REVIEW KIMIA DASAR PERTEMUAM KETIGA

REVIEW KIMIA DASAR

PERTEMUAN 3

 

NAMA : LUFITA

NIM :  A1C217027

DOSEN PENGAMPU : Dr. YUSNELTI, M.Si

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JAMBI

2017

Bab 1

Pendahuluan

1. Latar belakang

Sejarah perkembangan teori atom dimulai pada sekitar abad kelima sebelum masehi oleh seorang ahli filsafat  Yunani, Democritus (sekitar tahun 460-370 SM). Democritus mengekspresikan gagasannya bahwa semua materi tersusun atas partikel-partikel yang sangat kecil dan tidak dapat dibagi-bagi yang disebut atomos (yang berarti tidak dapat dibagi-bagi). Meskipun gagasan Democritus saat itu tidak dapdat diterima oleh para ahli filsafat lainnya seperti Plato dan Aristoteles, konsepnya tetap bertahan selama beberapa abad. Pada tahun 1808, ilmuwan Inggris, John Dalton merumuskan defenisi yang tepat tentang partikel-partikel yang tidak dapat dibagi-bagi dan disebut atom. Konsep atom Dalton lebih terperinci daripada konsep Democritus. Hipotesis pertama menyatakan bahwa atom dari suatu unsur berbeda dengan atom dari unsur lain. Dalton tidak menjelaskan struktur dan komposisi dari atom, ia tidak mempunyai ide seperti apa atom itu sebenarnya tetapi ia menyadari bahwa sifat-sifat yang berbeda yang ditunjukkan oleh unsur-unsur seperti hidrogen dan oksigen dapat dijelaskan dengan menganggap bahwa atom-atom hidrogen tidak sama dengan atom-atom oksigen.

2. Tujuan

·         Untuk mengetahui pengertian atom, molekul dan mol

·         Untuk mengetahui hukum kimia

·         Untuk mengetahui teori atom dalton dan massa atom

·         Untuk mengetahui konsep mol

·         Untuk mengetahui cara pengukuran mol atom

·         Untuk mengetahui cara pengukuran mol dari senyawa : massa molekul dan massa rumus

·         Untuk mengetahui komposisi persen

·         Untuk mengetahui rumus kimia

·         Untuk mengetahui cara mencari rumus molekul dan rumus empiris

Bab 2

Pembahasan

Atom

Atom adalah unit dasar dari semua benda yang terdiri dari nukleus (inti atom) dan dikelilingi oleh awan elektron bermuatan negatif. Inti atom terdiri dari proton bermuatan positif dan neutron yang netral (kecuali pada atom hidrogen yang tidak terdapat neutron). Jari-jari atom sekitar 3 – 15 nm.Elektron yang terdapat pada atom terikat dengan inti atom oleh gaya elektromagnetik. Dengan gaya itu pula atom dapat berikatan dengan atom lainnya dan membentuk sebuah molekul. Hingga kini, atom tidak dapat dilihat dengan alat optik manapun termasuk mikroskop.

Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral. Sedangkan jika jumlahnya berbeda disebut ion karena bermuatan positif atau negatif. Jika jumlah proton lebih banyak, maka atomnya bermuatan positif. Jika jumlah elektron lebih banyak, maka atomnya bermuatan negatif. Lebih dari 99,9% massa atom berpusat pada inti atom. Atom terdiri dari 3 partikel dasar yaitu:

1.                  Proton: partikel bermuatan positif (+1), diameternya hanya 1/3 diameter elektron, tetapi memiliki massa sekitar 1840 kali massa elektron.

2.                  Elektron: partikel bermuatan negatif (-1), memiliki massa paling ringan yaitu hanya 1/1840 kali masa proton atau neutron.

3.                  Neutron: partikel tidak bermuatan (netral), memiliki massa yang kira-kira sama dengan gabungan massa proton dan elektron.

Teori tentang atom terus berkembang karena manusia penasaran dengan apa yang menyusun semua benda. Manusia berpikir bahwa ketika kertas dipotong-potong, pasti akan ada saat dimana potongan kertas sudah sangat kecil sehingga tidak dapat dipotong. Untuk itulah, kata “atom” berasal dari bahasa Yunani a dan tomos yang berarti “tidak dapat dipotong” (a=tidak; tomos=terbagi/dipotong). Jadi, awalnya atom dianggap merupakan unit terkecil yang menyusun semua benda. Atom memang berukuran sangat kecil. Sebuah tanda titik saja terdapat sekitar 20 juta atom. Kemudian, atom berkembang sesuai dengan perkembangan penelitian dari berbagai ahli. Berikut adalah perkembangan pengertian atom menurut para ahli kimia:

1.                  Pengertian Atom Menurut Demokritos: Atom adalah partikel terkecil penyusun seluruh materi di alam semesta.

2.                  Pengertian Atom Menurut John Dalton: Atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur yang masih mempunyai sifat seperti unsurnya.

3.                  Pengertian Atom Menurut J.J. Thomson: Atom adalah bola yang bermuatan positif dan elektron yang bermuatan negatif tersebar secara merata.

4.                  Pengertian Atom Menurut Ernest Rutherford: Atom adalah partikel yang terdiri dari inti atom, yaitu proton dan neutron yang berada pada bagian pusat dan dikelilingi elektron-elektron.

Di alam terdapat banyak jenis atom. Atom-atom tersebut disusun dalam sistem periodik unsur kimia. Atom-atom disusun berdasarkan jumlah proton di dalam atom. Semua atom yang ditemukan telah diberi nama dan lambang. Lambang tersebut menganut sistem Jons Jakob Berzelius. Seorang ahli kimia dari Swedia.

Molekul

Molekul adalah kumpulan dua atom atau bahkan lebih yang ada didalam suatu susunan tertentu yang terikat oleh gaya kimia atau ikatan kimia. Molekul terbentuk dari adanya dua atom atau bahkan lebih yang saling berkaitan antara yang satu dengan yang lainnya dan juga memiliki unsure- unsure yang sama, missal O2 yang ada pada sebuah oksigen atau pada atom yang mempunyai unsure yang berbeda yang sering disebut dengan sebutan molkul senyawa. Contoh H2O yang terdiri dari dua atom H dan juga satu atom yaitu O.atom- atom itu harus berhubungan dengan kuat, sebab atom yang tidak kovalen tidak akan bisa dianggap sebagai molekul tunggal. Molekul juga sering disebut sebagai salah satu dari bagian atom yang paling kecil dan tidak bisa dipecahkan dari senyawa kimia yang terdiri dari dua atom atau bahkan lebih yang berkaitan antara yang satu dengan yang lainnya.

             Molekul adalah suatu ilmu pengetahuan yang berhubungan dengan atom. Hubungan antara atom dan molekul sangat kuat, bahkan bisa dikatakan jika setiap ada atom pasti disitu ada molekul. Sangat jarang diketahui atau ditemui atom bisa berdiri sendiri, sebab atom saling melekat dan juga saling mengikat satu dengan yang lain. Dari penjelasan tersebut dapat disimpulkan bahwa pengertian molekul adalah sekumpulan atom- atom yang saling terikat satu dengan yang lainnya untuk membentuk bagian yang terkecil dari sebuah senyawa atau zat yang bisa berdiri sindiri. Molekul adalah suatu barang yang sangat kecil sehingga masih terlalu sulit jika harus dilihat dengan menggunakan mata telanjang bulat.

              Diatas telah dijelaskan tentang pengertian molekul, saatnya sekarang membahas tentang bentuk dari molekul itu sendiri. Atom yang terdapat dalam molekul yang saling terkait supaya bisa stabil dengan cara berbagi electron sehingga bisa terbentuk suatu molekul. Bentuk dari molekul itu sendiri adalah susunan atom suatu molekul berdasar pada susunan ruangan electron. Walaupun bentuk molekul tidak bisa dilihat dengan jelas, tetapi bentuk dari molekul itu bisa dilihat melalui teori hibridasi dan vsepr.

Dari adanya pengertian molekul ada dua teori yang bisa ditemukan yaitu teori valence shell electron pair of repulsion atau yang sering disebut dengan VSEPR adalah sebuah teori yang bisa menjelaskan adanya struktur ruang pada molekul dengan cara pendekatan secara tepat. Teori VSEPR menjelaskan adanya ikatan antara atom yang bisa mempengaruhi suatu bentuk molekul berdasar tolakan pada sepasang electron disekitar pusat atom. Electron yang dipakai secara berpasangan didalam suatu atom yang ada pada kulit terluar, baik yang terikat ataupun yang bebas. Sedangkan teori hibridasi lemengandalkan pada orbital atom. Hibridasi itu sendiri sendiri adalah suatu proses pencampuran obital sebuah atom didalam suatu atom guna menghasilkan satu orbital atom yang baru sebelum dibentuk sebuah ikatan yang kovalen. Adapun orbital atom itu adalah orbital yang bisa dibentuk sebagai suatu hasil pengabungan dua atau lebih orbital yang tidak setara.

Mol

Mol adalah jumlah dari suatu zat yang mengandung jumlah satuan dasar (atom, molekul, dan ion) yang sama dengan atom-atom dalam 12 g isotop karbon (C-12). Mol merupakan satuan dasar SI untuk sejumlah zat. Pengertian mol dapat kita analogikan sebagai berikut. Apabila kita menghitung telur dengan satuan lusin (12 telur), dan kertas dengan satuan rim (500 lembar), maka ahli kimia menghitung jumlah atom-atom, molekul-molekul, atau ion-ion dengan satuan jumlah yang disebut mol.
Satu lusin merupakan angka yang sama, apakah kita mempunyai 1 lusin jeruk atau 1 lusin semangka. Walaupun 1 lusin jeruk dan 1 lusin semangka tidak mempunyai massa yang sama. Demikian pula, 1 mol magnesium dan 1 mol besi mengandung atom-atom dengan angka yang sama tetapi mempunyai massa berbeda.

Hukum kimia

1. Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)

Dalam suatu reaksi kimia, materi bisa berubah menjadi materi yang lain. Materi yang berubah dalam suatu reaksi disebut pereaksi dan materi yang terbentuk disebut hasil reaksi.

Seorang ahli kimia Prancis bernama Anthony Laurent Lavoisier melakukan percobaan. Ia menimbang massa zat sebelum dan setelah reaksi pemanasan oksida raksa secara teliti, ternyata terjadi pengurangan massa oksida raksa. 

Menurut Lavoisier, ketika oksida raksa dipanaskan menghasilkan gas oksigen, massa dari oksida raksa berkurang. Lavoisier juga membuktikan kebalikannya, jika sebuah logam dipanaskan di udara, massanya akan bertambah sesuai dengan jumlah oksigen yang diambilnya dari udara.

Kesimpulan Lavoisier ini dikenal dengan nama Hukum Kekekalan Massa. Bunyi hukum kekekalan massa Lavoisier adalah sebagai berikut:

"Pada setiap reaksi kimia, massa zat-zat yang bereaksi adalah sama dengan massa produk reaksi."

Hukum ini dapat juga diungkapkan sebagai berikut:

"Materi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan,

Dalam setiap reaksi kimia tidak dapat dideteksi perubahan massa"

2. Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)

Penguraian senyawa air (H2O) pada sumber air seperti air hujan, air sumur, dan air sungai dapat dilakukan melalui proses elektrolisis. Bagaimanakah perbandingan dari massa dua unsur yang bersenyawa?

            Dari hasil percobaannya, Proust menyimpulkan dengan apa yang dikenal dengan bunyi hukum perbandingan tetap (Hukum Proust):

"Pada setiap reaksi, massa zat yang bereaksi dengan sejumlah tertentu zat lain selalu tetap, dalam suatu senyawa murni selalu terdiri atas unsur-unsur sama yang tergabung dalam perbandingan tertentu."

Contoh:

Air mengandung: hidrogen = 11,19%

Oksigen = 88,81%

Berarti, jumlah oksigen yang tergabung dengan 1 gram hidrogen dalam air adalah 8 gram.

3. Hukum Kelipatan Perbandingan (Hukum Dalton)

Dari hasil percobaan, Dalton menyimpulkan sebuah teori yang dikenal dengan nama Hukum Kelipatan Perbandingan (Hukum Dalton) yang berbunyi:

"Jika dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa maka perbandingan massa dari suatu unsur yang bersenyawa dengan sejumlah tertentu unsur lain merupakan bilangan yang sederhana dan bulat."

Perhatikan tabel perbandingan massa dari unsur-unsur dalam senyawa NO, N2O, dan NO2 berikut.

Dalam senyawa NO, perbandingan massa nitrogen dan massa oksigen yaitu 7 : 8. Dalam senyawa N2O, perbandingan massa nitrogen dan massa oksigen yaitu 14 : 8, sedangkan dalam NO2 yaitu 7 : 16.

Perbandingan massa oksigen dalam NO dan massa oksigen dalam N2O memiliki nilai yang sama yaitu 8, sedangkan perbandingan massa nitrogen dalam NO dan nitrogen dalam N2O berbeda.

Nitrogen (NI) dalam NO memiliki nilai = 7

Nitrogen (NII) dalam N2O memiliki nilai = 14

Dapat disimpulkan bahwa perbandingan massa NI dan NII yaitu 7 : 14 = 1 : 2. Bagaimanakah dengan perbandingan massa oksigen dalam NO dengan massa oksigen dalam NO2?

4. Hukum Perbandingan Volume (Hukum Gay Lussac)     

Telah banyak ilmuwan sebelum Gay Lussac yang menemukan bahwa gas hidrogen bereaksi dengan gas oksigen membentuk air. 

Di antaranya Henry Cavendish, William Nicholson, dan Anthony Carlise yang menemukan perbandingan volume hidrogen dan oksigen, tetapi belum menemukan perbandingan volume air yang dihasilkan dari reaksi antara gas hidrogen dan oksigen.

Joseph Louis-Gay Lussac, seorang ahli kimia Prancis pada 1808 mengamati volume gas-gas yang terlibat dalam suatu reaksi. Pengamatan menunjukkan bahwa pada reaksi pengukuran temperatur dan tekanan yang sama diperoleh hasil sebagai berikut.

a.      Satu bagian volume gas hidrogen bereaksi dengan satu bagian volume gas klorin menghasilkan dua volume gas hidrogen klorida H₂(g) + Cl₂(g)→2 HCl(g)

b.      Dua bagian volume gas hidrogen bereaksi dengan satu bagian volume gas oksigen menghasilkan 2 bagian volume air 2 H₂(g) + O₂(g)→ 2 H₂O(g)

Dari data tersebut, Gay Lussac menyimpulkan bunyi Hukum Perbandingan Volume:

"Pada kondisi temperatur dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas-gas pereaksi dengan gas-gas hasil reaksi merupakan bilangan yang bulat dan mudah."

Dapat juga dikatakan:

"Pada kondisi temperatur dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas-gas sama dengan perbandingan koefisien dalam reaksi yang sama."

Teori Atom Dalton dan Massa Atom

Para ahli kimia dari akhir abad ke-18 masih meraba-raba bagaimana bentuknya zat agar memefitihi hukum-hukum di atas dan pada tahun 1803 seoraing guru dan ilmuwan Inggris yang bernama John Dalton mengemukakan teorinya yang disebut teori atom Dalton yang telah mengubah arah Ilmu kimia. Konsep dari suatu atom bukanlah hal yang benar. Ahli-ahli filsafat Yunani pada tahun 500 SM telah mengemukakan kemungkinan bahwa zat terdiri dari partikel-partikel kecil yang tak kelihatan. Tetapi prang Yunani kuno tak mempunyai data untuk menjelaskannya, sehingga usul­an mereka hanyalah berupa sedikit latihan pemikiran. Tetapi teori Dalton sedikit berbeda, sebab teorinya telah menjelaskan pengamatan hukum kekekalan massa dan perbandingan.

Teori atom Dalton dapat dikemukakan dalam postulat berikut ini:

a.        Zat terdiri dari partikel-partikel kecil yang tak- kelihatan yang disebut atom.

b.        Semua atom dari suatu elemen adalah sama, tetapi berbeda dari atom elemen lainnya (Berarti semua atom dari suatu elemen mempunyai massa yang sama, tetapi berbeda dari massa atom elemen lainnya).

c.        Senyawa kimia dibentuk oleh atom-atom elemennya dalam suatu perbandingan yang tetap.

Suatu reaksi kimia hanyalah berupa penggeseran atom dari suatu senyawa ke yang lain. Sedangkan atom masing-masing masih tetap berfungsi dan tak berubah .Tes dari teori ini adalah kemampuannya untuk menerangkan fakta.Pertama, kita lihat hukum kekekalan massa. Bila suatu reaksi kimia hanya mengambil atom-atom dari reaktan Ialu membagikannya pada hasil reaksi, maka jumlah atom dari masing-masing elemen harus tetap sama (tentunya kita anggap tak ado atom yang dapat keluar masuk tabung reaksi). Karena atom selama reaksi tak mengalami perubahan massa,berarti jurnlah massa atom harus tetap sama. Dengan perkataan lain, selama reaksi massanya harus tetap konstan dan memang ini yang dikatakan oleh Ilukum Kekekalan Massa.

Hokum Perbandingan Tetap pun mudah diterangkan. Untuk melihat HE, kita bayangkan dua elemen A dan B yang membentuk suatu senyawa dimana tiap molekul dari zat tersebut terdiri dari sebuah atom A dan sebuah atom B (Ingat bahwa sebuah molekul dapat dianggap sebagai suatu kumpulan atom yang terikat satu sama lain cukup kuat sehingga berperan dan dikenal sebagai sebuah partikel). Misalkan atom A dua kali lebih berat dari atom B, sehingga bila atom B mempunyai massa 1 unit, maka massa atom A adalah 2 unit. Berikut  ini terlihat bagaimana massa dari A dan B berubah sesuai dengan jumlah molekul.

Jumlah Molekul	Jumlah Atom A	Massa A	Jumlah Atom B	Massa B	Perbandingan Massa A/B
1	1	2 unit	1	1	2/1
2	2	4 unit	2	2	4/2 = 2/1
10	10	20 unit	10	10	20/10 = 2/1
500	500	1000 unit	500	500	1000/500 = 2/1

Perhatikan bahwa berapapun molekul yang ada masing-masing dengan perbandingan atomnya yang sama yaitu 1, maka perbandingan massanya juga sama.

Massa atom

Kunci  suksenya teori  atom Dalton adalah pernyataan bahwa tiap elemen mempunyai atom dengan massa atom yang khusus. Hal ini telah dijelaskan Hukum-hukum kimia, sehingga ahli-ahli kimia segera mencari  bagaimana cara untuk mengukur massa atom. Tetapi bagaimana hal ini  dapat dikerjakan? Atom terlalu kecil untuk dilihat dan diukur secara sendiri-sendiri dalam timbangan di laboratoritun.

Pada pembicaraan  di atas kita merneriksa suatu tu hipotesa dimana senyawa dibentuk dari dua atom, sebuah atom A dan sebuah atom B. Kita lihat  bahwa perbandingan massa dari tiap sampel adalah 2:1, karena  perbandingan dari massa atom-atormnya harus selalu 2 : 1. Sebab itu dengan menentukan perbandingan massa dari elemen-elemennya dalam  sampel yang besar, kita dapat menentukan perbandingan massa atom dari senyawa tersebut. Sekarang kita lihat pada elemen-elemen dan  senyawa yang sebenarnya.

Hidrogen dan Fluor membentuk senyawa yang disebui hidrogen fluorida  Rumusnya adalah HF,  sehingga sebuah molekul HF mengandung sebuah  atom Hidrogen dan sebuah atom Fluor. Dalam sampel senyawa ini, selalu ditemukan bahwa massa fluor adalah 19 x massa hidrogen. Karena atom-atomnya berada dalam jumlah yang sama dapat disimpulkan bahwa tiap atom fluor harus 19 x lebih berat dari atom hidrogen. Karena itu kita telah menemukan massa relatif dari atom-atom hidrogen dan fluor.

Dalam dua contoh yang kita periksa ini, kita lihat bahwa dengan mengukur perbandingan massa dari elemen-elemennya dapat diten­tukan massa dari atom-atomnya. Syaratnya adalah kita harus mengeta­hui rumus dari senyawanya. Hambatan yang besar dalam penentuan massa dari atom-atom ialah perlunya diketahui rumus dari senyawanya, tapi kemudian ditemukan cara untuk mendapatkan rumus tersebut, se­hingga beberapa massa relatif dari atom-atoni elemen ditemukan. Tetapi ini hanyalah massa relatif yang menyatakan berapa kali suatu atom lebih berat dari atom lainnya. Kami ingin memberi harga dalam angka pada massa atom-atom ini dan ini baru dapat dilak-itkan bila massa dari salah satu atom elemennya diketahui, sehingga massa dari elemen-elemen lain dapat dihitung berdasarkan angka perbandingannya.

Karena atom terlalu kecil untuk dilihat dan ditimbang dalam satuan gram pada suatu timbangan, suatu skala massa atom dibuat dimana massa diukur dalam satuan massa atom (Simbol SI adalah u). Pemilih­an untuk skala standar ini sangat sukar, karena konsep Dalton tak se­luruhnya benar, hampir semua elemen dalam alam berada dalam cam­puran atom (disebut isotop) dengan massa sedikit berbeda, untungnya hal ini tak mempengaruhi hasil akhir dari teori Dalton, karena elemen dalam tiap sampel cukup besar untuk dapat dilihat sehingga massa rata-rata dari demikian banyak atom same, sehingga elemen akan ber­peran sebagai atom tunggalnya yang mempunyai massa rata-rata. Tetapi karena secara relatif jumlah yang besar dari berbagai isotop dari satu elemen masih dapat berubah dalam waktu yang lama, diputuskan untuk memilih sebuah isotop dari sebuah elemen untuk menentukan besarnya satuan massa atom Isotop tersebut adalah salah satu dari karbon dan dinamakan. Karbon-12. la diberi tanda massa tepat 12 u, sehingga satuan massa atom didefenisikan sebagai 1/12 dari massa atom isotop ini. Dengan memilih bahwa satuan massa atom ulcurannya sebesar di etas, massa atom dari berbagai elemen harganya akan mendekati bilang­an bulat.

Suatu daftar yang lengkap dari massa atom berada pada sampel dalam dari buku ini dan diberikan juga simbul dari elemen-elemen pada susunan berkala. Angka dalam daftar ini adalah harga rata-rata dari massa atom relatif, berarti is adalah massa rata-rata yang dinyatakan dalam satuan massa atom dari campuran isotop-isotop yang ditemukan.

Hukum Perbandingan Berganda

Hal lain vang menarik dari teori atom Dalton adalah ditemukannya Hukum Campuran Kimia lain yang dinamakan Hukum Perbanding­an Berganda yang dapat dinyatakan sebagai berikut: Misalkan kita mempunvai dua sampel senyawa yang dibentuk oleh dua elemen yang sama.  Bila massa dari salah satu elemen dalam kedua sampel itu sama, maka massa dari elemen yang lain berada dalam perbandingan angka yang kecil dan bulat. Hukum ini yang terutama penting untuk sejarah, lebih mudah dimengerti bila diberi contoh. Seperti diketahui karbon dapat membentuk dua macam senyawa dengan oksigen yaitu karbon monoksida dan karbondioksida. Dalam 2,33 g karboamonoksida, ditemukan 1,33 g oksigen yang bergabung dengan 1,00 g karbon. Se­dangkan dalam 3,66 g karbondioksida, ditemukan 2,66 g oksigen yang bergabung dengan 1,00 g karbon. Perhatikan bahwa massa karbon yang sama (1,00 gram) berada dalam perbandingan 2 : 1 (perbandingan dengan angka yang kecil dan bulat.

2,66 gram : 1,33 gram = 2 : 1     1

Hal ini  sejalan dengan teori atom yaitu bila sebuah molekul karbon monoksida (CO) mengandung satu atom C dan satu atom 0 dan sebuah molekul  karbondioksida (CO2)  mengandung 1 atom C dan 2 atom 0, berarti kita mempunyai molekul karbon yang jumlahnya sama, kita mempunyai jumlah karbon atom dan  massa yang sama.

Konsep Mol

Mol adalah satuan bilangan kimia yang jumlah atom-atomnya atau molekul-molekulnya sebesar bilangan Avogadro dan massanya = Mr senyawa itu.

Jika bilangan Avogadro = L maka :

L = 6.023 x 1023

1 mol atom = L buah atom, massanya = Ar atom tersebut.

1 mol molekul = L buah molekul massanya = Mr molekul tersebut.
Massa 1 mol zat disebut sebagai massa molar zat

1. Hubungan jumlah mol dengan jumlah partikel

Satu mol menyatakan jumlah zat partikel yang terkandung didalamnya yang dinyatakan dalam satuan bilangan avogadro = 6,02 x 10²³

1 mol = 6,02 x 10²³ parikel (L)

Hubungan antara jumlah mol dan jumlah partikel dapat di rumuskan sebagai berikut :

Jumlah mol X = jumlah partikel X / L

Jumlah partikel X = n x L partikel (atom, molekul atau ion)

2. Hubungan jumlah mol dengan massa molar

Untuk menghitung jumlah mol zat yang diketahui massanya atau sebaliknya dapat digunakan rumus sebagai berikut :

Jumlah mol = massa zat / massa molar

Karena massa molar nilainya sama dengan Ar atau Mr suatu zat rumusnya dapat ditulis sebagai berikut :

n = g/Ar atau n = g/Mr

dengan n = jumlah mol

            m = massa zat (g)

            Ar atau Mr = massa atom atau massa molekul relatif

3. Hubungan jumlah mol dengan volume

Berbeda dengan zat padat dan zat cair yang memiliki volume tetap, zat berwujud gas volumenya berubah-ubah tergantung pada suhu, tekanan, dan jumlah zatnya. Hubungan antara volume, suhu dan tekanan dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus gas sebagai berikut :

P x V = n x R x T

Dengan p = tekanan (atm)

            V = volume (l)

            n =  jumlah mol gas (mol)

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

            T = suhu (K)

a.      Volume milar pada keadaan standar

Adalah volume 1 mol zat dalam wujud gas jika diukur dalam keadaan standar yaitu suhu 0̊̊̊̊̊ C (273 K) dan tekanan 1 atm (76 mmHg). Volume molar gas pada keadaan standar  adalah 22,4 L. Jadi hubungan antar jumlah mol gas dan volume dapat dinyatakan sebagai berikut :

Jumlah mol gas X = volume gas X / 22,4

Volume gas X = jumlah mol gas X x 22,4 L

b.      Volume molar pada keadaan ruang

Adalah yang diukur pada keadaan ruang yaitu suhu 25 ̊ C (298 K) dan tekanan 1 atm (76 mmHg).

Volume gas X = jumlah mol X x V_STP

c.       Volume pada saat P dan T tertentu

Untuk mengukur volume gas yang dikur pada keadaan selaim keadaan standar, rumus yang digunakan adalah rumus gas ideal berikut :

P x V = n x R x T atau V = n x R x T / P

d.      Volume pada saat keadaan perbandingan

Sedangkan untuk menghitung volume gas yang diukur pada keadaan gas lain, digunakan rumus gas berikut :

V₁ / V_{2 =} n₁ / n₂

Pengukuran Mol dari Senyawa : Massa Molekul dan Massa Rumus

Satuan mol sekarang dinyatakan sebagai jumlah par-tikel (atom, molekul, atau ion) dalam suatu zat. Para ahli sepakat bahwa satu mol zat mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikel dalam 12,0 gram isotop C-12 yakni 6,02 x 10²³ partikel. Jumlah partikel ini disebut Bilangan Avogadro (NA = Number Avogadro) atau dalam bahasa Jerman Bilangan Loschmidt (L).

Jadi, definisi satu mol adalah sebagai berikut.

Satu mol zat menyatakan banyaknya zat yang mengan-dung  jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikeldalam 12,0 gram isotop C-12.

Misalnya:

1. 1 mol unsur Na mengandung 6,02 x 10²³ atom Na.

2. 1 mol senyawa air mengandung 6,02 x 10²³ molekul air.

3. 1 mol senyawa ion NaCl mengandung 6,02 x 10²³ ion Na⁺ dan 6,02 x 10²³ion Cl^–.

Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel

Hubungan mol dengan jumlah partikel dapat dirumuskan:

kuantitas (dalam mol) =  jumlah partikel / NA

                                                atau

                                    jumlah partikel = mol x NA

Contoh soal:

Suatu sampel mengandung 1,505 x 10²³ molekul Cl₂, berapa mol kandungan Cl₂ tersebut?

Jawab:

Kuantitas (dalam mol) Cl₂ =  jumlah partikel Cl₂ / NA

                                           =  1,505 x 10²³ / 6,02 x 10²³        

                                           = 0,25 mol

 Hubungan Mol dengan Massa

Sebelum membahas hubungan mol dengan massa, kalian harus ingat terlebih dahulu tentang  Massa Atom Relatif (Ar) dan Massa Molekul Relatif (Mr). Masih ingat kan? Kalau begitu kita cek ingatan kalian dengan mengerjakan soal dibawah ini.

1.      Hitung Mr H₂SO₄ (Ar H = 1, S = 32, dan O = 16)!

2.      Diketahui massa atom relatif (Ar) beberapa unsur sebagai berikut.

    Ca = 40, O  = 16, H  = 1

Tentukan massa molekul relatif (Mr) senyawa Ca(OH)₂!

Sudah ingat kan? Maka kita langsung ke materi selanjutnya yaitu mengenai massa molar.

Massa molar menyatakan massa yang dimiliki oleh 1 mol zat, yang besarnya sama dengan Ar atau Mr.

Untuk unsur:

1 mol unsur = Ar gram, maka dapat dirumuskan:

Massa 1 mol zat = Ar zat dinyatakan dalam gram

                                    atau

Massa molar zat tersebut = besar Ar zat gram/mol

 Untuk senyawa:

1 mol senyawa = Mr gram, maka dapat dirumuskan:

Massa 1mol zat = Mr zat dinyatakan dalam gram

                                    atau

Massa molar zat tersebut = besar Mr zat gram/mol

Jadi perbedaan antara massa molar dan massa molekul relatif adalah pada satuannya. Massa molar memiliki satuan gram/mol sedangkan massa molekul relatif tidak memiliki satuan.

Hubungan antara mol dengan massa adalah:

Kuantitas (dalam mol) = Massa senyawa atau unsur (gram) / Massa molar senyawa atau   unsur (gram/mol)

Hubungan Mol dengan Volume

a.      Gas pada keadaan standar

Pengukuran kuantitas gas tergantung suhu dan tekanan gas. Jika gas diukur pada keadaan standar, maka volumenya disebut volume molar. Volume molar adalah volume 1 mol gas yang diukur pada keadaan standar. Keadaan standar yaitu keadaan pada suhu 0 °C (atau 273  dan tekanan 1 atmosfer (atau 76 cmHg atau 760 mmHg) atau disingkat STP (Standard Temperature and Pressure).

Besarnya volume molar gas dapat ditentukan dengan persamaan gas ideal:  PV= nRT

P = tekanan = 1 atm

n = mol = 1 mol gas

T = suhu dalam Kelvin = 273 K

R= tetapan gas = 0,082 liter atm/mol K

Maka:

  P V = nRT

V =1 x 0,082 x 273

V = 22,389

V = 22,4 liter

Jadi, volume standar = V_STP = 22,4 Liter/mol.

Dapat dirumuskan:  V = n x V_m

n     = jumlah mol

V_m  =  V_STP = volume molar

Contoh soal:

1) Berapa kuantitas (dalam mol) gas hidrogen yang volumenya 6,72 liter, jika diukur pada suhu 0 °C dan tekanan 1 atm?

Jawab:

Kuantitas (dalam mol) H₂ =  volume H₂/ V_STP

                                           =   6,72 L / 22,4 mol/L                                                     

                                         =   0,3 mol

2) Hitung massa dari 4,48 liter gas C₂H₂ yang diukur pada keadaan standar!

Jawab:

Kuantitas (dalam mol) C₂H₂  = volume C₂H₂ / V_STP       

                                                =  4,48 / 22, 4

                                                = 0,2 mol

Massa C₂H₂ = mol x Massa molar C₂H₂

                   = 0,2 mol x 26 gram/mol

                   = 5,2 gram

3) Hitung volume dari 3,01 x 10²³ molekul NO₂ yang diukur pada suhu 0 °C dan tekanan 76 cmHg!

Jawab:

kuantitas (dalam mol) NO₂ = jumlah partikel /NA   

                                            =  3,01 x 10²³ partikel / 6,02 x 10²³ partikel/mol

                                            = 0,5 mol

Volume NO₂  = mol x V_STP

                        = 0,5 mol x 22,4 L/mol

                        = 11,2 liter

b.      Gas pada keadaan nonstandar

Jika volume gas diukur pada keadaan ATP (Am-bient Temperature and Pressure) atau lebih dikenal keadaan non–STP maka menggunakan rumus:

P V =  n R T

P = tekanan, satuan P adalah atmosfer (atm)

V = volume, satuan Vadalah liter

n  = mol, satuan nadalah mol

R  = tetapan gas = 0,082 liter atm / mol K

T  = suhu, satuan T adalah Kelvin (K)

Contoh soal:

Tentukan volume 1,7 gram gas amonia yang diukur pada suhu 27 °C dan tekanan 76 cmHg!

Jawab:

n = massa amonia / massa molar amonia     

  =   1,7 gram / 17 gram/mol

  = 0,1 mol

P               = (76 cmHg / 76 cmHg)   x 1 atm = 1 atm                

T               = (t + 273) K = 27 + 273 = 300 K

P V           = n R T

1 atm × V = 0,1 mol × 0,082 L atm / mol K × 300 K

V              = 2,46 L

Komposisi Persen

Komposisi persentase merupakan persentase berdasarkan bobot (massa) setiap unsur dalam senyawa tersebut.

Penentuan komposisi persentase unsur merupakan salah satu dari analisis pertama yang dilakukan oleh para kimiawan saat mempelajari senyawa baru. Sebagai contoh, suatu senyawa mempunyai persentase massa unsur sebagai berikut : 26,4% Na, 36,8% S, dan 36,8% O. Kita dapat mengasumsikan massa senyawa sebesar 100 gram (basis persentase adalah per 100), sehingga persentase tersebut dapat digunakan sebagai massa unsur. Dengan demikian, mol masing-masing unsur dapat ditentukan.

mol Na = 26,4 gram / 22,99 gram.mol^-1 = 1,15 mol Na

mol S = 36,8 gram / 32,07 gram.mol^-1 = 1,15 mol S

mol O = 36,8 gram / 16,00 gram.mol^-1 = 2,30 mol.

Rumus kimia

Rumus kimia zat menyatakan jenis dan jumlah relatif atom-atom yang terdapat dalam zat itu. Angka yang menyatakan jumlah atom suatu unsur dalam rumus kimia disebut angka indeks.

Rumus kimia juga disebut rumus molekul adalah cara ringkas memberikan informasi mengenai perbandingan atom-atomyang menyusun suatu senyawa kimia tertentu, menggunakan sebaris simbol zat kimia, nomor, dan kadang-kadang simbol yang lain juga, seperti tanda kurung, kurung siku, dan tanda plus (+) dan minus (-). Jenis paling sederhana dari rumus kimia adalah rumus empiris, yang hanya menggunakan huruf dan angka.

Untuk senyawa molekular, rumus ini mengidentifikasikan setiap unsur kimia penyusun dengan simbol kimianya dan menunjukkan jumlah atom dari setiap unsur yang ditemukan pada masing-masing molekul diskrit dari senyawa tersebut. Jika suatu molekul mengandung lebih dari satu atom unsur tertentu, kuantitas ini ditandai dengan subskrip setelah simbol kimia (walaupun buku-buku abad ke-19 kadang menggunakan superskrip). Untuk senyawa ionik dan zat non-molekular lain, subskrip tersebut menandai rasio unsur-unsur dalam rumus empiris.

Misalnya: C₆H₁₂O₆: glukosa

Seorang kimiawan berkebangsaan Swedia abad ke-19 bernama Jöns Jacob Berzelius adalah orang yang menemukan sistem penulisan rumus kimia.

Rumus Empiris dan Rumus Molekul

1. Rumus Molekul

Rumus molekul adalah rumus yang menyatakan jumlah atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun satu molekul senyawa. Jadi rumus molekul menyatakan susunan sebenarnya dari molekul zat.

Contoh rumus molekul :

a. Rumus molekul air yaitu H₂O yang berarti dalam satu molekul air terdapat dua atom hidrogen dan satu atom oksigen.

b. Rumus molekul glukosa C₆H₁₂O₆ yang berarti dalam satu molekul glukosa terdapat 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen.

2. Rumus Empiris

                     

Rumus empiris adalah rumus yang menyatakan perbandingan terkecil atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa. Rumus kimia senyawa ion merupakan rumus empiris.

Contoh rumus empiris:

a. Natrium klorida merupakan senyawa ion yang terdiri atas ion Na⁺ dan ion Cl^– dengan perbandingan 1 : 1. Rumus kimia natrium klorida NaCl.

b. Kalsium klorida merupakan senyawa ion yang terdiri atas ion Ca²⁺ dan ion Cl^– dengan perbandingan 2 : 1. Rumus kimia kalsium klorida CaCl₂.

Pada kondisi kamar, sebagian unsur-unsur ada yang membentuk molekul-molekul. Rumus kimia unsur-unsur semacam ini tidak digambarkan hanya dengan lambang unsurnya, melainkan unsur beserta jumlah atom yang membentuk molekul unsur tersebut.

Contoh:

a. Rumus kimia gas oksigen yaitu O₂, berarti rumus kimia gas oksigen terdiri atas molekul-molekul oksigen yang dibangun oleh dua atom oksigen.

b. Rumus kimia fosfor yaitu P₄, berarti rumus kimia unsur fosfor terdiri atas molekul-molekul fosfor yang tiap molekulnya dibentuk dari empat buah atom fosfor.

Semua senyawa mempunyai rumus empiris. Senyawa molekul mempunyai rumus molekul selain rumus empiris. Pada banyak senyawa, rumus molekul sama dengan rumus empirisnya. Senyawa ion hanya mempunyai rumus empiris. Jadi, semua senyawa yang mempunyai rumus molekul, pasti memiliki rumus empiris. Namun, senyawa yang memiliki rumus empiris, belum tentu mempunyai rumus molekul.

Contoh :

Senyawa	Rumus Molekul	Rumus Empiris
Air	H2O	H2O
Glukosa	C6H12O6	CH2O

Langkah – langkah menentukan rumus empiris dan rumus molekul adalah sebagai berikut :