Konsep Mol

Mol adalah satuan dasar SI (Satuan Internasional) yang mengukur jumlah zat.

Jika Anda telah mempelajari atom, molekul dan ion sebagai partikel-partikel materi. Bagaimana caranya menghitung jumlah yang sangat banyak dari partikel-partikel materi yang berukuran sangat kecil tersebut?
Untuk menyederhanakan jumlah partikel yang sangat kecil ini digunakan istilah MOL. Mol menyatakan satuan jumlah zat.

Satu mol didefinisikan sebagai jumlah zat suatu sistem yang mengandung “entitas elementer” (atom, molekul, ion, elektron) sebanyak atom-atom yang berada dalam 12 gram karbon-12. Jadi:

• 1 Mol besi mengandung sejumlah atom yang sama banyaknya dengan satu mol emas;
• 1 Mol benzena mengandung sejumlah molekul yang sama banyaknya dengan satu mol air;
• Jumlah atom dalam satu mol besi adalah sama dengan jumlah molekul dalam satu mol air.

Mol – Rumus, Contoh Soal Dan Jawaban

Hubungan antara jumlah mol dan jumlah partikel adalah :

Jumlah mol = jumlah partikel / L
Jumlah Partikel (molekul) = jumlah mol x L
Dengan L = bilangan avogadro = 6,02 x 10 pangkat 23 partikel/mol

Contoh soal:

• Berapa jumlah mol amonia (NH3) yang terdapat dalam 3,01 x 1026 molekul NH3 ?
  Jawaban:
  Jumlah mol = 3,01 x 1026 / 6,02 x 1023
  = 500 mol
• 2. Hitung jumlah molekul asam sulfida (H2S) jika diketahui mol H2S = 0,4.
  Jawaban: jumlah molekul = jumlah mol x L
  = 0,4 x 6,02 x 1023
  = 2,4 x 6,02 x 1023 molekul

Massa Molar

Massa molar adalah massa 1 mol zat, satuannya gram/mol. Untuk senyawa, massa molarnya sama dengan massa molekul relatif (Mr).

Massa Molar – Contoh Soal Dan Jawaban

Contoh soal:

• Tentukan massa molar Al jika diketahui Ar Al = 27.
  Jawaban: massa molar Al = Ar = 27 gr/mol
• Hitunglah massa molar asam sulfat (H2SO4) jika diketahui Ar H =1, S =32, O =16)
  Jawaban: massa molar H2SO4 = (2 x 1) + ( 1 x 32 ) + ( 4 x 16)
  = 2 + 32 + 64 = 98 gr/molUntuk menghitung jumlah mol zat yang diketahui jumlah massanya, dapat menggunakan rumus berikut :
  Jumlah mol = massa zat (gram) / massa molar
  n = gram / Mr
  massa (gram) = n x Mr

Contoh soal:

• Bila terdapat 5 gr CaCO3, maka jumlah mol zat tersebut adalah… (Ar Ca = 40, C =12, O =16)
  Jawaban:
  Mr CaCO3 = ( 1 x 40) + ( 1 x 12) + ( 3 x 16) = 40 + 12 + 48 = 100
  n = 5 / 100
  = 0,05 mol
• Berapa gramkah massa 1,204 x 1024 molekul NaOH ? Diketahui Ar Na = 23, H = 1, O =16
  Jawaban:
  Mr NaOH = ( 1 x 23) + (1 x 16) + (1 x 1)
  = 23 + 16 + 1 = 40Jumlah mol = jumlah partikel / L
  n = 1,204 x 1024 / 6,02 x 1023
  n = 2 mol
  Massa (gram) = n x Mr
  = 2 mol x 40 = 80 gram NaOH

Volume Molar Gas Pada Keadaan Standar (STP)

Volume suatu gas bergantung pada suhu, tekanan, dan jumlah zatnya. Hubungan ini dirumuskan sebagai berikut:
P x V = n x R x T
Keterangan:
P = tekanan gas (atm)
V = volume gas ( Liter)
n = jumlah mol gas (mol)
T = temperatur/suhu (kelvin)
R = konstanta gas = 0,082 L.atm.mol-1K-1

Volume molar didefinisikan sebagai volume 1 mol zat dalam wujud gas. Keadaan standar didefinisikan sebagai tekanan 1 atmosfer (atm) dan suhu 0oC ( 273 K). Satu mol gas ideal dalam keadaan STP (standar temperatur dan tekanan) akan mengikuti suatu persamaan :
1 atm x V = 1 mol x 0,082 L.atm.mol-1K-1 x 273 K
V = 22,389 liter = 22,4 liter

Maka: hubungan antara volume pada keadaan STP dengan jumlah mol zat:

Contoh soal:

• Tentukan jumlah mol 2,24 liter gas HCl pada kondisi STP.
  Jawab : jumlah mol HCl = 2,24 / 22,4 = 0,1 mol
• Tentukan volume 2 mol gas CO2 .
  Jawaban: volume CO2 = 2 x 22,4 = 44,8 liter
• Berapakah volume 56 gr gas Nitrogen (N2) yang diukur pada suhu 25oC dan tekanan 2 atm? (Ar N =14)
  Jawaban:
  P = 2 atm
  R = 0,082 ltr.atm mol-1 K-1
  Ar N2 = 14
  Massa = 56 gr
  Suhu, T = 25 + 273 = 298 K
  Mr N2 = 2 x 14 = 28Mol N2 = gr / Mr
  = 56 / 28
  = 2 molRumus gas ideal:
  P.V = n .R .T
  V = (n .R .T) / P
  V = ( 2 x 0,082 x 298) / 2
  = 24,436 liter

Hubungan Jumlah Mol Dan Koefisiensi Reaksi

Perbandingan jumlah mol sesuai dengan perbandingan jumlah partikel, perbandingan volume, dan perbandingan koefisian reaksi. Dirumuskan sebagai berikut :
Contoh :

• Terdapat 4,48 l gas Hidrogen (kondisi STP) yang tepat bereaksi dengan gas Oksigen menghasilkan air, hitunglah volume dan massa gas Oksigen yang bereaksi pada kondisi STP. Persamaan reaksinya : 2 H2 + O2  2 H2O (Ar H = 1, O = 16)
  Jawab :
  dari persamaan reaksi dapat dibuat perbandingan angka koefisiennya = 2 : 1 :2
  Jumlah mol = (koefisien zat yang dicari : koefisien zat yang diketahui) x jumlah mol zat yang diketahuiJumlah mol H2 = V / 22,4 = 4,48 / 22,4 = 0,2 mol
  Jumlah mol O2 = ½ x 0,2
  = 0,1 mol
  Volume O2 = mol O2 x 22,4 = 0,1 x 22,4 = 2,24 liter
  Mr O2 = 2 x 16 = 32
  Massa O2 = mol O2 x Mr
  = 0,1 x 32
  = 3,2 gr

Hukum Guy-Lussac dan Jumlah Mol

Hukum Guy-Lussac dapat disimpulkan bahwa perbandingan volume gas-gas sesuai dengan perbandingan mol, sehingga pada suhu dan tekanan yang sama (T,P sama) berlaku hubungan :
V1 : V2 = n1 : n2
Dimana :
V1 = volume gas 1
V2 = volume gas 2
n1 = mol gas 1
n2 = mol gas 2

Contoh soal:

• Berapakah volume 6,4 gr gas Metana (CH4) jika pada keadaan yang sama 1 liter gas Nitrogen (N2) memiliki massa 1,4 gr ? (Diketahui Ar C =12, H =1, N = 14)
  Jawab :
  Diketahui : massa CH4 = 6,4 gr
  Volume N2 = 1 liter
  Massa N2 = 1,4 gr
  Ditanya : volume CH4 = ….?
  Mr CH4 = (1 x 12) + ( 4 x 1 ) = 12 + 4 = 16
  Mr N2 = 2 x 14 = 28
  Mol CH4 = gr : Mr = 6,4 : 16 = 0,4 mol
  Mol N2 = gr : Mr = 1,4 : 28 = 0,05 mol
  Maka :
  vol CH4 : vol N2 = mol CH4 : mol N2
  X : 1 = 0,4 : 0,05
  X = 8 x 1 = 8 liter
  Diperoleh : volume CH4 = 8 liter

Rumus Empiris, Molekul, Senyawa Hidrat Dan Kadar Zat Dalam Senyawa

Rumus empiris adalah ekspresi sederhana jumlah relatif setiap jenis atom (unsur kimia) yang dikandungnya.

Rumus empiris merupakan rumus perbandingan jumlah mol unsur-unsur yang membentuk suatu senyawa, contoh : (CH2O)n, (CH2)n, dan lain-lain.

Rumus molekul senyawa merupakan rumus kimia yang menggambarkan jumlah atom dan unsur penyusun suatu senyawa, contoh : C6H12O6 , C4H8, dan lain-lain.

Dalam penentuan rumus molekul, perlu ditentukan terlebih dahulu rumus empirisnya, selanjutnya dengan menggunakan data Mr senyawa, dapatlah ditentukan rumus molekulnya.

Contoh soal:

• Suatu senyawa hidrokarbon mengandung 85,7 % massa karbon, dan sisanya massa hidrogen. Jika diketahui Mr senyawa hidrokarbon tersebut 56, tentukanlah rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut ! ( Diketahui : Ar C = 12, H = 1)Jawaban:
  Diketahui : massa karbon = 85,7 %
  Mr senyawa hidrokarbon = 56Ditanya : rumus empiris dan rumus molekul
  % massa hidrogen = 100 % – 85,7% = 14,3 %
  Perbandingan mol C : mol H = (% massa C : Ar C) : (% massa H : Ar H)
  = (85,6: 12) : ( 14,3 : 1)
  = 7, 14 : 14,3
  = 1 : 2 Jadi, rumus empirisnya = (CH2)n
  Mr (CH2)n = 56
  ( 1 x Ar C + 2 x Ar H)n = 56
  {( 1 x 12) + (2 x 1)}n = 56
  (12 + 2)n = 56
  14 n = 56
  n = 56 : 14
  n = 4
  jadi rumus molekulnya = (CH2)4 = C4H8
• Benzena mempunyai rumus empiris CH, dan massa molarnya adalah 78. Tentukan rumus molekulnya, jika diketahui Ar C = 12, H = 1. Jawaban:
  Diketahui : Mr CH = 78
  (CH)n = 78
  {( 1 x Ar C) + ( 1 x Ar H)}n = 78
  {(1 x 12) + ( 1 x 1 )}n = 78
  (12 + 1)n = 78
  13 n = 78
  n = 78 : 13
  n = 6
  Jadi rumus molekulnya (CH)6 = C6H6

Senyawa Hidrat

Senyawa hidrat adalah molekul padatan (kristal) yang mengandung air (H₂O), misalnya pada senyawa MgSO₄.8H₂O, magnesium sulfat yang mengikat 8 molekul H₂O.

Rumus Kimia Senyawa Kristal Padat: x.H₂O

Senyawa hidrat adalah senyawa yang mengikat molekul air. Molekul air yang terikat itu dinamakan molekul hidrat.
Contohnya:
MgSO4 . 2H2O = mengikat 2 molekul air,
Cr2O3 . 3H2O = mengikat 3 molekul air.
Penentuan jumlah molekul hidrat adalah dengan cara memanaskan senyawa hidrat tersebut, sehingga molekul air menguap, selisih massa sebelum dan sesudah pemanasan menunjukkan jumlah hidrat yang dikandung senyawa tersebut.

Contoh soal:

• Jika 39 gr MgSO4. x H2O dipanaskan, dihasilkan 30 gr MgSO4 anhidrat sesuai dengan persamaan reaksi:Jawaban: MgSO4. xH2O –> MgSO4 + x H2O
  Perbandingan koefisien = 1 : 1 : x
  Jika diketahui Mr MgSO4 =120 dan Mr H2O = 18, maka nilai x adalah…Jawaban:
  Diketahui : Massa MgSO4. x H2O = 39 gr , Massa MgSO4 = 30 gr
  Mr MgSO4 =120 , Mr H2O = 18
  Ditanyakan: jumlah molekul hidrat ( x ) = …?
  Massa H2O = 39 – 30 = 9 gr
  Mol MgSO4 = 30 gr : 120 = 0,25
  Mol H2O = 9 gr : 18 = 0,5
  Mol MgSO4 : Mol H2O = koefisien MgSO4 : koefisien H2O
  0,25 : 0,5 = 1 : x
  0,5 = 1 : x
  X = 1 : 0,5 = 2
  Maka jumlah molekul air = 2,
  senyawa tersebut adalah MgSO4. 2 H2O

Informasi selanjutnya dan contoh-contoh soal kimia hidrat dan jawabannya, mohon klik disini.

Penentuan Kadar Unsur Dalam Senyawa

Hukum Proust menyatakan bahwa perbandingan massa unsur-unsur penyusun senyawa selalu tetap, maka dapatlah kita menentukan perbandingan massa unsur dalam suatu senyawa yang telah diketahui rumus kimianya. Maka untuk suatu senyawa dengan rumus XmYn berlaku persamaan sebagai berikut :

Massa X = {( m x Ar X) / (Mr XmYn)} x massa XmYn

Dimana m = indeks zat X

Contoh soal:

• Tentukan massa Al, S dan O dalam 171 kg senyawa Al2(SO4)3, jika diketahui Ar Al = 27, S = 32, O = 16.Jawaban: Mr Al2(SO4)3 = (2 x Ar Al) + ( 3 x Ar S) + ( 12 x Ar O)
  = ( 2 x 27) + ( 3 x 32) + ( 12 x 16)
  = 342
  Indeks Al = 2
  Indeks S = 3
  Indeks O = 12
  Massa Al = {(indeks Al x Ar Al) : Mr Al2(SO4)3} x massa Al2(SO4)3
  = {( 2 x 27) : 342} x 171
  = 27 kg
  Massa S = {(indeks S x Ar S) : Mr Al2(SO4)3} x massa Al2(SO4)3
  = {( 3 x 32) : 342} x 171
  = 48 kg
  Massa O = {(indeks O x Ar O) : Mr Al2(SO4)3} x massa Al2(SO4)3
  = {( 12 x 16) : 342} x 171
  = 96 kg
• Kadar molekul hidrat dalam senyawa FeSO4 . x H2O sebanyak 26,47 %. Jika diketahui Mr FeSO4 = 152, dan Mr H2O = 18, maka tentukan jumlah molekul hidrat dan rumus garam terhidrat tersebut !Jawaban: diketahui : % H2O = 26,47 %
  Mr FeSO4 = 152, Mr H2O = 18
  Ditanya : x = ..? , rumus garam terhidrat = …?
  % FeSO4 = 100 % – 26,47 % = 73,53 %
  {( % FeSO4 : % H2O)} = {( Mr FeSO4 : ( indeks H2O x Mr H2O)}
  ( 73,53 : 26,47) = 152 : ( x . 18)
  2,77 = 152 : 18x
  18 x = 152 : 2,77
  18 x = 54,9
  X = 54,9 : 18
  = 3
  Jadi, jumlah molekul hidrat = 3,
  rumus molekul garam terhidrat = FeSO4 . 3 H2O

Pereaksi Pembatas

Tahukah kamu tentang reaksi kimia yang berlangsung secara stoikhiometri dan non stoikhiometri ? Reaksi kimia yang berlangsung secara stoikhiometri adalah jika semua reaktan (zat-zat yang bereaksi) habis bereaksi. Sedangkan reaksi kimia yang berlangsung secara non stoikhiometri ada terdapat reaktan yang bersisa (tak habis bereaksi).
Maka penentuan jumlah mol zat-zat hasil reaksi haruslah berdasarkan jumlah mol reaktan yang habis bereaksi.

Reaktan yang habis bereaksi disebut PEREAKSI PEMBATAS. Zat yang habis bereaksi dapat ditentukan dengan cara membagi jumlah mol dengan koefisien reaksinya, kemudian pilihlah nilai yang paling kecil.

Contoh soal:

1. Sebanyak 28 gr logam besi (Fe) direaksikan dengan 48 gr gas oksigen (O2) menghasilkan Fe2O3, jika diketahui Ar Fe = 56 dan O = 16, persamaan reaksi :
Fe + O2 –> Fe2O3 (reaksi belum setara)
maka tentukanlah :

a. massa Fe2O3
b. massa reaktan yang bersisa

Jawaban:
diketahui : massa Fe = 28 gr massa O2 = 48 gr
Ar Fe = 56 Ar O = 16
Mr Fe2O3 = ( 2 x Ar Fe) + ( 3 x Ar O) = ( 2 x 56) + ( 3 x 16) = 160
Mol Fe = gr : Mr = 28 : 56 = 0,5 mol
Mol O2 = gr : Mr = 48 : 16 = 1,5 mol
Penyetaraan reaksi : 4 Fe + 3 O2 –> 2 Fe2O3
Koefisien reaksi : 4 : 3 : 2
4 Fe + 3 O2 –> 2 Fe2O3
Mol Fe = 0,5
Mol O2 = 1,5
Mol zat / koefisien =
Mol Fe/koefisien = 0,5/4 = 0,125
Mol O2/koefisien = 1,5/3 = 0,5

Karena nilai pembagian jumlah mol terhadap koefisiennya lebih kecil,
maka Besi (Fe) adalah pereaksi pembatas.

Maka jumlah mol Fe2O3 = (koefisien Fe2O3 : koefisien Fe) x mol Fe
= ( 2 : 4 ) x 0,5 = 0,25 mol
Massa Fe2O3 = mol Fe2O3 x Mr Fe2O3
= 0,25 x 160 = 40 gr

Mol O2 yang bereaksi = (koefisien O2 : koefisien Fe) x mol Fe
= ( 3 / 4) x 0,5 = 0,375 mol
Massa O2 yang bereaksi = Mol O2 yang bereaksi x Mr O2
= 0,375 x 32
= 12 gr
Massa O2 yang bersisa = massa O2 awal – massa O2 yang bereaksi
= 48 – 12 = 36 gr

Jadi, reaktan yang bersisa adalah oksigen, dengan sisa sebanyak 36 gr.

Contoh Soal dan Jawaban Lainnya

1. Massa Atom Relatif (Ar)
Massa atom relatif (Ar) Perbandingan massa satu atom dengan massa atom standar.
massa atom relatif (Ar) dari unsur X adalah:

Ar X = massa 1 atom X massa1 atom H atau Ar X = massa 1 atom X 1/16 massa 1 atom O Sehingga secara umum Ar di definisikan sebagai berikut:
Ar X = massa 1 atom X
1/12 massa 1 atom C-12
Contoh Soal
Bila Ar Fe = 55,845 sma dan massa 1
atom 12C = 1,99 x 10-23 g, tentukan
massa 1 atom besi!
Penyelesaian
Ar Fe = massa rata – rata 1 atom Fe
1/12 massa 1 atom C-12
Massa 1 atom Fe = Ar Fe x 1/12 x
massa 1 atom C-12
= 55,845 x 1/12 x 1,99 x 10-23 g =
9,26 x 10-23 g
Jadi, massa 1 atom besi = 9,26 x 10-23 g

2 . Massa Molekul Relatif (Mr) Perbandingan massa molekul dengan massa standar disebut massa molekul relatif (Mr), ditulis sebagai berikut:
Mr = massa rata-rata 1 molekul senyawa 1/12 massa 1 atom C-12

Contoh Soal 1
Hitunglah Mr CaBr2, bila Ar Ca = 40,078 dan Ar Br = 79,904
Penyelesaian
Mr CaBr2 = (1 x Ar Ca )+ (2 x Ar Br) =
(1 x 40,078) + (2 x 79,904)
= 40,078 + 159,808 = 199,886
Jadi Mr CaBr2 = 199,889
Contoh Soal 2
Bila Ar H = 1,008, Ar O = 15,999 dan
massa 1 atom 12C = 1,99 x 10-23 g,
Tentukan massa 200 molekul air!
Penyelesaian
Mr H2O = (2 x Ar H )+ (1 x Ar O) = (2
x 1,008 )+ (1 x 15,999)
= 2,016 + 15,999
= 18,015

Soal Rumus Kimia Hidrat (Air Kristal) Dan Jawabannya

Senyawa hidrat adalah molekul padatan (kristal) yang mengandung air (H₂O), misalnya pada senyawa MgSO₄.8H₂O, magnesium sulfat yang mengikat 8 molekul H₂O.

Sebagai contoh garam Kalsium Sulfat, memiliki rumus kimia CaSO4 . 2 H2O, artinya dalam setiap mol CaSO4 terdapat 2 mol H2O.

Untuk informasi “Rumus Kimia Hidrat” lebih lanjut, mohon klik disini. Lihat juga contoh-contoh soal dan jawabannya.

Rumus Kimia Garam Beserta Contoh Soal Dan Jawaban

Rumus kimia garam adalah Natrium klorida (NaCl). Beberapa reaksi kimia yang menghasilkan garam seperti reaksi antar asam dengan basa ex NaCl.

Untuk informasi “Rumus Kimia Garam” lebih lanjut, mohon klik disini. Lihat juga contoh-contoh soal dan jawabannya.

Tabel Periodik Kimia – Lengkap Dengan Daftar Unsur Kimia Berdasarkan Nama, Warna Dan Jenis

Tabel periodik adalah Tampilan unsur-unsur kimia dalam bentuk tabel. Unsur-unsur tersebut disusun berdasarkan nomor atom (jumlah proton dalam inti atom), konfigurasi elektron dan keberulangan sifat kimia.

Klik disini untuk melihat “Tabel Periodik” yang lengkap.

Bacaan Lainnya

• Unsur, Senyawa dan Campuran Kimia – Beserta Penjelasan & Rumus
• Contoh Soal Rumus Kimia Garam Dan Jawabannya
• Soal Rumus Kimia Hidrat (Air Kristal) Dan Jawabannya
• Test IPA: Bahan Kimia Pada Rokok Yang mebuat Adiktif
• Ternyata, jatuh cinta sebabkan perubahan kimiawi pada otak & hormon serotonin
• Fungsi, Perbedaan, Cara Berpikir Otak Kiri Dan Kanan
• 7 Cara Untuk Menguji Apakah Dia, Adalah Teman Sejati Anda Atau Bukan BFF
• Cara Mengenal Karakter Orang Dari 5 Pertanyaan Berikut Ini
• Kepalan Tangan Menandakan Karakter Anda & Kepalan nomer berapa yang Anda miliki?

Sumber bacaan: All Water, BBC, Kent Chemistry, ThoughtCo

Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”
Quiz | Matematika | IPA | Geografi & Sejarah | Info Unik | Lainnya | Business & Marketing