Setelah
sobat Materi Kimia SMA mengetahui hubungan antara
besaran-besaran kimia seperti massa, mol, jumlah partikel, dan Ar atau
Mr, maka sobat dapat menerapkannya dalam perhitungan kimia. Misalnya,
berapa volume gas CO2 yang dihasilkan dari pembakaran 2 liter bensin?
atau berapa gram aluminium yang harus direaksikan dengan HCl agar dihasikan 5
liter gas H2? Semua ini dapat sobat lakukan sekarang.
Sebelumnya,
sobat sudah mempelajari bahwa persamaan reaksi menyatakan jumlah atom atau
molekul yang terlibat dalam reaksi (Hukum
Avogadro). Banyaknya zat yang terlibat dalam reaksi kimia ditunjukkan
oleh koefisien reaksi-nya.
Contoh:
Reaksi
antara gas hidrogen dan gas klorin membentuk hidrogen klorida diungkapkan dalam
persamaan reaksi berikut.
H2 (g) +
Cl2 (g) → 2HCl (g)
Persamaan
reaksi ini bermakna bahwa:
1 molekul H2 + 1
molekul Cl2 → 2 molekul HCl
atau
n molekul H2 + n
molekul Cl2 → 2n molekul HCl
Jika
nilai n dari persamaan reaksi tersebut sama dengan 6,02 ×1023
atau sebesar tetapan Avogadro maka n molekul sama dengan satu mol.
Dengan demikian, persamaan reaksi tersebut menyatakan perbandingan mol.
1 mol H2 + 1 mol
Cl2 → 2 mol HCl
Dapat
disimpulkan bahwa koefisien reaksi pada persamaan kimia menunjukkan
perbandingan jumlah mol zat-zat yang bereaksi dan zat-zat hasil reaksi.
Perbandingan koefisien reaksi ini dinamakan rasio stoikiometri yang
disingkat RS.
Sebagai
gambaran aplikasi konsep mol dalam reaksi kimia dapat disimak contoh reaksi
berikut:
Contoh:
|
Berapa mol H2O
yang dihasilkan jika 2 mol O2 direaksikan dengan gas H2
berlebih?
|
|
Pernyataan
"berlebih" mengisyaratkan bahwa jumlah H2 lebih melimpah
dari yang diperlukan untuk bereaksi secara tepat dengan 2 mol O2.
Oleh karena itu, jumlah H2O yang dihasilkan bergantung pada jumlah
O2.
2H2(g)
+ O2(g) → 2H2O(l)
Berdasarkan persamaan reaksi,
2 mol H2 bereaksi dengan 1 mol O2 menghasilkan 2 mol H2O.
Jika O2 yang bereaksi sebanyak 2 mol maka jumlah mol H2O
dapat ditentukan dari rasio stoikiometri (RS H2O/O2).
mol
H2O = (RS H2O/O2)
x mol O2 = (2/1) x 2 mol = 4 mol
|
|
|
|
Tentukan berat air yang
dihasilkan jika 0,25 mol gas butana dibakar dalam oksigen berlebih.
|
|
Persamaan kimia yang terjadi:
2C4H10(g)
+ 13O2(g) → 8CO2(g) + 10H2O(g)
Dari persamaan tersebut RS (H2O
: C4H10) = 10 : 2
Jumlah mol air yang
dihasilkan = RS × mol butana = (10 : 2) × 0,25 mol
= 1,25 mol
Massa molar air (Mm H2O)
= 18 g.mol-1
Berat air = Mm H2O
× mol H2O = 18 g.mol-1 × 1,25 mol = 22,5 g
|
|
|
|
Berapa jumlah molekul CO2 yang
diperlukan untuk membentuk 90 g glukosa pada proses fotosintesis dengan
bantuan energi matahari?
|
|
6CO2(g) + 6H2O(l) → C6H12O6(s) + 12O2(g)
Mol glukosa = massa glukosa / Mm C6H12O6
= 90 g / 180 g = 0,5 mol
RS (CO2: C6H12O6)
= 6 : 1
Mol CO2 = RS (CO2:
C6H12O6) × mol glukosa = (6 / 1) × 0,5 mol =
3 mol
Jumlah molekul CO2
= Mol CO2 × L
= 3
mol CO2 × 6,02 × 1023 molekul.mol–1
= 18,06 × 1023 molekul
|
Dalam stoikiometri reaksi, apapun jenis informasi yang
diketahui dan jenis informasi yang ditanyakan dapat diselesaikan dengan
menggunakan empat langkah berikut.
1)Tuliskan persamaan reaksi kimia
setara.
2)Ubah besaran yang diketahui ke
dalam satuan mol.
3)Gunakan rasio stoikiometri (RS)
dari persamaan kimia setara untuk menentukan besaran yang ditanyakan dalam
satuan mol.
4)Ubah satuan mol ke dalam besaran
yang ditanyakan, misalnya dalam satuan gram atau jumlah partikel.
Materi ini merupakan materi terakhir Bab Hukum-hukum Dasar Kimia, kelas X. Untuk lebih memahami
materi perhitungan kimia, sebaiknya sobat sering mengerjakan
latihan soal. Jika sobat ingin membuka kembali dari awal, silahkan menuju Hukum Kekekalan Massa
