SKEMA KONSEP MOL

PERHITUNGAN KIMIA

A. Definisi Mol

• Satu mol adalah banyaknya zat yang mengandung jumlah partikel yang = jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram C-12.

• Mol merupakan satuan jumlah (seperti lusin,gros), tetapi ukurannya jauh lebih besar.

• Mol menghubungkan massa dengan jumlah partikel zat.

Contoh :

1. satu mol besi (Fe) adalah sekian gram besi yang mengandung x atom besi

2. Satu mol oksigen (O2) adalah sekian gram oksigen yang mengandung x molekul oksigen

B. Jumlah Partikel (X)

Jumlah partikel dalam satu mol yang ditetapkan melalui berbagai metode eksperimen yaitu :

Bilangan Avogadro = 6,02 x 10²³

Maka X = n x 6,02 x 10²³

1 mol = 6,02 x 10²³ = 602 milyar trilyun

Maka

L= 6,02 x 10 ²³

Ø Hubungan Mol dengan jumlah partikel

Satu mol zat adalah banyaknya zat tersebutyang mengandung 6,02 x 10²³ (L) butir partikel, dan partikel itu dapat berupa atom, molekul atau ion.

Ø Hubungan Mol dengan Tetapan Avogadro

Kuantitas atom, molekul dan ion dalam suatu zat dinyatakan dalam satuan mol. Misalnya, untuk mendapatkan 18 gram air maka 2 gram gas hidrogen direaksikan dengan 16 gram gas oksigen.

2H₂O + O₂ → 2H₂O

Dalam 18 gram air terdapat 6,023×10²³ molekul air. Karena jumlah partikel ini sangat besar maka tidak praktis untuk memakai angka dalam jumlah yang besar. Sehingga iistilah mol diperkenalkan untuk menyatakan kuantitas ini. Satu mol adalah jumlah zat yang mangandung partikel (atom, molekul, ion) sebanyak atom yang terdapat dalam 12 gram karbon dengan nomor massa 12 (karbon-12, C-12). Jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram karbon-12 sebanyak 6,02×10²³ atom C-12. tetapan ini disebut tetapan Avogadro.

Tetapan Avogadro (L) = 6,02×10²³ partikel/mol

Lambang L menyatakan huruf pertama dari Loschmidt, seorang ilmuwan austria yang pada tahun 1865 dapat menentukan besarnya tetapan Avogadro dengan tepat. Sehingga,

1 mol air = 6,02×10²³ atom air

1 mol gula = 6,02×10²³ molekul gula

1 mol zat X = L buah partikel zat X

Ø Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel

Telah diketahui bahwa 1mol zat X = l buah partikel zat X, maka

5 mol zat X = 5 x L partikel zat X

n mol zat X = n x L partikel zat X

Jumlah partikel = n x L

C. Massa Atom Relatif (Ar)

Massa atom relatif (Ar) : Perbandingan massa satu atom dengan massa atom standar.

Massa atom relatif (Ar) dari unsur X adalah:

Ar X = massa 1 atom X

massa1 atom H

atau Ar X = massa 1 atom X
1/16 massa 1 atom O

Sehingga secara umum Ar di definisikan sebagai berikut:

Ar X = massa 1 atom X

1/12 massa 1 atom C-12

Contoh Soal :

Bila Ar Fe = 56 sma dan massa 1 atom ¹²C = 1,99 x 10^-23 g, tentukan massa 1 atom besi!

Penyelesaian :

Ar Fe = massa rata - rata 1 atom Fe
1/12 massa 1 atom C^-12

Massa 1 atom Fe = Ar Fe x 1/12 x massa 1 atom C-12

= 56 x 1/12 x 1,99 x 10^-23 g

= 9,29 x 10^-23 g

Jadi, massa 1 atom besi = 9,29 x 10^-23 g

D. Massa Molekul Relatif (Mr)

Perbandingan massa molekul dengan massa standar disebut massa molekul relatif (Mr), ditulis sebagai berikut:

Mr = massa rata-rata 1 molekul senyawa
1/12 massa 1 atom C^-12

Contoh Soal :

Hitunglah Mr CaBr2, bila Ar Ca = 40 dan Ar Br = 80

Penyelesaian :

Mr CaBr2 = (1 x Ar Ca )+ (2 x Ar Br)

= (1 x 40) + (2 x 80)
= 40 + 160

= 200 gr/mol

Jadi, Mr CaBr2 = 200 gr/mol

Ø Hubungan Mol dengan Massa (gram)

Massa satu mol zat yang dinyatakan dalam gram disebut massa molar.

Gram = mol x Ar atau Mr

Ar atau Mr = gram

mol

Mol = gram

Ar atau Mr

E. Volume Molar Gas

1 mol setiap gas mempunyai jumlah molekul sama (6,02 x 10 ²³molekul), maka pada tekanan dan suhu yang sama, 1 mol setiap gas mempunyai volume yang sama. Volume per mol gas disebut volume molar gas yang dinyatakan dengan Vm. Maka :

V = n x Vm

Ket :

· Keadaan STP (T=0^oC ; P= 1 atm)

Vm = 22,4 liter / mol

· Pada keadaan RTP (kamar)

Vm = 24 liter/mol

Beberapa kondisi / keadaan yang biasa dijadikan acuan :

1. Keadaan Standar

Adalah suatu keadaan dengan suhu 0 ^o C dan tekanan 1 atm. Dinyatakan dengan istilah STP ( Standard Temperature and Pressure ). Pada keadaan STP, volum molar gas ( V _m ) = 22,4 liter/mol

2. Keadaan Kamar

Adalah suatu keadaan dengan suhu 25 ^o C dan tekanan 1 atm. Dinyatakan dengan istilah RTP ( Room Temperature and Pressure ). Pada keadaan RTP, volum molar gas ( V _m ) = 24 liter/mol

3. Keadaan Tertentu dengan Suhu dan Tekanan yang Diketahui

Digunakan rumus Persamaan Gas Ideal :

P.V = n RT

P = tekanan gas (atm); 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg

V = volum gas (L)
n = jumlah mol gas

R = tetapan gas (0,082 L atm/mol K)

T = suhu mutlak gas (dalam Kelvin = 273 + suhu Celcius)

4. Keadaan yang Mengacu pada Keadaan Gas Lain

Misalkan :
Gas A dengan jumlah mol = n ₁ dan volum = V ₁

Gas B dengan jumlah mol = n ₂ dan volum = V ₂

Maka pada suhu dan tekanan yang sama berlaku persamaan :

Avogadro yang menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang bervolume sama mengandung jumlah molekul yang sama. Apabila jumlah molekul sama maka jumlah molnya akan sma. Sehingga, pada suhu dan tekanan yang sama, apabila jumlah mol gas sama maka volumenyapun akan sama. Keadaan standar pada suhu dan tekanan yang sma (STP) maka volume 1 mol gas apasaja/sembarang berharga sama yaitu 22,3 liter. Volume 1 mol gas disebut sebagai volume molar gas (STP) yaitu 22,3 liter/mol.

Volume Gas Tidak Standar

Persamaan gas ideal

Persamaan gas ideal dinyatakan dengan: PV = n RT

keterangan:

P; tekanan gas (atm)

V; volume gas (liter)

N; jumlah mol gas

R; tetapan gas ideal (0,082 liter atm/mol K) T; temperatur mutlak (Kelvin)

Gas Pada Suhu dan Tekanan Sama

Avogadro melalui percobaannya menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang bervolume sama mengandung jumlah molekul yang sama. Apabila jumlah molekulnya sama maka jumlah molnya sama. Jadi pada suhu dan tekanan yang sama perbandingan mol gas sama dengan perbandingan volume gas, maka berlaku persamaan :

F. Kemolaran Larutan (M)

• Kemolaran menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan atau tiap mL larutan.

• Satuan kemolaran dinyatakan dengan mol /liter atau mmol/mL.

Misalnya :

Larutan NaCl 0,2 M artinya dalam tiap liter larutan terdapat 0,2 mol NaCl atau dalam tiap mL larutan terdapat 0,2 mmol NaCl.

Maka M dapat dinyatakan :

M = n/V atau n = V x M

dengan :
M = kemolaran larutan

n = jumlah mol zat terlarut

V = volum larutan

Misalnya :

larutan NaCl 0,2 M artinya, dalam tiap liter larutan terdapat 0,2 mol (= 11,7 gram) NaCl atau dalam tiap mL larutan terdapat 0,2 mmol (= 11,7 mg) NaCl.

G. Penentuan Rumus Empiris dan Rumus Molekul

Rumus empiris menunjukkan perbandingan jumlah atom-atom yang terdapat dalam suatu senyawa. Perbandingan itu dinyatakan dalam bilangan bulat terkecil.

Rumus molekul menyatakan jumlah atom-atom unsur yang menyusun satu molekul senyawa. Dalam menentukan rumus molekul senyawa, harus dicari terlebih dahulu rumus empiris senyawa dan Mr senyawa nya.

Konsep mol dapat digunakan untuk menentukan rumus kimia suatu senyawa, baik rumus empiris maupun rumus molekul. Dalam menentukan rumus empiris suatu senyawa dapat dilakukan dengan langkah-langkah berikut:

a. Hitung gram atau persen masing-masing unsur penyususn senyawa!

b. Bagilah dengan Ar sehingga diperoleh perbandingan mol terkecil dari unsur-unsur penyusun senyawa!

Dalam penentuan rumus molekul-molekul suatu senyawa , ada dua hal yang harus diketahui lebih dahulu yaitu rumus empiris senyawa dan Mrsenyawa tersebut.

Contoh:

1. Dari hasil analisis suatu senyawa diketahui mengandung 26,57%kalium;35,36%kromium;dan 38,07% oksigen.Jika diketahui Ar K=39;Cr=52 dan O=16,tentukan rumus empiris senyawa tersebut.

Jawab:

Diandaikan massa senyawa 100 gram ,maka massa K=26,57g,Cr=35,36g dan O=38,07 g.

Maka perbandingan mol atom-atom:

K : Cr : O =26,57/39 : 35,36/52 :38,07/16

= 0,6800 :0,6800 : 2,379

Dengan mencari membagi bilangan terkecil dalam perbandingan didapat:

K :Cr :O =0.6800/0,6800 :0,6800/0,6800 :2,379/0,6800

= 1 : 1 :3,5

=2 : 2 : 7

Jadi,rumus empiris senyawa tersebut adalah K₂Cr₂O₇

2. Jika rumus molekul senyawa dianggap (C₃H₆O)_n dengan massa rumus 58, Tentukan rumus empirisnya !

Jawab:

Ar C = 12, Ar H = 1 , Ar O = 16

Maka :

Mr (C₃H₆O)_n = (36+6+16)_n

58 = 58n

n= 1

Jadi ,rumus empiris senyawa tersebut adalah C₃H₆O