentar:
Posting Komentar