Cara Menentukan Rumus Kimia Senyawa Hidrat + Rumus, Contoh Soal dan Pembahasan
https://blogmipa-kimia.blogspot.com/2017/11/cara-menentukan-rumus-kimia-hidrat.html?m=0
Daftar Materi Kimia
Advertisement
Kalian tentu pernah mendengar gips (CaSO4.2H2O) yang digunakan untuk menyambung tulang atau garam inggris/garam epsom (MgSO4.7H2O) yang digunakan untuk obat pencuci perut. Kedua senyawa tersebut merupakan contoh senyawa hidrat. Nah pada kesempatan kali kita akan belajar tentang cara mudah menentukan rumus kimia senyawa hidrat. Namun sebelum itu, tahukah kalian apa itu senyawa hidrat?
Pengertian Senyawa Hidrat
Hidrat adalah senyawa kristal padat yang mengandung air kristal (H2O). Air kristal merupakan molekul air yang terjebak di dalam suatu kristal. Kristal merupakan zat padat yang memiliki bentuk teratur. Kristal pada umumnya terbentuk dari proses penguapan atau pemadatan secara perlahan-lahan, contohnya kristal garam. Apabila garam diuapkan airnya, maka akan menjadi kristal garam, dan kemungkinan terdapat kristal air yang terjebak di dalamnya.
Jumlah kristal air dalam suatu senyawa hidrat dapat ditentukan dengan beberapa cara, di antaranya adalah sebagai berikut.
■ Dengan cara memanaskan suatu kristal hingga air kristalnya terlepas, sebelum dipanaskan, kristal tersebut ditimbang terlebih dahulu kemudian selisihkan beratnya dengan kristal yang sudah mengalami pemanasan. Dari selisih berat tersebut kita dapat menentukan jumlah air kristal.
Dari penjelasan di atas, kita ketahi bahwa air kristal adalah banyaknya molekul air yang diikat suatu senyawa. Misalnya rumus kristal tembaga(II) sulfat adalah CuSO4.5H2O, ini berarti bahwa tiap-tiap molekul CuSO4 mengikat 5 molekul H2O. Senyawa yang dalam rumusnya mengandung air kristal disebut senyawa hidrat, sedangkan senyawa yang tidak mengandung air kristal disebut senyawa anhidrat. Air kristal akan terlepas bila dilakukan pemanasan atau dilarutkan.
Dengan demikian dapat kita simpulkan pengertian dari senyawa hidrat, yaitu sebagai berikut.
Senyawa hidrat adalah senyawa yang mengandung sejumlah molekul air. Molekul air ini terdapat dalam rasio yang tetap dalam senyawa hidrat. Apabila senyawa ini dipanaskan atau dilarutkan, maka molekul airnya akan terlepas menyisakan senyawa kristal padat (garam).
|
Contoh Senyawa Hidrat
Beberapa contoh senyawa berhidrat/berair kristal dapat kalian lihat dalam tabel berikut ini.
Tabel Beberapa Senyawa Berhidrat
Nama Senyawa
|
Jumlah Molekul Air Kristal
|
Rumus Kimia
|
Kalsium sulfat dihidrat (Gipsum)
|
2
|
CaSO4.2H2O
|
Asam oksalat dihidrat
|
2
|
H2C2O4.2H2O
|
Tembaga(II) sulfat pentahidrat (Terusi)
|
5
|
CuSO4.5H2O
|
Natrium sulfat pentahidrat
|
5
|
Na2SO4.5H2O
|
Natrium sulfat heptahidrat (Garam inggris)
|
7
|
MgSO4.7H2O
|
Natrium karbonat dekahidrat (Soda hablur)
|
10
|
Na2CO3.10H2O
|
Cara Menentukan Rumus Kimia Senyawa Hidrat
Hidrat adalah senyawa kristal padat yang mengandung air kristal (H2O). Rumus kimia senyawa kristal padat sudah diketahui. Jadi, pada dasarnya penentuan rumus hidrat merupakan penentuan jumlah molekul air kristal (H2O) atau nilai x. Secara umum, rumus hidrat dapat ditulis sebagai berikut.
Rumus Hidrat senyawa kristal padat = x.H2O
|
Jika suat senyawa hidrat dipanaskan, maka ada sebagian atau seluruh air kristalnya dapat dilepas (menguap). Namun, apabila suatu hidrat dilarutkan dalam air, maka air kristalnya akan lepas.
Contoh: CuSO4.5H2O(s) → CuSO4(aq) + 5H2O(l)
Jumlah molekul air kristal dari suatu senyawa hidrat, dapat ditentukan dengan langkah-langkah berikut.
1. Cari massa air yang menguap, dengan mengurangi massa senyawa hidrat dengan massa garam yang tersisa.
2. Tuliskan perbandingan massa garam dengan massa air.
3. Bagi dengan massa molekul relatif (Mr) masing-masing, untuk mendapatkan perbandingan mol.
4. Sederhanakan perbandingan dengan membagi keduanya dengan nilai yang terkecil (apabila hasil pembagian adalah bilangan desimal, maka bulatkan ke atas atau ke bawah dengan aturan pembulatan yang sudah kalian ketahui).
5. Dari sini rumus kimia senyawa hidrat sudah bisa ditentukan, karena perbandingan mol = perbandingan koefisien.
Sekarang coba kalian pahami contoh menentukan rumus kimia senyawa hidrat berikut ini.
Contoh:
Sebanyak 38 gram Na3PO4.xH2O dipanaskan, pada akhir pemanasan tertinggal kristal sebesar 16,4 gram (Mr Na3PO4 =164, Mr H2O = 18). Tentukanlah rumus kimia garam hidrat tersebut.
Penyelesaian:
Reaksi kimia yang terjadi adalah:
Na3PO4.xH2O → Na3PO4 + xH2O
Pertama, cari massa air kristal.
massa H2O = massa Na3PO4.xH2O – massa Na3PO4
massa H2O = 38 – 16,4 = 21,6 gram
Tuliskan perbandingan massanya.
massa Na3PO4 : massa H2O = 16,4 : 21,6
Bagi dengan Mr masing-masing untuk memperoleh perbandingan mol.
Mr Na3PO4 = 164
Mr H2O = 18
n Na3PO4 : n H2O = 16,4/164 : 21,6/18 = 0,1 : 1,2
Bagi keduanya dengan nilai terkecil, yaitu 0,1 untuk mendapatkan perbandingan paling sederhana.
n Na3PO4 : n H2O = 0,1/0,1 : 1,2/0,1 = 1 : 12
Perbandingan mol = perbandingan koefisien (sesuai konsep mol), sehingga koefisien H2O pada reaksi di atas adalah 12.
Jadi, rumus kimia senyawa hidrat itu adalah Na3PO4.12H2O
Contoh Soal dan Pembahasan
1. Sebanyak 4,92 gram hidrat dari Magnesium Sulfat (MgSO4.xH2O) dipanaskan sampai semua air kristalnya menguap. Jika massa padatan yang tersisa adalah 2,4 gram, tentukan rumus kimia senyawa hidrat tersebut! (Ar Mg = 24, S = 32, H = 1, dan O = 16)
Penyelesaian:
Reaksi kimia yang terjadi adalah
MgSO4.xH2O → MgSO4 + xH2O
Pertama, cari massa air kristal.
m H2O = m MgSO4.xH2O – m MgSO4
m H2O = 4,92 – 2,4 = 2,52 gram
Tuliskan perbandingan massanya.
m MgSO4 : m H2O = 2,4 : 2,52
Bagi dengan Mr masing-masing untuk mendapatkan perbandingan mol.
Mr MgSO4 = Ar Mg + Ar S + 4 × Ar O
⇒ Mr MgSO4 = (24 + 32 + 4 × 16)
⇒ Mr MgSO4 = 24 + 32 + 64
⇒ Mr MgSO4 = 120
Mr H2O = 18
n MgSO4 : n H2O = 2,4/120 : 2,52/18 = 0,02 : 0,14
Bagi keduanya dengan nilai terkecil, yaitu 0,02 untuk mendapatkan perbandingan paling sederhana.
n MgSO4 : n H2O = 0,02/0,102 : 0,14/0,02 = 1 : 7
Perbandingan mol = perbandingan koefisien, sehingga koefisien H2O pada reaksi di atas adalah 7.
Jadi, rumus kimia senyawa hidrat itu adalah MgSO4.7H2O.
2. Jika 4,88 gram barium klorida berhidrat (BaCl2.xH2O) dipanaskan, maka tersisa 4,16 gram padatan. Bagaimanakah rumus kimia senyawa hidrat tersebut? (Ar Ba = 137, Cl = 35,5, H = 1, dan O = 16)
Penyelesaian:
Reaksi yang terjadi
BaCl2.xH2O → BaCl2 + xH2O
massa air = 4,88 – 4,16 = 0,72 gram
Perbandingan massa
m BaCl2 : m H2O = 4,16 : 0,72
Perbandingan mol BaCl2 dengan H2O
n BaCl2 : n H2O = 4,16/208 : 0.72/18 = 0,02 : 0,04 = 1 : 2
Jadi, rumus kimia senyawa hidrat itu adalah BaCl2.2H2O.
3. Tembaga(II) sulfat berhidrat dipanaskan, ternyata berat padatan yang tersisa 64%. Tentukan rumus kimia senyawa tersebut! (Ar Cu = 63,5, S = 32, H = 1, dan O = 16)
Penyelesaian:
Reaksi yang terjadi
CuSO4.xH2O → CuSO4 + xH2O
Misalkan, massa hidrat = 100 gram, sehingga massa CuSO4 = 64 gram.
massa air = 100 – 64 = 36 gram
Perbandingan massa
m CuSO4 : m H2O = 64 : 36
Perbandingan mol CuSO4 dengan H2O
n CuSO4 : n H2O = 64/159,5 : 36/18 = 0,4 : 2 = 1 : 5
Jadi, rumus kimia senyawa hidrat itu adalah CuSO4.5H2O.
Referensi:
