Stoikiometri mempelajari hubungan kuantitatif dalam reaksi kimia. Mencakup hukum-hukum dasar kimia seperti kekekalan massa dan perbandingan tetap, serta konsep mol dan rumus kimia yang digunakan untuk menghitung jumlah zat dalam reaksi.

1. STOIKIOMETRI
Stoikiometri adalah ilmu yang mempelajari hubungan kuantitatif dalam suatu
reaksi kimia. Kata Stoikiometri berasal dari kata Yunani stoicheion yang berarti unsur
dan kata metron yang berarti pengukuran. Stoikimetri berhubungan segala sesuatu
aspek kuantitatif, komposisi dan reaksi kimia dengan cara perhitungan kimia untuk
menimbang dan menghitung spesi-spesi kimia.
4.1 Hukum-hukum Dasar Kimia
a. Hukum Kekekalan Massa (Lavoiser, 1783)
“ Materi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, dimana dalam
setiap reaksi kimia tidak dapat dideteksi perubahan massanya”.
Pada setiap reaksi kimia, massa zat-zat yang bereaksi adalah sama dengan
massa produk setelah reaksi.
Ex. Mg + Cl2 MgCl2
1g 2g 3g
b. Hukum perbandingan tetap (Proust, 1799)
Setiap reaksi kimia, massa zat yang bereaksi dengan sejumlah tertentu zat lain,
selalu tetap atau suatu zat murni selalu terdiri atas unsur-unsur yang sama, yang
tergabung dalam perbandingan tertentu.
Ex:
a. Air dengan rumus H2O mempunyai berat molekul (Mr) = 18. Perbadingan antara
hidrogen (H) dan Oksigen (O) adalah:
2 x Ar H 2 x1
%H= = = 11,1
Mr 18
1 x Ar O 1x16
%O= = = 88,9
Mr 18
Jadi perbandingan antara H dan O dalam air adalah 11,1 : 88,9 = 1: 8
c. Hukum perbadingan berganda
Bila dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa, maka perbandingan
massa unsur yang satu yang bersenyawa dengan unsur lain yang massanya tertentu
merupakan bilangan bilangan bulat yang sederhana.
Ex:
Air raksa (Hg) dan klor dapat membentuk dua senyawa. Pada senyawa pertama
0,66 g Hg bergabung dengan 0.188 g klor. Dalam senyawa kedua 1,0 g Hg dengan
0,355 g Cl. Apakah data diatas sesuai dengan hukum perbandingan berganda!

2. Senyawa Hg Cl Perbandingan Hg/Cl
I 0,667 g 0,118 g 1 : 0,177
II 1,00 g 0,355 1 : 0,355
Jadi jumlah klor yang bergabung dengan 1 g Hg berbanding : 0,177 : 0,355 = 1:2
(HgCl dan HgCl2).
d. Hukum Perbandingan Volume (Gay Lussac, 1808)
Perbandingan volume gas-gas sesuai dengan koefisien masing-masing gas.
Volume gas-gas yang terlibat dalam suatu reaksi kimia pada suhu dan tekanan yang
sama berbanding sebagai bilangan bulat yang sederhana. Untuk menentukan buah gas
(misalnya gas A dan gas B) dalam suatu persamaan reaksi, berlaku rumus sebagai
berikut:
Volume A Koef A
=
Volume B Koef B
Ex:
1. Sebanyak 3 Liter gas propana C3H8 dibakar sempurna dengan gas oksigen,
menghasilkan gas CO2 dan uap air (H2O). Hitung:
a. Berapa liter gas oksigen yang diperlukan?
b. Berapa liter gas CO2 yang dihasilkan?
c. Berapa liter uap air yang terbentuk?
Jawab:
C3H8 + 5O2 3 CO2 + 4H2O
koef O 2
a. Volume O2 = x vol C 3 H 8
koef C 3 H 8
5
= x 3 Liter =15 Liter
1
koef CO 2
b. Volume CO2 = x vol C 3 H 8
koef C 3 H 8
3
= x 3 Liter = 9 Liter
1
koef H 2 O
c. Volumw H2O = x vol C 3 H 8
koef C 3 H 8
4
= x 3 Liter =12 Liter
1
e. Hukum Avogadro (1811)
Tahun 1811 Amedeo Avogadro seorang ahli fisika bangsa Italia mengemukakan
yang dikenal dengan hipotesis Avogadro,

3. “Gas-gas yang volumenya sama jika diukur pada temperatur dan tekanan yang
sama, mengandung jumlah molekul yang sama pula”
avogadro menjelaskan percobaan Gay Lussac dengan mengangap partikel-
partikel gas tidak sebagai atom-atom, tetapi sebagai molekul-molekul. Dengan
anggapan tersebut berarti gas hidrogen dianggap sebagai molekul H2 dan gas klorin
dianggap sebagai molekul Cl2 dan gas hidrogen klorida (HCl) sebagai molekul HCl.
Persamaan reaksi sebagai berikut:
H2(g) + Cl2 HCl
1 Liter H2 + 1 Liter Cl2 2 Liter HCl
1 molekul H2 + 1 molekul Cl2 2 molekul HCl
perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan gas-gas hasil reaksi jika diukur
pada temperatur dan tekanan yang sama akan sesuai dengan perbandingan jumlah
molekulnya dan sama dengan perbandingan koefisien reaksinya.
Contoh:
Reaksi berikut diukur pada temperatur dan tekanan yang sama.
1. N2(g) + O2(g) 2NO(g)
1 vol nitrogen + 1 vol oksigen 2 Vol nitrogen oksida
1 n molekul nitrogen 1 n molekul oksigen 2 n molekul nitrogen oksida
1 molekul 1 molekul 2 molekul
2. 3H2 + N2 2 NH3(g)
3 vol hidrogen + 1 vol nitrogen 2 Vol amoniak
3 n molekul hidrogen 1 n molekul nitrogen 2 n molekul
3 molekul 1 molekul 2 molekul
4.2. Reaksi dan Perhitungan Kimia
4.2.1 Rumus Kimia
Rumus kimia suatu zat menyatakan jenis dan jumlah relatif atom yang terdapat
dalam zat tersebut. Dengan mengunakan tanda atom,maka rumus kimia dapat denga
mudah da singkat ditulis. Rumus kimia zat dapat berupa rumus molekul atau rumus
empiris.
a. Rumus molekul (RM)

4. Rumus molekul menyatakan jenis dan jumlah atom dalam molekul itu.penulisn
rumus molekul senyawa dilakukan degan menuliskan ambang unsur-unsur
penyusunnya dan masing-masing lambang diberi bilangan indeks yang menunjukkan
jumlah atom unsur tersebut dalam tiap molekul.
Rumus molekul menyatakan susunan sebenarnya dari molekul zat.
Contoh :
1. Atom Na bergabung dengan atom Cl membentuk NaCl (natrium klorida) yang
merupakan rumus kimia atau rumus senyawa.
2. Rumus molekul air = H2O, berarti susunan dari 2 atom H dan 1 atom O
3. 4 H2O, artinya 4 molekul air terdiri dari 8 atom H dan 4 atom O. Angka didepan
rumus kimia disebut bilangan koefisien yang artinya jumlah molekul.
b. Rumus Empiris (RE)
Rumus empiris merupakan rumus perbandingan paling sederhana unsur-unsur
dalam rumus kimia. Rumus kimia mempunyai perbandingan jumlah atom-atomnya
merupakan perbandingan yang paling sederhana. Contoh: H2O, NaCl, CO2, CH, dll.
c. Massa Atom Relatif (Ar) dan Massa Molekul Relatif (Mr)
Massa atom relatif (Ar) menyatakan perbandingan massa rata-rata satu atom
1
suatu unsur terhadap massa satu atom C-12. Massa satu atom unsur sangat kecil,
12
untuk menyatakan massa suatu atom digunakan massa atom relatif yang penulisan
lambangnya Ar . Pengukuran massa atom relatif tidak dapat ditentukan secara langsug
dengan cara menimbang, melainkan dengan cara membandingkan atom tersebut dengan
standar massa atom.
Sejak tahun 1961 oleh IUPAC (International Union of Pure and Applied
Chemistry) merupakan badan kimia internasional dunia, dimana para ahli mula memilih
atom hidrogen sebagai standar karena atom hidrogen berukuran paling kecil. Massa
atom relatif hidrogen ditetapkan sebesar 1 (satu) dan massa atom relatif unsur lainnya
dibandingkan terhadap massa atom relatif hidrogen. Selanjutnya para ahli menetapkan
atom unsur oksigen sebagai standar dengan massa relatif 16. Satuan Ar adalah g/mol.
Massa atom relatif dapat dilihat dari sitem periodik.
Massa molekul relatif (Mr) adalah bilangan yang menyatakan harga
perbandingan massa 1 molekul suatu senyawa. Secara umum massa molekul relatif (Mr)
sama dengan jumlah massa atom relatif (Ar)dari semua atom penyusunnya.

5. Mr = Ar A + Ar B + Ar ….
Mr = jumlah Ar
Contoh :
1. Berapa massa molekul relatif glukosa (C6H12O6), jika diketahui Ar H =1; C = 12;
O = 16g/mol?
Jawab:
Mr C6H12O6 = (6 x Ar C) + (12 x Ar H) + (6 x ar O)
= (6x12) +(12x1) + (6x16)
= 72 + 12 + 96
= 180 g/mol
2. Berapa massa molekul relatif (Mr) dari senyawa Al 2(SO4), jika diketahui Ar Al
= 27; S= 32; O = 16?
d. Bilangan Oksidasi
Bilangan oksidasi adalah ukuan kemampuan suatu atom untuk melepaskan atau
menerima elektron dalam pembentukan suatu senyawa.harga bilangan oksidasi
menunjukkan banyaknya elektron yang dapat dilepaskan atau dapat diterima,harga ini
dapat positif dapat pula negatif. Jika bertanda positif berarti atom melepaskan elektron
dan jika bertanda negatif artinya atom menerima elektron.
Aturan penentuan bilangan oksidasi unsur-unsur
1. Bilangan oksidasi unsur bebas = 0
Ex:
Biloks Na dalam Na = 0
Biloks Ca dalam Ca = 0
2. Bilangan oksidasi logam selalu bertanda positif.
Ex:
Al = +3
Ag = +1
Zn = +2
Ni = +2
Sn = + 2 dan +4
Pb = +2 dan +4
3. Bilangan oksidasi suatu unsur dalam suatu ion monoatom sama dengan muatan
ionnya.
Ex:

6. Biloks Na dalam Na+1 = +1
Biloks Ca dalam Ca+2 = +2
Biloks Cl dalam Cl-1 = -1
4. Bilangan oksidasi golongan halida (F, Cl, Br, I) = -1
5. Bilangan oksidasi golongan IA = +1, golongan IIA = +2
6. Bilangan oksidasi dalam suatu senyawa = 0
4.2.2 Persamaan Reaksi Kimia
Reaksi kimia biasanya dinyatakan dengan persamaan kimia.cara penulisan
didasari atas hukum kekalan massa. Antara zat produk denan zat reakstan dihubungkan
dengan tanda panah (→).
Contoh :
Reaksi antara hidrogen dan oksigen membentuk air.
2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)
Reaktan Produk
Keterangan:
1. Zat-zat yang berada sebelum tanda panah disebut reaktan, yaitu 2H2(g) + O2(g)
2. Zat-zat yang berada sesudah panah disebut produk yaitu 2H2O(l).
3. Angka didepan zat disebut koefisien reaksi
4. Angka dibelakang zat disebut indeks
5. Persamaan reaksi yang jumlah atom unsur-unsunya sama dikedua ruas reakstan
= produk) disebut reaksi setara
6. Tanda wujud dari zat dalam persamaan reaksi ditulis sebagai berikut:
(s) = padat (g) = gas
(l) = cair (aq) = larautan dalam air
7. Harga-harga koefisien reaksi dalam persamaan reaksi dapat
menunjukkanperbandingan molekul atau mol
Pada reaksi kimia tidak terjadi perubahan massa zt, karena dalam reaksi kimia
hanya terjadi penyusunan kembali atom-atom zat pereaksi membentuk susunan baru
dalam zat hasil reaksi. Sehingga tidak ada atom yang hilang atau tercipta. Oleh karena
itu jumlah atom-atom sebelah kiri tanda panah harus sama dengan jumlah atom-atom
disebelah kiri tanda panah harus sama dengan jumlah atom-atom disebelah kanan tanda
panah untuk menyamakan jumlah atom-atom tersebut maka pada persamaan reaksi
didepan lambang tiap zat, harus diberi koefisien.

7. 4.2.3 Konsep Mol
Mol (n) adalah satuan jumlah zat dalam perhitungan kimia. Sedangkan massa
molar (n) menunjukkan massa satu mol zat yang dinyatakan dalam gram (g). Untuk
menyatakan jumlah zat yang diperlukan suatu satuan jumlah zat yang menyatakan
berapa gram zat-zat tersebut mengandung partikel-partikel yang sama jumlahnya. Jika
dalam kehidupan sehari-hari ada satu lusin, satu kodi dan lain-lain.
1 mol zat (unsur, senyawa) adalah sekian gram zat tsb yang mengandung 6,02 x
1023 partikel (L = bilangan avogadro) zat tersebut (ion, atom atu molekul).
1 mol zat = Ar/Mr gram zat tersebut
1 mol zat = 6,02 x 1023 partikelzat tersebut
1 mol gas = 22,4 liter pada 00 C dan 1 atm
Jumlah partikel = mol x L
gram = mol x Ar atau Mr
massa (g)
mol (n) =
1 Ar atau Mr (g/mol)
Keterangan :
n = mol
L = bilangan avogadro (6,02 x 1023 (partikel/mol atau moleku/mol)
Ar = massa atom relatif (g/mol)
Mr = massa molekul relatif (g/mol)
Ex.
1. Berapa molekul terdapat dalam 1,05 mol gas nitrogen (N2), jika L = 6,02 x 1023
partikel/mol)?
Jawab:
Jumlah partikel =nxL
= 1,05 mol x 6,02 x 1023 molekul N2 = 6,32 x 1o23 molekul
2. Berapa mol terdapat dalam 2,4 gram magnesium (Ar Mg = 24 g/mol)
Jawab:
massa 2,4 g
Mol = = = 0,1 mol
Ar 24 g/mol
3. Berapa mol terdapat dalam 3,2 gram BaSO4 (Ar Ba = 137; S = 32; O = 16
g/mol)
Jawab :

8. massa 3,2 g
Mol = = = 0,013 mol = 0,01 mol
Mr 233 g/mol
4.2.4 Hukum-hukum gas yang berhubungan dengan konsep mol
Pada saat gas-gas pada temperatur dan tekanan tertentu ditemkan bahwa 1 mol
gas yang diukur pada keadaan tertentu. Volume molar gas menunjukkan volum satu mol
gas dalam keadaan standar. Yang dimaksud dengan keadaan standar adalah pengukuran
yang dilakukan dengan temperatur 00C dan tekanan 1 atmosfer, biasanya disebut dengan
STP (Standard Temperatur and Pressure).
Volume gas bergantung pada suhu dan tekanan:
1. Keadaan standar, (STP) (00C, 1 atm) Keterangan:
Vol = mol x 22,4 L/mol P = tekanan (atm)
V = volume (L)
2. Keadaan kamar (RTM = 250C, 1 atm) n = mol
Vol = mol x 24 L R= tetapan gas (0,08205 L atm/mol K
T = Temperatur dalam skala Kelvin (K)
3. Pada suhu dan tekanan tertentu
PV = n RT
4. Adanya gas pembanding, 2 gas pada P dan
T yang sama.
V1 n
= 1
V2 n 2
Contoh Soal:
1. Tentukan volume 0,01 mol gas metana (CH4) pada STP?
Jawab:
V = mol x Vol STP
22,4 L
= 0,01 mol x = 0,224 L gas CH 4
1 mol
2. Hitung volume 4,4 gram gas karbon dioksida (CO 2) yang diukur pada keadaan
standar?
Jawab:
V = mol x Vol STP
44 g 22,4 L
= x = 2,24 L gas CO 2
44 g/mol 1 mol gas CO 2
3. Berapa volume 3 mol gas nitrogen pada temperatur 270C tekanan 1 atm?

9. Jawab:
PV = nRT
nRT 3 mol x 0,082 L atm/mol K x 300 K
V = = = 73,8mol
P 1atm
4. Gas CO2 pada temperatur 270C dan tekanan 2 atm mempunyai volume 8,2 L.
Hitung massa gas tersebut?
Jawab:
PV = nRT
PV 2 atm x 8,2 L
n = RT = 0,082 L atm/mol K x 300 K = 0,67 mol
massa
n =
Mr
44 gram CO 2
massa CO2 = n x Mr = 0,67 mol CO 2 x = 29,48 g
1 mol CO 2