MODUL KIMIA SMA / MA STOIKIOMETRI 2023

UNTUK KELAS

X 1

BERBASIS MODEL PEMBELAJARAN 5E Penulis : Irma Reginsya

SMA/MA

STOIKIOMETRI

Penyusun : Irma Reginsya Pembimbing : Ratna Kumaladewi M.Pd

2

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

PRAKATA

Segala puji bagi Allah SWT atas segala berkah dan pertolongan-Nya sehingga bahan ajar “Stoikiometri” ini dapat terselesaikan. Bahan ajar ini disusun guna membantu dan menambah wawasan dan ilmu pengetahuan mengenai mata pelajaran kimia tingkat SMA/MA kelas X. Terima kasih saya ucapkan kepada semua pihak yang telah membantu menulis. Kami menyadari, bahwa bahan ajar yang saya buat ini masih jauh dari kata sempurna baik segi penyusunan, bahasa, maupun penulisannya. Oleh karena itu, saya sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pembaca guna menjadi acuan agar penulis bisa menjadi lebih baik lagi di masa mendatang. Akhir kata, semoga bahan ajar ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang berkepentingan. Aamiin. Terimakasih.

Tulungagung, 16 Maret 2023

Penulis

3

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

DAFTAR ISI

PETA KONSEP ..................................................................................................................................... 6 PENDAHULUAN .................................................................................................................................. 7 A.

Identitas Modul ...................................................................................................................... 7

B.

Kompetensi Dasar ................................................................................................................... 7

D.

Petunjuk Penggunaan Modul .................................................................................................. 8

E.

Model Pembelajaran 5E .......................................................................................................... 8

F.

Materi Pembelajaran .............................................................................................................. 9

G.

Tujuan Pembelajaran .............................................................................................................. 9

KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 ............................................................................................................ 10 PENERAPAN STOIKIOMETRI DALAM KEHIDUPAN SEHARI HARI ......................................................... 10 DEFINISI STIOKIOMETRI ............................................................................................................ 11 KONSEP STOKIOMETRI .............................................................................................................. 11 1.

Persamaan Reaksi Kimia .................................................................................................... 11

2.

Aturan penulisan persamaan reaksi................................................................................... 11

3.

Rumus kimia zat ................................................................................................................ 12

4.

Koefisien reaksi ................................................................................................................. 12

5.

Wujud zat ......................................................................................................................... 12

6.

Cara penyetaraan reaksi kimia .......................................................................................... 12

KONSEP MOL .................................................................................................................................... 14 1.

Massa Atom Relatif (Ar) dan Massa Molekul Relatif (Mr) ................................................... 14

2.

Jumlah Partikel.................................................................................................................. 16

3.

Massa molar ..................................................................................................................... 16

4.

Volume molar ................................................................................................................... 16

KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 ............................................................................................................ 25 MOLARITAS ...................................................................................................................................... 25 RUMUS KIMIA .................................................................................................................................. 29 1.

Menentukan Rumus Empiris (RE) Berdasarkan Ar dan Mr ..................................................... 29

2.

Menentukan Rumus Molekul (RM)........................................................................................ 30

KEGIATAN PEMBELAJARAN 3 ............................................................................................................ 38 KOMPOSISI ZAT DAN REAKSI PEMBATAS .......................................................................................... 38 1. Komposisi Zat ........................................................................................................................... 39 2. Pereaksi Pembatas .................................................................................................................. 42 RANGKUMAN ................................................................................................................................... 49 4

EVALUASI AKHIR ............................................................................................................................... 51 PENLIAIAN DIRI................................................................................................................................. 57 KUNCI JAWABAN .............................................................................................................................. 58 GLOSARIUM ..................................................................................................................................... 60 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................................. 61

5

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

PETA KONSEP

6

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

PENDAHULUAN A. Identitas Modul Mata Pelajaran

: Kimia

Kelas

: X MIPA

Alokasi Waktu

: 15 Jam Pelajaran

Judul Modul

: Stoikiometri

B. Kompetensi Dasar 1.1

:

Memahami dan menyadari adanya Stokiometri sebagai wujud kebesaran Tuhan Yang Maha Esa dan pengetahuan tentang adanya keteraturan tersebut sebagai hasil pemikiran kreatif manusia yang kebenarannya bersifat tentatif

2.1

Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu, disiplin, jujur, objektif, terbuka, mampu membedakan fakta dan opini, ulet, teliti, bertanggung jawab, kritis, kreatif, inovatif, demokratis, komunikatif) dalam merancang dan melakukan percobaan serta berdiskusi yang diwujudkan dalam sikap sehari-hari.

3.1

Memahami, menunjukkan dan menghitung massa molekul relatif (Mr)

3.2

Memahami, menunjukkan dan menjelaskan penyetaraan reaksi dan reakso pembatas kimia sederhana

3.3

Menentukan kadar zat pada suatu senyawa

3.4

Memahami dan menentukan rumus empiris dan rumus molekul

4.1

Memahami dan mengkonversikan jumlah mol dengan jumlah partikel, massa, dan volume zat

4.2

Memahami dan menerapkan penggunaan konsep mol untuk menyelesaikan perhitungan kimia

C. Deskripsi Singkat Materi Apa kabar peserta didik yang hebat? Semoga Ananda selalu sehat dan semangat dalam kondisi apapun ya. Aamiin. Selamat berjumpa Kembali di modul pembelajaran Kimia. Pada modul ini Ananda akan belajar tentang konsep massa molekul relatif, persamaan kimia, konsep mol, dan kadar zat untuk menyelesaikan perhitungan kimia.

7

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Materi ini sangat erat jika dikaitkan dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya manfaat stoikiometri dalam bidang pertanian untuk menganalisis komposisi pupuk, dalam bidang kedokteran untuk menentukan unsur atau senyawa dalam sebuah sampel misalnya sampel darah, urin, rambut dan lain sebagainya. Stoikiometri juga merupakan materi prasyarat untuk belajar materi kimia berikutnya. Oleh sebab itu Ananda harus secara sungguh-sungguh mempelajari materi dalam modul ini. Mari kita pelajari Bersama didalam modul ini. D. Petunjuk Penggunaan Modul Untuk menggunakan modul ini Ananda diminta mengikuti langkah-langkah berikut: 1. Bacalah peta konsep dan pahami keterkaitan antar materi Stoikiometri. 2. Berikan respon pada kegiatan mengamati gambar, kemudian pahami materi pembelajaran dan contoh soal. 3. Perdalam pemahamanmu tentang materi Stoikiometri dengan membuat ringkasan seperti pada bagian rangkuman, baru kemudian mengerjakan latihan soal. 4. Kerjakan kegiatan yang terdapat pada Latihan Soal dengan penuh kejujuran dan tanggung jawab untuk penguatan pemahaman terhadap materi yang telah dipelajari. 5. Akhiri kegiatan dengan mengisi penilaian diri dengan jujur dan ulangi lagi pada bagian yang masih belum sepenuhnya dimengerti. E. Model Pembelajaran 5E 1. Engange ( melibatkan) Pokok kegiatan pembelajaran bertumpu pada upaya bagaiamana siswa meningkatkan minnat sambil menilai pemahaman awal siswa pada topik yang dibahas 2. Explore (eksplorasi) Melibatkan siswa dalam pokok bahasan atau topik pembelajaran, memberikan kesempatan kepada mereka untuk membangun pemahamannya sendiri. 3. Explain (jelaskan) Siswa diberi kesempatan untuk mengkomunikasikan apa yang telah dipelajarinya sejauh ini dan menjelaskan maksudnya

8

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

4. Extend (kembangkan) Siswa diberi kesempatan untuk menerapkan pengetahuan barunya dan secara berkesinambungan melakukan eksplorasi dari implikasi ini 5. Evaluate (evaluasi) Siswa maupun guru menilai sejauh mana pembelajaran dan pemahaman, evaluasi di modul ini dilakukan dengan mengerjakan latihan soal dan mengisi penilaian diri

F. Materi Pembelajaran Modul ini terbagi menjadi 3 kegiatan pembelajaran dan di dalamnya terdapat uraian materi, contoh soal dan soal latihan. Pertama : Konsep Stoikiometri dan Konsep Mol Kedua

: Molaritas dan Rumus Kimia

Ketiga

: Komposisi Zat dan Pereaksi Pembatas

G. Tujuan Pembelajaran Materi pada Kegiatan Pembelajaran 4 ini merupakan materi prasyarat untuk kegiatan Pembelajaran berikutnya. Jadi setelah membaca dan mengikuti langkah langkah atau arahan pada modul ini diharapkan siswa dapat : 1. Memahami massa atom relatif (Ar) dan massa molekul relatif (Mr). 2. Menyetarakan persamaan reaksi kimia. 3. Menentukan kadar zat pada suatu senyawa. 4. Memahami dan menentukan Rumus Empiris (RE) dan Rumus Molekul (RM) suatu senyawa 5. Memahami dan menerapkan penggunaan konsep mol dalam menyelesaikan perhitungan kimia

9

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 PENERAPAN STOIKIOMETRI DALAM KEHIDUPAN SEHARI HARI

Engange !

Gambar 1.1 Obat Obatan (Sumber : dokumentasi pribadi )

Tahukah kamu? Ketika seorang apoteker membuat resep obat sangatlah teliti dan berhati hati, karena kesalahan sedikit saja dalam menguur massa atau jumlah bahan aktif obat jelas akan mengubah fungsi obat iu dan bahkan bisa menjadi racum dalam tubuh. Hal ini sangat berkaitan erat dengan stoikiometri, mengapa demikian ? ternyata stoikiometri banyak sekali berkaitan erat dengan kehidupan kita sehari hari loh, selain obat juga masih banyak lagi. Contohnya seperti ketika ibu memasak, pastinya menggunakkan takaran bumbu tertentu yang membuat masakan menjadi lezat rasanya. Apabila takaran bumbu tidak pas, maka akan mempengaruhi cita rasa dari masakan itu. Oleh karena itu mari kita pelajari tentang stoikiometri dengan mencari tahu lebih lanjut tentag stoikiometri. Tahukah kamu bahwa stoikiometri memiliki banyak sekali manfaat didalam kehidupan kita ? berikut adalah penerapan stoikiometri dalam kehidupan :

10

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

1. Memasak 2. Industri farmasi seperti meracik obat, dll 3. Keamanan didalam mobil 4. Penggerak roket 5. Membantu roket supaya tidak tersesat 6. Pembuatan pupuk 7. Takaran bahan industri pabrik 8. Desain kantung udara 9. Sistem ekologi akuatik Coba cari tahu contoh lain tentang stoikiometri dalam kehidupan sehari hari ! DEFINISI STIOKIOMETRI Stoikiometri adalah suatu cabang ilmu kimia yang mempelajari dan menghitung hubungan kuantitatif dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia Stoikiometri merupakan konsep yang sangat penting dalam ilmu kimia. Stoikiometri ini berguna untuk menentukan dan mengukur jumlah rasio massa unsur dalam reaksi kimia. KONSEP STOKIOMETRI 1. Persamaan Reaksi Kimia Persamaan reaksi kimia adalah suatu penulisan simbolis dari sebuah reaksi kimia. Rumus kimia pereaksi ditulis di sebelah kiri persamaan dan rumus kimis produk dituliskan disebelah kanan.

A+B

AB

2. Aturan penulisan persamaan reaksi Persamaan reaksi menyatakan kesetaraan jumlah zat-zat yang bereaksi dengan jumlah zatzat hasil reaksi. Untuk menyatakannya digunakan rumus kimia zat-zat, koefisien reaksi, dan wujud zat. Perhatikan contoh berikut: 2Na (s) + Cl2 (g) → 2NaCl (s)

11

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

3. Rumus kimia zat Zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia dinyatakan oleh rumus kimianya. Rumus pereaksi diletakkan di ruas kiri dan hasil reaksi diletakkan di ruas kanan. Kedua ruas dihubungkan oleh tanda panah yang menyatakan arah reaksi. 4. Koefisien reaksi Koefisien reaksi menyatakan jumlah partikel dari setiap pereaksi dan produk reaksi. Pada contoh di atas, 2 molekul Na bereaksi dengan 1 molekul Cl2 menghasilkan 2 molekul NaCl. Koefisien reaksi 1 umumnya tidak dit ulis. Untuk menghitung jumlah atom unsur, Ananda perhatikan berikut. Rumus menghitung jumlah atom unsur : Jumlah atom unsur = indeks X koefisien 5. Wujud zat Meskipun bukan keharusan, terkadang kita perlu mencantumkan wujud zatzat yang terlibat dalam suatu reaksi. Wujud zat ditulis dengan singkatan dalam tanda kurung, sebagai subskrip di belakang rumus kimia zat yang bersangkutan. Padat (solid)

:s

Cair (liquid)

:l

Gas (gas)

:g

Larut dalam air (aqueous) : aq

6. Cara penyetaraan reaksi kimia Setarakan reaksi berikut: Fe + O2 → Fe2O3 ➢ Atom Fe di kiri ada 1 dan di kanan ada 2, maka yang di kiri dikalikan 2: 2Fe + O2 → Fe2O3 ➢ Atom O di kiri ada 2 dan di kanan ada 3, maka yang di kiri dikalikan 3 2/2Fe + 3/2O2 → Fe2O3 ➢ Agar tidak ada pecahan, maka semua ruas dikalikan 2: 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 (setara)

12

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Explorasi !

Coba sebutkan dan jelaskan peranan lain stoikiometri dalam kehidupan sehari hari ! Jawab: …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………… Lalu tempelkan gambar yang kamu ambil dari peranan lain stoikiometri dalam kehidupan sehari hari !

13

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

KONSEP MOL

Gambar 1.2 Benang lebih dari satu kodi (Sumber : dokumentasi pribadi)

Didalam kehidupam sehari hari, untuk menyatakan jumlah suatu benda dikenal dengan satuan lusin, kodi, gros, dan rim. Lalu bagaimana dengan Kimia? Didalam kimia zat yang terlibat didalam suatu reaksi mengandung partikel seperti atom, molekul dan ion. Lantas bagaimana dengan cara pengukurannya? Bayangkanlah bahwa 1 gram besi mengandung lebih dari 1020 butir-butir atom besi dan 1 mL air mengandung lebih dari 1020 molekul air, jadi sangat sulit menghitungnya.Maka ahli kimia menyatakan satuan jumlah zat dalam kimia adalah Mol 1. Massa Atom Relatif (Ar) dan Massa Molekul Relatif (Mr) Mengapa perbandingan volume gas-gas dalam suatu reaksi merupakan bilangan sederhana? Banyak ahli termasuk Dalton dan Gay Lussac gagal menjelaskan hukum perbandingan volume yang ditemukan oleh Gay Lussac. Ketidakmampuan Dalton karena ia menganggap partikel unsur selalu berupa atom tunggal (monoatomik). Menurut Avogadro, partikel unsur tidak selalu berupa atom tunggal (monoatomik),tetapi berupa 2 atom (diatomik) atau lebih(poliatomik). Avogadro menyebutkan partikel tersebut sebagai molekul. Suatu jumlah zat mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikel dalam 12 gram C–12, yaitu 6,02 × 1023 partikel. Ini juga disebut dengan bilangan Avogrado. 14

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Massa atom relatif (Ar) adalah massa suatu atom yang ditentukan dengan cara membandingkan dengan massa atom standar. Massa molekul relatif (Mr) adalah jumlah total dari massa atom relatif (Ar) menyatakan perbandingan massa atom unsur dengan massa atom C-12 atau secara matematik ditulis : Ar

=

Massa 1 atom unsur 1/12 massa atom C-12

Massa atom relatif suatu unsur diperlukan untuk menentukan massa molekul relatif suatu senyawa baik yang berupa molekul unsur, molekul senyawa, dan senyawa ion. Massa molekul relatif dinyatakan dengan Mr. Massa molekul relatif (Mr) dapat dinyatakan dengan menjumlahkan massa atom relatif (Ar) atom-atom unsur pembentuk senyawa.

Rumus massa molekul relatif :

Mr = 𝜮 𝑨r

Contoh soal : Diketahui Ar H = 1; O = 16; S = 32; C = 12; N = 14 Tentukan :

https://www.youtube.com/watch?v=fq cAExKYNBw

a. Mr H2SO4

Praktikum stoikiometri sederhana bisa kamu pelajari lebih lanjut! Scan QR berikut

b. Mr CO(NH2)2 Penyelesaian : a.Mr H2SO4

= (2 x Ar H) + (1 x Ar S) + (4 x Ar O) = (2 x 1) + (1 x 32) + (4 x 16) = 2 + 32 + 64 = 98 15

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

b.Mr CO(NH2)2 = (1 x Ar C) + (1 x Ar O) + (2 x Ar N) + (4 x Ar H) = (1 x 12) + (1 x 16) + (2 x 14) + (4 x 1) = 12 + 16 + 28 + 4 = 60 2.

Jumlah Partikel Satu mol zat mengandung partikel yang jumlahnya sama dengan jumlah partikel dalam 12 gram C–12, yaitu 6,02 × 1023 partikel. Jumlah partikel ini disebut sebagai bilangan Avogadro (NA = number Avogadro). Partikel zat dapat berupa atom, molekul, atau ion. Hubungan antara jumlah partikel dalam zat dengan jumlah mol dapat dinyatakan dengan formula sebagai berikut: x = n x NA x = jumlah partikel n = mol NA = tetapan Avogadro = 6,02 × 1023 partikel/mol

Contoh soal : Tentukan jumlah partikel dai Fe 0,1 mol ! Jawaban : x = n x NA = 0,1 x 6,02 × 23partikel /mol

https://www.youtube.com/watch?v =fqcAExKYNBw Praktikum stoikiometri lebih detail bisa kamu pelajari lebih lanjut! Scan QR berikut

= 0,602× 23partikel 3. Massa molar Massa molar, simbol M, adalah massa dari satu mol sebuah unsur atau senyawa kimia. Merupakan sifat fisik dari tiap-tiap senywa murni. Satuan SI untuk massa adalah kilogram, namun atas alasan praktis dan historis, massa molar hampir selalu dituliskan dalam satuan gram per mol (g/mol), utamanya dalam bidang kimia. 4. Volume molar Volume molar adalah volume 1 mol gas pada keadaan standar (STP). STP adalah Standard Temperature and Pressure merupakan tekanan suatu gas 1 atmosfer (atm) atau 76 cmHg dengan suhu 273 K atau 0°C. Setiap gas memiliki volume sama pada suhu dan tekanan yang sama berdasarkan hukum avogadro. 16

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI



Keadaan standar Kondisi dengan suhu 0 °C dan tekanan 1 atm disebut keadaan standar dan dinyatakan dengan STP (Standard Temperature and Pressure). Rumus yang digunakan untuk mencari volume sama dengan yang tercantum pada Jembatan Mol.



Keadaan Kamar Kondisi pengukuran gas pada suhu 25 °C dan tekanan 1 atm disebut keadaan kamar dan dinyatakan dengan RTP (Room Temperature and Pressure). Untuk mencari volume menggunakan persamaan gas ideal.dengan: P= tekanan (atm) V = volume gas (liter) n = jumlah mol (mol) R = tetapan gas = 0,082 L atm/mol K T = 25 °C = 298 K



Keadaan Tertentu dengan Suhu dan Tekanan yang Diketahui Volume gas pada suhu dan tekanan yang diketahui dapat dihitung dengan menggunakan persamaan gas yang disebut persamaan gas ideal. Persamaan gas ideal, yaitu PV = nRT, untuk menentukan volume gas menjadi:dengan: P= tekanan gas (atm) V = volume gas (liter) n = jumlah mol gas (mol) R = tetapan gas = 0,082 L atm/mol K T = suhu mutlak gas (K = 273 + suhu celcius)



Keadaan yang Mengacu pada Keadaan Gas Lain Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas hanya bergantung pada jumlah molnya. Misalkan gas pertama dengan jumlah mol n1 dan volume V1 dan gas kedua dengan jumlah mol n2 dan volume V2, maka pada suhu dan tekanan yang sama berlaku:V1 x N1 = V2 x N2

17

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Explain !

Jelaskan apa yang telah kamu pelajari dari konsep stoikiometri dan konsep mol ! lalu presentasikan secara singkat didepan kelas ! Jawab ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Extend ! Jelaskan bagaimana ketersinambungan antara konsep mol dan stoikiometri menurut pemahamanmu sendiri ! Jawab : ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………

18

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Evaluate !

Pilihlah jawaban yang benar dengan dengan memberi tanda silang disalah satu pilihan jawaban ! 1. Apabila Massa Seng (Zn) adalah 65,37, Berapakah massa atom relatif dari Seng? A. 67 B. 66 C. 65,5 D. 65 E. 67,5 2. Apabila Massa Neon (Ne) adalah 20,183, Berapakah massa atom relatif dari Neon? A. 20 B. 20. C. 21 D. 22 E. 22,5 3. Apabila Massa Khlor (Cl) adalah 35,452, Berapakah massa atom relatif dari Khlor? A. 37 B. 35 C. 35,5 D. 36 E. 36,5

19

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

4. Di alam terdapat kelimpahan unsur X, apabila 70%X mempunyai massa 50 sma, dan 30%X mempunyai massa 40 sma, maka berapakah massa atom relative dari X? A. 37 B. 47 C. 65,5 D. 65 E. 60 5. Di alam terdapat klor dalam dua isotop yaitu 75% klor-35 (35Cl) dengan 25% klor-37 (37Cl). Maka berapakah massa atom relatif Cl? A.34 B. 35 C. 35,5 D. 36 E. 36,5 6. Berapakah massa relatif dari unsur Amoniak NH3 apabila Ar N = 14 , Ar H = 1? A. 13 B. 20 C. 17 D. 25 E. 27 7. Berapakah massa relatif dari unsur Metana CH4 apabila Ar C = 12, Ar H = 1? A. 16 B. 20 C. 17

20

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

D. 25 E. 27 8. Berapakah massa relatif dari unsur karbondioksida CO2 apabila Ar C = 12, Ar O = 16 A. 13 B. 44 C. 17 D. 25 E. 24 9. Berapakah massa relatif dari unsur Asam Sulfat H2SO4 apabila Ar S = 32 , Ar H = 1, Ar O = 16? A. 13 B. 44 C. 18 D. 98 E. 90 10. Berapakah massa relatif dari unsur Asam nitrat HNO3 apabila Ar N = 14, Ar H = 1, Ar O = 16? A. 3 B. 44 C. 63 D. 98 E. 89

21

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Jawablah pertanyaan berikut dengan jawaban yang benar !

1. Jika diketahui massa atom unsur Fe = 55.847sma dengan massa 1 atom C-12 = 12,000sma. Hitunglah massa atom relative Fe? Jawab : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….

2. Hitunglah nilai yang terkandung dalam massa molekul reltif (Mr) dari senyawa Alumunium Sulfat Al2 (SO4)3, Ar Al = 27, Ar S = 32, Ar O = 16 )? Jawab : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………

3. Isotop tembaga di alam terdiri atas 20% isotop Cu-65 dan 80% isotop Cu-63. Berapa massa atom relatif (Ar) tembaga? Jawab : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….

22

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

4. Massa rata-rata atom unsur X adalah 3×10-23 gr. Sedangkan massa 1 atom C-12 adalah 2×10-23 gr. Berapa massa atom relatif unsur X tersebut?

Jawab : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….

5. Hitung berapakah mol molekul yang terdapat dalam 6 gram glukosa (C6H12O6), diketahui Ar C = 12, O = 16, serta H = 1.

Jawab : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….

23

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

PENILAIAN DIRI

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggung jawab! Pertanyaan

No

Jawaban Ya

1.

Saya dapat memahami massa atom relatif (Ar) dan massa molekul relatif (Mr).

2.

Saya dapat menghitung massa atom relatif (Ar) dan massa molekul relatif (Mr).

3.

Saya dapat menerapkan massa atom relatif (Ar) dan massa molekul relatif (Mr) untuk menuliskan rumus kimia suatu senyawa dan menyelesaikan perhitungan kimia

4.

Saya dapat menerapkan konsep mol untuk menyelesaikan perhitungan kimia.

5.

Saya dapat menentukan mol suatu senyawa

Tidak

Catatan : Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada bagian yang masih "Tidak". Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya

24

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 MOLARITAS

Engange !

Gambar 1.3 Jeruk (Sumber : dokumentasi pribadi)

Pernahkah kalian bertanya tanya darimana asalnya keasaman buah jeruk? Keasaman buah jeruk diperoleh dari senyawa bernama Asam Sitrat (HOC(CO2H)(CH2CO2H)2). Keasaman asam sitrat didapatkan dari tiga gugus karboksil COOH yang dapat melepas proton dalam larutan. Pada buah jeruk dengan volume sebesar 90 mLdiperoleh Asam Sitrat sebesar 134,91 mg dengan % rendemen sebesar 1,92%, sedangkan sari buah jeruk purut dengan volume 200 mL diperoleh asam sitrat sebesar 228,39 mg dengan % rendemen sebesar 0,95%. Pada temperature kamar, asam sitrat berbentuk serbuk kristal berwarna putih. Serbuk kristal tersebut dapat berupa bentuk anhydrous (bebas air), atau bentuk monohidrat yang mengandung satu molekul air untuk setiap molekul asam sitrat. Kegunaan asam sitrat dalam kehidupan sehari

25

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

hari sangat banyak terutama dalam memberi cita rasa dan pengawet pada makanan dan minuman. Molaritas adalah salah satu ukuran kelarutan yang menyatakan jumlah mol suatu zat per volume larutan. Molaritas ini dilambangkan dengan huruf “M” dengan satuannya molar atau M yang setara dengan mol/liter. Molaritas ( M ) menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam setiap satu liter larutan. mol zat terlarut M = liter larutan V - Jika volume larutan dinyatakan dalam ml maka rumus molaritas dapat dinyatakan dengan : M=n/V

Keterangan : M : molaritas zat (mol/liter atau Molar) n : mol suatu zat (mol) V : volume larutan (ml) Contoh soal : 1. Tentukan molaritas dari HCl dengan mol 0,2 dan volume 5 ml ! Jawaban : M = n / V = 0,2 / 5 = 0,04 molar 2. Suatu larutan urea (Co(NH2)2) berukuran 0,25 liter dilarutkan dalam air sebanyak 3 gram. Massa molekul relatifnya sebesar 60 gram/mol. Hitunglah molaritas dari zat tersebut! Diketahui: gram = 3 g; Mr = 60 gram/mol; V = 0,25 liter. Ditanya: M Jawab: Pertama, kita cari dulu nilai mol dari urea. n = gram/Mr = 3/60 = 0,05 mo

26

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Setelah diketahui molnya, kita bisa menggunakan rumus molaritas larutan urea. M = n/V = 0,05/0,25 = 0,2 Molar. Jadi, molaritas dari larutan urea adalah 0,2 Molar atau 0,2 mol/liter Untuk mendapatkan nilai mol, maka harus menghitungnya terlebih dahulu. Caranya dengan membagi antara gram dengan massa molekul relatif zat. Lihatlah rumus cara mencari mol di bawah ini: n = gram/Mr Keterangan: n : mol suatu zat (mol) Gram : massa suatu zat (g) Mr : massa molekul relatif suatu zat (gram/mol) Contoh soal: Berapa mol H2O 10 gram jika diketahui Ar H = 1, Ar O = 16 ? Jawaban : n = gram / Mr = 10 / 18 = 1,8 mol

27

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Explore !

Pernahkan kamu menemukan tulisan volume di suatu benda? kira kira apa yang kamu pahami mengenai tulisan volume disuatu benda / obat yang pernah kamu lihat? Jelaskan

:

…………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………. Carilah benda yang memiliki tulisan volumenya dan tempelkan gambarnya dibawah ini!

28

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

RUMUS KIMIA Senyawa memiliki dua macam rumus yaitu Rumus Molekul (RM) dan Rumus Empiris (RE). Kita harus bisa membedakan keduanya, dalam Menentukan Rumus Empiris (RE) Berdasarkan Ar dan Mr Dalam menentukan rumus empiris zat, perbandingan mol unsur-unsur dalam zat haruslah merupakan perbandingan paling sederhana. 1. Menentukan Rumus Empiris (RE) Berdasarkan Ar dan Mr Perhatikan baik baik , bahwa Senyawa memiliki dua macam rumus yaitu Rumus Molekul (RM) dan Rumus Empiris (RE). Dalam menentukan rumus kita harus urut dan memenuhi aturan Menentukan Rumus Empiris (RE) Berdasarkan Ar dan Mr Dalam menentukan rumus empiris zat, perbandingan mol unsur-unsur dalam zat haruslah merupakan perbandingan paling sederhana. Dalam menentukan rumus kimia senyawa dengan berdasarkan Ar dan Mr dan presentase unsur melalui langkah-langkah sebagai berikut : a. Tuliskan lambang unsur. b. Tuliskan perbandingan % massanya. c. Bagi % massa dengan Ar unsur tersebut, sehingga didapat perbandingan jumlah unsur-unsur. d. Bagi dengan angka terkecil sehingga didapat perbandingan yang sederhana. Agar lebih memahami, perhatikan contoh soal berikut :

Contoh soal : Tentukan rumus empiris dari senyawa yang mengandung 59% natrium dan 41% belerang! (Ar Na = 23, S = 32) ! Jawaban : Perbandingan % massa Na dan S = 59% : 41% Perbandingan jumlah unsur Na dan S 59

41

= 23 : 32 29

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

= 2,56 : 1,28 2,56

1,28

= 1,28 : 1,28 Perbandingan unsur Na dan = 2 : 1 Rumus Empiris = Na2S

2. Menentukan Rumus Molekul (RM) Rumus molekul atau rumus sebenarnya dari senyawa merupakan kelipatan dari rumus empirisnya. Contoh soal : Suatu senyawa organik dengan Mr = 90 tersusun dari 40% karbon; 6,6% hidrogen; dan sisanya oksigen (Ar C=12; H = 1; O = 16). Tentukan rumus molekul senyawa tersebut! Penyelesaian: C = 40%; H= 6,6% ; O= 53,4% 40

mol C : mol H : mol O = 12 :

6,6 1

:

54,3 16

= 3,3: 6,6 : 3,3 =1:2:1 Rumus Empirisnya adalah : CH2O RM = (RE) n 90 = (CH2O) n 90 = (Ar C + 2Ar H + Ar O) n 90 = (12 + (2x1) + 16)n 90 = (30) n n= 90 /30 n=3 Jadi, Rumus Molekulnya adalah (CH2O)3 = C3H6O3

30

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Explain !

Jelaskan apa yang telah kamu pelajari dari molaritas dan rumus empiris dan rumus molekul ! lalu presentasikan secara singkat didepan kelas ! Jawab: .…………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Extend !

Jelaskan bagaimana ketersinambungan antara molaritas dan rumus empiris dan molekul menurut pemahamanmu sendiri ! Jawab : ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………

31

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Evaluate !

Pilihlah jawaban yang benar dengan dengan memberi tanda silang disalah satu pilihan jawaban ! 1) Apa yang dimaksud dengan rumus molekul? A.Rumus yang menyatakan perbandingan terkecil dari jumlah atom-atom unsur penyusun senyawa. B. Rumus yang menunjukkan jumlah atom yang sebenarnya di dalam molekul senyawa itu. C. Rumus yang menyatakan perbandingan terbesar dari jumlah atom-atom unsur penyusun senyawa D. Rumus yang menyatakan perbandingan terkecil dari jumlah atom-atom yang bukan unsur penyusun senyawa. E. Rumus yang menyatakan perbandingan terkecil dan terbesar dari jumlah atom-atom yang bukan unsur penyusun senyawa 2) Apa yang dimaksud dengan rumus empiris? A. Rumus yang menyatakan perbandingan terkecil dari jumlah atom-atom unsur penyusun senyawa. B. Rumus yang menunjukkan jumlah atom yang sebenarnya di dalam molekul senyawa itu. C. Rumus yang menyatakan perbandingan terbesar dari jumlah atom-atom unsur penyusun senyawa. D. Rumus yang menyatakan perbandingan terkecil dari jumlah atom-atom yang bukan unsur penyusun senyawa. E. Rumus yang menyatakan perbandingan terkecil dari jumlah molekul yang bukan unsur penyusun senyawa 3) Manakah unsur di bawah ini yang menggunakan rumus molekul? A. C6H6 B. CH2O C. CH D. HCl E. HBr 32

MODUL MODUL KIMIA KIMIA SMA SMA STOIKIOMETRI STOIKIOMETRI

4) Manakah unsur di bawah ini yang menggunakan rumus empiris? A. C4H8O2 B. C6H6 C. H2O D. C6H12O6 E. HI 5. Berapakah jumlah Atom dari unsur Aseton dengan rumus kimia C2H6O? A. 2 Carbon 6 Hidrogen 3 Oksigen B. 4 Carbon 4 hidrogen 5 Oksigen C. 2 Karbon 6 hidrogen 1 Oksigen D. 5 Karbon 4 Hidrogen 2 Oksigen E. 5 Karbon 5 Hidrgen 2 Oksigen 6. Dalam praktikum, sekelompok siswa membakar secara sempurna 46 gram senyawa karbon yang terdiri atas unsur C, H, dan O. Pembakaran tersebut menghasilkan 88 gram CO2 dan 54 gram uap air (Ar H = 1; C = 12; O = 16). Rumus empiris senyawa yang dibakar adalah …. A. CH2O B. CH3O C. C2H6O D. C2H6O2 E. C3H8O

7. Suatu oksida nitrogen mengandung oksigen sebanyak 36,37% massa, maka rumus molekul senyawa tersebut adalah …. A. NO B. N2O3 C. NO3 D. N2O E. N3O3 33

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

8. Dalam suatu percobaan di laboratorium, 10 liter (T,P) nitrogen monoksida direaksikan dengan 5 liter (T,P) gas oksigen menghasilkan 5 liter (T,P) suatu oksida nitrogen. Rumus oksida nitrogen tersebut adalah …. A. N2O5 B. N2O4 C. N2O3 D. NO2 E. N2O

9.Senyawa X terdiri dari 87,42% massa N dan sisanya massa H. Jika massa molekul relatif senyawa X sebesar 32, rumus empiris dan rumus molekul senyawa X? (Ar N = 14; H = 1) A. NH2 dan N2H4 B. NH3 dan NH2 C. NH dan NH2 D. NH3 dan N2H4 E. NH dan NH3 10.Suatu senyawa organik tersusun dari 40% karbon; 6,6% hidrogen dan sisanya oksigen. Rumus empiris senyawa tersebut adalah …. A. CHO B. CH2O C. C2H4O2 D. C2HO E. CH2O2

34

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Jawablah pertanyaan berikut dengan jawaban yang benar ! 1. Hitung berapakah mol molekul yang terdapat dalam 6 gram glukosa (C6H12O6), diketahui Ar C = 12, O = 16, serta H = 1 ? Jawab : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….

2. Hitunglah molalitas larutan yang terjadi jika 24 gram MgSO4 dilarutkan ke dalam 400 gram air. (Mr MgSO4=120) ! Jawab : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………. 3. Suatu oksida M tersusun atas 60 gram logam M (Ar = 60) dan 24 gram oksigen (Ar = 16). Bagaimana rumus empiris oksida logam tersebut ? Jawab : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….

4. Sebanyak 10 cm3 hidrokarbon tepat bereaksi dengan 50 cm3 oksigen menghasilkan 30 cm3 karbon dioksida. Jika volume semua gas diukur pada suhu dan tekanan yang sama. Bagaimana rumus hidrokarbon tersebut ? Jawab : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 35

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

5. Massa rata-rata atom unsur X adalah 3×10-23 gr. Sedangkan massa 1 atom C-12 adalah 2×10-23 gr. Berapa massa atom relatif unsur X tersebut? Jawab : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….

36

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

PENILAIAN DIRI

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggung jawab! No

Pertanyaan

Jawaban Ya

1.

Saya dapat memahami konsep molaritas

2.

Saya dapat menghitung molaritas

3.

Saya dapat memahami rumus konsep Rumus Empiris (RE) dan Rumus Molekul (RM) suatu senyawa

4.

Saya dapat menerapkan konsep konsep Rumus Empiris (RE) dan Rumus Molekul (RM) suatu senyawa

5.

Saya dapat menentukan konsep Rumus Empiris (RE) dan Rumus Molekul (RM) suatu senyawa

Tidak

Catatan : Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada bagian yang masih "Tidak". Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya

37

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

KEGIATAN PEMBELAJARAN 3 KOMPOSISI ZAT DAN REAKSI PEMBATAS

Engange !

Gambar 1.4 Semut (Sumber : wwww.istcock.com)

Ketika digigit semut, maka bagaian yang tergigit akan terasa gatal bukan? Dan apabila saat makanan dikerubungi semut, dan saat ada temut yang tertinggal tidak sengaja termakan maka akan terasa asam? Mengapa demikian? Ternyata didalam semut mengandung suatu senyawa asam yaitu Asam Format (HCOOH). Di alam, asam format banyak dihasilkan dari banyak serangga seperti lebah dan semut. Karena semut menghasilkan asam sebagai alat pertahanan diri. Pada awalnya senyawa ini diisolasi melalui destilasi semut. Semut menghasilkan asam ini pada kantung yang disebut sebagai acidophore. Apabila semut menggigit (sebenarnya menjepit), ia juga menyemprotkan asam format dari acidophore untuk memperkuat rasa sakit pada korbannya . Asam format memiliki massa molar 46,025 g mol -1 dengan kepadatan 1,220 g/ml . pada umumnya asam format yang dijual di pasaran mempunyai kadar 85 % dan 90%, sedangkan dalam bentuk anhidrat tersedia dalam jumlah bebas

38

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Sedangkan untuk pembuatan asam format di pabrik terbuat dari Metil Format dan air dengan kadar tertentu dan melalui berbagaimacam reaksi kimia. Mari kita perhatikan baik baik dalam ilmu kimia kita melakukan percobaan untuk mengidentifikasi zat.. Ada dua kegiatan dalam identifikasi zat, yakni analisis kualitatif dan analisis kuantitatif. Analisis kualitatif digunakan untuk menentukan jenis komponen penyusun zat. Sedangkan analisis kuantitatif dilakukan untuk menentukan massa dari setiap komponen penyusun zat. Dengan mengetahui jenis dan massa dari setiap komponen penyusun zat, kita dapat mengetahui komposisi zat tersebut. 1. Komposisi Zat Komposisi Zat adalah suatu susunan yang terdiri dari zat-zat penyusunnya dan memiliki perbandingan zat penyusun serta memiliki sifat dari zat penyusunnya. a. Komposisi Zat dalam persen massa Komposisi zat dinyatakan dalam persen massa (% massa). Perhitungan persen massa untuk setiap komponen dapat menggunakan persamaan berikut :

% massa = 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒌𝒐𝒎𝒑𝒐𝒏𝒆𝒏 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒛𝒂𝒕 𝒙 𝟏𝟎𝟎%

Contoh soal : Seorang ahli kimia melakukan analisis terhadap sejumlah sampel zat. Ia menemukan bahwa sampel seberat 65 gram tersebut mengandung 48 gram karbon, berapa % massa karbon? Jawaban : 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝐶

% massa C = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑧𝑎𝑡 x 100% 48 𝑔𝑟𝑎𝑚

= 65 𝑔𝑟𝑎𝑚

x 100%

=73,85%

39

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

b. Komposisi Zat Secara Teoritis Komposisi zat secara teoritis merupakan komposisi zat yang ditentukan dari rumus kimianya. Untuk zat berupa senyawa, komposisinya secara teoritis dapat dinyatakan dalam persen massa unsur dalam senyawa dengan membandingkan Ar unsur dan Mr senyawa.

Persen massa unsur dalam senyawa (%) =

𝒂𝒏𝒈𝒌𝒂 𝒊𝒏𝒅𝒆𝒌𝒔 𝒙 𝑨𝒓 𝒖𝒏𝒔𝒖𝒓 𝑴𝒓 𝒔𝒆𝒏𝒚𝒂𝒘𝒂

x 100%

Contoh soal : Tentukan persen massa unsur C dalam senyawa glukosa (C6H12O6)! (Ar C = 12, H = 1, dan O = 16)! Jawaban : Persen massa unsur C (%) =

6 x Ar C Mr C6H12O6

=

6 x 12 180

X 100% =40%

c. Menentukan Rumus Air Kristal (Rumus Kimia Hidrat) Air kristal merupakan molekul air yang terjebak di dalam suatu kristal. Kristal merupakan zat padat yang memiliki bentuk teratur. Hidrat adalah zat padat yang mengikat beberapa molekul air sebagai bagian dari struktur kristalnya. Contoh : Terusi (CuSO4 .5H2O) : tembaga(II) sulfat pentahidrat Gipsum (CaSO4 .2H2O) : kalsium sulfat dihidrat Garam inggris (MgSO.7H2O) : magnesium sulfat heptahidrat Jumlah kristal air dalam suatu kristal dapat kita tentukan dengan beberapa cara, diantaranya: 

Dengan memanaskan suatu kristal hingga air kristalnya terlepas setelah dipanaskan. Kristal tersebut ditimbang terlebih dahulu untuk mengetahui selisih beratnya dengan kristal yang sudah mengalami pemanasan. Dari selisih berat tersebut kita dapat menentukan jumlah air kristal



Dengan menganalisis melalui reaksi kimia

40

MODUL SMA STOIKIOMETRI MODULKIMIA KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Explore !

Pernahkan kamu menemukan tulisan kadar di suatu benda? seperti contohnya handsanitizer alcohol 70%, kira kira apa yang kamu pahami mengenai tulisan kadar disuatu benda / obat yang pernah kamu lihat? Jelaskan : ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………… Coba kamu cari benda dirumahmu yang ada tulisannya kadar presentasenya, lalu tempelkan gambarnya dibawah ini !

41

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

2. Pereaksi Pembatas a. Pengertian Pereaksi Pembatas Apakah kamu tahu ? Bahwa proses fotosintesis, pembakaran, hingga pembuatan obat obatan melibatkan reaksi kimia. Mengapa demikian ? nah, mari kita simak. Ternyata reaksi kimia sering terjadi didalam kehidupan sehari hari kita. Apa itu reaksi kimia ? reaksi kimia adalah merupakan proses dimana satu atau lebih zat, diubah menjadi satu zat dan menghasilkan produk baru. Dalam reaksi kimia terdapat reaksi pembatas, yaitu dimana suatu zat sudah tidak bisa bereaksi lagi. Pereaksi ini digunakan jika jumlah mol setiap pereaksi diketahui. Di dalam suatu reaksi kimia, perbandingan mol zat-zat pereaksi yang ditambahkan tidak selalu sama dengan perbandingan koefisien reaksinya. Apabila zat zat yang direaksikan tidak ekivalen, maka salah satu pereaksi akan habis lebih dahulu sedangkan pereaksi yang lain bersisa. b.Penentuan Pereaksi Pembatas Cara menentukan pereaksi pembatas adalah mol masing-masing zat pereaksi dibagi koefisien, kemudian pilih hasil bagi yang kecil sebagai pereaksi pembatas. Contoh Soal Satu mol larutan natrium hidroksida (NaOH) direaksikan dengan 1 mol larutan asam sulfat (H2SO4) sesuai reaksi: 2 NaOH(aq) + H2SO4 (aq) ⎯⎯→ Na2SO4 (aq) + 2 H2O(l) Tentukan: a. Pereaksi pembatas b. Pereaksi yang sisa c. Mol Na2SO4 dan mol H2O yang dihasilkan Penyelesaian : 2NaOH(aq) + H2SO4(aq) ⎯⎯→ Na2SO4(aq) + 2H2O(l) Mula-mula Bereaksi Sisa

: 1 mol : 1 mol :-

1 mol 1

1

-

1 x 2 𝑚𝑜𝑙=0,5 mol 1 x 2 𝑚𝑜𝑙=0,5 mol 0,5 mol

0,5 mol

1 1

𝑥 1 = 1 mol

1 mol

42

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Explain !

Jelaskan apa yang telah kamu pelajari dari kadar zat dan rumus pereaksi pembatas ! lalu presentasikan secara singkat didepan kelas ! Jawab: ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Extend !

Carilah contoh dalam kehidupan sehari hari tentang kadar zat dan pereksi pembatas sederhana dan jelaskan apa yang kamu ketahui ! Jawab : ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………… Latihan Soal :

43

MODUL SMA STOIKIOMETRI MODULKIMIA KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Evaluate !

Pilihlah jawaban yang benar dengan dengan memberi tanda silang disalah satu pilihan jawaban ! 1. Dalam satu molekul air (H2O) (Ar H = 1, O = 16) terdapat persen massa hidrogen sebesar … A. 22,2 % B. 11,1 % C. 5,55 % D. 1,11 % E. 0,11 % 2. Pada senyawa K2Cr2O7 (Ar K = 39, Cr = 52, O = 16), kadar oksigen adalah … A. 12% B. 28% C. 38% D. 42% E. 62% 3. Dalam 1.500 kg urea (CO(NH2)2), terkandung unsur nitrogen sebesar … A. 250 kg B. 300 kg C. 500 kg D. 650 kg E. 700 kg

4. Dalam 100 gram pupuk urea (CO(NH2)2) terdapat 22,4 gram nitrogen (Ar N = 14, C = 12, O = 16, H = 1). Kadar nitrogen dalam pupuk urea tersebut adalah … A. 96% B. 48% C. 44,8% D. 23,3% E. 22,4% 44

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

5. Pembakaran sempurna 32 gram cuplikan belerang menghasilkan 48 gram belerang trioksida. Kadar belerang dalam cuplikan adalah …(Ar S = 32, O = 16) A. 30% B. 45% C. 60% D. 75% E. 90% 6. Diantara persamaan reaksi di bawah ini yang jumlah pada reaksi dan hasil reaksinya sama adalah……… A. 2NaNO3 ⇒ 2NaNO2 + O2 B. 2Na + Cl2 ⇒ 2NaCl C. 4Al + 3O2 ⇒ 2Al2O3 D. CaCO3 ⇒ CaO + CO2 E Ca(OH)2 + CO2 ⇒ CaCO3 + H2O 7. Berdasarkan reaksi: 2Cu2S(l) + 3O2(g) ⇒ 2Cu2O(s) + 2SO2(g), maka pernyataan dibawah ini yang tidak benar adalah………. A. Jumlah pereaksi lebih banyak dibandingkan hasil reaksi B. Perbandingan mol antara SO2 dan O2 adalah 2 : 3 C. Jumlah atom-atom di kanan tanda panah sama dengan jumlah atom-atom di kiri tanda panah D. Cu2S yang bereaksi berupa larutan E Terdapat 6 buah atom oksigen di bagian kanan tanda panah 8. Pada reaksi: Cl2 + NaOH → NaCl + NaCLO3 + H2O. Maka koefisien Cl2 sebesar … A. 5 B. 4 C. 3 D. 2 E. 1

45

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

9. Perhatikan persamaan reaksi di bawah ini. 2Al(s) + 6HCl(aq) ⇒ 2AlCl3(aq) + 3H2(g) Berdasarkan persamaan reaksi diatas maka pernyataan dibawah ini yang tidak tepat adalah………. A. Jumlah atom di kiri dan kanan tanda panah adalah sama B. Terdapat 3 buah atom Cl di bagian kanan tanda panah C. Koefisien reaksi untuk HCl adalah 6 D. Al yang bereaksi berwujud padat E. Perbandingan mol Al dan H2 adalah 2 : 3 10. Diketahui reaksi NaOH + HCl ⎯⎯→ NaCl + H2O. Yang merupakan pereaksi adalah ..... A. NaOH dan H2 B. NaCl dan H2O C. HCl dan H2O D. NaOH dan H2O E. NaOH dan HCl Jawablah pertanyaan berikut dengan jawaban yang benar ! 1. Pada senyawa K2Cr2O7 (Ar K = 39, Cr = 52, O = 16),. Berapa kadar oksigennya? Jawab : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………. 2. Dalam 1.500 kg urea (CO(NH2)2). Berapakah unsur nitrogen didalamnya ? Jawab : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….

46

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

3. Dalam 100 gram pupuk urea (CO(NH2)2) terdapat 22,4 gram nitrogen (Ar N = 14, C = 12, O = 16, H = 1). Berapa kadar nitrogen dalam pupuk urea didalamnya ? Jawab : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….

4. Pembakaran sempurna 32 gram cuplikan belerang menghasilkan 48 gram belerang trioksida. Berapakah kadar belerang dalam cuplikan Ar S = 32, O = 16) ? Jawab : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….

5. 7 gram cuplikan yang mengandung besi dianalisa dan diperoleh 2 gram Fe2O3 (Ar O = 16, Fe = 56). Bapakah besi yang terkandung dalam cuplikan ? Jawab : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………

47

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

PENILAIAN DIRI

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggung jawab! Pertanyaan

No

Jawaban Ya

1.

Saya dapat memahami konsep kadar zat

2.

Saya dapat menghitung kadar zat

3.

Saya dapat menentukan kadar suatu zat menggunakkan rumus yang sudah saya pelajari

4.

Saya dapat memahami konsep pereaksi pembatas

5.

Saya dapat menerapkan konsep pereaksi pembatas

Tidak

Catatan : Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada bagian yang masih "Tidak". Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya

48

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

RANGKUMAN 

Stoikiometri adalah suatu cabang ilmu kimia yang mempelajari dan menghitung hubungan kuantitatif dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia



Stoikiometri merupakan konsep yang sangat penting dalam ilmu kimia. Stoikiometri ini berguna untuk menentukan dan mengukur jumlah rasio massa unsur dalam reaksi kimia.



Persamaan reaksi kimia adalah suatu penulisan simbolis dari sebuah reaksi kimia. Rumus kimia pereaksi ditulis di sebelah kiri persamaan dan rumus kimis produk dituliskan disebelah kanan.



Wujud zat ditulis dengan singkatan dalam tanda kurung, sebagai subskrip di belakang rumus kimia zat yang bersangkutan. Padat (solid)

:s

Cair (liquid)

:l

Gas (gas)

:g

Larut dalam air (aqueous) : aq 

Massa atom relatif (Ar) adalah massa suatu atom yang ditentukan dengan cara membandingkan dengan massa atom standar. Massa molekul relatif (Mr) adalah jumlah total dari massa atom relatif (Ar) menyatakan perbandingan massa atom unsur dengan massa atom C-12



Satu mol zat mengandung partikel yang jumlahnya sama dengan jumlah partikel dalam 12 gram C–12, yaitu 6,02 × 1023 partikel. Jumlah partikel ini disebut sebagai bilangan Avogadro (NA = number Avogadro).



Molaritas adalah salah satu ukuran kelarutan yang menyatakan jumlah mol suatu zat per volume larutan. Molaritas ini dilambangkan dengan huruf “M” dengan satuannya molar atau M yang setara dengan mol/liter.



Senyawa memiliki dua macam rumus yaitu Rumus Molekul (RM) dan Rumus Empiris (RE). Kita harus bisa membedakan keduanya, dalam Menentukan Rumus Empiris (RE) Berdasarkan Ar dan Mr Dalam menentukan rumus empiris zat, perbandingan mol unsur-unsur dalam zat haruslah merupakan perbandingan paling sederhana



Komposisi Zat merupakan suatu susunan yang terdiri dari zat-zat penyusunnya dan memiliki perbandingan zat penyusun serta memiliki sifat dari zat penyusunnya.

49

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI



Di dalam suatu reaksi kimia, perbandingan mol zat-zat pereaksi yang ditambahkan tidak selalu sama dengan perbandingan koefisien reaksinya. Apabila zat zat yang direaksikan tidak ekivalen, maka salah satu pereaksi akan habis lebih dahulu sedangkan pereaksi yang lain bersisa.

50

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

EVALUASI AKHIR

Pilihlah jawaban yang benar dengan dengan memberi tanda silang disalah satu pilihan jawaban ! 1. Jika 2,7 gram aluminium (Ar Al =27) dilarutkan dalam 500 ml larutan H2SO4 menghaslikan aluminium sulfat dan gas hidrogen. Maka molaritas H2SO4 adalah.... A. 0,3 M B. 0,6 M C. 0,03 M D. 0,06 M E. 0,9 M

2. Jika diketahui massa atom relatif Ar : N = 14; H = 1 dan tetapan Avogadro = 6 × 1023, dalam 8 gram N2H4 terdapat atom nitrogen sebanyak... A. 3 × 1023 atom B. 6× 1022 atom C. 9× 1023 atom D. 12× 1023 atom E. 15× 1022 atom

3. Sebanyak 10 gram padatan kalium klorat dipanaskan dalam wadah tertutup, sehingga terjadi reaksi sesuai persamaan : 2 KClO3(s) → 2KCl(s)+ 3O2(g) Massa zat yang dihasilkan adalah....

51

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

A. lebih besar dari 25 gram B. lebih besar dari 10 gram C. sama dengan 10 gram D. lebih kecil dari 25 gram E. lebih kecil dari 10 gram

4. Sebanyak 2,63 gram hidrat dari kalsium sulfat dipanaskan sampai semua air kristalnya menguap sesuai persamaan reaksi : CaSO4. x H2O4(s)  CaSO4 + x H2O(l). Jika massa padatan kalsium sulfat yang terbentuk adalah 1,36 gram, rumus senyawa hidrat tersebut adalah... (Ar Ca = 40 ; S = 32 ; O = 16) a. CaSO4.3H2O b. CaSO4.4H2O c CaSO4.5H2O d. CaSO4.6H2O

5. Aluminium sulfat dibuat dengan cara mereaksikan bauksit dengan asam sulfat. Persamaan reaksi setara yang terjadi pada pembuatan aluminium sulfat adalah... a. Al + H2SO4  Al2(SO4)3+ H2 b. 2Al + 3 H2SO4  Al2(SO4)3+ 3H2 c. Al2O3 + H2SO4  Al2(SO4)3+ H2 d. Al2O3 + H2SO4  Al2(SO4)3+ 3H2 e. 2Al2O3 + H2SO4  2Al2(SO4)3+ 3H2

52

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

6. Bila 0,24 gram zat yang mengandung karbon memerlukan 112 mL oksigen pada (STP) untuk membakar semua karbonnya maka persentase karbon (Ar C=12) dalam zat adalah... A. 25% B. 35% C. 50% D. 75% E. 80% 7. Sebanyak 10,8 gram logam aluminium habis bereaksi dengan 9,6 gram oksigen dalam ruang tertutup membentuk aluminium oksida menurut persamaan reaksi : 4Al(s) + 3O2(g) → 2Al2O3(s) (Ar: Al=27, O=16) Masa aluminium oksida yang dapat terbentuk sebanyak..(UN KIMIA 2013) A. 3,6 gram B. 10,8 gram C. 13,0 gram D. 20,4 gram E. 102 gram 8. Tahap awal pembuatan asam nitrat dalam industri melibatkan reaksi oksidasi amonia yang menghasilkan nitrogen monoksida dan uap air menurut reaksi berikut ini: 4 NH3(g) + 5 O2 (g) → 4 NO (g) + 6 H2O (g) Volume nitrogen monoksida yang dihasilkan pada reaksi 6 liter gas amonia (P.T) adalah.... A. 4 liter B. 6 liter C. 10 liter D. 12 liter E. 14 liter 53

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

9. Pembakaran sempurna gas asetilen dapat ditulis seperti berikut: C 2H2(g) +O2(g)  CO2(g) + H2O(g) (belum setara) Jika reaksi dilakukan pada tekanan yang sama maka perbandingan volume C2H2 : O2 adalah…. A. 1 : 2 B. 1 : 4 C. 1 : 5 D. 2 : 2 E. 2 : 5

10. Sebanyak 19,2 g tembaga tepat bereaksi dengan larutan asam nitrat, sesuai dengan persamaan reaksi: 3 Cu(s) + 8 HNO3(aq)  3 Cu(NO3)2 (aq) + 2 NO2(aq) + 4H2O(l) Volume gas NO2 yang dihasilkan pada 100 C dan 1 atm adalah…. (Ar Cu=64 ; C=12; H=1) A. 4,48 L B. 7,50 L C. 11,25 L D. 15,00 L E. 89,60 L

54

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggung jawab!

1.Jika diketahui massa atom relatif H=1, C= 12 dan O = 16, berapakah massa karbon yang terdapat dalam 9 gram H2C2O4 ? Jawab: .………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… 2. Serbuk besi sejumlah 28 gram (Ar = 56) direaksikan dengan 20 gram belerang (Ar=32) sesuai dengan persamaan Fe + S -> FeS , berapakah zat yang tersisa setelah reaksi ? Jawab: .………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

3. Pembakaran senyawa yang hanya mengandung karbon dan hidrogen menghasilkan 0,220 gram CO2 dan 0,108 gram H2O. Jika Ar C = 12, O = 16, dan H = 1 bagimana maka rumus empiris senyawa tersebut ? Jawab: .………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

55

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

4. Dalam 15,9 gram senyawa temabaga (I) sulfida Ar Cu = 63,5 dan S = 32 berapakah banyaknya Cu? Jawab: .………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

5. Suatu bijih besi mengandung 80% Fe2O3 (Fe=56, O=16). Oksida ini direduksi dengan gas CO. Untuk membuat 224 berapa banyak ton besi yang dibutuhkan ? Jawab: .………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

56

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

PENLIAIAN DIRI

Setelah mempelajari materi tentang Stoikiometri, berikut diberikan tabel pertanyaan untuk mengukur keberhasilan kalian terhadap penguasaan materi ini. Pertanyaan

No

Jawaban Ya

Tidak

1. Apakah anda dapat memahami massa atom

relatif (Ar) dan massa molekul relatif (Mr)?

2. Apakah

anda

dapat

menyetarakan

persamaan reaksi kimia ? 3. Apakah anda dapat menentukan kadar zat

pada suatu senyawa ? 4. Apakah anda dapat memahami serta mampu

menentukan Rumus Empiris (RE) dan Rumus Molekul (RM) suatu senyawa ?

5. Aapakah

anda

menerapkan

dapat

memahami

penggunaan

konsep

dan mol

didalam penyelesaian perhitungan kimia?

57

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

KUNCI JAWABAN

KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 1. C 2. A 3. C 4. B 5. C 6. C 7. A 8. B 9. D 10. C 1. 55,847 2. 18,75 3. 63,4. 4. 18,75 5. 0,033 mol.

KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 1. B 2. B 3. A 4. D 5. B 6. C 7. D 8. B 9. A 10. B 1. 0,033 mol. 2. 0,5 molal 3. M2O3 4. C3H8 5. C3H8

58

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

KEGIATAN PEMBELAJARAN 3 1. C 2. B 3. C 4. E 5. E 6. E 7. D 8. C 9. C 10. A 1. 38 % 2. 700 kg 3. 22,4% 4. 60% 5. 20 %

EVALUASI AKHIR 1. A 2. E 3. C 4. E 5. D 6. A 7. D 8. B 9. E 10. A 1. 2,1 g 2. 4 gram 3. C5H12 4. 12,70 gram 5. 320 ton

59

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

GLOSARIUM Keadaan standar (STP)

: Keadaan suhu 0 ⁰C dan tekanan 1 atmosfer

Koefisien reaksi

: Angka yang terdapat di depan rumus kimia dalam suatu persamaan reaksi.

Massa atom relatif

: Perbandingan massa atom dengan suatu unsur terhadap 1/12 massa atom C-12.

Massa molekul relat f Mol

: Jumlah massa relatif semua atom dalam molekul. : Kuantitas zat yang mempunyai massa (dalam gram) sebanyak massa atom/molekul relatifnya.

Pereaksi

: Zat yang berubah selama reaksi dan ditulis di sebelah kiri persamaan reaksi.

Pereaksi pembatas

: Pereaksi yang habis lebih dahulu dan membatasi jalannya reaksi sehingga tidak ada reaksi lebih lanjut.

Persamaan reaksi

: Suatu persamaan yang menggambarkan zat-zat kimia yang terlibat sebelum dan sesudah reaksi kimia, baik secara kualitatif maupun kuantitatif.

Rumus empiris

: Menyatakan perbandingan terkecil atom-atom dalam senyawa.

Rumus molekul

: Menyatakan jumlah atom-atom dalam senyawa, merupakan kelipatan dari rumus empirisnya

60

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

DAFTAR PUSTAKA

Gavhane, KA (2012). Introduction To Process Calculation Stoichiometry : Pragati Book Center Mumbai Juwita Ratulani (2007). Kimia Dasar. Padang : Sekolah Tinggi Keguruan Dan Ilmu Pendidikan Devi Poppy, dkk. (2009). Kimia 1 Kelas X SMA dan MA. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional Utami Budi, dkk. (2009). Kimia 1 untuk SMA/MA. Jakarta : Pusat Perbukan Departemen Pendidikan Nasional Indah, W (2020). Kimia. Jakarta : Kementrian Pendidikan Dan Kebudayaan Amalia D & Suganal (2014). Pengaruh Ukutan Partikel, Suhu, Stokiometri NaOH Terhadap Ekstraksi Alumina Dan Kandungan Silika Terlarutnya Dari Bauksit Kalimantan Barat (Skala Laboratorium) : Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara. Vo.10.No.2. hal 69-81

61

MODUL KIMIA SMA STOIKIOMETRI

C

62