KimintekHijau.com: Aplikasi Stoikiometri

Deskripsi Stoikiometri

Stoikiometri adalah ilmu yang mempelajari hubungan kuantitatif dalam suatu reaksi kimia. Kata Stoikiometri berasal dari kata Yunani stoicheion yang berarti unsur dan kata metron yang berarti pengukuran.
Stoikiometri berhubungan dengan segala sesuatu aspek kuantitatif, komposisi, dan reaksi kimia dengan cara perhitungan kimia untuk menimbang dan menghitung spesi-spesi kimia.

1. Stoikiometri Reaksi

Stoikiometri merupakan bidang kajian ilmu kimia, yang mempelajari hubungan kuantitatif zat-zat kimia yang terlibat dalam reaksi kimia.

CONTOH : 2H₂+ O₂ H₂O

Persamaan kimia ini menandung makna :

2 molekul H₂+ 1 molekul O₂2 molekul H₂O

Atau

2 n molekul H₂+ n molekul O₂2 n molekul H₂O

Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa koefisien reaksi pada persamaan kimia menunjukkan Perbandingan jumlah mol zat-zat yang bereaksi dan zat hasil reaksi.

2. Stoikiometri Larutan

Pada stoikiometri larutan diantara zat – zat yang terlibat reaksi sebagian atau seluruhnya berada dalam bentuk larutan. Beberapa ungkapan untuk menyatakan konsentrasi suatu larutan seperti % massa dan % volume berdasarkan massa zat, sedangkan untuk menyatakan konsentrasi atau kepekaan suatu larutan pada umumnya menggunakan konsep mol.

Reaksi kimia bisanya berlangsung antara dua campuran zat bukannya antara dua zat murni. Satu bentuk yang paling lazim dari campuran adalah larutan. Di alam sebagian besar reaksi berlangsung dalam larutan air. Sebagi contoh, cairan tubuh baik tumbuhan maupun hewan merupakan larutan dari berbagai jenis zat. Dalam tanah pun reaksi pada umumnya berlangsung dalam lapisan tipis larutan yang diadopsi pada padatan.
Perhitungan kimia untuk reaksi yang berhubungan dalam larutan disebut juga stokiomeri. Di dalam stokiometri larutan, materi-materi yang akan dibahas adalah sebagai berikut :

4.1 Sifat-sifat Berbagai Macam Zat yang Terkait dengan Reaksi dalam
Larutan Elektrolit.

4.1.1. Jenis Zat yang Direaksikan

4.1.1.1. Asam
Terkait dengan pelarut air, maka pengertian asam dan basa umumnya dikaitkan dengan teori asam basa Arrhenius. Jadi asam adalah zat-zat yang dalam air menghasilkan ion H+ dan ion sisa asam.
Contoh : HCl dan H2SO4 yang mengion sebagai berikut :
HCl(aq) → H+(aq) + Cl-(aq) H2SO4(aq) → 2H+(aq) + SO42-(aq)
HCN(aq) ↔ H+(aq) + CN-(aq) CH3COOH ↔ H+(aq)+ CH3COO-(aq)

4.1.1.2. Basa
Zat yang dalam air menghasilkan ion OH- dan suatu kation logam.
Contoh : NaOH dan Ca(OH)2
NaOH(aq) → Na+(aq) + OH-(aq)
Ca(OH)2 → Ca2+(aq) + 2OH-(aq)
NH4OH ↔ NH4+ + OH-(aq)

4.1.1.3 Garam
Garam adalah suatu senyawa ion yang terdiri dari kation basa dan anion sisa asam.
Contoh NaCl, Ca(NO3)2
NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl-(aq)
Ca(NO)2(aq) → Ca2+(aq) + 2NO3-(aq)

4.1.1.4. Oksida Basa dan Oksida Asam
Senyawa yang tersusun dari suatu unsur dengan oksigen disebut oksida. Bergantung pada jenis unsurnya (logam atau non logam). Oksida dapat dibedakan atas oksida logam dan oksida non logam. Oksida logam cenderung berifat asam.

a) Molaritas (M)

Molaritas adalah satuan konsentrasi larutan untuk menyatakan jumlah mol zat terlarut perliter larutan, dilambangkan dengan huruf M. Secara sistematis dapat diungkapkan dengan persamaan

Jumlah Mol

Molar (M) = V larutan

b) Pengenceran larutan

Untuk tujuan ini perlu mengetahui hubungan molaritas larutan sebelum dan sesudah pengenceran.

Rumus pengenceran M₁x V₁= M₂x V₂

M1 = Molaritas Larutan Sebelum Pelarutan

V1 = Volume Larutan Sebelum Pelaturan

M2 = Molaritas Larutan Sesudah Pelarutan

V2 = Volume Larutan Sesudah Pelarutan

3. Stoikiometri Gas

Jenis stoikiometri ialah berkaitan dengan suatu reaksi yang melibatkan gas, yang mana gas berada pada suatu suhu, tekanan dan juga volume yang dikenal dan juga dapat dianggap gas ideal. Untuk gas, perbandingan volume idealnya tersebut sama dengan hukum gas ideal, Namun rasio massa reaksi tunggal tersebut harus dihitung dari massa molekul reaktan serta juga produk,yang mana massa molekul ialah massa 1(satu) molekul zat.

Gas ideal ialah suatu gas teoretis yang terdiri dari 1(satu) set partikel yang bergerak acak, tanpa-berinteraksi yang mematuhi suatu hukum gas ideal. Hukum gas ideal ialah suatu persamaan keadaan gas ideal. Persamaan hukum

“PV = nRT, yang mana P ialah tekanan, V ialah volume dan juga T ialah temperatur absolut, n ialah mol gas dan juga R ialah konstanta gas universal”.

4. Perhitungan Kimia

Stoikiometri juga menyangkut perbandingan atom antar unsur-unsur dalam suatu rumus kimia, misalnya perbandingan atom H dan atom O dalam molekul H2O. Kata stoikiometri berasal dari bahasa Yunani yaitu stoicheon yang artinya unsur dan metron yang berarti mengukur. Seorang ahli Kimia Perancis, Jeremias Benjamin Richter (1762-1807) adalah orang yang pertama kali meletakkan prinsip-prinsip dasar stoikiometri. Menurutnya stoikiometri adalah ilmu tentang pengukuran perbandingan kuantitatif atau pengukuran perbandingan antar unsur kimia yang satu dengan yang lain.

Banyak permasalahkan stoikiometri yang harus dipahami terutama bagi mereka yang bekerja sebagai analisis kimia di industri atau laboratorium. Stoikiometri merupakan dasar dalam perhitungan kimia, sehingga perlu pemahaman yang benar, utuh dan menyeluruh. Perubahan Massa dan Mol. Jumlah Mol suatu zat A dari massa zat A dapat ditentukan dengan menggunakan massa molar, Pengubahan Volume dan Massa Melalui Kerapatan Kerapatan atau massa jenis didefinisikan sebagai massa per volume yang diketahui atau mencari volume massa dan kerapatan yang diketahui :

Massa = kerapatan x volume atau volume = massa/kerapatan

Banyak permasalahan dalam stoikiometri dianggap sukar. Kata kunci stoikiometri adalah mengubah satuan suatu zat (baik gram , volume , atau jumlah partikel ) menjadi Mol.

1. Mol

Mol adalah satuan yang digunakan untuk menyatakan jumlah suatu atom, molekul, ataupun ion.

“satu mol adalah jumlah partikel yang terkandung dalam suatu zat yang jumlahnya sama dengan partikel yang terdapat dalam 12 gram atom C-12.”

Banyak etom yang terdapat dalam 12 gram C-12 adalah 6,02x10²³ partikel yang disebut dengan tetapan Avogadro dan dinyatakan dengan huruf L (awalan nama Loschmid).

Dalam ketentuan tersebut, partikel dapat berupa atom, molekul, maupun ion. Jumlah partikel suatu zat (x) bergantung pada jumlah mol (n) zat tersebut.

2. Massa Molar

Massa 11 mol zat sering disebut massa molar. Massa molar berkaitan dengan Ar atau Mr dari suatu zat.

Dengan memahami contoh diatas, kalian mengatahua bahwa:

- Massa molar untuk partikel yang berupa atom = Ar gram mol-1

- Massa molar untuk partikel yang berupa molekul = Mr gram mol-1

3. Volum Molar

Volume molar adalah volume suatu mol zat yang berwujud gas.

Volume gas dipengaruhi oleh suhu dan tekanan, sehingga untuk menentukan volume gas, kita harus mengetahui suhu (T) dan tekanan (P) gas tersebut. Kondisi suhu 0^OC dan tekanan 1 atm disebut keadaan standar (Standard Temperature and Pressure atau STP).