PERHITUNGAN KIMIA : Konsep Mol, Massa Molar dan Volume Molar Gas
Terdapat berbagai cara untuk menentukan ukuran suatu benda. Menghitung
jumlah, volume, bahkan massa suatu benda merupakan pekerjaan yang biasa kita lakukan
sehari-hari.
Beras biasa dihitung dari massanya, misalnya 1 kg. Hampir tidak pernah kita
menghitung beras dalam jumlah satuan, misalnya 50 butir beras. Karena hal tersebut merupakan
pekerjaan yang sulit dan tidak praktis.
Demikian pula halnya dengan atom. Hingga saat ini tidak pernah ada yang
melihat atom bahkan dengan mikroskop elektron sekalipun. Atom terlalu kecil
untuk dilihat apalagi untuk dihitung jumlah partikel materi. Yang dapat
dilakukan adalah dengan menghitung massa atau volumenya.
Konsep mol
a. Hipotesis Avogadro
Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas bervolume sama mengandung jumlah
molekul yang sama pula
mol gas II/volume gas II
Mengapa perbandingan volum gas-gas dalam suatu reaksi merupakan bilangan
sederhana? Pada awalnya, Hukum Gay Lussac tidak dapat dijelaskan para ilmuwan termasuk
oleh John Dalton,
pencetus teori atom. Ketidakmampuan Dalton karena ia menganggap partikel
unsur selalu berupa atom tunggal (,monoatomik). Barulah pada tahun 1811 Amadeo Avogadro (1776-1856) dari Italia, mengemukakan
bahwa partikel unsur tidak harus berupa atom tunggal, tetapi dapat juga
berupa molekul.
b. Mol
Satuan mol menyatakan jumlah partikel (atom, molekul, atau ion) dalam suatu zat. Para
ahli sepakat bahwa 1 mol zat mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikel dalam 12,0 gram C-12, yaitu sebanyak 6,02 × 1023
partikel. Jumlah partikel ini disebut sebagai Bilangan Avogadro
(L).
Contoh:
• 1 mol unsur ( C ) mengandung 6,02 × 1023 atom C
• 1 mol senyawa H2O mengandung 6,02 × 1023 molekul H2O
• 1 mol senyawa ion NaCl mengandung 6,02 × 1023 ion Na+ dan 6,02
× 1023 ion Cl–
Hubungan antara mol dan jumlah partikel zat (X) dapat dirumuskan sebagai
berikut:
X = mol × 6,02 .1023 partikel/ mol
2. Massa molar
Massa molar adalah massa yang dimiliki oleh 1 mol zat. Dasar perhitungan
massa molar ialah massa atom C-12 dalam 1 mol, yaitu sebesar 12,0 gram
Perhatikan tabel berikut
Dengan mengetahui nilai m, kita dapat menentukan mol zat (n) jika massanya (w) diketahui:
n = gr/mr
Keterangan:
n = mol zat (mol)
m = massa zat (gr)
Mr = massa molar (gr/mol )
3. Volum molar gas
a. Pada keadaan standar
Volum molar menyatakan volum yang ditempati 1 mol gas pada suhu dan tekanan tertentu. Dari eksperimen diketahui bahwa 1 liter gas oksigen (O2), yang diukur pada suhu 0o C dan tekanan 76 cmHg (1 atmosfer) mempunyai massa sebesar 1, 429 gram.
Dari perhitungan mol, diperoleh:
Mol O2 = gr/Mr = 1,429/32 = 0, 04466
Dalam 1 liter O2 terdapat 0,04466 mol O2.
Keadaan suhu 0o C dan tekanan 1 atmosfer disebut keadaan standar (STP). Setiap 1 mol gas yang diukur pada keadaan standar akan mempunyai volume yang sama, yaitu 22,4 liter.
Volume Gas X = mol X × 22,4 L
b. Pada keadaan tidak standar
Perhitungan volume gas pada kondisi ini didasarkan pada rumusan gas ideal:
P V = n R T
Keterangan:
P = tekanan (atm)
V = volume (liter)
N = mol gas
R = tetapan gas ( 0,082 L.atm/mol.K)
T = suhu (Kelvin)
4. Hubungan antara mol, Jumlah molekul, massa, dan volume gas
Untuk lebih memahami hubungan antara mol, jumlah molekul, massa, dan volume gas, perhatikan bagan di bawah ini.
Contoh Soal
Hitunglah jumlah molekul O2 yang terkandung dalam 2 liter gas oksigen pada suhu 0o C dan tekanan 1 atm. (L = 6,02 × 1023)
Jawab:
0oC dan 1 atm (STP)
Mol gas O2 dalam 2 liter = 2/22,4 = 0,089 mol
Jumlah molekul O2 yang terkandung dalam 2 liter gas O2 adalah:
= mol x bilangan Avogadro
= 0,089 mol × 6,02 × 1023 molekul
= 0,536 × 1023 molekul
Socar de Lahoya !
0 komentar:
Posting Komentar