Bagaimana cara untuk mengukur jumlah suatu senyawa yang terkandung dalam suatu material? Ini merupakan pertanyaan dasar yang telah dijawab oleh para kimiawan terdahulu. Mereka menjawabnya dengan sebuah konsep ilmu kimia yang dinamakan Stoikiometri. Apa pengertian stoikiometri? Apa saja prinsip yang mendasari Stoikiometri? Bagaimana penerapan konsep stoikiometri?
Mari kita ulas bersama!
Pengertian Stoikiometri
Stoikiometri berasal dari dua suku kata bahasa Yunani yaitu Stoicheion yang berarti “unsur” dan Metron yang berarti “pengukuran”.
Stoikiometri ialah suatu pokok bahasan dalam kimia yang melibatkan keterkaitan reaktan dan produk dalam sebuah reaksi kimia untuk memilih kuantitas dari setiap zat yang bereaksi.
Pada galau ya? Oke gini dehh sederhanya.
Stoikiometri merupakan pokok bahasan dalam ilmu kimia yang mempelajari perihal kuantitas zat dalam suatu reaksi kimia.
Jika terjadi suatu reaksi kimia, mungkin kau ingin mengetahui berapa jumlah zat hasil reaksinya? Atau jikalau kau ingin melaksanakan reaksi kimia untuk menghasilkan produk dalam jumlah tertentu, maka kau harus mengatur berapa jumlah reaktan dalam reaksinya. Ini semua merupakan bahasan dalam stoikiometri.
Reaksi kimia sering dituliskan dalam bentu persamaan dengan memakai simbol unsur. Reaktan ialah zat yang berada di sebelah kiri, dan produk ialah zat yang berada di sebelah kanan, lalu keduanya dipisahkan oleh tanda panah (bisa satu / dua panah bolak balik). Contohnya:
Penyetaraan Reaksi KimiaSebelum melaksanakan perhitungan Stoikiometri, persamaan reaksi yang kita miliki harus disetarakan terlebih dahulu.
$\ce{2Na(s)+HCl(aq)→2NaCl(aq)+H2(g)}$
Persamaan reaksi kimia itu menyerupai resep pada reaksi, sehingga memperlihatkan semua yang berafiliasi dengan reaksi yang terjadi, baik itu ion, unsur, senyawa, reaktan ataupun produk. Semuanya.
Kemudian menyerupai halnya pada resep, terdapat proporsi pada persamaan tersebut yang ditunjukkan dalam angka-angka di depan rumus molekul tersebut.
Jika diperhatikan lagi, maka jumlah atom $H$ pada reaktan(kiri) belum sama dengan jumlah atom H pada produk(kanan). Maka reaksi ini perlu disetarakan. Penyetaraan reaksi kimia harus memenuhi beberapa aturan kimia perihal materi.
Hukum Dasar Stoikiometri Kimia
Hukum Kekekalan Massa (Lavoisier)
Hukum Kekelan Massa : Massa produk sama dengan massa reaktan. Selengkapnya perihal Hukum Kekekalan Massa
Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)
Hukum Perbandingan Tetap : Senyawa kimia terdiri dari unsur-unsur kimia dengan perbandingan massa unsur yang tetap sama. Selengkapnya perihal Hukum Perbandingan Tetap
Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton)
Hukum Perbandingan Berganda : Jika suatu unsur bereaksi dengan unsur lainnya, maka perbandingan berat unsur tersebut merupakan bilangan bundar dan sederhana
Jadi dari persmaaan:
$\ce{ 2Na(s)+2HCl(aq)→2NaCl(aq)+H2(g) }$
Kita sanggup mengetahui bahwa 2 mol $\ce{HCl}$ bereaksi dengan 2 mol Na untuk membentuk 2 mol $\ce{NaCl}$ dan 1 mol $\ce{H2}$. Dengan penyetaraan reaksi ini, maka sanggup diketahui kuantitas dari setiap zat yang terlibat dalam reaksi.
Oleh sebab itulah penyetaraan reaksi ini sangat penting dalam menuntaskan permasalahan stoikiometri.
Contoh:
Timbal(IV) Hidroksida bereaksi dengan Asam Sulfat, dengan reaksi sebagai berikut:
$\ce{Pb(OH)4+H2SO4→Pb(SO4)2+H2O}$
Jika kita lihat baik baik:
Unsur | Reaktan (jumlah mol) | Product (jumlah mol) |
Pb | 1 | 1 |
O | 8 | 9 |
H | 6 | 2 |
S | 1 | 2 |
Maka persamaan ini belum setara. Oleh jadinya kita perlu menyetarakan persamaan ini. Pada reaktan-nya terdapat 16 atom, namun pada produk-nya hanya terdapat 14 atom. Persamaan ini perlu penambahan koefisien sehingga jumlah atom unsur-unsurnya sama.
Di depan $\ce{H2SO4}$ perlu ditambahkan koefisien 2 seehingga jumlah atom sulfurnya sesuai, lalu di depan $\ce{H2O}$ perlu penambahan koefisien 4 biar jumlah atom oksigennya tepat. Maka reaksi yang setara ialah:
$\ce{Pb(OH)4+2H2SO4→Pb(SO4)2+4H2O}$
Unsur | Reaktan (jumlah mol) | Product (jumlah mol) |
Pb | 1 | 1 |
O | 12 | 12 |
H | 8 | 8 |
S | 2 | 2 |
Kondisi dimana persamaan reaksi telah setara ialah saat memenuhi dua kriteria berikut:
- Jumlah atom dari tiap unsur pada pecahan kiri dan kanan persamaan telah sama.
- Jumlah ion pada pecahan kiri dan kanan telah sama.(menggunakan penyetaraan reaksi redox)
Perhitungan Stoikiometri Pada Persamaan Kimia Setara
Dalam stoikiometri, suatu persamaan kimia yang setara menawarkan isu untuk membandingkan setiap elemen dalam reaksi menurut faktor stoikiometri. Faktor stoikiometri merupakan rasio dari mol setiap senyawa/zat yang bereaksi.
Dalam kehidupan nyata, menyerupai ini contohnya:
Untuk menciptakan secangkir kopi yang nikmat, diharapkan resep yaitu 9 cube gula dapur dengan 3 sendok kopi.
Bagaimana kalau kita mempunyai 27 cube gula dan 8 sendok kopi. Berapa gelas kopi yang sanggup dibuat?Ini ialah resep yang fix dan paten. Kaprikornus bagaimana kalau kita mempunyai 12 cube gula dan tiga sendok debu kopi, berapa gelas kopi yang sanggup dibuat?
Ya! Jawabannya ialah 1 gelas kopi, dengan sisa materi 3 cube gula.
Tentu saja 2 gelas kopi dengan sisa 9 cube gula dan 2 sendok kopi. Semuanya mutlak harus mengikuti resepnya.
Kuncinya ialah semuanya harus mengikuti resepnya, jikalau dalam stoikiometri, persamaan reaksi yang setara ialah resepnya, jadi kita harus mengikuti resep tersebut.
Pengertian Massa Molar
Sebelum melaksanakan perhitungan stoikiometri, kita perlu mengetahui apa itu massa molar. Massa molar merupakan rasio antara massa dan mol dari suatu atom.
Untuk mengetahui Massa Molar suatu unsur maka kita hanya perlu membacanya di tabel periodik unsur. Sedangkan untuk mengetahui Massa Molar senyawa kita perlu menghitungnya menurut rumus molekul senyawa tersebut.
Contoh soal:
Tentukan Massa Molar dari H2O?
Jawaban: 2(1.00794g/mol) + 1(15.9994g/mol) = 18.01528g/mol
Massa molar dari Hidrogen ialah 1.00794g/mol dikalikan 2 sebab terdapat dua atom hidrogen dalam satu senyawa air. Kemudian ditambahkan massa molar dari Oksigen.
Massa Molar yang diperoleh sanggup dipakai untuk menghitung mol suatu senyawa. Jika ada yang belum memahami mengenai mol silahkan buka wikipedia perihal pengertian mol.
Rumus perhitunga mol senyawa adalah:
mol = m/Mr
dengan;
mol–>mol Senyawa
m–>Massa Senyawa (gr)
Mr–>Massa Molar (Massa Reatif)
Contoh Soal yang Melibatkan Perhitungan Stoikiometri Kimia
Propana terbakar dengan persamaan reaksi:
$\ce{C3H8+O2→H2O+CO2}$
Jika 200 g propana yang terbakar, maka berapakah jumlah H2O yang terbentuk?
Jawab:
Pertama: Setarakan persamaan reaksinya!
Kedua: Hitung mol C3H8!
mol=m/Mr -> mol= 200 g/ 44 g/mol ->mol= 4.54 molKetiga: Hitung rasio H2O : C3H8 -> 4:1 (*berdasar perbandingan koefisien pada persamaan reaksinya)
Kempat: Hitung mol H2O dengan perbandingan
mol H2O : 4 = mol C3H8 : 1
-> mol H2O : 4 = 4.54 mol : 1
-> mol H2O = 4.54 x 4= 18.18 molKelima : Konversi dari mol ke gram.
mol= m/Mr -> m= mol x Mr -> m= 18.18 mol x 18 = 327.27 gram.
Oke!.. Kaprikornus kini kalian sudah sanggup mengerjakan contoh soal stoikiometri. Congratulation!
Metode perhitungan lainnya akan aku tuliskan dalam postingan selanjutnya.
Kalau klarifikasi ini membantu Kalian memahami Stoikiometri, silahkan share postingan ini.
Terimakasih.
Sumber https://mystupidtheory.com