Cara Mudah Menentukan Rumus Empiris dan Molekul Suatu Senyawa + Contoh Soal dan Pembahasan
https://blogmipa-kimia.blogspot.com/2017/11/menentukan-rumus-empiris-dan-molekul.html
Daftar Materi Kimia
Advertisement
Rumus kimia menunjukkan jenis atom unsur dan jumlah relatif masing-masing unsur yang terdapat dalam zat. Banyaknya unsur yang terdapat dalam zat ditunjukkan dengan angka indeks. Rumus kimia ada dua macam, yaitu rumus empiris (RE) dan rumus molekul (RM). Nah, pada kesempatan kali ini kita akan belajar mengenai cara menentukan rumus empiris dan molekul suatu senyawa. Namun sebelum itu, tahukah kalian apa itu rumus empirik dan rumus molekul?
Rumus empiris adalah rumus yang menyatakan perbandingan paling sederhana dari atom-atom yang bergabung membentuk senyawa. Rumus ini tidak hanya menunjukkan jumlah atom sebenarnya yang bergabung, tetapi menunjukkan perbandingan atom-atom yang bergabung. Rumus molekul adalah rumus kimia yang menunjukkan jumlah atom yang bergabung membentuk senyawa, dapat dikatakan rumus molekul merupakan lambang dari senyawa.
Rumus empirik dan rumus molekul suatu senyawa ada yang sama dan ada yang berbeda. Rumus kimia yang perbandingan atomnya dapat disederhanakan adalah rumus molekul (RM), sedangkan rumus kimia yang perbandingan atomnya tidak dapat disederhanakan lagi adalah rumus empiris (RE). Rumus empiris dapat ditentukan dengan menghitung mol komponen penyusun zat dengan menggunakan massa molar. Sedangkan rumus molekul dapat ditentukan jika rumus empiris dan massa molekul relatif (Mr) zat diketahui.
Menentukan Rumus Empiris (RE) Suatu Senyawa
Rumus empiris menyatakan perbandingan mol atom-atom penyusunnya, misalnya RE suatu senyawa adalah CH2O2 artinya perbandingan mol atom C : H : O dalam senyawa itu adalah 1 : 2 : 2. Berdasarkan hal itu, apakah yang harus ditentukan untuk menetapkan RE suatu senyawa? RE senyawa dapat ditentukan bila perbandingan mol atom-atom penyusun senyawa sudah diketahui.
Dalam menentukan rumus empiris, perbandingan mol unsur-unsur dalam zat haruslah merupakan perbandingan paling sederhana.
|
Langkah-langkah dalam menentukan rumus empiris suatu senyawa adalah sebagai berikut.
1. Menentukan perbandingan massa atom-atom penyusun senyawa, bila diketahui dalam bentuk persen maka harus diubah dalam bentuk pecahan.
2. Mengubah perbandingan massa menjadi perbandingan mol, dengan membagi massa atom dengan Ar masing-masing.
3. Perbandingan mol atom-atom tersebut merupakan rumus empiris senyawa.
Contoh Soal 1:
1. Tentukan RE senyawa yang mengandung 75% karbon dan 25% atom hidrogen! (Ar C = 12, H = 1)
Penyelesaian:
Perbandingan % C : % H = 75 : 25
Perbandingan massa C : H = 0,75 : 0,25
Maka, perbandingan mol C : mol H adalah sebagai berikut.
Massa C
|
=
|
Massa H
|
=
|
0,75
|
:
|
0,25
|
=
|
6,25
|
=
|
1
|
Ar C
|
Ar H
|
12
|
1
|
25
|
4
|
Jadi perbandingan mol C : mol H = 1 : 4. Dengan demikian, rumus empiris senyawa tersebut adalah CH4.
Contoh Soal 2:
Sejumlah sampel zat mengandung 11,2 gram Fe dan 4,8 gram O (Ar Fe = 56 dan O = 16). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut!
Penyelesaian:
Untuk menentukan rumus empiris zat, kita menghitung perbandingan mol Fe dan O sebagai berikut.
Komponen Penyusun Zat
|
Massa (gram)
|
Mol Komponen
|
Fe
|
11,2 gram
|
Mol Fe = massa Fe/Ar Fe = 11,2 g/56 g mol-1 = 0,2 mol
|
O
|
4,8 gram
|
Mol O = massa O/Ar O = 4,8 g/16 g mol-1 = 0,3 mol
|
Dari perhitungan pada tabel di atas, diperoleh perbandingan Fe : O = 0,2 : 0,3 = 2 : 3. Dengan demikian rumus empiris senyawa adalah Fe2O3.
Contoh Soal 3:
Vanila yang digunakan untuk memberi cita rasa makanan mempunyai komposisi: 63,2% C, 5,2% H, dan 31,6% O (Ar C = 12, H = 1, dan O = 16). Tentukanlah rumus empirisnya.
Penyelesaian:
Untuk menentukan rumus empiris vanila, kita menghitung perbandingan mol C, H, dan O. Misalkan dalam 100 gram sampel vanila.
Komponen Penyusun Zat
|
Persen Massa
|
Massa per 100 gram Sampel
|
Mol Komponen
|
C
|
63,2
|
63,2 gram
|
Mol C = 63,2 g/12 g mol-1 = 5,27 mol
|
H
|
5,2
|
5,2 gram
|
Mol H = 5,2 g/1 g mol-1 = 5,2 mol
|
O
|
31,6
|
31,6 gram
|
Mol C = 31,6 g/16 g mol-1 = 1,98 mol
|
Dengan demikian, kita peroleh perbandingan C, H dan O sebagai berikut..
C : H : O = 5,27 : 5,2 : 1,98
C : H : O = 2,66 : 2,66 : 1
C : H : O = 8 : 8 : 3
Jadi, rumus empiris vanila adalah C8H8O3.
Menentukan Rumus Molekul (RM) Suatu Senyawa
Pada dasarnya, rumus molekul merupakan kelipatan-kelipatan dari rumus empirisnya. Sebagai contoh:
Rumus Molekul
|
Rumus Empiris
|
n
|
Nama Zat
|
C2H2
|
CH
|
2
|
Etuna/gas asetilena
|
C2H4
|
CH2
|
2
|
Etena
|
C6H14
|
C3H7
|
2
|
Heksana
|
CH3COOH
|
CH2O
|
2
|
Asam asetat/asam cuka
|
C6H12O6
|
CH2O
|
6
|
Glukosa
|
NaCl
|
NaCl
|
1
|
Natrium klorida
|
CO(NH2)2
|
CO(NH2)2
|
1
|
Urea
|
H2O
|
H2O
|
1
|
Air
|
CO2
|
CO2
|
1
|
Karbon dioksida
|
Rumus molekul dan rumus empiris suatu senyawa ada yang sama dan ada pula yang tidak, tetapi kebanyakan tidak sama. Untuk menentukan rumus molekul (RM) suatu senyawa dapat dilakukan dengan cara berikut.
1. Menentukan rumus empiris (RE) senyawa.
2. Mencari massa molekul relatif senyawa (Mr) bila belum diketahui.
3. Memasukkan RE dan Mr dalam persamaan:
(RE)n = Mr
|
4. n adalah bilangan bulat. Setelah harga n diketahui, maka RE dikalikan n akan diperoleh rumus molekul (RM) senyawa.
(RE)n = RM
|
Contoh Soal 4:
Diketahui RE adalah CH4, tentukan RM bila massa atom relatif senyawa tersebut 16! (Ar C = 12, H = 1)
Penyelesaian:
RE = CH4
Mr = 16
Memasukkan ke dalam persamaan:
(RE)n = Mr
(CH4)n = 16
[(1 × Ar C) + (4 × Ar H)]n = 16
[(1 × 12) + (4 × 1)]n = 16
(12 + 4)n = 16
(16)n = 16
n = 1
Dengan mengalikan RE dengan n akan kita peroleh RM sebagai berikut.
(RE)n = RM
(CH4)1 = RM
RM = CH4
Dalam kasus ini, RE sama dengan RM. Sama atau tidaknya RE dengan RM ditentukan oleh harga n-nya. Bila harga n = 1 maka RE sama dengan RM, akan tetapi bila n > 1 maka RE berbeda dengan RM. Jadi RM senyawa adalah CH4.
Contoh Soal 5:
Suatu senyawa memiliki rumus empiris C4H9 dan massa molekul relatif 114 g/mol. Tentukanlah rumus molekul senyawa tersebut.
Penyelesaian:
RE = C4H9
Mr = 114
Memasukkan ke dalam persamaan:
(C4H9)n = Mr
(C4H9)n = 114
[(4 × Ar C) + (9 × Ar H)]n = 114
[(4 × 12) + (9 × 1)]n = 114
(48 + 9)n = 114
(57)n = 114
n = 2
Dengan mengalikan RE dengan n akan kita peroleh RM sebagai berikut.
(RE)n = RM
(C4H9)2 = RM
RM = C8H18
Jadi, rumus molekulnya adalah C8H18.
Contoh Soal 6:
Suatu senyawa terdiri dari 60% karbon, 5% hidrogen, dan sisanya nitrogen. Mr senyawa itu adalah 80 gram mol-1 (Ar C = 12, H = 1, dan N = 14). Tentukanlah rumus empiris dan molekul senyawa tersebut.
Penyelesaian:
■ Menentukan rumus empiris
Persentase nitrogen = 100% − (60% + 5%) = 35%
Misal massa senyawa = 100 g
Maka massa C : H : N = 60 : 5 : 35
Perbandingan mol C : mol H : mol N adalah sebagai berikut.
C : H : N = massa C/Ar C : massa H/Ar H : massa N/Ar N
C : H : N = 60/12 : 5/1 : 35/14
C : H : N = 5 : 5 : 2,5
C : H : N = 2 : 2 : 1
Maka rumus empiris (RE) = C2H2N
■ Menentukan rumus molekul
RE = C2H2N
Mr = 80
Memasukkan ke dalam persamaan:
(RE)n = Mr
(C2H2N)n = 80
[(2 × Ar C) + (2 × Ar H) + (1 × Ar N)]n = 80
[(2 × 12) + (2 × 1) + (1 × 14)]n = 80
(24 + 2 + 14)n = 80
(40)n = 80
n = 2
Dengan mengalikan RE dengan n akan kita peroleh RM sebagai berikut.
(RE)n = RM
(C2H2N)2 = RM
RM = C4H4N2
Jadi, rumus molekul (RM) = C4H4N2.
