Stoikiometri dan Reaksi pada Pelarut Air

Oleh Harso Adjie Brotosukmono - 10 Oktober

UTS fisika sudah selesai. Bagaimana? EZ atau sulit? Udah lupakan.. sekarang saatnya move on ke UTS kimia yang sudah di depan mata. Soal-soal di chempro memang cukup ampuh untuk menghadapi UTS kimia, tapi sayangnya tidak seperti mathco dan phiwiki, chempro tidak dilengkapi dengan rangkuman. Sementara baca buku R. Chang dan J. E. Brady tentu sangat mager :(

Bab ini juga gabungan dari dua bab: Stoikiometri dan Reaksi pada Pelarut Air. Karena bila dibuat postingan satu-satu akan jadi boros halaman dan tidak efisien :(

Konsep Mol

Mol adalah satuan mikroskopis dari jumlah partikel dalam atom/ion/molekul. Secara definisi, 1 mol adalah jumlah atom dalam 12 gram atom C-12 atau setara dengan Bilangan Avogadro, Nₐ = 6,022 x 10²³.

Mol dapat diubah menjadi besaran-besaran fisis makroskopis lain, seperti massa dan volume.

Konversi Mol

Pereaksi Pembatas dan Persen Hasil

Pereaksi Pembatas adalah zat reaktan dengan jumlah yang lebih sedikit dibanding reaktan lainnya sehingga membatasi reaksi tidak sampai seluruh reaktannya habis.

Persen Hasil (Yield) adalah fraksi dari massa hasil sebenarnya dengan massa hasil teoritis.

$\%_{Yield} = \frac{m_{aktual}}{m_{teoritis}} \times 100 \%$

Reaksi Non-Redoks

Reaksi Pengendapan

Reaksi pengendapan adalah reaksi pembentukan padatan dari ion-ion.

Zat yang Larut dan Tidak Larut dalam Air

Larut		Tak Larut
	Kecuali		Kecuali
Seluruh Ion IA dan NH4⁺	-	Ion CO₃²⁻, PO₄³⁻, CrO₄²⁻, dan S²⁻	IA dan NH4⁺
Seluruh Ion NO₃⁻, HCO₃⁻, ClO₃⁻	-	OH⁻	IA dan Ba²⁺
Ion Halogen (Cl⁻, Br⁻, I⁻)	Ag⁺, Hg₂²⁺, dan Pb²⁺	-	-
SO₄²⁻	Ag⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, dan Ba²⁺	-	-

Reaksi Ion Netto
Reaksi Ion Netto adalah reaksi yang sebenarnya terjadi untuk membentuk endapan.

contoh:
$AgNO_{3(aq)} + NaCl_{(aq)} \rightarrow AgCl_{(s)} + NaNO_{3(aq)}$
$Ag^{+}+NO_{3}^{-} + Na^{+}+Cl^{-} \rightarrow AgCl_{(s)} + Na^{+} + NO_{3}^{-}$

coret ion yang sama.
$Ag^{+} + Cl^{-} \rightarrow AgCl_{(s)}$

Ion-ion lainnya seperti NO₃⁻ dan Na⁺ disebut sebagai ion pendamping (spectator ion) yang tidak ikut serta dalam reaksi pengendapan.

Reaksi Penetralan
Reaksi penetralan adalah reaksi yang melibatkan Asam Basa menjadi Garam.

Definisi Asam-Basa
Arrhenius
Asam: senyawa yang dalam air menghasilkan ion⁺
Basa: senyawa yang dalam air menghasilkan ion OH⁻

Brønsted
Asam: pendonor proton (H⁺)
Basa: akseptor proton (H⁺)

Lewis
Asam: akseptor elektron
Basa: donor elektron

Titrasi
Titrasi adalah salah satu contoh reaksi penetralan dimana mol asam = mol basa. Maka:

$a.M_{a}.V_{a} = b.M_{b}.V_{b}$

dengan:
a/b = valensi asam a/basa b (contoh: H₂SO₄ memiliki valensi asam 2, HNO₃ 1, dsb)
M = molaritas (M)
V = volume (L/mL)

Reaksi Reduksi dan Oksidasi

Karat, contoh hasil reaksi dari reduksi-oksidasi

Bilangan Oksidasi
Bilangan oksidasi adalah angka yang menunjukkan jumlah elektron suatu atom yang dilepaskan atau diterima atom dalam senyawa, dimana senyawa tersebut terbentuk melalui ikatan ionik. Tanda (+) dan (-) pada biloks ditulis sebelum angkanya misalnya +2, sedangkan pada muatan ditulis sesudah angkanya, misalnya 2+.

Beberapa syarat tentang biloks:

Unsur bebas memiliki biloks 0 (co: Au, Ag, Fe, dsb).
Ion memiliki biloks yang sama dengan muatannya (co: Ag⁺, Na⁺ memiliki biloks +1, dsb).
Senyawa netral (co: HNO₃, NaCl, dsb) memiliki total biloks 0.
Oksigen memiliki biloks -2 jika bersenyawa (kecuali pada peroksida dan superoksida).
IA memiliki biloks +1, dan IIA memiliki biloks +2 jika bersenyawa.

Penyetaraan Reaksi Redoks

Dalam menyetarakan reaksi redoks, ada dua metode yang dapat digunakan yaitu Setengah Reaksi dan Perubahan Bilangan Oksidasi (PBO). Namun kali ini lebih kita tekankan pada metode setengah reaksi saja.

Prinsip dari penyetaraan reaksi redoks adalah:

Jumlah Atom sama
Jumlah Muatan sama
Tidak boleh ada elektron bebas terlibat dalam reaksi lagi

contoh:
Setarakan!

$CuI_{2} + Na_{2}S_{2}O_{3} \rightarrow CuI + Na_{2}S_{4}O_{6} + NaI$

Pisahkan atom-atom yang mengalami redoks dari senyawanya. Lalu buat reaksi untuk reduksi dan oksidasi.

Reduksi:

$Cu^{2+} \rightarrow Cu^{+}$

$Cu^{2+} + e^{-} \rightarrow Cu^{+}$

Oksidasi:

$S_{2}O_{3}^{2-} \rightarrow S_{4}O_{6}^{2-}$

$2S_{2}O_{3}^{2-} \rightarrow S_{4}O_{6}^{2-} + 2e^{-}$

Gabungkan kedua reaksi diatas dengan menyetarakan elektronnya

$Cu^{2+} + e^{-} \rightarrow Cu^{+}$ x2

$2S_{2}O_{3}^{2-} \rightarrow S_{4}O_{6}^{2-} + 2e^{-}$ x1

Hasil: $2Cu^{2+} + 2S_{2}O_{3}^{2-} \rightarrow 2Cu^{+} + S_{4}O_{6}^{2-}$

Tambahkan spectator ion yang kita hilangkan di awal tadi:

$2Cu^{2+} + 2S_{2}O_{3}^{2-} + 4I^{-} + 4Na^{+} \rightarrow 2Cu^{+} + S_{4}O_{6}^{2-} + 4I^{-} + 4 Na^{+}$

$2CuI_{2} + 2Na_{2}S_{2}O_{3} \rightarrow 2CuI + Na_{2}S_{4}O_{6} + 2NaI$

Kereaktifan

Suatu zat yang dikatakan sebagai "oksidator yang lebih kuat" mampu mengoksidasi unsur-unsur dengan kekuatan oksidator lebih lemah namun tidak berlaku sebaliknya. Jika reaksi dilakukan sebaliknya, reaksi tidak akan terjadi.

Kereaktifan, untuk logam dapat ditentukan dari deret kereaktifan logam:

Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

semakin kanan, Porensial Reduksi Standar (E₀) makin besar sehingga unsur cenderung untuk reduksi dan bersifat oksidator.

Sementara untuk halogen:

F Cl Br I At

semakin ke kanan, halogen akan cenderung teroksidasi.

contoh:

$Al + 3Au(OH) \rightarrow Al(OH)_{3} + 3Au$

$3Au + Al(OH)_{3} \rightarrow \O$ (tidak bereaksi)

Cari Blog Ini

Adjie Brotot Blog