Materi Kimia Kelas 10 Bab 9

Stoikiometri

Pengantar

Stoikiometri adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan kuantitatif antara zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia. Prinsip stoikiometri digunakan untuk menentukan jumlah zat yang dibutuhkan atau dihasilkan dalam reaksi kimia. Pemahaman stoikiometri sangat penting dalam berbagai bidang, termasuk industri farmasi, manufaktur bahan kimia, dan penelitian ilmiah.

Konsep Dasar Stoikiometri

• Mol: Satuan jumlah zat yang menyatakan jumlah partikel dalam 6,022 × 10²³ partikel.
• Massa Molar: Massa satu mol suatu zat dalam gram, dihitung berdasarkan massa atom relatif unsur-unsurnya.
• Persamaan Reaksi: Hubungan stoikiometri diperoleh dari persamaan reaksi yang sudah setara.
• Perbandingan Mol: Digunakan untuk menghitung jumlah zat yang bereaksi atau dihasilkan dalam suatu reaksi.
• Pereaksi Pembatas: Zat yang habis terlebih dahulu dalam suatu reaksi dan menentukan jumlah produk yang dihasilkan.
• Hasil Teoritis dan Hasil Praktis: Hasil teoritis dihitung berdasarkan perbandingan mol, sedangkan hasil praktis adalah jumlah zat yang benar-benar diperoleh dari percobaan.

Contoh Perhitungan Stoikiometri

Pada reaksi pembakaran metana: \( CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O \), jika 16 gram metana (CH₄) dibakar dengan oksigen, berapa gram karbon dioksida (CO₂) yang dihasilkan?

Penyelesaian:

• Massa molar CH₄ = 16 g/mol
• Massa molar CO₂ = 44 g/mol
• Perbandingan mol: 1 mol CH₄ menghasilkan 1 mol CO₂
• 1 mol CH₄ = 16 g menghasilkan 1 mol CO₂ = 44 g

Jadi, jika 16 gram metana dibakar, akan dihasilkan 44 gram karbon dioksida.

Penerapan Stoikiometri dalam Kehidupan Sehari-hari

• Industri Farmasi: Digunakan dalam formulasi obat untuk menentukan dosis yang tepat.
• Industri Makanan: Proses fermentasi dan produksi bahan tambahan pangan bergantung pada konsep stoikiometri.
• Industri Energi: Perhitungan pembakaran bahan bakar menggunakan prinsip stoikiometri untuk efisiensi energi.
• Lingkungan: Digunakan dalam analisis polusi udara dan air untuk menentukan jumlah bahan kimia yang dilepaskan.

Latihan Soal

1. Jelaskan konsep mol dan bagaimana penggunaannya dalam stoikiometri.
2. Hitung massa karbon dioksida yang dihasilkan jika 32 gram oksigen bereaksi dengan metana.
3. Tentukan jumlah mol air yang terbentuk jika 8 gram hidrogen bereaksi dengan oksigen.
4. Jika diketahui reaksi: \( 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O \), tentukan pereaksi pembatas jika tersedia 10 mol H₂ dan 4 mol O₂.
5. Sebuah reaksi menghasilkan 88 gram karbon dioksida. Jika reaksi ini berasal dari pembakaran etanol (\( C_2H_5OH \)), hitung massa etanol yang dibutuhkan.
6. Sebuah pabrik kimia memproduksi amonia (\( NH_3 \)) menggunakan reaksi \( N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 \). Jika tersedia 28 gram nitrogen, berapa gram amonia yang dapat dihasilkan?
7. Dalam reaksi pembakaran sempurna butana (\( C_4H_{10} \)), hitung jumlah mol oksigen yang dibutuhkan untuk membakar 2 mol butana.