DASAR-DASAR STOIKIOMETRI

STOIKIOMETRI 

Salah satu aspek penting dari reaksi kimia adalah hubungan kuantitatif antara zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia, baik sebagai pereaksi maupun sebagai hasil reaksi. Stoikiometri (stoi-kee-ah-met-tree) merupakan bidang dalam ilmu kimia yang menyangkut hubungan kuantitatif antara zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia, baik sebagai pereaksi maupun sebagai hasil reaksi. Stoikiometri juga menyangkut perbandingan atom antar unsur-unsur dalam suatu rumus kimia, misalnya perbandingan atom H dan atom O dalam molekul H₂O.  Kata stoikiometri berasal dari bahasa Yunani yaitu stoicheon yang artinya unsur dan metron yang berarti mengukur. Seorang ahli Kimia Perancis, Jeremias Benjamin Richter (1762-1807) adalah orang yang pertama kali meletakkan prinsip-prinsip dasar stoikiometri. Menurutnya stoikiometri adalah ilmu tentang pengukuran perbandingan kuantitatif atau pengukuran perbandingan antar unsur kimia yang satu dengan yang lain            

Mengapa kita harus mempelajari stoikiometri? Salah satu alasannya, karena mempelajari ilmu kimia tidak dapat dipisahkan dari melakukan percobaan di laboratorium. Adakalanya di laboratorium kita harus mereaksikan sejumlah gram zat A untuk menghasilkan sejumlah gram zat B. Pertanyaan yang sering muncul adalah jika kita memiliki sejumlah gram zat A, berapa gramkah zat B yang akan dihasilkan? Untuk menjawab pertanyaan itu kita memerlukan stoikiometri.

Stoikiometri erat kaitannya dengan perhitungan kimia. Untuk menyelesaikan soal-soal perhitungan kimia digunakan asas-asas stoikiometri yaitu antara lain persamaan kimia dan konsep mol. Pada pembelajaran ini kita akan mempelajari terlebih dahulu mengenai asas-asas stoikiometri, kemudian setelah itu kita akan mempelajari aplikasi stoikiometri pada perhitungan kimia beserta contoh soal dan cara menyelesaikannya. 

Sumber : Modul Kimia - Program matrikulasi Fakultas Teknik Tahun 2008

Hukum kimia adalah hukum alam yang relevan dengan bidang kimia. Konsep paling fundamental dalam kimia adalah hukum konservasi massa, yang menyatakan bahwa tidak terjadi perubahan kuantitas materi sewaktu reaksi kimia biasa. Fisika modern menunjukkan bahwa sebenarnya yang terjadi adalah konservasi energi, dan bahwa energi dan massa saling berhubungan suatu konsep yang menjadi penting dalam kimia nuklir. Konservasi energi  menuntun  ke  suatu  konsep-konsep  penting  mengenai  kesetimbangan, termodinamika, dan kinetika.

Hukum tambahan dalam kimia mengembangkan hukum konservasi massa. Hukum perbandingan tetap dari Joseph Proust menyatakan bahwa zat kimia murni tersusun dari unsur-unsur dengan formula tertentu kita sekarang mengetahui bahwa susunan struktural unsur-unsur ini juga penting.

Hukum perbandingan berganda dari John Dalton menyatakan bahwa zat-zat kimia tersebut akan ada dalam proporsi yang berbentuk bilangan bulat kecil (misalnya 1:2; O:H dalam air = H2O); walaupun dalam banyak sistem (terutama biomakromolekul dan mineral) rasio ini cenderung membutuhkan angka besar, dan sering diberikan dalam bentuk pecahan. Senyawa seperti ini dikenal sebagai senyawa non-stoikhiometrik.

Hukum kimia modern lain menentukan hubungan antara energi dan transformasi.

  

a.    Dalam kesetimbangan, molekul yang ditemukan dalam campuran ditentukan oleh transformasi yang mungkin terjadi dalam skala waktu kesetimbangan, dan memiliki suatu rasio yang ditentukan energi intrinsik molekul. Semakin kecil  energi intrinsik  semakin banyak molekul. Hukum-hukum dasar ilmu kimia adalah sebagai berikut:

b.   Mengubah satu struktur menjadi struktur lain membutuhkan asupan energi untuk melampaui hambatan energi; hal ini dapat timbul karena energi intrinsik molekul itu sendiri, atau dari sumber luar yang secara umum akan mempercepat perubahan. Semakin besar hambatan energi, semakin lambat proses berlangsungnya transformasi.

c.   Ada struktur antara atau transisi hipotetik, yang berhubungan dengan struktur di puncak hambatan energi. Postulat Hammond-Leffer menyatakan bahwa struktur ini menyerupai produk atau bahan asal yang memiliki energi intrinsik yang terdekat dengan hambatan energi. Dengan menstabilkan struktur antara hipotetik ini melalui interaksi kimiawi adalah salah satu cara untuk mencapai katalisis.

d.    Semua   proses   kimia   adalah   terbalikkan   (reversible)   (hukum   keterbalikkan mikroskopis)  walaupun  beberapa  proses  memiliki  bias  energi,  mereka  pada dasarnya takterbalikkan (irreversible).

Hukum-hukum dasar ilmu kimia adalah sebagai berikut:

1.  Hukum Boyle (1662)

2.  Hukum Lavoiser disebut juga Hukum Kekekalan Massa (1783)

3.  Hukum Perbandingan Tetap (Proust – 1799)

4.  Hukum Gay Lussac (1802)

5.  Hukum Boyle – Gay Lussac (1802)

6.  Hukum Dalton disebut juga Hukum Kelipatan Perbandingan (1803)

7.  Hukum Avogadro (1811)

8.  Hukum Gas Ideal (1834)