APLIKASI STOIKIOMETRI...!!!
A.STOIKIOMETRI
Salah
satu aspek penting dari reaksi kimia adalah hubungan kuantitatif antara zat-zat
yang terlibat dalam reaksi kimia, baik sebagai pereaksi maupun sebagai hasil
reaksi. Stoikiometri (stoi-kee-ah-met-tree) merupakan bidang dalam ilmu
kimia yang menyangkut hubungan kuantitatif antara zat-zat yang terlibat d
alam
reaksi kimia, baik sebagai pereaksi maupun sebagai hasil
reaksi. Stoikiometri juga menyangkut perbandingan atom antar unsur-unsur dalam
suatu rumus kimia, misalnya perbandingan atom H dan atom O dalam molekul H2O.
Kata stoikiometri berasal dari bahasa Yunani yaitu stoicheon yang
artinya unsur dan metron yang berarti mengukur. Seorang ahli
Kimia Perancis, Jeremias Benjamin Richter (1762-1807) adalah orang yang
pertama kali meletakkan prinsip-prinsip dasar stoikiometri. Menurutnya
stoikiometri adalah ilmu tentang pengukuran perbandingan kuantitatif atau
pengukuran perbandingan antar unsur kimia yang satu dengan yang lain.
Mengapa
kita harus mempelajari stoikiometri? Salah satu alasannya, karena mempelajari
ilmu kimia tidak dapat dipisahkan dari melakukan percobaan di laboratorium.
Adakalanya di laboratorium kita harus mereaksikan sejumlah gram zat A untuk
menghasilkan sejumlah gram zat B. Pertanyaan yang sering muncul adalah jika
kita memiliki sejumlah gram zat A, berapa gramkah zat B yang akan dihasilkan?
Untuk menjawab pertanyaan itu kita memerlukan stoikiometri.
Stoikiometri
erat kaitannya dengan perhitungan kimia. Untuk menyelesaikan soal-soal
perhitungan kimia digunakan asas-asas stoikiometri yaitu antara lain persamaan
kimia dan konsep mol. Pada pembelajaran ini kita akan mempelajari terlebih
dahulu mengenai asas-asas stoikiometri, kemudian setelah itu kita akan
mempelajari aplikasi stoikiometri pada perhitungan kimia beserta contoh soal
dan cara menyelesaikannya.
B. MOL AVOGADRO
Jika kita ingin
membuat suatu zat kita harus mengetahui rumus kimia zat tersebut. Rumus kimia
menunjukkan perbandingan atom unsur-unsur yang menyusun suatu zat. Dengan mengetahui
rumus kimia zat tersebut, kita dapat mereaksikan pereaksi-pereaksi sedemikian
sehingga zat yang terbentuk memiliki perbandingan atom unsur-unsur penyusunnya
yang sesuai dengan rumus kimianya.
Perbandingan atom unsur-unsur
dalam suatu rumus kimia ditunjukkan dengan angka yang bulat, dan bukan dengan
angka pecahan. Sebagai contoh, karbonmonoksida (CO) mempunyai perbandingan
antara atom C dan atom O sama dengan 1 : 1, yang berarti perbandingan
atom untuk membuat 1 molekul CO tanpa ada sisa atom C atau atom O kita harus
mengambil 1 atom C dan 1 atom O sesuai dengan perbandingan atom-atom dalam
rumus kimia senyawanya.
1 atom C + 1 atom O → 1 molekul CO
Berdasarkan analisis,
kelihatannya mudah untuk melakukan reaksi kimia yang dapat meminimalisasi
adanya atom yang tersisa. Caranya adalah dengan menghitung jumlah jenis atom
yang akan direaksikan secara cermat, dan diukur dalam perbandingan yang diinginkan.
Satuan Internasional (SI) mendefinisikan satuan dasar untuk jumlah zat kimia
yang disebut mol.
1. Tetapan
Avogadro
Satu mol unsur atau
senyawa memiliki jumlah partikel yang dinyatakan oleh rumus kimianya, yang sama
dengan jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram C-12. Jumlah atom pada 12 gram
karbon-12 disebut tetapan Avogadro, dinyatakan dengan lambang L, harga
tetapan Avogadro diketahui sebanyak 6,022x1023. Sesuai dengan
definisi 1 mol di atas, maka 1 mol zat mengandung 6,022x1023
partikel zat tersebut. Satu mol H2O memiliki molekul H2O
sebanyak tetapan Avogadro. Satu mol karbon memiliki atom karbon sebanyak
tetapan Avogadro. Dengan demikian dapat digeneralisasi bahwa jumlah mol suatu
zat berarti mengandung jumlah mol yang sama dari satuan rumus zat tersebut.
Generalisasi tersebut merupakan inti dari stoikiometri.
2. Kesetaraan
Stoikiometri Unsur- Unsur dalam Satuan Rumus
Kesetaraan
stoikiometri antara unsur-unsur dalam satuan rumus misalnya molekul, adalah
perbandingan atom atau perbandingan mol dalam satuan rumus tersebut. Konsep mol
dapat digunakan untuk menggambarkan perbandingan atom dalam senyawa, misalnya
molekul air, H2O. Subskrip dalam rumus kimia molekul H2O
memberikan informasi bahwa perbandingan atom H dengan atom O dalam air adalah 2
atom H setara dengan 1 atom O atau jika dinyatakan dalam satuan mol adalah 2
mol atom H setara dengan 1 mol atom O.
Kita dapat melihat
bahwa, perbandingan stoikiometrinya selalu 2 : 1. Kesetaraan stoikiometri
antara atom H dan atom O dalam senyawa H2O adalah 2 mol atom H
setara dengan 1 mol atom O. Kesetaraan dilambangkan dengan tanda ~. Kesetaraan
secara stoikiometri antar unsur-unsur dalam senyawa H2O dapat
digambarkan sebagai berikut :
1 mol molekul H2O
~ 2 mol atom H
1 mol molekul H2O
~ 1 mol atom O
1 mol atom O ~ 2 mol
atom H
Kesetaraan tersebut
dapat digunakan sebagai faktor konversi sehingga dapat digunakan untuk menyelesaikan
soal-soal dalam perhitungan stoikiometri.
C. MOL MASSA
1. Massa Molar
Berdasarkan
definisi SI tentang mol, Tetapan Avogadro dari atom-atom karbon-12 akan
diperoleh jika kita menimbang secara tepat 12 g isotop C-12. Karena karbon
terdapat di alam dalam campuran dua isotop C-12 dan C-13 maka masanya merupakan
massa rata-rata kedua isotop tersebut, yaitu sebesar 12,011 sma, sehingga
sejumlah tetapan Avogadro atom C akan diperoleh jika kita mengambil 12,011 g
karbon-12. Jadi, 1 mol karbon memiliki massa
12,011 g. Hal ini berlaku juga untuk unsur lainnya yaitu:
Satu mol unsur mempunyai massa yang besarnya sama dengan massa atom unsur tersebut
dalam gram. Massa
1 mol zat disebut dengan massa
molar.
Untuk zat
yang tersusun dari kumpulan atom (molekul) atau merupakan pasangan ion-ion maka
massa 1 mol zat
tersebut sama dengan massa
molekul relatif atau massa
rumus relatif zat tersebut dalam gram. Massa
molekul relatif dan massa
rumus relatif suatu senyawa dapat diketahui dari penjumlahan massa atom relatif
unsur-unsur penyusun senyawanya. Menurutmu, berapakah
massa molar
dari H2O dan NaCl?
2. Massa Atom dan Molekul Relatif
Massa atom unsur sebenarnya belum
dapat diukur dengan alat penimbang massa
atom, karena atom berukuran sangat kecil. Massa
atom unsur ditentukan dengan cara membandingkan massa atom rata-rata unsur tersebut terhadap
1/12 massa
rata-rata satu atom karbon 12 sehingga massa
atom yang diperoleh adalah massa atom relatif (Ar). Massa atom relatif unsur-unsur dapat dilihat dalam tabel
massa atom
relatif unsur.
Unsur dan
senyawa yang partikelnya berupa molekul, massanya dinyatakan dalam massa molekul relatif (Mr).
Pada dasarnya massa molekul relatif (Mr) adalah perbandingan
massa
rata-rata satu molekul unsur atau senyawa dengan 1/12 massa rata-rata
satu atom karbon-12.
Jenis
molekul sangat banyak, sehingga tidak ada tabel massa molekul relatif. Akan tetapi, massa molekul relatif
dapat dihitung dengan menjumlahkan massa
atom relatif atom-atom pembentuk molekulnya.
Mr
= ∑Ar
Untuk
senyawa yang partikelnya bukan berbentuk molekul, melainkan pasangan ion-ion,
misalnya NaCl maka Mr senyawa tersebut disebut massa rumus relatif. Massa rumus relatif dihitung dengan cara yang
sama dengan seperti perhitungan massa
molekul relatif, yaitu dengan menjumlahkan massa atom relatif unsur-unsur dalam rumus
senyawa itu.
D. PERSAMAAN KIMIA
Ketika para ahli
kimia ingin mengetahui perubahan-perubahan yang terjadi dalam suatu reaksi
kimia, mereka selalu memulainya dengan persamaan kimia. Persamaan kimia dituliskan untuk menunjukkan
perubahan kimia yang terjadi selama reaksi kimia. Persamaan kimia juga
menyatakan kesetaraan jumlah zat-zat yang bereaksi dan jumlah zat-zat hasil
reaksi dimana penulisan zat-zat tersebut menggunakan lambang unsur atau rumus
kimia. Persamaan kimia penting peranannya dalam aplikasi stoikiometri dalam
perhitungan kimia.
1. Menyetarakan Koefisien
Persamaan Kimia
Ketika
kita menuliskan suatu persamaan kimia, persamaan kimia tersebut harus sudah
dalam keadaan setara. Dalam hal ini terdapat beberapa aturan penulisan
persamaan kimia, yaitu:
1.
Menuliskan rumus kimia masing-masing zat dengan benar.
2.
Menyetarakan koefisien pada rumus kimia zat-zat yang terlibat dalam
reaksi sehingga diperoleh jumlah setiap jenis atom yang sama pada kedua
sisi tanda panah reaksi.
Ketika
melakukan langkah kedua, kita tidak boleh mengubah rumus molekul zat-zat yang
terlibat dalam reaksi. Jika diubah, maka berarti sifat senyawa kimia yang
ditulis dalam persamaan kimia itu juga akan berubah.
Tujuan
penyetaraan koefisien persamaan kimia adalah supaya jumlah tiap jenis atom pada
masing-masing ruas persamaan kimia sama. Hukum yang mendasari penyetaraan
persamaan kimia adalah hukum kekekalan massa
dan hukum perbandingan tetap. Hukum kekekalan massa mengendalikan kesetaraan jumlah atom
pada kedua ruas persamaan kimia, sementara hukum perbandingan tetap
mengendalikan penulisan rumus kimia zat pereaksi dan hasil reaksi.
2. Kesetaraan Mol Dalam
Persamaan Kimia
Hubungan
kuantitatif antara zat-zat yang terdapat dalam persamaan kimia dapat diketahui
dari persamaan kimia. Koefisien dalam persamaan kimia memberikan
perbandingan mol zat-zat yang terlibat dalam reaksi. Contohnya: 2H2
+ O2 → 2H2O
Dalam
contoh persamaan kimia di atas, koefisien memberikan informasi bahwa untuk
membuat 2 mol molekul H2O dari 2 mol molekul H2 kita
membutuhkan 1 mol molekul O2, namun koefisien tidak menandakan
jumlah dari satuan tertentu. Koefisien juga memberikan kesetaraan stoikiometri
antara zat-zat yang ada dalam persamaan kimia. Bagaimana kesetaraan
stoikiometri untuk zat-zat pada reaksi diatas? Perhitungan stoikiometri
bergantung pada persamaan kimia yang setara. Kesetaraan tersebut dapat
digunakan untuk membuat faktor konversi. Faktor konversi dapat digunakan
sebagai alat untuk menyelesaikan perhitungan-perhitungan kimia.
E. APLIKASI DALAM
PERHITUNGAN KIMIA
Asas-asas
stoikiometri yang telah dikemukakan di awal dapat digunakan untuk menyelesaikan
soal-soal perhitungan kimia. Perhitungan kimia yang dimaksud antara lain
tentang perhitungan massa
pereaksi yang diperlukan untuk menghasilkan sejumlah massa produk, pereaksi pembatas, pengubahan
mol zat ke massa
zat tersebut, dan sebaliknya.
1. Pengubahan Satuan dari
Mol Ke Gram Atau Sebaliknya
Dalam
ilmu kimia, mol adalah satuan pengukuran jumlah yang standar. Ketika kita
mereaksikan zat-zat tertentu, zat-zat tersebut bereaksi dengan perbandingan mol
yang bulat dan sederhana, tetapi kita tidak bisa mengukur jumlah zat-zat
tersebut secara langsung dengan neraca karena neraca hanya bisa dibaca dalam
satuan massa,
neraca tidak dapat dibaca dalam satuan kimia yaitu mol.
Masalahnya
adalah kita membandingkan jumlah satu zat dengan zat lainnya dengan menggunakan
satuan kimia yaitu mol, sementara untuk bekerja di laboratorium kita tidak bisa
menggunakan mol melainkan dengan satuan massa
yaitu gram. Bagaimana cara mengatasi masalah tersebut? Caranya adalah kita
harus mengubah mol ke gram.
Sesuai
definisi massa
molar unsur atau senyawa, dimana 1 mol unsur atau senyawa akan diperoleh jika
kita menimbang unsur atau senyawa tersebut sebesar massa atom relatif atau massa rumus relatifnya dalam gram. Oleh
karena itu, kita memerlukan data massa
molar zat tersebut untuk bisa mengubah mol zat tersebut ke gram. Begitupun
sebaliknya jika kita harus menghitung jumlah mol dari gram suatu zat kita juga
dapat menggunakan data massa
molar.
Contoh soal:
Berapakah massa
dari 0,5 mol Oksigen (O2)?
Analisis:
Pertanyaan tersebut dapat dinyatakan kembali sebagai berikut:
? g O2 ~ 0,5 mol O2
Penyelesaian:
Massa atom relatif O = 16
Sesuai dengan definisi SI maka 1 mol O2 = (2x16) g O2
Jadi 0.5 mol O2 = 16 g O2
Contoh Soal:
Berapa mol silikon dalam 4,6 g Si?
Analisis:
Pertanyaan
tersebut dapat dinyatakan kembali sebagai berikut:
4,6 g Si ~ ? mol Si
Massa atom relatif Si= 28,09 sesuai dengan definisi SI maka 1 mol Si ~
28,09 g Si
1
mol Si = 28,09 g Si
Penyelesaian:
Sehingga
bila kita mengalikan gram Si yang diberikan (4,6 g Si) dengan faktor konversi
yang pertama akan didapatkan:
Jadi 4,6 g Si = 0.164 mol Si
2. Pengubahan Massa ke
Jumlah Partikel
Adakalanya
kita juga perlu mengetahui jumlah partikel suatu sampel unsur yang ditimbang.
Untuk mengubah satuan massa suatu zat ke jumlah partikelnya kita dapat
menggunakan definisi SI mengenai mol. Satu mol suatu zat mengandung 6,022x1023
jumlah partikel zat itu. Jumlah partikel tersebut akan diperoleh jika massa zat tersebut sama
dengan massa
atom relatif (jika zat tersebut merupakan unsur) dan massa rumus relatif (jika zat tersebut
merupakan molekul atau pasangan ion). Dengan demikian kita dapat mengubah
satuan massa
suatu sampel zat ke jumlah partikel zat tersebut.
Contoh soal:
Berapa
jumlah atom dalam sampel Uranium dengan massa
1 g?
Analisis:
Karena massa atom Uranium =
238,03
1 mol
U = 238,03 g U
1 mol
U = 6,022.10 23
atom U
238,03 g
U = 6,022.10 23 atom U
Penyelesaian:
maka 1 gram
U = 2,53.10 25 atom U
F.
RUMUS EMPIRIS DAN RUMUS MOLEKUL
Hukum
perbandingan tetap merupakan hukum yang mengendalikan penulisan rumus kimia
baik berupa rumus empiris maupun rumus molekul. Rumus empiris senyawa
dapat ditentukan berdasarkan persentase massa
unsur-unsur yang membentuk senyawa itu. Oleh karena kita mengetahui massa molar masing-masing
unsur, maka dari perbandingan massa
unsur dalam senyawa kita dapat menarik kesimpulan tentang perbandingan mol
unsur-unsur dalam senyawa. Perbandingan mol mencerminkan pula perbandingan
jumlah atom, sehingga kita dapat menghitung perbandingan jumlah atom
unsur-unsur dalam senyawa berdasarkan perbandingan massa unsur-unsur dalam senyawa.
Rumus molekul menggambarkan jumlah atom sebenarnya dari
tiap unsur dalam molekul suatu senyawa. Rumus molekul merupakan kelipatan bulat
(kelipatan satu, dua, tiga, empat, dan seterusnya) dari rumus empiris. Oleh
karena itu, rumus molekul suatu senyawa dapat dituliskan sebagai (RE)x,
dengan RE sebagai rumus empiris dan x sebagai bilangan bulat. Rumus molekul
senyawa baru dapat ditentukan apabila nilai x diketahui. Penentuan nilai x
memerlukan data massa
molekul relatif senyawa yang diperoleh dari percobaan.
Contoh Soal:
Dari hasil analisis kimia yang
dilakukan ditemukan bahwa cuplikan (contoh) senyawa yang bernama Hidrazin
terdiri atas 87,42 % massa N dan 12,58 % massa H. Bagaimanakah rumus empiris
dan rumus molekulnya?
Analisis:
Persen massa tersebut merupakan
massa N dan H jika kita mengambil 100 g cuplikan hidrazin, sehingga dalam
cuplikan itu terdapat 87,42 g nitrogen dan 12,58 g hidrogen. Tetapi subskrip
dalam molekul hidrazin menunjukkan perbandingan mol sehingga kita harus
mengubah massa
ke mol.
Penyelesaian:
Massa atom N adalah 14, dan 1 untuk H.
Massa atom masing–masing unsur ini dapat digunakan untuk membuat faktor
konversi. Perhitungan molnya adalah sebagai berikut:
Hasil perhitungan ini menunjukkan
bahwa perbandingan jumlah mol atom N dan jumlah atom H dalam hidrazin
6,24:12,58. perandingan bilangan bulatnya adalah 1:2. dengan demikian rumus
empiris hidrazin adalah NH2
Apakah
rumus molekul hidrazin?
Rumus molekul menggambarkan
jumlah atom tiap unsur dalam molekul senyawa. Rumus molekul merupakan kelipatan
bulat (kelipatan satu, dua, tiga, empat, dan seterusnya) dari rumus empiris.
Oleh karena itu, rumus molekul hidrazin dapat dituliskan sebagai (NH2)x,
dengan x sebagai bilangan bulat. Rumus molekul hidrazin baru dapat ditentukan
apabila nilai x diketahui. Penentuan nilai x memerlukan data massa molekul relatif senyawa yang diperoleh
dari percobaan. Hasil percobaan menunjukkan bahwa Mr(Hidrazin) = 32.
Oleh karena itu, massa
molekul relatif hidrazin dapat pula diungkapkan sebagai berikut:
Mr(Hidrazin)
|
=
|
x [Ar(N) + 2Ar(H)]
|
||
32
|
=
|
16x
|
||
x
|
=
|
2
|
Dengan demikian, rumus molekul
hidrazin merupakan kelipatan dua dari rumus empiris hidrazin (NH2).
Kesimpulannya adalah rumus molekul hidrazin adalah N2H4.
G. PERHITUNGAN MOL DAN MASSA ZAT DALAM PERSAMAAN
KIMIA
Mol zat-zat dalam suatu persamaan kimia
dapat dihitung berdasarkan kesetaraan stoikiometrinya. Dengan demikian, kita
dapat memperkirakan berapa mol produk yang akan dihasilkan dari sejumlah
tertentu mol pereaksi yang digunakan.
Contoh soal:
Bila kita
memiliki 2 mol Nitrogen (N2) direaksikan dengan Hidrogen (H2)
secukupnya, berapa mol Amonia (NH3) akan dihasilkan? Diketahui
persamaan kimia N2 + 3 H2 → 2 NH3
Analisis:
Pertanyaan tersebut dapat
dinyatakan kembali sebagai berikut:
2 mol N2 ~ ? mol NH3
kesetaraan mol secara
stoikiometri: 1 mol N2 ~ 2 mol NH3
Penyelesaian:
1 mol molekul N2 =
2 mol molekul NH3
Maka 2 mol N2 =
4 mol molekul NH3
jadi 2 mol N2 = 4 mol NH3
Perhitungan massa zat yang terlibat
dalam reaksi kimia merupakan salah satu pertanyaan yang dihadapi oleh para ahli
kimia di laboratorium. Jika kita memiliki sejumlah gram tertentu pereaksi A,
berapakah gram pereaksi B yang harus direaksikan dan berapa gram produk yang
akan dihasilkan?
Jawaban pertanyaan
tersebut dapat digambarkan dalam diagram alur penyelesaian soal sebagai
berikut:
Mr atau Ar
mol Zat
Contoh Soal:
Berapa gram Klor (Cl2) dapat dibuat dari penguraian 64 gram Emas(III) Klorida (AuCl3), dengan persamaan kimia: 2 AuCl3 → 2 Au + 3 Cl2
Analisis:
Dari soal diketahui bahwa satuan
jumlah zat yang digunakan adalah gram, sedangkan pada prinsip perhitungan kimia
yang paling dasar digunakan satuan mol. Oleh karena itu pertama-tama kita harus
mengkonversi dari gram ke mol, selanjutnya jumlah mol tersebut digunakan
untuk mencari ekivalensi jumlah mol zat-zat dalam reaksi.
Faktor konversi yang digunakan
adalah massa
rumus molekul AuCl3 yaitu 203,5 sehingga 64 gram AuCl3
dapat diterjemahkan dalam satuan mol sebagai berikut:
64 g AuCl3 x 1 mol AuCl3 = 0,134 mol AuCl3
203,4 g AuCl3
Penyelesaian:
Koefisien
dalam persamaan reaksi menunjukkan ekivalensi stoikiometri antara AuCl3
dan Cl2, yaitu 2 mol AuCl3 ~ 3 mol Cl2 maka
0,314 mol AuCl3 setara dengan 3/2 x 0,314 mol = 0,472 mol Cl2.
Untuk mengetahui berapa jumlah gram Cl2 yang dihasilkan, maka kita
harus mengkonversi jumlah mol Cl2 ke dalam satuan gram. Jika
diketahui rumus massa
molekul Cl2 adalah 70, maka perhitungannya adalah sebagai berikut:
0,427 g Cl2 x 70 g Cl2 =33,02 g Cl2
1 mol Cl2
Jadi
klorin yang dapat terbentuk dari penguraian 64 gram AuCl3 adalah
sebanyak 33,02 gram.
H. PEREAKSI PEMBATAS
Jika kita
mereaksikan zat-zat dengan jumlah sembarang dalam suatu reaksi kimia, sangat
mungkin satu pereaksi habis terlebih dahulu sedangkan pereaksi yang lain
tersisa. Pereaksi yang habis terlebih dahulu dinamakan pereaksi pembatas.
Kita dapat memperkirakan jumlah maksimal produk yang akan dihasilkan
berdasarkan perbandingan stoikiometri zat-zat dalam reaksi dan pereaksi
pembatasnya.
Penentuan
pereaksi pembatas bergantung pada komposisi awal zat-zat dalam campuran.
Sebagai contoh, kita mempunyai campuran yang terdiri dari 2 mol N2
dan 5 mol H2, dimana persamaan reaksinya adalah sebagai berikut:
N2(g) + 3 H2(g)
→ 2 NH3(g)
Dari persamaan reaksi di atas, kita dapat melihat bahwa untuk
menghasilkan 2 mol NH3, 1 mol N2 memerlukan 3 mol H2.
Jika 2 mol N2 yang tersedia maka jumlah H2 yang
dibutuhkan sebanyak 6 mol, tetapi pada kenyataannya H2 yang tersedia
hanya 5 mol. Dengan demikian, N2 akan habis terlebih dahulu dan
menjadi pereaksi pembatas.
Contoh Soal:
Hitung
berapa gram Kalsium Klrorida (CaCl2) maksimal yang dihasilkan jika
sebanyak 20 gram Asam Klorida (HCl) dicampurkan dengan 30 gram Kalsium
Hidroksida, (Ca(OH)2) (kedua zat tersebut dilarutkan dalam air
berlebih)!
Analisis
Kedua
pereaksi pada contoh di atas diberikan dalam satuan massanya (gram), kita harus
menentukan manakah dari kedua pereaksi tersebut yang merupakan pereaksi
pembatas yaitu dengan cara memeriksanya satu persatu melalui perhitungan. Dan
kita dapat menggunakan massa
pereaksi pembatas untuk menghitung massa
produk yang dihasilkan.
Penyelesaian:
Pertama-tama
kita bekerja dengan pereaksi pertama yaitu HCl, dan menghitung berapa gram
peraksi kedua, Ca(OH)2, yang diperlukan untuk bereaksi dengan 20
gram HCl, jika diketahui massa molekul relatif HCl = 36,5 dan Ca(OH)2
= 74.
2 HCl
(aq) + Ca(OH)2 (aq) → CaCl2 (aq) + 2 H2O (l)
2 mol HCl
~ 1 mol Ca(OH)2
20 g HCl x 1 mol HCl x 74 g Ca(OH)2 = 20,27 g Ca(OH)2
36,5 g HCl 1 mol Ca(OH)2
Dari
perhitungan di atas kita mendapatkan bahwa 20 gram HCl memerlukan Ca(OH)2
sebanyak 20,27 gram, sehingga 30 gram Ca(OH)2 lebih dari cukup untuk
bereaksi dengan HCl secara sempurna. Dengan demikian, yang menjadi pereaksi
pembatas adalah HCl.
Kita juga
akan menghitung berapa gram HCl yang diperlukan jika Ca(OH)2 yang
digunakan sebanyak 30 gram. Massa Ca(OH)2 yang diberikan,
memerlukan lebih banyak HCl daripada yang tersedia sehingga kita benar-benar
dapat mengukuhkan bahwa HCl adalah sebagai pereaksi pembatas.
30 g Ca(OH)2 x 1 mol Ca(OH)2 x 2 mol HCl x 36.5 g HCl = 29,59 g HCl
74 g Ca(OH)2 1 mol Ca(OH)2 1 mol HCl
Selanjutnya
kita dapat menghitung massa
CaCl2 yang dihasilkan dari massa
HCl yang diketahui. Dari persamaan reaksi kita mengetahui bahwa: 2 mol
HCl ~ 1 mol CaCl2, maka banyaknya gram CaCl2
yang dihasilkan adalah sebagai berikut:
20 g HCl x 1 mol HCl x 1 mol CaCl2 x 110 g CaCl2 = 30,14 g HCl
36.5 g HCl 2 mol HCl 1 mol CaCl2
SEMOGA BERMANFAAT BAGI KITA SEMUA...!!!
Tidak ada komentar:
Posting Komentar