Kadar dan Perhitungan Kimia untuk Senyawa Hidrat

Senyawa hidrat adalah kristal yang mengikat molekul air sebagai bagian dari struktur kristralnya dengan jumlah tertentu. Jika senyawa hidrat melepaskan air kristal yang terikat disebut senyawa anhidrat. Perhitungan kadar air yang terdapat di dalam senyawa hidrat dapat dilakukan dengan berbagai cara, misalnya dengan memanaskan kristal sehingga air kristalnya terlepas. Kemudian, dari massa kristal sebelum dan sesudah pemanasan dapat ditentukan massa air kristalnya. Perhatikan reaksi berikut!

Jika senyawa hidrat ternyata tidak stabil pada proses pemanasan, maka penentuan jumlah air kristal dapat dilakukan dengan menganalisis melalui reaksi kimia.

Perhatikan contoh soal senyawa hidrat berikut ini untuk lebih memahami materi senyawa hidrat!

Contoh Soal No. 1

Kristal Zn(NO₃)₂.xH_2­O dipanaskan hingga semua air kristalnya menguap. Ternyata, massanya berkurang 36,54%. Jika diketahui Ar Zn = 65, N = 14, O = 16, dan H = 1, tentukan nilai x!

Pembahasan:

Diketahui:

massa kristal Zn(NO₃)₂.xH_2­O = 100 % = 100 gram

massa H_2­O = 36,54% = 36,54 gram

massa Zn(NO₃)₂ = 100 gram – 36,54 gram = 63,46 gram

Ditanyakan: x = …?

Jawaban:

Jumlah mol Zn(NO₃)₂ = gram/Mr = 63,46/189 = 0,34

Jumlah mol H_2­O = gram/Mr = 36,54/18 = 2,03

Perbandingan mol Zn(NO₃)₂ : H_2­O = 0,34 : 2,03 = 1 : 6

Jadi, nilai x adalah 6. Sehingga rumus kristalnya adalah Zn(NO₃)₂.6H_2­O

Contoh Soal No. 2

Jika hidrat tembaga (II) sulfat (CuSO₄.xH₂O) dipanaskan, maka massanya berkurang sebanyak 36%. Bagaimana rumus molekul hidrat tersebut? (Ar Cu = 63,5; S = 32; O = 16; H = 1)

Pembahasan:

CuSO₄.xH₂O(s) → CuSO₄(s) + xH₂O(g)

Massa H₂O = 36% = 36 gram

Massa CuSO₄ = 100% – 36% = 64% = 64 gram

Mr CuSO₄ = 159,5

Mr H₂O = 18

n CuSO₄ = gr/Mr = 64/159,5 = 0,4 mol

n H₂O = gr/Mr = 36/18 = 2 mol

n CuSO₄/koefisien CuSO₄ = nH₂O/koefisien H₂O

0,4/1 = 2/x

x = 5

Jadi, rumus hidrat tembaga (II) sulfat adalah CuSO₄.5H₂O

Contoh Soal No. 3

Kristal garam natrium karbonat (Na₂CO₃.xH₂O) yang massanya 9,8 gram direaksikan dengan asam klorida sampai habis dengan reaksi:

Na₂CO₃(s) + 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)

Ternyata dihasilkan gas CO₂ sebanyak 1,12 liter pada keadaan standar (0⁰C, 1atm). Jika diketahui Ar N = 23, C = 12, O = 16, dan H = 1; tentukan jumlah air kristal pada garam natrium karbonat tersebut.

Pembahasan:

n CO₂ = 1,12/22,4 = 0,05 mol

Perbandingan koefisien Na₂CO₃ dengan CO₂ adalah sama, sehingga jumlah mol Na₂CO₃ sama dengan jumlah mol CO₂ yaitu 0,05 mol

Mr Na₂CO₃.xH₂O = Mr Na₂CO₃ + Mr xH₂O = (106 + 18x)

n Na₂CO₃.xH₂O = gr/Mr

n . Mr = gr

0,05 . (106 + 18x) = 9,8

5,3 + 0,9x = 9,8

0,9x = 9,8 – 5,3

0,9x = 4,5

x = 4,5/0,9 = 5

Jadi, jumlah air kristal pada garam natrium karbonat tersebut sebanyak 5. Sehingga rumus kimia kristal garam natrium karbonat adalah Na₂CO₃.5H₂O.