Senyawa hidrat adalah senyawa yang mengandung sejumlah molekul air. Molekul air ini terdapat dalam rasio yang tetap dalam senyawa hidrat. Apabila senyawa ini dipanaskan, maka molekul airnya akan terlepas menyisakan senyawa kristal padat $(garam)$.
$Garam.xH_2O$ → Garam + $xH_2O$
Pada umumnya, rumus kimia garam sudah diketahui. Jadi untuk menentukan rumus kimia senyawa hidrat, kita cukup mencari koefisien molekul air 4(H_2O)4, yaitu nilai x. Nilai x ini bisa dicari dengan membandingkan mol garam dengan mol air, mengingat perbandingan mol = perbandingan koefisien.
Berikut langkah-langkah menentukan rumus kimia senyawa hidrat.
- Cari massa air yang menguap, dengan mengurangi massa senyawa hidrat dengan massa garam yang tersisa.
- Tuliskan perbandingan massa garam dengan massa air.
- Bagi dengan massa molekul relatif $(Mr)$ masing-masing, untuk mendapatkan perbandingan mol.
- Sederhanakan perbandingan dengan membagi keduanya dengan nilai yang terkecil.
- Dari sini rumus kimia senyawa hidrat sudah bisa ditentukan, karena perbandingan mol = perbandingan koefisien.
CONTOH SOAL 1
Sebanyak 4,92 gram hidrat dari Magnesium Sulfat $(MgSO_4.xH_2O)$ 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]
Pembahasannya:
Reaksi kimia yang terjadi adalah $MgSO_4.xH_2O$ → $MgSO_4 + xH_2O$
Pertama, cari massa air kristal.
m $H_2O$ = m $MgSO_4.xH_2O$ - m $MgSO_4$ m $H_2O$
m $H_2O$ = 4,92 - 2,4
m $H_2O$ = 2,52 gram
Tuliskan perbandingan massanya.
m $MgSO_4$ : m $H_2O$ = 2,4 : 2,52
Bagi dengan Mr masing-masing untuk mendapatkan perbandingan mol.
Mr $MgSO_4$ = 120 Mr $H_2O$
Mr $MgSO_4$ = 18
$= n.MgSO_4\; :\; n.H_{2}O $
$= \frac{g.MgSO_4}{Mr.MgSO_4} :\frac{g.H_2O}{Mr.H_2O} $
$=\frac{2,4}{120} :\frac{2,52}{18}$
= 0,02 : 0,14
Bagi keduanya dengan nilai terkecil, yaitu 0,02 untuk mendapatkan perbandingan yang paling sederhana.
$= n.MgSO_4\; :\; n.H_{2}O $
$= \frac{g.MgSO_4}{Mr.MgSO_4} :\frac{g.H_2O}{Mr.H_2O} $
$=\frac{0,02}{0,02} :\frac{0,14}{0,02}$
= 1 : 7
Perbandingan mol = perbandingan koefisien, sehingga koefisien dari $H_2O$ pada reaksi di atas adalah 7. Jadi, rumus kimia senyawa hidrat itu adalah $MgSO_4.7H_2O$
CONTOH SOAL 2
Jika 4,88 gram barium klorida berhidrat $(BaCl_2.xH_2O)$ dipanaskan, maka tersisi 4,16 gram padatan. Bagaimanakah rumus kimia senyawa hidrat tersebut? [Ar Ba = 137, Cl = 35,5, H = 1, dan O = 16]
Pembahasannya:
Reaksi yang terjadi $BaCl_2.xH_2O$ → $BaCl_2 + xH_2O$
massa air = 4,88 - 4,16 = 0,72 gram
Perbandingan massa
m $BaCl_2$ : m $H_2O$
4,16 : 0,72
Perbandingan mol $BaCl_2$ dengan $H_2O$
$= n.BaCl_2\; :\; n.H_{2}O $
$= \frac{g.BaCl_2}{Mr.BaCl_2} :\frac{g.H_2O}{Mr.H_2O} $
$=\frac{4,16}{208} :\frac{0,72}{18}$
= 0,02 : 0,04
=1 : 2
Jadi, rumus kimia senyawa hidrat itu adalah $BaCl_2.2H_2O.$
CONTOH SOAL 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]
Pembahasannya:
Reaksi yang terjadi $CuSO_4.xH_2O$ → $CuSO_4 + xH_2O$
Misalkan, massa hidrat = 100 gram, sehingga massa $CuSO_4$ = 64 gram.
massa air = 100 - 64 = 36 gram
Perbandingan massa m $CuSO_4$ : m $H_2O$ = 64 : 36
Perbandingan mol $CuSO_4$ dengan $H_2O$
$= n.CuSO_4\; :\; n.H_{2}O $
$= \frac{g.CuSO_4}{Mr.CuSO_4} :\frac{g.H_2O}{Mr.H_2O} $
$=\frac{64}{159,5} :\frac{36}{18}$
= 0,4 : 2
=1 : 5
Jadi, rumus kimia senyawa hidrat itu adalah $CuSO_4.5H_2O$
