Hitungan kimia


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 :

bagan 6.24

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 :

artikel 15

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 = artikel 16

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

DOWNLOAD SOAL INTERNATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD (IChO)

DOWNLOAD SOAL kimia  UAN/UAS/EBTANAS

DOWNLOAD APLIKASI KIMIA

Download soal olimpiade kimia

Iklan

One thought on “Hitungan kimia

Tinggalkan Balasan

Please log in using one of these methods to post your comment:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s