Materi
Stoikiometri Kimia Dasar
Bagaimana cara untuk mengukur jumlah suatu
senyawa yang terkandung dalam suatu material? Ini merupakan pertanyaan dasar
yang telah dijawab oleh para kimiawan terdahulu. Mereka menjawabnya dengan
sebuah konsep ilmu
kimia yang dinamakan Stoikiometri. Apa pengertian stoikiometri? Apa
saja prinsip yang mendasari Stoikiometri? Bagaimana penerapan konsep
stoikiometri?
Mari kita ulas bersama!
Mari kita ulas bersama!
Pengertian Stoikiometri
Stoikiometri
berasal dari dua suku kata bahasa Yunani yaitu Stoicheion yang berarti
"unsur" dan Metron yang berarti "pengukuran".
Stoikiometri adalah suatu pokok bahasan dalam kimia yang melibatkan keterkaitan reaktan dan produk dalam sebuah reaksi kimia untuk menentukan kuantitas dari setiap zat yang bereaksi.
Pada bingung ya? Oke gini dehh sederhanya.
Stoikiometri adalah suatu pokok bahasan dalam kimia yang melibatkan keterkaitan reaktan dan produk dalam sebuah reaksi kimia untuk menentukan kuantitas dari setiap zat yang bereaksi.
Pada bingung ya? Oke gini dehh sederhanya.
Stoikiometri merupakan pokok bahasan dalam ilmu kimia yang
mempelajari tentang kuantitas zat dalam suatu reaksi kimia.
Jika terjadi suatu reaksi kimia, mungkin kamu ingin mengetahui berapa jumlah zat hasil reaksinya? Atau jika kamu ingin melakukan reaksi kimia untuk menghasilkan produk dalam jumlah tertentu, maka kamu harus mengatur berapa jumlah reaktan dalam reaksinya. Ini semua merupakan bahasan dalam stoikiometri.
 |
Sebelum
melakukan perhitungan Stoikiometri, persamaan reaksi yang kita miliki harus
disetarakan terlebih dahulu.
Penyetaraan Reaksi Kimia
Reaksi kimia
sering dituliskan dalam bentu persamaan dengan menggunakan simbol unsur.
Reaktan adalah zat yang berada di sebelah kiri, dan produk ialah zat yang
berada di sebelah kanan, kemudian keduanya dipisahkan oleh tanda panah (bisa
satu / dua panah bolak balik). Contohnya:
2Na(s)+HCl(aq)→2NaCl(aq)+H2(g)
Persamaan reaksi kimia itu seperti resep
pada reaksi, sehingga menunjukkan semua yang berhubungan dengan reaksi yang
terjadi, baik itu ion, unsur, senyawa, reaktan ataupun produk. Semuanya.
Kemudian seperti halnya pada resep, terdapat proporsi pada persamaan tersebut yang ditunjukkan dalam angka-angka di depan rumus molekul tersebut.
Jika diperhatikan lagi, maka jumlah atom H pada reaktan(kiri) belum sama dengan jumlah atom H pada produk(kanan). Maka reaksi ini perlu disetarakan. Penyetaraan reaksi kimia harus memenuhi beberapa hukum kimia tentang materi.
Kemudian seperti halnya pada resep, terdapat proporsi pada persamaan tersebut yang ditunjukkan dalam angka-angka di depan rumus molekul tersebut.
Jika diperhatikan lagi, maka jumlah atom H pada reaktan(kiri) belum sama dengan jumlah atom H pada produk(kanan). Maka reaksi ini perlu disetarakan. Penyetaraan reaksi kimia harus memenuhi beberapa hukum kimia tentang materi.
1. Konsentrasi Larutan
a. Pengertian Konsentrasi Larutan
Konsentrasi adalah istilah umum untuk menyatakan banyaknya bagian zat terlarut dan pelarut yang terdapat dalam larutan. Konsentrasi dapat dinyatakan secara kuantitatif maupun secara kualitatif. Untuk ukuran secara kualitatif, konsentrasi larutan dinyatakan dengan istilah larutan pekat (concentrated) dan encer (dilute). Kedua isitilah ini menyatakan bagian relatif zat terlarut dan pelarut dalam larutan. Larutan pekat berarti jumlah zat terlarut relatif besar, sedangkan larutan encer berarti jumlah zat terlarut relatif lebih sedikit. Biasanya, istilah pekat dan encer digunakan untuk membandingkan konsentrasi dua atau lebih larutan.Dalam ukuran kuantitatif, konsentrasi larutan dinyatakan dalam g/mL (sama seperti satuan untuk densitas). Namun, dalam perhitungan stoikiometri satuan gram diganti dengan satuan mol sehingga diperoleh satuan mol/L. Konsentrasi dalam mol/L atau mmol/mL dikenal dengan istilah molaritas atau konsentrasi molar.
b. Molaritas
Molaritas atau kemolaran menyatakan jumlah mol zat terlarut (n) dalam satu liter larutan (L) atau milimol zat terlarut (n) dalam setiap satu mililiter larutan (mL).
atau
Keterangan: W = berat zat (gram)
Mr = masa molekul relative zat
V = volume larutan (mL)
Suatu larutan dapat dibuat dengan cara melarutkan zat terlarut murniatau mengencerkan dari larutan pekatnya: Agar lebih jelas, perhatikanlah contoh berikut:
1) Penentuan Molaritas dengan Cara Pelarutan
Jika kita ingin membuat 250 mL larutan K2CrO4 0,25 M dari bentuk kristal, caranya adalah dengan menghitung massa zat yang akan dilarutkan.
mol K2CrO4 = 250 mL x 0,25 M
= 0,0625 mol
g K2CrO4 = 0,0625 mol x 194 g / mol
= 12,125 g
Jadi, yang harus dilakukan adalah melarutkan 12,125 g kristal K2CrO4 ke dalam 250 mL air
2. Perhitungan Kimia
a. Mol dan Persamaan Reaksi
Kita telah memahami bahwa satu mol suatu senyawa mengandung 6,02 x 1023 partikel senyawa tersebut. Jika diterapkan untuk atom atau molekul, maka:
1 mol = 6,02 x 1023 atom / molekul
Untuk mengingatkan hubungan antara konsep mol dengan jumlah partikel, massa atom/ molekul, volume standar, dan molaritas, perhatikan diagram “Jembatan Mol” berikut!
Bagan di atas memperlihatkan bahwa mol dapat men¬jembatani berbagai parameter sehingga memudahkan kita untuk memahami sebuah reaksi kimia.
Pada bagan tersebut, ditunjukkan bahwa semua jalur yang menuju ke mol menggunakan tanda “ pembagian “, sedangkan jalur yang keluar dari mol menggunakan tanda “perkalian”, kecuali untuk molaritas (M).
Sebagai contoh, perhatikan reaksi berikut!
H2(g) + O2(g) — H2O(g)
Reaksi di atas memperlihatkan bahwa jumlah atom oksigen pada reaktan ada dua buah, sedangkan jumlah oksigen di produk ada satu buah. Hal ini berbeda dengan atom H yang sudah sama. Oleh karena itu, reaksi harus disetarakan.
Penyetaraan reaksi dapat dilakukan dengan membuat koefisien O2 = ½ sehingga persamaan reaksinya menjadi sebagai berikut.
H2(g) + ½ O2(g) — H2O(g)
Pada reaksi di atas jumlah atom O dengan H pada reaktan sudah setara dengan jumlah atom O dan H pada produk. Angka pecahan dalam persamaan dapat dihilangkan dengan mengalikan dua terhadap semua koefisien reaksi.
2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)
Persamaan reaksi di atas menunjukkan bahwa koefisien reaksi masing-masing untuk H2, 02, dan H2O adalah 2, 1, dan 2. Dalam perhitungan kimia, koefisien reaksi melambangkan perbandingan mol zat reaktan dan produk dalam suatu reaksi. Artinya, perbandingan mol dalam reaksi di atas, yaitu antara H2, 02, dan H2O adalah 2 : 1 : 2.
Perhatikanlah ilustrasi di bawah ini!
2H2(g) + O2(g) —————- 2H2O(g)
Perbandingan mol 2 : 1 : 2
Kesimpulan dari pembahasan di atas adalah jika kita mereaksikan 2 mol H2 dengan 1 mol O2 akan menghasilkan 2 mol H2O. Jika kita mereaksikan 1 mol H2, maka akan membutuhkan 2 mol O2 untuk menghasilkan 1 mol H2O.
Persamaan reaksi tersebut juga dapat diartikan bahwa 2 mol molekul hidrogen bereaksi dengan 1 mol molekul oksigen menghasilkan 2 mol molekul air
2H2 + O2 —————– H2O
2 molekul 1 molekul —————– 2 molekul
2 mol 1 mol —————– 1 mol
4 gram + 32,00 gram —————– 36 gram
36 gram reaktan 36 gram produk
Contoh lain adalah pembakaran gas metana di udara.
metana + oksigen ———————— karbondioksida + air
CH4 + 202 ———————– CO2 + 2H20
Persamaan reaksi menunjukkan bahwa 1 mol CH4 bereaksi dengan 2 mol O2 menghasilkan 1 mol CO2 dan 2 mol H2O.
Dari persamaan reaksi dapat kita katakan bahwa:
Jumlah mol H2O yang dihasilkan = 2
Jumlah mol CH4 yang beraksi 1
Perbandingan ini dapat digunakan untuk menghitung massa air yang dihasilkan ketika sejumlah tertentu gas metana terbakar di udara.
3. Kimia Analitik
Pengertian
Kimia analitik merupakan ilmu kimia yang mendasari analisis
dan pemisahan sampel. Analisis dapat bertujuan untuk menentukan
jenis komponen apa saja yang terdapat dalam suatu sampel (kualitatif),
dan juga menentukan berapa banyak komponen yang ada dalam suatu
sampel (kuantitatif). Tidak semua unsur atau senyawa yang ada dalam
sampel dapat dianalisis secara langsung, sebagian besar memerlukan proses
pemisahan terlebih dulu dari unsur yang mengganggu.
Sekilas aplikasi dalam beberapa bidang
- Dalam ilmu lingkungan, pemantauan kadar pencemar memerlukan metoda analisis yang tepat, cepat dan peka untuk menentukan berbagai konstituen yang sering berjumlah renik.
- Dalam bidang kedokteran diperlukan berbagai analisis untuk menentukan berbagai unsur atau senyawa dalam sampel seperti darah, urin, rambut, tulang dan sebagainya.
- Di bidang pertanian, komposisi pupuk yang tepat sehingga tumbuhan menghasilkan panen seperti yang diharapkan juga memerlukan metoda analisis yang tepat untuk mengetahuinya.
- Di bidang industri metoda analisis diperlukan untuk memonitoring bahan baku, proses produksi, produk maupun limbah yang dihasilkan. Itu adalah sebagian saja yang dapat dikemukakan mengenai peranan kimia analitik dalam kehidupan manusia.
Daftar Pustaka
