Pereaksi Pembatas Kimia

Pereaksi Pembatas (Hitungan Kimia)

Sesuai namanya, pereaksi pembatas adalah zat (pereaksi) yang membatasi jumlah produk yang dihasilkan pada suatu reaksi.  Dikatakan membatasi jumlah produk yang dihasilkan karena zat tersebut telah habis terlebih dahulu selagi zat yang lain masih ada, padahal keberadaannya sangat diperlukan untuk reaksi selanjutnya (menghasilkan produk).   Jadi, pereaksi pembatas adalah pereaksi yang habis terlebih dahulu (pertama kali).

Pereaksi pembatas dapat ditentukan dengan cara membagi jumlah mol setiap pereaksi masing-masing dengan koefisien reaksinya (= kuosien reaksi, Q).  Tentu saja dari reaksi yang sudah setara.  Pereaksi dengan kuosien reaksi terkecil merupakan pereaksi pembatas. Dengan demikian kalau tersedia beberapa zat pereaksi dengan jumlahnya masing-masing, kita dapat meramalkan zat pereaksi apa yang nantinya habis terlebih dahulu atau zat apa yang tersisa.

perhatikan gambar di bawah ini!

X + 2Y...... ......XY2

Gambar : Pereaksi Pembatas

Reaksi di atas memperlihatkan bahwa menurut koefisien reaksi, 1 mol zat X membutuhkan 2 mol zat Y. Gambar di atas menunjukkan bahwa 3 molekul zat X direaksikan dengan 4 molekul zat Y. Setelah reaksi berlangsung, banyaknya molekul zat X yang bereaksi hanya 2 molekul dan 1 molekul yang tersisa, sedangkan 4 molekul zat Y habis bereaksi. Maka zat Y ini disebut pereaksi pembatas.

Pereaksi pembatas merupakan reaktan yang habis bereaksi dan tidak bersisa di akhir reaksi.

Dalam hitungan kimia, pereaksi pembatas dapat ditentukan dengan cara membagi semua mol reaktan dengan koefisiennya, lalu pereaksi yang mempunyai nilai hasil bagi terkecil, merupakan pereaksi pembatas.

Untuk perhitungan selanjutnya, jumlah (mol) pereaksi pembatas dipakai sebagai pembanding/ standarnya.  Baik jumlah produk ataupun zat lain yang bereaksi.

Contoh : Sebanyak 6,5 gram logam Zn (Ar Zn = 65) direaksikan dengan 1000 mL larutan HCl 0,16 M.  Tentukan jumlah zat yang tersisa dan volume gas H₂ yang dihasilkan (STP).  Reaksi yang terjadi :

Zn (s)  +  2HCl (aq)  –>  ZnCl₂ (aq)  +  H₂ (g)

Jawab :

Mol Zn = 6,5/65 = 0,1 mol (koefisien reaksi = 1)

Q Zn = 0,1/1 = 0,1

Mol HCl = 1000 x 0,16 = 160 mmol = 0,16 mol (koefisien reaksi = 2)

Q HCl = 0,16/2 = 0,08

Ternyata Q HCl < Q Zn, sehingga HCl merupakan pereaksi pembatas (pereaksi yang habis lebih dulu).

.                   Zn (s)       +       2HCl (aq)  —>       ZnCl₂ (aq)  +       H₂ (g)

Mula2        0,1                      0,16                          -                              -

Reaksi      -0,08                  -0,16                         +0,08                    +0,08

______________________________________________________ +

Akhir        0,02 mol           0                                0,08 mol              0,08 mol

Zat yang tersisa Zn = 0,02 mol

= (0,02 x 65) gram

= 1,30 gram

Gas H₂ yang dihasilkan = 0,08 x 22,4 L

= 1,72 L

Cara Menentukan Pereaksi Pembatas

Berikut cara menentukan pereaksi pembatas:

1.                  Persamaan kimia yang terjadi telah setarakan, jika belum, harus disetarakan terlebih dahulu.

2.                  Tentukan jumlah MOL masing-masing pereaksi dari MASSA pereaksi.

3.                  Jumlah MOL masing-masing pereaksi yang telah ditentukan dibagi dengan KOEFISIENNYA.

1.                  Harga hasil bagi yang lebih kecil merupakan pereaksi pembatas.

2.                  Jika hasil bagi sama, maka kedua pereaksi habis bereaksi.

Dengan adanya salah satu pereaksi yang habis terlebih dahulu, maka jumlah produk yang dihasilkan tergantung pada banyaknya zat yang habis terlebih dahulu. Dalam proses industri, pereaksi pembatas adalah zat yang lebih mahal. Misalnya perak nitrat yang digunakan untuk membuat perak klorida yang digunakan dalam film fotografi. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

AgNO₃ + NaCl –––→ AgCl + NaNO₃

Contoh :

1.

Diketahui reaksi sebagai berikut ..... .....S (s) + 3 F2 ..... ..... (g) SF6 (g) Jika direaksikan 2 mol S dengan 10 mol F2 a. Berapa mol kah SF6 yang terbentuk? b. Zat mana dan berapa mol zat yang tersisa? Penyelesaian : ..... .....S + 3 F2 ......... ... SF6 Dari koefisien reaksi menunjukkan bahwa: .....1 mol S membutuhkan 3 mol F2 Kemungkinan yang terjadi: * JIka semua S bereaksi maka F2 yang dibutuhkan .....mol F2 = x 2 mol S ..... ..... .....= x 2 mol ..... ..... .....= 6 mol Hal ini memungkinkan karena F2 tersedia 10 mol. * Jika semua F2 habis bereaksi, maka S yang dibutuhkan .....mol S = x 10 mol F2 ..............= x 10 mol ..............= 3,33 mol Hal ini tidak mungkin terjadi, karena S yang tersedia hanya 2 mol. Jadi yang bertindak sebagai pereaksi pembatas adalah S! Banyaknya mol SF6 yang terbentuk = x mol S a. mol SF6 =1 x 2 mol = 2 mol b. zat yang tersisa adalah F2, sebanyak = 10 mol – 6 mol = 4 mol F2 Soal di atas dapat juga diselesaikan dengan: - setarakan reaksinya - semua pereaksi diubah menjadi mol - bagikan masing-masing mol zat dengan masing-masing koefisiennya. - Nilai hasil bagi terkecil disebut pereaksi pembatas (diberi tanda atau lingkari) - cari mol zat yang ditanya. - Ubah mol tersebut menjadi gram/liter/partikel sesuai pertanyaan. Penyelesaian: .....S .....+ .....3 F2 SF6 .................... .....2 mol ........10 mol .................... .....= 2..........= 3,33 (Nilai 2 < 3,33) Berarti zat pereaksi pembatas : S Sehingga ditulis: .....S .....+ .....3 F2..... SF6 .................... .....2 mol ........10 mol a. mol SF6 = x 2 mol S ...............=1 x 2 mol = 2 mol b. mol F2 yang bereaksi = x 2 mol S .................................= x 2 mol = 6 mol ....mol F2 sisa = mol tersedia - mol yang bereaksi ....................= 10 mol - 6 mol = 4 mol

2.

10 gram Fe dipanaskan dengan 3,2 gram S membentuk besi sulfida, menurut persamaan: .....Fe (s) .....+..... S (s) ..FeS (s) a. tentukan pereaksi pembatas b. gram FeS yang terbentuk c. massa zat yang tersisa ....( Ar Fe = 56 ; S = 32 ) Penyelesaian: .....Fe (s)..... +..... S (s)..... FeS (s) ......................... .....10 gram.......... 3,2 gram .....= mol ..........= mol .....= 0,178 mol .....= 0,1 mol ............................. .....= 0,178 ..........= 0,1 (Nilai 0,1 < 0,178) Sehingga: .....Fe (s)..... +..... S (s)..... FeS (s) ......................... .....0,178 ..............0,1 mol a. Pereaksi pembatas S b. FeS yang terjadi = x 0,1 mol ...........................= 0,1 mol .....g FeS = 0,1 x Mr FeS .............= 0,1 x 88 .............= 8,8 gram c. Fe yang bereaksi = x 0,1 ...........................= 0,1 x 56 ...........................= 5,6 gram ....Fe sisa = 10 - 5,6 gram = 4,4 gram  Demikian uraian di atas tentang pereaksi pembatas dan cara menentukannya. Semoga dapat bermanfaat bagi kawan-kawan sekalian ^_^