Eva Pebrianty Purnama (41615010061)
Shinta Dewi Siregar (41615010067)
Stokiometri
Dari Wikipedia
bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas perubahan tertunda ditampilkan di
halaman ini belum diperiksa. Dalam ilmu
kimia, stoikiometri (kadang disebut stoikiometri reaksi untuk membedakannya
dari stoikiometri komposisi) adalah ilmu yang mempelajari dan menghitung
hubungan kuantitatif dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia (persamaan
kimia). Kata ini berasal dari bahasa Yunani stoikheion (elemen) dan metriā
(ukuran).Stoikiometri didasarkan pada hukum-hukum dasar kimia, yaitu hukum
kekekalan massa, hukum perbandingan tetap, dan hukum perbandingan berganda.
Contoh:
Stoikiometri gas adalah suatu
bentuk khusus, dimana reaktan dan produknya seluruhnya berupa gas. Dalam kasus
ini, koefisien zat (yang menyatakan perbandingan mol dalam stoikiometri reaksi)
juga sekaligus menyatakan perbandingan volume antara zat-zat yang terlibat.
Tahap Awal Stoikiometri
Di awal kimia,
aspek kuantitatif perubahan kimia, yakni stoikiometri reaksi kimia, tidak
mendapat banyak perhatian. Bahkan saat perhatian telah diberikan, teknik dan
alat percobaan tidak menghasilkan hasil yang benar.Salah satu contoh melibatkan
teori flogiston. Flogistonis mencoba menjelaskan fenomena pembakaran dengan
istilah “zat dapat terbakar”. Menurut para flogitonis, pembakaran adalah
pelepasan zat dapat etrbakar (dari zat yang terbakar). Zat ini yang kemudian
disebut ”flogiston”. Berdasarkan teori ini, mereka mendefinisikan pembakaran
sebagai pelepasan flogiston dari zat terbakar. Perubahan massa kayu bila
terbakar cocok dengan baik dengan teori ini. Namun, perubahan massa logam
ketika dikalsinasi tidak cocok dengan teori ini. Walaupun demikian flogistonis
menerima bahwa kedua proses tersebut pada dasarnya identik. Peningkatan massa
logam terkalsinasi adalah merupakan fakta. Flogistonis berusaha menjelaskan
anomali ini dengan menyatakan bahwa flogiston bermassa negatif.Filsuf dari
Flanders Jan Baptista van Helmont (1579-1644) melakukan percobaan “willow” yang
terkenal. Ia menumbuhkan bibit willow setelah mengukur massa pot bunga dan
tanahnya. Karena tidak ada perubahan massa pot bunga dan tanah saat benihnya
tumbuh, ia menganggap bahwa massa yang didapatkan hanya karena air yang masuk
ke bijih. Ia menyimpulkan bahwa “akar semua materi adalah air”. Berdasarkan
pandangan saat ini, hipotesis dan percobaannya jauh dari sempurna, tetapi
teorinya adalah contoh yang baik dari sikap aspek kimia kuantitatif yang sedang
tumbuh. Helmont mengenali pentingnya stoikiometri, dan jelas mendahului
zamannya.Di akhir abad 18, kimiawan Jerman Jeremias Benjamin Richter
(1762-1807) menemukan konsep ekuivalen (dalam istilah kimia modern ekuivalen
kimia) dengan pengamatan teliti reaksi asam/basa, yakni hubungan kuantitatif antara
asam dan basa dalam reaksi netralisasi. Ekuivalen Richter, atau yang sekarang
disebut ekuivalen kimia, mengindikasikan sejumlah tertentu materi dalam reaksi.
Satu ekuivalen dalam netralisasi berkaitan dengan hubungan antara sejumlah asam
dan sejumlah basa untuk mentralkannya. Pengetahuan yang tepat tentang ekuivalen
sangat penting untuk menghasilkan sabun dan serbuk mesiu yang baik. Jadi,
pengetahuan seperti ini sangat penting secara praktis.Pada saat yang sama
Lavoisier menetapkan hukum kekekalan massa, dan memberikan dasar konsep
ekuivalen dengan percobaannya yang akurat dan kreatif. Jadi, stoikiometri yang
menangani aspek kuantitatif reaksi kimia menjadi metodologi dasar kimia. Semua
hukum fundamental kimia, dari hukum kekekalan massa, hukum perbandingan tetap
sampai hukum reaksi gas semua didasarkan stoikiometri. Hukum-hukum fundamental
ini merupakan dasar teori atom, dan secara konsisten dijelaskan dengan teori
atom. Namun, menarik untuk dicatat bahwa, konsep ekuivalen digunakan sebelum
teori atom dikenalkan.
Massa Atom Relatif
Dalton mengenali bahwa penting
untuk menentukan massa setiap atom karena massanya bervariasi untuk setiap
jenis atom. Atom sangat kecil sehingga tidak mungkin menentukan massa satu
atom. Maka ia memfokuskan pada nilai relatif massa dan membuat tabel massa atom
(gambar 1.3) untuk pertamakalinya dalam sejarah manusia. Dalam tabelnya, massa
unsur teringan, hidrogen ditetapkannya satu sebagai standar (H = 1). Massa atom
adalah nilai relatif, artinya suatu rasio tanpa dimensi. Walaupun beberapa
massa atomnya berbeda dengan nilai modern, sebagian besar nilai-nilai yang
diusulkannya dalam rentang kecocokan dengan nilai saat ini. Hal ini menunjukkan
bahwa ide dan percobaannya benar. Kemudian kimiawan Swedia Jons Jacob Baron
Berzelius (1779-1848) menentukan massa atom dengan oksigen sebagai standar (O =
100). Karena Berzelius mendapatkan nilai ini berdasarkan analisis oksida, ia
mempunyai alasan yang jelas untuk memilih oksigen sebagai standar. Namun,
standar hidrogen jelas lebih unggul dalam hal kesederhanaannya. Kini, setelah
banyak diskusi dan modifikasi, standar karbon digunakan. Dalam metoda ini,
massa karbon 12C dengan 6 proton dan 6 neutron didefinisikan sebagai 12,0000.
Massa atom dari suatu atom adalah massa relatif pada standar ini. Walaupun
karbon telah dinyatakan sebagai standar, sebenarnya cara ini dapat dianggap
sebagai standar hidrogen yang dimodifikasi.
Soal Latihan 1.1 Perubahan massa
atom disebabkan perubahan standar. Hitung massa atom hidrogen dan karbon
menurut standar Berzelius (O = 100). Jawablah dengan menggunakan satu tempat
desimal.
Jawab:
Massa atom hidrogen = 1 x (100/16)
= 6,25 (6,3), massa atom karbon = 12 x (100/16)=75,0
Massa atom hampir semua unsur
sangat dekat dengan bilangan bulat, yakni kelipatan bulat massa atom hidrogen.
Hal ini merupakan kosekuensi alami fakta bahwa massa atom hidrogen sama dengan
massa proton, yang selanjutnya hampir sama dengan massa neutron, dan massa
elektron sangat kecil hingga dapat diabaikan. Namun, sebagian besar unsur yang
ada secara alami adalah campuran beberapa isotop, dan massa atom bergantung
pada distribusi isotop. Misalnya, massa atom hidrogen dan oksigen adalah
1,00704 dan 15,9994. Massa atom oksigen sangat dekat dengan nilai 16 agak
sedikit lebih kecil.
Contoh Soal 1.2 Perhitungan massa atom. Hitung massa atom
magnesium dengan menggunakan distribsui isotop berikut: 24Mg: 78, 70%; 25Mg:
10,13%, 26Mg: 11,17%.
Jawab:
0,7870 x 24 + 0,1013 x 25 +0,1117 x
26 = 18,89+2,533+2,904 = 24,327(amu; lihat bab 1.3(e))
Massa atom Mg = 18,89 + 2,533 +
2,904 =24.327 (amu).
Perbedaan kecil dari massa atom
yang ditemukan di tabel periodik (24.305) hasil dari perbedaan cara dalam
membulatkan angkanya. hitunglah massa dari gas metana 1,23 liter diukur pada
suhu 25c dan tekanan 1 atm Kuantitas Materi dan Mol. Metoda kuantitatif yang
paling cocok untuk mengungkapkan jumlah materi adalah jumlah partikel seperti
atom, molekul yang menyusun materi yang sedang dibahas. Namun, untuk menghitung
partikel atom atau molekul yang sangat kecil dan tidak dapat dilihat sangat
sukar. Alih-alih menghitung jumlah partikel secara langsung jumlah partikel,
kita dapat menggunakan massa sejumlah tertentu partikel. Kemudian, bagaimana
sejumlah tertentu bilangan dipilih? Untuk menyingkat cerita, jumlah partikel
dalam 22,4 L gas pada STP (0℃, 1atm) dipilih sebagai jumlah
standar. Bilangan ini disebut dengan bilangan Avogadro. Nama bilangan Loschmidt
juga diusulkan untuk menghormati kimiawan Austria Joseph Loschmidt (1821-1895)
yang pertama kali dengan percobaan (1865). Sejak 1962, menurut SI (Systeme
Internationale) diputuskan bahwam dalam dunia kimia, mol digunakan sebagai
satuan jumlah materi. Bilangan Avogadro didefinisikan jumlah atom karbon dalam
12 g 126C dan dinamakan ulang konstanta Avogadro. Ada beberapa definisi “mol”:
(i). Jumlah materi yang mengandung
sejumlah partikel yang terkandung dalam 12 g 12C.
(ii). satu mol materi yang
mengandung sejumlah konstanta Avogadro partikel.
(iii). Sejumlah materi yang
mengandung 6,02 x 1023 partikel dalam satu mol.
Satuan massa atom (sma). Karena standar massa atom dalam
sistem Dalton adalah massa hidrogen, standar massa dalam SI tepat 1/12 massa
12C. Nilai ini disebut dengan satuan massa atom (sma) dan sama dengan 1,6605402
x 10–27 kg dan D (Dalton) digunakan sebagai simbolnya. Massa atom didefinisikan
sebagai rasio rata-rata sma unsur dengan distribusi isotop alaminya dengan 1/12
sma 12.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar