RUMUS KIMIA
Rumus kimia zat menyatakan jenis dan jumlah relatif atom-atom yang terdapat dalam zat itu. Angka yang menyatakan jumlah atom suatu unsur dalam rumus kimia disebut angka indeks. Rumus kimia zat dapat berupa rumus molekulatau rumus empiris.
1 Rumus Molekul
Rumus molekul adalah rumus yang menyatakan jumlah atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun satu molekul senyawa. Jadi rumus molekul menyatakan susunan sebenarnya dari molekul zat.
Contoh:
a. Rumus molekul air yaitu H2O yang berarti dalam satu molekul air terdapat dua atom hidrogen dan satu atom oksigen.
b. Rumus molekul glukosa C6H12O6 yang berarti dalam satu molekul glukosa terdapat 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen.
2 Rumus Empiris
Rumus empiris adalah rumus yang menyatakan perbandingan terkecil atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa. Rumus kimia senyawa ion merupakan rumus empiris.
Contoh:
(a) Natrium klorida merupakan senyawa ion yang terdiri atas ion Na+ dan ion Cl– dengan perbandingan 1 : 1. Rumus kimia natrium klorida NaCl.
(b) Kalsium klorida merupakan senyawa ion yang terdiri atas ion Ca2+ dan ion Cl-– dengan perbandingan 2 : 1. Rumus kimia kalsium klorida CaCl2.
Pada kondisi kamar, sebagian unsur-unsur ada yang membentuk molekul-molekul. Rumus kimia unsur-unsur semacam ini tidak digambarkan hanya dengan lambang unsurnya, melainkan unsur beserta jumlah atom yang membentuk molekul unsur tersebut.
Contoh:
(a) Rumus kimia gas oksigen yaitu O2, berarti rumus kimia gas oksigenterdiri atas molekul-molekul oksigen yang dibangun oleh dua atomoksigen.
(b) Rumus kimia fosfor yaitu P4, berarti rumus kimia unsur fosfor terdiri atas molekul-molekul fosfor yang tiap molekulnya dibentuk dari empat buah atom fosfor.
Semua senyawa mempunyai rumus empiris. Senyawa molekul mempunyai rumus molekul selain rumus empiris. Pada banyak senyawa, rumus molekul sama dengan rumus empirisnya. Senyawa ion hanya mempunyai rumus empiris. Jadi, semua senyawa yang mempunyai rumus molekul, pasti memiliki rumus empiris. Namun, senyawa yang memiliki rumus empiris, belum tentu mempunyai rumus molekul.
. PERSAMAAN REAKSI
Persamaan reaksi didefinisikan sebagai persamaan yang menyatakan kesetaraan jumlah zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia dengan menggunakan rumus kimia. Dalam reaksi kimia terdapat zat-zat pereaksi dan zat-zat hasilreaksi. Dalam menuliskan persamaan reaksi, rumus kimia pereaksi dituliskan di ruas kiri dan rumus kimia hasil reaksi dituliskan di ruas kanan. Antara kedua ruas itu dihubungkan dengan anak panah (→ ) yang menyatakan arah reaksi kimia.
Contoh:
Logam magnesium bereaksi dengan gas klorin membentuk magnesium klorida. Tuliskan persamaan reaksinya. Persamaan reaksinya adalah Mg + Cl2 → MgCl2
Menyetarakan Persamaan Reaksi
Suatu persamaan reaksi dikatakan benar jika memenuhi hukum kimia, yaitu zat-zat yang terlibat dalam reaksi harus setara, baik jumlah zat maupun muatannya. Sebelum menuliskan persamaan reaksi yang benar, tuliskan dulu persamaan kerangkanya.
Persamaan kerangka untuk reaksi ini adalah
Na + Cl2 → NaCl
Apakah persamaan sudah setara jumlah atomnya? Persamaan tersebut belum setara sebab pada hasil reaksi ada satu atom klorin, sedangkan pada pereaksi ada dua atom klorin dalam bentuk molekul Cl2. Untuk menyetarakan persamaan reaksi, manakah cara berikut yang benar?
a. Mengubah pereaksi menjadi atom klorin, persamaan menjadi:
Na + Cl → NaCI
b. Mengubah hasil reaksi menjadi NaCl2, dan persamaan menjadi:
Na + Cl2 → NaCl2
Kedua persamaan tampak setara, tetapi kedua cara tersebut tidak benar, sebab mengubah fakta hasil percobaan. Gas klorin yang direaksikan berupa molekul diatom sehingga harus
tetap sebagai molekul diatom. Demikian pula hasil reaksinya berupa NaCl bukan NaCl2. Jadi, kedua persamaan reaksi tersebut tidak sesuai Hukum Perbandingan Tetap.
Cara yang benar untuk menyetarakan persamaan reaksi adalah dengan menambahkan bilangan di depan setiap rumus kimia dengan angka yang sesuai. Bilangan yang ditambahkan ini dinamakan koefisien reaksi. Jadi, cara yang benar untuk menyetarakan persamaan reaksi adalah dengan cara menentukan nilai koefisien reaksi.
Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut.
a. Oleh karena ada dua atom Cl yang bereaksi maka bubuhkan angka 2 di depan NaCl. Persamaan kerangka menjadi:
Na + Cl2 → 2NaCl
b. Jumlah atom Cl di sebelah kiri dan kanan persamaan sudah setara (ruas kiri dan kanan mengandung 2 atom Cl).
c. Di ruas kanan jumlah atom Na menjadi 2, sedangkan ruas kiri hanya 1 atom. Untuk menyetarakannya, tambahkan angka 2 di depan lambang unsur Na sehingga persamaan menjadi:
2Na + Cl2 → 2NaCl
Dengan cara seperti itu, jumlah atom di ruas kiri sama dengan di ruas kanan. Dengan demikian, persamaan reaksi sudah setara.
Contoh-contoh menyetarakan persamaan reaksi yang lain:
1 Menyetarakan persamaan reaksi sederhana
Gas nitrogen bereaksi dengan gas oksigen menjadi gas dinitrogen tetroksida.
Tuliskan persamaan reaksinya.
Jawab
Langkah I: tuliskan persamaan kerangkanya.
N2 + O2 → N2O4
Langkah II: setarakan persamaan kerangka dengan menentukan koefisien
reaksinya. Persamaan reaksinya menjadi:
N2 + 2O2 → N2O4
Periksa apakah jumlah atom pada kedua ruas sama. Jika sudah setara, lengkapi
fasanya.
N2(g) + 2O2(g) → N2O4(g)
2 Menyetarakan persamaan reaksi yang agak rumit
Gas butana, C4H10 digunakan sebagai bahan bakar untuk kompor gas. Tuliskan
persamaan reaksi pembakarannya.
Jawab
Pembakaran artinya mereaksikan zat dengan gas oksigen. Jika pembakaran
sempurna akan terbentuk gas karbon dioksida dan uap air.
Persamaan kerangkanya:
C4H10 + O2 → CO2 + H2O
Setarakan dulu atom yang tidak sering muncul. Dalam hal ini adalah C atau H
sehingga dapat disetarakan bersamaan.
Jika C dan H sudah setara, selanjutnya adalah menyetarakan atom O yang sering
muncul.
Penyetaraan C: C4H10 + O2 → 4CO2 + H2O
Penyetaraan H: C4H10 + O2 → 4CO2 + 5H2O
Penyetaraan O: C4H10 + 13/2 O2 → 4CO2 + 5H2O
Untuk menyatakan persamaan reaksi, koefisien harus bilangan bulat (kecuali untuk perhitungan).
Jadi, persamaan reaksi pembakaran gas butana:
2C4H10(g) + 13O2(g) → 8CO2(g) + 10H2O(g)
Periksa apakah persamaan sudah setara?
Untuk :
C ruas kiri = 8, C ruas kanan = 8
H ruas kiri = 20, H ruas kanan = 20
O ruas kiri = 26, O ruas kanan = 26
Jadi, persamaan di atas sudah setara.
Rumus kimia zat menyatakan jenis dan jumlah relatif atom-atom yang terdapat dalam zat itu. Angka yang menyatakan jumlah atom suatu unsur dalam rumus kimia disebut angka indeks. Rumus kimia zat dapat berupa rumus molekulatau rumus empiris.
1 Rumus Molekul
Rumus molekul adalah rumus yang menyatakan jumlah atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun satu molekul senyawa. Jadi rumus molekul menyatakan susunan sebenarnya dari molekul zat.
Contoh:
a. Rumus molekul air yaitu H2O yang berarti dalam satu molekul air terdapat dua atom hidrogen dan satu atom oksigen.
b. Rumus molekul glukosa C6H12O6 yang berarti dalam satu molekul glukosa terdapat 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen.
2 Rumus Empiris
Rumus empiris adalah rumus yang menyatakan perbandingan terkecil atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa. Rumus kimia senyawa ion merupakan rumus empiris.
Contoh:
(a) Natrium klorida merupakan senyawa ion yang terdiri atas ion Na+ dan ion Cl– dengan perbandingan 1 : 1. Rumus kimia natrium klorida NaCl.
(b) Kalsium klorida merupakan senyawa ion yang terdiri atas ion Ca2+ dan ion Cl-– dengan perbandingan 2 : 1. Rumus kimia kalsium klorida CaCl2.
Pada kondisi kamar, sebagian unsur-unsur ada yang membentuk molekul-molekul. Rumus kimia unsur-unsur semacam ini tidak digambarkan hanya dengan lambang unsurnya, melainkan unsur beserta jumlah atom yang membentuk molekul unsur tersebut.
Contoh:
(a) Rumus kimia gas oksigen yaitu O2, berarti rumus kimia gas oksigenterdiri atas molekul-molekul oksigen yang dibangun oleh dua atomoksigen.
(b) Rumus kimia fosfor yaitu P4, berarti rumus kimia unsur fosfor terdiri atas molekul-molekul fosfor yang tiap molekulnya dibentuk dari empat buah atom fosfor.
Semua senyawa mempunyai rumus empiris. Senyawa molekul mempunyai rumus molekul selain rumus empiris. Pada banyak senyawa, rumus molekul sama dengan rumus empirisnya. Senyawa ion hanya mempunyai rumus empiris. Jadi, semua senyawa yang mempunyai rumus molekul, pasti memiliki rumus empiris. Namun, senyawa yang memiliki rumus empiris, belum tentu mempunyai rumus molekul.
. PERSAMAAN REAKSI
Persamaan reaksi didefinisikan sebagai persamaan yang menyatakan kesetaraan jumlah zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia dengan menggunakan rumus kimia. Dalam reaksi kimia terdapat zat-zat pereaksi dan zat-zat hasilreaksi. Dalam menuliskan persamaan reaksi, rumus kimia pereaksi dituliskan di ruas kiri dan rumus kimia hasil reaksi dituliskan di ruas kanan. Antara kedua ruas itu dihubungkan dengan anak panah (→ ) yang menyatakan arah reaksi kimia.
Contoh:
Logam magnesium bereaksi dengan gas klorin membentuk magnesium klorida. Tuliskan persamaan reaksinya. Persamaan reaksinya adalah Mg + Cl2 → MgCl2
Menyetarakan Persamaan Reaksi
Suatu persamaan reaksi dikatakan benar jika memenuhi hukum kimia, yaitu zat-zat yang terlibat dalam reaksi harus setara, baik jumlah zat maupun muatannya. Sebelum menuliskan persamaan reaksi yang benar, tuliskan dulu persamaan kerangkanya.
Persamaan kerangka untuk reaksi ini adalah
Na + Cl2 → NaCl
Apakah persamaan sudah setara jumlah atomnya? Persamaan tersebut belum setara sebab pada hasil reaksi ada satu atom klorin, sedangkan pada pereaksi ada dua atom klorin dalam bentuk molekul Cl2. Untuk menyetarakan persamaan reaksi, manakah cara berikut yang benar?
a. Mengubah pereaksi menjadi atom klorin, persamaan menjadi:
Na + Cl → NaCI
b. Mengubah hasil reaksi menjadi NaCl2, dan persamaan menjadi:
Na + Cl2 → NaCl2
Kedua persamaan tampak setara, tetapi kedua cara tersebut tidak benar, sebab mengubah fakta hasil percobaan. Gas klorin yang direaksikan berupa molekul diatom sehingga harus
tetap sebagai molekul diatom. Demikian pula hasil reaksinya berupa NaCl bukan NaCl2. Jadi, kedua persamaan reaksi tersebut tidak sesuai Hukum Perbandingan Tetap.
Cara yang benar untuk menyetarakan persamaan reaksi adalah dengan menambahkan bilangan di depan setiap rumus kimia dengan angka yang sesuai. Bilangan yang ditambahkan ini dinamakan koefisien reaksi. Jadi, cara yang benar untuk menyetarakan persamaan reaksi adalah dengan cara menentukan nilai koefisien reaksi.
Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut.
a. Oleh karena ada dua atom Cl yang bereaksi maka bubuhkan angka 2 di depan NaCl. Persamaan kerangka menjadi:
Na + Cl2 → 2NaCl
b. Jumlah atom Cl di sebelah kiri dan kanan persamaan sudah setara (ruas kiri dan kanan mengandung 2 atom Cl).
c. Di ruas kanan jumlah atom Na menjadi 2, sedangkan ruas kiri hanya 1 atom. Untuk menyetarakannya, tambahkan angka 2 di depan lambang unsur Na sehingga persamaan menjadi:
2Na + Cl2 → 2NaCl
Dengan cara seperti itu, jumlah atom di ruas kiri sama dengan di ruas kanan. Dengan demikian, persamaan reaksi sudah setara.
Contoh-contoh menyetarakan persamaan reaksi yang lain:
1 Menyetarakan persamaan reaksi sederhana
Gas nitrogen bereaksi dengan gas oksigen menjadi gas dinitrogen tetroksida.
Tuliskan persamaan reaksinya.
Jawab
Langkah I: tuliskan persamaan kerangkanya.
N2 + O2 → N2O4
Langkah II: setarakan persamaan kerangka dengan menentukan koefisien
reaksinya. Persamaan reaksinya menjadi:
N2 + 2O2 → N2O4
Periksa apakah jumlah atom pada kedua ruas sama. Jika sudah setara, lengkapi
fasanya.
N2(g) + 2O2(g) → N2O4(g)
2 Menyetarakan persamaan reaksi yang agak rumit
Gas butana, C4H10 digunakan sebagai bahan bakar untuk kompor gas. Tuliskan
persamaan reaksi pembakarannya.
Jawab
Pembakaran artinya mereaksikan zat dengan gas oksigen. Jika pembakaran
sempurna akan terbentuk gas karbon dioksida dan uap air.
Persamaan kerangkanya:
C4H10 + O2 → CO2 + H2O
Setarakan dulu atom yang tidak sering muncul. Dalam hal ini adalah C atau H
sehingga dapat disetarakan bersamaan.
Jika C dan H sudah setara, selanjutnya adalah menyetarakan atom O yang sering
muncul.
Penyetaraan C: C4H10 + O2 → 4CO2 + H2O
Penyetaraan H: C4H10 + O2 → 4CO2 + 5H2O
Penyetaraan O: C4H10 + 13/2 O2 → 4CO2 + 5H2O
Untuk menyatakan persamaan reaksi, koefisien harus bilangan bulat (kecuali untuk perhitungan).
Jadi, persamaan reaksi pembakaran gas butana:
2C4H10(g) + 13O2(g) → 8CO2(g) + 10H2O(g)
Periksa apakah persamaan sudah setara?
Untuk :
C ruas kiri = 8, C ruas kanan = 8
H ruas kiri = 20, H ruas kanan = 20
O ruas kiri = 26, O ruas kanan = 26
Jadi, persamaan di atas sudah setara.
- HUKUM-HUKUM KEKEKALAN MASSA (HUKUM LAVOISIER)
Kimiawan Prancis yang dijuluki bapak
kimia modern inilah yang menumbangkan teori gas flogiston dengan menjelaskan
hukumnya dengan mengesankan, yaitu "massa zat sebelum dan sesudah reaksi
adalah sama". ia juga yang mengusulkan tata nama kimia pertama, serta ia
pula yang mula-mula mengetahui betapa pentingnya oksigen bagi pernapasan dan
pembakaran.
2. HUKUM PERBANDINGAN TETAP (HUKUM PROUST)
"perbandingan massa unsur-unsur dalam seiap senyawa selalu tetap"
3. HUKUM PERBANDINGAN BERGANDA (HUKUM DALTON)
"jika dua unsur membentuk dua macam senyawa atau lebih, untuk massa salah satu unsur sama banyaknya, massa unsur kedua dalam senyawa-senyawa itu akan berbanding sebagai bilangan bulat sederhana.
4. HUKUM PERBANDINGAN VOLUME (HUKUM GAY-LUSSAC)
Kimiawan Prancis yang juga salah seorang perintis meteorologi, penemu sianogen,hidrometer, alkoholmeter dan pelopor penelitian sifat-sifat gas ini mengemukakan bahwa :
"volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas hasil reaksi, jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama, berbanding lurus sebagai bilangan-bilangan bulat dan sederhana"
5. HUKUM AVOGADRO
meski pada awalnya pendapat kimiawan yang lahir di italia ini kurang mendapat tanggapan, tapi akhirnya setelah ia meninggal hukumnya baru diakui, yaitu "pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas yang volumenya sama mengandung jumlah molekul sama"
2. HUKUM PERBANDINGAN TETAP (HUKUM PROUST)
"perbandingan massa unsur-unsur dalam seiap senyawa selalu tetap"
3. HUKUM PERBANDINGAN BERGANDA (HUKUM DALTON)
"jika dua unsur membentuk dua macam senyawa atau lebih, untuk massa salah satu unsur sama banyaknya, massa unsur kedua dalam senyawa-senyawa itu akan berbanding sebagai bilangan bulat sederhana.
4. HUKUM PERBANDINGAN VOLUME (HUKUM GAY-LUSSAC)
Kimiawan Prancis yang juga salah seorang perintis meteorologi, penemu sianogen,hidrometer, alkoholmeter dan pelopor penelitian sifat-sifat gas ini mengemukakan bahwa :
"volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas hasil reaksi, jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama, berbanding lurus sebagai bilangan-bilangan bulat dan sederhana"
5. HUKUM AVOGADRO
meski pada awalnya pendapat kimiawan yang lahir di italia ini kurang mendapat tanggapan, tapi akhirnya setelah ia meninggal hukumnya baru diakui, yaitu "pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas yang volumenya sama mengandung jumlah molekul sama"
Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menggunakan satuan untuk menyebutkan bilangan yang besar untuk mempermudah perhitungan. Sebagai contoh satuan lusin digunakan untuk menyebutkan benda yang jumlahnya 12 buah.
1 lusin = 12 buah
2 lusin = 2 × 12 = 24 buah
Satuan jumlah zat dalam ilmu kimia disebut mol. Satu mol zat mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikel dalam 12 gram C–12, yaitu 6,02 × 1023 partikel. Jumlah partikel ini disebut sebagai bilangan Avogadro. Partikel zat dapat berupa atom, molekul, atau ion (Martin S. Silberberg, 2000).
Contoh:
• 1 mol besi (Fe) mengandung 6,02 × 1023 atom besi (partikel unsur besi adalah atom).
• 1 mol air (H2O) mengandung 6,02 × 1023 molekul air (partikel senyawa air adalah molekul).
• 1 mol Na+ mengandung 6,02 × 1023 ion Na+ (partikel ion Na+ adalah ion).
• 5 mol CO2 mengandung 5 × 6,02 × 1023 = 3,01 × 1024 molekul CO2.
• 0,2 mol hidrogen mengandung 0,2 × 6,02 ×1023 = 1,204 × 1023 atom hidrogen.
Konsentrasi
merupakan cara untuk menyatakan hubungan kuantitatif antara zat terlarut dan
pelarut.
Menyatakan konsentrasi larutan ada beberapa macam, di antaranya:
Menyatakan konsentrasi larutan ada beberapa macam, di antaranya:
1.
|
FRAKSI
MOL
Fraksi
mol adalah perbandingan antara jumiah mol suatu komponen dengan jumlah mol
seluruh komponen yang terdapat dalam larutan.
Fraksi mol dilambangkan dengan X. Contoh: Suatu larutan terdiri dari 3 mol zat terlarut A den 7 mol zat terlarut B. maka:
XA = nA / (nA + nB) = 3 / (3 + 7) =
0.3
XB = nB /(nA + nB) = 7 / (3 + 7) =
0.7
*
XA + XB = 1
|
2.
|
PERSEN
BERAT
Persen
berat menyatakan gram berat zat terlarut dalam 100 gram larutan.
Contoh:
Larutan gula 5% dalam air, artinya: dalam 100 gram larutan terdapat :
-
gula = 5/100 x 100 = 5 gram
-
air = 100 - 5 = 95 gram
|
3.
|
MOLALITAS
(m)
Molalitas menyatakan mol zat terlarut dalam 1000 gram pelarut. Contoh: Hitunglah molalitas 4 gram NaOH (Mr = 40) dalam 500 gram air !
-
molalitas NaOH = (4/40) / 500 gram air = (0.1 x 2 mol) / 1000 gram air = 0,2
m
|
4.
|
MOLARITAS
(M)
Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan.
Contoh:
Berapakah molaritas 9.8 gram H2SO4 (Mr= 98) dalam 250 ml larutan ?
-
molaritas H2SO4 = (9.8/98) mol / 0.25 liter = (0.1 x 4)
mol / liter = 0.4 M
|
5.
|
NORMALITAS
(N)
Normalitas menyatakan jumlah mol ekivalen zat terlarut dalam 1 liter larutan. Untuk asam, 1 mol ekivalennya sebanding dengan 1 mol ion H+. Untuk basa, 1 mol ekivalennya sebanding dengan 1 mol ion OH-.
Antara
Normalitas dan Molaritas terdapat hubungan :
N = M x valensi |
Posting Komentar