Halaman
157Stoikiometri LarutanStoikiometri LarutanKalian pernah melihat benda-benda pada gambar di atas bukan? Kapur tulis yang biasa digunakan untuk menulis di papan tulis, juga batu kapur yang biasa dijadikan sebagai bahan bangunan. Batu kapur dan kapur tulis sama-sama mengandung kapur yang berwarna putih. Nah, tahukah kalian dari bahan apa kapur terbentuk? Kapur, yang dalam bahasa kimianya disebut sebagai kalsium karbonat, bisa dihasilkan dari pencampuran antara larutan kalsium klorida dan natrium karbonat. Berapakah jumlah masing-masing yang diperlukan agar dapat dihasilkan kapur? Kalian akan memperoleh jawabannya setelah mempelajari materi tentang stoikiometri larutan berikut.Bab VII
159Stoikiometri LarutanPersamaan reaksi ini disebut persamaan ionik karena menuliskan ru-mus setiap elektrolit yang larut dalam bentuk terdisosiasi dan rumus yang tidak larut dalam bentuk molekuler (pada reaksi di atas, ditunjukkan oleh molekul AgCl). Perhatikan persamaan ionik di atas, ion-ion yang dicetak tebal yaitu ion Na dan ion NO3 tidak mengalami perubahan sebelum dan sesudah reaksi. Ion-ion ini sebenarnya hanya ikut dalam perjalanan reaksi. Ion-ion yang tidak mengalami perubahan selama reaksi disebut ion bebas. Dalam penulisan persaman ion, kita dapat menghilangkan ion bebas sehingga perhatian kita terpusat hanya pada ion-ion yang terlibat dalam reaksi. Untuk reaksi antara natrium klorida dan perak nitrat akan menghasilkan persamaan ionik sebagai berikut.Na(aq) + Cl(aq) + Ag(aq) + NO3(aq)AgCl(s) + Na(aq) + NO3(aq)Dengan penghilangan ion bebas, diperoleh hasil akhir persamaan ionik sebagai berikut. Cl(aq) + Ag(aq)AgCl(s)Metatesis disebut juga peru-bahan rangkap, terjadi bila dalam suatu reaksi terjadi perubahan tempat dari anion dan kation. Misalnya pada reaksi antara NaCl dan AgNO3, Cl mengganti kan ion NO3 dan NO3 meng gan-ti kan ion Cl.Brady, 1999, hlm. 186Reaksi ionik dalam larutan elektrolit dapat dituliskan dengan penghi-langan ion-ion pemirsanya. Bagaimana langkah-langkah yang mudah untukmenuliskan persamaan ionik dari suatu reaksi sampai didapatkan hasil akhir persamaan ioniknya? Perhatikanlah baik-baik penjelasan berikutnya.B. Penulisan Hasil Akhir Persamaan IonikUntuk bisa menuliskan persamaan reaksi ionik yang benar, coba per-hatikan langkah-langkah penyelesaian berikut.ContohJika suatu larutan natrium hidroksida ditambahkan ke dalam larutan besi(III) klorida, maka akan dihasilkan endapan besi(III) hidroksida dan larutan natrium klorida yang mudah larut. Tuliskan persamaan molekuler, persamaan ionik, dan hasil reaksi ioniknya.Uji KompetensiJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.1. Bagaimana kita membedakan antara larutan elektrolit dengan non-elektrolit? Bagaimana pula cara membedakan antara elektrolit le-mah dengan elektrolit kuat? Jelaskan.2. Perubahan fisik apa yang terjadi sewaktu larutan natrium klorida dituangkan pada larutan perak nitrat? Jelaskan.3. Tuliskan persamaan reaksi ion dari larutan elektrolit berikut ini.a. HBrb. HClc. MgCO34. Apa perbedaan antara penu-lisan per samaan ionik untuk ion-isasi dari elektrolit kuat dan elektrolit lemah? Berikan contohnya.5. Apa beda reaksi molekuler dengan reaksi ionik? Jelaskan.
161Stoikiometri LarutanKetika kita perhatikan, hasil akhir persamaan ionik terlihat lebih seder-hana daripada persamaan sebelumnya. Hal ini akan memudahkan kita untuk mengetahui ion-ion yang terlibat secara langsung. Agar kalian lebih menguasai penulisan hasil akhir persamaan ionik ini, kerjakanlah soal-soal berikut.C. Reaksi-reaksi dalam Larutan ElektrolitKalian pernah melakukan banyak reaksi di laboratorium, bukan? Di-antara reaksi-reaksi yang pernah kalian lakukan tentu saja ada yang meli-batkan zat elektrolit yang dilarutkan dalam air. Apa saja reaksi-reaksi yang melibatkan larutan elektrolit? Berikut adalah beberapa reaksi tersebut. 1. Reaksi asam basa 2. Reaksi penetralan 3. Reaksi pengendapan4. Reaksi pembentukan gasBagaimana reaksi-reaksi di atas berlangsung? Simak penjelasan berikut. 1. Reaksi Asam BasaAsam dan basa telah diketahui dan dicirikan sejak zaman dahulu. Kalian tentu masih ingat bahwa asam maupun basa juga tergolong dalam elektrolit, baik kuat maupun lemah. Secara umum, yang termasuk elektrolit kuat adalah asam dan basa yang kuat, antara lain HCl, NaOH, H2SO4, BaCl2, KOH, dan MgCl2, sedangkan yang termasuk elektrolit lemah adalah asam dan basa lemah, di antaranya CH3COOH, NH4OH, dan HCN. Bagaimana dengan air? Dalam air murni, terdapat ion hidrogen (H) dan ion hidroksida (OH) dalam jumlah yang sama, yang timbul dari ionisasi partial air. Menurut Arhenius, asam adalah zat yang bila dilarutkan dalam air akan menambah jumlah hidrogen yang sudah ada dalam air murni, se-dangkan basa didefinisikan sebagai zat yang bila dilarutkan dalam air akan menambah ion hidroksida dalam air murni tersebut.Uji KompetensiJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.1. Apa perbedaan antara persamaan reaksi ionik dan hasil akhir persamaan ionik? Jelaskan.2. Tuliskan persamaan reaksi ionik dan hasil akhir persamaan ionik antara larutan CaCl2 dan Na2CO3.3. Sebutkan pentingnya hasil akhir dari hasil akhir persamaan ionik.4. Dalam pencampuran larutan kalium klorida den-gan perak fluorida dihasilkan perak klorida yang tidak larut dalam air. Tuliskan reaksi molekuler ionik dan hasil akhir persamaan ioniknya.5. Tuliskan persamaan ionik dan hasil akhir persa-maan ionik untuk persamaan molekuler berikut.a. Cu(NO3)2(aq) + 2 NaOH(aq)Cu(OH)2(s) + 2 NaNO3(aq)b. 2 AgNO3(aq) + K2SO4(aq)Ag2SO4(s) + 2 KNO3(aq)c. Hg2(NO3)2(aq) + 2 HCl(aq)Hg2Cl2(s) + 2 HNO3(aq)
165Stoikiometri LarutanSetelah kalian tahu zat penyusun kapur, seperti apa reaksi yang terjadi, tentu kalian masih ingin tahu bagaimana menentukan masing-masing jumlah pereaksi agar terjadi reaksi yang sempurna, bukan? Nah, dengan bekal pengetahuan kalian tentang reaksi-reaksi ion serta penulisannya, ditambah pengetahuan tentang reaksi-reaksi yang melibatkan larutan elektrolit, kalian akan lebih mudah mempelajarinya. Agar segera tahu caranya, langsung saja simak penjelasan mengenai stoikiometri larutan.D. Stoikiometri LarutanSeperti yang telah diutarakan di depan, batu kapur maupun kapur tu-lis tersusun atas kalsium karbonat. Kalsium karbonat dibuat dari kalsium klorida (CaCl2) yang ditambahkan ke dalam natrium karbonat (Na2CO3) sesuai reaksi berikut. CaCl2(aq) + Na2CO3(aq) CaCO3(s) + 2 NaCl(s)Bagaimanakah menentukan jumlah zat reaktan yang dibutuhkan agar reaksi berjalan sempurna? Soal-soal mengenai materi ini dapat diselesaikan dengan cara hitungan kimia sederhana yang menyangkut hubungan kuan-titas antara suatu komponen dengan komponen lain dalam suatu reaksi. Agar perhitungan benar, maka perhatikanlah langkah-langkah beri-kut.1. Menuliskan persamaan reaksinyaSemua reaktan dan produk disertakan. Persamaan ditulis dalam ben-tuk persamaan molekuler.2. Menyetarakan persamaan reaksiPenyetaraan dilakukan dengan menambahkan koefisien yang sesuai agar tidak ada atom yang hilang3. Menghitung jumlah mol yang diketahuiMol dapat dihitung dengan rumus-rumus dasar yang sudah diberi-kan, semisal rumus berikut.Mol = gram / MrMol = volum x molaritas4. Memahami bahwa perbandingan koefisien reaksi menyatakan per-bandingan molDalam hal ini dinyatakan bahwa koefisien sebanding dengan jumlah mol, artinya molekul dengan koefisien sama memiliki mol yang sama pula.5. Menghitung senyawa yang ditanyakanDengan rumus-rumus dasar, kalian bisa menghitung hasil akhirnya.Agar kalian lebih paham dengan langkah-langkah yang sudah dijelas-kan di atas, coba perhatikan contoh soal berikut ini. ContohBerapa mL CaCl2 0,25 M yang dibutuhkan untuk dapat bereaksi secara sempurna dengan 50 mL larutan Na2CO3 0,15 M.Gambar 7.4 Struktur kristal NaClwww.chemistry.wustl.edu
167Stoikiometri LarutanDalam sebuah persamaan reaksi seperti yang telah tertulis di atas, minimal ada 2 pereaksi dalam setiap reaksi. Dengan bekal stoikiometri larutan, kita bisa menghitung mol pereaksi dan hasil reaksi. Masing-masing pereaksi tidak selalu memiliki jumlah mol yang sama untuk menghasilkan suatu produk. Apabila perbandingan mol pereaksi tidak sama apa yang akan terjadi? Pada uraian berikut ini kita bisa menemukan jawabannya.E. Menentukan Pereaksi Pembatas dalam StoikiometriDalam contoh di atas telah diketahui bahwa perbandingan jumlah molnya ekivalen sehingga zat tersebut akan habis bereaksi semua. Namun ada reaksi yang perbandingan jumlah molnya tidak ekuivalen sehingga ada zat yang habis lebih dulu. Zat yang akan habis terlebih dahulu disebut pereaksi pembatas. Bagaimana menentukan pereaksi pembatas dan meng-hitung zat akhir reaksi? Untuk mengetahui caranya, perhatikan langkah-langkah berikut.1. Menuliskan persamaan reaksinya2. Menyetarakan persamaan reaksi3. Menghitung jumlah mol yang diketahui4. Membandingkan jumlah mol dengan koefisien reaksinya5. Menentukan pereaksi pembatas, yaitu zat yang hasil bagi antara jum-lah mol dengan koefisien reaksi paling kecil6. Menghitung senyawa yang ditanyakan dengan menentukan jumlah molnya berdasarkan perbandingan koefisien reaksi dengan pereaksi pembatas.Agar kalian lebih paham dengan langkah-langkah sederhana di atas, berikut diberikan contoh soal dan penjelasan dari masing-masing langkah tersebut.ContohBerapa gram endapan AgBr yang terbentuk jika 50 mL AgNO3 0,16 M direaksikan dengan 50 mL CaBr2 0,1 M? (Mr AgBr = 187,8)Jawab:Langkah 1 Menuliskan persamaan reaksinya.Reaksi yang terjadi dituliskan dalam bentuk persamaan molekuler sebagai berikut.AgNO3(aq) + CaBr2(aq) AgBr(s) + Ca(NO3)2(aq)Langkah 2 Menyetarakan persamaan reaksinya.Dari perhitungan jumlah atom pada persamaan reaksi molekuler an-tara ruas kanan dengan ruas kiri, maka jumlah atom Br di ruas kanan dan ruas kiri belum sama sehingga ditambahkan koefisien 2 di depan molekul AgBr. Sebagai akibatnya, atom Ag di sebelah kiri juga harus dikalikan 2 dengan menambahkan koefisien 2 di depan molekul AgNO3.2 AgNO3(aq) + CaBr2(aq) 2 AgBr(s) + Ca(NO3)2(aq) Suatu reaktan disebut sebagai pereaksi pembatas (limiting reaction) karena bila habis tidak ada reaksi lebih lanjut yang dapat terjadi dan tidak ada lagi produk yang terbentuk.Oxtoby, 2001, hlm. 46AgBr Perak bromida merupakan garam perak yang berwujud padatan kristal, berwarna kuning muda, dan meng-hitam bila dipanaskan, se-hingga digunakan sebagai bahan peka cahaya dalam bidang fotografi. Mulyono, 1997, hlm. 327
Kimia Kelas XI168Sekarang jumlah semua atom pada ruas kanan dan kiri telah sama, artinya persamaan telah setara dan dilanjutkan langkah ketiga.Langkah 3 Menghitung jumlah mol yang diketahui.mol AgNO3 = volume AgNO3 x molaritas AgNO3= 50 mL x 0,16 M = 8 mmolmol CaBr2= volume CaBr2 x molaritas CaBr2= 50 mL x 0,1 M = 5 mmolLangkah 4 Membandingkan jumlah mol dengan koefisien reaksinya.Perbandingan mol AgNO3 dengan koefisien = 8 mmol: 2 = 4 mmolPerbandingan mol CaBr2 dengan koefisien = 5 mmol: 1 = 5 mmolLangkah 5 Menentukan pereaksi pembatas, yaitu zat yang hasil bagi an-tara jumlah mol dengan koefisien reaksinya paling kecil.Karena perbandingan hasil bagi antara jumlah mol dengan koefisien reaksi AgNO3 < CaBr2, maka pereaksi pembatas adalah AgNO3 sebesar 4 mmol.Langkah 6 Menghitung senyawa yang ditanyakan dengan menentukan jumlah molnya berdasarkan perbandingan koefisien reaksi dengan pereaksi pembatas.Banyaknya mol AgBr adalah perkalian koefisien dengan pereaksi pembatas, sehingga jumlahnya adalah 2 x 4 mmol = 8 mmol. Massa AgBr = mol x Mr = 8 mmol x 187,8 = 1,5024 gram.Untuk lebih singkatnya, langkah-langkah di atas dapat juga ditulis-kan sebagai berikut. 2 AgNO3(aq) + CaBr2(aq) 2 AgBr(s) + Ca(NO3)2(aq)Mula-Mula8 mmol5 mmol--mol: koefisien8 mmol : 2 = 4 mmol5 mmol : 1 = 5 mmolPereaksiPembatas4 mmol ( 4 < 5)Bereaksi (koefisien x mol pembatas)2 x 4 = 8 mmol1 x 4 mmol= 4 mmol2 x 4 mmol = 8 mmolSisa-5 - 4 = 1 mmol8 mmol = 8 x 187,8 = 1,5024 gNah, dengan mengetahui pereaksi pembatas dan dengan mempelajari perhitungan di atas, kalian dapat menghitung jumlah mol suatu molekul un-tuk bereaksi. Agar lebih menguasai materi, kerjakan soal-soal di bawah ini.
169Stoikiometri LarutanPada reaksi-reaksi di atas, masing-masing pereaksi telah diketahui jumlah konsentrasi ataupun jumlah molnya. Bagaimana dengan senyawa yang tidak diketahui konsentrasinya padahal kita harus mengetahuinya? Dengan apa kita mengukurnya? Pelajari uraian berikut ini.F. TitrasiTitrasi adalah cara analisis yang memungkinkan kita untuk mengu-kur jumlah pasti dari suatu larutan dengan mereaksikannya dengan larut-an lain yang telah diketahui konsentrasinya.Setelah mempelajari materi stoikiometri larutan dan penentuan pereak-si pembatas, maka kita bisa mempelajari titrasi dengan lebih mudah. Kalian telah mengetahui bukan bahwa reaksi antara asam dan basa akan membentuk garam dan air. Apabila HCl direaksikan dengan NaOH, maka akan terbentuk garam NaCl dan H2O. Reaksi ionisasinya bisa ditu-liskan sebagai berikut.H(aq) + Cl(aq) + Na(aq) + OH(aq) Na(aq) + Cl(aq) + H2O(l)NaCl akan mengalami ionisasi sempurna sehingga tidak akan meng-alami perubahan, dan dalam larutan berbentuk ion. Reaksi di atas juga dapat disebut sebagai reaksi pembentukan air atau sering disebut sebagai reaksi netralisasi. H(aq) + OH(aq) H2O(l)Reaksi netralisasi dapat dipakai untuk menentukan konsentrasi larutan asam atau basa, yaitu dengan menambahkan setetes demi setetes larutan asam ke dalam larutan basa atau sebaliknya. Setiap asam yang diteteskan akan bereaksi dengan basa, dan penetesan dihentikan pada saat jumlah mol H (ion H dari asam) setara dengan mol OH (ion OH dari basa). Pada saat itu, larutan bersifat netral (sudah terbentuk air) dan dise-Gambar 7.7Alat-alat titrasiUji KompetensiJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.1. Jelaskan apa yang kalian ketahui tentang pereaksi pembatas.2. Jelaskan fungsinya mengetahui pereaksi pembatas dalam sintesis suatu senyawa.3. Sebanyak 3 mol logam Cu direaksikan den-gan 2 mol larutan asam nitrat pekat meng-hasilkan larutan Tembaga(II) nitrat, gas nitro-gen, dan air. Tuliskan persamaan reaksinya, kemudian setarakan persamaannya, dan tentukan pereaksi pembatasnya.4. Pada reaksi N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g), masing -masing reaktan berjumlah 1 mol. Manakah reaksi pembatasnya? Berapa mol produk yang terbentuk?5. Etilena, C2H4, terbakar di udara membentuk CO2 dan H2O. Berapa gram CO2 yang ter-bentuk jika campuran ini mengandung 2,86 g C2H4 dan 11,84 g O2 yang terbakar? Uraikan jawaban kalian.6. Misalkan 10 mL larutan Al2(SO)3 0,1 M di-tambahkan pada 15 mL larutan BaCl2 0,4 Mdan menghasilkan endapan BaSO4.a. Tuliskan hasil akhir persamaan ionnya.b. Berapa gram BaSO4 akan ter-bentuk dari reaksi ini?c. Berapa konsentrasi ion-ion yang tinggal dalam campuran sesudah reaksi sempurna ter-jadi?
Kimia Kelas XI170but titik ekuivalen. Cara seperti ini disebut titrasi. Analisis ini juga disebut analisis volumetri karena yang diukur adalah volume dari asam/basa yang terpakai dalam titrasi.Tahu tentang pengertian titrasi saja tidak cukup. Bagaimana cara melakukan titrasi yang benar sangat penting untuk diketahui. Untuk itu simak baik-baik langkah-langkah titrasi berikut. 1. Cara TitrasiUntuk lebih mudah belajar cara titrasi, coba kalian perhatikan lang-kah-langkah berikut ini.Langkah 1Larutan yang akan diteteskan dimasukkan ke dalam buret (pipa panjang berskala). Larutan dalam buret disebut penitrasi. Langkah 2Larutan yang akan dititrasi dimasukkan ke dalam erlenmeyer dengan mengukur volumenya terlebih dahulu memakai pipet gondok. Langkah 3Memberikan beberapa tetes indikator pada larutan yang dititrasi (dalam erlenmeyer) menggunakan pipet tetes. Indikator yang dipakai adalah yang perubahan warnanya sekitar titik ekuivalen.Langkah 4Proses titrasi, yaitu larutan yang berada dalam buret ditetes-kan secara perlahan-lahan melalui kran ke dalam erlenmeyer. Erlenmeyer igoyang-goyang sehingga larutan penitrasi dapat larut dengan larutan yang berada dalam erlenmeyer. Penam-bahan larutan penitrasi ke dalam erlenmeyer dihentikan ketika sudah terjadi perubahan warna dalam erlenmeyer. Pe-rubahan warna ini menandakan telah tercapainya titik akhir titrasi (titik ekuivalen). Langkah 5Mencatat volume yang dibutuhkan larutan penitrasi de ngan melihat volume yang berkurang pada buret setelah dilakukan proses titrasi.2. Menentukan Titik Akhir TitrasiKurva titrasi dapat dibuat dengan menghitung pH larutan asam/basa pada beberapa titik berikut.1. Titik awal sebelum penambahan asam/basa.2. Titik-titik setelah ditambah asam/basa sehingga larutan mengandung garam yang terbentuk dan asam/basa yang berlebih.3. Titik ekivalen, yaitu saat larutan hanya mengandung garam, tanpa ada kelebihan asam atau basa. Pada saat ini, berlaku rumus berikut:Gambar 7.8Mengukur volume larutan dengan pipet gondokGambar 7.9Beberapa langkah titrasi dan alatnyaN1 x V1 = N2 x V2
171Stoikiometri LarutanKeterangan: N1 = normalitas larutan yang dititrasi (titran) V1 = volume titranN1 = normalitas larutan yang menitrasi (penitran) V1 = volume penitranN = n x M (dengan n =valensi asam/basa dan M mo-laritas larutan)4. Daerah lewat ekivalen, yaitu larutan yang mengandung garam dan kelebihan asam/basa.Untuk memperjelas uraian di atas, simaklah contoh soal titrasi asam kuat dengan basa kuat di bawah ini.ContohUntuk menetralkan 50 mL larutan HCl diperlukan 20 mL larutan 0.25 M NaOH. Tentukan kemolaran larutan HCl.Jawab: NaOH(aq) + HCl(aq)NaCl(aq) + H2O(l)mol HCl = 20 x 0,25 = 5 mmolBerdasarkan koefisien reaksi di atas, makamol HCl = mol NaOH = 5 mmolM HCl = n/V = 5 m mol/50mL = 0.1 MBesarnya perubahan pH dapat diamati dengan melihat kurva titrasi. Bentuk kurva dari masing-masing titrasi berlainan tergantung pada kekuatan asam dan basa yang digunakan. Berdasarkan kekuatan asam-basanya, maka titrasi asam basa dibedakan menjadi 3, yaitu:1. Titrasi asam kuat dengan basa kuatContoh titrasi asam kuat dengan basa kuat adalah titrasi 25 mL laru-tan HCl 0,1 M dengan NaOH 0,1M. Kurva titrasinya akan akan memperlihatkan bahwa di sekitar titik ekivalen terlihat garis kurva naik tajam,yang mengartikan bahwa pada daerah tersebut, penam-bahan sedikit NaOH telah menimbulkan perubahan pH yang besar. Oleh karena itu, indikator dimasukkan pada larutan asam yang akan dititrasi bukan pada larutan basa2. Titrasi asam lemah dengan basa kuatContoh titrasi asam lemah dengan basa kuat adalah titrasi 25 mL CH3COOH 0,1 M dengan larutan NaOH 0,1. Kurva titrasi mem-perlihatkan bahwa setelah titik ekivalen, pH larutan cenderung naik3. Titrasi basa lemah dengan asam kuatContoh titrasi antara basa lemah dengan asam kuat adalah titrasi 25 mL NH4OH dengan HCl 0,1M. Titrasi ini mirip dengan titrasi asam lemah dengan basa kuat, tetapi kurva yang terjadi kebalikannya, cenderung turun.
173Stoikiometri Larutan B. Tujuan Percobaan1. Menentukan konsentrasi larutan NaOH yang dititrasi dengan HCl.2. Membuat grafik titrasi.C. Alat dan Bahan PercobaanAlaterlenmeyer 250 mL pipet gondok 25 mL pipet tetes buret 25 mL BahanLarutan NaOH 0,1 MIndikator fenolftalein (PP)Larutan HCl 0,1 MD. Langkah Percobaan1. Masukkan larutan HCl 0,1 M ke dalam buret sampai angka nol.2. Ambil 25 mL NaOH kemudian masuk-kan ke dalam erlenmeyer.3. Berikan tiga tetes fenolftalein ke dalam erlenmeyer sehingga tampak berwarna pink.4. Menitrasi tetes demi tetes sambil erlen meyer terus digoyang.Hentikan sementara titrasi ketika volume penitran (HCl 0,1 M) menca-pai 5 mL dan kelipatannya (volume penitran ini dapat dilihat dari skala buret). Ukur pH larutan titran dengan pH meter.5. Ketika warna larutan titran sudah mendekati bening, pengukuran pH dilakukan untuk setiap penambahan 1 mL penitran.6. Hentikan kembali titrasi ketika tercapai ti-tik ekivalen, yaitu ketika larutan berwarna menjadi bening. Catat volume penitran.7. Pengukuran pH titran kembali dilakukan untuk setiap penambahan 1 mL penitran, hingga 3 kali pengukuran. Catat pH dan volume penitrannya.8. Pengukuran pH titran dilanjutkan untuk se-tiap penambahan 5 mL penitran, hingga 3 kali Bengukuran. Catat pH dan volume penitrannya9. Mengulangi langkah 1-8 sebanyak 3 kali, kemudian menghitung rata-rata volume HCl yang digunakan.10. Hitunglah konsentrasi NaOH yang diti-trasi.11. Buatlah grafik titrasi volume HCl versus pH dari data percobaan.E. Hasil PercobaanIsilah tabel di bawah ini berdasarkan hasil pengamatan kalian.Volume penitran (mL)pH titran0510. . .. . .F. PembahasanUntuk memperjelas dan lebih memahamkan kalian terhadap percobaan ini,jawablah pertanyaan berikut.
175Stoikiometri LarutanGambar 7.11Asam asetat dengan nama da-gang asam cukaGambar 7.12Labu ukur dengan garis di tengah leher sebagai tanda batas. Ukuran labu bermacam-macam, dari 10, 25, 50, 100, 250, 500 hingga 1000ml.B. Tujuan PercobaanMenentukan kadar asam cuka perdagangan.C. Alat dan Bahan PercobaanAlat erlenmeyer 250 mL pipet pipet gondok 25 mL buret 25 mL labu ukur corong gelasBahan NaOH 0,1 M asam cuka perdagangan fenolftalein aquades D. Langkah PercobaanE. Hasil PercobaanIsilah tabel di bawah ini berdasarkan hasil pengamatan kalian.TitrasiVolume NaOH yang digunakan (mL)Volume asam cuka encer yang diambil(mL)IIIIIIRerataF. PembahasanUntuk memperjelas percobaan ini, jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.(Cara mengerjakan sesuai dengan contoh pada titrasi asam kuat basa kuat).1. Tuliskan reaksi yang terjadi antara asam cuka dengan NaOH.2. Hitunglah kadar asam cuka perdagangan (dalam g/100mL).Caranya, gunakan rumus berikut.Kadar cuka (m garam) =10010 × 0 ,1 × V N a O H × 6 0 dengan V = volume rerata NaOH yang digunakan60 = massa relatif (Mr) asam asetat0,1 = konsentrasi NaOH= faktor pengenceran asam cuka 10 mL menjadi 100 mL1. Ambil 10 mL larutan asam cuka perdagangan de ngan pipet gondok kemudian masukkan ke dalam labu ukur100 mL, encerkan hingga volume tanda batas.2. Ambil 10 mL larutan encer (dari labu ukur), kemudian maukkan ke dalam erlenmeyer 25 mL dan tambahkan 2 tetes indikator fenolftalein ke dalamnya.3. Lakukan titrasi dengan larutan standar NaOH 0,1M hingga terjadi perubahan warna menjadi merah muda (hati-hati dalam meneteskan, jangan sampai kelebihan sehingga warnanya menjadi merah tua).4. Catat volume NaOH yang dibutuhkan.5. Lakukan langkah 2-4 sebanyak 3 kali.
Kimia Kelas XI176Rangkuman1. Stokiometri mempelajari hubungan antarmassa dalam suatu senyawa dan antar zat dalam suatu reaksi.2. Jika larutan yang mengalami ionisasi ke-tika berada dalam larutan, maka reak-sinya disebut reaksi ion dan persamaan reaksinya disebut persamaan ionik.3. Persamaan ionik menuliskan rumus se-tiap elektrolit yang larut dalam bentuk ion dan rumus yang tidak larut dalam bentuk molekuler.4. Hasil akhir persamaan ionik ditulis de-ngan menghilangkan ion-ion pemirsa dari persamaan ioniknya.5. Reaksi asam basa, penetralan, pengen-dapan dan pembentukan gas merupakan reaksi yang tergolong larutan elektrolit.6. Titrasi adalah cara analisis yang me-mungkinkan kita untuk mengukur jumlah pasti dari suatu larutan dengan mereaksikannya de ngan larutan lain yang telah diketahui kon-sentrasinya.G. KesimpulanApa kesimpulan dari percobaan ini? Diskusikan dengan kelompok kalian dan tuliskan dalam laporan kegiatan. Janganlupa menyertakan hasil kegiatan kalian dalam menghitung kadar cuka yang sebenarnya, apakah sesuai dengan labelnya ataukah jauh dari nilai yang tertulis padanya.Uji KompetensiJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.1. Sebanyak 0.56 gram kalsium oksida tepat dapat dinetralkan dengan 20 mL larutan 0.30 M HCl. Tentukan kemurnian kalsium oksida (Ar: O=16; Ca=56).2. Jelaskan apa yang kalian ketahui tentang: (a) buret, (b) titrasi, (c) penitrasi, dan (d) titik ekuivalen.3. Apakah fungsi indikator? Jelaskan perbe-daan warna fenolftalein dalam larutan asam dan basa.4. Suatu tablet aspirin HC9H2O4 dia-nalisis dengan memakai NaOH 0,1 M. Dibutuhkan natrium hidroksida sebanyak 21,50 ml sampai tercapainya titik ekivalen. Berapa gram aspirin yang ter-dapat dalam sampel? Jabarkan. (Mr aspirin 180,2)5. Untuk menetralkan 25 mL larutan HCl diper-lukan 40 mL larutan 0.25 M NaOH. Tentukan kemolaran larutan HCl.Melalui percobaan pertama kita bisa menentukan konsentrasi suatu se-nyawa yang belum diketahui dengan metode titrasi. Ada aktivitas kedua yang akan menguji kemampuan dan keahlian kalian dalam melakukan titrasi.
177Stoikiometri LarutanAsam Senyawa berasa masam, memerahkan lakmus biru, larutannya dalam air mempunyai pH lebih kecil dari 7 dan dapat menetralkan larutan basaBasa Senyawa yang mempunyai sifat berasa pahit/kesat dan dapat membirukan lakmus merah.Disosiasi Proses penguraian suatu zat menjadi beberapa zat yang lebih sederhanaIndikator Zat kimia yang warnanya tergan-tung dari keasaman dan kebasaannyaIon bebas Ion yang tidak mengalami perubah-an selama reaksiProduk Zat hasil reaksiReagen Zat pereaksiTitik ekuivalen Titik kesetimbanganGlosarium2413567891011121314151617Teki-teki KimiaSetelah belajar tentang stoikiometri, rasanya mungkin sedikit jenuh. Kalian bisa bermain-main dulu dengan teka-teki silang di samping.
Kimia Kelas XI178Ulangan Harian Mendatar1. Hasil perkalian antara molaritas dan volume5. Bahan yang dipakai untuk membedakan asam dan basa9. Reaksi antara asam dan basa11. Hasil padat dari reaksi penggaraman12. Hasil cair reaksi penggaraman13. Satuan tekanan14. Tempat penitrasi15. Ion positif16. Nama dagang asam asetat17. Berwarna merah dalam suasana asam dan berwarna biru dalam suasana basaMenurun2. Zat yang terionkan bila dilarutkan dalam air3. Metode analisis untuk mengukur konsen-trasi suatu larutan dengan larutan lain yang telah diketahui konsentrasinya4. Ion negatif6. Ion yang hanya menyertai reaksi tanpa men-galami perubahan7. NaOH, NH4OH, KOH8. HCl, H, H2SO410. Teori tentang asam basa, dimana asam penam-bah H+ dalam larutannya A Pilihlah jawaban yang tepat1. Berikut ini adalah hasil reaksi ionik antara asam asetat dan kalium hidroksida adalah....A. KOH(aq)+ CH3COOH(aq)CH3COOK(aq) + H2O(l)B. K(aq) + OH(aq) + CH3COO–(aq) +H(aq) CH3COO(aq) + K(aq)+ H2O(l)C. OH(aq) + CH3COO(aq) + H(aq) CH3COO(aq) + H2O(l)D. K(aq) + CH3COO(aq) + H(aq) CH3COO(aq) + K(aq)E. K(aq) + OH(aq) + CH3COO(aq)CH3COO(aq) + K(aq) + H2O(l)2. Reaksi berikut ini yang membentuk endap-an adalah ....A. HCl(aq) + NaOH(aq)NaCl(aq)+ H2O(l)B. CaCO3(s) + 2HCl(aq)CaCl2(aq)+ H2O(l)+ CO2(g)C. BaCl2(aq) + Na2SO4(aq)BaSO4(s)+ 2 NaCl(aq)D. KOH(aq) + CH3COOH(aq)CH3COOK(aq) + H2O(l)E. NH4Cl(s) + NaOH(aq)NaCl(aq)+ H2O(l) + NH3(g)3. Suatu zat padat dilarutkan ke dalam air, ternyata larutannya dapat menghantarkan listrik. Pernyataan yang tepat untuk menerangkan peristiwa ini adalah ....A. di dalam air, zat padat itu terurai men-jadi molekul-molekulnyaB. di dalam air, zat padat itu terurai men-jadi ion-ionnnyaC. di dalam air, zat padat itu tetap dalam bentuk semulaD. air mudah menghantarkan listrikE. air akan terionisasi bila ada zat terlarut di dalamnya4. Jumlah ion yang dihasilkan dari ionisasi HCl, CH3COOH, dan CaCl2, berturut-turut adalah ....A. 2, 2, 3 D. 1, 2, 3B. 2, 3, 2 E. 1, 1, 2C. 2, 2, 25. Volume 14 g gas (CH2)n pada keadaan standar adalah 5,6 L. Jika Ar H = 1, C = 12, maka nilai n adalah ....A. 5 D. 2B. 4 E. 1C. 3
179Stoikiometri Larutan6. Magnesium oksida merupakan senyawa ha-sil reaksi magnesium dengan oksigen yang perbandingannya 3:2. Jika magnesium ok-sida yang dihasilkan 30 gram, maka massa magnesium dan oksigen berturut-turut adalah... g dan ... g.A. 12 dan 18 D. 16 dan 14B. 18 dan 12 E. 30 dan 20C. 36 dan 247. Jika gas hidrogen dialirkan melalui temba-ga(II) oksida panas, reaksi yang terjadi seba-gai berikut: H2(g) + CuO(s)Cu(s) + H2O(g)Massa tembaga yang dihasilkan dari 2,0 gram tembaga(II) oksida adalah ... g (Ar Cu = 63,5; O = 16)A. 0,16 D. 1,60B. 0,32 E. 3,20C. 0,648. Suatu campuran gas terdiri atas 8 g gas metana (CH4) dan 8 g oksigen. Jika semuaoksigen yang ada digunakan untuk men-goksidasi CH4 dengan sempurna menjadi CO2, berapa gram CO2 yang dihasilkan?A. 4,0 g. D. 11,0 g.B. 5,5 g. E. 22,0 g.C. 8,0 g.9. Untuk membuat 4 gram besi(III) sulfat (Mr = 400) dari besi(III) oksida, diperlukan larut-an H2SO4 0,1 M sebanyak ... mL.A. 10 D. 300B. 30 E. 600C. 10010. Reaksi yang terjadi antara KClO3 dan HCl sebagai berikut. KClO3(aq) + 6 HCl(aq) KCl(aq) + 3 H2O(aq) + 3 Cl2(aq). Berapa gram KClO3yang diperlukan untuk mendapatkan 142 g Cl2. (Ar K = 39; Cl = 35,5; O= 16; H =1)A. 163,3 g. D. 61,7 g.B. 122,5 g. E. 40,8 g.C. 81,7 g.11. Volume H2SO4 0,025 M yang diperlukan untuk tepat menetralkan 50 mL NaOH 0,03 M adalah ... mL.A. 3 D. 12B. 6 E. 120C. 3012. Suatu indikator memberikan warna biru pada air sabun. Indikator ini akan memberi-kan warna yang sama untuk larutan ....A. asam jawa D. sari buahB. gula E. cukaC. air kapur13. Jika 1,71 g M(OH)2 dinetralkan dengan 100 mL HCl 0,2 M, maka massa atom rela-tif M .... (Ar O = 16; H=1)A. 68,5 D. 139B. 85,5 E. 171C. 13714. Jika suatu basa Al(OH)3 sebanyak 15,6 g tepat dinetralkan dengan 29,4 g asam H2A, maka Mr H2A adalah...g/mol. (Ar Al = 27; H = 1; O = 16)A. 114 D. 90B. 106 E. 82C. 73515. 40 mL HCl 0,1 M dicampur dengan 60 mL NaOH 0,05 M. Untuk menetralkan campuran ini dibutuhkan larutan Ca(OH)20,05 M ... mL.A. 2 D. 15B. 5 E. 20C. 1016. Saat titrasi 20 mL 0,2 M larutan NaOH dibutuhkan 12 mL larutan asam bervalensi tiga yang mengandung 10,8 g/L. Berat molekul asam tersebut adalah ....A. 324 D. 36B. 32,4 E. 20C. 97,217. Jika Ar H =1; O=16; Mg=24 dan Cl = 35,5, maka jumlah HCl yang diperlukan untuk tepat bereaksi dengan 5,8 g Mg(OH)2adalah ... g.A. 3,65 D. 7,50B. 4,21 E. 9,15C. 7,3018. Volume H2SO4 0,025 M yang diperlukan
Kimia Kelas XI180untuk tepat menetralkan 525 mL KOH 0,06 M adalah ... L.A. 1,26 D. 0,22B. 0,47 E. 0,79C. 0,6319. Gambar di bawah adalah kurva perubahan pH pada titrasi ....A. asam kuat dengan basa kuatB. asam kuat dengan basa lemahC. asam lemah dengan basa kuatD. asam lemah dengan basa lemahE. asam lemah dengan basa sedang20. Saat penetapan kadar asam cuka perdagan-gan sebaiknya digunakan indikator ...A. metil orangeB. bromtimol biru C. metil merahD. fenolftaleinE. amilum B Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.1. Apakah yang dimaksud dengan persamaan ionik? Berikan contoh reaksinya.2. Tuliskan persamaan reaksi yang menghasil-kan gas.3. Berapa gram H2SO4 yang terdapat dalam 100 mL larutan H2SO4, 0,5 M.4. Pada suhu dan tekanan yang sama, masssa 2 liter gas X = ½ masssa 1 liter gas SO2 (Mr (64), maka tentukan Mr gas X tersebut.5. Bilamana terjadi reaksi pengendapan? Jelas-kan beserta contoh reaksinya.6. Jika 40 mL HCl 0,01 M dicampur dengan 50 mL NaOH 0,08 M, maka berapakah pH larutan yang terjadi?7. Sebanyak 40,5 g aluminium direaksikan dengan 14,7 g asam sulfat.a. Tuliskan persamaan reaksinyab. Berapa g aluminium yang tidak bereaksi8. Mengapa reaksi asam basa dan reaksi pe netralan tergolong dalam larutan elektrolit? Terangkan.9. Dari percobaan titrasi asam kuat HCl dengan basa kuat NaOH didapatkan data sebagai berikut.Volume HCl (mL)Volume Penambahan NaOH (mL)Volume total (mL)pH25,000,00 25,00 1,1525,0010,00 35,00 1,5825,0024,00 49,00 5,2325,0025,00 50,00 725,0025,01 50,01 9,8025,0026,00 51,00 0,9025,0050,00 75,00 2,67 Bila diketahui molaritas NaOH 0,2 M, ten-tukan:a. Mol NaOH yang dibutuhkan untuk menetralkan asam kloridab. Konsentrasi larutan HClc. Kurva titrasinya10. Jika 12 g oksigen direaksikan dengan 40 g gas oksigen dihasilkan senyawa karbon diok sida 44 g dan terdapat sisa oksigen 8 g, tentukan perbandingan karbon dan oksi-gennya.