Bahaya Refrigerant R22 (freon) terhadap Lingkungan

Sebagai refrigeran R22 ini dihapus dalam peraturan federal yang didirikan oleh Amerika Serikat dan negara-negara lain di seluruh dunia, zat alternatif telah diidentifikasi. Alternatif ini ramah terhadap lingkungan dan lebih hemat energi. Diantara refrigeran penggunaan komersial disetujui oleh Badan Perlindungan Lingkungan adalah amonia, R404A dan R407c.

Di antara refrigeran disetujui oleh Badan Perlindungan Lingkungan (EPA) untuk digunakan di fasilitas komersial amonia, R404A dan R407c. Generasi terbaru dari refrigeran, diklasifikasikan sebagai Pendingin SNAP, mengandung non efek negatif dari HCFC saat ini.

Proses konversi sudah berlangsung antara banyak organisasi yang memiliki atau mengoperasikan pemanas, ventilasi dan pendingin udara (HVAC-R) sistem untuk memenuhi tenggat waktu fase 2015 keluar. Banyak Organisasi yang sudah baik ke proses implementasi solusi perangkat lunak untuk membantu dengan manajemen, pelACakan, dan pelaporan refrigeran gas. Ini hanya akan membantu mengelola persediaan yang ada gas refrigeran (R22).

Digunakan secara luas di seluruh dunia, refrigeran R22 sangat penting untuk operasi pemanasan, ventilasi dan AC (HVAC-R) sistem dipasang di sebagian besar fasilitas komersial dan bisnis. Hal ini juga dapat ditemukan dalam proses chiller dan tanaman refrigeran industri. Meluasnya penggunaan bahan kimia tersebut adalah perhatian penting karena ketika terjadi kebocoran hydroChlorofluorocarbons dilepaskan. Mereka dianggap berbahaya karena mereka merusak lapisan ozon dan berkontribusi terhadap pemanasan global.

Ini adalah tugas yang monumental untuk fasilitas untuk menggantikan refrigeran R22. Bagi banyak orang, itu berarti mengubah pemanas dan sistem pendinginan yang sudah ada atau menginstal peralatan baru, semua dengan gangguan minimal terhadap bisnis. Ketika sistem HVAC-R adalah dilayani, teknisi atau pemilik sistem harus menjelaskan penghapusan, merebut kembali, dan kehancuran dari setiap gas pendingin dilacak bawah hukum US EPA.

Berdasarkan usulan amandemen undang-undang 2009 (mulai di California maka mungkin nasional melalui EPA), persyaratan pelaporan menjadi kaku. Perusahaan menggunakan sistem yang mengandung 50 pon atau lebih dari refrigeran R22 harus menyerahkan laporan tahunan tentang penggunaan, layanan, dan kebocoran, sementara fasilitas dengan sistem yang lebih besar memiliki jadwal pelaporan lebih sering dan dalam beberapa kasus persyaratan pada peralatan deteksi otomatis kebocoran.

Sebagai hasil dari undang-undang lingkungan baru, mengelola penggunaan gas refrigeran R22 lebih penting daripada sebelumnya sebagai regulator pemerintah dapat melakukan pemeriksaan tempat mendadak untuk memastikan catatan pelacakan sesuai dengan persyaratan pelaporan. Dalam hal bahwa sistem HVAC-R kebocoran gas pendingin, organisasi harus mencatat dan mendokumentasikan teknisi servis, jenis refrigeran yang digunakan, tanggal layanan, dan setiap jumlah gas pulih. Banyak kekhawatiran diletakkan di sini adalah di atas fakta bahwa pasokan R22 akan menjadi 20% di bawah permintaan pasar tahun depan. Pada tahun 2010, banyak organisasi akan menemukan pasokan mereka R22 jauh lebih kecil.

Saat ini, penggunaan refrigeran R22 dilarang di banyak daerah produksi, dalam peralatan rumah tangga dan dalam beberapa jenis kendaraan. Hal ini tidak lagi digunakan dalam pendingin baru dan peralatan pendingin udara diproduksi setelah 2010. Pada tahun 2010, penggunaan refrigeran R22 baru dalam pemeliharaan dan servis pendingin yang ada dan sistem pendingin udara akan dilarang. Setelah tahun 2015, setiap bisnis memanfaatkan gas pendingin daur ulang (yaitu R22) akan dibatasi dari menggunakannya dalam satu set pilih keadaan.

Berdasarkan AS US Clean Air Act berisi persyaratan yang membatasi atau membatasi organisasi dari menggunakan R-22 gas pendingin. Peraturan ini menguraikan manajemen protokol gas pendingin yang berkaitan dengan pemulihan gas, daur ulang, dan kehancuran untuk perbaikan layanan atau sistem pensiun. Kumpulan bisnis progresif telah mengadopsi aplikasi berbasis web untuk mengelola pusat, melacak, dan melaporkan penggunaan gas pendingin. Solusi ini menghilangkan banyak kesalahan manajemen data, memungkinkan untuk perhitungan tingkat mengarah otomatis sesuai dengan aturan EPA, dan memungkinkan untuk pelaporan elektronik sesuai dengan aturan badan legislatif.

R22 adalah salah satu dari daftar panjang dari bahan kimia berbahaya diidentifikasi oleh EPA, serta pemerintah internasional lainnya, berbahaya bagi lingkungan dan lapisan ozon. Baru-baru ini, zat ini telah terbukti memiliki potensi pemanasan global. Upaya untuk phase out zat berbahaya akan membantu dunia mencapai tujuan yang terpadu untuk memulihkan kerusakan yang dilakukan untuk tanggal untuk lapisan ozon dan meningkatkan kesehatan secara keseluruhan lingkungan selama bertahun-tahun yang akan datang.

Struktur Padatan Kristal

A. Judul : Struktur Kristal

B. Tujuan :

• Mempelajari bagaimana atom atau ion dalam zat padat dengan menggunakan bola pimpong
• Mempelajari kubus berpusat badan, kubus berpusat muka, sruktur NaCl dan struktur CsCl

C. Dasar Teori

Kristal merupakan susunan atom-atom yang teratur dalam ruang tiga dimensi. Keteraturan susunan tersebut terjadi karena kondisi geometris yang harus memenuhi adanya ikatan atom yang berarah dan susunan yang rapat. Walaupun tidak mudah untuk menyatakan bagaimana atom tersusun dalam padatan, namun ada hal-hal yang diharapkan menjadi faktor penting yang menentukan terbentuknya polihedra koordinasi susunan atom-atom.

Kristal merupakan zat padat akan tetapi zat padat tidak selalu berstruktur Kristal. Zat padat dikatakan berstruktur kristal jika atom-atom penyusunnya tertata secara teratur dan periodik.

Kisi ruang (space lattice) adalah susunan titik-titik dalam ruang tiga dimensi di mana setiap titik memiliki lingkungan yang serupa. Titik dengan lingkungan yang serupa itu disebut simpul kisi (lattice points). Simpul kisi dapat disusun hanya dalam 14 susunan yang berbeda, yang disebut kisi-kisi Bravais. Jika atom-atom dalam kristal membentuk susunan teratur yang berulang maka atom-atom dalam kristal haruslah tersusun dalam salah satu dari 14 bentuk kisi-kisi tersebut. Perlu dicatat bahwa setiap simpul kisi bisa ditempati oleh lebih dari satu atom, dan atom atau kelompok atom yang menempati tiap-tiap simpul kisi haruslah identik dan memiliki orientasi sama sesuai dengan pengertian simpul kisi. Karena kristal yang sempurna merupakan susunan atom secara teratur dalam kisi ruang, maka susunan atom tersebut dapat dinyatakan secara lengkap dengan menyatakan posisi atom dalam suatu kesatuan yang berulang. Kesatuan yang berulang di dalam kisi ruang itu disebut sel unit (unit cell). Jika posisi atom dalam padatan dapat dinyatakan dalam sel unit ini, maka sel unit itu merupakan sel unitstruktur kristal. Rusuk dari suatu sel unit dalam struktur kristal haruslah merupakan translasi kisi, yaitu vektor yang menghubungkan dua simpul kisi.

Dalam membentuk padatan (membeku) atom-atom gas mulia tersusun dalam susunan yang rapat. Konfigurasi yang mantap dari gas mulia menjadi konfigurasi yang cenderung untuk dicapai oleh unsur-unsur lain dalam membentuk ikatan atom. Selain gas mulia, atom metal juga membentuk susunan rapat dalam padatan. Hal disebabkan karena ikatan metal merupakan ikatan tak berarah. Syarat utama yang harus dipenuhi dalam membentuk padatan adalah terjadinya susunan yang rapat. Tiga sel satuan yang paling banyak dijumpai pada metal (dan gas mulia dalam keadaan beku) adalah FCC, HCP, dan BCC.

Pada umumnya zat padat terdiri dari susunan yang teratur dari atom, molekul atau ion. Jika setiap partikel penyusun dinyatakan sebagai titik, maka struktur Kristal dapat dinyatakan sebagai suatu pola teratur yang berulang dan di sebut kisi Kristal.

Dalam eksperimen ini, dipelajari bagaimana atom, ion itu tersusun dalam zat padat, dengan menggunakan bola pimpong. Srtruktur Kristal yang dipelajari dalam eksperimen adalah kubus berpusat badan, kubus berpusat muka, struktur NaCl dan struktur CsCl.

Walau sangat jarang ditemui kristal yang 100% ionik, namun beberapa Kristal memiliki ikatan ionik yang sangat dominan sehingga dapat disebut sebagai Kristal ionik. Contoh: NaCl, MgO, SiO₂, LiF. Dalam kristal ionik, polihedra anion (polihedra koordinasi) tersusun sedemikian rupa sehingga tercapai kenetralan listrik dan energi ikat per satuan volume menjadi minimum, seimbang dengan terjadinya gaya tolak antar muatan yang sejenis. tidak murni ionik, ikatan kovalen atau metal menentukan juga posisi-posisi ion.

Kubus berpusat muka adalah kubus yang dalam kristalnya satu atom bersentuhan dengan empat atom pada lapisan atas dan empat atom pada lapisan bawah dan empat atom pada lapisannya. akibatnya bilangan koordinasinya menjadi 12.

Kubus berpusat badan adalah struktur yang atom pusatnya bersentuhan dengan empat atom lapisan atas dan empat atom di lapisan bawah, akibatnya bilangan koordinasinya menjadi 8.

Heksagonal terjejal adalah struktur yang satu atom pusatnya bersentuhan dengan 3 atom lapisan atas, tiga atom lapisan bawah dan 6 atom pada lapisannya. Jadi bilangan koordinasinya ada dua belas.

Pada struktur Sesium klorida, ion sesium lebih besar (0,168 nm) dibandingkan ion natrium. Satu ion sesium dikelilingi oleh 8 ion klorida, begitu pula sebaliknya satu ion klorida dikelilingi oleh 8 ion sesium, membentuk koordinasi 8:8 sesium maupun klorida secara independen membentuk kubus sederhana dan satu on sesium terletak di pusat kubus yang di bentuk oleh 8 ion klorida.

Pada struktur Natrium klorida. Jari-jari ion klorida (0,181 nm) lebih besar di banding natrium. Setiap ion natrium dikelilingi oleh enam ion klorida dan sebaliknya, sehingga bilangan koordinasinya menjadi 6:6

Jika bilangan koordinasi besar dan muatan kation kecil, atom-atom bisa tersusun lebih rapat yang berarti hubungan sisi ke sisi bahkan bidang ke bidang antar polihedron koordinasi bisa terjadi, tanpa menyebabkan jarak antar kation terlalu dekat. Kation membentuk polihedra koordinasi kation berbentuk oktahedron, tetrahedron tegak, ataupun tetrahedron terbalik. Pada kristal dengan karakter ionic yang sangat dominan, posisi kation yang menempati sebagian dari ruang sela yang tersedia adalah sedemikian rupa sehingga terjadi jarak antar kation rata-rata menjadi maksimal. Pada kristal yang tidak murni ionik, ikatan kovalen atau metal menentukan juga posisi-posisi ion.

D. Alat dan Bahan
1. Bola pimpong berfungsi sebagai model atom



2. Lem berfungsi untuk melekatkan bola pimpong




E. Prosedur Kerja
1. Kubus berpusat badan

Meletakkan suatu pola sehingga dapat bersentuhan dengan 4 bola lapisan pertama

Meletakkan 4 bola pada lapisan kedua dengan lem

Meletakkan lapisan ketiga bola sehingga menyentuh lapisan kedua

Meletakkan di depan model yang telah di buat

2. Kubus Berpusat muka

Meletakkan lapisan kedua sehingga ke empat bola menyentuh bola yang ditengah

Meletakkan lapisan ketiga sehingga tepat berada di atas lapisan pertama

Merekatkan bola-bola pada tempat sentuhan

3. Heksagonal Terjejal

Meletakkan perangkat pertama sehingga bola dan bentuk ketiga tepat berada di depan pengamat

Meletakkan lapisan kedua sehingga bola berada di celah tengah lapisan pertama

Mengusahakan masing-masing bola lapisan pertama dengan 3 bola lapisan ketiga

Meletakkan lapisan ketiga sehingga tepat berada pada lapisan pertama

4. Struktur NaCl

Menyusun ketiga lapisan ion Natrium klorida berselang seling

5. Struktur CsCl

Meletakkan empat bola ukuran ¾ bola pimpong di celah kesembilan bola lapisan pertama

Meletakkan perangkat ketiga ini tepat diarah bola-bola lapisan pertama

F. Hasil Pengamatan

1. Kubus Berpusat Muka

– Bilangan koordinasi : 12

– Atom Pojok : 8

– Atom Rusuk : 0

– Atom Bidang : 6

– Atom Pusat : 0

2. Kubus Berpusat Badan

– Bilangan koordinasi : 8

– Atom Pojok : 8

– Atom Rusuk : 0

– Atom Bidang : 0

– Atom Pusat : 1

3. Heksagonal Terjejal

– Bilangan koordinasi : 12

4. Struktur NaCl

- Ion Na⁺

• Bilangan Koordinasi : 6
• Ion pusat : 0
• Ion pojok : 8
• Ion rusuk : 0
• Ion bidang : 6

• Ion Cl^-

• Bilangan koordinasi : 6
• Ion pusat : 1
• Ion pojok : 0
• Ion rusuk : 12
• Ion bidang : 0

5. Struktur CsCl

- Ion Cs⁺

• Bilangan Koordinasi : 8
• Ion pusat : 0
• Ion pojok : 8
• Ion rusuk : 8
• Ion bidang : 2

• Ion Cl^-

• Bilangan koordinasi : 8
• Ion pusat : 0
• Ion pojok : 8
• Ion rusuk : 0
• Ion bidang : 0

G. Perhitungan dan Pembahasan

a. Perhitungan

1. Kubus berpusat badan

• Atom natrium yang mengkristal dalam bentuk kubus berpusat badan memiliki bilangan koordinasi sebanyak 8
• % volume kubus ini ditempuh bola dalam struktur ini

• Banyaknya atom persatuan sel

= 1/8 x pojok + ¼ rusuk + ½ bidang + banyaknya atom pusat

= (1/8 x 8) + (¼ x 0) + (½ x 0) + 1

= 1 + 0 + 0 + 1 = 2

• Volume bola = 4/3 πr³ Volume kubus = a³ dimana a = 4πr√2
• % volume = banyaknya atom persatuan sel x v bolav kubusx100 %

= 2 x 43πr3(4r3)3x 100 %

= 83π r364 r32√3x 100 %

= 83π64/3√3x 100 %

= 83×3,1412,31 x100 %

= 2,67 x 3,1412,31 x 100 %

= 8,383812,31

= 0,68 x 100 %

= 68 %

2. Kubus berpusat muka

1) Atom tembaga yang mengkristal dalam bentuk kubus berpusat muka memiliki bilangan koordinasi = 12

2) Banyaknya atom persatuan sel

= 1/8 x pojok + ¼ rusuk + ½ bidang + banyaknya atom pusat

= (1/8 x 8) + (¼ x 0) + (½ x 6) + 0

= 1 + 0 + 3 + 0 = 4

3) % volume kubus yang ditempuh bola dalam struktur ini

• Volume bola = 4/3 πr³ Volume kubus = a³ dimana a = 4πr√2
• % volume = banyaknya atom persatuan sel x v bolav kubusx100 %

= 4 4/3πr3(4r/√2)3x 100 %

= 163π r364 r3/2√2 x 100 %

= 163π 64 /2√2x 100 %

= 163 3,1422,63x 100 %

= 16,7422,62 x 100 %

= 0,74 x 100 %

= 74 %

3. Heksagonal terjejal

1) Jumlah bola yang dapat menyentuh setiap bola dalam struktur heksagonal terjejal adalah = 12 bola

2) Perbedaan struktur heksagonal terjejal dengan kubus berpusat muka :

• Jumlah rusuk pada heksagonal = 18, pada kubus berpusat muka = 12
• Pada heksagonal ion pojok tidak ada sedangkan pada kubus berpusat muka ada 8

4. Struktur NaCl

• Jumlah ion Na⁺ persatuan sel

= 1/8 x pojok + ¼ rusuk + ½ bidang + banyaknya atom pusat

= (1/8 x 8) + (¼ x 0) + (½ x 6) + 0

= 1 + 0 + 3 + 0 = 4

• Jumlah ion Cl^- yang terdapat dalam satuan sel

= 12 x ¼ rusuk + 1 = 3 + 1 = 4

• Jarak antara pusat ion Na⁺ dan Cl^- (R)

R Ion Na⁺ = 1,18 Ǻ , R Ion Cl^- = 1,64 Ǻ

R = 1 (1,18 Ǻ) + 1 (1,64) = 2,82 Ǻ

• Bilangan koordinasi setiap ion

Ion Na⁺ = 6 , Ion Cl^- = 6

5. Struktur CsCl

• Jumlah ion Cs⁺ persatuan sel

= 1/8 x pojok + ¼ rusuk + ½ bidang + banyaknya atom pusat

= (1/8 x 8) + (¼ x 8) + (½ x 2) + 0

= 1 + 2 + 1 + 0 = 4

• Jumlah ion Cl^- yang terdapat dalam satuan sel

= 1/8 x pojok + ¼ rusuk + ½ bidang + banyaknya atom pusat

= (1/8 x 8) + (¼ x 0) + (½ x 0) + 0

= 1 + 0 + 0 + 0 = 1

b. Pembahasan

Dengan menggunakan bola pimpong, kita dapat mempelajari dengan mudah bagaimana atom atau ion dalam kristal zat padat. Pada percobaan menggunakan bola pimpong ini yang di bahas adalah Kubus berpusat badan, Kubus berpusat muka, Struktur NaCl, dan Struktur CsCl.

Sel satuan Kristal tidak terisi penuh oleh atom atau ion, tetapi ada ruang kosong. Besar ruang yang terisi bergantung pada jenis partikel dan jenis kristalnya. Untuk menghitung jumlah partikel dalam sel satuan, kita harus membayangkan seolah-olah atom dibelah menjadi beberapa bagian, karena partikel itu milik beberapa sel satuan. Di sini akan dibahas jumlah partikel struktur Kristal.

1. Kubus Berpusat Badan

Pada kubus berpusat badan, terdapat jumlah atom keseluruhan sebanyak 9 buah. Kubus berpusat badan mempunyai bilangan koordinasi 8, atom pusat 1 atom pojok 8, dan tidak memiliki atom rusuk serta bidang. Satuan sel yang dimiliki kubus berpusat badan adalah 1/8 x pojok + ¼ x rusuk + ½ bidang + banyaknya atom pusat. Tiap partikel pojok di bagi 8, karena partikel pojok tersebut merupakan milik 8 kubus, di atas dan di bawah. Partikel rusuk di bagi 4 karena partikel rusuk tersebut adalah milik 4 kubus buah kubus, atom bidang di bagi 2 karena atom bidang adalah milik 2 buah kubus.

2. Kubus berpusat muka

Jumlah atom yang terdapat pada kubus antara lain bilangan koordinasi 12, atom pojok 8, atom bidang 6, tetapi tidak memiliki atom rusuk dan atom pusat. Kubus berpusat muka tidak meiliki atom rusuk dan atom pusat. Sama seperti Kubus berpusat badan, Satuan sel yang dimiliki kubus berpusat muka adalah 1/8 x pojok + ¼ x rusuk + ½ bidang + banyaknya atom pusat. Tiap partikel pojok di bagi 8, karena partikel pojok tersebut merupakan milik 8 kubus, di atas dan di bawah. Partikel rusuk di bagi 4 karena partikel rusuk tersebut adalah milik 4 kubus buah kubus, atom bidang di bagi 2 karena atom bidang adalah milik 2 buah kubus. Pada perhitungan di dapat bahwa satuan sel kubus berpusat muka adalah 4.

3. Heksagonal terjejal

Berdasarkan hasil pengamatan, pada struktur heksagonal terjejal diperoleh bilangan koordinasi 12, enam dalam satu lapisan, di tambah 3 di lapisan atas, dan 3 di lapisan bawah.

4. Struktur NaCl

Kristal Natrium klorida berbentuk kubus berpusat muka. Dalam struktur NaCl masing-masing ion mempunyai bilangan koordinasi 6. Ion Na⁺ tidak ada pada rusuk dan pusat, ion pojok ada 6 dan ion bidang 6, sedangkan ion Cl^- memiliki atom 12 pada rusuk, 1 atom pusat. Satuan sel yang dimiliki struktur NaCl adalah 1/8 x pojok + ¼ x rusuk + ½ bidang + banyaknya atom pusat. Dalam hasil perhitungan di dapat 4 satuan kubus.

5. Struktur CsCl

Sesium klorida (CsCl) berbeda dengan NaCl, CsCl membentuk kubus berpusat badan. Setiap ion pada sesium klorida dikelilingi oleh 8 ion dengan muatan yang berlawanan. Pada sesium klorida ion Cs⁺ memiliki bilangan koordinasi 8, ion pojok 8, ion rusuk 8, dan ion bidang 2. Sedangkan ion Cl^- memiliki bilangan koordinasi 8, dan ion pojok 8.

H. Kesimpulan

Berdasarkan pengamatan pada percobaan ini dapat disimpulkan bahwa :

• Struktur kristal zat padat ada beberapa macam, dan yang di amati dalam percobaan antara lain adalah kubus berpusat muka, kubus berpusat badan, dan heksagonal terjejal.
• Struktur NaCl adalah kubus berpusat muka dan CsCl adalah kubus berpusat badan.
• Dengan menggunakan bola pimpong, dapat mempermudah kita untuk mengamati model dari atom atau ion dalam zat padat yang membentuk struktur Kristal.

I. Kemungkinan Kesalahan

• Kurang terampilnya praktikan dalam merangkai model atom berdasarkan ion (warna yang berbeda)

SToikiometri Rumusan Kimia

SToikiometri Rumusan Kimia

Rumus Kimia
                 Seperti yang telah disinggung rumus kimia merupakan salah satu ciri khas senyawa kimia. Rumus kimia suatu senyawa menyatakan lambang dan jumlah atom unsur yang menyusun suatu senyawa tanpa menyebut senyawa tersebut termasuk senyawa ionik atau kovalen. Rumus kimia sendiri terbagi menjadi rumus empiris dan rumus molekul.
                   Rumus molekul dan rumus empiris suatu senyawa hanya terjadi perbedaan jumlah atom, sedangkan atom unsur penyusun senyawa tetap. Namun demikian beberapa senyawa memiliki rumus molekul dan rumus empirisnya yang sama, misalnya H₂O (air) dan NH₃ (amoniak).
                  Jumlah atom dalam suatu rumus kimia menyatakan jumlah mol dari unsur terkait, jadi rumus kimia suatu senyawa merupakan perbandingan mol atom unsur penyusun senyawa tersebut. Dari perbandingan atom atau perbandingan mol ini dapat ditentukan perbandingan massa dan % massa dari unsur-unsur yang menyusun senyawa tersebut.
                   Untuk memperjelas hal ini perhatikan contoh berikut! misalnya vitamin C yang mengandung asam askorbat dengan rumus molekul C₆H₈O₆, maka:
· Rumus molekul C₆H₈O₆
· Perbandingan mol atom unsur
C : H : O = 6 : 8 : 6
· Perbandingan massa unsur
C : H : O = 6 x Ar. C : 8 x Ar.H : 6 x Ar.O
= (6 x 12) : (8 x 1) : (6 x 16)
= 72 : 8 : 96
· Jumlah perbandingan = Mr
72 + 8 + 96 = 176
· % massa masing-masing unsur



Berikut adalah rumus untuk menghitung % massa unsur dalam senyawa

Contoh soal menentukan kadar unsur dalam senyawa
Berapa persen (%) C, O, N dan H yang terdapat dalam urea, CO(NH₂)₂, jika diketahui Ar.C = 12, Ar.O = 16, Ar.N = 28 dan Ar.H =1?
Jawab
Langkah penyelesaian
1. Tentukan mol masing unsur-unsur dalam senyawa
Atom C = 1 mol
Atom O = 1 mol
Atom N = 2 mol
Atom H = 4 mol
2. Dari mol atom tentukan massa masing-masing unsur dalam senyawa dengan cara: kalikan dengan atom relatif (Ar) masing-masing atom
Atom C = 1 mol x 12 g/mol = 12 g
Atom O = 1 mol x 16 g/mol = 16 g
Atom N = 2 mol x 14 g/mol = 28 g
Atom H = 4 mol x 1 g/mol = 4 g
3. Jumlahkan massa semua atom yang telah diperoleh untuk memperoleh massa molekul (massa molekul relatif)
Atau dengan cara
H


4. Tentukan % massa masing-masing unsur dengan cara:
Massa masing-masing atom dibagi dengan massa semua atom dalam senyawa (massa molekul relatif) kemudian dikali 100%.
Dengan cara ini diperoleh:




Jika terdapat 120 Kg urea maka massa N adalah sebesar = 46, 67% x 120 Kg = 56 Kg.
Rumus Empiris dan Rumus Molekul
Rumus Empiris
                Rumus empiris adalah rumus kimia yang menyatakan perbandingan terkecil jumlah atom-atom pembentuk senyawa. Misalnya senyawa etena yang memiliki rumus molekul C₂H₄, maka rumus empiris senyawa tersebut adalah CH₂.
                 Dalam menentukan rumus empiris yang dicari terlebih dahulu adalah massa atau persentase massa dalam senyawa, kemudian dibagi dengan massa atom relatif (Ar) masing-masing unsur. artinya untuk menentukan rumus empiris yang perlu dicari adalah perbandingan mol dari unsur-unsur dalam senyawa tersebut.

Contoh
Suatu senyawa mengandugn 64,6 g natrium, 45,2 g belerang dan 90 g oksigen. Jika diketahui Ar.N = 23, Ar.S = 32, ddan Ar.O = 16. Maka tentukan rumus empiris senyawa tersebut?
Jawab

Jadi rumus empiris senyawa tersebut adalah Na₂SO₄.

Rumus Molekul
                 Rumus molekul adalah rumus kimia yang menyatakan jenis dan jumlah atom yang menyusun suatu senyawa. Misalnya: C₂H₄ (etena), CO(NH₂)₂ (urea) dan asam asetat atau asam cuka (CH₃COOH). Rumus molekul dapat didefinisikan sebagai rumus kimia yang menyatakan perbandingan jumlah dan jenis atom sesungguhnya dari suatu senyawa.
               Dari rumus molekul asam cuka diketahui bahwa rumus molekul tersebut tidak ditulis C₂H₄O₂. Beberapa alasan rumus molekul asam cuka tidak ditulis demikian yaitu
1. Untuk membedakan dengan senyawa lain yang memiliki jumlah atom penyusun yang sama misalnya metil format (HCOOCH₃).
2. Rumus molekul menggambarkan struktur molekul. Artinya dari rumus molekul kita dapat menunjukan atom-atom saling berikatan. Pada molekul asam cuka atom C yang pertama mengikat 3 atom H dan 1 atom C berikutnya dan atom C berikunya mengikat 2 atom O kemudian 1 atom O mengikat 1 atom H.
Contoh soal menentukan rumus molekul dari rumus empiris
               200 g senyawa organik mempunyai massa molekul relatif = 180, senyawa ini terdiri dari 40% karbon, 6,6% hidrogen dan sisanya adalah oksigen. Jika diketahui Ar.C = 12, Ar.H = 1, dan Ar.O = 16. Maka tentukan rumus molekul senyawa ini?
Jawab




Jadi rumus empiris senyawa tersebut adalah CH₂O
Dari rumus molekul yang telah diperoleh maka rumus molekul dapat ditentukan sbagai berikut
CH₂O)n
(Ar C x n) + (2.Ar H x n) + (Ar.O) = Mr senyawa
12n + 2n + 16n = 180
30n = 180
n = 6
jadi rumus molekulnya adalah C₆H₁₂O₆.
Menentukan Rumus Empiris dan Rumus Molekul Berdasarkan Ar dan Mr
             Tentukan rumus molekul yang dimiliki senyawa dengan umus empiris CH, jika diketahui Mr senyawa tersebut adalah 78?
Jawab
Mr senyawa = (CH)n
78 = (12 + 1)n
78 = 13n
n = 6
jadi rumus molekul yang dimiliki senyawa tersebut adalah (CH)n = C₆H₆.

Contoh Soal
               Massa molekul relatif suatu senyawa organik yang memiliki rumus empiris CH₂O adalah 180, jika diketahui Ar.C= 12, Ar.H =1 Ar.O = 16, tentukan rumus molekul senyawa tersebut?
Jawab
Mr senyawa = (CH₂O)n
180 = (12 + 2+ 16)n
180 = 30n
n = 6
jadi rumus molekul yang miliki senyawa tersebut adalah (CH₂O)n = C₆H₁₂O₆
Persamaan Reaksi
              Seperti yang telah disinggung pada bab sebelumnya, bahwa perubahan kimia yang terjadi pada materi disebut juga reaksi kimia. Reaksi kimia yang terjadi dapat berlangsung secara eksoterm dan endoterm. Reaksi berlangsung secara eksoterm bila reaksi yang terjadi disertai pembebasan sejumlah energi, sedangkan kebalikan dari reaksi eksoterm disebut reaksi endoterm. Energi yang terlibat dapat berupa energi cahaya, energi panas dan energi-energi yang lainnya.
                Pada reaksi kimia terdapat zat awal yang belum mengalami perubahan yang disebut reaktan atau pereaksi dan zat yang telah mengalami perubahan yang disebut produk atau zat hasil reaksi. Zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia dapat berupa unsur dan senyawa. Rekasi yang dimaksud disini bukan reaksi fisi atau reaksi fusi, sehingga zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah zat-zat yang sama.
                Reaksi kimia yang terjadi biasanya tulis dalam bentuk persamaan reaksi. Persamaan reaksi merupakan pernyataan yang mengungkapkan atau menggambarkan suatu proses kimia dengan menggunakan rumus kimia. Karena itu penulisan persamaan reaksi harus dapat menyatakan fenomena kimia yang sebenarnya, dimana zat-zat yang bereaksi dan zat-zat hasil reaksi harus tergambarkan dengan jelas. Agar lebih jelas perhatikan reaksi yang terjadi antara gas hidrogen dan gas oksigen untuk membentuk air, yang digambarkan sebagai berikut:

Keterangan:
· tanda panah menunjukan arah reaksi. Dibaca membentuk atau menghasilkan atau bereaksi menjadi.
· Huruf kecil dalam tanda kurung yang setelah rumus kimia (yang ditulis miring) menyatakan wujud zat. Wujud zat dinyatakan dengan singkatan yakni
§ s (solid) untuk zat berwujud padat
§ l (liquid) untuk zat berwujud cair
§ g untuk zat berwujud gas
§ aq (aqueous, baca: akues) untuk zat yang larut dalam air.
· Bilangan yang mendahului rumus kimia (2 pada H₂, 1 pada O₂ dan 2 pada H₂O) disebut koefisien reaksi. Koefisien reaksi untuk menyetarakan jumlah atom atau jumlah molekul atau jumlah ion sebelum dan sesudah reaksi.

             Pada contoh di atas dapat diketahui bahwa jumlah atom sebelum dan sesudah reaksi adalah sama, hal ini disebut persamaan setara. Berikut adalah penjumlahannya:
· Jumlah atom H di ruas kiri = jumlah atom H di ruas = 4
· Jumlah atom O di ruas kiri = jumlah atom O di ruas = 2
Untuk keperluan tertentu, persamaan reaksi dibubuhkan atribut lain. Berikut adalah beberapa atribut yang biasa ditemukan pada persaaman reaksi:
· Warna zat
· Δ ada bawah atau atas anak panah= tanda proses pemanasan
·  = tanda kesetimbangan
· ΔH = harga perubahan entalpi
· E° = harga potensial elektrode
Tujuan dan Penyetaraan Persamaan Reaksi
             Tujuan dari penyetaran persamaan reaksi yaitu untuk memenuhi hukum kekekalan massa atau hukum Lavoisier dan teori atom Dalton. Hukum kekealan massa berbunyi “dalam sistem tertutup massa zat sebelum dan setelah reaksi adalah tetap” dan tori atom dalton menyatakan “dalam reaksi kimia tidak ada atom yang hilang atau tercipta tetapi hanya terjadi penataan ulang”. Artinya jumlah dan jenis atom dalam reaksi kimia adalah tetap atau sama.
              Agar jumlah dan jenis atom yang terdapat pada reaktan dan produk tetap maka pada persamaan reaksi masing-masing spesi yang terlibat dalam reaksi kimia diberi koefisien yang sesuai. Seperti pada contoh pembentukan H₂O koefisien reaksi menyatakan jumlah atom, jumlah ion ataupun jumlah molekul, namun selain itu kofisien reaksi juga menyatakan mol zat yang terlibat dalam reaksi kimia. Misalnya contoh pembentukan air:

                 Koefisien yang dimiliki menyetakan 2 mol gas hidrogen bereaksi dengan 1 mol gas oksigen membentuk 2 mol air atau 2 molekul gas hidogen bereaksi dengan 1 molekul gas oksigen membentuk 2 molekul air.

Berikut adalah langkah-langkah menulis persamaan reaksi dan penyetaraannya
              Misalnya logam aluminium bereaksi dengan gas O₂ membentuk aluminium oksida. Tulislah persamaan reaksi dan penyetaraannya?
1) Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.

2) Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks).
Pada reaksi di atas spesi yang lebih kompleks adalah Al₂O₃ = 1
3) Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.
Koefisien Al₂O₃ = 1
Maka Al diruas kanan = 2
Al diruas kiri = 1
Agar jumlah atom Al pada kedua ruas sama maka Al pada ruas kiri diberi kofisien 2. Mka persamaan reaksinya menjadi:

Atom O
Koefisien Al₂O₃ = 1
Maka atom O diruas kanan = 3
Jumlah atom O diruas kiri = 2
Agar jumlah atom O pada kedua ruas sama maka atom O pada ruas kiri diberi koefisien 3/2. Persamaan reaksinya menjadi:

Agar koefisien tidak dalam bentuk pecahan koefisien pada kedua ruas dikalikan dengan satu bilangan sehingga memberikan suatu bilangan bulat. Agar diperoleh bilangan bulat maka kedua ruas dikali 2, sehingga diperoleh persamaan reaksi yang setara dengan koefisien dalam bentuk bilangan bulat:

4) Biasanya oksigen disetarakan paling terakhir jika masih terdapat unsur-unsur lain.
Contoh
Reaksi gas metana (CH₄) dengan gas oksigen membentuk gas karbon dioksida dan uap air. Tulislah persamaan reaksi dan setarakan persamaan reaksi tersebut?
Jawab
1. Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.

2. Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya disetarakan huruf sebagai kofisien sementara.
CH₄ = 1, koefisien zat yang lain disetarakan dengan huruf, maka persamaan reaksinya menjadi:

3. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.
Dari reaksi tersebut unsur yang beriktan langsung dengan zat telah diberi koefisien 1 adalah C dan H.
penyetaraan atom C
Atom C diruas kiri = 1
Atom C diruas kanan = b
Maka jumlah atom C diruas kanan = b = 1
Penyetaraan atom H
Jumlah atom H di ruas kiri = 4
Jumlah atom H di ruas kanan = 2c
Maka jumlah atom H di ruas kanan atau harga koefisien c = 2c = 4, c = 2
Dari penyetaraan ini maka persamaan reaksi menjadi

4. Setarakan atom O
Jumlah atom O di ruas kanan = 2 + 2 = 4
Jumlah atom O di ruas kiri = 2a
Maka jumlah atom O di ruas kiri atau harga koefisien a = 2a = 4, a = 2
Maka persamaan reaksinya menjadi:

Catatan: koefisien 1 biasanya tidak ditulis, penulisan du atas dan untuk penyetaraan reaksi selanjutnya hanya untuk memberikan gambaran mengenai tahap-tahap penyetaraan saja.

Contoh
              Reaksi besi(III) oksida dengan larutan asam sulfat membentuk besi(III) sulfat dan air. Tulislah persamaan reaksi dan setarakan persamaan reaksi tersebut?
Jawab
1. Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.

2. Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya disetarakan huruf sebagai kofisien sementara.
Koefisien Fe₂(SO₄)₃ = 1 dan koefisien yang lain menggunakan huruf. Persamaan reaksi menjadi:

3. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.
Dari reaksi tersebut unsur yang beriktan langsung dengan zat telah diberi koefisien 1 adalah Fe, S dan O. Namun O disetarakan terakhir karena unsur O terdapat di lebih dari dua zat.
Penyetaraan atom Fe
Jumlah atom Fe di ruas kiri = 2a
Jumlah atom Fe di ruas kanan = 2
Maka jumlah atom Fe diruas kiri atau harga koefisien a = 2a = 2, a = 1
Penyetaraan atom S
Jumlah atom S di ruas kiri = b
Jumlah atom S di ruas kanan = 3
Maka jumlah atom S di ruas kiri atau harga koefisien b = 3
Persamaan reaksinya menjadi:

4. Setarakan atom lainnya. Atom O disetarakan setelah semua atom setara.
Penyetaraan atom H
Jumlah atom H di ruas kiri = 6
Jumlah atom H di ruas kanan = 2c
Maka jumlah atom H di ruas kanan atau harga koefisien b = 2c = 6, c = 3
Persamaan reaksinya menjadi:

5. Setarakan atom O. Karena semua atom telah setara, maka oksigen seharusnya telah setara juga. Untuk meyakinkan jumlah atom O pada kedua ruas telah setara, maka dilakukan penjumlahan atom O pada kedua ruas.
Jumlah atom O di ruas kiri = 3 + 12 = 15
Jumlah atom O di ruas kanan = 12 + 3 = 15.
Dari penjumlahan ini, terbukti jumlah atom O pada ruas kiri dan ruas kanan telah setara. Jadi persamaan reaksi setaranya adalah sebagai beriktu:


Contoh
               Reaksi antara tembaga dengan larutan asam nitrat encer menghasilkan tembaga(II) sulfat, gas nitrogen oksida dan air. Tulislah persamaan reaksi dan setarakan persamaan reaksi tersebut?
Jawab
1. Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.


2. Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya disetarakan huruf sebagai kofisien sementara.
Koefisien Cu(NO₃)₂ = 1, dan koefisien yang lain menggunakan huruf. Persamaan reaksi menjadi:

3. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.
Pada reaksi di atas, hanya Cu yang dapat langsung disetarakan yaitu a = 1. Untuk unsur yang lainnya walaupun terkait langsung dengan Cu(NO₃)₂ tetapi tidak dapat langsung disetarakan karena terdapat di lebih dari dua zat yang belum mempunyai harga korfisien. Maka untuk menyetarakannya ikuti persamaan-persamaan berikut:
· Menyetarakan atom N : b = 2 + c ……………………… (1)
· Menyetarakan atom H : b = 2d …………………………. (2)
· Menyetarakan atom O : 3b = 6 + c + d ……………… (3)
Dari persamaan-persamaan di atas nyatakan nilai c dan d dalam b, sebagai berikut:
· Dari persamaan (1), b = 2 + c berarti c = b – 2
· Dari persamaan (2), b = 2d berarti d = 0,5 b
Substitusikan nilai c cdan d ke dalam persamaan (3)
3b = 6 + c + d
3b = 6 + b – 2 + 0,5 b
1,5b = 4
b =
nilai b yang telah diperoleh di substitusikan ke persamaan (1) dan (2) untuk memperoleh nilai c dan d. Maka nilai c dan d berturut-turut adalah     
Maka persamaan reaksinya menjadi:

karena masih dalam bentuk pecahan maka dikalikan 3 sehingga diperoleh koefisien dalam bentuk bilangan bulat.

Sifat persamaan reaksi
a. Jenis unsur-unsur sebelum dan sesudah reaksi selalu sama
b. Jumlah masing-masing atom sebelum dan sesudah reaksi selalu sama
c. Perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol. Khusus untuk yang berwujud gas perbandingan koefisien menyatakan perbandingan volume pada suhu den tekanannya sama.
Stoikiometri Reaksi
Hubungan mol dengan koefisien reaksi
              Seperti yang telah dijelaskan pada bagian-sebelumnya, koefisien zat dalam suatu persamaan reaksi menyatakan jumlah mol zat itu. Oleh sebab itu jumlah mol zat atau massa zat yang terlibat dalam suatu reaksi dapat ditentukan. Aspek kuantitatif zat-zat yang terlibat dalam dalam reaksi inilah yang disebut stoikiometri reaksi. Stoikiometri reaksi ini sangat diperlukan terutama dalam merencanaakan banyaknya zat yamg akan dihasilkan dari suatu reaksi kimia dalam industri maupun dalam laboratorium.
                    Dengan mengeahui koefisien persamaan reaksi maka jumlah mol suatu zat dalam persamaan reaksi telah diketahui. Mol zat yang telah diketahui dapat digunakan untuk menentukan massa zat yang diperlukan dalam suatu reaksi. Karena hal tersebut koefisien reaksi disebut sebagai dasar stoikiometri reaksi.

Contoh
Logam aluminium yang dilarutkan ke dalam asam sulfat menghasilkan aluminium sulfat dan gas hidrogen, sesuai reaksi berikut:

Berapa mol mol gas hidrogen yang dihasilkan jika digunakan 0,5 mol aluminium yang dilarutkan dalam asam sulfat?
Jawab


artinya dengan melarutkan 0,5 mol aluminium menghasilkan 0,75 mol gas hidrogen.
Dari mol gas hidrogen yang telah diketahui dapat ditentukan massa hidrogen yang dihasilkan. Massa hidrogen dapat ditentukan dengan cara mengalikan mol hidrogen yang diperoleh dengan Mr.H₂.

Contoh
Perhatikan reaksi berikut:

Berapa volume gas hidrogen (STP) yang terbentuk jika digunakan 5,4 gram Al? (Ar Al = 27)
Jawab
a) Setarakan reaksi kimia yang terjadi jika persamaan reaksi belum setara. Pada persamaan reaksi di atas telah setara sehingga tidak perlu disetarakan.

b) Menyatakan jumlah mol zat yang diketahui, yakni aluminium.

c) Menentukan jumlah mol zat yang ditanyakan yakni gas H₂.


d) Menentukan volume gas H₂ yang dihasilkan
V = n x Vm
= 0,3 mol x 22,4 L mol‾¹ = 6,72 L.
Hipotesis Avogadro dan Hubungan Volume dengan Koefisien Reaksi
                  Pada tahun 1811, Ameo Avogadro mengemukakan sebuah hipotesis yang mengatakan: “pada tekanan (P) dan suhu (T) yang sama, gas-gas yang memiliki volume sama mengandung jumlah molekul (jumlah mol) yang sama pula”.
Artinya pada P dan T sama, perbandingan volume gas-gas yang terlibat dalam suatu reaksi sama dengan perbandingan jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi tersebut. Karena pada persamaan reaksi, koefisien menyatakan jumlah mol zat, maka volume gas yang terlibat dalam suatu reaksi sama dengan koefisien zat itu.
Hubungan antara koefisien suatu zat dengan volume dapat dirumuskan sebagai berikut:

Contoh
            Pada suhu dan tekanan tertentu 0,5 mol gas oksigen volumenya adalah 2 liter. Hitunglah volume dari 1,5 mol gas hidrogen pada suhu dan tekanan yang sama dengan gas oksigen tersebut
Jawab





Contoh
              Tentukan berapa volume gas belerang trioksida (SO₃) yang dihasilkan dan berapa volume gas O₂ yang dibutukan, jika direaksikan 1 liter gas belerang dioksida (SO₂) dengan gas oksigen?
Jawab
Persamaan reaksi
SO₂(g) + O₂(g)                       2SO₃(g)
SO₂ yang bereaksi = 1 liter