FLIPPED BOOK STOIKIOMETRI BERBASIS STEM

COVER FLIPPED BOOK STOIKIOMETRI BERBASIS STEM SMA X

Kata Pengantar Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan penulisan Flipped book stoikiometri berbasis STEM. Flipped book ini disusun sebagai sumber literasi, sumber belajar, dan sumber materi tambahan siswa Sekolah Menengah Atas (SMA). Materi yang disajikan dalam Flipped book ini merupakan materi kimia stoikiometri berbasis STEM. Penyajian materi dalam Flipped book ini disusun untuk memfasilitasi pembelajaran secara mandiri yang memuat gambar, video, evaluasi, contoh soal dan sebagainya. Penyajian materi juga didesain untuk memperkuat pemahaman/ konsep materi stoikiometri dengan STEM dalam kehidupan sehari-hari. Flipped book stoikiometri berbasis STEM dapat digunakan kapan saja untuk menunjang pembelajaran secara mandiri dalam mempelajari materi kimia khususnya materi stoikiometri. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu doa maupun perhatian dalam menyelesaikan Flipped book ini. Ucapan terimakasih disampaikan kepada Prof. Dr. Antuni Wiyarsi, M.Sc yang telah memberikan inspirasi, mengoreksi, dan memberikan masukan kepada penulis dalam proses penyelesaian Flipped book ini. Akhirnya, semoga Flipped book ini bermanfaat bagi peserta didik SMA maupun Bapak/ Ibu guru kimia di SMA. Kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan untuk menyempurnakan Flipped book ini. Lampung, Januari 2023 Penulis

KI dan KD diperoleh dari peraturan menteri pendidikan dan kebudayaan republik indonesia nomor 37 tahun 2018 tentang kompetensi inti dan kompetensi dasar pelajaran pada kurikulum 2013 pada pendidikan dasar dan pendidikan menengah. KOMPETENSI INTI KOMPETENSI DASAR KI 1. Menghayati dan mengamalkanajaran agama yang dianutnya KI 2. Menunjukkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerja sama, toleran, damai), santun, responsif, dan pro-aktif sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia KI 3. Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah 3.10. Menerapkan hukum-hukum dasar kimia, konsep massa molekul relatif, persamaan kimia, konsep mol, dan kadar zat untuk menyelesaikan perhitungan kimia KI 4. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait denganpengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secaramandiri, dan mampu menggunakan metode sesuai kaidah keilmuan 4. 10. Menganalisis data hasil percobaan menggunakan hukum-hukum dasar kimia kuantitatif

PETUNJUK PENGGUNAAN Flipped book berbasis STEM mempelajari materi stoikiometri yang dibagi menjadi empat Kegiatan Belajar, yaitu Adapun cara menggunakan Flipped book berbasis STEM adalah sebagai berikut. 1. Bacalah tujuan pembelajaran pada setiap Aktivitas Belajar berbasis STEM yang dipelajari dan pahamilah Peta Konsep materi Stoikiometri 2. Amatilah gambar yang difasilitasi oleh Flipped book berbasis STEM. 3. Bacalah materi dengan teliti dan saksama dengan mengikuti langkah-langkah pendekatan STEM yang terintegrasi dalam materi 4. Kerjakan latihan pada Flipped book berbasis STEM untuk meningkatkan pemahaman 5. Presentasikan Produk yang sudah kalian kembangkan.

Stoikiometri Massa Atom Massa Atom relative Massa Molekul Relatif Persen Massa Unsur dalam Senyawa Persamaan Reaksi Kimia Penulisan Persamaan Reaksi Penyetaraan Persamaan Reaksi Pereaksi Pembatas Hukum Dasar Kimia Hukum lavoisier Hukum Proust Hukum Dalton Hukum Gay Lussac Hukum avogadro Konsep Mol Rumus Empiris Rumus Molekul Kadar Zat

Yuk, Mengenal Daily Product Berbasis STEM STEM merupakan displin ilmu yang berkaitan erat satu sama lain. Sains memerlukan matematika sebagai alat dalam mengolah data, sedangkan teknologi dan teknik merupakan aplikasi dari sains. Pendekatan berbasis STEM dalam pembelajaran diharapkan dapat menghasilkan pembelajaran yang bermakna bagi siswa melalui integrasi pengetahuan, konsep, dan keterampilan secara sistematis. Salah satu product yang memanfaatkan STEM dalam kehidupan sehari hari adalah Airbag pengemudi yang ada di dalam mobil. Airbag Pengemudi memanfaatkan berbagai disiplin ilmu dalam STEM. Pada Bidang Sains (S) yaitu penggunaan bahan kimia seperti Natrium Azida (NaN3) dan Kalium Nitrat (KNO3). Pada bidang Matematika (M) berapa banyak gas yang diperlukan untung mengembangkan Airbag yang memiliki volume Airbag 0,8 m3 . Bidang Teknologi (T) dan Enginering (E) digunakan untuk membuat bahan yang ringan dan kuat yang akan digunakan untuk menanmpung gas yang dihasilkan. Sehingga Airbag merupakan salah satu dari product STEM dalam kehidupan sehari hari. Sejak 1998, semua mobil baru yang dijual di Amerika Serikat harus memiliki airbag pengemudi dan penumpang. Menurut Statistik terbaru, risiko kematian akibat benturan langsung telah menurun karena kantung udara. Namun, air bag mampu mengurangi risiko tabrakan langsung. Tabrakan dengan benturan samping yang sering terjadi dan dapat menyebabkan cedera serius bahkan kematian. Sementara perusahaan pembuat mobil telah mencoba membuat pintu mobil lebih kuat untuk meningkatkan keselamatan kendaraan. Alternative lainnya dengan menggunakan kantung udara pintu samping yang dirancang, diuji, dan bahkan ditawarkan di beberapa mobil. Merancang kantung udara pintu samping secara signifikan lebih sulit bagi para insinyur daripada kantung udara depan karena kecepatannya airbag harus mengembang. Pada tabrakan depan, energi dari benturan diserap oleh bumper, kap mesin, dan mesin sebelum mencapai pengemudi kendaraan. Ini membutuhkan waktu sekitar 35 hingga 40 milidetik dan karenanya kantung udara depan harus terpasang digunakan dalam waktu kurang dari jumlah waktu ini. Dalam tabrakan samping, ada lebih sedikit material yang menyerap energi dan dengan demikian airbag harus dipasang dalam waktu sekitar 5 atau 6 milidetik. Lalu ada atom atau senyawa apa yang terkandung dalam airbag tersebut. Oleh karena itu, akan dibahas mengenai atom, massa atom, massa molekul relative, dan persamaan reaksi kimia.

A. MASSA ATOM A. Massa atom relative Sebagai identitas penyusun materi tentu atom menempati ruang dan memiliki massa seperti halnya materi. Dalam pembelajaran sebelumnya anda telah mempelajari tentang struktur atom, dan telah mengetahui bahwa massa atom bergantung pada jumlah elektron, proton, dan neutron penyusunnya. Namun kalian tidak dapat mengukur massa atom dengan menggunakan neraca seperti saat anda mengukur massa dari suatu materi, karena ukurannya yang sangat kecil. karena hal inilah untuk menentukan massa suatu atom tidak mungkin dilakukan dengan mengambil satu atom lalu menimbangnya. Atom-atom unsur yang sama tidak selalu memiliki massa yang sama. Seperti halnya pada atom Cl35 dan Cl37. Hal ini menyebabkan kita tidak dapat menghitung massa dari satu atom, melaikan kita hanya dapat menghitung *massa rata-rata atom. Perbedaan massa yang terjadi akibat dari adanya fenomena isotop unsur, dimana kita ketahui bahwa atom unsur dengan nomor atom yang sama memiliki massa yang berbeda-beda. Seperti yang sudah disebutkan diatas dimana massa tersebut bergantung pada jumlah elektron, proton, dan neutron yang dikandungnya.Karena hal-hal tersebut maka muncullah Konsep Massa Atom Relative dengan lambang Ar. Dimana konsep massa atom relatif ini dimunculkan untuk mengetahui massa atom suatu unsur dan menyederhanakan nilai massa tersebut. Dalam konsep massa atom relatif, nilai massa atom unsur atau massa rata-rata seluruh isotop suatu atom dibandingkan terhadap massa atom lain. Pada mulanya, sebagai standar pertama untuk massa atom relatif digunakan hydrogen, yang diberikan nilai 1 sma pada skalanya. Dengan hubungan matematisnnya sebagai berikut: Ar X = 1 1 kemudian standar hidrogen diganti dengan oksigen. Dan ditetapkan massa atom relatif oksigen adalah enam belas satuan pada skala hydrogen, sehingga untuk menghitung massa atom relatif suatu unsur menjadi: Ar X = 1 1 16 Namun setelah penemuan spektrometer massa dibuktikan bahwa standar oksigen sudah tidak tepat, karena kenyataannya oksigen di alam terdiri dari campuran isotop 8 16 , 8 16 , 8 16 dengan kelimpahan relatif berturut-turut 99,76% ; 0,04% ; dan 0,20%. Adapun syarat untuk menjadi massa standar adalah murni dan stabil.

Contoh soal: Massa 1 atom F adalah 3,153668 X 10-23 gram, berapa massa atom relatif F? Jawab: Ar F = − 1 1 12 1 −12 = 3,153668 X × 10 −23 1 12 1,99 × 10 −23 = 3,153668 × 10 −23 1,66 × 10 −24 = 18,998 Akhirnya menurut persetujuan internasional 1960, sejak 1961 digunakan isotop karbon-12 sebagai standar, dan menurut skala ini isotop karbon 6 12 ditetapkan tepat 12 satuan. Setelah diteliti dengan cermat, 1 s.m.a = 1,66 x 10-24 g dan massa isotop C-12 = 1,99 x 10-23. Alasan dipilihnya isotop karbon-12 sebagai massa standar adalah karena memenuhi syarat sebagai massa standar yaitu isotop karbon12 ditemukan pada keadaan stabil dan murni. Sesuai dengan skala karbon yang disepakati secara internasional maka massa atom relatif suatu unsur adalah massa rata-rata suatu atom unsur berdasarkan kelimpahan isotop relatif terhadap1/12 massa isotop karbon-12 yan ditetapkan 12,00 s.m.a Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut: Ar X = 1 1 12−12 Penting untuk diketahui pada skala ini massa atom relatif tidak mempunyai satuan, karena bukan massa atom yang sebenarnya tetapi merupakan hasil perbandingan antara massa atom rata-rata dengan satuan massa atom. *Massa Atom Rata-rata Seperti yang telah diketahui pada perkembangan penentuan satuan massa atom, bahwa pada kenyataannya unsur-unsur yang terdapat dialam terdiri dari beberapa isotop. Seperti halnya oksigen dan karbon. Sehingga saat dilakukan penghitungan massa dari unsur oksigen maka yang sebenarnya kita peroleh adalah massa ratarata dari semua isotop unsur oksigen. Begitu pula untuk unsur-unsur yang lain. Secara umum untuk menentukan massa atom rata-rata suatu unsur adalah sebagai berikut

Mr senyawa AnBm = − 1 AnBm 1 12 1 −12 massa atom rata-rata unsur A = (Kelimpahan isotop-1 unsur A) X (massa isotop-1 unsur A) + (Kelimpahan isotop-2 unsur A) X ( massa isotop-2 unsur A) + (Kelimpahan isotop-n unsur A) X (massa isotop-n unsur A) Catatan: untuk perhitungan ini kelimpahan isotop unsur yang umumnya dinyatakan dalam persen harus diubah terlebih dahulu menjadi angka desimal sebelum digunakan dalam perhitungan ini. B. Massa molekul relatif Anda tentu sudah mengenal istilah molekul, dimana molekul merupakan salah satu partikel penyusun materi. Sama halnya seperti atom, molekl sebagai partikel penyusun materi tentu memiliki massa juga. Sama halnya seperti atom, massa dari molekul juga tidak dapat diukur dengan neraca. Kalian tentu telah mengetahui bahwa atom memiliki massa relatif terhadap massa standar. Karena atom merupakan unit penyusun molekul maka molekul juga memiliki massa relatif terhadap massa standar. Secara singkat dapat dikatakan bahwa massa molekul relatif adalah massa rata-rata molekul menurut skala karbon-12. Sehingga secara matematis hubungannya di tuliskan sebagai berikut: Atau oleh karena molekul adalah gabungan dari atom-atom, maka dapat dikatakan bahwa: massa molekul relatif dapat dikatakan sebagai jumlah massa atom realtif dari semua atom dalam molekul senyawa itu. Contoh soal: Kelimpahan alami dari karbon-12 dan karbon-13 masing-masing adalah 98,93 persen dan 1,07 persen. Massa atom karbon-12 telah diketahui sebesar 1,99 x 10-23 gram dan karbon-13 2,1584 x 10-23gram. Tentukan massa atom rata-rata karbon? Jawab: Massa atom rata-rata dari karbon alam: = (0,9893)( 1,99 x 10-23 gram) + (0,0107)( 2,1584 x 10-23 gram) = 1,99359 x 10-23gram

= () () 100% Contoh soal: Hitung massa molekul relatif senyawa HCl , jika diketahui Ar H = 1, Cl = 35,5. Jawab : Mr HCl = ( 1 x Ar H ) + (1 x Ar Cl) = ( 1 x 1 ) + ( 1 x 35,5) = 36,5 Sehingga secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut: Mr senyawa AnBm = n Ar A X m Ar B Namun pada kenyataannya tidak seua senyawa tersusun atas molekul, ada pula senyawa yang ersusun atas ion dan molekul. Seperti natrium klorida, yang baik dalam bentuk padatan maupun lelehannya teriri atas ion natrium dan ion klorida. Oleh karena tidak tepatnya untuk mengatakan “molekul natrium klorida”. Sehingga untuk senyawa ion seperti natrium klorida tidak dapat digunakan massa molekul relatif tetapi digunakan Massa Rumus Relatif. Istilah massa rumus relatif sendiri dapat digunakn untuk senyawa ion maupun kovalen, sedangkan massa molekul relaatif hanya dapat digunakan untuk senyawa kovalen. Sesuai dengaan saran IUPAC lambang dari massa rumus relatif sama dengan massa molekul relatif Mr. C. Persen massa unsur dalam senyawa Dalam ilmu kimia jika anda ingin menguji kemurnian suatu senyawa anda dapat melakukannya dengan menganalisis jumlah komposisi unsur pembentuk senyawa tersebut. Hal ini biasanya dilakukan dalam bentuk persentase komposisi yang biasanya dinyatakan dalam persentase massa tiap unsur penyusunnya. Ini dapat dilakukan jika anda telah mengetahui unsur apa saja yang menyusun senyawa tersebut dan anda pula telah mengetahui berapa massa molekul relative serta massa atom relatif dari senyawa tersebut. Dimana secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:

Contoh soal: Putra Irsyad seorang ahli kimia melakukan analisis terhadap sejumlah sampel zat. Ia menemukan bahwa sampel seberat 100 gram tersebut mengandung 12,5 gram hidrogen dan 87,5 gram oksigen. Nyatakan komposisi zat tersebut dalam persen massa! Jawab: Persen massa hidrogen = ℎ x 100% = 12,5 100 x 100% = 12,5 % Persen massa Oksigen = x 100% = 87,5 100 x 100% = 87,5%

Rangkuman 1. karena ukurannya yang sangat kecil dan nilai massanya yang sangat kecil maka untuk menghitung massa suatu atom unsur dilakukan dengan membandingkan massanya dengan massa standar. 2. Massa atom relatif adalah perbandingan antara massa rata-rata suatu atom unsur dengan 1/12 massa isotop karbon-12 3. Secara matematis massa atom relatif : Ar X = 1 1 12−12 4. Massa rata-rata suatu atom unsur merupakan jumlah dari hasil kali antara massa isotop unsur tersebut dengan kelimpahannya. 5. Massa molekul relatif adalah massa rata-rata molekul menurut skala karbon-12. Secara matematis: Mr senyawa AnBm = − 1 AnBm 1 12 1 −12 6. Massa rumus relatif (Mr) ialah jumlah massa atom relatif dari seluruh atom penyusun satu-satuan rumus kimia senyawa 7. Istilah massa molekul relatif hanya dapat digunakan untuk senyawa kovalen sedangkan istilah massa rumus relatif dapat digunakan untuk senyawa kovalen dan ionik 8. Untuk menghitung persen massa unsur dalam suatu senyawa dapat digunakan perssamaan: = 100%

Latihan Soal Kerjaan latihan soal berikut ini! 1. Tentukan massa atom relative dari unsur S jika diketahui massa 1 atom S adalah 5,32279 x 10-23gram? 2. kelimpahan alami dari klor-35 dan klor-37 masing-masing adalah 75,76persen dan 24,24 persen. Massa atom klor-35 telah diketahui sebesar 5,804688 x 10-23 gram dan klor-37 6,13619 X 10-23gram. Tentukan massa atom rata-rata karbon? 3. Hitung massa rumus relatif senyawa NaCl, jika diketahui Ar Na = 23, Cl = 35,5. 4. Hitung massa molekul relatif senyawa H2SO4, jika diketahui (Ar H = 1, S = 32, O=16). 5. Komponen utama stalaktit adalah kalsium karbonat (CaCO3). Tentukan persen massa karbon dalam senyawa CaCO3 (Ar C = 12, Ca = 40 dan O = 16)!

Pernahkan kalian melihat gambar dibawah ini dalam kehidupan sehari-hari, Apakah yang menyebabkan pagar besi yang lama-lama muncul noda kekuningan? Pernahkah kalian berpikir apa yang terjadi dan mengapa? Proses perkaratan terjadi karena adanya reaksi kimia yang terjadi antra besi dan udara yang ada dilingkungan sekitar. Hal ini menjadi pertimbangan para ahli untuk mengembangkan teknologi untuk mengurangi perkaratan atau melapisi besi agar tidak mudah berkarat. Perkembangan ilmu pengetahuan kimia terus mengalami kemajuan, bahkan bisa dikatakan bahwa tanpa adanya perkembangan ilmu pengetahuan kimia, dunia ini akan terasa membosankan. Hal ini disebabkan karena adanya reaksi kimia pada kehidupan sehari-hari. Umumnya reaksi kimia ini sudah sering terjadi pada diri kita, yaitu pada saat makan yang di mana makanan yang kita makan akan berubah menjadi energi. Reaksi kimia juga bisa terjadi pada besi yang bisa berubah menjadi karat. Maka dari itu, kalau berbicara tentang reaksi kimia, maka tidak akan lepas dari persamaan reaksi kimia. Hampir semua para ahli kimia menulis persamaan kimia agar dapat menjelaskan hal-hal yang muncul selama reaksi kimia terjadi. Dengan adanya persamaan reaksi, maka informasi yang diberikan ketika terjadi reaksi kimia akan lebih lengkap. Persamaan reaksi ditulis secara detail dengan memasukkan setiap simbol, huruf, dan angka. Simbol yang ada pada persamaan reaksi bisa dibilang cukup penting karena bermanfaat untuk memberikan tambahan informasi tentang cara agar reaksi kimia berjalan dengan baik. Persamaan reaksi yang dapat menjelaskan terjadinya reaksi kimia, didalamnya terdapat beberapa hal, seperti rumus kimia zat-zat pereaksi dan zatzat hasil reaksi yang diikuti dengan koefisien dan fasa masing-masing. B. Persamaan Reaksi Kimia 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 hasil reaksi. 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.Anak panah dibaca yang artinya “membentuk” atau “bereaksi menjadi”.

Pernahkan kalian mengamati proses pembakaran wol besi, Coba amati video berikut: Persamaan reaksi agar memenuhi hukum kekekalan massa, jumlah atom sebelum dan sesudah reaksi harus sama, untuk menyamakan jumlah atom digunakan koefisien reaksi. Persamaan reaksi yang jumlah atom-atomnya sudah sama disebut persamaan reaksi setara. Selain untuk menyetarakan persamaan reaksi, koefisien reaksi menyatakan perbandingan paling sederhana dari partikel zat yang terlibat dalam reaksi. Persamaan reaksi menggambarkan zat-zat yang bereaksi (pereaksi /reaktan) dan hasil reaksi (produk), wujud reaktan dan hasil reaksi, perbandingan jumlah partikel reaktan dan hasil reaksi (dinyatakan oleh koefisien), serta arah reaksi (tanda anak panah). Penggunaan rumus kimia, terdapat indeks, yaitu angka yang ditulis dalam format subscript (berukuran kecil dengan posisi agak ke bawah) pada sebelah kanan simbol unsur atau kelompok atom unsur (gugus), yang menyatakan jumlah atom unsur atau kelompok atom unsur. Contoh: Br2 menunjukkan terdapat 2 atom Br yang saling berikatan; dan Fe(NO3)3 menunjukkan terdapat 1 atom Fe, 3 atom N, dan 9 atom O saling berikatan. Dalam persamaan reaksi, dikenal koefisien reaksi, yaitu bilangan yang berada di sebelah kiri rumus kimia untuk mengalikan jumlah semua atom dalam rumus kimia Hukum kekekalan massa Massa pereaksi = massa hasil reaksi Jumlah jenis atom pereaksi = jumlah jenis atom hasil reaksi Penulisan persamaan reaksi harus tunduk pada hukumhukum dasar: • Hukum kekekalan massa (jumlah zat) • Hukum perbandingan tetap (rumus kimia) https://youtu.be/j7_NfCGoNwI

tersebut. Contoh: 2SO3 menunjukkan terdapat 2 molekul SO3. Perbandingan koefisienkoefisien reaksi menunjukkan perbandingan mol zat-zat yang bereaksi dalam reaksi kimia tersebut. Pada setiap reaktan dan produk perlu dituliskan wujud zatnya, seperti s yaitu padat (solid), l yaitu cair (liquid), g yaitu gas, atau aq yaitu larutan dengan pelarut air (aqueous) di dalam tanda kurung di sebelah kanan rumus molekul masing-masing dan penulisannya sejajar dengan lambang unsur. I. Penulisan Persamaan Reaksi 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 : Mg + Cl2 MgCl2 Penulisan persamaan reaksi dapat mengikuti langkah-langkah sebagai berikut: 1. Menuliskan persamaan dalam kata-kata yang terdiri dari nama dan wujud zat dari semua pereaksi beserta hasil reaksi; 2. Menerjemahkan persamaan kata-kata ke dalam persamaan rumus kimia dari masingmasing zat berikut keterangan wujudnya; dan 3. Menyetarakan persamaan dengan memberi koefisien yang sesuai. Contoh: Aluminium oksida direaksikan dengan larutan asam klorida membentuk larutan aluminium klorida dan air. 1. Persamaan kata-kata: aluminium oksida padat + larutan asam klorida → larutan aluminium klorida + air 2. Persamaan rumus kimia: Al2O3(s) + HCl(aq) → AlCl3(aq) + H2O(l) (belum setara) 3. Persamaan reaksi setara: Al2O3(s) + 6HCl(aq) → 2AlCl3(aq) + 3H2O(l) Adapun hal-hal yang harus diperhatikan dalam penulisan persamaan reaksi yaitu:

1. Rumus kimia zat pereaksi/reaktan dan zat hasil reaksi harus sesuai dengan hukum perbandingan massa. 2. Adanya tanda panah yang menghubungkan antara pereaksi dan hasil reaksi, serta menyatakan arah reaksi kimia. 3. Menyertakan fasa/wujud zat, baik pereaksi maupun hasil reaksi, yang ditulis di dalam tanda kurung dan sejajar dengan rumus kimianya. Adapun wujud/fasa zat yang terlibat dalam reaksi yang ditulis secara singkat, yaitu: a. Zat berupa gas, disingkat (g) b. Zat berupa padatan (solid), disingkat (s) c. Zat berupa cairan (liquid), disingkat (l) d. Zat berupa larutan dalam air (aquaos), disingkat (aq) II. Penyetaraan Persamaan Reaksi Penyetaraan persamaan reaksi adalah sesuai dengan hukum kekekalan massa Lavoisier dan teori atom Dalton. Menurut hukum Lavoisier pada reaksi kimia tidak terjadi perubahan massa. Artinya jumlah dan jenis atom di ruas kiri (reaktan) sama dengan jumlah atom di ruas kanan (produk). Sesuai teori atom Dalton, dalam reaksi kimia tidak ada atom yang hilang atau tercipta, yang terjadi hanyalah penataan ulang atom-atom reaktan membentuk susunan baru yaitu produk. Penyetaraan persamaan reaksi terdiri dari 2 cara, yaitu secara langsung dan tidak langsung a. Secara langsung Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam menyetarakan persamaan reaksi, yaitu: pertama, tuliskan lebih dahulu kerangka rumus kimia. (harus sesuai hukum perbandingan tetap). setarakan jumlah atom dengan menambahkan bilangan di depan setiap rumus kimia dengan angka yang sesuai. Bilangan ini disebut dengan koefisien reaksi. lengkapi persamaan reaksi tersebut dengan fasa/wujud zat-zat yang terlibat dalam reaksi. Contoh soal: Padatan natrium direaksikan dengan gas klorida menghasilkan natrium klorida. Tuliskan persamaan reaksi tersebut!

Jawab: Langkah-langkah penyetaraan reaksi: a. menuliskan kerangka persamaan reaksi Na + Cl2 NaCl b. menyetarakan jumlah atom dengan menambahkan koefisien reaksi 1. oleh karena ada dua atom Cl yang bereaksi, maka bubuhkan angka 2 didepan NaCl. Persamaan kerangka menjadi: 2. jumlah atom Cl di sebelah kiri dan kanan persamaan sudah setara (ruas kiri dan kanan mengandung 2 atom Cl) Na + Cl2 2 NaCl 3. diruas 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: 2 Na + Cl2 2 NaCl 4. tambahkan wujud / fasa zat yang terlibat dalam reaksi kimia agar persamaan reaksinya lengkap. 2 Na(s)+ Cl2(g) 2 NaCl(s) b. Secara tidak langsung Contoh: Reaksi kalsium karbonat dengan larutan asam klorida menghasilkan larutan kalsium klorida, karbon dioksida, dan air. CaCO3(s) + HCl(aq) → CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l) 1. Pemberian koefisien reaksi pada setiap zat dalam variabel: aCaCO3(s) + bHCl(aq) → cCaCl2(aq) + dCO2(g) + eH2O(l) 2. Persamaan matematis berdasarkan kesamaan jumlah atom unsur yang sama: atom Ca : a = c atom C : a = d atom O : 3a = 2d + e atom H : b = 2e atom Cl : b = 2c 3. Penyelesaian persamaan dengan menetapkan salah satu koefisien sama dengan 1, misalnya a, sehingga: a = 1; c = 1; d = 1; e = 1; dan b = 2. Jadi, persamaan reaksi setaranya adalah

CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l) III. Pereaksi Pembatas Pereaksi pembatas adalah pereaksi yang harus lebih dulu dibandingkan pereaksi yang lain. Pereaksi pembatas digunakan untuk menentukan zat-zat yang lain dalam reaksi. Dalam pereaksi pembatas ciri-cirinya adalah semua pereaksi diketahui salah satu, baik massa, volume, jumlah partikel, atau molnya. Reaksi pembakaran: 2 C8H18(g) + 25 O2 (g) 16 CO2(g) + 18 H2O(g) Persamaan reaksi tersebut menyatakan 2 mol C8H18 tepat terbakar dengan 25 mol O2. Bagaimana jika 2 mol C8H18 dibakar dengan 30 mol O2 atau 5 mol C8H18 dibakar dengan 25 mol O2? Dapat dipastikan terdapat pereaksi yang sisa dan pereaksi yang habis. Pereaksi yang habis dulu inilah yang disebut pereaksi pembatas. Penggambaran tentang pereaksi pembatas diumpamakan sebagai berikut: 1 roti + 2 kue + 1 jeruk 1 kardus snack Satu kardus snack dapat dibentuk dari 1 roti, 2 kue, dan 1 jeruk, sehingga perbandingan roti : kue : jeruk = 1 : 2 :1. Jika terdapat 10 roti, 20 kue, dan 10 jeruk, maka dapat diperoleh 10 kardus snack. Bagaimana jika terdapat 11 roti, 16 kue, dan 10 jeruk, berapa kardus snack dapat diperoleh? Dengan 11 roti, 16 kue, dan 10 jeruk dapat membentuk 8 kardus snack dan terdapat sisa 3 roti, dan 2 jeruk, sedangkan kue habis semua, maka kue disebut pereaksi pembatas. pada reaksi yang telah disebutkan di atas: C8H18(g) + 25 O2(g) 16 CO2(g) + H2O(l) 2 mol : 25 mol : 16 mol : 18 mol Jika direaksikan 2 mol C8H18 dengan 30 mol O2 maka: 2 C8H18(g) + 25 O2(g) 16 CO2(g) + H2O(l) 2 mol : 25 mol : 16 mol : 18 mol + sisa 5 mol O2 Jika direaksikan 5 mol C8H18 dengan 25 mol O2 maka: 2 C8H18(g) + 25 O2(g) 16 CO2(g) + H2O(l) 2 mol : 25 mol : 16 mol : 18 mol + sisa 3 mol C8H18

Perhitungan pereaksi pembatas, misalkan A direaksikan dengan B membentuk C menurut persamaan reaksi: a, b, dan c adala koefisien reaksi, sedangkan A dan B adalah pereaksi dan C adalah hasil reaksi. Jika A dan B kedua-duanya diketahui salah satu baik massa, mol, jumlah partikel, atau volumenya maka salah satu sebagai pereaksi pembatas. Pereaksi pembatas dapat dicari dengan mengubah yang diketahui menjadi mol, kemudian membaginya dengan koefisien masing-masing. Jika nA a < nB b maka A sebagai pereaksi pembatas, dan Jika nA a > nB b maka B sebagai pereaksi pembatas Contoh: Gas amonia sebanyak 2,24 L Standard Temperature and Pressure (STP) direaksikan dengan 3,2 gram gas oksigen. Tentukan massa pereaksi tersisa! Reaksinya: NH3(g) + O2(g) NO(g) + H2O(g) (Ar N = 14, H = 1, O = 16) Penyelesaian Persamaan reaksi setara: 4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) n NH3 = 2,24 L 22,4 L/mol = 0,1 mol n O2 = 3,2 g 32 g/mol = 0,1 mol 0,1 mol 4 > 0,1 mol 5 , karena NH3 4 > O2 5 maka 0,1 mol O2 sebagai pereaksi pembatas Sehingga NH3 terdapat sisa n NH3 yang bereaksi = .3 koef. O2 x n O2 = 4 5 x 0,1 mol = 0,08 mol n NH3 sisa = n NH3 awal - n NH3 yang bereaksi = 0,1 mol – 0,08 mol = 0,02 mol m NH3 sisa = n NH3 sisa x Mm NH3 = 0,02 mol x 17 g/mol = 0,34 gram a A + bB cC

Rangkuman Persamaan reaksi didefinisikan sebagai persamaan yang menyatakan kesetaraan jumlah zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia denganmenggunakan rumus kimia. Penulisan persamaan reaksi harus tunduk pada hukum-hukum dasar Hukum kekekalan massa (jumlah zat) dan Hukum perbandingan tetap (rumus kimia) Koefisisen reaksi digunakan untuk menyamakan jumlah atom dan menyatakan perbandingan paling sederhana dari partikel zat yang terlibat dalam reaksi Hindari koefisien pecahan karena dapat memberi pengertian seolaholah partikel materi (atom atau molekul) dapat dipecah Konsentrasi molar (molaritas) yaitu susunan atau konsentrasi larutan dinyatakan dengan jumlah mol zat terlarut per liter larutan Konsentrasi keadaan awal larutan selalu lebih pekat dibandingkan keadaan setelah pengenceran Pereaksi pembatas yaitu pereaksi yang dalam reaksinya habis terlebih dahulu

Latihan Soal 1. Tuliskan persamaan reaksi dari beberapa reaksi berikut a. Gas klorin direaksikan dengan larutan kalium bromida menghasilkan larutan kalium klorida dan gas bromin b. Logam seng bereaksi dengan larutan asam sulfat menghasilkan seng (II) sufat dan gas hidrogen c. Pembakaran gas propana, gas yang mudah dicairkan, disimpan dan diangkut untuk digunakan sebagai bahan bakar 2. Reaksi pembakaran gas asetilen adalah aC2H2 + b O2 c CO2 + d H2O Tentukan koefisien untuk a, b, c dan d! 3. Setarakan persamaan reaksi berikut: a. N2 (g) + H2 (g) NH3 (g) b. NaOH (aq) + H2SO4 (aq) Na2SO4 (aq) + H2O (l) c. MnO2 (s) + HCl (aq) MnCl2 (aq) + H2O (l) + Cl2 (g) 4. Diketahui reaksi sebagai berikut S (s) + 3 F2 (g) SF6 (g) Jika direaksikan 2 mol S dengan 10 mol F2 a. Berapa mol kah SF6 yang terbentuk? b. Zat mana dan berapa mol zat yang tersisa? 5. Sebanyak 6,5 gram logam Zn (Ar Zn = 65) direaksikan dengan 1000 mL larutan HCl 0,16 M. Tentukan jumlah zat yang tersisa dan volume gas H2 yang dihasilkan (STP). Reaksi yang terjadi: Zn (s) + 2HCl (aq) ZnCl2 (aq) + H2 (g)

Yuk, Mengenal Daily Product Berbasis STEM Kalsium karbida merupakan mineral yang terkandung dalam tanah. Dalam mineral in terkandung senyawa CaC2. Senyawa ini sangat berharga dalam aktivitas manusia, terutama karena pentingnya asetilena. Mayoritas kalsium karbida yang dihasilkan dihidrolisis dan diubah menjadi gas asetilena. Gas ini dimanfaatkan dalam proses mengelas besi atau logam karena menghasilkan energy panas yang dapat dihasilkan dalam pembakaran gas asetilena. Gas ini biasanya diperjualbelikan dikalangan masyarakat khususnya untuk membantu proses pengelasan. Semakin banyak gas Asetilen yang ingin dibuat tentu akan membutuhkan mineral Kalsium karbida yang digunakan. Perlu Ananda ketahui bahwa pada awal abad ke-18 para ilmuwan telah melakukan percobaan-percobaan yang mempelajari secara kuantitatif susunan zat dari beberapa reaksi kimia. Mereka menemukan adanya keteraturan-keteraturan yang dinyatakan sebagai hukum-hukum dasar kimia. Hukum dasar kimia yang akan dibahas di sini adalah Hukum Kekekalan Massa (Lavoisier), Hukum Perbandingan Tetap (Proust), Hukum Kelipatan Perbandingan (Dalton), Hukum Perbandingan Volum (Gay Lussac), dan Hipotesis Avogadro. C. Hukum-Hukum Kimia Antoine Laurent Lavoisier (1743–1794) seorang ahli kimia berkebangsaan Prancis. Beliau seorang pelopor yang percaya pentingnya membuat pengamatan kuantitatif dalam eksperimen. Lavoisier mencoba memanaskan 530 gram logam merkuri dalam wadah terhubung udara dalam silinder ukur pada sistem tertutup. 1. Hukum kekekalan massa (Hukum lavoisier)

Ternyata volume udara dalam silinder berkurang 1/5 bagian. Logam merkuri berubah menjadi merkuri oksida sebanyak 572,4 gram. Besarnya kenaikkan massa merkuri oksida sebesar 42,4 gram sama dengan 1/5 bagian udara yang hilang (oksigen). Logam merkuri + gas oksigen = merkuri oksida Berdasarkan percobaan di atas Lavoisier merumuskan. Hukum Kekekalan Massa yang berbunyi Contoh soal : Pada wadah tertutup, 4 gram logam kalsium dibakar dengan 1,6 gram gas oksigen, menghasilkan kalsium oksida. Berapakah massa kalsium oksida yang dihasilkan? Jawab : Berdasarkan Hukum Kekekalan Massa : Massa kalsium oksida = massa kalsium + massa oksigen = 4 gram + 1,6 gram = 5,6 gram Massa merkuri Massa oksigen Massa merkuri oksida 530 gram 42,4 gram 572,4 gram “ Dalam reaksi kimia, jumlah massa total zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama”.

Ada berbagai senyawa yang dibentuk oleh dua unsur atau lebih, sebagai contoh air ( H2O). Air dibentuk oleh dua unsur yaitu unsur hidrogen dan oksigen. Materi mempunyai massa, termasuk hidrogen dan oksigen. Bagaimana kita mengetahui massa unsur hidrogen dan oksigen yang terdapat dalam air? Seorang ahli kimia Prancis yang bernama Joseph Louis Proust (1754– 1826) mencoba menggabungkan hidrogen dan oksigen untuk membentuk air. Pada tahun 1799, Proust melakukan percobaan, yaitu mereaksikan unsur hidrogen dan unsur oksigen. Ia menemukan bahwa unsur hidrogen dan unsur oksigen selalu bereaksi membentuk senyawa air dengan perbandingan massa yang tetap, yaitu 1 : 8. MASSA ZAT SEBELUM REAKSI MASSA ZAT SETELAH REAKSI Hidrogen (g) Oksigen (g) Air (g) Sisa unsur yang tidak bereaksi 1 2 1 2 8 8 9 16 9 9 9 18 0 1 g hidrogen 1 g oksigen 0 2. Hukum Perbandingan Tetap ( Hukum Proust ) Tabel 1. Hasil Percobaan Proust Massa hidrogen : Massa oksigen = 1 : 8 Dari tabel tersebut terlihat, bahwa pada saat 1 g hidrogen direaksikan dengan 8 g oksigen menghasilkan 9 g air, dan pada saat 2 g hidrogen direaksikan dengan 16 g oksigen menghasilkan 18 g air. Selain itu, pada saat 2 g hidrogen direaksikan dengan 8 g oksigen menghasilkan 9 g air serta sisa 1 g unsur hidrogen, dan pada saat 1 g hidrogen direaksikan dengan 9 g oksigen menghasilkan 9 g air serta sisa 1 g unsur oksigen. Hal ini berarti setiap 1 g hidrogen bereaksi dengan 8 g oksigen menghasilkan 9 g air. Hal ini membuktikan bahwa massa hidrogen dan massa oksigen yang terkandung dalam air memiliki perbandingan yang tetap yaitu 1 : 8.

Dalam ruang tertutup 70 gram besi (Fe) dibakar secara sempurna dalam 24 gram belerang (S) menghasilkan besi(II) sulfida. Perbandingan massa besi dan belerang dalam besi(II) sulfida adalah 7 : 4. a. Berapa massa besi(II) sulfida yang dihasilkan b. Pereaksi mana yang tersisa dan berapa massanya Pembahasan Perbandingan massa Fe : S = 7 : 4. Besi dibakar sebanyak 70 gram. Agar semua Besi terbakar maka dibutuhkan belerang sebanyak = 4 7 x 70 gram = 40 gram Hal ini tidak mungkin karena belerang yang tersedia hanya 24 gram. Atau agar semua belerang digunakan maka dibutuhkan besi sebanyak = 7 4 x 24 gram = 42 gram a. Sehingga Massa besi yang dibakar sebanyak 42 gram dan massa belerang sebesar 24 gram, maka massa besi(II) sulfida yang dihasilkan adalah 42 g Fe + 24 g S = 66 g besi(II) sulfida b. Massa pereaksi yang tersisa adalah besi yakni (70 – 42) gram = 28 gram. Proust juga meneliti beberapa senyawa yang lain dan memperoleh kesimpulan yang sama, yaitu perbandingan berat unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa tidak pernah berubah. Dari percobaan yang dilakukannya, Proust mengemukakan teorinya yang terkenal dengan sebutan hukum perbandingan tetap, yang berbunyi: Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah tetap Contoh Soal

3. Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton) Untuk memahami hal ini, perhatikan tabel hasil percobaan reaksi antara karbon dengan oksigen berikut. Jenis Senyawa Massa Karbon yang Direaksikan Massa Oksigen yang Direaksikan Massa Senyawa yang Terbentuk Karbon Monoksida 0,1875 gram 1,00 gram 2,33 gram Karbon Dioksida 0,375 gram 1,00 gram 3,67 gram Dengan massa oksigen yang sama, ternyata perbandingan massa karbon dalam senyawa karbon monoksida dan senyawa karbon diksida merupakan bilangan bulat dan sederhana. Massa karbon dalam senyawa karbon dioksida Massa karbon dalam senyawa karbon monoksida = 0,375 0,1875 = 2 1 Berdasarkan hasil percobaannya, Dalton merumuskan hukum kelipatan perbandingan (hukum Dalton) yang berbunyi: “Jika dua jenis unsur bergabung membentuk lebih dari satu senyawa, dan jika massa salah satu unsur dalam senyawa-senyawa tersebut sama, sedangkan massa unsur lainnya berbeda, maka perbandingan massa unsur lainnya dalam senyawa-senyawa tersebut merupakan bilangan bulat dan sederhana. “ Komposisi kimia ditunjukkan oleh rumus kimianya. Dalam senyawa, seperti air, dua unsur bergabung dan masing-masing menyumbangkan sejumlah atom tertentu untuk membentuk suatu senyawa. Dari dua unsur dapat dibentuk beberapa senyawa dengan perbandingan berbeda-beda. Hukum Proust dikembangkan lebih lanjut oleh para ilmuwan untuk unsur-unsur yang dapat membentuk lebih dari satu jenis senyawa. Salah seorang diantaranya adalah John Dalton (1766 – 1844). Dalton mengamati adanya suatu keteraturan yang terkait dengan perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa.

Suatu persamaan reaksi kimia yang menyatakan terlibatnya suatu pereaksi atau hasil reaksi yang berwujud gas memiliki koefisien reaksi sehingga jumlah atom-atom pereaksi dan hasil reaksi dalam persamaan reaksi tersebut setara. Koefisien reaksi dalam persamaan reaksi tersebut menyatakan perbandingan volume gas pada temperatur dan tekanan yang sama. Perhitungan volume gas-gas pereaksi atau hasil reaksi berdasarkan Hukum Gay Lussac juga dapat dinyatakan: 4. Hukum Perbandingan Volume (Hukum Gay Lussac) Pada kondisi temperatur dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas-gas pereaksi dengan gas-gas hasil reaksi merupakan bilangan yang bulat dan sederhana. Gay-Lussac melakukan percobaan dengan cara mencampurkan gas hidrogen dan gas oksigen ke dalam suatu wadah tertentu, kemudian terhadap campuran dilewatkan bunga api listrik agar terjadi reaksi. Hasil reaksi dan gas hasil reaksi dipisahkan berdasarkan perbedaan titik cair komponen campuran dengan cara mengubah fasa uap menjadi cair. Dengan demikian, volume gas-gas sisa reaksi dan hasil reaksi dapat dipisahkan dan diukur. Percobaan tersebut dilakukan berulangkali pada suhu dan tekanan tetap. Hasil pengukuran menunjukan bahwa perbandingan volume gas hidrogen dan oksigen yang bereaksi dan uap air produk reaksi selalu 2:1:2, atau 2 volum gas hidrogen + 1 volum gas oksigen –> 2 volum uap air Berdasarkan data perbandingan volum, Gay-Lussac sampai pada kesimpulan bahwa pada suhu dan tekanan tetap, volume gas-gas yang bereaksi dan volum gas-gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana. Pernyataan ini dikenal dengan nama Hukum Gay Lussac atau juga dikenal Hukum Perbandingan Volume.

= Volume gas x = x Volume gas y Perbandingan koefisien dalam reaksi kimia = perbandingan volume (pada suhu dan tekanan yang sama) Contoh: Reaksi N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g). Jika volume nitrogen yang bereaksi 2 liter, berapakah volume hidrogen yang dibutuhkan dan volume amonia yang terbentuk pada kondisi suhu dan tekanan yang sama? Jawab Perbandingan volume N2 : H2 : NH3 = 1 : 3 : 2 Jika volume N2 = 2 liter, maka: Volume H2 = koefisien H2 koefisien N2 x volume N2 Volume H2 = 3 1 x 2 L = 6 liter Volume NH3 = koefisien NH3 koefisien N2 x volume N2 Volume NH3 = 2 1 x 2 L = 4 L Jadi, volume hidrogen yang dibutuhkan adalah 6 L dan volume amonia yang terbentuk adalah 4 L.

5. Hipotesis Avogadro Seorang ahli fisika Italia, Amedeo Avogadro pada 1811 menemukan bahwa gabungan dari atom-atom yang sama membentuk suatu molekul (bukan merupakan atom-atom bebas). Dengan demikian, Avogadro mengembangkan Hukum Dalton dan Gay Lussac yang dikenal dengan Hipotesis Avogadro. Berkaitan dengan fakta yang ditemukan Gay Lussac, pada tahun 1811, seorang pakar kimia Italia bernama Amadeo Avogadro mengajukan hipotesis “konsep molekul” untuk menjelaskan fakta yang ditemukan Gay Lussac. Bunyi Hipotesis Avogadro itu adalah: “pada suhu dan tekanan tetap, semua gas apapun yang volumenya sama akan mengandung jumlah molekul yang sama”. Hipotesis avogadro didasarkan pada sejumlah cuplikan dari jenis gas yang sama dengan volume berbeda, dan didasarkan pada cuplikan gas yang volumenya sama tetapi jenis gas berbeda. Menurut Avogadro, 1 volum gas hidrogen akan mengandung jumlah molekul yang sama banyak dengan 1 volume gas klor. Karena itu, jika perbandingan volumenya adalah 1:1, maka perbandingan jumlah molekulnya juga 1:1. Penjelasan Avogadro untuk reaksi pembentukan gas hidrogen klorida yang ditemukan Gay Lussac adalah: 1 volume hidrogen + 1 volume klor 2 volume hidrogen klorida n molekul hidrogen + n molekul klor 2n molekul hidrogen klorida 1 molekul hidrogen + 1 molekul klor 2 molekul hidrogen klorida Berdasarkan hal itu, Avogadro mengemukakan gagasan bahwa bagian terkecil suatu materi tidak selalu merupakan atom tunggal, tetapi dapat juga berupa kumpulan atom yang dinamakan molekul. Pada reaksi di atas terbentuk dua molekul hidrogen klorida, yang dihasilkan dari satu molekul gas hidrogen dan satu molekul gas klor. Dengan demikian, setiap molekul hidrogen dan molekul klor terdiri dari dua buah atom sejenis.

Dengan kata lain, Hipotesis Avogadro ini berlaku : ℎ ℎ = Jumlah molekul gas x = x Jumlah molekul gas y Pada temperatur dan tekanan yang sama, volume yang sama dari semua gas mengandung jumlah molekul yang sama. Perbandingan molekul = perbandingan volume Contoh: Jika 5 liter gas hidrogen pada suhu dan tekanan yang sama jumlah molekulnya 3n, maka tentukan: a. volume gas CO2 yang mengandung 6n buah molekul CO2; b. jumlah molekul dari 15 liter gas oksigen! Jawab: a. Volume gas CO2 b. Jumlah molekul gas oksigen Bunyi Hipotesis Avogadro

1. Sebanyak 10,8 gram logam aluminium habis bereaksi dengan 9,6 gram oksigen dalam ruang tertutup membentuk aluminium oksida. Massa aluminium oksida yang dapat terbentuk sebanyak …. 2. Data percobaan reaksi tembaga dengan sulfur membentuk tembaga (II) sulfida sebagai berikut: No. Percobaan Massa Tembaga (gram) Massa Sulfur (gram) Massa Tembaga (II) Sulfida (gram) 1 2 3 4 18 28 8 8 2 3 4 5 6 9 12 12 Berdasarkan data tersebut, perbandingan massa tembaga dan massa sulfur dalam tembaga (II) sulfida adalah …. 3. Perbandingan massa karbon dan oksigen dalm karbondioksida adalah 3 : 8. Jika 3 gram karbon direaksikan dengan 16 gram oksigen maka karbondioksida yang terbentuk adalah ... 4. Unsur A dan B membentuk 2 macam senyawa. Senyawa I mengandung 25% unsur A dan senyawa II mengandung 20% unsur A. Perbandingan massa unsur B sesuai Hukum Perbandingan Berganda adalah …. 5. Tahap awal pembuatan asam sitrat dalam industri melibatkan reaksi oksidasi amonia yang menghasilkan nitrogen monoksida dan uap air menurut reaksi berikut ini: 4NH3 (g) + 5O2 (g) → 4NO (g) + 6H2O (g) Volume nitrogen monoksida yang dihasilkan pada reaksi 6 liter gas amonia (P.T) adalah …. (Soal UN 2011) 6. Pada reaksi berikut: N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) Sejumlah n molekul N2 yang direaksikan. Berapakah jumlah molekul H2 yang bereaksi dan jumlah molekul NH3 yang terbentuk jika reaksi berlangsung pada tekanan dan suhu yang sama. LATIHAN SOAL

D. Konsep Mol Mol berasal dari bahasa latin “mole” yang berarti “tumpukan”, yang digunakan sebagai satuan jumlah zat yang bereaksi. Jika mol suatu zat diketahui, maka kita dapat menentukan massa, volume, dan jumlah partikel zat tersebut. Lebih jelasnya, perhatikan skema di bawah ini. Keterangan : Ar = massa atom relatif Mr = massa molekul relatif No = bilangan Avogardo = 6,02 x 1023 A. Rumus Empiris Rumus empiris adalah rumus kimia yang menyatakan perbandingan terkecil jumlah atomatom pembentuk senyawa. Misalnya senyawa etena yang memiliki rumus molekul C2H4, maka rumus empiris senyawa tersebut adalah CH2. Massa (gram) Mol Jumlah Partikel : 0 0 X Ar/Mr : Ar/Mr Volume Gas (STP) : Ar/Mr : Ar/Mr Rumus empiris suatu senyawa adalah rumus yang paling sederhana yang menyatakan perbandingan mol atom dari unsur penyusun senyawa tersebut, misalkan rumus empiris glukosa (C6H12O6) adalah CH2O. Ini menunjukan bahwa perbandingan atom carbon, hidrogen, dan oksigen adalah 1:2:1.

B. 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 sebuah molekul zat. Contohnya Vanili C8H8O3 yang juga memiliki unsur penyusun yang sama dengan glukosa, tetapi jumlah atom penyusunnya berbeda. Vanili mengandung 8 atom karbon, 8 atom hidrogen, dan 3 atom oksigen. Akibat perbedaan jumlah atom penyusunnya maka gula dengan vanili memiliki sifat berbeda. Contoh lainnnya adalah Asam cuka yang sering digunakan untuk memasak. Asam cuka memiliki rumus molekul C2H4O2, unsur-unsur penyusunnya sama dengan glukosa, vanili. Sifat dari ketiga zat ini sangat berbeda, untuk asam cuka komposisi dari atom-atom penyusunnya adalah 2 atom karbon, 4 atom H dan 2 atom O. Contoh-comtoh rumus molekul : 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 buah atom karbon, 12 buah atom hidrogen, dan juga sebanyak 6 atom oksigen. Senyawa Hidrat Hidrat adalah senyawa kristal padat yang mengandung air kristal (H2O). Rumus kimia senyawa kristal padat sudah diketahui. Jadi pada dasarnya penentuan rumus hidrat adalah penentuan jumlah molekul air kristal (H2O) atau nilai x. Secara umum, rumus hidrat dapat ditulis sebagai : Rumus kimia senyawa kristal padat : x.H2O Sebagai contoh garam Kalsium Sulfat, memiliki rumus kimia CaSO4 . 2 H2O, artinya dalam setiap mol CaSO4 terdapat 2 mol H2O. Hidrat adalah suatu senyawa kristal dimana satu atau lebih molekul dari air bergabung dengan tiap satuan rumus dari suatu gram-senyawa yang tidak mengandung air. Rumus kimia senyawa kristal padat sudah diketahui. Jadi pada dasarnya Rumus empiris suatu senyawa dapat ditentukan apabila diketahui salah satu di antaranya: - massa dan Ar masing-masing unsurnya - % massa dan Ar masing-masing unsurnya - perbandingan massa dan Ar masing-masing unsurnya

penentuan rumus hidrat adalah penentuan jumlah molekul air kristal (H2O) atau nilai x. Hidrat merupakan istilah yang dipergunakan dalam senyawa organik maupun senyawa anorganik untuk mengindikasikan bahwa zat tersebut mengandung air. Untuk senyawa organic maka hidrat dibentuk dengan penambahan molekul H2O atau penambahan elemen H+ dan OH- pada molekul organik. Hidrat dalam senyawa anorganik adalah garam yang mengandung molekul air dalam perbandingan tertentu yang terikat baik pada atom pusat atau terkristalisasi dengan senyawa kompleks. Hidrat seperti ini disebut juga sebagai air terkristalisasi atau air hidrasi. Dalam banyak hal, hidrat bisa terbentuk secara spontan dari garam unhidrous, jika kelembaban udara cukup. Dalam hal lain, hidrat akan kehilangan airnya (hidrat) secara sepontan pada suhu ruang. Pada percobaan ini hidrat yang diselidiki dibatasi pada yang stabil pada suhu ruang tetapi yang terdekomposisi menjadi bentuk anhidrat pada saat pemanasan. Harus dicatat bahwa banyak hidrat dan bentuk anhidrousnya adalah garam kristal berwarna putih, sehingga perubahan warna kemungkinan tidak terjadi. Setelah pemanasan, garam anhidrous itu harus didinginkan tanpa kelembapan, supaya hidrat tidak terbentuk kembali sebelum ditimbang. Gambar 1. Agar-agar Gambar 2. Bahan-bahan dasar Pembuatan agar-agar Pernahkah kalian membuat agar-agar di rumah? Pembuatan agar-agar dapat dilakukan dengan mencampur dan memasak bahan-bahan dasar seperti bubuk agar-agar, gula pasir, santan kelapa dengan perbandingan tertentu. Untuk menghasilkan produk berupa agar-agar, maka kita harus memasak dengan perbandingan yang tepat sesuai dengan resep yang telah ditentukan. Ketika kita membuat agar-agar maka akan diperoleh dua kemungkinan. Kemungkinan pertama semua bahan yang tersedia akan habis terpakai menjadi agar-agar dan kemungkinan kedua hanya beberapa bahan yang habis terpakai sehingga masih ada bahan lain yang bersisa. Bahan yang habis terlebih dahulu akan membatasi jumlah agar-gar yang dihasilkan. Di dalam ilmu kimia, bahan yang membatasi hasil reaksi ini disebut dengan pereaksi pembatas Nah sekarang coba kalian jelaskan apa yang dimaksud dengan pereaksi pembatas? PEREAKSI PEMBATAS

Pereaksi pembatas adalah pereaksi yang jumlahnya terbatas sehingga habis bereaksi terlebih dahulu. Pereaksi yang habis akan membatasi produk yang dihasilkan, sedangkan pereaksi yang berlebih adalah reaktan yang tidak sepenuhnya habis digunakan selama reaksi kimia. Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh soal berikut: Jika 3 mol logam natrium (Na) direaksikan dengan 5 mol air (H2O) membentuk natrium hidroksida (NaOH) dan gas hidrogen (H2), tentukanlah pereaksi pembatasnya! Gambar 3. Reaksi antara logam natrium dengan air. 2 Na(s) + 2 H2O(l) 2 NaOH(aq) + H2(g) Awal : 3 mol 5 mol - Reaksi : - 3 mol - 3 mol 3 mol 1,5 mol + Akhir : 0 mol 2 mol 3 mol 1,5 mol Berdasarkan perbandingan koefisien pada reaksi di atas, logam natrium (Na) akan habis bereaksi sedangkan air (H2O) masih bersisa pada akhir reaksi. Oleh sebab itu, logam natrium disebut sebagai pereaksi pembatas. Pereaksi pembatas dapat ditentukan dengan cara membagi jumlah mol setiap pereaksi masing-masing dengan koefisien reaksinya dari reaksi yang sudah setara. Dengan demikian kalau tersedia beberapa zat pereaksi dengan jumlahnya masing-masing, kita dapat meramalkan zat pereaksi apa yang nantinya habis terlebih dahulu atau zat apa yang tersisa (berlebih). Pereaksi pembatas dijadikan sebagai pembanding (standart) dalam menghitung jumlah zat yang bereaksi, zat hasil reaksi dan zat pereaksi yang bersisa. Berikut adalah langkah-langkah untuk menentukan pereaksi pembatas: 1) Menuliskan persamaan reaksi setara untuk reaksi kimia. 2) Menyatakan zat pereaksi yang diketahui dalam mol. 3) Membagi jumlah mol masing-masing zat pereaksi dengan koefisiennya.

Pereaksi pembatas adalah pereaksi yang hasil pembagiannya paling kecil. Apabila hasil pembagiannya adalah sama, maka kedua zat merupakan pereaksi pembatasnya. Untuk lebih jelas perhatikanlah contoh soal berikut ini: Sebanyak 6 mL larutan KI 0,1 M direaksikan dengan 3 mL larutan Pb(NO3)2 0,1 M. Tentukan pereaksi pembatas dan tentukan jumlah mol zat yang terbentuk! Langkah-langkah penyelesaian soal 1. Tuliskan persamaan reaksi setara untuk reaksi kimia. 2KI(aq) + Pb(NO3)2(aq) PbI2(s) + 2KNO3(aq) 2. Tuliskan jumlah mol zat pereaksi yang tersedia. Mol KI = Volume x Molaritas = 6 mL x 0,1 M = 0,6 mmol Mol Pb(NO3)2 = Volume x Molaritas = 3 mL x 0,1 M = 0,3 mmol 3. Membagi mol pereaksi dengan koefisien masing-masing KI = Mol/ Koefisien = 0,6 / 2 = 0,3 Pb(NO3)2 = Mol/ Koefisien = 0,3 / 1 Dari hasil perhitungan diketahui bahwa nilai hasil pembagiannya adalah sama yaitu 0,3, maka kedua pereaksi yaitu larutan KI dan Pb(NO3)2 akan tepat habis bereaksi membentuk zat hasil reaksi. Oleh karena itu kedua zat pereaksi tersebut merupakan pereaksi pembatas. Jumlah mol zat hasil reaksi dapat ditentukan dari perbandingan koefisien zat hasil reaksi terhadap koefisien zat yang menjadi pereaksi pembatas. Jika ada dua zat yang Gambar 4. Reaksi antara larutan KI dengan Pb(NO3)2

bertindak sebagai pereaksi pembatas dalam suatu reaksi, maka gunakan salah satu zat saja sebagai pembandingnya. Mol PbI2 = x mol KI = ½ x 0,6 mmol = 0,3 mmol = 0,0003 mol Mol KNO3 = x mol KI = 2/2 x 0,6 mmol = 0,6 mmol = 0,0006 mol

C. Kadar Zat Kadar zat merupakan jumlah bagian zat tertentu dalam suatu campuran. Bagian zat tersebut dapat menyatakan per 100 bagian massa campuran, per 100 bagian volume campuran, dan per 1.000.000 bagian massa campuran. Keterangan M = Molalitas XA = frasi mol zat terlarut nA = mol zat terlarut nB = mol zat pelarut Massa (gram) Per 100 bagian massa campuran Per 100 bagian volume campuran Per 1000.000 bagian massa campuran Per 1000.000 bagian volume campuran Molalitas Fraksi Mol (X) % ( ) = 100% % ( ) = 100% = 106 = 106 = 1000 = +

Petunjuk: Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar! 1. Seorang ahli kimia sedang mereaksikan 0,5 mol logam Zn dengan 0,4 mol larutan HCl dalam sebuah tabung reaksi sesuai persamaan reaksi berikut: Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g). Zat yang menjadi pereaksi pembatas pada reaksi tersebut adalah .... A. Zn D. H2 B. HCl E. Zn dan HCl C. ZnCl2 2. Sebanyak 2 mmol Aluminium bereaksi dengan 50 mL asam sulfat 0,1 M menurut persamaan reaksi berikut: 2Al(s) + 3H2SO4(aq) → 2Al(SO4)3(aq) + 3H2(g) Pernyataan yang benar adalah …. A. H2SO4 sebagai pereaksi pembatas D. H2 sebagai pereaksi pembatas B. Al sebagai pereaksi pembatas E. Al tepat bereaksi dengan H2SO4 C. Al bersisa pada akhir reaksi 3. Reaksi yang terjadi antara kalium iodida dan timbal(II) nitrat adalah sebagai berikut: 2KI(aq) + Pb(NO3)2(aq) PbI2(s) + 2KNO3(aq) Jika 6 mL larutan KI 0,1 M direaksikan dengan 3 mL larutan Pb(NO3)2 0,1 M, maka pernyataan yang benar adalah .... A. KI bersisa pada akhir reaksi B. Pb(NO3)2 bersisa pada akhir reaksi C. KI dan Pb(NO3)2 tepat habis bereaksi D. PbI2 sebagai pereaksi pembatas E. KNO3 sebagai pereaksi pembatas 4. Diketahui persamaan reaksi: H2SO4(aq) + 2NaOH(aq) → Na2SO4(aq) + 2H2O(l) Jika 75 mL larutan H2SO4 0,1 M direaksikan dengan 50 mL larutan NaOH 0,2 M, maka pada reaksi tersebut jumlah mol pereaksi yang tersisa adalah …. A. 2,5 mmol D. 1,0 mmol B. 2,0 mmol E. 0,5 mmol C. 1,5 mmol LATIHAN SOAL

Lengkapilah pernyataan berikut ini dengan benar! 1. Berapa reaksi kimia yang setara adalah sebagai berikut. a. 3Fe2O3 (. . .) + CO (g) → . . . Fe3O4 (s) + CO2 (. . .) b. . . . HCl (. . .) + Na2CO3 (s) → 2NaCl (. . .) + CO2 (. . .) + H2O (. . .) 2. Perbandingan massa unsur dalam tiap senyawa selalu tetap. Pendapat ini dikemukakan oleh _____. 3. Hukum perbandingan volume menyatakan bahwa _________. Mol berasal dari bahasa Latin mole, digunakan sebagai satuan jumlah zat yang bereaksi. Mol merupakan jembatan penghubung antara massa zat dengan jumlah partikelnya. Satu mol zat didefinisikan sebagai banyaknya zat yang mengandung jumlah partikel sebesar (4) _________, yang dikenal sebagai bilangan Avogardo. Massa zat juga dapat ditentukan dengan cara mengalihkan mol dengan massa molekul relatif. Massa satu mol zat dalam satuan gram disebut (5) _________. Jumlah mol zat dalam setiap liter larutan disebut (6) _________ yang menyatakan (7) _________. Avogadro menyatakan bahwa volume setiap mol gas apa saja pada suhu 0 °C (273K) dan tekanan 1 atm (76 cmHg) sebesar (8) _________. Kondisi tersebut dikenal sebagai (9) _________. Perbandingan mol dalam suatu senyawa selalu tetap. Hal tersebut sesuai dengan hukum (10) _________. Sebagai contoh, hasil analisis senyawa gula, baik gula yang berasal dari tebu, bit, atau sirop selalu mempunyai kadar massa unsur (11) _________, _________, dan _________ masing-masing sebanyak 42,1%, 6,5%, dan 51,4%. Rumus kimia yang menjelaskan jumlah atom setiap unsur dalam satu molekul dituliskan sebagai rumus molekul, sedangkan perbandingan paling sederhana jumlah atom-atom dalam satu molekul dinyatakan sebagai (12) _________. 13. Jumlah molekul yang terdapat dalam 3,36liter gas SO2 pada tekanan STP sebanyak _________ molekul. 14. Gas NH3 sebanyak 1,50 mol yang diukur pada suhu dan tekanan standar mempunyai volume _________ liter. 15. Jika 2,24 gram besi bereaksi dengan oksigen membentuk 32 gram oksida besi, maka rumus empiris oksida besi tersebut adalah _________.

URAIAN OBJEKTIF 1. Jelaskan arti dari : a) Alkohol 74% (% m/m) b) Larutan NaCl 23% (% v/v) c) BPJ d) Fraksi Mol 2. Hitunglah persen massa Na2SO4 dalam larutan yang mengandung 14,7 gram Na2SO4 dalam 435 gram air! 3. Larutan HCl mengandung 36% HCl berdasarkan massa. hitunglah fraksi mol HCl dan H2O serta fraksi mol total dalam larutan ini! (Ar Cl = 35,5, Ar H = 1, Ar O = 16) 4. Hitunglah konsentrasi perak dalam suatu bijih logam yang mengandung 7,35 gram perak per ton bijih dalam BPJ