Hukum-hukum kimia

A. Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier) Pernahkah Anda memperhatikan sepotong besi yang dibiarkan di udara terbuka, dan pada suatu waktu kita akan menemukan, bahwa besi itu telah berubah menjadi karat besi. Jika kita timbang massa besi sebelum berkarat dengan karat besi yang dihasilkan, ternyata massa karat besi lebih besar . Benarkah demikian? Anda yang sering melihat kayu atau kertas terbakar, hasil yang diperoleh adalah sejumlah sisa pembakaran berupa abu. Jika Anda menimbang abu tersebut, maka massa abu akan lebih ringan dari massa kayu atau kertas sebelum dibakar. Benarkah demikian? Dari kejadian tersebut, kita mendapatkan gambaran bahwa seolah-olah dalam suatu reaksi kimia, ada perbedaan massa zat, sebelum dan sesudah reaksi. Pada pelajaran /modul yang lalu, Anda telah menerapkan Hukum kekkalan massa, dalam menyetarakan persamaan reaksi, artinya massa zat sebelum reaksi sama dengan massa sesudah reaksi. Untuk memahami hukum kekekalan massa, Anda dapat melakukan percobaan perorangan, atau kelompok di rumah atau di sekolah induk (jika memungkinkan). Hukum Kekekalan Massa | Hukum Perbandingan Tetap | Hukum Perbandingan Berganda | Hukumm Perbandingan Volume | Rangkuman | Tugas-1 KEGIATAN BELAJAR 2 | Home PUSTEKKOM@2005 B. Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust) Pada modul sebelumnya, Anda telah mempelajari rumus kimia senyawa. Dan Anda telah mengenal berbagai senyawa yang dibentuk oleh dua unsur atau lebih sebagai contoh, air (H2O). Air dibentuk oleh dua unsur yaitu unsur Hidrogen dan Oksigen. Seperti Anda ketahui bahwa materi mempunyai massa, termasuk hidrogen dan oksigen. Bagaimana kita mengetahui massa unsur hidrogen dan oksigen yang terda, seorang ahli kimia Perancis, yang bernama Joseph Louis Proust (1754-1826), mencoba menggabungkan hidrogen dan oksigen untuk membentuk air. Tabel 06.1 Hasil Eksperimen Proust pat dalam air? Dari tabel di atas terlihat, bahwa setiap 1 gram gas hidrogen bereaksi dengan 8 gram oksigen, menghasilkan 9 gram air. Hal ini membuktikan bahwa massa hidrogen dan massa oksigen yang terkandung dalam air memiliki perbandingan yang tetap yaitu 1 : 8, berapapun banyaknya air yang terbentuk. Dari percobaan yang dilakukannya, Proust mengemukakan teorinya yang terkenal dengan sebutan, Hukum Perbandingan Tetap, yang berbunyi: "Perbandingan massa unsur-unsur penyusun suatu senyawa selalu tetap" Pahamkah Anda? Anda perhatikan contoh di bawah ini! Contoh: Jika kita mereaksikan 4 gram hidrogen dengan 40 gram oksigen, berapa gram air yang terbentuk? Jawab: Perbandingan massa hidrogen dengan oksigen = 1 : 8. Perbandingan massa hidrogen dengan oksigen yang dicampurkan = 4 : 40. Karena perbandingan hidrogen dan oksigen = 1 : 8, maka 4 gram hidrogen yang diperlukan 4 x 8 gram oksigen yaitu 32 gram. Untuk kasus ini oksigen yang dicampurkan tidak bereaksi semuanya, oksigen masih bersisa sebanyak ( 40 – 32 ) gram = 8 gram. Nah, sekarang kita akan menghitung berapa gram air yang terbentuk dari 4 gram hidrogen dan 32 gram oksigen? Tentu saja 36 gram. Ditulis sebagai H2 + O2==> H2O Perbandingan Massa 1 gram : 8 gram 9 gram Jika awal reaksi 4 gram 40 gram ….. gram? Yang bereaksi 4 gram 32 gram 36 gram Oksigen bersisa = 8 gram. Bagaimana pahamkah Anda? Agar Anda lebih paham, coba kerjakan latihan berikut! LATIHAN Bila logam magnesium dibakar dengan gas oksigen akan diperoleh senyawa Magnesium oksida. Hasil percobaan tertera pada tabel berikut. Tabel 06.2 Reaksi Magnesium dengan Oksigen. 1 Apakah data di atas menunjukkan berlakunya hukum perbandingan tetap (Proust)? Jika berlaku, berapa perbandingan massa magnesium dan oksigen dalam senyawa Magnesium Oksida? 2 Dalam senyawa AB diketahui perbandingan massa A : massa B = 2 : 1. Jika terdapat 60 gram senyawa AB, tentukan massa masing-masing unsur dalam senyawa tersebut! 3 Perbandingnan, massa Fe : massa S = 7 : 4, untuk membentuk senyawa besi sulfida. Bila 30 gram besi (Fe) dan 4 gram belerang (S) dibentuk menjadi senyawa besi sulfida, berapa gram massa besi sulfida (FeS) yang dapat terjadi? Jika Anda sudah mengerjakannya, cocokanlah dengan kunci jawaban berikut. KUNCI LATIHAN 1. Data di atas sesuai dengan Hukum perbandingan tetap karena dari data 1, 2, 3, 4, perbandingan massa Magnesium : massa Oksigen dalam senyawa Magnesium Oksida selalu 12 : 8 atau 3 : 2 2. Perbandingan massa A : massa B = 2 : 1 jumlah perbandingan = 3. Untuk membentuk senyawa AB Jumlah senyawa AB = 60 gram Maka, massa A dalam senyawa tersebut = x 60 = 40 gram massa B dalam senyawa tersebut = x 60 = 20 gram 3. Perbandingan massa Fe : massa S = 7 : 4 Bila semua unsur Fe habis, maka S diperlukan = 4 x 30 = 17,1 gram Hal ini tidak mungkin, sebab hanya tersedia 4 gram S. Jadi yang habis membentuk senyawa adalah unsur S, seberat 4 gram. Maka, Fe yang diperlukan = x 4 gram = 7 gram ............Massa FeS yang terjadi = 7 gram + 4 gram = 11 gram ................Besi (Fe) yang tersisa = ( 30 – 7 ) gram = 23 gram Bagaimana jawaban Anda? Mudah-mudahan benar ya… Hukum Kekekalan Massa | Hukum Perbandingan Tetap | Hukum Perbandingan Berganda | Hukumm Perbandingan Volume | Rangkuman |Tugas-1 KEGIATAN BELAJAR 2 | Home PUSTEKKOM@2005 C. Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton) Komposisi kimia ditunjukkan oleh rumus kimianya. Dalam senyawa, seperti air, dua unsur bergabung masing-masing menyumbangkan sejumlah atom tertentu untuk membentuk suatu senyawa. Dari dua unsur dapat dibentuk beberapa senyawa dengan perbandingan berbeda-beda. MIsalnya, belerang dengan oksigen dapat membentuk senyawa SO2 dan SO3. Dari unsur hidrogen dan oksigen dapat dibentuk senyawa H2O dan H2O2. Dalton menyelidiki perbandingan unsur-unsur tersebut pada setiap senyawa dan didapatkan suatu pola keteraturan. Pola tersebut dinyatakan sebagai hukum Perbandingan Berganda yang bunyinya: “Bila dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa, dimana massa salah satu unsur tersebut tetap (sama), maka perbandingan massa unsur yang lain dalam senyawa-senyawa tersebut merupakan bilangan bulat dan sederhana” Contoh: Nitrogen dan oksigen dapat membentuk senyawa-senyawa N2O, NO, N2O3, dan N2O4 dengan komposisi massa terlihat pada tabel berikut. Tabel 06.3 Perbandingan Nitrogen dan oksigen dalam senyawanya. Dari tabel tersebut, terlihat bahwa bila massa N dibuat tetap (sama), sebanyak 7 gram, maka perbandingan massa oksigen dalam: N2O : NO : N2O3 : N2O4 = 4 : 8 : 12 : 16 atau .....................................1 : 2 : 3 ..: 4 Pahamkah Anda? Agar Anda lebih paham, coba kerjakan latihan berikut! LATIHAN Komposisi dua sample A dan B setelah dianalisa ternyata hanya mengandung atom karbon dan oksigen. Hasil analisa dapat dilihat pada tabel berikut:: Tabel 06.4. Perbandingan massa karbon : oksigen. a. Apakah kedua sampel merupakan senyawa yang sama? Atau keduanya ....berbeda? b. Apakah data tersebut mendukung hukum perbandingan tetap atau hukum ....perbandingan berganda? KUNCI LATIHAN a. Tidak sama b. Ya, mendukung hukum perbandingan berganda karena perbandingan massa : Karbon : Oksigen , pada senyawa I = 4 : 11 Karbon : Oksigen , pada senyawa II = 4 : 6 Bagaiman jawaban Anda? Tentunya benar bukan? Semoga Anda telah paham akan materi tersebut. Hukum Kekekalan Massa | Hukum Perbandingan Tetap | Hukum Perbandingan Berganda | Hukumm Perbandingan Volume | Rangkuman |Tugas-1 KEGIATAN BELAJAR 2 | Home PUSTEKKOM@2005 D. Hukum Perbandingan Volume (Gay Lusssac) Pada awalnya para ilmuwan menemukan bahwa, gas Hidrogen dapat bereaksi dengan gas Oksigen membentuk air. Perbandingan volume gas Hidrogen dan Oksigen dalam reaksi tersebut adalah tetap, yakni 2 : 1. Kemudian di tahun 1808, ilmuwan Perancis, Joseph Louis Gay Lussac, berhasil melakukan percobaan tentang volume gas yang terlibat pada berbagai reaksi dengan menggunakan berbagai macam gas. Berikut adalah contoh dari percobaan yang dilakukan Gambar 06.1 Percobaan Gay Lussac Menurut Gay Lussac 2 volume gas Hidrogen bereaksi dengan 1 volume gas Oksigen membentuk 2 volume uap air. Pada reaksi pembentukan uap air, agar reaksi sempurna, untuk setiap 2 volume gas Hidrogen diperlukan 1 volume gas Oksigen, menghasilkan 2 volume uap air. “ Semua gas yang direaksikan dengan hasil reaksi, diukur pada suhu dan rekanan yang sama atau (T.P) sama.” Untuk lebih memahami Hukum perbandingan volume, Anda perhatikan, data hasil percobaan berkenaan dengan volume gas yang bereaksi pada suhu dan tekanan yang sama. Data hasil percobaan adalah sebagai berikut : Tabel 06.5 Data Percobaan reaksi gas Berdasarkan data percobaan pada tabel di atas, perbandingan volume gas yang bereaksi dan hasil reaksi, ternyata berbanding sebagai bilangan bulat. Data percobaan tersebut sesuai dengan Hukum perbandingan volume atau dikenal dengan Hukum Gay Lussac bahwa : “ Pada suhu dan tekanan yang sama perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat “ Nah… sekarang Anda telah selesai membahas Hukum-hukum Dasar Kimia yang meliputi Hukum kekalan massa, Hukum perbandingan tetap, Hukum kelipatan perbandingan dan Hukum perbandingan volume. Hukum Dasar Kimia ini akan diterapkan pada perhitungan kimia, oleh karena itu pahamilah dengan baik, materi ini untuk memudahkan Anda dalam mempelajari topik berikutnya. Hukum Kekekalan Massa | Hukum Perbandingan Tetap | Hukum Perbandingan Berganda | Hukumm Perbandingan Volume | Rangkuman | Tugas-1 KEGIATAN BELAJAR 2 | Home TUGAS 1 I. PILIHAN GANDA Petunjuk: Pilihlah jawaban yang benar! 1. Massa atom sebelum dan sesudah reaksi adalah sama, dinyatakan oleh: a. Lavoisier b. Proust c. Avogadro d. Dalton e. Gay Lussac 2. Suatu contoh hukum perbandingan berganda Dalton adalah pembentukan pasangan senyawa … a. H2O dan HCl b. CH4 dan CCl4 c. SO2 dan SO3 d. CO2 dan NO2 e. NH3 dan PH3 3. Perbandingan massa atom dalam suatu senyawa adalah tetap. Pernyataan ini dikemukakan oleh… a. Lavoisier b. Avogadro c. Proust d. Dalton e. Gay Lussac 4. Unsur N dan O dapat membentuk senyawa NO dan NO2. Pada massa Oksigen yang sama, maka perbandingan massa unsur N pada kedua senyawa tersebut memiliki perbandingan … ( Ar N = 4 : O = 16 ) a. 1 : 2 b. 2 : 3 c. 3 : 2 d. 2 : 1 e. 1 : 3 5. Diketahui reaksi : 2 C (s) + O2 (g) 2 CO (g) Massa atom C.... Massa atom O ....6 gram............8 gram ....10,5 gram........14 gram ....15 gram........20 gram Perbandingan massa unsur C dan massa unsur O dalam senyawa CO adalah … a. 2 : 3 b. 3 : 2 c. 2 : 4 d. 3 : 4 e. 4 : 3 6. Jika 35 gram besi bereaksi dengan Belerang menghasilkan 55 gram besi (II) Belerang, menurut Hukum Proust, berat belerang ( Fe : S = 7 : 4 ) sebanyak…. a. 20 gram b. 35 gram c. 55 gram d. 75 gram e. 90 gram 7. Volume gas-gas yang bereaksi dengan volume gas-gas hasil reaksi, jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama, berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana. Pernyataan tersebut dikemukakan oleh… a. Avogadro b. Lavoisier c. Proust d. Gay Lussac e. Dalton 8. Persamaan reaksi : a C2H6 (g) + b O2 (g) c CO2 (g) + d H2O (g) akan memenuhi Hukum Lavoisier, jika a, b, c, dan d berturut-turut…. a. 2, 4, 7, 6 b. 2, 7, 4, 6 c. 2, 6, 7, 4 d. 2, 4, 6, 7 e. 2, 6, 4, 7 9. Perbandingan H : O = 1 : 8 , dalam senyawa air. Jika H2O sebanyak 45 gram, maka gram Hidrogen dan gram Oksigen adalah sebanyak…. a. 45 dan 5 b. 40 dan 5 c. 5 dan 8 d. 5 dan 9 10. Berdasarkan persamaam reaksi ( pada t,p ) sama : .... ....MnO2 + HCl MnCl2 + H2O + Cl2 Maka perbandingan volumenya adalah…. a. 1, 2, 1, 4, 1 b. 1, 4, 1, 2, 1 c. 2, 1, 4, 1, 1 d. 1, 4, 1, 1, 2 e. 2, 1, 1, 4, 1 II. ESSAY 1. a. Bagaimana bunyi Hukum perbandingan berganda dari Dalton b. Bagaimana perbandingan massa O dalam senyawa CO dan CO2. (dengan ....massa C yang sama atau tetap) 2. Diketahui persamaan reaksi ............ N2 (g) + H2 (g) NH3 (g) Jika volume gas H2 sebanyak 60 ml, pada (t,p) sama, tentukan : a. Volume gas N2 dan NH3 b. Perbandingan volume antara N2 : H2 : NH3 c. Apakah berlaku Hukum Gay Lussac? Jika Anda telah menyelesaikan soal-soal tersebut, coba Anda cocokkan dengan kunci jawaban yang ada pada akhir modul ini. Jangan lupa hitung skor yang Anda dapatkan. Mudah-mudahan skor Anda ? 7,5 , sehingga Anda boleh melanjutkan ke kegiatan 2. Apakah Larutan Itu? | Perbedaan Larutan Berdasarkan Daya Hantar Listrik | Pengelompokkan Larutan Berdasarkan Jenisnya | Tugas-1 KEGIATAN BELAJAR 2 | Home URAIAN Hukum-hukum Dasar Kimia, yang baru saja Anda pelajari akan Anda terapkan dalam perhitungan kimia. Melalui perhitungan kimia, Anda dapat menghitung jumlah zat-zat yang bereaksi dan hasil reaksi. A. Penentuan Volume Gas Pereaksi dan Hasil Reaksi Sebagaimana telah Anda pelajari, pada bahasan mengenai Hukum perbandingan volume, yang menyatakan bahwa : volume gas yang bereaksi dan volume gas hasil reaksi, jika diukur pada suhu dan tekanan yang sam (t,p), merupakan perbandingan bilangan bulat dan sederhana (Hukum Gay Lussac). Penemuan ini digunakan oleh Amadeo Avogadro untuk mengajukan hipotesisnya yang terkenal dan disebut hipotesis Avogadro. Menurut Avogadro: “Gas-gas yang volumenya sama, jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama, akan memiliki jumlah molekul yang sama pula” Gambar 06.2 Ilustrasi percobaan Avogadro Ternyata perbandingan volume gas dalam suatu reaksi sesuai dengan koefisien reaksi gas-gas tersebut. Hal ini berarti bahwa, jika volume salah satu gas diketahui, maka volume gas yang lain dapat ditentukan dengan cara membandingkan koefisien reaksinya. Contohnya: Pada reaksi pembentukkan uap air. ........2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (g) Jika volume gas H2 yang diukur pada suhu 25o C dan tekanan 1 atm adalah 10 liter, maka volume gas O2 dan H2O pada tekanan dan suhu yang sama dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut : Volume H2 : Volume O2 = Koefisien H2 : Koefisien O2 ........ Volume O2 = x 10 L = 5 Liter Coba Anda tentukan volume H2O Jawab : Volume H2O = x 10 L = 10 Liter LATIHAN 1. Tuliskan persamaan reaksi yang menunjukkan bahwa perbandingan volume gas Nitrogen (N2), gas Hidrogen (H2) yang bereaksi dengan Amonia (NH3) yang dihasilkan adalah : 1 : 3 : 2 2. Gas Metana (CH4) terbakar di udara menurut reaksi : CH4 (g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (g) Jika gas Metana yang terbakar (pada suhu dan tekanan yang sama) sebanyak 1 liter : a. Berapa liter O2 yang diperlukan? b. Berapa liter uap air dan gas CO2 yang dihasilkan? Coba cocokkan jawaban Anda dengan kunci jawaban berikut. KUNCI LATIHAN 1. Perbandingan volume : gas N2 : gas H2 : gas NH3 = 1 : 3 : 2 Persamaan reaksinya : N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) 2. Persamaan reaksi : CH4 (g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (g) Volume CH4 = 1 liter Maka : a. Volume O2 = x 1 L = 2 L b. Volume H2O = x 1 L = 2 L c. Volume CO2 = x 1 L = 1 Penentuan Volume Gas Pereaksi dan Hasil Reaksi | Massa Aton Relatif dan Massa Molekul Relatif | Konsep MOL dan Tetapan Avogadro | Rumus Molekul dan Kadar Unsur dalam Senyawa | Pereaksi Pembatas | Penutup | Tugas-2 | KEGIATAN BELAJAR 1 | Home PUSTEKKOM@2005 B. Massa Atom Relatif dan Massa Molekul Relatif Dalam struktur atom, Anda telah mempelajari bahwa atom, sangatlah kecil, oleh karena itu tak mungkin kita menimbang atom dengan menggunakan neraca. “ Berdasarkan perhitungan para ahli, satu atom Hidrogen memiliki massa 1,67 x 10 -27 Kg “ Untuk membandingkan massa atom yang berbeda-beda, para ahli menggunakan skala massa atom relatif dengan lambang “ Ar “ Para ahli juga menggunakan isotop karbon C-12, sebagai standar dengan massa atom relatif sebesar 12. Contohnya : Massa atom rata-rata Oksigen 1,33 kali lebih besar dari pada massa atom karbon - 12. Maka : Ar O = 1,33 x Ar C-12 ... ... ... .....= 1,33 x 12 = 15,96 Dengan ditetapkannya massa atom relatif karbon – 12 sebesar 12,000 , maka satuan massa atom relatif adalah : ... ... ... ...x massa atom C-12 Massa atom relatif suatu unsur menunjukkan berapa kali lebih besar massa atom unsur itu dibandingkan terhadap ...............x massa atom C-12 atau …. Massa molekul unsur atau senyawa dinyatakan oleh massa molekul (Mr). Massa molekul relatif adalah perbandingan massa molekul unsur atau senyawa terhadap x massa atom C-12. Massa molekul dapat dihitung dengan menjumlahkan Ar dari atom-atom pembentuk molekul tersebut. Mr = S Ar Contoh Soal : Diketahui massa atom relatif (Ar) beberapa unsur sebagai berikut : ....Ca = 40 ....O = 16 ....H = 1 Tentukan massa molekul relatif (Mr) senyawa Ca(OH)2 Penyelesaian : Satu molekul Ca(OH)2 mengandung 1 atom Ca, 2 atom O, dan 2 atom H ....Mr Ca(OH)2 = Ar Ca + ( 2 Ar O ) + ( 2 Ar H ) .... .... .... ......= 40 + ( 2 x 16 ) + ( 2 x 1 ) .... .... .... ......= 40 + 32 + 2 .... .... .... ......= 74 Jika Anda telah paham, coba kerjakan latihan berikut. LATIHAN: 1. Diketahui Ar Al = 27 .... .... .... ..S = 32 .... .... .... ..O = 16 Tentukan massa molekul relatif (Mr) senyawa Al2(SO4)3 2. Diketahui Ar Cu = 63,5 S = 32 O = 16 H = 1 Tentukan massa molekul CuSO4 . 5 H2O Jika Anda telah menyelesaikan soal tersebut, cocokkan dengan kunci jawaban berikut. KUNCI JAWABAN 1. Satu molekul Al2(SO4)3 mengandung 2 atom Al ....... ....... ....... ....... ....... ....... ..3 atom S dan ....... ....... ....... ....... ....... ....... ..12 atom O Mr Al2(SO4)3 = ( 2 x Ar Al ) + ( 3 x Ar S ) + ( 12 x Ar O ) ........... .......= ( 2 x 27 ) + ( 3 x 32 ) + ( 12 x 16 ) ........... .......= 342 2. Satu molekul CuSO4 . 5 H2O mengandung: .......1 atom Cu .......1 atom S .......10 atom H .......9 atom O ..Mr CuSO4. 5 H2O = (1xArCu)+(1xAr S) + ( 10 x Ar H ) + ( 9 x Ar O ) ....... ....... ..........= ( 1 x 63,5 ) + ( 1 x 32 ) + ( 10 x 1 ) + ( 9 x 16 ) ....... ....... ..........= 63,5 + 32 + 10 + 144 ....... ....... ..........= 249,5 Benarkah jawaban Anda? Semoga ya…. Penentuan Volume Gas Pereaksi dan Hasil Reaksi | Massa Aton Relatif dan Massa Molekul Relatif | Konsep MOL dan Tetapan Avogadro | Rumus Molekul dan Kadar Unsur dalam Senyawa | Pereaksi Pembatas | Penutup | Tugas-2 | KEGIATAN BELAJAR 1 | Home PUSTEKKOM@2005 C. Konsep Mol dan Tetapan Avogadro Apabila kita mereaksikan satu atom Karbon (C) dengan satu molekul Oksigen (O2), maka akan terbentuk satu molekul CO2. Tetapi sebenarnya yang kita reaksikan bukan satu atom Karbon dengan satu molekul Oksigen, melainkan sejumlah besar atom Karbon dan sejumlah besar molekul Oksigen. Oleh karena itu jumlah atom atau jumlah molekul yamg bereaksi begitu besarnya, maka untuk menyatakannya, para ahli kimia menggunakan “ mol “ sebagai satuan jumlah partikel (molekul, atom, atau ion). Satu mol didefinisikan sebagai jumlah zat yang mengandung partikel zat itu sebanyak atom yang terdapat dalam 12,000 gram atom Karbon - 12 Jadi dalam satu mol suatu zat terdapat 6,022 x 10 23 partikel. Nilai 6,022 x 10 23 partikel / mol disebut sebagai tetapan Avogadro, dengan lambang L atau N. Dalam kehidupan sehari-hari, mol dapat kita analogikan sebagai “ lusin “. Jika lusin menyatakan jumlah 12 buah, maka mol menyatakan jumlah 6,022 x 10 23 partikel zat. Kata partikel pada NaCl, H2O, N2 dapat dinyatakan dengan ion dan molekul, sedangkan pada unsur seperti Zn, C, Al dapat dinyatakan dengan atom. Perhatikan tabel berikut. Tabel 06.6 Jumlah partikel dalam beberapa zat. Rumus kimia suatu senyawa menunjukkan perbandingan jumlah atom yang ada dalam senyawa tersebut. Tabel 06.7 Perbandingan atom-atom dalam H2SO4 1 mol zat mengandung 6,022 x 10 23 partikel Pahamkah Anda? Anda perhatikan contoh berikut. Contoh: Satu molekul air (H2O) terdapat 6,022 x 10 23 molekul H2O. Ada berapa atom dalam 1 mol air tersebut? Jawab : Satu molekul air (H2O) tersusun oleh 2 atom H dan 1 atom O. Jadi 1 molekul air tersusun oleh 3 atom. 1 mol H2O mengandung 6,022 x 10 23 molekul atau 3 x 6,022 x 10 23 atom = 1,806 x 10 23 atom MASSA MOLAR ( M ) Massa satu mol zat dinamakan massa molar (lambang M). Besarnya massa molar zat adalah massa atom relatif atau massa molekul relatif zat yang dinyatakan dalam satuan gram Perhatikan contoh pada tabel berikut : Tabel 06.8 Massa molar beberapa zat Massa suatu zat merupakan perkalian massa molarnya (g/mol) dengan mol zat tersebut (n). Perhatikan contoh berikut. Contoh: 1. Jika diketahui Ar H = 1 ; Ar O = 16 Berapa massa 2 mol H2O? Jawab : Mr H2O = ( 2 . Ar H ) + ( 1 . Ar O ) = ( 2 x 1 ) + ( 1 x 16 ) = 18 Massa molar H2O = 18 g/mol Jadi massa 2 mol H2O = 2 mol x 18 g/mol = 36 gram 2. Jika diketahui Ar C = 12 ; Ar O = 16 Berapakah jumlah mol dari 11 gram CO2 Jawab : ...Mr CO2 = ( 1 x Ar C ) + ( 2 x Ar O ) ..............= ( 1 x 12 ) + ( 2 x 16 ) ..............= 44 ...Massa molar CO2 = 44 g/mol ...Massa = M . n n = = = 0,25 mol Apakah Anda telah paham? Coba kerjakan latihan berikut! LATIHAN Jika diketahui: ...Ar Al = 27 ...Ar S = 32 ...Ar O = 16 Ditanya : a. Berapa massa 0,5 mol Al2(SO4)3? b. Berapa jumlah mol dari 684 gram Al2(SO4)3? Sudah Anda kerjakan? Cocokkan dengan kunci berikut! KUNCI JAWABAN: Mr Al2(SO4)3 = ( 2 x 27 ) + ( 3 x 32 ) + ( 12 x 16 ) = 342 Massa molar Al2(SO4)3 = 342 g/mol a. Massa 0,5 mol = M x n = 342 g/mol x o,5 mol = 171 gram b. Jadi hubungan mol suatu zat dengan massanya dapat dinyatakan sebagai berikut. Gambar . Diagram mol – massa VOLUME MOLAR ( Vm ) “ Volume satu mol zat dalam wujud gas dinamakan volume molar (dengan lambang, Vm) zat tersebut”. Berapakah volume molar gas? Bagaimana menghitung volume sejumlah tertentu gas pada suhu dan tekanan tertentu? Dengan mengandaikan gas yang akan kita ukur bersifat ideal, maka persamaan yang menghubungkan jumlah mol (n) gas, tekanan, suhu dan volume, adalah: P . V = n . R . T Dimana: ....P = tekanan (satuan atmosfir, atm) ....V = volume (satuan liter, L) ....n = jumlah mol gas ....R = tetapan gas ( 0,08205 L atm/mol. ?K ) ....T = suhu mutlak ( ?C + 273,15 ?K ) P . V = n . R . T V = Jika, n = 1 mol .......R = 0,08205 L atm/mol. ?K .......P = 1 atm, dan .......T = 273 ?K Vm = Vm = 22,4 L Menurut hukum Avogadro: “ Setiap gas yang volumenya sama, bila diukur pada suhu dan tekanan sama akan mengandung jumlah partikel yang sama”. Hal ini juga berarti bahwa: “ Setiap gas yang mengandung jumlah pertikel yang sama, pada suhu dan tekanan yang sama akan memiliki volume yang sama pula”. Pada keadaan standar (STP atau Standard, Temperatur and Pressure yaitu suhu 0 oC, Tekanan 1 atm); volume sejumlah gas tertentu dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: V = n x 22,4L Anda perhatikan contoh soal berikut! Contoh: 1. Hitung volume molekul gas CH4 pada keadaan STP! Jawab: .....3,01 x 10 23 molekul gas CH4 = 0,5 mol .....0,5 mol gas = 0,5 mol x 22,4 L/mol .....................= 11,2 L .....Jadi volume gas CH4 tersebut = 11,2 L 2. Berapa Liter volume 17 gram gas H2S pada keadaan STP? Diketahui Ar H = 1 ; S = 32 Jawab: .....Mr H2S = ( 2 x 1 ) + ( 1 x 32 ) = 34 .....Mol H2S = = 0,5 mol .....Volume H2S = n x Vm = 0,5 mol x 22,4 L/mol ...................................= 11,2 L 3. Berapa mol gas metana (CH4) pada keadaan standar, jika volumenya = 5,6 Liter? Jawab: .....Mol CH = = 0,25 mol 4. Berapa liter volumen 6 gram gas NO (Mr = 30), jika diukur pada suhu 27 oC dan tekanan 1 atm? Jawab: .....Mol NO = = 0,2 n = 0,2 .....P = 1 atm .....R = 0.082 .....T = 27 + 273 oK = 300 oK .....P . V = n . R .T 1 . V = 0,2 . 0,082 . 300 .....V = 164 x 3 x 10-2 .....V = 4,92 liter GAS-GAS PADA SUHU, TEKANAN SAMA Menurut Avogadro: “ Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas dengan volume sama, mengandung jumlah molekul yang sama, karena jumlah molekul sama, maka jumlah molnya pasti sama “. Jadi, “Pada suhu dan tekanan yang sama (TP sama), maka perbandingan mol gas sama dengan perbandingan volume gas” n .......V Pada (TP) ==> ....= n .......V Dimana: ........n1 = mol gas 1 ........n2 = mol gas 2 ........V1 = volume gas 1 ........V2 = volume gas 2 Contoh: Tentukan volume 22 gram gas CO2, jika pada suhu dan tekanan yang sama, 8 gram gas SO3 volumenya = 10 liter. Mr CO2 = 44, Mr SO3 = 80. Jawab: ....Mol gas CO2 == 0,5 ....Mol gas SO3 = = 0,1 Jadi, ....n1 = 0,5, ....n2 = 0,1 ....V1 = ? ....V2 = 10 L Karena suhu dan tekanan sama, perbandingan mol menunjukkan perbandingan volume gas. n .....V.......... 0.5...... V ....=.........=> ........= n .....V.......... 0.1......10L Jadi V1 atau volume gas CO2 == 50 L Pahamkah Anda akan uraian di atas? Jika belum, ulangi kembali mempelajarinya….! Penentuan Volume Gas Pereaksi dan Hasil Reaksi | Massa Aton Relatif dan Massa Molekul Relatif | Konsep MOL dan Tetapan Avogadro | Rumus Molekul dan Kadar Unsur dalam Senyawa | Pereaksi Pembatas | Penutup | Tugas-2 | KEGIATAN BELAJAR 1 | Home PUSTEKKOM@2005 TUGAS 2 I. PILIHAN GANDA Petunjuk: Pilihlah jawaban yang benar 1. Jika diketahui Ar Al = 27 ; S = 32 ; dan O = 16 Berapakah Mr Al2(SO4)3? a. 123 b. 150 c. 214 d. 310 e. 342 2. Setengah mol unsur Karbon (C) mengandung atom C sebanyak…. a. 3,01 x 10 23 b. 6,02 x 10 23 c. 12 x 10 23 d. 12,04 x 10 23 e. 6,02 x 10 22 3. Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas dengan volume yang sama akan mengandung jumlah molekul yang sama pula. Pernyataan ini dikemukakan oleh… a. Proust b. Lavoisier c. Avogadro d. Dalton e. Gay Lussac 4. Satu mol zat menyatakan banyaknya zat yang mengandung jumlah partikel sama dengan jumlah partikel dalam… a. 14 gram C-18 b. 14 gram C-17 c. 14 gram C-14 d. 12 gram C-12 e. 12 gram C-13 5. Perhatikan reaksi berikut A + B C + D Gas A bereaksi dengan gas B, membentuk gas C dan D. Jika dalam reaksi tersebut masih tersisa gas, maka yang disebut pereaksi pembatas adalah gas….. a. A b. B c. C d. D e. A dan B 6. Jika kristal Barium Klorida (Mr = 208) mengandung 14,75% air kristal (Mr air = 18), maka rumus kristal Barium Klorida adalah…. a. BaCl2 . H2O b. BaCl2 . 2 H2O c. BaCl2 . 3 H2O d. BaCl2 . 4 H2O e. BaCl2 . 5 H2O 7. Jika pada keadaan (STP) volume dari 4,25 gram gas sebesar 2,8 liter, maka massa molekul relatif gas tersebut adalah…. a. 26 b. 28 c. 30 d. 32 e. 34 8. Jika diketahui massa atom relatif Fe = 56 ; S = 32 ; dan O = 16, maka massa besi yang terdapat dalam 4 gram Fe2(SO4)3 adalah…. a. 4,00 gram b. 1,12 gram c. 0,56 gram d. 0,28 gram e. 0,01 gram 9. Pengolahan besi dari bijinya dilakukan menurut reaksi : Fe2O3 + CO 2 FeO + CO2 Jumlah partikel CO yang diperlukan pada reaksi, agar dihasilkan 0,224 liter gas CO2 (STP) adalah…. a. 0,06 x 10 23 b. 0,12 x 10 23 c. 0,72 x 10 23 d. 12,00 x 10 23 e. 60,00 x 10 23 10. Diketahui reaksi : Fe + S FeS Jika 10 gram besi dicampur dengan 3,2 gram S, maka massa FeS yang dihasilkan (Ar = 56 ; S = 32) adalah…. a. 13,2 gram b. 8,8 gram c. 5,6 gram d. 3,2 gram e. 2,8 gram II. ESSAY Petunjuk: Jawablah pertanyaan berikut dengan benar! 1. Jika diketahui Ar C = 12 ......................H = 1 ......................N = 14 Berapa mol kah zat-zat di bawah ini? a. 3,2 gram CH4 b. 170 gram NH3 c. 5,6 L gas NH3 (STP) 2. Diketahui reaksi Al (s) + H2SO4 (aq) Al2(SO4)3 (aq) + H2 (g) Jika pada reaksi tersebut 8,1 gram Al direaksikan dengan 29,4 gram H2SO4 (Ar Al = 27 ; S = 32 ; O = 16 ; H = 1) a. Setarakan reaksi tersebut b. Tentukan pereaksi pembatasnya c. Berapa liter gas H2 (STP) dihasilkan? Selamat Bekerja…..! Penentuan Volume Gas Pereaksi dan Hasil Reaksi | Massa Aton Relatif dan Massa Molekul Relatif | Konsep MOL dan Tetapan Avogadro | Rumus Molekul dan Kadar Unsur dalam Senyawa | Pereaksi Pembatas | Penutup | Tugas-2 | KEGIATAN BELAJAR 1 | Home PUSTEKKOM@2005 DAFTAR PUSTAKA Goenawan. O, Kimia 2A, Grasindo, Jakarta, 1999. Ucu Cahyana, dkk, Kimia 2A, Piranti, Jakarta, 2002. Priscilla Retnowati, Seribu Pena Kimia SMU Kelas 2,Erlangga,Jakarta,1999. Ralph H, Petaruci, Kimia Dasar Jilid 2, Erlangga, Jakarta, 1999. Omay Sumarna, dkk, Kimia untuk SMA Kelas X, Regina, Bogor, 2004. Unggul Sudarmo, Kimia untuk SMA Kelas X, Erlangga, Jakarta, 2004.