Perhitungan Kimia (Stoikiometri) dalam Persamaan Reaksi - Materi terkait Stoikiometri ini sangat sering keluar di soal-soal, baik di Ujian Nasional (UN) SMA bahkan di SBMPTN pun soal terkait Stoikiometri masing banyak yang keluar. Oleh karena itu teman Sains Seru diharapkan mampu memahami materi Stoikiometri ini dengan tuntas. Baik sekedar mengingatkan saja sebelumnya kita sudah pernah membahas tentang Konsep Mol yang didalamnya terdapat cara menghitung mol, gas keadaan STP dan non STP dan lain-lain. Kita juga sudah pernah membahas cara mencari Rumus Empiris dan Rumus Molekul. Jika ada yang belum membacanya disarankan untuk membacanya terlebih dahulu biar bisa dengan mudah mengikuti materi selanjutnya.
 |
| Google Image - Perhitungan Kimia (Stoikiometri) dalam Persamaan Reaksi |
Baik kali ini kita akan melanjutkan pembahasan kita terkait Stoikiometri dalam Persamaan Reaksi. Materi ini tidak kalah penting untuk dipelajari, karena nantinya soal yang keluar kebanyakan akan langsung masuk ke dalam persamaan kimia. Dewasa ini kita akan terus di tuntut untuk bisa menganalisis kejadian yang terjadi di kehidupan sehari-hari. Maka dari itu soal yang keluar juga akan langsung terkait kehidupan dalam hal ini masuk ke persamaan kimia.
Perhitungan Kimia dalam Persamaan Reaksi
Dalam menghitung nilai seperti jumlah partikel, massa, mol, dan volume pertama-tama yang kita lakukan adalah membuat reaksi kimia yang diberikan menjadi setara. Lalu bagaimana caranya? Caranya sangat mudah teman Sains Seru kita hanya menyamakan jumlah unsur yang ada di pereaksi (di kiri tanda (→) dalam suatu reaksi) dengan hasil reaksi (di kanan tanda (→) dalam suatu reaksi).
Contoh 1.
Terdapat suatu reaksi kimia sebagai berikut.
C₂H₄ + O₂ → CO₂ + H₂O
Setarakanlah reaksi diatas.
Jawab
Reaksi diatas belum setara terlihat jumlah unsurnya sebagai berikut.
maka kita harus samakan nilai tersebut, kita hanya berusaha nilai tersebut sama semua. Jadi persamaan yang setara adalah sebagai berikut.
C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O.
Bagaimana mudah bukan menyetarakan reaksi kimia itu, selanjutnya kita akan masuk ke dalam perhitungannya dalam persamaan reaksinya ya.
1. Perhitungan Jumlah Partikel dalam Persamaan Reaksi
Poin penting dalam perhitungan ini adalah koefisien reaksi yang telah di setarakan tersebut. Setelah kita sudah berhasil menyetarakan reaksi tersebut, mencari jumlah partikel akan lebih mudah lagi. Jadi menurut Hukum Avogadro mengatakan perbandingan koefisien menyatakan jumlah partikel. Maka dapat dikatakan Perbandingan Koefisien = Perbandingan Volume. Secara matematis rumusnya dapat dituliskan sebagai berikut.
Keterangan: JP = jumlah partikel
p,q,r,s = koefisien
Contoh 2.
Natrium hodroksida direaksikan dengan asalm sulfat yang memiliki jumlah molekul 3,01 × 10²³.
a. Tuliskan persamaan reaksi setaranya.
b. Berapakah jumlah molekul natrium sulfat yang terbentuk.
c. Hitunglah jumlah partikel natrium di dalam natrium sulfat.
Jawab
a. 2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O [setara]
b. Kita bisa menggunakan rumus diatas
Jadi, jumlah molekul Na₂SO₄ adalah 3,01 × 10²³ molekul.
c. Untuk mencari Na di dalam Na₂SO₄ adalah sebagai berikut.
karena di dalam Na₂SO₄ terdapat 2 atom Na, jadi:
JP (Na) = 2 × JP (Na₂SO₄)
= 2 × 3,01 × 10²³
= 6,02 × 10²³ atom
Jadi, jumlah partikel Na adalah 6,02 × 10²³ atom.
2. Perhitungan Mol dan Massa dalam Persamaan Reaksi
Perhitungan mol dan massa dalam persamaan reaksi secara garis besar sama dengan perhitungan jumlah partikel dalam persamaan reaksi. Secara umum Perbandingan Koefisien = Perbandingan Mol. Secara matematis rumusnya dapat dituliskan sebagai berikut.
Keterangan: n = mol
p,q,r,s = koefisien
Contoh 3.
Terdapat reaksi 2Fe + 3S → Fe₂S₃ [setara]
a. Berapakah mol Fe₂S₃ yang dihasilkan bila terdapat 2 mol Fe?
b. Hitunglah massa Fe₂S₃ yang terbentuk? (Ar Fe = 59, Ar S = 32)
Jawab
a. Kita bisa menggunakan rumus diatas
Jadi, mol Fe₂S₃ sebesar 1 mol.
b. Mr Fe₂S₃ = (2 × Ar Fe) + (3 × Ar S)
= (2 × 59) + (3 × 32)
= 118 + 96
= 214
massa (Fe₂S₃) = n (Fe₂S₃) × Mr
= 1 mol × 214 g/mol
= 214 g
Jadi, massa dari Fe₂S₃ adalah 214 g.
3. Perhitungan Volume dalam Persamaan Reaksi
Perhitungan volume dalam persamaan reaksi ini terdapat dua cara yaitu dalam wujud gas dan wujud bukan gas. Untuk lebih jelasnya sebagai berikut
Wujud gas
Pada wujud gas ini sama dengan persamaan rumus diatas yaitu Perbandingan Koefisien = Perbandingan Volume. Secara matematis rumusnya dapat dituliskan sebagai berikut.
Keterangan: V = volume
p,q,r,s = koefisien
Contoh 4.
Gas amonia dibentuk dari gas nitrogen dan 3 liter gas hidrogen, berapakah volume dari amonia tersebut?
Jawab
Persamaan reaksi: N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g) [setara]
Karena semua wujudnya gas, maka
Jadi, volume amonianya adalah 2 L.
Wujud Bukan Gas
Dalam wujud bukan gas ini kita bisa menggunakan rumus gas ideal. Ingat di dalam persamaan tersebut wujudnya tidak semua gas, terdapat campuran, padatan, ataupun cairan. Rumus gas ideal adalah sebagai berikut.
P × V = n × R × T
Baca juga: Rumus Gas Ideal.
4. Pereaksi Pembatas
Peraksi pembatas adalah pereaksi yang habis lebih dulu dibandingkan dengan pereaksi yang lain. Pereaksi pembatas ini digunakan untuk menentukan zat yang lain yang ada di dalam persamaan reaksi. Gampangnya pereaksi pembatas itu yang memiliki jumlah (mol/koefisien) terkecil. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.
Contoh 5.
Gas amonia sebanyak 2,24 L (STP) direaksikandengan 3,2 g gas oksigen.
Persamaan reaksi: NH₃(g) + O₂(g) → NO(g) + H₂O(g) [belum setara]
(Ar N = 14, Ar H = 1, Ar O = 16)
Tentukanlah:
a. Persamaan reaksi yang setara.
b. Pereaksi pembatas.
c. Volume NO yang terbentuk pada STP.
Jawab
a. Persamaan reaksi: 4NH₃(g) + 5O₂(g) → 4NO(g) + 6H₂O(g) [setara]
b. Kita bisa mencari nilai paling kecil sebagai berikut.
Jadi, pereaksi pembatasnya adalah O₂.
c. Bisa menggunakan perbandingan koefisien = perbandingan mol
Jadi, volume NO adalah 1,792 L.
Perhitungan Kimia (Stoikiometri) dalam Persamaan Reaksi - Mungkin sekian dulu ya pembahasan kali ini tentang Stoikiometri dalam Persamaan Reaksi. Semoga pembahasan diatas dapat bermanfaat bagi teman setia Sains Seru. Jika ada yang mau ditanyakan bisa tinggalkan di kolom komentar dibawah ya. Pembahasan selanjutnya kita akan bahas beberapa Soal Tentang Stoikiometri, untuk itu ikuti terus update artikel disini ya. Terimakasih atas perhatiannya, See You.