√ Stoikiometri (Pengertian, Hukum-hukum, Contoh Soal)

Stoikiometri didasarkan pada hukum dasar kimia, yang meliputi:

1. kekekalan massa (hukum Lavoisier)
2. Hukum perbandingan tetap (hukum Proustian)
3. Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton)
4. Hukum rasio volume gas (hukum Gay Lussac)
5. hukum Avogadro

Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)

Antoine Laurent Lavoisier adalah pencetus hukum kekekalan massa yang menyimpulkan

“Dalam sistem tertutup, massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.

Misalnya pada reaksi karat besi (besi mengikat oksigen dari udara), dimana besi dengan massa tertentu bereaksi dengan oksigen dalam jumlah tertentu membentuk oksida besi (Fe₂HAI₃(s)), yang memiliki massa yang sama dengan massa awal besi dan oksigen.

Fe(s) + O₂(g) → Fe₂HAI₃(s)

Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proustian)

Joseph Louis Proust adalah pendiri hukum perbandingan konstan. Berdasarkan hasil penelitiannya, disimpulkan bahwa

“Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah pasti dan tetap”.

Namun, jika rasio massa elemen tidak cocok, residu akan terbentuk. Meski senyawa yang sama berasal dari daerah yang berbeda atau dibuat dengan cara yang berbeda, komposisinya ternyata sama.

Sebagai contoh, hasil analisis garam natrium klorida dari berbagai daerah adalah sebagai berikut.

Pada tabel di atas terlihat bahwa perbandingan massa Na terhadap Cl adalah tetap, yaitu 1:1,54.

Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton)

Berdasarkan hasil eksperimennya, Dalton sampai pada kesimpulan

“Jika dua jenis unsur bergabung membentuk lebih dari satu senyawa, dan jika massa salah satu unsur dalam senyawa itu sama sedangkan massa unsur lainnya berbeda, maka perbandingan massa unsur lain dalam senyawa tersebut adalah senyawa adalah Bilangan bulat sederhana.”

Misalnya, rasio nitrogen dan oksigen dalam senyawa adalah sebagai berikut. :

Dari tabel, ketika massa nitrogen dipertahankan pada 7 gram, rasio massa oksigen dalam N ditemukan₂O, tidak, n₂HAI₃dan N₂HAI₄ = 4 : 8 : 12 : 16 atau 1 : 2 : 3 : 4.

Hukum Perbandingan Volume (Hukum Gay Lussac)

Hukum perbandingan volume dicetuskan oleh Gay Lussac yang berbunyi

“Perbandingan volume gas dengan koefisien masing-masing gas.

Untuk dua gas yang tercantum dalam persamaan reaksi (misalnya gas A dan gas B), hubungannya berlaku:

hukum Avogadro

“Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas dengan volume yang sama mengandung jumlah molekul yang sama.

Selain hukum kimia dasar tersebut, stoikiometri juga mempelajari konsep mol, yang terdiri dari hubungan antara mol dan jumlah partikel, massa molar, volume molar gas, dan molaritas larutan.

Hubungan antara jumlah mol (n) dan jumlah partikel (X) dalam suatu zat dapat diberikan sebagai berikut. :

X = nx6.02×10²³

Jumlah partikel = mol x 6,02 x 10²³

massa molar (m_m) menyatakan massa yang dimiliki oleh 1 mol zat. Massa 1 mol suatu zat sama dengan berat molekul (Mr) zat tersebut dalam gram/mol.

Hubungan antara jumlah mol (n) dan massa zat (m) adalah sebagai berikut. :

m = nxm_m atau massa = nx Ar atau massa = nx Mr

Volume molar gas menyatakan volume per mol gas. Berdasarkan pengukuran massa jenis gas pada suhu dan tekanan tertentu, diketahui volume molar rata-rata suatu gas dalam keadaan standar (suhu 0⁰C dan tekanan 1 atm) atau dalam keadaan STP (suhu dan tekanan standar, yaitu pada suhu dan tekanan standar) adalah 22,4 liter.

Dari pengukuran tersebut, volume gas pada kondisi standar dapat dirumuskan sebagai berikut. :

V = nx 22,4 liter

Pada kondisi tidak standar atau pada suhu 0⁰C dan tekanan 1 atm (STP), volume gas dapat dihitung dengan menggunakan persamaan gas ideal:

rumus volume gas

PV = nRT

Di mana :

• P = tekanan gas (atm)
• V = volume gas (liter)
• n = jumlah mol gas
• R = konstanta gas (0,082 L atm/mol K)
• T = suhu mutlak gas (K)

Molaritas (M) menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam setiap liter larutan. Satuan molaritas (M) adalah mol/liter atau mmol/mL.

rumus molaritas

Di mana :

• M = molaritas (mol/liter atau M)
• n = jumlah mol zat terlarut (mol)
• V = volume larutan (liter)

kamu mengerti, kan? Jika belum, mari kita bahas contoh soal stoikiometri agar kita lebih memahami penerapan materi stoikiometri. Baca juga polimer.

Contoh soal stoikiometri

1. Perbandingan massa unsur hidrogen dan oksigen penyusun air (H2O) selalu sama yaitu 1:8. Tentukan massa air yang terbentuk dari:

• 1 gram hidrogen + 8 gram oksigen
• 2 gram hidrogen + 8 gram oksigen

diskusi

• 1 gram hidrogen : 8 gram oksigen = 1:8 Massa air yang terbentuk adalah 9 gram dan tidak ada residu yang tersisa.
• 2 gram hidrogen : 8 gram oksigen. Agar perbandingannya masuk akal, tidak semua reaktan membentuk air. Dalam hal ini, hanya 1 gram hidrogen yang bereaksi dengan 8 gram oksigen, sedangkan 1 gram hidrogen lainnya merupakan produk limbah. Massa air yang terbentuk adalah 9 gram dan terbentuk residu, yaitu 1 gram hidrogen.

2. 6 liter gas H disediakan untuk pembentukan uap air₂. Tentukan volume gas oksigen yang dibutuhkan dan volume uap air yang terbentuk.

diskusi

2 jam₂ + O₂ → 2 jam₂O(g)

pita atau₂ dibutuhkan = x volume H₂ = x 6 liter = 3 liter

Volume H₂O terbentuk = x volume H₂ = x 6 liter = 6 liter

3. Berapa volume 10 gram CO?₂ jika diukur di STP? (ArC = 12, ArO = 16)

diskusi

VCO₂ (STP) = mol x 22,4 liter = 0,23 x 22,4 liter = 5,152 liter

Jadi gas CO₂ dalam kondisi STP, bahkan terbentuk 5.152 liter.

Demikian sedikit pembahasan tentang stoikiometri. Semoga bermanfaat bagi anda yang mempelajarinya. Baca juga titrasi asam-basa.