Stoikiometri Larutan [PDF]

Citation preview

3. Stoikiometri larutan Kimia Dasar 1A Dr. Rukman Hertadi



Prodi Kimia FMIPA ITB



Course Learning Outcome Setelah mempelajari materi konsep dan stoikiometri larutan, diharapkan mahasiswa mampu: 1. Mengidentifikasi keberlangsungan reaksi dalam air 2. Memahami hubungan kelarutan dan sifat elektrolit larutan ion 3. Memahami konsep asam basa dan reaksinya 4. Memahami konsep reaksi metatesis dan aplikasinya pada sintesis garam 5. Menerapkan konsep mol pada stoikiometri larutan 6. Menerapkan metode titrasi pada analisis kuantitatif



2/76



1. Larutan



3/76



Larutan · Larutan = zat terlarut + pelarut · Fokus pelarut adalah air







4/76



Peran air sebagai pelarut Berdasarkan strukturnya, air dapat memanfaatkan potensi ikatan hidrogen dan dipol untuk berinteraksi dengan zat terlarut. Ikatan hidrogen



Dipol



5/76



Konsentrasi larutan Untuk menerangkan komposisi larutan digunakan istilah konsentrasi, yaitu rasio zat terlarut dan pelarut dalam larutan. g zat terlarut Konsentrasi =



g zat terlarut atau



g pelarut



g larutan



Konsentrasi dapat juga dinyatakan dalam persen konsentrasi atau %(w/w) g zat terlarut % konsentrasi =



× 100% 100 g larutan



6/76



Latihan Konsentrasi gula darah normal biasanya dikisaran 90.0 mg/dL. Berapakah persen konsentrasi massa glukosa dalam darah dengan asumsi kerapatan darah sebesar 1.06 g/mL A. 95.4% B. 0.0954% C. 8.49% D. 0.0849% E. 1.18% Submit







Show Hint







Show Answer







Clear



7/76



Latihan Berapakah konsentrasi dalam %(w/w) untuk larutan yang mengandung 23 gram NaCl dalam 556 g larutan? A. 24.2% B. 0.242% C. 0.0414% D. 0.414 % E. 4.14% Submit







Show Hint







Show Answer







Clear



8/76



Kelarutan Pembagian larutan berdasarkan konsentrasi zat terlarut: 1. larutan tidak jenuh: zat terlarut dibawah konsentrasi jenuh 2. larutan jenuh: konsentrasi zat terlarut sudah mencapai konsentrasi kesetimbangan antara kondisi terlarut dan mengendap. Penambahan zat terlarut berikutnya akan menyebabkan pengendapan. 3. larutan super-jenuh. Bila tambahan zat terlatur sedikit di atas kondisi jenuh belum mengendapkan zat terlarut. Kelarutan biasanya dinyatakan sebagai banyaknya gram zat terlarut pada kondisi jenuh dalam 100 gram pelarut pada temperatur tertentu. ZAT



RUMUS



KELARUTAN (g/100 g AIR)



Natrium klorida



NaCl



35.7 pada 0o C dan 39.1 pada 100o C



Natrium hidroksida



NaOH



42 pada 0o C dan 347 pada 100o C



Kalsium Karbonat



CaCO



3



0.0015 pada 25o C



9/76



Larutan superjenuh · Larutan superjenuh mengandung zat terlarut melebihi konsentrasi jenuhnya pada temperatur tertentu. · Dibuat dengan mendinginkan larutan jenuh · Larutan superjenuh tidak stabil, mudah mengkristal ketika bibit kristal ditambahkan.



10/76



2. Sifat elektrolit dan reaksi ionik



11/76



Identifikasi zat terlarut dari sifat elektrolit Zat terlarut berupa molekul yang tidak



terdiosiasi, seperti gula, bersifat non-



elektrolit. Zat terlarut berupa garam yang mudah terdisosiasi menjadi ion-ionnya, akan menghasilkan larutan elektrolit.



(A) Larutan tembaga sulfat adalah konduktor listrik yang kuat, sehingga



CuSO



4



tergolong



elektrolit kuat. (B) Gula maupun air bukan elektrolit, sehingga tidak bersifat konduktor.



12/76



Sifat elektrolit larutan · Kemampuan menghantarkan listrik (sifat konduktor) mengidentifikasi sukar mudahnya senyawa ion terdisosiasi.



dapat



digunakan



untuk



- Senyawa ion yang mudah terdisosiasi dalam air (mudah larut) akan memiliki sifat konduktor lebih kuat (elektrolit kuat). - Senyawa ion sedikit terdisosiasi (sukar larut) akan memiliki sifat konduktor lebih lemah (elektrolit lemah). Contoh klasifikasi larutan berdasarkan sifat elektrolitnya NON ELEKTROLIT



ELEKTROLIT LEMAH



ELEKTROLIT KUAT



C H



HF



NH Cl



CH OH



AgCl



KOH



C H OH



HC H O



6



12



O



6



3



2



5



4



2



3



2



HCl



13/76



Uji kekuatan elektrolit



14/76



Disosiasi senyawa ion Cara untuk menyatakan disosiasi senyawa ion adalah dengan menuliskan persamaan disosiasinya: NaCl(s) ⟶ Na



Simbol



(aq)



+



−



(aq) + Cl



menyatakan



(aq)



bahwa



ion



mengalami hidrasi (dikelilingi oleh molekul air) ketika terdisosiasi.



15/76



Reaksi ionik Ketika larutan ionik dicampurkan ada kemungkinan pertukaran pasangan ion akan menghasilkan reaksi kimia, yang dicirikan dengan: 1. Pembentukkan endapan · Contoh: Pb(NO3 )2 (aq) + 2 KI(aq)



⟶ PbI (s) + 2 KNO (aq) 2



3



2. Reaksi asam basa · Contoh: HCl(aq) + NaOH(aq)



⟶ NaCl(aq) + H O(ℓ) 2



3. Terbentuk elektrolit lemah dari reaktan yang bersifat elektrolit kuat · Contoh: NH4 F(aq) + HCl(aq)



⟶ HF(aq) + NH Cl(aq) 4



4. Terbentuk gas · Contoh: HCl(aq) + NaHCO3 (aq) ·



⟶ NaCl(aq) + H CO (aq) 2



3



H CO (aq) ⟶ H O(ℓ) + CO (g) 2



3



2



2



16/76



Aturan kelarutan senyawa ion dalam air Ketentuan untuk senyawa yang larut dalam air · Semua senyawa yang mengandung logam alkali (golongan 1 atau IA) larut dalam air. · Semua garam yang mengandung ion



NH



+ 4



, NO



− 3



, ClO



− 4



, ClO



− 3



dan



C2 H3 O



− 2



larut dalam



air. · Semua klorida, bromida dan iodida (garam yang mengandung ion 2+ air, kecuali jika kationnya adalah Ag+ , Pb dan Hg2+ . 2



Cl



−



, Br



−



−



,I



) larut dalam



· Semua sulfat (garam yang mengandung SO 2− ) larut dalam air, kecuali jika kationnya adalah 4 Pb



2+



2+



, Ca



2+



, Ba



, Sr



2+



dan Hg2+ . 2



17/76



Aturan kelarutan senyawa ion dalam air Ketentuan untuk senyawa yang sukar larut dalam air · Semua logam hidroksida (senyawa ion yang mengandung



OH



−



) dan semua logam oksida



(senyawa ion yang mengandung O ) tidak larut dalam air, kecuali jika kationnya dari golongan 1 atau 1A dan Ca2+ , Sr2+ , Ba2+ 2−



· Semua garam yang mengandung ion



PO



3− 4



, CO



2− 3



, SO



2− 3



dan



S



2−



tidak larut dalam air,



kecuali jika kationnya golongan 1 atau 1A dan NH + . 4



18/76



Contoh Reaksi pengendapan



19/76



Persamaan reaksi ionik Ketika dua senyawa ionik yang larut dicampurkan terkadang terbentuk endapan. Ada 3 cara untuk menjelaskan pembentukan endapan 1. Persamaan molekul: rumus reaktan dan produk ditulis dengan lengkap · Contoh: Pb(NO3 )2 (aq) + 2 KI(aq)



⟶ PbI (s) + 2 KNO (aq) 2



3



2. Persamaan ion: semua senyawa ion terlarut ditulis sebagai komponen ionnya. · Contoh: 2 +



Pb



(aq) +



−



2 NO3 (aq) +



2K



+



−



(aq) + 2 I (aq) ⟶ PbI (s) + 2



2K



+



(aq) +



· spectator adalah ion yang tidak terlibat dalam reaksi. Pada contoh di atas



K



−



2 NO3 (aq) +



−



, NO3



adalah spectator. 3. Persamaan



ion



bersih: persamaan yang mengeliminasi spectator atau hanya



menekankan pada ion-ion yang terlibat dalam reaksi saja. · Contoh: Pb2 + (aq) + 2 I− (aq)



⟶ PbI (s) 2



20/76



Latihan Gunakan aturan kelarutan untuk menentukan senyawa mana yang larut dalam air 1. Ca(NO3 )2



2. AgNO3



3. FeCl2



4. BaSO 4



5. Ni(OH)2



Submit







Show Hint







Show Answer







Clear



21/76



Latihan Gunakan aturan kelarutan untuk menentukan senyawa mana yang larut dalam air 1. CuCO 3



2. HgBr2



3. Hg2 Br2



4. Pb(C2 H 3 O 2 )



5. PbI 2



Submit







Show Hint







Show Answer







Clear



22/76



Latihan Apa rumus endapan yang terbentuk ketika larutan barium klorida dicampurkan dengan larutan kalium kromat? A. BaCrO4 B. KCl C. K 2 Ba D. K 2 CrO4 E. BaCl2 Submit







Show Hint







Show Answer







Clear



23/76



Latihan Ion K



+



manakan (aq), SO



2− 4



yang



2+



(aq), Ba



A. Ba2+



dan SO



B. Ba2+



dan K



C. Ba2+



dan NO



D. K



+



akan



+



menjadi



spektator



pada



campuran



ion



berikut:



−



(aq), NO 3 (aq)



2− 4



(aq) − 3



2−



dan SO 4



E. K + dan NO − 3 Submit







Show Hint







Show Answer







Clear



24/76



·



Soal-1·



solusi-1



Perak bromida sukar larut dalam air. (A) Apa arti konsentrasi Ag+ dan Br− dalam larutan jenuh AgBr? (B) Jelaskan mengapa endapan dicampur?



AgBr



terbentuk jika larutan garam



AgNO



3



dan



NaBr



25/76



·



Soal-2·



solusi-2



Soda pencuci mengandung Na2 CO 3 .10H 2 O . Jelaskan, dengan menggunakan persamaan reaksi, bagaimana zat ini dapat menghilangkan ion Ca2+ dari air sadah.



26/76



·



Soal-3·



solusi-3



Ramalkan apakah reaksi akan terjadi atau tidak? Bila terjadi tuliskan persamaan reaksinya 1. Pb(NO3 )2 (aq) + Ca(OH)2 (aq) 2. BaCl2 (aq) + Na2 CO3 (aq)



⟶



⟶



3. Na3 PO4 (aq) + Hg2 (NO3 )2 (aq) 4. NaCl(aq) + Ca(NO3 )2 (aq)



⟶



⟶



27/76



3. Asam dan Basa



28/76



Definisi Arrhenius Asam adalah zat yang bereaksi dengan air menghasilkan ion hidronium, H 3 O + HA(aq) + H O(ℓ) ⟶ H O 2



3



+



(aq) + A



−



(aq)



Basa adalah zat yang bereaksi dengan air menghasilkan ion hidroksida, OH



−



−



B(aq) + H O(ℓ) ⟶ HB(aq) + OH 2



(aq)



29/76



Pembentukan ion hidronium oleh asam Secara umum, asam adalah zat yang bereaksi dengan air menghasilkan ion, salah satunya ion hidronium, H 3 O + . Contoh: ketika gas HCl dialirkan pada air, maka ion hidrogen, H + , dari HCl akan ditransfer ke molekul air menghasilkan ion hidronium dan ion klorida. HCl(g) + H O(ℓ) ⟶ H O 2



3



+



−



(aq) + Cl



(aq)



Reaksi ini adalah reaksi ionisasi karena membentuk ion yang sebelumnyatidak ada. Karena larutan mengandung ion, maka larutan asam bersifat elektrolit. Tidak



semua atom hidrogen dalam senyawa asam dapat ditransfer ke molekul air



membentuk ion hidronium,



H O 3



+



. Contohnya asam asetat,



HC H O 2



3



2



. Hanya satu ion



hidrogen yang dapat ditransfer ke molekul air. Berdasarkan konsensus atom hidrogen yang dapat ditransfer ditulis di awal rumus molekul. + − ⇀ HC H O (aq) + H O(ℓ) − ↽ − H O (aq) + C H O (aq) 2



3



2



2



3



2



3



2



30/76



Klasifikasi asam Berdasarkan jumlah ion hidrogen (proton) yang dapat ditransfer, asam dikelompokan ke dalam kelompok asam monoprotik dan asam poliprotik. Contoh asam monoprotik: HCl,



HC 2 H 3 O 2 , HNO 3



Contoh asam poliprotik: · Asam diprotik: H 2 C2 O 4 ,



H SO , H S



· Asam triprotik: H 3 PO4 ,



H C H O



2



3



4



6



2



5



7



31/76



Keasaman oksida nonlogam Zat yang berisfat asam umumnya memiliki proton (ion hidrogen) yang dapat ditransfer ke molekul air. Oksida nonlogam meskipun tidak memiliki proton tetapi dapat menghasilkan zat yang bersifat asam ketika dilarutkan dalam air. Contoh: SO3 ,



CO , N O 2



2



5



SO (g) + H O(ℓ) ⟶ H SO (aq) 3



2



2



4



N O (g) + H O(ℓ) ⟶ 2 HNO (aq) 2



5



2



3



CO (g) + H O(ℓ) ⟶ H CO (aq) 2



2



2



3



Oksida nonlogam di atas disebut asam anhidrida.



32/76



Pembentukan ion hidroksia Zat yang mengandung ion OH − atau O 2− Contoh:



NaOH, Ca(OH)



2



menghasilkan ion dilarutkan dalam air



keduanya akan



hidroksida



ketika



Senyawa molekul yang bereaksi dengan air menghasilkan ion hidroksida Contoh: amonia dan metil amin NH (aq) + H O(ℓ) ⟶ 3



H2 O



NaOH(s) − − − → Na H2 O



−



(aq) + OH



2 +



Ca(OH) (s) − − − → Ca 2



+



2



+



(aq) −



(aq) + 2 OH



(aq)



NH



4



−



(aq) + OH



CH NH (aq) + H O(ℓ) ⟶ 3



2



2



+



Oksida



logam



merupakan



basa



(aq)



CH NH 3



3



−



(aq) + OH



(aq)



anhidrida karena ketika bereaksi dengan air akan menghasilkan ion hidroksida. Contoh: kalsium oksida CaO(s) + H O(ℓ) ⟶ Ca(OH) (aq) 2



2



33/76



·



Soal-4·



solusi-4



Trietilamin,



(C H ) N 2



5



3



, dan hidroksilamin,



HONH



2



, adalah basa



dalam



air. Tuliskan



reaksinya dengan air.



34/76



Asam dan basa kuat Asam/basa kuat adalah asam/basa yang terdisosiasi ~100% dalam air, sehingga merupakan elektrolit kuat. ASAM KUAT



NAMA SENYAWA



HClO (aq)



asam perklorat



HClO (aq)



asam klorat



HCl(aq)



asam hidroklorida



HBr(aq)



asam hidrobromida



HI(aq)



asam hidroiodida



HNO (aq)



asam nirat



H SO (aq)



asam sulfat



4



3



3



2



4



· Basa kuat adalah basa terdisosiasi nyaris sempurna di dalam air. - Contoh: KOH(aq) ⟶ K



· Semua logam



+



−



(aq) + OH



(aq)



hidroksida yang larut



dalam air merupakan basa kuat. - Logam hidroksida golongan 1: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH - Logam



hidroksida



golongan



2:



Ca(OH) , Sr(OH) , Ba(OH) 2



2



2



35/76



Asam lemah Asam lemah adalah asam/basa yang relatif sukar terdisosiasi dalam air, sehingga hanya sedikit ion yang dihasilkan. Oleh karena itu, asam/basa lemah merupakan elektrolit lemah. Sebagian besar asam organik merupakan asam lemah, atau tidak terionisasi 100%, sehingga merupakan elektrolit lemah Contoh: Asam asetat (HC 2 H 3 O 2 ), asam oksalat (H 2 C2 O 4 ) dll. + − ⇀ HC H O (aq) + H O(ℓ) − ↽ − H O (aq) + C H O (aq) 2



3



2



2



3



2



3



2



36/76



Mengapa asam lemah tidak terdisosiasi sempurna?



37/76



Basa lemah Sama seperti asam, sebagian besar basa organik juga merupakan basa lemah. Contoh: amoniak dan kelompok senyawa amina + − ⇀ NH (aq) + H O(ℓ) − ↽ − NH (aq) + OH (aq) 3



2



4



− + ⇀ CH NH (aq) + H O(ℓ) − ↽ − CH NH (aq) + OH (aq) 3



2



2



3



3



38/76



Reaksi basa lemah dengan air



39/76



Ionisasi asam poliprotik Ionisasi asam diprotik: − + ⇀ H SO (aq) + H O(ℓ) − ↽ − HSO (aq) + H O (aq) 2



3



HSO



− 3



3



2



2 ⇀ (aq) + H O(ℓ) − ↽ − SO 3



2



−



3



(aq) + H O



+



3



(aq)



Ionisasi asam triprotik: + − ⇀ H PO (aq) + H O − ↽ − H O (aq) + H PO (aq) 3



4



2



3



4



2



+ − 2 ⇀ H PO4 (aq) + H O(ℓ) − ↽ − H O (aq) + HPO 2



HPO



2



2 − 4



4



3



+ 3 ⇀ (aq) + H O(ℓ) − ↽ − H O (aq) + PO 2



3



4



−



−



(aq)



(aq)



40/76



·



Soal-5·



solusi-5



Tulsikan tahapan reaksi ionisasi asam sitrat, H 3 C6 H 5 O 7 , dalam air



41/76



Reaksi netralisasi asam kuat dan basa kuat Persamaan molekul: 2 HCl(aq) + Ca(OH) (aq) ⟶ 2 H O + CaCl (aq) 2



2



2



Reaksi ionik: 2H



+



(aq) +



−



2 Cl



(aq) +



2 +



Ca



−



(aq) + 2 OH



(aq) ⟶ 2 H O + 2



2 +



Ca



(aq) +



−



2 Cl



(aq)



Persamaan ion bersih: H



+



−



(aq) + OH



(aq) ⟶ H O 2



42/76



Reaksi asam lemah dan basa kuat Persamaan molekul: HC H O (aq) + NaOH(aq) ⟶ H O + NaC H O (aq) 2



3



2



2



2



3



2



Persamaan ion: HC H O (aq) + 2



3



2



Na



+



−



(aq) + OH



(aq) ⟶ H O + 2



Na



+



−



(aq) + C H O 2 (aq) 2



3



Persamaan ion bersih: −



HC H O (aq) + OH 2



3



2



(aq) ⟶ H O + C H O 2



2



3



− 2



(aq)



43/76



Netralisasi asam kuat oleh basa sukar larut Persamaan molekul: Mg(OH) (s) + 2 HCl(aq) ⟶ MgCl (aq) + 2 H O 2



2



2



Persamaan ion: Mg(OH) (s) + 2 H



+



2



(aq) +



−



2 Cl



(aq) ⟶ Mg



2 +



(aq) +



−



2 Cl



(aq) + 2 H O 2



Persamaan ion bersih: Mg(OH) (s) + 2 H 2



+



(aq) ⟶ Mg



2 +



(aq) + 2 H O 2



44/76



Netralisasi asam kuat oleh oksida logam sukar larut Persamaan molekul: Al O (s) + 6 HCl(aq) ⟶ 2 AlCl (aq) + 3 H O 2



3



3



2



Persamaan ion: Al O (s) + 6 H 2



+



3



(aq) +



−



3 +



6 Cl



(aq) ⟶ 2 Al



(aq) +



−



6 Cl



(aq) + 3 H O 2



Persamaan ion bersih: Al O (s) + 6 H 2



3



+



3 +



(aq) ⟶ 2 Al



(aq) + 3 H O 2



45/76



Reaksi asam kuat dengan basa lemah Persamaan molekul: NH (aq) + HCl(aq) ⟶ NH Cl(aq) 3



4



Persamaan ion: NH (aq) + H



+



3



(aq) +



−



Cl



+



(aq) ⟶ NH



4



(aq) +



−



Cl



(aq)



Persamaan ion bersih: NH (aq) + H 3



+



+



(aq) ⟶ NH



4



(aq)



46/76



·



Soal-6·



solusi-6



Tuliskan persamaan ion bersih untuk campuran reaktan-reaktan berikut: (A) HNO3 (aq) + Ca(OH)2 (aq) (B) N 2 H 4 (aq) + HI(aq)



⟶



⟶



(C) CH 3 NH2 (aq) + HC 4 H 7 O 2 (aq) (D) NaOH(aq) + HF(aq)



⟶



⟶



(E) NH3 (aq) + CH 3 COOH(aq)



⟶



(F) Mg(OH)2 (s) + 2 HC 2 H 3 O 2 (aq)



⟶



47/76



4. Reaksi Metatesis



48/76



Metatesis dan reaksi pembentukan gas Reaksi metatesis adalah reaksi yang melibatkan pembentukan ion yang menggiring ke arah pembentukan gas. Gas dengan kelarutan rendah akan hilang dari larutan, sehingga mendorong ke arah penyelesaian reaksi. Banyak senyawa mengandung anion yang dapat berubah menjadi gas, sehingga penambahan asam yang mengandung ion ini cenderung akan menghasilkan gas.



49/76



Reaksi metatesis



50/76



·



Soal-7·



solusi-7



Tuliskan persamaan reaksi molekul, persamaan reaksi ion, dan persamaan reaksi ion bersih untuk reaksi antara Li2 SO3 dengan asam format, HCHO2 .



51/76



Latihan Manakah yang merupakan persamaan reaksi ion bersih untuk reaksi antara HCl dan KHCO



3



?



A. HCl(aq) + KHCO3 (aq) B. H



+



−



(aq) + HCO



3



⟶ KCl(aq) + H CO (aq) 2



3



(aq) ⟶ H CO (aq) 2



3



C. HCl(aq) + KHCO3 (aq)



⟶ KCl(aq) + CO (g) + H O



D. H + (aq) + Cl



(aq) + HCO3 (aq) ⟶



−



K



(aq) + K



+







Show Hint







+



−



(aq) + Cl



E. H + (aq) + HCO− (aq) 3 Submit



2



Show Answer







2



−



(aq) + CO (g) + H O 2



2



⟶ CO (g) + H O 2



2



Clear



52/76



Latihan Manakah yang merupakan persamaan reaksi ion bersih untuk reaksi antara HBr dan K SO 2



3



?



A. H + (aq) + SO23 − (aq) B. H



+



−



(aq) + Br



−



⟶ SO (g) + OH 2



(aq) + 2 K



2K



+



D. HBr(aq) + K + (aq)



−



Show Hint







Show Answer



(aq) ⟶



(aq) + SO (g) + H O(ℓ) 2



2



⟶ SO (g) + H O(ℓ) 2



2



⟶ KBr(s)



E. H + (aq) + SO23 − (aq)







2 −



(aq) + SO



3



(aq) + Br



C. 2 H + (aq) + SO23 − (aq)



Submit



+



(aq)







⟶ SO (g) + H O(ℓ) 2



2



Clear



53/76



Sintesis garam melalui reaksi metatesis · Ada dua cara untuk mensintesis garam, dimana kedua cara ini memudahkan untuk memperoleh senyawa yang dinginkan dari campuran. (A) Bila garam yang diperoleh mengendap



(B) Bila garam yang diperoleh larut dalam air



· Mulai dari reaktan yang larut dalam air



· Gunakaan reaksi netralisasi asam-basa.



· Produk garam filtrasi.



· Rekasi logam karbonat atau garam dengan anion yang mudah berubah menjadi gas



diperoleh



dengan



dan asam. · Produk diperoleh dengan menguapkan air.



54/76



Contoh aplikasi reaksi metatesis pada sintesis garam Target sintesis: NiSO 4 NiSO



4



merupakan garam yang larut dalam air.



Saran sintesis: 1. menggunakan reaksi asam dan basa H SO (aq) + Ni(OH) (s) ⟶ NiSO (aq) + 2 H O(ℓ) 2



4



2



4



2



2. menggunakan asam + karbonat H SO (aq) + NiCO (s) ⟶ NiSO (aq) + CO (g) + 2 H O(ℓ) 2



4



3



4



2



2



55/76



5. Konsentrasi dan Stoikiometri Larutan



56/76



Molaritas Molaritas adalah mol zat terlarut per liter larutan. Molaritas merupakan penghubung antara mol zat terlarut dengan volume larutan. Larutan NaCl 0.1 M mengandung 0.1 mol NaCl dalam 1 L larutan. Konsentrasi yang sama dapat diperoleh dengan melarutkan 0,010 mol NaCl dalam 0.1 L larutan 0.1 mol NaCl



0.01 mol NaCl =



1 L larutan NaCl



= 0.1 M NaCl 0.1 L larutan NaCl



57/76



Contoh perhitungan molaritas Hitung molaritas (M) dari larutan yang dibuat dengan cara melarutkan 11.5 g NaOH (MM = 40.00 g/mol) dalam air untuk membuat 1.5 L larutan. 11.5 g NaOH [NaOH] =



1 mol NaOH ×



1.5 L larutan



40.0 g NaOH



= 0.192 M



58/76



Contoh molaritas sebagai faktor konversi Berapa mL larutan NaCl 0.250 M yang diperlukan untuk membuat larutan yang mengandung 0.1 mol NaCl? 1 L larutan NaCl V NaCl = 0.1 mol NaCl



×



1000 mL larutan NaCl ×



0.250 mol NaCl



1 L larutan NaCl



= 400 mL



59/76



Contoh perhitungan pada pembuatan larutan Berapa gram stronsium nitrat, Sr(NO ) 3



2



Sr(NO ) 3



0.10 M?



2



, yang diperlukan untuk membuat 250 mL larutan



0.10 mol Sr(NO )



1L m Sr(NO



3



)



2



= 250 mL lar. Sr(NO ) 3



2



×



× 1000 mL



3



1 L lar. Sr(NO ) 3



2



2



211.62 g Sr(NO ) 3



×



1 mol Sr(NO ) 3



2



= 5.29 g



60/76



2



Membuat larutan dengan pengenceran Berapa volume H 2 SO4 16.0 M (dalam mL) yang harus disiapkan untuk meembuat 1.0 L larutan H SO 2



4



2.0 M?



Dalam pengenceran jumlah mol zat terlarut tidak berubah. (mol H SO )1 = (mol H SO )2 2



4



2



4



V1 × M1 = V2 × M2



V1 = V2 ×



M2 M1 2.0 M



= 1000 mL × 16.0 M = 125 mL



61/76



Stoikiometri larutan Reaksi kimia sering dilakukan menggunakan reaktan dalam bentuk larutan. Stoikiometri membantu untuk menentukan berapa volume reaktan untuk mendapatkan kuantitas tertentu dari produk yang diinginkan. Contoh: Berapa volume



H PO 3



4



0.0475 M dalam mililiter yang diperlukan untuk menetralkan 45.0 mL



larutan KOH 0.100 M?



Tahapan perhitungan: 1. Tuliskan reaksi yang terjadi H PO (aq) + 3 KOH(aq) ⟶ K PO (aq) + 3 H O(ℓ) 3



4



3



4



2



62/76



2. Hitung mol KOH yang diperlukan 1 L KOH n KOH = 45.0 mL KOH



0.1 mol KOH



×



× 1000 mL KOH



−3



= 4.50 × 10



mol



1 L KOH



3. Hitung mol asam fosfat yang diperlukan −3



n H 3 PO 4 = 4.5 × 10



mol KOH



×



1 mol H 3 PO 4



−3



× = 1.50 × 10



mol



3 mol KOH



4. Hitung volume asam fosfat yang diperlukan



−3



V H 3 PO 4 = 1.50 × 10



1 L H 3 PO 4 mol H 3 PO 4



×



× 0.0475 mol H 3 PO 4



1000 mL H 3 PO 4



= 31.6 mL



1 L



63/76



Metode perhitungan langsung 1 L KOH V H 3 PO 4 = 45.0 mL KOH



×



× 1000 mL KOH



1 L H 3 PO 4 × 0.0475 mol H 3 PO 4



1 mol H 3 PO 4



0.1 mol KOH × 1 L KOH



1000 mL H 3 PO 4



× 3 mol KOH



= 31.6 mL



1 L



64/76



Stokiometri persamaan ion Berapakah konsentrasi setiap ion dalam larutan Na2 CO3 0.150 M? Tahapan perhitungan: 1. Tuliskan reaksi ion Na CO (aq) ⟶ 2 Na 2



+



3



(aq) + CO



2 − 3



(aq)



2. Hitung konsentrasi masing-masing ion



[Na



+



0.150 mol Na2 CO 3 ] =



+



2 mol Na ×



1L



[CO



2− 3



1 mol Na2 CO 3



0.150 mol Na2 CO 3 ] =



1 mol CO ×



1L



= 0.300 M



2− 3



= 0.150 M



1 mol Na2 CO 3



65/76



Latihan Bila konsentrasi larutan ion sulfat adalah 0.750 M, berapakah konsentrasi dengan asumsi semua ion sulfat berasal dari alumunium sulfat?



Al (SO ) 2



4



3



A. 0.750 M B. 2.25 M C. 0.250 M D. 1.50 M E. 0.500 M Submit







Show Hint







Show Answer







Clear



66/76



·



Soal-8·



solusi-8



Berapakah volume KOH 0.500 M dalam mL yang diperlukan untuk bereaksi sempurna dengan 60.0 mL FeCl2 0.250 M untuk membuat padatan Fe(OH)2 ?



67/76



·



Soal-9·



solusi-9a·



Berapa gram



PbI



2



solusi-9b yang akan terbentuk bila 20.0 mL larutan



dengan 50.0 mL larutan Pb(NO3 )2 0.3 M?



FeI



3



0.800 M dicampurkan



(MM PbI 2 = 461.0 g/mol, FeI3 = 436.5 g/mol, Pb(NO3 )2 = 269.2 g/mol)



68/76



6. Analisis kimia



69/76



Tipe analisis kimia Analisis kualitatif menentukan zat apa yang terkandung dalam sampel Analaisis kuantitatif menentukan berapa jumlah zat dan komposisinya dalam sampel. Metode analisis: 1. Menentukan kandungan unsur apa saja yang terdapat dalam sampel (analisis kualitatif) 2. Mengubah semua unsur yang ada dalam sampel menjadi senyawa yang diketahui rumus kimianya. 3. Menghitung kandungan setiap unsur berdasarkan senyawa hasil konversi.



70/76



·



Soal-10·



solusi-10



Latihan metode analisis: penentuan klor Sebanyak 1 gram sampel insektisida yang mengandung klor didekomposisi sehingga seluruh klor diubah menjadi Cl− (aq). Perak nitrat kemudian ditambahkan untuk mengendapkan seluruh ion klor menjadi AgCl(s). Setelah endapan disaring dan dikeringkan, diperoleh massa sebesar 2.022 g. Tentukan persen massa klor dalam insektisida.



71/76



Titrasi Titrasi



adalah



metode



konsentrasi sampel menambahkan reaktan



penentuan



dengan cara yang diketahui



konsentrasinya (titran) ke analit yang konsentrasinya belum seluruh analit habis



diketahui bereaksi



hingga (titik



ekivalen). Pada prakteknya, indikator ditambahkan untuk mengetahui ketercapain titik ekivalen.



72/76



·



Soal-11·



solusi-11



Latihan metode analisis: titrasi asam oksalat Misalkan 25.00 mL larutan asam oksalat, H 2 C2 O 4 yang merupakan hasil ekstraksi dari sampel daun suatu tanaman dititrasi dengan NaOH(aq) 0.500 M. Titik akhir titrasi dicapai setelah 37.5 mL larutan basa ditambahkan ke dalam larutan asam. Tentukan konsentrasi larutan asam oksalat tersebut.



73/76



Tutorial



74/76



·



Soal-T1·



solusi-T1A·



solusi-T1B·



solusi-T1C



Dalam suatu eksperimen, 40.0 mL barium hidroksida 0.270 M dicampurkan dengan 25.0 mL aluminium sulfat 0.330 M. (A) Tuliskan persamaan reaksi yang berlangsung. (B) Tentukan massa total endapan yang diperoleh. (C) Tentukan konsentrasi molar ion-ion yang tetap ada dalam larutan ketika reaksi telah berlangsung sempurna.



75/76



·



Soal-T2·



solusi-T2A·



solusi-T2B



Diketahui sampel campuran garam mengandung



KNO



3



dan



K SO 2



3



. Sebanyak 0.486 g



campuran garam tersebut dilarutkan dalam air dan diencerkan hingga volume akhir 50.00 mL. Ke dalam larutan ini kemudian ditambahkan 50 mL HCl 0.150 M (HCl berlebih) setelah itu dipanaskan untuk membebaskan seluruh SO2 yang terbentuk sebagai hasil reaksi dengan asam. Kemudian 25 mL campuran reaksi dititrasi dengan KOH 0.100 M dan diperlukan 13.11 mL larutan basa untuk mencapai titik akhir titrasi. (A) Tuliskan reaksi metatesis yang berlangsung (B) Tentukan persen massa K 2 SO3 dalam sampel awal campuran garam.



76/76