Eksponen dan Aplikasinya dalam Kimia

PengertianBentuk an (baca : a pangkat n) disebut bentuk eksponensial atau perpangkatan dengan a disebut basis atau bilangan pokok dan n disebut eksponen atau pangkat. Jika n adalah bilangan bulat positif, maka :

Berdasarkan penjelasan di atas maka berlaku rumus-rumus di bawah ini : Misalkan a, b R dan m,n adalah bilangan positif, maka:

Sebuah bilangan dikatakan ditulis dalam bentuk eksponen jika bilangan tersebut dinyatakan dalam sebuah koefisien yang dikalikan dengan pangkat sepuluh, misalnya : a . 10y. Contohnya, 120 = 1,2 x 102.

Massa satu atom hidrogen adalah 0,000000000000000000000167g Deretan bilangan sebanyak ini sulit ditangani dalam perhitungan. Untuk memudahkannya, dapat digunakan metode aljabar eksponen.

100 = 1101 = 10102 = 10 x 10 = 100103 = 10 x 10 x 10 = 1000

Pangkat Positif100 = 1

10-1 = = 0,1

10-2 = = 0,01

10-3 = = 0,001

Pangkat Negatif

Contoh Soal dalam Matematika Murni

1. 0,0560 + 0,0038 – 0,0152 = 5,60 x 10-2 + 0,38 x 10-2 -1,52 x 10-2

= (5,60 + 0,38 – 1,52) x 10-2 = 4,46 x 10-2

2. =

=

= = 2,65 x 10(2 – (-2)) = 2,65 104

3. (0,0034)3 = (3,4 x 10-3)3 = (3,4) x 103 x (-3) = 39 x 10-9 = 3,9 x 10-8

4. = = (1,56)1/2 x 102/2

=1,25 x 101 = 12,5

5. 0,0220 x 0,0040 x 750 = (2,20 x 10-2)(4,0 x 10-3)(7,5 x 102) = (2,20 x 4,0 x 7,5) x 10(-2 - 3 + 2) = 66 x 10-3

= 6,6 x 101 x 10-3 = 6,6 x 10-2

Contoh Soal dalam Kimia

1. Bila diketahui 5 x 10-2 mol Fe dan tetapan avogardo sebesar 6,02 x 1023. Berapakah jumlah partikel Fe?Jawaban. Diketahui. n = 5 x 10-2 mol Fe

L = 6,02 x 1023

Ditanya. x ?Penyelesaian. x = n x L

= 5 x 10-2 mol Fe x 6,02 x 1023

= 3,01 x 1022 atom Fe

2. Berapakah konsentrasi H+ yang memiliki 10-1 mol CH3COOH dalam 0,5 L air?(Ka = 10-5)

Jawaban.Diketahui. mol CH3COOH = 10-1 mol

V = 5 x 10-1L Ka = 10-5

Ditanya. [H+]?Penyelesaian.

Ma = = = 2 x 10-1M

[H+] = = =

= 1,41 x 10-3M

3. Suatu larutan mengandung garam-garam Pb(NO3)2, Mn(NO3)2, dan Zn(NO3)2 masing-masing dengan konsentrasi 10-1 M. Pada larutan ini dilarutkan sejumlah NaOH padat hingga pH larutan menjadi 9. Diketahui data Ksp Pb(OH)2 = 2,8 x 10-16, Ksp Mn(OH)2 = 4,5 x 10-14, dan Ksp Zn(OH)2 = 4,5 x 10-17. Hidraoksida yang tidak mengendap adalah...

Jawaban.Suatu zat tidak akan mengendap jika hasil kali konsentrasi ion < Ksp.Konsentrasi Pb2+ = Mn2+ = Zn2+ = 10-1 MpH setelah penambahan NaOH adalah 9.

pH = 9 pOH = 5 [OH-] = 10-5

Hasil kali konsentrasi = [Pb2+] [OH-] = (10-1)(10-5) = 10-11

Hasil kali konsentrasi ion Mn(OH)2 dan Zn(OH)2 sama yaitu 10-11

Hidroksida yang tidak mengendap tidak ada karena hasil kali konsentrasi ion Pb(OH)2, Mn(OH)2, dan Zn(OH)2 lebih besar daripada harga Ksp-nya

4. 2H2O 2H2 + O2

Jika dalam keadaan setimbang terdapat konsentrasi H2 = 6,8 x 10-10 M, O2 = 3,24 x 10-10 M dan H2O = 5 x 10-1 M. Tentukan harga Kc?

Jawaban.

Kc = = = 6 x 10-28

5. CO + H2O CO2 + H2.Pada keadaan awal terdapat 2 x 10-2 CO, H2O dan CO2. Pada saat setimbang terbentuk 1,5 x 10-2 H2. Berapa mol CO, H2O dan CO2 yang terbentuk?

Jawaban

CO + H2O CO2 + H2.Mula-mula 2 x 10-2 2 x 10-2 2 x 10-2 -Reaksi 1,5 x 10-2 1,5 x 10-2 1,5 x 10-2 1,5 x 10-2

Setimbang 0,5 x 10-2 0,5 x 10-2 3,5 x 10-2 1,5 x 10-2

Jadi terbentuk mol CO dan H2O sejumlah 0,5 x 10-2 mol dan 3,5 x 10-2 mol CO2

Sekian dan Terimakasih