( Ar, Mr, massa, volume, bil avogadro, pereaksi pembatas) Konsep mol ( Ar, Mr, massa, volume, bil avogadro, pereaksi pembatas) Irnin Agutsina Dwi Astuti, M.Pd. http://irnien.wordpress.com

Menerapkan Hukum Gay Lussac dan Hipotesis Avogadro X Menerapkan Hukum Gay Lussac dan Hipotesis Avogadro Apabila diukur pada suhu dan tekanan yang sama, maka perbandingan volume gas yang bereaksi dan hasil reaksi merupakan bilangan bulat dan sederhana (Hk. Guy Lussac) Pada suhu dan tekanan yang sama, maka semua gas yang volumenya sama akan mengandung jumlah molekul yang sama (Hipotesis Avogadro)

2 liter gas nitrogen = 8 x 1022 molekul LATIHAN Pada suhu dan tekanan tertentu, 2 liter gas nitrogen mengandung 8 x 1022 molekul. Berapa molekul yang ada pada 10 liter gas amonia jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama? Jawab : Pada suhu dan tekanan yang sama, setiap gas yang volumenya sama mempunyai jumlah molekul yang sama 2 liter gas nitrogen = 8 x 1022 molekul 2 liter gas amonia = 8 x 1022 molekul 10 liter gas amonia = 10/2 x 8 x 1022 molekul = 4 x 1023 molekul

X LATIHAN 2. Pada suhu dan tekanan tertentu, 5 liter gas N2 mengandung 6 x 1020 molekul. Berapa volume gas H2 yang mengandung 24 x 1020 molekul pada kondisi yang sama? Jawab : Pada suhu dan tekanan yang sama, setiap gas yang volumenya sama mempunyai jumlah molekul yang sama 5 liter gas N2 = 6 x 1020 molekul 5 liter gas H2 = 6 x 1020 molekul 24 x 1020 6 x 1020 24 x 1020 molekul H2 = x 5 Liter = 20 Liter

CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) X LATIHAN 3. Berapa liter gas oksigen yang diperlukan untuk membakar sempurna 5 L gas CH4 yang mengandung 1 x 1020 molekul? Reaksi tersebut diukur pada temperatur dan tekanan yang sama, dengan persamaan reaksi : CH4(g) + O2(g)  CO2(g) + 2H2O(g) Berapa jumlah molekul H2O yang dihasilkan? Jawab : CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) Persamaan reaksi: Perb. volume : Volume : Jml. Molekul : 1 1 2 10 L 5 L 5 L 1 x 1020 2 x 1020 Jadi volume gas oksigen yang diperlukan 5 L Jumlah molekul H2O yang dihasilkan 2 x 1020

KONSEP MOL Dalam setiap satu mol suatu zat terdapat partikel zat X Dalam setiap satu mol suatu zat terdapat partikel zat tersebut (atom, molekul, ion) sebanyak 6,02 x 1023 Massa molekul/rumus relatif Massa atom relatif x 22,4 L x Ar atau Mr Volume (STP) MOL Massa : 22,4 L : Ar atau Mr x 6,02 x 1023 : 6,02 x 1023 Jumlah Partikel Keadaan gas pada t =00C & p = 1 atm Bilangan avogadro

Massa Atom Relatif (Ar) Beberapa data Ar unsur : Unsur Ar Al 27 Au 197 K 39 O 16 Ba 137 P 31 Na 23 Mg 24 Br 80 F 19 Ca 40 N 14 Fe 56 H 1 C 12 Cu 63.5 S 32 I 127 Cl 35.5 Pb 207 Ag 108 Mn 55 Hg 201 Zn 65

Massa Molekul Relatif (Mr) Massa molekul relatif (Mr) sama dengan jumlah Ar dari semua massa penyusunnya. Atau Mr Senyawa AB = Ar A + Ar B Contoh : Mr C2H5OH = (2 x Ar C) + (6 x Ar H) + (1 x Ar O) = (2 x 12) + (6 x 1) + (1 x 16) = 46 Mr = Jumlah Ar

Latihan Senyawa Ar Mr MOL Massa Volume (STP) Jumlah Partikel Uap H2O X Senyawa Ar Mr MOL Massa Volume (STP) Jumlah Partikel Uap H2O 0,01 mol Larutan H2SO4 4,9 g (1x 2) + (16x1) =18 0,01 x 18 = 0,18 g 0,01 x 22,4 = 0,224 L H =1 O =16 0,01 x 6,02 x 1023 = 6,02 x 1021 molekul 4,9 g / 98 = 0,05 mol H =1 S =32 O =16 (1x2) + (1x32) + (4x16) = 98 Rumus hanya untuk gas 0,05 x 6,02 x 1023 = 3,01 x 1022 molekul

Senyawa Ar Mr Mol Massa Volume (STP) Jumlah Partikel gas CO2 11,2 L X Senyawa Ar Mr Mol Massa Volume (STP) Jumlah Partikel gas CO2 11,2 L larutan CaCl2 3,01 x 1023 molekul padatan CuSO4. 5H2O 2 mol C =12 O=16 (1x12) + (2x16) = 44 11,2 L / 22,4 L = 0,5 mol 0,5 x 44 = 22 gr 0,5 x 6,02 x 1023 = 3,01 x 1023 molekul (1x40) + (2x35,5) = 111 Rumus hanya untuk gas Ca =40 Cl=35,5 0,5 x 111 = 55,5 gr = 0,5 mol Cu=63,5 S =32 O =16 H =1 (1x63,5) + (1x32) + (4x16) + (5x18) = 249,5 Rumus hanya untuk gas 2 x 249,5= 499 gr 2 x 6,02 x 1023 = 12,04 x 1023 molekul

X PENENTUAN KADAR ZAT Kadar zat dalam suatu senyawa ditetapkan berdasarkan hasil percobaan analisis kimia. Tetapi jika rumus senyawa dan Ar masing-masing zat penyusun diketahui maka kadar zat penyusun dalam senyawa tersebut dapat dihitung Prosentase zat = % Massa zat =

LATIHAN X No Rumus Kimia Senyawa Kadar Zat Penyusun 1 H2O Ar H = 1 Prosentase H = Prosentase O = 2 CO (NH2)2 Ar C = 12 N = 14 H = 1 Prosentase C = Prosentase N = 2 x 1 x 100 % = 11,11 % 18 1 x16 x 100 % = 88,89 %

X 3 CaCO3 2 gram Ar Ca = 40 C = 12 O = 16 Massa Ca = Massa C = Massa O = 4 C6H12O6 5 gram Ar C = 12 H = 1 Massa H =

RUMUS KIMIA Rumus Empiris X Rumus kimia merupakan simbol dari senyawa kimia yang dinyatakan oleh huruf dan angka, rumus kimia menyatakan jenis atom unsur dan jumlah relatif atom-atom yang terdapat di dalam zat itu Rumus Empiris Rumus empiris menyatakan angka perbandingan bilangan bulat terkecil dari jumlah atom dalam suatu senyawa. Rumus empiris senyawa dapat ditentukan berdasarkan data kadar zat dalam suatu senyawa dan Mr senyawa. Rumus Molekul Rumus molekul menyatakan banyaknya atom suatu unsur yang terdapat dalam satu molekul suatu senyawa. Rumus molekul merupakan kelipatan bulat dari rumus empiris. Air kristal merupakan rumus molekul senyawa garam yang mengikat air. Contoh CuSO4. 5H2O. Rumus air kristal dapat ditentukan berdasarkan data kadar air yang terikat oleh suatu garam.

Contoh rumus molekul : X Nama Rumus Molekul Model Molekul Arti Metana CH4 Tiap molekul metana terdiri atas 1 atom C dan 4 atom H Amoniak NH3 Tiap molekul amoniak terdiri atas 1 atom N dan 3 atom H Karbon dioksida CO2 Tiap molekul karbon dioksida terdiri atas 1 atom C dan 2 atom O

CH4 C6H12O6

Tiap molekul metana terdiri atas 1 atom C dan 4 atom H

6O 6C 12H 1 : 2 : 1 Misalkan rumus empiris Glukosa (C6H12O6) adalah CH2O ini menunjukkan jumlah atom karbon, hidrogen, dan oksigen memiliki perbandingan 1 : 2 : 1

Hubungan antara rumus molekul dan rumus empiris X Nama Rumus Molekul (RM) Rumus Empiris (RE) Perbandingan Atom-Atom pada RE Glukosa C6H12O6 CH2O C : H : O = 1 : 2 :1 Etana C2H6 CH3 C : H = 1 : 3 Kalium Iodida KI K : I = 1 : 1

Perbandingan Atom-Atom pada RE X LATIHAN Nama Rumus Molekul (RM) Rumus Empiris (RE) Perbandingan Atom-Atom pada RE Heksena C6H6 Asam oksalat H2C2O4 Dinitrogen tetraoksida N2O4 Asam asetat CH3COOH Urea CO(NH2)2 CH C : H = 1 : 1 HCO2 C : H : O = 1 : 1 :2 NO2 N : O = 1 : 2 CH2O C : H : O = 1 : 2 :1 C : O : N : H = 1 : 1 : 2 : 4 CO(NH2)2

perbandingan jumlah atom = perbandingan mol X CONTOH Hasil analisis kimia yang dilakukan terhadap senyawa hidrazin ( Mr = 32) ditemukan bahwa senyawa tersebut terdiri atas 87,42 % massa N dan 12,48 % massa H. Tentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa hidrazin. Jawab perbandingan jumlah atom = perbandingan mol Mol atom N = 87,42 = 87,42 = 6,24 mol Ar N 14 Mol atom H = 12,48 = 12,48 = 12,48 mol Ar H 1 Perbandingan mol N : mol H = 6,24 : 12,48 = 1 : 2 Perbandingan jumlah atom N : H = 1 : 2 Rumus empiris hidrazin = NH2 Rumus molekul hidrazin = (NH2)n Mr hidrazin = n x Ar N + n x 2 x Ar H 32 = 14n + 2n n = 2 Jadi rumus molekul hidrazin = (NH2)2 = N2H4

X 3. Seorang siswa memanaskan kristal tembaga (II) sulfat (CuSO4. xH2O) sebanyak 4,98 gram. Massa senyawa tersebut setelah airnya terlepas adalah 3,18 gram. Tentukan rumus air kristal tersebut. Jawab : Massa CuSO4 = 3,18 gram Massa Air = (4,98 – 3,18) gram = 1,8 gram Mol CuSO4 = 3,18/159,5 = 0,02 mol Mol Air = 1,8 / 18 = 0,1 mol Perbandingan mol CuSO4 : mol H2O = 0,02 : 0,1 = 1 : 5 Perbandingan jumlah CuSO4 : jumlah H2O = 1 : 5 Rumus air kristal : CuSO4. 5H2O

PERHITUNGAN BERDASAR PERSAMAAN REAKSI X PERHITUNGAN BERDASAR PERSAMAAN REAKSI Koefisien-koefisien dalam suatu persamaan reaksi merupakan angka banding antara mol pereaksi dengan mol hasil reaksi

LATIHAN X 1. Berapa mol oksigen yang diperlukan untuk membakar 1,8 mol C2H5OH menurut reaksi C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O Jawab : C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O Persamaan Reaksi : Perb. Mol : Mol : 3 2 1 3 1,8 5,4

X 2. Berapa mol karbon dioksida dan uap air yang dihasilkan bila 1,8 mol C2H5OH dibakar menurut reaksi C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O Jawab : Persamaan Reaksi : Perb. Mol : Mol : C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O 1 3 2 3 1,8 3,6 5,4

X Persamaan Reaksi : Perb. Mol : Mol : 4 Al + 3O2 → 2Al2O3 3. Berapa gram O2 yang diperlukan untuk bereaksi dengan 0,3 mol Al, menurut reaksi 4Al + 3O2 → Al2O3 Jawab : 4 3 2 0,3 0,225 0,225 mol O2 = (0,225 x Mr O2 ) gram = (0,225 x 32) gram = 7,2 gram

PENENTUAN PEREAKSI PEMBATAS X PENENTUAN PEREAKSI PEMBATAS Dalam reaksi kimia, pereaksi tidak selalu dicampurkan dalam perbandingan yang tepat sehingga semua pereaksi habis bereaksi Sering terjadi kondisi dimana salah satu pereaksi dalam keadaan berlebih Sehingga salah satu pereaksi sudah habis bereaksi sementara pereaksi lain masih bersisa Pereaksi yang duluan habis bereaksi disebut pereaksi pembatas

1. Satu mol Mg dan 4 mol HCl direaksikan menurut persamaan reaksi : CONTOH X 1. Satu mol Mg dan 4 mol HCl direaksikan menurut persamaan reaksi : Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 Manakah yang merupakan pereaksi pembatas? Jawab : Persamaan Reaksi: Mol mula-mula : Perb. Mol : Mg + 2HCl  MgCl2 + H2 1 3 - - 1 2 1 1 Apabila 1 mol Mg habis bereaksi maka membutuhkan 2 mol HCl, sedangkan bila 4 mol HCl habis bereaksi memerlukan 2 mol Mg. Berdasarkan data yang ada maka Mg merupakan pereaksi pembatas karena lebih dulu habis bereaksi

2. 0,5 mol O2 bereaksi dengan 0,3 mol Al, menurut persamaan reaksi : X 2. 0,5 mol O2 bereaksi dengan 0,3 mol Al, menurut persamaan reaksi : 4 Al + 3O2 → 2Al2O3 Tentukan manakah yang merupakan pereaksi pembatas? Jawab : Persamaan Reaksi: Mol mula-mula : Perb. Mol : 4 Al + 3O2  2Al2O3 0,3 0,5 - 4 3 2 Apabila 0,3 mol Al habis bereaksi maka membutuhkan 0,225 mol O2, sedangkan bila 0,5 mol O2 habis bereaksi memerlukan 0,67 mol Al. Berdasarkan data yang ada maka Al merupakan pereaksi pembatas karena lebih dulu habis bereaksi