B. HIPOTESIS AVOGADRO C. STOIKIOMETRI / KONSEP MOL
1. Hubungan mol dengan massa
2. Penentuan Rumus Kimia
Konsep mol dapat digunakan untuk menentukan rumus kimia suatu senyawa, baik rumus empiris (perbandingan terkecil atom-atom dalam senyawa) maupun rumus molekul(jumlah atom-atom dalam senyawa).
1. Rumus empiris, adalah rumus yang menytakan perbandingan terkecil atom-atom unsur yang menyusun tiap molekul suatu senyawa
2. Rumus molekul adalah rumus yang menyatakan dengan pasti atom-atom unsur yang menyusun tiap molekul suatu senyawa.
Contoh : Senyawa Rumus empiris Rumus molekul
Air H2O H2O
Benzena CH C6H6
Glukosa CH2O C6H12O6
Amoniak NH3 NH3
Rumus empiris dapat ditentukan dengan mengetahui perbandingan mol unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa. Sedangkan rumus molekul dapat ditentukan apabila rumus empiris dan massa molekul relatif (Mr) senyawa diketahui.
Contoh soal 1:
Dalam 3 gram suatu senyawa karbon terdapat 1,2 gram karbon, 0,2 gram hidrogen, dan sisanya adalah oksigen. Tentukan rumus empiris senyawa tersebut(Ar H=1;C=12; dan O=16).
Jawab : C= 1,2 gram, H= 0,2 gram, O= 3-(1,2+0,2)gram = 1,6 gram
Mol C : mol H : mol O = 1,2 : 0,2 : 1,6
12 1 16
= 0,1 : 0,2 : 0,1
= 1 : 2 : 1
Rumus empiris senyawa karbon tersebut adalah CH2O
Contoh soal 2:
Senyawa dengan rumus empiris CH2O mempunyai masa molekul relatif(Mr)=60. Tentukanah rumus molrkul senyawa tersebut
Jawab: (CH2O)n = 60
(12+2+16)n = 60
30n = 60
n = 2 Jadi rumus molekul senyawa adalah (CH2O)2 atau C2H4O2
Contoh soal 3 :
Suatu senyawa diketahui terdiri dari 72% karbon (C), 21% nitrogen (N) dan 7% hydrogen (H) . Tentukan rumus empirisnya. (Persentase dalam hal ini persen berat).
Jawab : Misalkan berat senyawa adalah 100 gram, maka : berat unsur C = 72 gram, berat unsur N = 21%, dan berat unsur H = 7%
Mol C : mol N : mol H = 72 : 21 : 7 = 6 : 1,5 : 7 12 14 1
Perbandingan mol setiap unsur :
C : N : H = 6 : 1,5 : 7 = 12 : 3 : 1 Jadi rumus empiris senyawa itu adalah (C12N3H14)n dengan n adalah suatu kelipatan dari harga satu sampai tak terhingga.
Mol C : mol N : mol H = 72 : 21 : 7 = 6 : 1,5 : 7 12 14 1
Perbandingan mol setiap unsur :
C : N : H = 6 : 1,5 : 7 = 12 : 3 : 1 Jadi rumus empiris senyawa itu adalah (C12N3H14)n dengan n adalah suatu kelipatan dari harga satu sampai tak terhingga.
Contoh soal 4 :
Suatu senyawa mengandung 48% karbon, 8% oksigen, 28% nitrogen dan sisanya hydrogen. Bila massa molekul relatif senyawa adalah 400, tentukan rumus molekul relatif senyawa itu !
Jawab : Misalkan berat senyawa adalah 10 gram, maka : berat unsur C=48 gram, berat unsur O = 8 gram, berat unsur N= 28 gram, dan berat unsur H = (100-48-8-28) gram = 16 gram
Contoh soal 5 :
Tiga liter hidrokarbon dibakar dengan tepat oleh 15 l gas oksigen dan menghasilkan 9 l gas karbondioksida. Tentukan rumus molekul senyawa hidrokarbon itu !
Jawab : Persamaan reaksi pembakaran hidrokarbon CxHy adalah :
Perbandingan volume gas :
CxHy : O2 : CO2 = 1 : (x + ¼ y) : x
Volume gas CO2 yang terbentuk = 9 l, maka :
x/1 X volume CxHy = volume gas CO2
x/1 X 3 = 9 x = 3
Volume gas O2 yang bereaksi = 15 liter, maka :
(x + ¼ y) X volume CxHy = volume gas O2
1
(x + ¼ y) X 3 = 15
3x + ¾ y = 15
3.3 + ¾ y = 15
¾ y = 15 - 9 = 6
y = 4/3. 6 = 8
Jadi rumus molekul hidrokarbon itu : C3H8
Merupakan penjabaran dari Hukum Proust
Contoh : Berapa persen besi yang terdapat dalam Fe2O3, (Ar Fe=56, Ar O = 16)
Jawab :
4. AIR KRISTAL
Yaitu air yang terjebak didalam kristal dan akan hilang bila dilakukan pemanasan. Contoh CuSO4.5H2O (Cupri Sulfat/ Terusi)
Contoh : Kristal Zn (NO3)2.xH2O dipanaskan hingga semua air kristalnya menguap, ternyata beratnya berkurang 36.54%, tentukan harga x. (Ar Zn = 65, N=14, O=16, H=1 )
Jawab: misalnya massa kristal = 100 gram
Massa kristal berkurang 36.54%
Jadi, massa kristal yang tersisa adalah
Massa Zn(NO3)2 = (100 – 36.54) gram
= 63.46 gram
Massa H2O = 36.54 gram
5. KOEFISIEN REAKSI
Koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol dari seluruh zat yang ada pada persamaan reaksi, baik pereaksi di ruas kiri maupun hasil reaksi di ruas kanan.
Jika salah satu zat diketahui molnya, maka mol zat-zat lain pada persamaan reaksi tersebut dapat dicari dengan cara membandingkan koefisien.
hal ini, yang kita perhatikan dan dilibatkan dalam perhitungan hanyalah mol yang habis saja.
Contoh soal 1 :
Sebanyak 32 gram metana , CH4 dibakar dengan 160 gram oksigen(C=12; H=1; O=16). Berapa gram CO2 yang dihasilkan ?
Jawab : Reaksi pembakaran CH4 : CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
Mol CH4 = 32 mol = 2 mol
16
mol O2 = 160 mol = 5 mol
32
Oleh karena 2/1 lebih kecil dari 5/2 , berarti yang habis adalah 2 mol CH4.
CO2 = 1/1 x 2 mol = 2 mol
Massa CO2 = 2 x 44 gram = 88 gram
6. HUKUM AVOGADRO DAN KEADAAN STANDAR
1. Hukum Avogadro
Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang bervolume sama akan memiliki mol yang sama
Contoh:
Sebanyak 13,5 gram aluminium(Al=27) direaksikan dengan larutan asam sulfat:
Hitunglah volume gas H2 yang terbentuk , diukur pada kondisi dimana 1 mol gas O2 bervolume 20 liter .
Jawab:
Al = 13,5 mol = 0,5 mol
27
H2 = 3 x 0,5 mol = 0,75 mol
2
Untuk mencari volume H2 gunakan volume O2 sebagai pembanding.
Mol H2 = mol O2
Volume H2 volume O2
0,75 = 1
x 20
x = 15 liter
2. Keadaan Standar
Setiap 1 mol gas apa saja pada suhu 00 C dan tekanan 1 atm memiliki volume 22,4 liter (22,4 dm3).
Suhu 00 C dan tekanan 1 atm dikenal sebagai keadaan standar atau STP(Standard Temperature and Pressure). Pada keadaan standar berlaku hubungan :
Ingat, rumus ini hanya berlaku pada STP(suhu 00 C dan tekanan 1 atm). Jika suhu bukan 00 C dan tekanan bukan 1 atm, gunakanlah Hukum avogadro untuk mengubah mol menjadi volume atau sebaliknya.
Contoh :
245 gram KClO3(Mr = 122,5) dipanaskan sehingga terurai menjadi KCl dan gas O2 menurut reaksi
2 KClO3(s) -------> 2KCl(s) + 3O2(g)
2 KClO3(s) -------> 2KCl(s) + 3O2(g)
Berapa liter gas O2 yang terbentuk, diukur pada keadaan standar?
Jawab :
KClO3 = 245 mol = 2 mol
122,5
O2 = 3 x 2 mol = 3 mol
2
= 3 x 22,4 lter = 67,2 liter
P V = n RT
Dengan:
P = tekanan (atmosfer)
V = Volum (liter)
N = jumlah mol (mol)
R = tetapan gas ideal ( 0.082 L atm K-1 mol-1)
T = suhu mutlak (Kelvin = oC + 273 )
Contoh :
Berapa volume 1 gram gas Hidrogen yang diukur pada 25oC dan tekanan 1 atm?
Jawab : Mr H2 = 2, T =(25 + 273)oK = 298oK
gram H2
mol H2 = -----------
Mr H2
P V = nRT
V = n R T
P
V = 0.5 mol x 0.082 L atm K-1 mol -1 x 298 K
1 atm
= 12.218 L
MATERI DAN SOAL STOIKIOMETRI:
Sumber:
KIMIA untuk SMA kelas X, Unggul Sudarmo, Penerbit Erlangga, 2004
KIMIA 1 SMU, untuk Kelas 1, Irfan Anshori dan Hiskia Ahmad, Penerbit Erlangga, 1999
KIMIA untuk SMA/MA, kelas X, Tarti Harjani, dkk, Penerbit Masmedia, 2012
MATERI DAN SOAL STOIKIOMETRI:
- STOIKIOMETRI
- STOIKIOMETRI LARUTAN
- STOIKIOMETRI/PERHITUNGAN KIMIA
- soal konsep mol
- soal konsep mol 2
- soal stoikiometri
- soal stoikiometri larutan
Sumber:
KIMIA untuk SMA kelas X, Unggul Sudarmo, Penerbit Erlangga, 2004
KIMIA 1 SMU, untuk Kelas 1, Irfan Anshori dan Hiskia Ahmad, Penerbit Erlangga, 1999
KIMIA untuk SMA/MA, kelas X, Tarti Harjani, dkk, Penerbit Masmedia, 2012
Terima kasih untuk artikel Perhitungan kimia ini. Sangat membantu dalam belajar.
BalasHapus