Konsep Mol pada Perhitungan Kimia

Konsep Mol pada perhitungan kimia menyatakan hubungan persamaan antara mol dengan jumlah partikel, massa, molaritas, dan volume. Satu mol didefinisikan sebagai jumlah zat yang mengandung partikel zat itu sebanyak atom yang terdapat dalam 12,000 gram atom karbon – 12. Dalam satu mol suatu zat terdapat 6,022 x 1023 partikel. Di mana, nilai 6,022 x 1023 partikel per mol disebut sebagai tetapan Avogadro, dengan lambang L atau N.

Konsep mol dalam perhitungan kimia cukup penting karena dapat menjadi jembatan yang menghubungkan satu persamaan ke persamaan yang lain. Melalui konsep mol, sobat idschool dapat mengetahui nilai yang sama antar satuan misalnya jumlah partikel dengan molaritas, molaritas dengan volume, atau bentuk lainnya. Secara ringkas, konsep mol pada perhitungan kimia menghubungan beberapa besaran sesuai dengan persamaan-persamaan berikut.

Konsep Mol

Satuan mol sama seperti satuan lain misalnya saja satuan lusin. Ketika disebutkan 1 lusin, secara otomatis sobat idschool akan paham bahwa jumlah yang dimaksud adalah 12 buah. Kondisi ini sama ketika menyebutkan 1 mol yang merujuk pada jumlah 6,022 x 1023 partikel zat.

Dalam konsep mol terdapat hubungan antara persamaan Volume (V), massa (Gram), Molaritas (M), dan Jumlah Partikel (x). Untuk menambah pemahaman sobat idschool, simak penjelasan terkait konsep mol pada perhitungan kimia melalui masing-masing ulasan di bawah.

Table of Contents

Konsep Mol – Jumlah Partikel (x)

Satu mol zat mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikel dalam 12 gram C –12 yaitu 6,02 × 1023 partikel zat yang dapat berupa atom, molekul, atau ion. Jumlah partikel ini disebut sebagai bilangan Avogadro yang dilambangkan dengan N atau L. Hubungan antara jumlah mol dan jumlah partikel bergantung pada bilangan Avogadro L = 6,02 × 1023.

Persamaan yang menyatakan hubungan jumlah mol dan jumlah partikel diberikan seperti berikut.

Hubungan Jumlah Mol dan Jumlah Partikel

Sebagai gambaran untuk 1 mol besi memiliki 6,02 × 1023 atom besi, untuk 2 mol besi memiliki 12,04 × 1023, begitu seterusnya.

Berikut ini contoh yang menyatakan hubungan jumlah mol dan jumlah partikel untuk beberapa jenis partikel (atom, molekul, dan ion).

  • 1 mol besi (Fe) mengandung 6,02 × 1023 atom besi di mana partikel unsur besi adalah atom
  • 1 mol air (H2O) mengandung 6,02 × 1023 molekul air di mana partikel senyawa air adalah molekul
  • 5 mol CO2 mengandung 5 × 6,02 × 1023 = 3,01 × 1024 molekul CO2
  • 0,2 mol hidrogen mengandung 0,2 × 6,02 × 1023 = 1,204 × 1023 atom hidrogen
  • 1 mol Na+ mengandung 6,02 × 1023 ion Na+ di mana partikel ion Na+ adalah ion

Atau perhatikan contoh soal yang menyatakan hubungan antara jumlah mol dan jumlah atom berikut.

Konsep Mol untuk Jumlah Mol dan Jumlah Partikel

Baca Juga: Sifat Periodik Unsur

Konsep Mol – Massa (G)

Massa satu mol zat dinamakan massa molar yang memiliki besar massa molar zat sama dengan massa atom relatif atau massa molekul relatif zat yang dinyatakan dalam satuan gram per mol. Massa suatu zat merupakan perkalian massa molarnya (g/mol) dengan mol zat tersebut (n).

Hubungan jumlah mol suatu zat (n) dengan massa (G) dapat dinyatakan seperti persamaan berikut.

Sebuah senyawa yang diketahui jumlah mol dapat secara mudah diketahui massanya. Atau sebaliknya, sebuah senyawa yang diketahui massanya dapat pula diketahui jumlah molnya.

Penggunaan rumus konsep mol yang menyatakan hubungan jumlah mol dan massa dapat dilihat pada contoh soal mencari massa suatu senyawa berikut.

Contoh Soal Hubungan Jumlah Mol dan Massa

Baca Juga: Cara Menghitung Massa Atom Relatif (Ar) dan Massa Molekul Relatif (Mr)

Konsep Mol – Volume

Hubungan konsep mol dengan besar volume dibahas dalam dua kondisi. Pertama adalah kondisi pada keadaan STP (Standard Temperature and Pressure) yaitu kondisi pada suhu 0° C dan tekanan 1 atm (atau 76 cmHg atau 760 mmHg). Sedangkan untuk kondisi kedua adalah persamaan untuk hubungan jumlah mol dan volume pada kondisi non – STP.

Kondisi Pertama: STP
Volume satu mol zat dalam wujud gas dinamakan volume molar, yang dilambangkan dengan V. Pada percobaan yang dilakukan Avogadro, diperoleh kesimpulan bahwa 1 L gas oksigen pada suhu 0° C dan tekanan 1 atm mempunyai massa 1,4286 g. Atau dengan kata lain dapat dinyatakan bahwa pada tekanan 1 atm, untuk 1 mol gas O2 nilainya setara sama dengan 22,4 L.

Jumlah Mol dan Volume gas pada Keadaan STP

Contoh soal mencari volume pada keadaan STP diberikan seperti contoh soal di bawah.

Contoh Soal Hubungan Jumlah Volume Gas pada Keadaan STP

Contoh Soal:
Diketahui gas CO2 dengan massa sama dengan 22 gram. Jika diukur pada tekanan 1 atm maka volume gas CO2 tersebut adalah …. (Ar: C = 12, O = 16)

Penyelesaian:
Sobat idschool perlu menghitung Mr CO2 yang dapat digunakan untuk menentukan nilai mol CO2. Dari hasi hitung mol mol CO2 selanjtnya dapat digunakan untuk menghitung volume gas CO2.

1) Menghitung Mr CO2:
Mr CO2 = Ar C + 2 × Ar O
= 12 + 2 × 16
= 12 + 32 = 44 gram/mol

2) Menghitung mol CO2:
n = massa CO2/Mr CO2
= 22/44 = 0,5 mol

Menghitung Volume gas CO2 (STP):
V = n × 22,4
= 0,5 × 22,4 = 11,2 liter

Jadi, volume 22 gram gas CO2 pada keadaan STP adalah 11,2 liter.

Kondisi Kedua: Non – STP
Untuk Perhitungan volume gas tidak dalam keadaan standar atau non – STP digunakan dua pendekatan yaitu persamaan gas ideal dan konversi gas pada suhu yang sama. Jika tidak berada dalam keadaan STP atau kondisi non STP persamaan untuk mencari volume menggunakan persamaan berikut.

Konsep Mol dan Volume pada Keadaan Non STP

Perhatikan contoh soal cara mencari volume pada keadaan non STP yang diberikan berikut.

Contoh Soal:
Diketahui volume gas metana (CH4) memiliki massa 4 gram. Jika diukur pada keadaan yang sama untuk 3 gram NO dengan volume 5 L maka volume gas metana tersebut adalah …. (Ar: H = 1, C = 12, N = 14, O = 16)

Contoh Soal Hubungan Jumlah Mol dan Volume pada Keadaan Non STP

Penyelesaian:
Dari keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut.

  • Massa gas metana (CH4): GCH4 = 4 gram
  • Massa NO: GNO = 3 gram
  • Volume NO: VNO = 5 L
  • Ar: H = 1, C = 12, N = 14, O = 16

Langkah penyelesaian untuk mendapatkan volume gas metana sesuai kondisi pada soal dilakukan seperti pada perhitungan-perhitungan berikut,

  1. Menghitung Mr CH4:
    Mr CH4 = Ar C + 4 × Ar H
    = 12 + 4 × 1
    = 12 + 4 = 16 gram/mol
  1. Menghitung mol CH4:
    n = massa CH4/Mr CH4
    n = 4/16 = 1/4 = 0,25 mol
  1. Menghitung Mr NO:
    Mr NO = Ar N + Ar O
    Mr NO = 14 + 16 = 30 gram/mol
  1. Menghitung mol NO:
    n = massa NO/Mr NO
    n = 3/30 = 0,1 mol

Sehingga diperoleh mol gas CH4 = 0,25, mol gas NO = 0,1, dan volume gas NO = 5 L. Volume gas metana dengan massa 4 gram yang diukur pada keadaan 3 gram gas NO dengan volume gas 5 liter dapat dihitung seperti pada cara penyelesaian berikut.

Contoh Penggunaan Perbandingan Mol

Jadi, volume gas metana jika diukur pada keadaan yang sama untuk 3 gram NO dengan volume 5 liter adalah 12,5 liter.

Baca Juga: Hukum Perbandingan Tetap [Hukum Proust]

Konsep Mol – Molaritas

Banyaknya zat yang terdapat dalam suatu larutan dapat diketahui dengan menggunakan konsentrasi larutan yang dinyatakan dalam molaritas (M). Molaritas menyatakan banyaknya mol zat dalam 1 L larutan.

Hubungan antara molaritas dan jumlah mol dinyatakan dalam perbandingan antara molaritas dibanding volume (dalam liter) per seribu. Atau dapat juga dinyatakan secara matematis melalui hubungan antara jumlah mol dan molaritas dinyatakan seperti persamaan berikut.

Konsep Mol untuk Jumlah Mol dan Molaritas

Untuk menambah pemahaman sobat idshool, perhatikan contoh soal yang menunjukkan hubungan jumlah mol dan molaritas berikut.

Contoh Soal Hubungan Jumlah Mol dan Molaritas

Demikianlah tadi ulasan materi konsep mol pada perhitungan kimia yang menyatakan hubungan jumlah mol dalam beberapa persamaan seperti volume, massa, molaritas, dan jumlah partikel. Terima kasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat.

Baca Juga: Ikatan Kimia (Ion – Kovalen – Logam)

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.