konsep mol dan stoikiometri

▪ PENDAHULUAN

Dalam ilmu fisika, dikenal satuan mol untuk besaran jumlah zat. Dalam bab ini, akan dibahas mengenai konsep mol yang mendasari perhitungan kimia (stoikiometri).

Jadi, jumlah partikel (N) = n x 6,02 x 1023 partikel/mol sehingga = jumlah partikel 6,02 x 10𝑛 23 partikel/mol

A. KONSEP MOL

Dalam tabel periodik, dapat diketahui nomor massa yang menyatakan massa atom relatif suatu atom (Ar). Karena ukurannya sangat kecil, untuk menentukan massa suatu atom digunakan atom unsur lain sebagai pembanding, yaitu atom 12C.

Dalam perhitungan kimia tidak digunakan massa absolut tetapi digunakan massa atom relatif (Ar). Massa atom relatif (Ar) adalah perbandingan massa rata-rata satu atom suatu unsur terhadap 1/12 massa atom 12C atau 1 sma (satuan massa atom) = 1,66 x 10-24 gram.

Contoh:

Ar H = 1,0080 sma dibulatkan 1

Ar C = 12,01 sma dibulatkan 12

Ar N = 14,0067 sma dibulatkan 14

Ar O = 15,9950 sma dibulatkan 16

Daftar massa atom relatif (Ar) dapat dilihat dalam tabel periodik.

1. MASSA ATOM RELATIF (AR)

Massa molekul relatif (Mr) merupakan bilangan yang menyatakan perbandingan massa satu molekul suatu senyawa terhadap 1/12 massa atom 12C. Massa molekul realtif (Mr) sama dengan jumlah massa atom relatif (Ar) dari semua atom penyusunnya.

Contoh:

Mr H2O = (2 x Ar H) + (1 X Ar O)

= (2 x 1) + (1 x 16)

= 18

Mr CO(NH2)2 = (1 x Ar C) + (1 x Ar O) + (2 x Ar N) + (4 x Ar H)

= (1 x 12) + (1 X 16) + (2 X 14) + (4 x 1)

= 60

2. MASSA MOLEKUL RELATIF (MR)

Atom merupakan bagian terkecil yang menyusun suatu unsur, sedangkan molekul merupakan bagian terkecil yang menyusun suatu senyawa. Atom dan molekul selanjutnya disebut partikel elementer. Satuan internasional untuk atom dan molekul adalah mol. Satu mol zat adalah jumlah zat yang mengandung partikel elementer sebanyak bilangan Avogadro (L), yaitu 6,02 x 1023. Jumlah mol dinyatakan dengan lambang n.

1 mol unsur = 6,02 x 1023 atom unsur tersebut

1 mol senyawa = 6,02 x 1023 molekul senyawa tersebut

3. MOL (N)

Massa satu mol unsur atau massa satu mol senyawa disebut massa molar. Massa satu mol unsur sama dengan massa atom relatif (Ar) atom tersebut dalam gram, sedangkan massa satu mol senyawa sama dengan massa molekul relatif (Mr) senyawa tersebut dalam gram 36

Jadi, massa (gram) = n (mol) x Ar atau Mr (gram/mol)

sehingga mol = massa gram Ar atau Mr grammol 𝑛Persamaan gas ideal

PV = nRT R = tetapan gas = 0,082 L atm/mol. K

Jadi, volum (liter) = n (mol) x 22,4 (liter/mol)

sehingga mol = volum liter 22,4 litermol 𝑛Jadi, V1V2= n1n2

4. MASSA MOLAR

Volum molar adalah volum satu mol gas. Satu mol gas mengandung 6,02 x 1023 molekul. Berarti, setiap gas yang jumlah molekulnya sama, jumlah molnya juga sama. Sesuai dengan hukum Avogadro, pada temperatur (T) dan tekanan (P) yang sama, semua gas dengan volum (V) yang sama mengandung jumlah mol (n) yang sama.

Penerapan Hukum Avogadro Pada Berbagai Keadaan

a. Keadaan pada Temperatur dan Tekanan Standar (STP = Standard Temperature and Pressure)

Berdasarkan hipotesis Avogadro dan persamaan gas ideal, volum 1 mol setiap gas pada keadaan standar (STP), yaitu pada P = 1 atm dan T = 0C = 273 K adalah 22,4 liter.

b. Keadaan pada Temperatur dan Tekanan Bukan Standar

Pada keadaan bukan standar, volum molar dihitung dengan persamaan gas ideal PV = nRT (T dalam Kelvin)

c. Keadaan pada Temperatur dan Tekanan Gas Lain yang Diketahui

Pada temperatur dan tekanan sama, gas-gas yang volumnya sama memiliki jumlah mol yang sama, sehingga perbandingan volum pada temperatur dan suhu yang sama akan sama dengan perbandingan molnya.

V1 = volum gas 1

V2 = volum gas 2

n1 = jumlah mol gas 1

n2 = jumlah mol gas 2

5. VOLUM MOLAR

B. STOIKIOMETRI

Stoikiometri berasal dari bahasa Yunani, yaitu dari kata stoicheion yang berarti unsur dan metron yang berarti mengukur. Stoikiometri membahas tentang hubungan massa antarunsur dalam suatu senyawa (stoikiometri senyawa) dan antarzat dalam suatu reaksi (stoikiometri reaksi).

1. KOMPOSISI ZAT

Stoikiometri berasal dari bahasa Yunani, yaitu dari kata stoicheion yang berarti unsur dan metron yang berarti mengukur. Stoikiometri membahas tentang hubungan massa antarunsur dalam suatu senyawa (stoikiometri senyawa) dan antarzat dalam suatu reaksi (stoikiometri reaksi).

Perbandingan massa unsur-unsur penyusun suatu senyawa selalu tetap, sehingga dapat dihitung persentase unsur-unsur dalam suatu senyawa. Persentase unsur-unsur dalam suatu senyawa didasarkan pada perbandingan jumlah massa atom relatif (Ar) unsur tertentu dengan massa molekul relatif (Mr) senyawa tersebut.

Contoh soal

Tentukan persentase unsur C, H, dan O dalam glukosa (C6H12O6) (Ar C = 12, H = 1, dan O = 16).

Persentase C = 6 x Ar Mr 2 x 100%

= 6 x 121 0 x 100%

2. PENENTUAN RUMUS EMPIRIS DAN RUMUS MOLEKUL

Rumus empiris merupakan rumus perbandingan paling sederhana dari atom-atom berbagai unsur dalam senyawa. Langkah-langkah menentukan rumus empiris suatu senyawa :

a. Menentukan massa setiap unsur dalam senyawa

b. Membagi massa setiap unsur dengan massa atom relatifnya sehingga diperoleh perbandingan mol setiap unsur

c. Mengubah perbandingan mol menjadi bilangan sederhana

Rumus molekul menggambarkan jumlah atom tiap unsur yang membentuk molekul senyawa. Rumus molekul merupakan kelipatan dari rumus empirisnya. Apabila rumus empiris dan massa molekul relatif diketahui, maka rumus molekul dapat ditentukan.

HUKUM-HUKUM DASAR KIMIA1. Asas Lavoiser atau kekekalan massa

“jumlah sebelum dan setelah reaksi kimia adalah tetap”

2. Hukum Gas Ideal

P V = nRT

Dengan P adalah tekanan (atm), V adalah volum (L), n adalah jumlah partikel (mol), dan T adalah suhu (K) serta R adalah tetapan gas (0,082 L atm/mol K)

Hukum gas ideal merupakan pengabungan dari :

a. Hukum Boyle

“pada suhu dan jumlah zat yang sama, tekanan dikali volum selalu konstan” _ PV = konstan

b. Hukum Gay Lusac

“Pada jumlah zat dan tekanan yang sama, volum suatu gas berbanding lurus dengan suhu”

V / T = konstanta

c. Hukum Avogadro

“pada tekanan dan suhu yang sama, volum gas berbanding lurus dengan jumlah partikel gas”

V / n = konstan

HUKUM-HUKUM DASAR KIMIA

3. Hukum Dalton

“Reaksi kimia tidak menambah atau mengurangi jumlah atom, namun hanya penataan ulang atom atom dalam senyawa”

4. Hukum Perbandingan Koefisien

“Jumlah mol zat yang bereaksi dalam suatu reaksi kimia sebanding dengan koefisien zat masing masing dalam reaksi kimia tersebut”

KONSEP MOL

Mol adalah besaran yang menunjukkan jumlah partikel dalam suatu senyawa

Partikel tsb bisa berupa atom, ion, molekul, dan sebagainya

1 mol setara dengan 6,022 x 1023 partikel

konsep mol dan stoikiometri

Science