Materi Kimia: Air Kristal (Senyawa Hidrat) - Rumus, Contoh Soal & Kuis Interaktif

Dalam dunia kimia, kita sering menjumpai zat padat yang tampak kering namun sebenarnya mengandung air yang terikat secara kimiawi. Zat inilah yang disebut sebagai air kristal atau senyawa hidrat. Memahami materi ini sangat krusial bagi siswa kelas X (Kurikulum Merdeka) karena menjadi dasar penerapan Hukum Dasar Kimia dan Konsep Mol.

Definisi dan Penulisan Rumus

Senyawa hidrat bukanlah senyawa yang basah. Air kristal terjebak di dalam kisi-kisi kristal ionik.

Senyawa Hidrat adalah garam padatan yang mengikat sejumlah molekul air tertentu dalam struktur kristalnya. Jika dipanaskan, air ini akan menguap dan menyisakan garam anhidrat.

Penulisan rumus kimia hidrat menggunakan tanda titik tengah (middle dot) untuk menghubungkan rumus garam dan air. Perhatikan penulisan yang benar di bawah ini:

$$ \text{Rumus Garam} \cdot xH_2O $$

Catatan Penting tentang Tanda Titik (\( \cdot \)):

• Tanda titik ini dibaca sebagai "mengikat", bukan "dikali".
• Contoh: \( CuSO_4 \cdot 5H_2O \) dibaca Tembaga(II) sulfat yang mengikat 5 molekul air.

Tata Nama Senyawa Hidrat

Aturan penamaan IUPAC menggabungkan nama kation, anion, dan jumlah air dalam bahasa Yunani + akhiran "hidrat".

Rumus Kimia	Nama IUPAC	Nama Lazim
\( CaSO_4 \cdot 2H_2O \)	Kalsium sulfat dihidrat	Gipsum
\( MgSO_4 \cdot 7H_2O \)	Magnesium sulfat heptahidrat	Garam Inggris
\( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O \)	Natrium karbonat dekahidrat	Soda Cuci

Prinsip Perhitungan Rumus Hidrat

Untuk menentukan nilai \( x \) (koefisien air), kita menggunakan data pengurangan massa saat pemanasan.

Reaksi:
$$ \text{Garam} \cdot xH_2O_{(s)} \xrightarrow{\text{Panas}} \text{Garam Anhidrat}_{(s)} + xH_2O_{(g)} $$

Rumus Kunci:

$$ x = \frac{\text{Mol Air}}{\text{Mol Garam Anhidrat}} $$

Contoh Soal Pembahasan

Soal 1: Analisis Kalsium Sulfat

Sebanyak 8,6 gram garam gips (\( CaSO_4 \cdot xH_2O \)) dipanaskan hingga kering dan tersisa 6,8 gram garam anhidrat \( CaSO_4 \). Tentukan rumus molekul gips tersebut! (Mr \( CaSO_4 \) = 136, Mr \( H_2O \) = 18)

Penyelesaian:

Diketahui:
Massa Hidrat = 8,6 gram
Massa Anhidrat = 6,8 gram

Jawab:
1. Cari massa air yang hilang:
$$ \text{Massa Air} = 8,6 - 6,8 = 1,8 \text{ gram} $$
2. Cari mol masing-masing:
$$ \text{Mol } CaSO_4 = \frac{6,8}{136} = 0,05 \text{ mol} $$
$$ \text{Mol } H_2O = \frac{1,8}{18} = 0,1 \text{ mol} $$
3. Perbandingan mol:
$$ CaSO_4 : H_2O = 0,05 : 0,1 = 1 : 2 $$
Jadi, \( x = 2 \). Rumusnya: \( CaSO_4 \cdot 2H_2O \)

---

Kuis Tantangan: Hitungan Kimia

Siapkan kertas dan kalkulator. Soal di bawah ini bertipe hitungan seperti contoh di atas.

1. Sebanyak 24,95 gram kristal \( CuSO_4 \cdot xH_2O \) dipanaskan hingga terbentuk 15,95 gram \( CuSO_4 \) anhidrat. Jika Mr \( CuSO_4 \) = 159,5 dan Mr \( H_2O \) = 18, berapakah nilai x?

x = 2 x = 3 x = 5 x = 7

2. Perbandingan massa molar (Mr) hidrat terhadap massa molar anhidrat dari senyawa \( MgSO_4 \cdot 7H_2O \) adalah... (Ar: Mg=24, S=32, O=16, H=1)

Tips: Hitung Mr total hidrat, lalu hitung Mr anhidratnya saja.
246 : 120 120 : 246 200 : 100 1 : 7

3. Jika 1 mol senyawa hidrat \( BaCl_2 \cdot 2H_2O \) dipanaskan, berapa gram air yang akan dilepaskan? (Mr \( H_2O \) = 18)

18 gram 36 gram 54 gram 72 gram

4. Suatu hidrat besi(II) sulfat memiliki rumus \( FeSO_4 \cdot xH_2O \). Jika perbandingan mol \( FeSO_4 \) : \( H_2O \) adalah 1 : 7, maka nama senyawa tersebut adalah...

Besi(II) sulfat pentahidrat Besi(II) sulfat heksahidrat Besi(II) sulfat heptahidrat Besi(II) sulfat dekahidrat

5. Pemanasan 5 gram kristal hidrat menyisakan 3,2 gram anhidrat. Berapa persen kadar air kristal dalam senyawa tersebut?

Rumus: (Massa air / Massa hidrat awal) x 100%
64% 36% 18% 50%

Pertanyaan Sering Diajukan (FAQ)

Mengapa rumus air kristal menggunakan tanda titik?

Tanda titik (\(\cdot\)) digunakan untuk menunjukkan bahwa molekul air terikat secara kimiawi dalam struktur kristal (ikatan lemah), bukan tercampur secara fisik atau bereaksi membentuk senyawa baru yang permanen.

Apakah jumlah air kristal (x) selalu bilangan bulat?

Secara teoritis dalam rumus kimia ya (misal 5, 7, 10). Namun dalam percobaan laboratorium sekolah, hasil hitungan \( x \) seringkali berupa desimal (misal 4,9 atau 5,1) karena faktor ketelitian alat, kemudian dibulatkan ke bilangan bulat terdekat.