Tuesday 8 November 2011

thumbnail

KIMIA KELAS X BAB 4 HUKUM DASAR KIMIA






  1. A.     Hukum Kekekalan Massa ( Hukum Lavoisier ).
Yaitu : Dalam sistem tertutup, massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.
      Contoh :
40 gram Ca  +  16 gram O2  ®  56 gram CaO
12 gram C  +  32 gram O2  ®  44 gram CO2

Contoh soal :
Pada wadah tertutup, 4 gram logam kalsium dibakar dengan oksigen, menghasilkan kalsium oksida. Jika massa kalsium oksida yang dihasilkan adalah 5,6 gram, maka berapa massa oksigen yang diperlukan?
Jawab :
m Ca    =  4 gram
m CaO =  5,6 gram
m O2    = ..?
Berdasarkan hukum kekekalan massa :
Massa sebelum reaksi = massa sesudah reaksi
Û    m Ca  +  m O2 =  m CaO
Û    m O2          =  m CaO – m Ca
=  (5,6 – 4,0) gram
= 1,6 gram
Jadi massa oksigen yang diperlukan adalah 1,6 gram.

B.   Hukum Perbandingan Tetap ( Hukum Proust ).
Yaitu : Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah tertentu dan tetap.
      Contoh :
Air tersusun oleh unsur-unsur hidrogen (H2) dan oksigen (O2) dengan perbandingan yang selalu tetap yaitu :   11,91 % : 88,81 % = 1 : 8
Massa H2 (gram)
Massa O2 (gram)
Massa H2O (gram)
Massa zat sisa
1
8
9
-
2
16
18
-
3
16
18
1 gram H2
3
25
27
1 gram O2
4
25
28,125
0,875 gram H2










Contoh soal :
Jika diketahui perbandingan massa besi (Fe) dan belerang (S) dalam pembentukan senyawa besi (II) sulfida (FeS) adalah 7 : 4 maka tentukan :
a)      Massa besi yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan 8 gram belerang!
b)      Massa belerang yang tersisa, jika sebanyak 21 gram Fe direaksikan dengan 15 gram S!
c)      Massa S dan massa Fe yang dibutuhkan untuk menghasilkan 22 gram senyawa FeS!
Jawab :
Reaksi :
                        7          4                    11
Massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama, sehingga 7 gram Fe akan bereaksi dengan 4 gram S membentuk 11 gram FeS.
a)      Massa S     = 8 gram
Massa Fe    = …?
Massa Fe    =
Jadi massa Fe yang dibutuhkan adalah 14 gram.

b)      21 gram Fe direaksikan dengan 15 gram S, berarti :
                  Fe  :  S  =  21  :  15  =  7  :  5
Belerang berlebih, berarti seluruh Fe habis bereaksi.
Massa Fe yang bereaksi     = 21 gram
Massa S yang bereaksi       =
Massa S yang tersisa                      = ( 15-12 ) gram = 3 gram
Jadi massa S yang tersisa adalah 3 gram.

c)      Untuk membentuk 22 gram FeS :
m Fe    =
m S  =
Jadi massa Fe dan S yang dibutuhkan adalah 14 gram dan 8 gram.

C.   Hukum Kelipatan Perbandingan / Hukum Perbandingan Berganda ( Hukum Dalton ).
Yaitu : Jika dua jenis unsur dapat membentuk lebih dari satu macam senyawa, maka perbandingan massa salah satu unsur yang terikat pada massa unsur lain yang sama, merupakan bilangan bulat dan sederhana.

Contoh :
C dan O dapat membentuk dua jenis senyawa, yaitu CO dan CO2. Jika massa C dalam kedua senyawa itu sama (berarti jumlah C sama), maka :
      Massa O dalam CO : massa O dalam CO2 = 1:2.

Contoh soal :
Karbon dapat bergabung dengan hidrogen dengan perbandingan 3 : 1, membentuk gas metana. Berapa massa hidrogen yang diperlukan untuk bereaksi dengan 900 gram C pada metana?
Jawab :
C  :  H =  3  :  1  sehingga :
Û  900  :  m H            =  3  :  1
Û          m H = ;     Jadi, massa H yang diperlukan adalah 300 gram.

D. Hukum Perbandingan Volum ( Hukum Gay Lussac ).
Yaitu : “Pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volum gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi merupakan bilangan bulat dan sederhana.
Contoh :
Dua volum gas hidrogen bereaksi dengan satu volum gas oksigen membentuk dua volum uap air.
gas hidrogen  +  gas oksigen  ®  uap air
      2 V                1 V            2 V
Perbandingan volumenya = 2 : 1 : 2

E.   Hukum Avogadro.
Yaitu : Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumnya sama mengandung jumlah partikel yang sama pula.”
Contoh :
Pada pembentukan molekul H2O
2L H2(g) +  1L O2(g®  2L H2O(g)



2 molekul H2           1 molekul O2                                         2 molekul H2O

Catatan :
Jika volume dan jumlah molekul salah 1 zat diketahui, maka volume dan jumlah molekul zat lain dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan :



dan



Keterangan :
V   = volume molekul ( L )
X   = jumlah partikel ( molekul )

Contoh soal :
Pada suhu dan tekanan yang sama, sebanyak 2 L gas nitrogen (N2) tepat bereaksi dengan gas H2 membentuk gas NH3 (amonia).
Tentukan :
a)      Persamaan reaksinya!
b)      Volume gas H2 yang diperlukan!
c)      Volume gas NH3 yang dihasilkan!
Jawab :
a)      Persamaan reaksinya :

b)      V H2          =
=   =  6 L
Jadi volume gas H2 yang diperlukan dalam reaksi adalah 6 L.
c)      V NH3        =
=  =  4 L
Jadi volume gas NH3 yang dihasilkan oleh reaksi tersebut adalah 4 L.



Konsep Mol
{ Pelajari lagi tentang Massa Atom Relatif (Ar) dan Massa Molekul Relatif (Mr)! }

a)      Definisi Mol
  • Satu mol adalah banyaknya zat yang mengandung jumlah partikel yang = jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram C-12.
  • Mol merupakan satuan jumlah (seperti lusin,gros), tetapi ukurannya jauh lebih besar.
  • Mol menghubungkan massa dengan jumlah partikel zat.
  • Jumlah partikel dalam 1 mol (dalam 12 gram C-12) yang ditetapkan melalui berbagai metode eksperimen dan sekarang ini kita terima adalah 6,02 x 1023 (disebut tetapan Avogadro, dinyatakan dengan L).

Contoh :
ü  1 mol air artinya : sekian gram air yang mengandung 6,02 x 1023 molekul air.
ü  1 mol besi artinya : sekian gram besi yang mengandung 6,02 x 1023 atom besi.
ü  1 mol asam sulfat artinya : sekian gram asam sulfat yang mengandung 6,02 x 1023 molekul H2SO4.


1 mol       = 6,02 x 1023 partikel
L      = 6,02 x 1023





b)  Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel
Dirumuskan :

Keterangan :
n    =  jumlah mol
=  jumlah partikel

c)      Massa Molar (mm)
  • Massa molar menyatakan massa 1 mol zat.
  • Satuannya adalah gram mol-1.
  • Massa molar zat berkaitan dengan Ar atau Mr zat itu, karena Ar atau Mr zat merupakan perbandingan massa antara partikel zat itu dengan atom C-12.
Contoh :
Ar Fe   = 56, artinya : massa 1 atom Fe : massa 1 atom C-12 = 56 : 12
Mr H2O            = 18, artinya : massa 1 molekul air : massa 1 atom C-12 = 18 : 12
Karena :
1 mol C-12 = 12 gram (standar mol), maka :
Massa 1 mol atom Fe   =
Massa 1 mol molekul air          =

Kesimpulan :
Massa 1 mol suatu zat = Ar atau Mr zat tersebut (dinyatakan dalam gram).
Untuk unsur yang partikelnya berupa atom : mm = Ar gram mol-1
Untuk zat lainnya :                                           mm = Mr gram mol-1





d)      Hubungan Jumlah Mol (n) dengan Massa Zat (m)
Dirumuskan :


dengan :
= massa
= jumlah mol
= massa molar

e)      Volum Molar Gas (Vm)
  • Adalah volum 1 mol gas.
  • Menurut Avogadro, pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas bervolum sama akan mengandung jumlah molekul yang sama pula.
  • Artinya, pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas dengan jumlah molekul yang sama akan mempunyai volum yang sama pula.
  • Oleh karena 1 mol setiap gas mempunyai jumlah molekul sama yaitu 6,02 x 1023 molekul, maka pada suhu dan tekanan yang sama, 1 mol setiap gas mempunyai volum yang sama.
  • Jadi : pada suhu dan tekanan yang sama, volum gas hanya bergantung pada jumlah molnya.
Dirumuskan :                     dengan :

= volum gas
= jumlah mol
= volum molar

Beberapa kondisi / keadaan yang biasa dijadikan acuan :
1)      Keadaan Standar
  • Adalah suatu keadaan dengan suhu 0oC dan tekanan 1 atm.
  • Dinyatakan dengan istilah STP (Standard Temperature and Pressure).
Pada keadaan STP, volum molar gas (Vm ) = 22,4 liter/mol


2)      Keadaan Kamar
  • Adalah suatu keadaan dengan suhu 25oC dan tekanan 1 atm.
  • Dinyatakan dengan istilah RTP (Room Temperature and Pressure)


Pada keadaan RTP, volum molar gas (Vm) = 24 liter/mol



3)      Keadaan Tertentu dengan Suhu dan Tekanan yang Diketahui
Digunakan rumus Persamaan Gas Ideal :

= tekanan gas (atm); 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg
= volum gas (L)

= jumlah mol gas
= tetapan gas (0,082 L atm/mol K)
= suhu mutlak gas (dalam Kelvin = 273 + suhu Celcius)

4)      Keadaan yang Mengacu pada Keadaan Gas Lain
v  Misalkan :
v  Gas A dengan jumlah mol = n1 dan volum = V1
v  Gas B dengan jumlah mol = n2 dan volum = V2
v  Maka pada suhu dan tekanan yang sama :









f)       Kemolaran Larutan (M)
ü  Kemolaran adalah suatu cara untuk menyatakan konsentrasi (kepekatan) larutan.
ü  Menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan, atau jumlah mmol zat terlarut dalam tiap mL larutan.
Dirumuskan :                           dengan :

= kemolaran larutan
= jumlah mol zat terlarut
= volum larutan

ü  Misalnya : larutan NaCl 0,2 M artinya, dalam tiap liter larutan terdapat 0,2 mol (= 11,7 gram) NaCl atau dalam tiap mL larutan terdapat 0,2 mmol (= 11,7 mg) NaCl.

V.  Rangkuman :
















       
 

   Stoikiometri Senyawa
1)  Rumus Empiris ( RE )
Disebut juga rumus perbandingan adalah rumus kimia yang menyatakan perbandingan paling sederhana dari atom-atom unsur penyusun senyawa.

2)  Rumus Molekul ( RM )
Secara umum, rumus molekul suatu senyawa dapat dinyatakan sebagai berikut :



RM = ( RE )y


Keterangan :
Harga y bergantung pada besarnya harga Massa Molekul Relatif ( Mr ) dari senyawa yang bersangkutan.

3)  Kadar Unsur dalam Senyawa ( dalam % )
Dirumuskan :








Keterangan :
y = jumlah atom unsur dalam 1 molekul senyawa ( angka indeks dari unsur yang bersangkutan dalam rumus kimia senyawa )







1)  Hitungan Kimia Sederhana
Dapat diselesaikan melalui 4 langkah yaitu sebagai berikut :
1)  Menuliskan persamaan reaksi kimia yang setara
2)  Menyatakan jumlah mol zat yang diketahui
3)  Menentukan jumlah mol zat yang ditanyakan dengan menggunakan perbandingan koefisien
reaksi
4)  Menyesuaikan jawaban dengan pertanyaan

2)  Pereaksi Pembatas
  • Adalah suatu pereaksi yang habis bereaksi terlebih dahulu.
Contoh :
Reaksi antara Al dengan O2 membentuk aluminium oksida, menurut persamaan reaksi :

Jumlah Mol Pereaksi
Jumlah Mol Produk
Pereaksi Pembatas
Jumlah Mol Pereaksi yang Bersisa
Al
O2
4
3
2
Ekivalen
-
4
4
2
Aluminium
1 mol oksigen
5
3
2
Oksigen
1 mol aluminium
2
1,5
1
Ekivalen
-
0,6
0,4
0,27
Oksigen
0,07 mol aluminium

  • Ø Cara menentukan Pereaksi Pembatas :
a)  Nyatakan zat yang diketahui dalam mol
b)  Bagilah jumlah mol masing-masing zat dengan koefisiennya
c)  Pereaksi yang hasil pembagiannya paling kecil, merupakan pereaksi pembatas

3)  Hitungan yang Melibatkan Campuran
Jika dari suatu campuran, terjadi lebih dari satu reaksi ( > 1 ) maka persamaan reaksinya harus ditulis secara terpisah.

4)  Penentuan Rumus Kimia Hidrat
  • Hidrat adalah zat padat yang mengikat beberapa molekul air sebagai bagian dari struktur kristalnya.
Contoh :
CuSO4. 5 H2O ( terusi )
CaSO4. 2 H2O ( gipsum )
MgSO4. 7 H2O ( garam Inggris )
Na2CO3. 10 H2O ( soda hablur )

  • Jika suatu hidrat dipanaskan, maka sebagian atau seluruh air kristalnya dapat menguap (lepas).



V. Rangkuman.

Hukum-hukum dasar ilmu kimia doperoleh berdasarkan hasil eksperimen. Hukum-hukum tersebut antara lain sebagai berikut :
Hukum Lavoisier (hukum kekekalan massa): “ massa zat-zat sebelum reaksi sama dengan massa zat-zat sesudah reaksi “
Hukum Proust (hukum perbandingan tetap): “ Setiap senyawa tersusun dari unsur-unsur dengan perbandingan tetap “
Hukum Dalton (hukum perbandingan ganda): “ Jika dua unsur dapat menbentuk dua macam senyawa atau lebih, untuk massa salah satu unsur yang sama banyaknya, maka massa unsur kedua dalam senyawanya berbanding sebagai bilangan-bilangan bulat dan sederhana”
Hukum Gay Lussac (hukum perbandingan volume): “ Pada temperatur dan tekanan yang sama, volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas-gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan-bilangan bulat dan sederhana “
Hukum Hipotesis Avogadro: “ Pada temperatur dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama akan mempunyai jumlah molekul yang sama “
Stokiometri mempelajari hubungan kuantitatif antara unsur-unsur penyusun suatu senyawa dan hubungan antara pereaksi dan zat-zat hasil reaksi.
Satu mol suatu zat didefinisikan sebagai banyaknya zat tersebut yang sama dengan banyaknya atom karbon yang terdapat dalam 12 gram 12C murni. Jumlah atom karbon-12 yang terdapat dalam 12 gram karbon-12 adalah 6,02 x 1023. Bilangan ini disebut bilangan (tetapan) Avogadro dan biasa diberi lambang NA
Untuk menyatakan perbandingan mol zat terlarut dengan volume larutan, dikenal istilah molaritas, yaitu banyaknya mol zat terlarut dalam satu liter larutan.
Rumus molekul menyatakan jenis unsur dan banyaknya masing-masing unsur yang terkandung dalam 1 molekul suatu zat. Untuk menentukan rumus molekul, harus diketahui massa molekul relatifnya.
Dalam persamaan reaksi, terdapat koefisien reaksi. Koefisien reaksi ini menyatakan:
  1. Perbandingan atom atau molekul zat pereaksi dan zat hasil reaksi,
  2. Perbandingan mol zat pereaksi dan zat hasil reaksi
  3. Perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan gas-gas hasil reaksi




GLOSARIUM.
Bilangan Avogadro    : jumlah partikel (atom, molekul, ion) dalam satu mol = 6,02 x 1023 patikel.
Flogiston                     : gas tidak berwarna hasil pembakaran ( menurut Pristley )
Hipotesa Avogadro    : pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas yang bervolume sama
mempunyai jumlah molekul yang sama.
Hukum Kekekalan Massa  : massa zat sebelum dan sesudah reaksi sama
Hukum Penggabungan Volume  : volume gas-gas yang beraksi dan volume gas hasil reaksi jika
diukur pada suhu dan tekanan yang sama, berbanding sebagai bilangan
yang bulat dan sederhana
Hukum Perbandingan Tetap     : suatu senyawa selalu terdiri atas unsur yang sama dengan
perbandingan massa yang tetap
Hukum Perbandingan Berganda   : apabila dua unsur membentuk lebih ndari satu senyawa,
maka perbandingan massa unsur kedua yang bersenyawa dengan unsur
pertama yang tertentu massanya, merupakan bilangan bulat dan sederhana
Ion                               : atom yang bermuatan positif atau negatif
Koefisien reaksi          : angka yang terdapat didepan rumus kimia dalam suatu persamaan reaksi
Massa                          : ukuran kuantitas materi dalam suatu objek atau ukuran ketahanan materi
terhadap suatu gaya yang ditandai dengan perubahan kecepatan
Masssa atom relatif    : perbandingan massa atom suatu unsur  massa atom C-12
Massa molekul relatif : jumlah massa relatif semua atom dalam molekul
Molekul                       : penggabungan dua atom atau lebih antaratom unsur yang sama atau
antara atom unsur yang berbeda
Mol                              : kuantitas zat yang mempunyai massa (dalam gram) sebanyak massa atom
molekul relatifnya
Pereaksi                      : zat yang berubah selama reaksi dan ditulis sebelah kiri persamaan reaksi
Persen massa              : perbandingan massa zat terlarut dengan massa larutan dikali 100%
Rumus empiris                       : Rumus kimia paling sederhana
Rumus Molekul          : Rumus yang menyatakan jumlah atom setiap unsur dalam satu
molekul zat itu
Stokiometri                 : Hubungan kuantitatif antara zat yang terlibat dalam reaksi, baik pereaksi
maupun hasil reaksi
Senyawa                      : Penggabungan dua unsur atau lebih dengan cara kimia






Subscribe by Email

Follow Updates Articles from This Blog via Email

No Comments

Terima Kasih Atas Kunjungan dan komentar anda.
semoga bermanfaat