Stoikiometri
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.
Ruang Lingkup Ilmu Kimia
- Secara singkat, Ilmu Kimia adalah ilmu rekayasa materi yaitu mengubah suatu materi menjadi materi yang lain.
- Secara lengkap, Ilmu Kimia adalah ilmu yang mempelajari tentang :
- Susunan materi = mencakup komponen-komponen pembentuk materi dan perbandingan tiap komponen tersebut.
- Struktur materi = mencakup struktur partikel-partikel penyusun suatu materi atau menggambarkan bagaimana atom-atom penyusun materi tersebut saling berikatan.
- Sifat materi = mencakup sifat fisis (wujud dan penampilan) dan sifat kimia. Sifat suatu materi dipengaruhi oleh : susunan dan struktur dari materi tersebut.
- Perubahan materi = meliputi perubahan fisis/fisika (wujud) dan perubahan kimia (menghasilkan zat baru).
- Energi yang menyertai perubahan materi = menyangkut banyaknya energi yang menyertai sejumlah materi dan asal-usul energi itu.
- Ilmu Kimia dikembangkan oleh para ahli kimia untuk menjawab pertanyaan “apa” dan “mengapa”tentang sifat materi yang ada di alam.
- Pengetahuan yang lahir dari upaya untuk menjawab pertanyaan “apa” merupakan suatu fakta yaitu : sifat-sifat materi yang diamati sama oleh setiap orang akan menghasilkan Pengetahuan Deskriptif.
- Pengetahuan yang lahir dari upaya untuk menjawab pertanyaaan “mengapa” suatu materi memiliki sifat tertentu akan menghasilkan Pengetahuan Teoritis.
Manfaat Mempelajari Ilmu Kimia
Meliputi :
- Pemahaman kita menjadi lebih baik terhadap alam sekitar dan berbagai proses yang berlangsung di dalamnya.
- Mempunyai kemampuan untuk mengolah bahan alam menjadi produk yang lebih berguna bagi manusia.
- Membantu kita dalam rangka pembentukan sikap.
Secara khusus, ilmu kimia mempunyai peranan sangat penting dalam bidang : kesehatan, pertanian, peternakan, hukum, biologi, arsitektur dan geologi.
Dibalik sumbangannya yang besar bagi kehidupan kita, secara jujur harus diakui bahwa perkembangan ilmu kimia juga memberikan dampak negatif bagi kehidupan manusia.
Materi dan Perubahan Materi
Materi adalah segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang (volume).
Materi dapat berwujud sebagai berikut:
· Padat (solid)
· Cair (liquid)
· Gas
Perubahan materi dibagi menjadi dua yakni perubahan Fisika (perubahan fisis) dan perubahan kimia (reaksi kimia).
1. Sifat - sifat Materi
Sifat - sifat materi meliputi sifat fisis yaitu sifat yang tidak berhubungan dengan pembentukan zat baru, dan sifat kimia yaitu sifat yang berhubungan dengan pembentukan zat baru.
2. Perubahan Materi
a. Perubahan Fisika
Perubahan Fisika adalah suatu zat yang tidak menghasilkan zat baru, jadi dalam perubahan fisika, materi hanya mengalami perubahan wujud.
Contoh:
Garam atau gula yang dilarutkan dalam air. Jika larutan garam/gula dipanaskan sampai semua pelarut menguap akan diperoleh gula/garam kembali.
Perubahan wujud:
gas > padat = menyublim
padat > gas = menyublim
padat > cair = mencair
cair > padat = membeku
cair > gas = menguap
gas > cair = mengembun
b. Perubahan Kimia
Perubahan kimia adalah perubahan suatu zat yang menghasilkan zat baru.
Contoh:
· Rokok yang dibakar akan menghasilkan abu dan asap.
· Tumbuhan hijau berfotosintesis mengubah karbondioksida dan air menjadi karbohidrat dan air
CO2 + H2O Matahari + Klorofil karbohidrat + O2
reaktan hasil reaksi
Tanda - tanda yang menyertai reaksi kimia:
· Perubahan warna
· Perubahan suhu
· Terjadinya endapan
· Pembentukan gas
Hukum kekekalan reaksi kimia:
“Dalam reaksi kimia massa zat - zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama”
Ilmu Kimia
Pengertian Ilmu Kimia --Ilmu kimia adalah ilmu yang mempelajari tentang peristiwa atau fenomena yang terjadi dialam, lebih spesifiknya lagi mempelajari tentang materi dan perubahan yang menyertainya.
Ilmu kimia seringkali dikatakan sebagai central sain karena pada disiplin ilmu apapun selalu berkaitan dengan kimia. Seorang ahli yang melakukan eksperimen tentang kimia dikatakan sebagai ilmuwan, dimana ilmuwan tersebut melakukan peneletian tentang perubahan materi dan perubahan yang menyertainya.
Kimia dalam kehidupan kita
Kimia dalam kehidupan sehari - hari ada dimana-mana, semua yang anda rasakan, anda cium, anda cicipi adalah kimia. Ketika kamu menangis terjadi reaksi kimia, ketika kamu laper terjadi reaksi kimia, sehingga mempelajari kimia sangat penting untuk mengetahui sebenarnya apa yang terjadi didunia ini.
Kebanyakan orang salah paham dengan kimia, hal ini perlu diluruskan ( Baca: Jangan salah paham dengan kimia). Mereka menggap bahwa kimia hanya ada di labor, kimia hanya ada pada makanan berhaya. Padahal para ahli meyakini bahwa segala sesuatu di Alam ini adalah kimia.
Cabang Ilmu kimia
Ilmu kimia memiliki banyak cabang-cabang ilmu diantaranya adalah ilmu kimia analitik, ilmu kimia organik, ilmu kimia anorganik, ilmu biokimia, dan kimia nuklir.
- Kimia analitik adalah analisis cuplikan bahan untuk memperoleh pemahaman tentang susunan kimia dan strukturnya. Kimia analitik melibatkan metode eksperimen standar dalam kimia. Metode-metode ini dapat digunakan dalam semua subdisiplin lain dari kimia, kecuali untuk kimia teori murni.
- Kimia organik mengkaji struktur, sifat, komposisi, mekanisme, dan reaksi senyawa organik. Suatu senyawa organik didefinisikan sebagai segala senyawa yang berdasarkan rantai karbon.
- Kimia anorganik mengkaji sifat-sifat dan reaksi senyawa anorganik. Perbedaan antara bidang organik dan anorganik tidaklah mutlak dan banyak terdapat tumpang tindih, khususnya dalam bidang kimia organologam.
- Biokimia mempelajari senyawa kimia, reaksi kimia, dan interaksi kimia yang terjadi dalam organisme hidup. Biokimia dan kimia organik berhubungan sangat erat, seperti dalam kimia medisinal atau neurokimia. Biokimia juga berhubungan dengan biologi molekular, fisiologi, dan genetika.
- Kimia nuklir mengkaji bagaimana partikel subatom bergabung dan membentuk inti. Transmutasi modern adalah bagian terbesar dari kimia nuklir dan tabel nuklida merupakan hasil sekaligus perangkat untuk bidang ini.
Rumus dan Persamaan Kimia
A. Rumus Kimia
Rumus kimia zat menyatakan jenis dan jumlah relatif atom-atom yang terdapat dalam zat itu. Angka yang menyatakan jumlah atom suatu unsur dalam rumus kimia disebut angka indeks. Rumus kimia zat dapat berupa rumus molekulatau rumus empiris.
1. Rumus Molekul
Rumus molekul adalah rumus yang menyatakan jumlah atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun satu molekul senyawa. Jadi rumus molekul menyatakan susunan sebenarnya dari molekul zat.
Contoh:
a. Rumus molekul air yaitu H2O yang berarti dalam satu molekul air terdapat dua atom hidrogen dan satu atom oksigen.
b. Rumus molekul glukosa C6H12O6 yang berarti dalam satu molekul glukosa terdapat 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen.
2. Rumus Empiris
Rumus empiris adalah rumus yang menyatakan perbandingan terkecil atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa. Rumus kimia senyawa ion merupakan rumus empiris.
Contoh:
(a) Natrium klorida merupakan senyawa ion yang terdiri atas ion Na+ dan ion Cl– dengan perbandingan 1 : 1. Rumus kimia natrium klorida NaCl.
(b) Kalsium klorida merupakan senyawa ion yang terdiri atas ion Ca2+ dan ion Cl-– dengan perbandingan 2 : 1. Rumus kimia kalsium klorida CaCl2.
Pada kondisi kamar, sebagian unsur-unsur ada yang membentuk molekul-molekul. Rumus kimia unsur-unsur semacam ini tidak digambarkan hanya dengan lambang unsurnya, melainkan unsur beserta jumlah atom yang membentuk molekul unsur tersebut.
Contoh:
(a) Rumus kimia gas oksigen yaitu O2, berarti rumus kimia gas oksigenterdiri atas molekul-molekul oksigen yang dibangun oleh dua atomoksigen.
(b) Rumus kimia fosfor yaitu P4, berarti rumus kimia unsur fosfor terdiri atas molekul-molekul fosfor yang tiap molekulnya dibentuk dari empat buah atom fosfor.
Semua senyawa mempunyai rumus empiris. Senyawa molekul mempunyai rumus molekul selain rumus empiris. Pada banyak senyawa, rumus molekul sama dengan rumus empirisnya. Senyawa ion hanya mempunyai rumus empiris. Jadi, semua senyawa yang mempunyai rumus molekul, pasti memiliki rumus empiris. Namun, senyawa yang memiliki rumus empiris, belum tentu mempunyai rumus molekul.
B. Persamaan Reaksi
Persamaan reaksi didefinisikan sebagai persamaan yang menyatakan kesetaraan jumlah zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia dengan menggunakan rumus kimia. Dalam reaksi kimia terdapat zat-zat pereaksi dan zat-zat hasilreaksi. Dalam menuliskan persamaan reaksi, rumus kimia pereaksi dituliskan di ruas kiri dan rumus kimia hasil reaksi dituliskan di ruas kanan. Antara kedua ruas itu dihubungkan dengan anak panah (→ ) yang menyatakan arah reaksi kimia.
Contoh:
Logam magnesium bereaksi dengan gas klorin membentuk magnesium klorida. Tuliskan persamaan reaksinya. Persamaan reaksinya adalah Mg + Cl2 → MgCl2.
Massa Atom, Jumlah Partikel dan Mol
Massa Atom
Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani, yang berarti tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.
Struktur atom adalah satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya.
Partikel dasar atom : partikel-partikel pembentuk atom yang terdiri dari elektron, proton den neutron.
1. Proton : partikel pembentuk atom yang mempunyai massa sama dengan satu sma (amu) dan bermuatan +1.
2. Neutron : partikel pembentuk atom yang bermassa satu sma (amu) dan netral.
3. Elektron : partikel pembentuk atom yang tidak mempunyai massa dan bermuatan -1.
Hubungan Mol (n) dengan Jumlah Partikel (X)
Hubungan antara jumlah mol (n) dengan jumlah partikel (X) dalam zat dapat dinyatakan sebagai berikut.
X = n × 6,02 × 1023 Jumlah partikel = mol × 6,02 × 1023
Molekul
molekul senyawa : molekul yang terdiri dari 2 zat atau lebih yang berbeda, bergabung melalui reaksi kimia
Pengertian Mol
Berdasarkan perhitungan, dalam 56 g besi terkandung 6,02 × 1023 atom besi, dalam satu mililiter air terkandung 3,345 × 1022 molekul air. Angka-angka sebesar ini tidak efisien jika dipakai untuk perhitungan zat-zat di laboratorium.
Agar lebih sederhana, para ilmuwan menetapkan suatu satuan jumlah zat yang menyatakan banyaknya partikel zat itu. Satuan ini dinamakan mol. Berdasarkan kesepakatan, untuk partikel yang jumlahnya sebesar tetapan Avogadro atau 6,02 × 1023 dinyatakan sebesar satu mol. Dengan kata lain, satu mol setiap zat mengandung 6,02 × 1023 partikel zat, baik atom, molekul, maupun ion.
KONSEP MOL
MASSA ATOM RELATIF DAN MASSA MOLEKUL RELATIF
1. Massa Atom Relatif (Ar)
Massa atom relatif (Ar) Perbandingan massa satu atom dengan massa atom standar
massa atom relatif (Ar) dari unsur X adalah:
Ar X = massa 1 atom X
massa1 atom H
atau Ar X = massa 1 atom X
1/16 massa 1 atom O
Sehingga secara umum Ar di definisikan sebagai berikut:
Ar X = massa 1 atom X
1/12 massa 1 atom C-12
2.Massa Molekul Relatif (Mr)
Perbandingan massa molekul dengan massa standar disebut massa molekul relatif (Mr), ditulis sebagai berikut:
Mr = massa rata-rata 1 molekul senyawa
1/12 massa 1 atom C-12
KONSEP MOL DAN BILANGAN AVOGADRO
Mol adalah jumlah dari suatu zat yang mengandung jumlah satuan dasar (atom, molekul, ion) yang sama dengan atom-atom dalam 12 gisotop 12C.
Jumlah partikel (atom, molekul atau ion) dalam satu mol disebut bilangan Avogadro (atau tetapan Avogadro) dengan lambang L. Amedeo Avogadro, adalah orang yang pertama kali mempunyai ide dari satuan ini.
Harga L sebesar 6,02 x 1023 partikel mol-1. Dapatkah Anda bayangkanbesarnya angka itu? Seandainya dapat dikumpulkan sebanyak 6,02 x 1023 butir jagung, jagung itu dapat tertimbun di permukaan bumi Indonesia dengan mencapai ketinggian beberapa kilometer. Dari uraian di atas, maka kita dapatkan :
1 mol = L partikel
1 mol = 6,02 x 1023 / mol
Rumus yang menyatakan hubungan antara mol dan jumlah partikel sebagai berikut.
Jumlah partikel = mol X L
Mol = jumlah paertikel
