< PreviousKimia X SMA61S t o i k i o m e t r iBAB3Tujuan Pembelajaran:Setelah mempelajari bab ini, Anda diharapkan mampu: 1.Menuliskan nama senyawa kimia berdasarkan rumuskimianya. 2.Menuliskan rumus kimia senyawa berdasarkan namasenyawa kimianya. 3.Menyetarakan persamaan reaksi dengan benar. 4.Menjelaskan hukum kekekalan massa, hukum perbandingantetap, hukum kelipatan perbandingan, dan hukumperbandingan volume. 5.Menerapkan hukum kekekalan massa, hukum perbandingantetap, hukum kelipatan perbandingan, dan hukumperbandingan volume dalam perhitungan kimia. 6.Menghitung massa zat, volume, dan jumlah partikel jikadi-ketahui jumlah molnya dan sebaliknya. 7.Menerapkan konsep mol dalam perhitungan kimia yangme-libatkan pereaksi pembatas. 8.Menentukan rumus empiris suatu senyawa jika diketahuirumus molekul dan massa atom relatifnya, dan sebaliknya. 9.Menghitung komposisi suatu zat dalam senyawa kimia ataucampuran.Pernahkah Anda membantu ibu membuat kue, apa yang dilakukan ibu? Ternyataibu menambahkan setiap bumbu sesuai resep yang tercantum di buku resep,tidak melebihkan ataupun mengurangi. Mengapa ibu melakukan hal demikian? Apayang terjadi jika ibu menambahkan bumbu secara berlebihan atau malahmengurangi? Ternyata kue yang dihasilkan malah rusak dan rasanya tidak enak.Demikian juga dalam reaksi kimia, setiap zat pereaksi dapat bereaksi menghasilkanzat hasil reaksi hanya jika jumlahnya sesuai proporsinya.Dalam bab ini Anda akan mempelajari tata nama senyawa biner dan terner,persamaan reaksi kimia, hukum-hukum dasar kimia, konsep mol, stoikiometri senyawa,dan stoikiometri reaksi.PengantarKata KunciTata nama senyawa, persamaan reaksi,hukum Lavoisier, hukum Proust, hi-potesis Avogadro, hukum Gay Lussac,konsep mol, komposisi zat, rumus kimia,pereaksi pembatas.Kimia X SMA62Peta KonsepStoikiometriStoikiometriHubungan kuantitatif zatyang bereaksiRPReaktanProdukMolMolNama/Lambang/Rumus SenyawaPersamaan ReaksiHukum-hukum Dasar Kimia (Lavoisier,Proust, Dalton, Gay Lussac, danAvogadro)Ar/MrKonsep MolRE/RMKomposisi ZatPereaksi PembatasDidasariMassa (g)Volume (L)M = TertentuMassa (g)Volume (L)M = Tertentu1342g→molmolatau mol=rrggAM=1342mol→gg = mol × Ar atau g = mol × MrL→molmol = V×Mmol→V atauMmolmol = = atau VMMVKimia X SMA63Stoikiometri berasal dari bahasa Yunani, yaitu dari kata stoicheionyang berartiunsur dan metron yang berarti mengukur. Stoikiometri membahas tentang hubunganmassa antarunsur dalam suatu senyawa (stoikiometri senyawa) dan antarzat dalamsuatu reaksi (stoikiometri reaksi).Pengukuran massa dalam reaksi kimia dimulai oleh Antoine LaurentLavoisier(1743 – 1794) yang menemukan bahwa pada reaksi kimia tidak terjadiperubahan massa (hukum kekekalan massa). Selanjutnya Joseph Louis Proust(1754 – 1826) menemukan bahwa unsur-unsur membentuk senyawa dalam per-bandingan tertentu (hukum perbandingan tetap).Selanjutnya dalam rangka menyusun teori atomnya, John Dalton menemukanhukum dasar kimia yang ketiga, yang disebut hukum kelipatan perbandingan. Ketigahukum tersebut merupakan dasar dari teori kimia yang pertama, yaitu teori atomyang dikemukakan oleh John Dalton sekitar tahun 1803.Menurut Dalton, setiap materi terdiri atas atom, unsur terdiri atas atom sejenis,sedangkan senyawa terdiri dari atom-atom yang berbeda dalam perbandingantertentu. Namun demikian, Dalton belum dapat menentukan perbandingan atom-atom dalam senyawa (rumus kimia zat). Penetapan rumus kimia zat dapat dilakukanberkat penemuan Gay Lussac danAvogadro. Setelah rumus kimia senyawa dapatditentukan, maka perbandingan massa antaratom (Ar) maupun antarmolekul (Mr)dapat ditentukan. Pengetahuan tentang massa atom relatif dan rumus kimia senyawamerupakan dasar dari perhitungan kimia.3.1Tata Nama Senyawa SederhanaSetiap senyawa perlu mempunyai nama spesifik. Seperti halnya penamaanunsur, pada mulanya penamaan senyawa didasarkan pada berbagai hal, sepertinama tempat, nama orang, atau sifat tertentu dari senyawa yang bersangkutan.Sebagai contoh:a.Garam glauber, yaitu natrium sulfat (Na2SO4) yang ditemukan oleh J. R. Glauber.b.Salmiak atau amonium klorida (NH4Cl),yaitu suatu garam yang awal mulanyadiperoleh dari kotoran sapi di dekat kuiluntuk dewa Jupiter Amon di Mesir.c.Soda pencuci, yaitu natrium karbonat(Na2CO3) yang digunakan untukmelunakkan air (membersihkan air dariion Ca2+ dan ion Mg2+).d.Garam NaHCO3 (natrium bikarbonat)digunakan untuk pengembang dalampembuatan kue.Gambar 3.1 Senyawa garam NaHCO3(natrium bikarbonat) untuk pengembangdalam pembuatan kue. Sumber: NOVA 930/XVIII 25 Desember 2005.Kimia X SMA64Dewasa ini jutaan senyawa telah dikenal dan tiap tahun ditemukan ribuansenyawa baru, sehingga diperlukan cara (sistem) untuk pemberian nama. Olehkarena mustahil bagi kita untuk menghapalkan jutaan nama dan setiap nama berdirisendiri, tanpa kaitan antara yang satu dengan yang lainnya. Dalam sistem penamaanyang digunakan sekarang, nama senyawa didasarkan pada rumus kimianya. Kitaakan membahas cara penamaan senyawa yang terdiri dari dua dan tiga jenis unsur.A.Tata Nama Senyawa BinerSenyawa biner adalah senyawa yang hanya terdiri dari dua jenis unsur,misalnya air (H2O), amonia (NH3), dan metana (CH4).1.Rumus SenyawaUnsur yang terdapat lebih dahulu dalam urutan berikut ditulis di depan.B – Si – C – S – As – P – N – H – S – I – Br – Cl – O – FRumus kimia amonia lazim ditulis sebagai NH3bukanH3N dan rumuskimia air lazim ditulis sebagai H2ObukanOH2.2.Nama SenyawaNama senyawa biner dari dua jenis nonlogam adalah rangkaian namakedua jenis unsur dengan akhiran ida pada nama unsur yang kedua.Contoh:•HCl=hidrogen klorida•H2S=hidrogen sulfidaJika pasangan unsur yang bersenyawa membentuk lebih dari satu jenissenyawa, maka senyawa-senyawa itu dibedakan dengan menyebutkan angkaindeks dalam bahasa Yunani sebagai berikut.1 =mono 6=heksa2 =di 7=hepta3 =tri 8=okta4 =tetra 9=nona5 =penta 10=dekaIndeks satu tidak perlu disebutkan, kecuali untuk karbon monoksida.Contoh:•CO =karbon monoksida (awalan mono untuk C tidak perlu)•CO2 =karbon dioksida•N2O =dinitrogen oksida•NO =nitrogen oksida•N2O3 =dinitrogen trioksida•N2O4 =dinitrogen tetraoksida•N2O5 =dinitrogen pentaoksida•CS2 =karbon disulfida•CCl4 =karbon tetraklorida(Ralph H. Petrucci – Suminar, 1985)Kimia X SMA65c.Senyawa UmumSenyawa yang sudah umum dikenal tidak perlu mengikuti aturan diatas. Contoh:•H2O =air•NH3 =amonia•CH4 =metana1.Tuliskan nama senyawa-senyawa berikut.a.COf.PCl5b.CO2g.SCl6c.SiCl4h.SO2d.Cl2Oi.CBr4e.Cl2O5j.ClF32.Tuliskan rumus molekul senyawa yang mempunyai nama berikut.a.Fosforus trikloridaf.Karbon disulfidab.Karbon tetrakloridag.Difosforus trioksidac.Dinitrogen trioksidah.Diklorin heptaoksidad.Silikon dioksidai.Sulfur trioksidae.Diklorin trioksidaj.Diarsen trioksidaB.Tata Nama Senyawa IonSenyawa ion terdiri atas suatu kation dan suatu anion. Kation umumnyaadalah suatu ion logam, sedangkan anion dapat berupa anion nonlogam atausuatu anion poliatom. Daftar kation dan anion penting diberikan dalam tabel3.1 dan 3.2.1.Rumus SenyawaUnsur logam ditulis di depan.Contohnya, rumus kimia natrium klorida ditulis NaCl bukan ClNa.Rumus senyawa ion:bXa+ + a Yb–⎯⎯→ XbYaUntuka dan b sama dengan angka 1 tidak perlu ditulis. Rumus senyawaion ditentukan oleh perbandingan muatan kation dan anionnya. Jumlahmuatan positif sama dengan jumlah muatan negatif.Latihan 3.1Kimia X SMA66Contoh:•Na+ + Cl–⎯⎯→NaClnatrium klorida•2 Na+ + SO42–⎯⎯→Na2SO4natrium sulfat•Fe2+ + 2 Cl–⎯⎯→FeCl2besi(II) klorida•Al3+ + PO43–⎯⎯→AlPO4aluminium fosfat•Mg2+ + CO32–⎯⎯→MgCO3magnesium karbonat•3 K+ + AsO43–⎯⎯→K3AsO4kalium arsenat Tabel 3.1 Beberapa Jenis Kation Tabel 3.2 Beberapa Jenis AnionNo. RumusNama IonNo. Rumus Nama Ion1.OH–Hidroksida16.C2O42–Oksalat2.F–Fluorida17.PO33–Fosfit3.Cl–Klorida18.PO43–Fosfat4.Br–Bromida19.AsO33–Arsenit5.I–Iodida20.AsO43–Arsenat6.CN–Sianida21.SbO33–Antimonit7.O2–Oksida22.SbO43–Antimonat8.S2–Sulfida23.ClO–Hipoklorit9.NO2–Nitrit24.ClO2–Klorit10.NO3–Nitrat25.ClO3–Klorat11.CH3COO–Asetat26.ClO4–Perklorat12.CO32–Karbonat27.MnO4–Permanganat13.SiO32–Silikat28.MnO42–Manganat14.SO32–Sulfit29.CrO42–Kromat15.SO42–Sulfat30.Cr2O72–DikromatNo.Rumus Nama IonNo. Rumus Nama Ion1. Na+Natrium13. Pb2+Timbal(II)2. K+Kalium14. Pb4+Timbal(IV)3. Ag+Argentum/Perak15. Fe2+Besi(II)4. Mg2+Magnesium16. Fe3+Besi(III)5. Ca2+Kalsium17. Hg+Raksa(I)6. Sr2+Stronsium18. Hg2+Raksa(II)7. Ba2+Barium19. Cu+Tembaga(I)8. Zn2+Seng20. Cu2+Tembaga(II)9. Ni2+Nikel21. Au+Emas(I)10. Al3+Aluminium22. Au3+Emas(III)11. Sn2+Timah(II)23. Pt4+Platina(IV)12. Sn4+Timah(IV)24. NH4+AmoniumSumber: Chemistry, The Molecular Nature of Matter & Change, Martin S. Silbergberg, 2000.Sumber: Chemistry, The Molecular Nature of Matter & Change, Martin S. Silbergberg, 2000.Kimia X SMA672.Nama Senyawa IonNama senyawa ion adalah rangkaian nama kation (di depan) dan namaanion (di belakang), angka indeks tidak disebut.Contoh:•NaCl=natrium klorida•CaCl2=kalsium klorida•Na2SO4=natrium sulfat•Al(NO3)3=aluminium nitratJika unsur logam mempunyai lebih dari satu jenis bilangan oksidasi, makasenyawa-senyawanya dibedakan dengan menuliskan bilangan oksidasinya,yang ditulis dalam tanda kurung dengan angka Romawi di belakang namaunsur logam tersebut. Contoh:•Cu2O=tembaga(I) oksida•CuO=tembaga(II) oksida•FeCl2=besi(II) klorida•FeCl3=besi(III) klorida•Fe2S3=besi(III) sulfida•SnO=timah(II) oksida•SnO2=timah(IV) oksida1.Tuliskan nama dari senyawa-senyawa berikut ini.b.Na2Of.ZnSc.MgOg.SnCl2d.Al2S3h.Hg2Cl2e.Ag2Oi.K2Cr2O7f.CuSO4j.KMnO42.Tuliskan rumus kimia senyawa yang mempunyai nama berikut.a.Kalium nitratf.Seng sulfidab.Natrium sulfitg.Tembaga(I) kloratc.Besi(II) oksidah.Tembaga(II) fosfatd.Besi(III) oksidai.Aluminium karbonate.Perak kloridaj.Emas(III) oksidaLatihan 3.2Kimia X SMA68C.Tata Nama Senyawa TernerSenyawa terner sederhana meliputi asam, basa, dan garam. Asam, basa,dan garam adalah tiga kelompok senyawa yang saling terkait satu dengan yanglain. Reaksi asam dan basa menghasilkan garam.1.Tata Nama AsamRumus asam terdiri atas atom hidrogen (di depan, dapat dianggap sebagaiion H+) dan suatu anion yang disebut sisa asam. Akan tetapi, perlu diingatbahwa asam adalah senyawa kovalen, bukan senyawa ion. Nama anion sisaasam sama dengan asam yang bersangkutan tanpa kata asam.Contoh:H3PO4⎯⎯→3 H+ + PO43–↓↓ion asamanion sisa asam (fosfat)Nama asam tersebut adalah asam fosfat.Rumus molekul dan nama dari beberapa asam yang lazim ditemukandalam laboratorium dan kehidupan sehari-hari adalah:H2SO4:asam sulfat (dalam aki)HNO3:asam nitratH3PO4:asam fosfatCH3COOH:asam asetat (asam cuka)(Martin S. Silberberg, 2000)2.Tata Nama BasaBasaadalah zat yang di dalam air dapat menghasilkan ion OH–. Larutanbasa bersifat kaustik, artinya jika terkena kulit terasa licin seperti bersabun.Pada umumnya basa adalah senyawa ion yang terdiri dari kation logam dananion OH–. Nama senyawa basa sama dengan nama kationnya yang diikutikata hidroksida.Contoh:NaOH⎯⎯→Na+ +OH–↓↓natriumhidroksidaCa(OH)2⎯⎯→Ca2+ +2 OH–↓↓kalsiumhidroksidaAl(OH)3:aluminium hidroksidaCu(OH)2:tembaga(II) hidroksidaBa(OH)2:barium hidroksidaKimia X SMA693.Tata Nama GaramGaramadalah senyawa ion yang terdiri dari kation basa dan anion sisaasam. Rumus dan pemberian nama senyawa garam sama dengan senyawaion.Tabel 3.3 Tata Nama Garam1.Tuliskan nama asam dengan rumus kimia sebagai berikut.a.H2CO3c.H2SO3e.H2Sb.HCld.H3PO3f.CH3COOH2.Tuliskan rumus kimia asam-asam berikut.a.Asam sulfatc.Asam klorate.Asam oksalatb.Asam fosfatd.Asam perkloratf.Asam nitrit3.Tuliskan nama dari basa berikut ini.a.Fe(OH)2c.Zn(OH)2e.Cr(OH)3b.KOHd.Au(OH)3f.Sn(OH)24.Tuliskan rumus kimia dari basa berikut ini.a.Natrium hidroksidad.Tembaga(II) hidroksidab.Aluminium hidroksidae.Nikel hidroksidac.Kalsium hidroksidaf.Raksa(I) hidroksida5.Salin dan tuliskan rumus kimia dan nama garam dari kation dan anion berikut.KationAnion Rumus GaramNama GaramNa+NO2–NaNO2natrium nitritMg2+PO43–Mg3(PO4)2magnesium fosfatFe3+SO42–Fe2(SO4)3besi(III) sulfatHg2+Cl–HgCl2raksa(II) kloridaCu+O2–Cu2Otembaga(I) oksidaLatihan 3.3Cl–NO2–SO42– Cr2O72–PO43–K+Ca2+Zn2+Ag+Al3+AnionKation..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................Kimia X SMA704.Tata Nama Senyawa OrganikSenyawa organik adalah senyawa-senyawa karbon dengan sifat-sifattertentu. Pada awalnya, senyawa organik ini tidak dapat dibuat dilaboratorium, melainkan hanya dapat diperoleh dari makhluk hidup. Olehkarena itu, senyawa-senyawa karbon tersebut dinamai senyawa organik.Senyawa organik mempunyai tata nama khusus. Selain nama sistematis,banyak senyawa organik mempunyai nama lazim atau nama dagang (namatrivial). Beberapa di antaranya sebagai berikut. Tabel 3.4 Tata Nama Senyawa Organik dan Dagang1.Tuliskan nama senyawa dengan rumus kimia sebagai berikut.a.PCl3c.AlCl3e.Ag2Og.MgO i.CaSO4b.P2O5d.N2O4f.HgOh.Ba(NO3)2 j.KMnO42.Tuliskan rumus kimia senyawa berikut ini.a.Kalium oksidae.Besi(II) oksidah.Tembaga(II) sulfatb.Kalsium kloridaf.Natrium hidroksidai.Emas(I) kloridac.Nikel kloratg.Kromium karbonatj.Kobalt nitratd.Perak hidroksida3.Tuliskan rumus kimia asam/basa berikut.a.Asam hipokloritf.Kalium hidroksidab.Asam fosfitg.Barium hidroksidac.Asam kloridah.Magnesium hidroksidad.Asam sulfati.Kromium hidroksidae.Asam kloratj.Seng hidroksida4.Tuliskan rumus kimia senyawa organik berikut.a.Glukosad.Ureag.Asam cukab.Formaline.Asetonh.Kloroformc.Iodoformf.Metanai.Alkohol Nama Sistematis Nama Lazim (Dagang)CH4metana (gas alam)CO(NH2)2ureaCH3COOHasam asetat (cuka)CH3COCH3aseton (pembersih kuteks)CHI3iodoform (suatu antiseptik)HCHOformaldehida (bahan formalin)CHCl3kloroform (bahan pembius)C12H22O11sukrosa (gula tebu)C6H12O6glukosaC2H5OHalkoholLatihan 3.4Next >