Stoikiometri adalah bidang yang mempelajari jumlah reaktan dan produk dalam reaksi kimia. Perhitungan stoikiometri paling efektif dilakukan dengan menyatakan jumlah mol yang diketahui dan tidak diketahui, dan kemudian, jika diperlukan, mengubahnya menjadi satuan lain, seperti dijelaskan dari buku Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 1.

Reaktan yang ada dalam jumlah stoikiometri terkecil disebut reaksi pembatas. Jumlah produk yang dapat dibentuk dibatasi oleh reaktan ini. Jumlah produk yang dapat diperoleh dalam suatu reaksi mungkin lebih kecil daripada jumlah produk maksimum yang dapat diperoleh (hasil teoretis). Kedua perbandingan ditampilkan dalam bentuk persen hasil.

Adapun dalam buku Rangkuman Kimia SMA oleh Nurhayati dan Jodhi Pramuji Giriarso, dijelaskan jenis-jenis pereaksi yang dapat dilihat berikut ini:

1. Asam: zat ini ketika dicampur dengan air akan menghasilkan ion H+ dalam larutan.

2. Basa: zat ini ketika dilarutkan dalam air akan melepaskan ion OH-.

3. Garam: garam terbentuk ketika asam dan basa bereaksi bersama. Hasil reaksi ini biasanya terdiri dari kombinasi ion-ion kation yang berasal dari basa dan anion yang berasal dari asam.

4. Oksida: zat ini tersusun atas unsur logam/nonlogam dengan oksigen. Oksida dapat dibedakan menjadi oksida asam (nonlogam + oksigen) dan oksida basa (logam + oksigen).

Oksida asam yang dilarutkan dalam air akan menjadi asam, sedangkan oksida basa akan menjadi basa.

Pembentukan asam dari oksida asam.

CO2, (g) + H2O (1) → H2CO, (aq)

SiO2 (g) + H2O (1) → H2SiO3 (aq)

N2O3 (g) + H2O (1) → H2N2O4→ HNO, (aq)

N2O5 (g) + H2O (1) → H2N2O6 → HNO3(aq)

P2O3 (g) + 3H2O (1) → H6P2O6 →H 3PO3 (aq)

P2O5 (g) + 3H2O (1)→ HP2O8 → H3PO4 (aq)

Pembentukan basa dari oksida basa.

Na2O (s) + H2O (1)→ 2NaOH (aq)

K2O (s) + H2O (1)→ 2KOH (aq)

CaO (s) + H2O (l) → Ca(OH)2 (aq)

BaO (s) + H2O (1)→ Ba(OH)2 (aq)

5. Logam yang bereaksi adalah logam yang aktif. Tidak sembarang logam bereaksi, semuanya harus bergiliran. Deret keaktifan logam yang dikenal sebagai deret volta:

Li-Ba-Sr-Ca-Na-Mg-Al-Mn-Zn-Cr-Fe-Cd-Co-Ni-Sn-Pb- |H| -Cu-Hg-Ag- Pt-Au

Berikut adalah bagian-bagian yang perlu dipelajari dari stoikiometri yang dikutip dari buku Jago Kimia SMA oleh Esvandiari.

Konsep Mol
Satu mol suatu zat berarti kuantitas zat tersebut yang memiliki jumlah partikel sebanyak 6,02 x 1023. Massa satu mol zat itu sama dengan nilai Ar atau Mr dari zat tersebut, yang diukur dalam gram. Dengan kata lain, satu mol zat memiliki berat dalam gram yang setara dengan nilai Ar atau Mr zat tersebut.

L= N = bilangan Avogadro = 6,02 X 1023 buah Mr massa molekul relatif (g/mol)

Ar = massa atom relatif (g/mol)

m = massa (gram)

n = jumlah mol (mol)

Pada keadaan standar (STP yaitu 0°C< 1 atm), 1 mol setiap gas volumenya 22,4 liter (Vm) sehingga Mol unsur x juga dapat dinyatakan dengan:

Vx = n x Vm

Vx = n x 22,4 liter

Hukum-hukum Dasar Kimia
1. Hukum kekekalan massa Lavoisier (1774)

Massa sebelum dan sesudah reaksi adalah sama

Contoh:

2 g hidrogen bereaksi dengan 16 g oksigen membentuk 18 g air (H20).

2. Hukum perbandingan tetap Proust (1799)

Dalam setiap persenyawaan perbandingan massa unsur-unsur selalu tetap.

Contoh:

Senyawa Ax By

% A = x Ar A / Mr Ax By . 100%

% B = x Ar B / Mr Ax By . 100%

m A = x Ar B / Mr A­x By . M Ax By

m B = y Ar B / Mr Ax By . m Ax By

3. Hukum Perbandingan Berganda Dalton (1803)

Bila dua buah unsur A dan B dapat membentuk satu atau lebih senyawa yang berbeda, maka perbandingan massa unsur A yang diikat pada massa unsur B yang tetap di dalam senyawa-senyawa tersebut merupakan bilangan yang bulat dan sederhana.

4. Hukum Perbandingan Volume Gay Lussac

Volume gas yang bereaksi dan volume gas hasil reaksi bila diukur pada suhu dan tekanan yang sama berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana.

Hukum ini dapat digunakan untuk menghitung volume gas di luar keadaan standar yang dinyatakan dengan rumus:

P1 v1 / t1 = p2 v22 / t2

5. Hukum Dalton mengenai Tekanan Parsial

Tekanan total dari campuran berbagai macam gas sama dengan jumlah tekanan parsial dari gas-gas yang saling bercampur tersebut

Ptot = P1 + P2 + P3 + …

Keterangan

Ptot = tekanan total

6. Hukum Avogadro

Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas yang volumenya sama mengandung jumlah molekul yang sama pula.

Rumus:

VA/VB = nA/nB

Koefisien reaksi menunjukkan hubungan antara semua zat dalam reaksi. Koefisien reaksi menunjukkan perbandingan mol dari masing-masing zat. Dengan demikian, jika jumlah mol dari salah satu zat diketahui, jumlah mol dari zat lain dapat dihitung dengan koefisien reaksi.

Hitungan kimia dapat diselesaikan dengan beberapa cara berikut:

1. Menentukan koefisien reaksi

Koefisien reaksi berfungsi untuk menyatakan jumlah atom sebelum dan sesudah reaksi dengan hukum kekekalan massa.

2. Menentukan rumus empiris dan rumus molekul

Rumus empiris dapat ditentukan berdasarkan data persentase massa unsur-unsur yang membentuk senyawa itu. Dari data persentase massa unsur-unsur dapat diketahui perbandingan massa dan perbandingan mol. Untuk menentukan rumus molekul secara pasti diperlukan massa molekul relatif (Mr) dari senyawa itu.

3. Menentukan persentase massa unsur-unsur dalam senyawa

4. Menentukan massa pereaksi dan hasil reaksi

5. Menentukan volume reaksi dan hasil reaksi yang berwujud

Contoh Soal dan Penyelesaiannya
1. Diketahui massa satu atom seng = 1,08 x 10-22 gram. Jika diketahui massa satu atom C12 = 2,00 x 10-23 gram, tentukan massa atom relatif dari seng!

Penyelesaian:

Ar Zn = (1,08 x 10-22) / (1/12 x 2,00 x 10-23)

= 12 x 1,08 x 10-23 / 2,00 x 10-23

= 6,48 x 10-23

65

Editor: PARNA
Sumber: detik.com