Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel, Massa, Volume Gas dan Molaritas Larutan + Contoh Soal & Pembahasan Bagian 1
https://blogmipa-kimia.blogspot.com/2017/10/hubungan-mol-dengan-jumlah-partikel-massa-volume-dan-molaritas-1.html
Daftar Materi Kimia
Advertisement
Mol merupakan satuan untuk memudahkan menghitung jumlah partikel suatu zat. Partikel yang jumlahnya milyaran disederhanakan dalam bentuk mol. Pengertian mol tidak ada bedanya dengan satuan lusin untuk jumlah barang dan rim untuk satuan lembar kertas, hanya saja mol khusus digunakan untuk menghitung jumlah partikel. Dalam kimia, satu mol didefinisikan sebagai berikut.
Satu mol zat menyatakan banyaknya zat yang mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikel dalam 12,0 gram isotop C-12.
|
Dalam perhitungan kimia, konsep mol selalu berkaitan dengan jumlah partikel, massa zat, volume gas dan molaritas larutan. Secara garis besar, rumus hubungan elemen-elemen tersebut digambarkan dalam diagram berikut.
#1 Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel
Untuk mengetahui hubungan antara mol dengan jumlah partikel beberapa zat, coba kalian perhatikan tabel di bawah ini.
Tabel Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel Beberapa Zat
Zat
|
Rumus
|
Jumlah Mol
|
Jumlah Partikel
|
Nitrogen
|
N2
|
1 mol
|
6,02 × 1023 molekul
|
Besi
|
Fe
|
1 mol
|
6,02 × 1023 atom
|
Air
|
H2O
|
1 mol
|
6,02 × 1023 molekul
|
Urea
|
CO(NH2)2
|
2 mol
|
2 × 6,02 × 1023 molekul
|
Amonia
|
NH3
|
2 mol
|
2 × 6,02 × 1023 molekul
|
Dari data pada tabel di atas, kita ketahui bahwa 1 mol unsur mengandung 6,02 × 1023 atom dan 1 mol senyawa mengandung 6,02 × 1023 molekul sehingga dapat kita simpulkan bahwa:
1 mol zat mengandung 6,02 × 1023 partikel zat
|
Berdasarkan perhitungan yang dilakukan Johan Loschmidt (1865), para ahli kimia menetapkan bahwa satu mol zat mengandung partikel zat sebanyak yang dikandung oleh 12 gram atom karbon–12. Dari percobaan yang dilakukan diketahui bahwa dalam 12 gram atom C–12 terdapat 6,02 × 1023 atom karbon. Walaupun angka 6,02 × 1023 dikemukakan oleh Johan Loschmidt, dalam kenyataannya terkenal sebagai tetapan Avogadro dengan lambang N.
Tetapan Avogadro (N) = 6,02 × 1023 partikel zat
|
Jadi, jumlah partikel dapat dihitung dengan mengalikan mol dengan tetapan avogadro. Dengan demikian, rumus hubungan antara mol dengan jumlah partikel adalah sebagai berikut.
Jumlah partikel = mol × N
|
Agar kalian dapat memahami bagaimana menggunakan rumus hubungan mol dengan jumlah partikel dalam perhitungan kimia, silahkan kalian pelajari contoh soal dan pembahasannya berikut ini.
Contoh Soal
Terdapat 10 mol senyawa MgCl2.
a) Sebutkan jenis partikel senyawa MgCl2!
b) Berapa jumlah partikel senyawa dalam sampel tersebut?
Jawab:
a) MgCl2 adalah senyawa ion dengan partikel berupa ion Mg2+ dan ion Cl-.
b) Jumlah partikel berupa ion Mg2+ dan ion Cl- dalam 10 mol MgCl2 adalah sebagai berikut.
1 mol MgCl2 mengandung 1 mol Mg2+ dan 2 mol Cl-, sehingga 10 mol MgCl2 mengandung 10 mol Mg2+ dan 20 mol Cl-. Jumlah partikel masing-masing ion dapat dihitung dengan cara berikut.
■ Jumlah ion Mg2+
Jumlah partikel = mol × N
Jumlah partikel = 10 mol × 6,02 × 1023 partikel/mol
Jumlah partikel = 6,02 × 1024 partikel (ion)
■ Jumlah ion Cl-
Jumlah partikel = mol × N
Jumlah partikel = 20 mol × 6,02 × 1023 partikel/mol
Jumlah partikel = 1,204 × 1025 partikel (ion)
Jadi, dalam 10 mol senyawa MgCl2 mengandung 6,02 × 1024 ion Mg2+ dan 1,204 × 1025 ion Cl-.
#2 Hubungan Mol dengan Massa Zat
Berdasarkan hasil eksperimen, dalam 12 gram karbon-12 terdapat 6,02 × 1023 atom karbon. Atom karbon yang jumlahnya 6,02 × 1023 ini sama dengan 1 mol karbon, berarti 1 mol karbon memiliki massa 12 gram. Massa 1 mol karbon disebut massa molar karbon. Ar C = 12, maka massa molar karbon sama dengan Ar C yang dinyatakan dalam gram. Untuk memahami pengertian massa molar zat, perhatikan data dalam tabel di bawah ini.
Tabel Data Penentuan Massa Molar
Nama
|
Rumus
|
Ar atau Mr
|
Jumlah mol (mol)
|
Massa Molar (gram)
|
Besi
|
Fe
|
56
|
1
|
56
|
Magnesium
|
Mg
|
24
|
1
|
24
|
Belerang
|
S
|
32
|
1
|
32
|
Air
|
H2O
|
18
|
1
|
18
|
Etanol
|
C2H5OH
|
46
|
1
|
46
|
Pada data di atas terlihat bahwa massa molar zat menunjukkan massa satu mol zat yang dinyatakan dalam gram. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa:
Massa molar zat adalah massa 1 mol suatu zat yang sama dengan massa atom relatif (Ar) atau massa molekul relatif (Mr) zat itu yang dinyatakan dalam gram.
|
Berdasarkan penjelasan di atas, maka dapat kita ketahui bahwa hubungan antara konsep mol dengan massa suatu zat dinyatakan dalam bentuk massa molar. Rumus hubungan antara mol, massa dan massa molar adalah sebagai berikut.
m = n × Mm
|
Keterangan:
m = massa (gram)
n = jumlah mol (mol)
Mm = massa molar (gram/mol)
Dimana Mm = Ar (untuk unsur) = Mr (untuk molekul/senyawa)
Agar kalian dapat memahami bagaimana menggunakan rumus hubungan mol dengan massa zat dalam perhitungan kimia, silahkan kalian pelajari contoh soal dan pembahasannya berikut ini.
Contoh Soal
Hitunglah jumlah atom besi dengan massa 5,6 gram (Ar Fe = 56).
Penyelesaian:
Masih ingatkah kalian dengan rumus hubungan mol dengan jumlah partikel? Jika lupa, berikut ini rumusnya
Jumlah partikel = n × N
|
Keterangan:
n = jumlah mol (mol)
N = tetapan Avogadro (6,02 × 1023)
Langkah pertama, untuk menentukan jumlah atom besi maka kita harus tentukan dahulu jumlah mol dari atom besi tersebut dengan rumus hubungan mol, massa dan massa molar berikut.
m = n × Mm
n = m/Mm
Mm = Ar = 56, sehingga:
n = 5,6 gram/56 gram/mol
n = 0,1 mol
Langkah kedua, kita hitung jumlah partikel atom besi dengan rumus hubungan mol dengan jumlah partikel di atas.
Jumlah atom besi = n × N
Jumlah atom besi = 0,1 mol × 6,02 × 1023 = 6,02 × 1022 atom Fe
Jadi, jumlah atom besi adalah 6,02 × 1022 atom.
