Terdapat berbagai cara untuk menentukan ukuran
suatu benda. Menghitung jumlah, volume, bahkan massa suatu benda merupakan
pekerjaan yang biasa kita lakukan sehari-hari. Beras biasa dihitung dari
massanya, misalnya 1 kg. Hampir tidak pernah kita menghitung beras dalam jumlah
satuan, misalnya 50 butir beras. Karena hal tersebut merupakan pekerjaan yang
sulit dan tidak praktis.
Demikian pula halnya dengan atom. Hingga saat
ini tidak pernah ada yang melihat atom bahkan dengan mikroskop elektron
sekalipun. Atom terlalu kecil untuk dilihat apalagi untuk dihitung jumlah
partikel materi. Yang dapat dilakukan adalah dengan menghitung massa atau
volumenya.
a.Hipotesis Avogadro
Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas
bervolume sama mengandung jumlah molekul yang sama pula Mengapa perbandingan
volum gas-gas dalam suatu reaksi merupakan bilangan sederhana?
Pada awalnya, Hukum Gay Lussac tidak dapat
dijelaskan para ilmuwan termasuk oleh
John Dalton, pencetus teori atom. Ketidakmampuan Dalton karena ia
menganggap partikel unsur selalu berupa atom tunggal (,monoatomik). Barulah
pada tahun 1811 Amadeo Avogadro (1776-1856) dari Italia, mengemukakan bahwa
partikel unsur tidak harus berupa atom tunggal, tetapi dapat juga berupa
molekul.
b.Mol
Satuan mol menyatakan jumlah partikel (atom,
molekul, atau ion) dalam suatu zat. Para ahli sepakat bahwa 1 mol zat
mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikel dalam 12,0 gram
C-12, yaitu sebanyak 6,02 × 1023 partikel. Jumlah partikel ini disebut sebagai
Bilangan Avogadro (L).
Contoh:
•1 mol unsur ( C ) mengandung 6,02 × 1023 atom
C
•1 mol senyawa H2O mengandung 6,02 × 1023
molekul H2O
•1 mol senyawa ion NaCl mengandung 6,02 × 1023
ion Na+ dan 6,02 × 1023 ion Cl-
Hubungan antara mol dan jumlah partikel zat (X) dapat dirumuskan
sebagai berikut:
X = mol
× 6,02 .1023 partikel/ mol
Massa molar adalah massa yang dimiliki oleh 1
mol zat. Dasar perhitungan massa molar ialah massa atom C-12 dalam 1 mol, yaitu
sebesar 12,0 gram.
Massa molar C-12 =
Perhatikan tabel berikut!
Dengan mengetahui nilai m, kita dapat
menentukan mol zat (n) jika massanya (w)
diketahui:
n = m/mr
Keterangan:
n = mol zat (mol)
m = massa zat (gr)
Mr = massa molar (gr/mol)
a.Pada keadaan standar
Volum molar menyatakan volum yang ditempati 1
mol gas pada suhu dan tekanan tertentu. Dari eksperimen diketahui bahwa 1 liter
gas oksigen (O2), yang diukur pada suhu 0 oC dan tekanan
76 cmHg (1 atmosfer) mempunyai massa sebesar 1, 429 gram.
Dari perhitungan mol, diperoleh:
Mol O2 =
=
1,429/32 = 0, 04466
Dalam 1 liter O2 terdapat 0,04466 mol O2.
Keadaan suhu 0o C dan tekanan 1 atmosfer
disebut keadaan standar (STP).Setiap 1 mol gas yang diukur pada keadaan standar akan mempunyai
volume yang sama, yaitu 22,4 liter.
Volume Gas X =
mol X × 22,4 L
b.Pada keadaan tidak standar
Perhitungan volume gas pada kondisi ini
didasarkan pada rumusan gas ideal:
P V = n R T
Keterangan:
P= tekanan (atm)
V= volume (liter)
N= mol gas
R= tetapan gas ( 0,082 L.atm/mol.K)
T= suhu (Kelvin)
Untuk lebih memahami hubungan antara mol,
jumlah molekul, massa, dan volume gas, perhatikan bagan di bawah ini.
Komposisi zat umumnya dinyatakan dalam persen
massa (% massa).
Persen massa komponen penyusun zat = Massa komponen/Massa zat × 100%
Contoh soal
Analisis sampel menunjukkan terdapat 40%
kalsium, 12 % karbon, dan 48% oksigen. Jika diketahui massa sample tersebut
adalah 25 gram, tentukan massa setiap unsur dalam sampel tersebut!
Jawab:
•Massa Ca = 40/100 × 25 gram= 10,0 gram
Diteruskan sendiri,......
a.Menentukan rumus empiris zat
Dalam menentukan rumus empiris zat,
perbandingan mol unsur-unsur dalam zat haruslah merupakan perbandingan paling
sederhana.
Contoh soal
Suatu senyawa mengandung 32,4 % natrium; 22,6
% belerang; dan sisanya oksigen (Ar Na = 23, S = 32, dan O =16). Tentukanlah
rumus empiris senyawa tersebut!
Jawab:
Na = 32,4 %
S = 22,6%
O = 100 – (32,4 + 22,6) = 45 %
mol Na : mol S : mol O
1,4 :
0.7 : 2,8
2 : 1 : 4
Jadi, rumus empiris senyawa tersebut ialah Na2SO4
b.Menentukan rumus molekul zat
Rumus molekul merupakan kelipatan dari rumus
empirisnya
Mr rumus
molekul = n × Mr rumus empiris
Contoh soal
Suatu senyawa organik dengan Mr = 90 tersusun
dari 40% karbon; 6,6% hidrogen; dan sisanya oksigen (Ar C=12; H = 1; O = 16).
Tentukan rumus molekul senyawa tersebut!
Jawab:
C = 40%;H= 6,6% ;O= 53,4%
mol C :
mol H : mol O
3,3 :
6,6 : 3,3
1 : 2 : 1
Rumus empirisnya ialah CH2O.
n × Mr rumus
empiris = Mr rumus molekul
(CH2O)
n = 90
30 n = 90
n = 3
Jadi, rumus molekulnya ialah C3H6O3
Contoh Soal
Suatu senyawa mengandung 52,14% C; 13,03% H;
dan 34,75% O. (Ar C=12, Ar H=1, Ar O=16). Tentukan rumus perbandingan senyawa
itu! 75
Jawab:
Misal berat senyawa = 100 gram, maka:
mol C : mol H : mol O
4,36 : 13,03 : 34,75
2 : 6 : 1
Jadi, rumus perbandingan senyawanya ialah (C2H6O)n
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
terjadi kristal garam, dan kemungkinan terdapat kristal air yang terjebak di
dalamnya. Jumlah kristal air dalam suatu kristal dapat kita tentukan dengan
beberapa cara, diantaranya:
- 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.
- Dengan cara menganalisis melalui reaksi kimia
Contoh soal
Suatu hidrat tembaga(II) sulfat dipanaskan, ternyata beratnya berkurang
sebanyak 36%. Tentukan rumus molekul hidrat tersebut! (Ar Cu=63,5; S=32; O=16;
H=1)
Jawab:
CuSO4 . xH2O CuSO4
+ x H2O
64%
36%
1 mol CuSO4 : X mol
H2O
64/mr CuSO4 : X 36/mr
H2O
Sehingga, diperoleh X = 5
Jadi, rumus hidratnya ialah : CuSO4 . 5H2O
Perhatikan contoh berikut!
Padatan silikon bereaksi habis dengan gas klorin membentuk lelehan
silikon tetraklorida menurut persamaan reaksi:
Si (s) + 2Cl2
(g) SiCl4 (l)
a.Berapa mol gas klorin yang diperlukan untuk bereaksi habis dengan 30
gr silikon?
b.Berapa mol silikon tetraklorida yang dihasilkan? (Ar Si = 28, Cl= 35,5)
Jawab:
Langkah-langkah penyelesaian soal:
Si (s) +2Cl2 (g) SiCl4
(l)
Sebelum : x 2x –
Reaksi : –x mol –2x mol +x
mol
Sesudah : 0 mol 0 mol x
mol
Diketahui:
Mol Si awal : n =
= 30gr/28
= 1,
071 mol
Jadi, harga x = 1, 071 mol
a.mol Cl2 yang diperlukan = 2x =
2 × 1, 071 mol = 2, 142 mol
b.mol SiCl4 yang dihasilkan = x = 1,
071 mol
“Pereaksi pembatas adalah pereaksi yang habis lebih dahulu”
Di dalam suatu reaksi kimia, perbandingan mol-zat-zat pereaksi yang
ditambahkan tidak selalu sama dengan perbandingan koefisien reaksinya. Apabila
zat-zat yang direaksikan tidak ekivalen, maka salah satu pereaksi akan habis
lebih dahulu sedangkan pereaksi yang lain bersisa.
Contoh soal
Serbuk besi sejumlah 28 gram (Ar Fe = 56) direaksikan dengan 20 gram
belerang (Ar S = 32) sesuai dengan persamaan reaksi Fe + S FeS. Tentukan zat yang tersisa sesudah reaksi
selesai. (UMPTN ’99 Rayon C)
Jawab:
Persamaan reaksi
Fe + S FeS
mol Fe = 28 gram/56 = 0,5 mol (habis bereaksi)
mol S = 20 gram/32 =
0,625 mol
S yang bereaksi = 0,5 mol
S sisa = mol S mula-mula – mol S yang bereaksi
= 0,625 – 0,5
= 0,125 mol
Massa S sisa = mol S sisa ×
Ar S
=
0,125 × 32
=
4 gram
ARTIKEL TERKAIT:
Artikel 
0 komentar:
Post a Comment
Silahkan Tinggalkan Komentarnya