KONSEP MOL DAN HUKUM GAS

    

KONSEM MOL 

           RUMUS MOL

           

        

         

         1.   Pengertian MOL

Pengertian mol dapat kita analogikan sebagai berikut, bila kita menghitung telor dengan satuan lusin (12 telur), dan kertas dengan satuan rim (500 lembar), maka para ahli kimia menghitung jumlah atom-atom, molekul-molekul atau ion-ion dengan satuan jumlah yang disebut mol.

Satu lusin merupakan angka yang sama, apakah kita mempunyai 1 lusin jeruk atau 1 lusin semangka. Walaupun 1 lusin jeruk dan satu lusin semangka tidak mempunyai massa yang sama. Demikian pula, 1 mol magnesium dan 1 mol besi mengandung atom-atom dengan angka yang sama tetapi mempunyai massa berbeda

         2.   Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel

Satuan mol dinyatakan sebagai jumlah partikel (atom, molekul, atau ion) dalam suatu zat. Para ahli sepakat bahwa satu mol zat mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikel dalam 12,0 gram isotop C-12 yakni 6,02  x10²³ partikel. Jumlah partikel ini disebut Bilangan Avogadro (NA = Number Avogadro) atau dalam bahasa Jerman Bilangan Loschmidt (L).

1 mol  = 6,02  x10²³  partikel

Sehingga

Jumlah Partikel =  mol    x   L

   

          Contoh : Jumlah partikel dalam beberapa Zat

ZAT	Rumus kimia	JUMLAH MOL	JENIS PARTIKEL	JUMLAH PARTIKEL
Besi Alumunium Air Asam Sulfat Natrium Clorida	Fe Al H2O H2SO4 NaCl	1 mol 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol	Atom Atom Molekul Molekul Ion	1   x   6,02  x1023  Atom 1   x   6,02  x1023  Atom 1   x   6,02  x1023  Molekul 1   x   6,02  x1023  Molekul 1   x   6,02  x1023  Molekul

          Rumus kimia suatu senyawa menunjukkan perbandingan jumlah atom yang ada dalam senyawa tersebut.

          Perbandingan atom-atom dalam H₂SO₄

Jumlah  H2SO4	Jumlah atom H	Jumlah atom S	Jumlah atom  O
1 1 mol 1 x 6,02  x1023	2 2 mol 2 x 6,02  x1023	1 1 mol 1  x 6,02  x1023	4 4 mol 4  x  6,02  x1023

Contoh soal 1.   Suatu sampel mengandung 1,505  x10²³  molekul Cl2, berapa mol kandungan Cl₂ tersebut?

Jawab:

Mol  Cl2    =   jumlah partikel Cl2  /  L 

=  1, 505  x  10²³   /  6,02 x 10²³

=   0,25 mol

     Contoh soal 2.  Tentukan jumlah atom yang terdapat dalam 0,5 mol belerang!

Jawab:

Jumlah atom S    =  0,5 mol belerang   x  bilangan Avogadro

= 0,5 mol   x   6,02  x  10²³ atom belerang

= 3,01 x  10²³ atom belerang

         3.   Hubungan mol dengan massa

a.    Massa Atom Relatif (Ar)

Massa Atom Relatif (Ar) adalah perbandingan massa rata-rata suatu atom unsur terhadap 1 / 12 massa satu atom isotop C-12. ( Untuk massa Atom Relatif setiap unsur dalat dilihat dalam tabel Periodik Unsur )

Catatan

Di alam umumnya unsur terdiri atas campuran isotop, sehingga massa atomnya diambil rata-rata dari campuran isotopnya.

Contoh:   

Di alam terdapat campuran ³⁵Cl dan ³⁷Cl dengan perbandingan 75% dan 25%.

Ar   Cl = (75%   x  35) + (25%   x    37)   =   35,5

b.    Massa Molekul Relatif (Mr)

Massa molekul relatif (Mr) adalah perbandingan massa rata-rata satu molekul suatu senyawa terhadap 1/12 massa 1 atom isotop C-12.

Berdasarkan pengertian molekul yang menyatakan bahwa molekul merupakan gabungan dari atomatomnya, maka Mr merupakan jumlah Ar atom-atom penyusunnya.

Mr = ∑Ar

     Contoh:  Hitung Mr H2SO4 (Ar H = 1, S = 32, dan O = 16)!

Jawab:

Mr H2SO4 = (2  x Ar H) + (1 x Ar S)  +  (4 x Ar O)

     = (2 x 1) + (1 x 32) + (4 x 16)

= 2 + 32 + 64

     = 98

c.    Massa Molar

    Massa molar menyatakan massa yang dimiliki oleh 1 mol zat, yang besarnya sama dengan Ar atau Mr.

Untuk unsur:      1 mol unsur     = Ar zat yang dinyatakan dalam  gram  Mol      = gram / Ar             Untuk Senyawa     1 mol senyawa = Mr Zat yang dinyatakan dalam gram  gram Mol      = gram / Mr

 

Contoh Soal:  Hitung  mol dari 240 gram Ca, jika diketahui Ar Ca = 40!

Jawab:

Mol  Ca    =  Massa Ca  / Ar Ca

=  240 gram / 40

=  6 mol

Contoh Soal: Berapa gram besarnya massa dari 3 mol gas  CO2? (Ar C=12,O= 16)

Jawab:

Mr CO2         = (1  x Ar C) + (2  x Ar O)

= (1  x 12) + (2  x 16)

= 12 + 32

= 44

Massa CO2     = mol  x  Mr

=  3  x 44

= 132 gram

d.    Hubungan mol dengan volume

1.   Gas pada keadaan standar

Pengukuran kuantitas gas tergantung suhu dan tekanan gas. Jika gas diukur pada keadaan standar,  maka volumenya disebut volume molar.

Volume molar adalah volume 1 mol gas yang diukur pada keadaan standar

 

    Keadaan standar yaitu keadaan pada suhu 0 °C (atau 273 K) dan tekanan 1 atmosfer (atau 76 cmHg atau 760 mmHg) atau disingkat  STP (Standard Temperature and Pressure).

Setiap 1 mol gas yang diukur pada keadaan standar akan mempunyai volume yang sama, yaitu 22,4 liter.

volume standar            = VSTP                  = 22,4 liter. Dapat dirumuskan: V    = n  x Vm n = jumlah mol Vm = VSTP = volume molar Mol = V gas (STP)  /  22,4 L

Contoh soal:  Berapa volume gas CO2 yang massanya 22 g (Ar : C = 12, O = 16) jika diukur pad tekanan 1 atm?

Jawab:

Mr CO2                   = (1  x Ar C)   +  (  2    X   Ar O )

= ( 1  x  12 )  +  ( 2 x  16)

= 12  + 32

= 44

mol CO2        = massa  CO₂   /  Mr  CO₂

= 22   /  44

= 0,5 mol 

volume CO2   = mol  0,5 x  22,4 L

= 11,2 L

Contoh soal :Berapa kuantitas (dalam mol) gas hidrogen yang volumenya 6,72 liter, jika diukur pada suhu 0 °C dan tekanan 1 atm?

Jawab:

Kuantitas (dalam mol) H2    = volume H2 VSTP = 6, 72 liter

Mol               =  Volume  H₂  V_STP  / 22, 4 L

                                       =  6,72 liter  / 22,4 liter

                                       =  0,3 mo

Contoh soal: Hitung massa dari 4,48 liter gas C2H2 yangdiukur pada keadaan standar! (Ar C = 12, H = 1 )

Jawab:

Mol C₂H₂        =  4,48liter  / 22,4

                   = 0,2 mol

Massa C₂H₂    =  mol   x   Mr C₂H₂

                   = 0,2  x  26

                   = 5,2 gram

Contoh soal: Hitung volume dari 3,01 x 10²³ molekul NO2 yang diukur pada suhu 0 °C dan tekanan 76 cmHg!

Jawab:

Mol NO₂        =  Jumlah partikel  /  bilangan Avogadro

                   =  3,01 x 10²³  /  6,02 x 10²³

                                = 0,5 mol

Volume NO₂   = mol NO₂    x   V_STP

                   = 0,5   x  22,4 L

                   = 11,2 liter

2.   Gas pada keadaan nonstandar

    Jika volume gas diukur pada keadaan ATP (Ambient Temperature and Pressure) atau lebih dikenal keadaan non–STP maka menggunakan rumus:

PV = nRT                     P = tekanan, satuan P adalah atmosfer (atm)                    V = volume, satuan V adalah liter                    n = mol, satuan n adalah mol                   R = tetapan gas = 0,082 liter atm mol–1 K–1                  T = suhu, satuan T adalah Kelvin (K)

Contoh soal: Tentukan volume 1,7 gram gas amonia yang diukur pada suhu 27 °C dan tekanan 76 cmHg! (Ar N=14, Ar H=3)

Jawab:

Diketahui :      P = 76 cm Hg = 1 atm

                        T = 27⁰C = (27 +273) = 300 K

                        R = 0,082 liter atm mol^–1 K^–1

n        = massa amonia  /  Mr amonia

=  1, 7 gram  /  17

= 0,1 mol

P V     =  n  R  T

V        =  n  R  T  /  P

= 0,1 mol  x  0,082 liter atm mol^-1 K^-1   x  300 K   / 1 atm

= 2,46 liter

Contoh soal: Tentukan volume dari 4,4 gram  gas CO2 yang diukur pada tekanan 2 atm dan suhu  27° C! (Ar : C = 12, O = 16)

Jawab:

Mol CO2        = massa CO2  /  Mr CO2

                   = 4,4 gram  /  44

                   = 0,1 mol

Volume CO2   =   n R T  /  P

= 0,1 ×   0,082   ×  (273 + 27)  /  2

= 1,21 L

LITERATUR

ARIFATUN Anifah Setyawati 2009. Kimia : Mengkaji Fenomena Alam Untuk Kelas X SMA/MA  Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.

Ari Harnanto, Ruminten 2009.Kimia 1.Jakarta. Pusat Pembukuan Departemen Pendidikan Nasional

IMAN Rahayu.2009.  Praktis Belajar Kimia 1 : Untuk Kelas X Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah / penulis,  Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.

M.Hasyim Ashari, S.Pd.Tip&Trik. Kimia kelas 1,2,3 sma.