ice_kimia2011: April 2020

Hari/tanggal : Kamis / 30 April 2020

Kelas : X IPA 2,3

Materi : Konsep Mol

KD : 3.9-4.9

Sebelum belajar tentang konsep mol, kalian harus paham tentang penyetaraan reaksi-reaksi kimia karena konsep mol erat kaitannya dengan penyetaraan reaksi kimia. Reaksi kimia adalah reaksi perubahan dari zat pereaksi (reaktan) menjadi zat hasil reaksi (produk). Reaksi kimia terdiri dari reaksi pembakaran, pembentukan, penguraian, dan penetralan. Reaksi-reaksi tersebut dipengaruhi oleh jenis reaktan maupun produknya. Membahas masalah reaksi kimia tidak bisa lepas dari suatu persamaan. Persamaan tersebut menunjukkan hubungan kuantitatif antara reaktan dan produk, sehingga disebut sebagai persamaan reaksi.

Jika belajar tentang persamaan reaksi, Sebelum belajar tentang konsep mol, harus paham tentang penyetaraan reaksi-reaksi kimia karena konsep mol erat kaitannya dengan penyetaraan reaksi kimia. Reaksi kimia adalah reaksi perubahan dari zat pereaksi (reaktan) menjadi zat hasil reaksi (produk). Reaksi kimia terdiri dari reaksi pembakaran, pembentukan, penguraian, dan penetralan. Reaksi-reaksi tersebut dipengaruhi oleh jenis reaktan maupun produknya. Membahas masalah reaksi kimia tidak bisa lepas dari suatu persamaan. Persamaan tersebut menunjukkan hubungan kuantitatif antara reaktan dan produk, sehingga disebut sebagai persamaan reaksi.

Jika belajar tentang persamaan reaksi, kita akan mengenal istilah koefisien reaksi dan indeks reaksi. Koefisien reaksi adalah bilangan yang berada di sebelah kiri unsur, sedangkan indeks reaksi adalah bilangan yang terletak di sebelah kanan bawah unsur. Perhatikan contoh berikut reaksi pembentukan amonia berikut.

Berdasarkan persamaan di atas, diperoleh keterangan berikut.

Reaktan (zat yang bereaksi) = N₂ dan H₂.
Produk (zat hasil reaksi) = NH₃.
Koefisien reaksi = 1 di depan NH₂, 3 di depan H₂, dan 2 di depan NH₃.
Indeks reaksi = 2 di sebelah kanan bawah N, 2 di sebelah kanan bawah H, dan 3 di sebelah kanan bawah NH.

n akan mengenal istilah koefisien reaksi dan indeks reaksi. Koefisien reaksi adalah bilangan yang berada di sebelah kiri unsur, sedangkan indeks reaksi adalah bilangan yang terletak di sebelah kanan bawah unsur. Perhatikan contoh berikut reaksi pembentukan amonia berikut.

Berdasarkan persamaan di atas, diperoleh keterangan berikut.

Reaktan (zat yang bereaksi) = N₂ dan H₂.
Produk (zat hasil reaksi) = NH₃.
Koefisien reaksi = 1 di depan NH₂, 3 di depan H₂, dan 2 di depan NH₃.
Indeks reaksi = 2 di sebelah kanan bawah N, 2 di sebelah kanan bawah H, dan 3 di sebelah kanan bawah NH.

Penyetaraan reaksi dapat dilakukan dengan menyamakan jumlah atom antara reaktan dan produk, contohnya sebagai berikut.

Coba perhatikan, apakah reaksi di atas sudah setara?

Ternyata belum ya, karena jumlah atom di bagian reaktan tidak sama dengan produk. Bagaimana bisa?

Atom H di bagian reaktan dan produk sudah sama, yaitu berjumlah 2.
Atom O di bagian reaktan berjumlah 2, tetapi di bagian produk hanya berjumlah 1.

Hasil penyetaraan:

Perhatikan kembali, apakah reaksi di atas sudah setara?

Atom H di bagian reaktan dan produk sudah sama, yaitu berjumlah 4.
Atom O di bagian reaktan dan produk sudah sama, yaitu berjumlah 2.

Dengan demikian, reaksi di atas sudah setara

Untuk reaksi kimia yang rumit, bisa mengikuti langkah-langkah berikut.

Menambahkan koefisien reaksi dalam bentuk variabel, misalnya a, b, c, dan seterusnya.
Menyamakan jumlah atom di bagian reaktan dan produk.
Menyelesaikan persamaan matematis yang terbentuk dengan adanya variabel tersebut.

Persentase Massa Unsur

Senyawa kimia identik dengan rumus-rumus kimia yang dinyatakan dengan unsur-unsur tertentu, contohnya air (H₂O), oksigen (O₂), dan glukosa (C₆H₁₂O₆). Setiap unsur penyusun tersebut memiliki massa berbeda-beda. Untuk menghitung persentase massa unsur, gunakan persamaan berikut.

Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh soal berikut.

Diketahui massa atom relatif (Ar) dari H = 1, C = 12, O = 16. Tentukan persentase massa unsur C dalam senyawa glukosa (C₆H₁₂O₆)!

Pembahasan:

Pertama, harus mencari massa molekul relatif (Mr) dari glukosa.

Tentukan persentase massa unsur C dalam glukosa.

Jadi, persentase massa unsur C di dalam glukosa adalah 40%. Mudah, bukan?

Pengertian Mol

Mol merupakan jumlah tertentu untuk menyatakan banyaknya suatu zat yang berukuran mikroskopis. Satu mol menunjukkan banyaknya partikel yang terkandung dalam suatu zat yang jumlahnya sama dengan jumlah partikel dalam 12 gram atom C-12. Memang, ada berapa sih partikel dalam 12 gram atom C-12? Seorang ilmuwan bernama Avogadro berhasil menghitung banyaknya partikel dalam 12 gram atom C-12, yaitu sebanyak 6,02 × 10²³ partikel. Sungguh besaran yang tidak dapat dijangkau dengan indera manusia. Bilangan tersebut lebih dikenal sebagai bilangan Avogadro. Untuk 1 mol zat mengandung 6,02 × 10²³ partikel. Dengan demikian, hubungan antara jumlah mol dan jumlah partikel dirumuskan sebagai berikut.

Massa Molar

Massa molar adalah massa satu mol zat yang nilainya sama dengan massa atom relatif (Ar) pada atom dan massa molekul relatif (Mr) pada senyawa. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

Volume Molar

Volume molar ini biasanya berlaku pada gas. Volume molar menunjukkan volume 1 mol gas pada suhu dan tekanan tertentu. Pada kondisi standar (suhu 0^o C dan tekanan 1 atm), volume molar gas bernilai 22,4 L. secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

Perhatikan contoh soal berikut.

Tentukan volume dari 2 mol O₂ pada kondisi STP!

Pembahasan:

Pada kondisi STP (standar), volume molar gas O₂ dirumuskan sebagai berikut.

Jadi, volume molar O₂ pada kondisi STP adalah 44,8 L. harus ingat, bahwa persamaan di atas hanya berlaku pada kondisi STP (standar). Jika tidak berada pada kondisi STP, volume molar gas bisa ditentukan dengan rumus berikut.

1) Saat berada pada kondisi T^o C dan tekanan P atm, gunakan persamaan berikut.

Keterangan:

P = tekanan (atm);

V = volume (liter);

n = jumlah mol;

R = konstanta gas ideal (0,082 L.atm/mol.K);

T = suhu gas (K); dan

1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg.

2) Saat berada di suhu ruang (room temperature), gunakan persamaan berikut.

3) Saat diminta perbandingan antara volume gas satu dan lainnya pada suhu dan tekanan tertentu, gunakan persamaan berikut.

Keterangan:

n₁ = jumlah mol gas ke-1;

n₂= jumlah mol gas ke-2;

V₁ = volume gas ke-1; dan

V₂ = volume gas ke-2.

Untuk mengasah kemampuan Quipperian tentang konsep mol, simak contoh soal berikut ini.

Contoh soal 1

Pada suhu dan tekanan massa dari 1 liter gas A adalah seperempat dari massa 1 liter gas SO₃. Tentukan massa molekul relatif gas A tersebut! (Ar O = 16, S = 32)

Pembahasan:

Sebelum menghitung massa molekul relatif gas A, Quipperian harus mencari dahulu massa molekul relatif gas SO₃.

Massa 1 liter gas A seperempat dari massa 1 liter gas SO₃, sehingga:

Jadi, massa molekul relatif gas A adalah 80.

Ternyata, ada SUPER “Solusi Quipper” untuk mengerjakan soal di atas, lho.

Lanjut ke contoh soal selanjutnya!

Contoh soal 2

22 gram C₃H₈ dibakar menggunakan O₂ dan menghasilkan CO₂ dan H₂O. Tentukan mol gas CO₂ yang terbentuk! (Ar C = 12, O = 16, H = 1, dan N = 14)

Pembahasan:

Sebelum menentukan jumlah mol gas CO₂, harus mencari persamaan reaksi yang sudah setara berdasarkan keterangan pada soal. Adapun persamaan reaksinya adalah sebagai berikut.