STOIKIOMETRI LARUTAN

STOIKIOMETRI LARUTAN
A. Zat yang mudah larut
Untuk menentukan jumlah volume larutan (V), mol (n), molaritas (M) zat yang hanya diketahui salah satu zat yang bereaksi, dapat ditentukan dengan perbadingan koefisien reaksi.
Rumus yang berhubungan dengan stoikiometri larutan ini adalah :

 mol (mol)

 Molaritas (mol/L)

 Mol STP

 Mol tidak STP
PV = nRT

Cara mudah menentukan V, n, M:
 Buat persamaan reaksi setarakan koefisien reaksi.
 Tentukan mol atau mmol zat yang diketahui.
 Cari mol yang ditanya dengan membandingkan koefisien zat dit/koefisien dik dikali dengan mol yang diketahui.
Ex.
1. Tentukan volume larutan Ba(OH)2 0,1 M yang diperlukan, jika direaksikan dengan 100 mL HCl 0.3 M.
Jawab:
2HCl + Ba(OH)2  BaCl2 + 2H2O
 mmol HCl = volume HCl x konsentrasi HCL
= 100 mL x 0.3 M = 30 mmol
 mmol BaOH brx =
= = 15 mmol
 Vol Ba(OH)2 =
B. Zat yang sukar larut
Bila zat yang dilarutakan berupa zat yang sukar larut dalam air akan terbentuk endapan. Pembentukan endapan menunjukkan perubahan sifat kelarutan. Beberapa senyawa dibawah yang sukar larut sebagai berikut:
Anion (-) Kation (+) Seny yg terbentuk(end)
Cl-, Br-, I- Ag+, Pb+2,Hg+¬ dan Cu+2 AgCl, AgBr, AgI, PbCl2, PbBr2, PbI2, HgCl2, HgBr2, HgI2, CuCl2, CuBr2,CuI2
SO42- Ag+, Pb2+ dan beberapa unsur gol IIA (Sr-2,Ba2+) Ag2SO4, Pb SO4, SrSO4, dan BaSO4
OH- Mg2+ dan beberapa unsur gol transisi (Cu, Zn dan Fe) Mg(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)3 dan Zn(OH)2
S2- Bebrapa unsur transisi (Cu, Ag, Pb dan Zn CuS,Ag2S, PbS, ZnS

Ex. Jika 11, 2 g logam besi (Ar Fe= 56 g/mol) direaksikan dengan larutan HCL 0,25 M. Tentukan volume HCl yang diperlukan dan gas hidrogen yang dihasilkan pada keadaan STP.
Jawab:
2Fe(s) + 6HCl(aq)  2FeCl3(aq) + 3H2 (g)
 mol Fe = g/Ar = 11.2g/56 g/mol = 0.2 mol
 mol HCl = koef HCl/koef Fe x mol Fe
= 6/2 x 0,2 mol= 0,6 mol
Vol HCl = mol HCl/M HCL
= 0.6 mol/0.25 M= 2.4 L
 mol H2 = koef H2/ koef Fe x mol Fe
= 3/2 x 0,2 mol = 0,3 mol
Vol H2 = 0,3 mol x 22,4 L/mol = 6,27 L
C. Pereaksi pembatas
Dalam perhitungan kimia biasanya hanya diketahui jumlah mol mula-mula yang diketahui adalah satu pereaksi saja. Jadi jumlah mol pereaksi yang lain dapat diketahui dengan cara membandingkan mol sesuai dengan koefisien reaksi setiap zat. Dari sini bisa ditentukan reaksi pembatas (pereaksi yang habis bereaksi.
Cara cepat untuk mengetahui pereaksi pembatas (pereaksi yang habis bereaksi):
 Tentukan jumlah mol yang diketahui.
 Buat persamaan reaksi setarakan koefisien reaksinya
 Buat jumlah mol mula-mula dari masing-masing zat yang berx
 Bandingan jumlah mol dengan koefisien rx masing-masing zat.
Ex.
Mg (s) + 2HCl  MgCl2(aq) + H2 (g)
Mula2 0.2 0.3

 Hasil bagi mol per koefisien reaksi yang terkecil adalah zat yang habis bereaksi (pereaksi pembatas). Hasil bagi mol yang besar adalah zat yang bersisa.
 Tentukan mol zat yang berx dengan cara bandingkan koefisien dengan mol zat prx pembatas.
Mol Mg brx =
 Mol zat sisa = mol awal – mol brx, kemudian tentukan massa sisa.
 Untuk seterusnya bisa ditentukan dengan cara-cara sebelumnya adalah sama.
Ex. Sebanyak 4,8 g logam magnesium direaksikan dengan 30 mL larutan HCl 1 M menghasilkan garam MgCl2 dan gas Hidrogen. Tentukan massa garam MgCl2 yang terbentuk, volume gas hidrogen yang terbentuk pada STP dan pereaksi yang habis dan jumlah sisa pereaksi? (Ar Mg = 24, Cl = 35)
Jawab:
Mg (s) + 2HCl  MgCl2(aq) + H2 (g)
Mula2 0.2 0.3

 Preaksi pembatas HCl (nilai terkecil)
 mol Mg = g/Ar = 4,8 g/ 24 g/mol = 0,2 mol
 mol HCl = 300 mL x 1 M = 300 mmol = 0,3 mol HCl
 mol MgCl2 = koef MgCl/koef HCl x mol HCl
= ½ x 0.3 mol = 0.15 mol
Massa MgCl2 yang terbentuk = mol x Mr
= 0.15 mol x 95 g/mol = 14.25 g
 mol gas H2 = koef H2/koef HCl x mol HCl
= ½ x 0,3 mol = 0.15 mol
Vol H2 = mol H2 x Vol STP = 0.15 mol x 22.4 L/mol = 3.36 L
 pereaksi yang habis dan yang bersisa
- mol Mg yang bereaksi = koef Mg/koef HCl x mol HCl
= ½ x 0,3 mol = 0.15 mol
- mol Mg sisa = mol Mg awal – mol Mg brx
= 0.2 mol – 0.15 mol = 0.05 mol
- massa Mg sisa = mol x Ar Mg = 0.05 mol x 24 g/mol= 1,2 g

D. Hukum gas
Juga bisa digunakan untuk perbadingan dua gas dan pada gas dalam tekanan dan suhu yang sama. Berlaku hukum-hukum gas.
 Hukum Avogadro
Pada tekanan dan suh yang sama, gas-gas yang bervolume sama akan memiliki mol yang sama. Dengan rumus sebagai berikut:

Ex. Reaksi logam aluminium dengan asam sulfat encer menghasilkan gas H2 sebanyak 6 liter. Berapa gram Al telah bereaksi jika gas H2 diukur pada tekanan dan suhu dimana 0.5 liter gas NO massanya 0.75 g?
Jawab:
2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2
 Mol NO = g/Mr = 0,75 g / 30 g/mol = 0,025 mol
 V NO = 0,5 liter
 V H2 = 6 L


n H2 =
 Mol Al =
= = 0.2 mol
Massa Al = gram x Ar = 0,2 mol x 27 g/mol = 5,4 gram

 Hukum Keadaan standart (STP)
Setiap 1 mol pada suhu 00C dan tekanan 1 atm memiliki volume 22,4 L (22,4 dm3). Berlaku rumus:
Liter STP = mol x 22,4 L/mol
 Hukum dalam keadaan tidak standar jika suhu dan tekanan diketahui.
Pv = nRT