Konsep Mol

  1. 1. Massa Atom Relatif (Ar)

Massa atom relatif (Ar) merupakan perbandingan massa 1 atom suatu unsur terhadap 1/12 massa satu atom C-12.

Relative atomic mass (Ar) is comparison mass of 1 atom of an element towards 1/12 mass of one atoms c-12.

Pengukuran massa atom tidak dapat ditentukan secara langsung dengan cara menimbang, melainkan dengan cara membandingkan atom tersebut dengan standar massa atom. Para ahli mula-mula memilih hidrogen sebagai standar massa atom karena atom hidrogen berukuran paling kecil.

Atomic mass measurement can not directly by weigh, but by compare atom with standardly atomic mass. experts at first choose hydrogen as standard atomic mass because hydrogen atom measures smallest.

Suatu perkembangan terjadi pada permulaan abad 20 dengan ditemukannya spektrometer massa, suatu alat yang dapat menentukan massa partikel kecil seperti atom dan molekul. Dengan spektrometer massa itu pula telah diketahui bahwa setiap unsur terdiri atas beberapa jenis atom yang berbeda massanya. Fakta ini berbeda dengan teori atom yang mengatakan bahwa atom yang menyusun suatu unsur identik. Atom yang sama tetapi berbeda ini disebut isotop. Sebagai contoh, karbon alam terdiri atas dua jenis isotop. Satu jenis yang disebut isotop C-12 mempunyai massa 1,99268 x 10-23 gram, satu jenis lagi yang disebut isotop C-13 mempunyai massa 2,15929 x 10-23 gram.

A development happens in century beginning 20 by found spectrometer mass, a tool that can determine mass of little particle like atom and molecule. By spectrometer mass also known that every element has consisted of several different atom kinds mass it. this fact differs from atomic theory that say that atom that composed a identical element. atom same but differ this called isotope. for example, nature carbon consists of two isotope kinds. one kind that called isotope C-12 has mass 1,99268 x 10-23 gram, one kind again that called isotope C-13 has mass 2,15929 x 10-23 gram.

Untuk menghindari bilangan yang sangat kecil, maka ditetapkan suatu satuan massa untuk menyatakan massa partikel kecil, yaitu satuan massa atom(sma). 1 sma adalah 1/12 dari massa 1 atom C-12. Dengan perkataan lain, 1 atom C-12 ditetapkan mempunyai massa 12 sma.

To avoid number is very little, so appointed a mass unit to declare mass little particle, that is mass unit of atom(sma). 1 sma is 1/12 from mass of 1 atom of C-12. with other word, 1 atom C-12 appointed has mass 12 sma.

1 sma  = x massa 1 atom C-12

1 sma  =  x 1,99268 x 10-23 gram

= 1,66057 x 10-23 gram

dengan demikian,

Massa atom relatif (Ar) unsur X =

q

oleh karena   massa 1 atom C-12 sama dengan 1 sma, maka definisi di atas dapat ditulis sebagai berikut:

Because mass 1 atom c-12 equal to 1 sma, so definition above can be written as follows:

Ar unsur X =

Contoh Soal

  1. 1. Massa rata-rata suatu atom A = 4,045 x 10-23 gram, sedangkan massa 1 atom C-12 = 1,999 x 10-23 gram. Tentukan massa atom relatif (Ar) unsur A tersebut!

Mass average of an atom A = 4,045 x 10-23 gram, while mass of 1 atom C-12 = 1,999 x 10-23 gram. Determine relative atomic mass (Ar) of  element A!

Answer :

Massa atom relatif (Ar) unsur A =

Massa atom relatif (Ar) unsur A =

=

=  24,282

  1. 2. Unsur klorin di alam mempunyai 2 isotop, yang data-datanya dapat dlihat pada tabel berikut:

Chlorine element at environment has 2 isotopes, data can be saw in table below:

isotop Kelimpahan di alam (%) Massa isotop (amu)
Cl-35 75,53 34,969
Cl-37 24,47 36,966

Tentukan massa atom relatif dari unsur klorin!

Determine relative atomic mass from chlorine element!

Answer:

massa rata-rata atom Cl (Ar Cl) =  

=   35,45

Latihan

  1. Diketahui massa rata-rata 1 atom unsur X = 2,66 x 10-23 gram dan massa 1 atom C-12 = 1,99 x 10-23 gram. Tentukan massa atom relatif (Ar) unsur X tersebut!

Known mass average of 1 element atom x = 2,66 x 10-23 gram and mass 1 atom c-12 = 1,99 x 10-23 gram. Determine relative atomic mass (Ar) of  element x!

  1. Diketahui massa rata-rata 1 atom unsur Y = 6,64 x 10-23 gram dan massa 1 atom C-12 = 1,99 x 10-23 gram. Tentukan massa atom relatif (Ar) unsur Y tersebut!

known mass average of 1 element atom y = 6,64 x 10-23 gram and mass 1 atom c-12 = 1,99 x 10-23 gram. Determine relative atomic mass (ar) of element y!

  1. Unsur boron (B) mempunyai 2 isotop yaitu:

Boron element (B) has 2 isotopes that is:

isotop Kelimpahan di alam (%) Massa isotop (amu)
B-11 81 11
B-10 24,47 10

Tentukan massa atom relatif dari unsur klorin!

Determine relative atomic mass from chlorine element!

  1. Klor yang terdapat di alam terdiri atas 75% isotop Cl-35 dan 25% isotop Cl-37. Massa isotop Cl-35 = 34,97 sma dan Cl-37 = 36,97 sma. Tentukan massa atom relatif klor!

Chlorine found at nature consists of 75% isotope cl-35 and 25% isotope cl-37. mass isotope cl-35 = 34,97 sma and cl-37 = 36,97 sma. determine chlorine relative atomic mass!

  1. 2. Massa Molekul Relatif

Massa molekul relatif (Mr) adalah perbandingan massa rata-rata satu molekul unsur atau senyawa terhadap  massa atom C-12.

Mass relative molecule (Mr) is comparison mass average of one element molecule or compound towards atomic mass C-12.

Massa molekul relatif (Mr) zat X =

oleh karena   massa 1 atom C-12 sama dengan 1 sma, maka definisi di atas dapat ditulis sebagai berikut:

Because mass of 1 atom C-12 equal to 1 sma, so definition above can be written as follows:

Mr zat X =
Massa rata-rata 1 molekul zat X = Mr zat X dalam sma

Atau, or

Jadi, massa molekul relatif  (Mr) suatu zat sama dengan jumlah massa atom relatif (Ar) dari atom-atom penyusun molekul zat  itu.

so, relative molecule mass (Mr) of a substance equal to relative atomic mass total (Ar) from substance molecule composers that atoms.

Mr =

Contoh soal

  1. 1. Berapa massa molekul relatif (Mr) dari amoniak (NH3) jika diketahui Ar N = 14 dan H = 1?

How many relative molecule mass (Mr) of ammonia (NH3) if known Ar N = 14 and H = 1?

answer:

Mr  NH3 = Ar N + 3Ar H

= 14 + (3 x 1)

= 17

jadi, Mr NH3 = 17

  1. 2. Berapa massa molekul relatif (Mr) dari Al2(SO4)3 jika diketahui Ar Al = 27, Ar S = 32, Ar O = 16?

what relative molecule mass (Mr) from Al2(SO4)3 if known Ar Al = 27, Ar S = 32, Ar O = 16?

answer:

Mr  Al2(SO4)3 = (2 x Ar Al) + (3 x Ar S) + (12 x Ar O)

= (2 x 27) + (3 x 32) + (12 x 16)

= 54 + 96 + 192

= 342

Jadi, Mr  Al2(SO4)3 = 342

Latihan

Hitung Mr zat berikut!

Determinr Mr of substance below!

  1. O2
  2. CO2
  3. BaSO4
  4. Ca(OH)2
  5. C2H5OH
  6. Fe2(SO4)3

Apabila diketahui harga Ar :

O = 16, Ca = 40, C = 12, Ba = 137, H = 1, S = 32, Fe = 56

  1. 3. Definisi mol

Mol adalah satuan jumlah seperti lusin atau gross, tetapi jauh lebih besar.

Mole total unit likes dozen or gross,  but far bigger.

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

Bilangan 6,02 x 1023  adalah jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram C-12.  Jadi, standar mol adalah 12 gram C-12. Zat apa saja yang terdiri atas 6,02 x 1023 partikel disebut 1 mol. Selanjutnya bilangan 6,02 x 1023 disebut tetapan Avogadro dan dinyatakan dengan lambang L.

Number 6,02 x 1023 atom total found in 12 gram c-12. so, standard mole 12 gram c-12. substance everything that consist of 6,02 x 1023 particles is called 1 mole. furthermore number 6,02 x 1023 called avogadro constant and declared with symbol L.

L = 6,02 x 1023

Hubungan jumlah mol (n) dengan jumlah partikel (x) adalah:

mole total connection (n) with particle total (x):

Contoh soal

  1. Berapa jumlah atom yang terdapat dalam 0,4 mol logam besi?

Jawab:

what is total atom found in 0,4 iron metal moles?

answer:

x   =  n    x  6,02 x 1023 atom

jumlah atom besi (Fe)   =  0,4 x 6,02 x 1023

=  2,4 x 1023

jadi, dalam 0,4 mol logam besi terdapat 2,4 x 1023 atom besi

  1. Berapa molekul terdapat dalam 1,05 mol gas nitrogen (N2)?

Jawab:

what does molecule found in 1,05 nitrogen gas moles (N2)?

answer:

x        = n  x  6,02 x 1023 molekul

jumlah molekul N2 = 1,05 x 6,02 x 1023 molekul

= 6,32 x 1023 molekul N2

x        = n  x  6,02 x 1023 molekul

n        =

n        =

= 2 mol

Latihan

practice

  1. Tentukan jumlah atom yang terdapat dalam :

Determine atom total found in :

    1. 0,1 mol karbon (C)
    2. 0,5 mol tembaga (Cu)
    3. 3,8 mol aluminium (Al)
  1. Tentukan jumlah molekul yang terdapat dalam :

Determine molecule total found in:

    1. 5 mol garam dapur (NaCl)
    2. 0,5 mol gula (C12H22O11)
    3. 2,5 mol etana (C2H6)
  1. Dalam sejumlah mol gas amonia (NH3) terdapat 3,01 x 1023 molekul NH3. Berapa jumlah mol gas amonia (NH3) tersebut?

in amount of gas mole amonia (NH3) found 3,01 x 1023 molecules NH3.

How many total gas mole amonia (NH3)?

  1. 4. Ubahlah dalam mol:

change in mole:

a. 6,02 x 1022 atom seng

b.1,204 x 1021 molekul etanol

c.3,01 x 1021 molekul glukosa

  1. Massa Molar  (mm)
Massa molar adalah massa 1 mol zat

dengan satuan gram mol-1.

Secara umum, mm = Ar atau Mr zat itu dinyatakan dalam gram mol-1

Hubungan jumlah mol (n) dengan massa zat (m):

m = n x mm

dengan m     = massa

n      = jumlah mol

mm = massa molar ( Ar / Mr)

Contoh soal

exercise example

  1. Berapa gram massa dari 2 mol gas amoniak (NH3), jika diketahui

Ar N = 14, H = 1?

what gram mass from 2 ammonia gas moles (NH3), if known

Ar N = 14, H = 1?

Diketahui  : n NH3 = 2 mol

Ar N = 14, H = 1

Ditanya    : massa NH3

Jawab      :

Mr NH3 = Ar N + 3 Ar H

= 14 + (3 x 1)

= 17

m = n x mm

massa NH3 = n NH3 x Mr NH3

= 2 x 17

= 34 gram

jadi, massa 2 mol NH3 adalah 34 gram

  1. Berapa jumlah mol yang terdapat dalam 3,2 gram gas oksigen (O2) jika

Ar O = 16?

what is total mole found in 3,2 grams of oxygen gas (O2) if

Ar O = 16?

Diketahui : m O2 = 3,2 gram

Ditanya   : n O2

Jawab      :

Mr  O2 = 2 x Ar O

= 2 x 16

= 32

m         = n x Mr

massa O2 = n x Mr O2

n           =

=       = 0,1 mol

Latihan :

Practice:

  1. Tentukan massa dari:

Determine mass from:

  1. 0,1 mol BaSO4,
  2. 4 mol CH3COOH
  3. 0,05 mol O2
  4. 0,8 mol Ba(OH)2
  5. 0,5 mol SO3

(diketahui Ar Ba = 137, S = 32, O = 16, C = 12, H = 1)

  1. Tentukan jumlah mol yang terdapat dalam:

Determine total mole found in

  1. 3,2 gram gas oksigen (O2)
  2. 5 gram NaOH
  3. 9,8 gram H2SO4
  4. 24 gram CO(NH2)2
  5. 2,7 gram Al

(diketahui jika Ar Na = 23, C = 12, N = 14, O = 16, H = 1, Al = 27, S = 32)

  1. Volume Molar (Vm) Gas
Volume molar gas adalah volume 1 mol gas

  • Volume Molar pada suhu dan tekanan yang sama

Menurut hipotesis Avogadro: “pada suhu dan tekanan sama, semua gas bervolume sama mengandung jumlah molekul yang sama pula.”

volume molar in temperature and pressure same follow avogadro hypothesis: ” in temperature and pressure same, all gas bervolume same contain molecule totals same also.

Oleh karena 1 mol setiap gas mempunyai jumlah molekul yang sama (6,02 x 1023 molekul), maka pada suhu dan tekanan yang sama, 1 mol setiap gas mempunyai volume yang sama.

Jadi pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volum gas sama dengan perbandingan jumlah molnya.

Dengan V1 dan n1 berturut-turut adalah volume dan mol gas 1

V2 dan n2 berturut-turut adalah volume dan mol gas 2

Because 1 mole every has molecule total same (6,02 x 1023 molecule,s, so in temperature and pressure same, 1 mole every has volume same. so in temperature and pressure same, comparison volum gas equal to the mole total comparison. with

V1 and n1 successive volume and gas mole 1

V2 and n2 successive volume and gas mole 2

Contoh soal:

Pada suhu dan tekanan tertentu (P,T) volume 2 mol O2 adalah 50 liter. Pada tekanan dan temperatur yang sama, berapa volume 0,2 mol C2H2?

in temperature and certain pressure (p, t) volume 2 mol o2 50 litres. in pressure and temperature same, what does volume 0,2 mol C2H2?

Diketahui :   V O2 = 50 liter

n O2 = 2 mol

n C2H2 = 0,2 mol

ditanya    :  V C2H2

jawab    :

=

=

V C2H2 =

= 5 liter

Latihan

  1. Pada suhu dan tekanan tertentu (P,T) volume 0,1 mol CO2 adalah 4 liter. Pada tekanan dan temperatur yang sama, berapa volume 0,2 mol CO?

In temperature and certain pressure (p, t) volume 0,1 mol CO2 4 litres.   in pressure and temperature same, what does volume 0,2 mol CO?

  1. Pada suhu dan tekanan tertentu (P,T) volume 2 mol O2 adalah 50 liter. Pada tekanan dan temperatur yang sama, berapa mol C2H2 yang bervolume 225 liter?

In temperature and certain pressure (p, t) volume 2 mol O2 50 litres. in pressure and temperature same, what does mol C2H2 bervolume 225 litres?

  • Volume molar gas pada keadaan standar

Selanjutnya, jika volum molar gas pada suhu dan tekanan tertentu (T,P) dinyatakan dengan Vm, maka volume (V) dari n mol gas pada (T,P) tersebut adalah:

V = n x Vm

dengan    V = massa

n     = jumlah mol

Vm = massa molar

Volume molar gas pada keadaan standar didasarkan pada volume 1 mol gas oksigen. Massa 1 liter oksigen pada kedaan standar adalah 1,429 gram. Oleh  karena massa 1 mol oksigen = 32 gram, maka volume 1 mol oksigen (STP) adalahL­1 = 22,4 liter. Sesuai dengan hipotesis Avogadro, maka volume 1 mol setiap gas pada keadaan standar (STP) adalah 22,4 liter. Berarti volume molarnya sebesar 22,4 liter mol-1.

V = n x 22,4  liter mol-1

Jadi,

Contoh soal

  1. Tentukan volume dari 0,01 mol gas metana (CH4) pada STP!

Diketahui           : n CH4 = 0,01 mol

ditanya             : V CH4 pada STP

jawab               :

V = n x 22,4

V CH4 = 0,01 x 22,4

= 0,224 liter

  1. Tentukan volume dari 4,4 gram gas CO2 yang diukur pada keadaan standar! (Ar C = 12, O = 16)

Diketahui  : m CO2 = 4,4 gram

ditanya      : V CO2 pada STP

jawab     :

Mr CO2 = Ar C + 2 Ar O

= 12 + (2 x 16)

= 44

m                    = n x Mr

n CO2 =

=

= 0,1 mol

V            = n x 22,4

V CO2 = 0,1 x 22,4

= 2,24 liter gas CO2

  1. Jika diukur pada keadaan standar, berapa molkah terdapat dalam 4,48 liter gas klorin (Cl2)?

Diketahui: V Cl2 = 4,48 liter

Ditanya   : n Cl2

Jawab      : V  =  n  x  22,4

n  =

=

= 0,2 mol

Latihan

  1. Pada keadaan standar (STP), tentukan volume dari:
    1. 0,5 mol gas amonia (NH3)!
    2. 0,2 mol gas oksigen (O2)
    3. 0,1 mol gas nitrogen (N2)
  1. Jika diukur pada keadaan standar, berapa molkah terdapat dalam:
    1. 3,36 liter gas H2
    2. 11,2 liter gas CO
    3. 560 ml gas C2H6
    4. Tentukan volume dari 28 gram gas N2 yang diukur pada keadaan standar! (Ar C = 12, O = 16)
  • Volume molar gas pada keadaan bukan standar

Pada keadaan yang bukan standar, volume gas dapat dihitung dengan persamaan gas ideal:

PV = nRT

Dengan P = tekanan gas (atm)

V = volume gas (liter)

N = jumlah mol gas

R     = tetapan gas = 0,082 L atm mol-1 K-1

T = suhu mutlak gas (kelvin)

Contoh soal

  1. Berapa volume 3 mol gas nitrogen (N2) pada temperatur 270C tekanan 1 atm?

Diketahui   : n N2 = 3 mol

T     = 270C + 273 = 300 Kelvin

R     = 0,082 liter atm/mol K

P    = 1 atm

ditanya     : V N2

jawab       :

P V = n R T

V N2 =

=

=  73,8 liter

  1. Sejumlah gas metana mempunyai volume 100 liter pada suhu 270C dan tekanan 700 mmHg. Berapakah volume gas metana pada suhu 00C dan tekanan 760 mmHg?

Diketahui   : V1 = 100 ml

T1 = 270 C = (27 + 273) K = 300 Kelvin

P1 = 700 mmHg

T2 = 00 C = (0 + 273) K = 273 Kelvin

P2 = 760 mmHg

Ditanya     : V2

Jawab       :

=

V2 =

=

= 83,8 liter

Latihan:

  1. Berapa volume 5 mol gas karbon dioksida (CO2) pada temperatur 300C tekanan 2 atm? ( R = 0,082 liter atm/mol K)
  1. Berapa volume 32 gram gas oksigen (O2) apabila diukur pada temperatur 270C tekanan 2 atm? ( R = 0,082 liter atm/mol K)
  1. Sejumlah gas amonia mempunyai volume 250 liter pada suhu 00C dan tekanan 760 mmHg. Berapakah volume gas amonia pada suhu 270C dan tekanan 700 mmHg?
  1. Penggunaan Mol

Dalam subbab ini kita tekankan hubungan antara mol dengan massa dan volume yang didasarkan pada rumus kimia. Apakah untuk membuat obat-obatan, memperoleh logam-logam dari bijihnya, mempelajari pembakaran bahan bakar roket, mensintesis senyawa-senyawa baru, atau menguji hipotesis, ahli-ahli kimia juga memerlukan pertimbangan mol dan massa yang berhubungan dengan reaksi-reaksi kimia. Hubungan tersebut diperoleh dari persamaan kimia.

a)    Penggunaan Massa Molar dalam Stoikiometri

Perhatikan reaksi pembakaran metana di udara untuk membentuk karbondioksida dan air, dengan persamaan reaksi berikut.

CH4 (g) + 2 O2 (g)            CO2 (g) + 2 H2O (l)

Koefisien reaksi dengan konsep mol merupakan angka banding mol zat yang tepat bereaksi dengan mol zat yang terjadi. Sehingga dalam reaksi pembakaran metana, dapat dinyatakan sebagai:

1 mol CH4 tepat bereaksi dengan 2 mol O2

1  mol CO2 dihasilkan untuk setiap 1 mol CH4 yang bereaksi

2  mol H2O dihasilkan untuk setiap 1 mol CO2 yang dihasilkan.

Selanjutnya, kita dapat mengubah pernyataan tersebut ke dalam factor konversi   yang   diketahui    sebagai   faktor-faktor   stoikiometri.    Faktor stoikiometri berhubungan dengan zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia yang didasarkan pada mol.

Walaupun mol penting dalam dasar perhitungan persamaan kimia, kita tidak mengukur jumlah molar secara langsung. Kita menghubungkannya dengan jumlah tersebut bila mengukur massa dalam gram atau kilogram, volume dalam mililiter atau liter dan seterusnya. Jika jumlah zat-zat diketahui massanya, kita dapat menggunakan 4 tahap pendekatan seperti dibawah ini:

Tahap 1.        Tulislah persamaan reaksi yang sudah disetarakan

Tahap 2.        Ubahlah gram menjadi mol menggunakan massa molarnya

(untuk reaktan dan produk)

Tahap 3. Faktor stoikiometri diperoleh dari persamaan yang telah disetarakan untuk perubahan dari mol zat-zat yang dimaksud

Tahap 4. Gunakan massa molar untuk mengubah mol zat yang diinginkan menjadi massa dari zat tersebut

Contoh Soal

Amonia, NH3 umumnya digunakan sebagai pupuk, dibuat dari reaksi antara hidrogen dan nitrogen dengan hati-hati pada temperatur dan tekanan tinggi. Berapa gram amonia dapat dibuat dari 60 gram hidrogen?

Penyelesaian

Tahap 1. Menulis persamaan reaksi yang setara

N2 + 3 H2          2 NH3

Tahap 2. Mengubah massa yang diketahui dari reaktan (H2)

menjadi mol

mol H2 = 60 g H2 x 1 mol H2= 29,8 mol H2

2,016 g H2

Tahap 3. Menggunakan koefisien dari persamaan yang telah setara untuk menentukan faktor stoikiometri yang berhubungan dengan amonia dan hidrogen

mol NH3 = 29,8 mol H2 x 2 mol NH3 = 19,9 mol NH3

3 mol H2

Tahap 4. Mengubah dari mol amonia menjadi massa dari amonia

g NH3 = 19,9 mol NH3 x 17,03 g NH3     = 339 g NH3

1 mol NH3

b) Penggunaan Volume Molar dalam Stoikiometri

Berdasarkan prinsip Avogadro dapat diketahui bahwa pada suhu dan tekanan sama, 1 mol gas apa saja akan mempunyai volume yang sama.

Secara eksperimen telah diperoleh bahwa volume rata-rata yang dimiliki gas pada suhu dan tekanan standar (STP), yaitu suhu 00C dan tekanan 1 atm adalah 22,4 dm3 dengan anggapan gas ini adalah ideal. Volume ini dikenal sebagai volume molar.

About silochem

saya guru kimia
This entry was posted in Materi Kelas X. Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s