Pada senyawa CH2O, terdapat yang namanya rumus empiris dan rumus molekul. Banyak sekali dalam senyawa kimia yang berkaitan dengan rumus empiris dan rumus molekul. Singkatnya rumus empiris maupun rumus molekul merupakan perbandingan antar atom pada suatu senyawa. Misal pada CH2O, maka diketahui perbandingan atom C:H:O. Nah, bagaimana dengan definisi dan cara penyelesaian mengenai rumus empiris dan rum us molekul. Rumus EmpirisRumus empiris merupakan rumus paling sederhana dalam suatu senyawa. Dalam istilah lain perbandingan antar atom paling sederhana dalam suatu senyawa. Dikarenakan untuk mencari perbandingan antar atom paling sederhana maka terlebih dahulu diketahui massa atau persentase massa dalam senyawa. Rumusnya yakni: Rumus empiris = mol zat A : mol zat B : mol zat C Nb: ingat, dalam bentuk mol. Contoh 1 Suatu senyawa mengandung 92 gram natrium; 64 gram belerang dan 128 gram oksigen. Tentukan rumus empiris senyawa tersebut! (Ar Na = 23, Ar S = 32, Ar O = 16). Pembahasan: Rumus empiris = mol Na : mol S : mol O Rumus empiris = 4 : 2 : 8 (masih bisa dibagi 4) Rumus empiris = 2 : 1 : 4 Rumus empiris = Na2SO4 Contoh 2 Suatu senyawa mengandung 36 gram C; 6 gram H, dan 48 gram O. Tentukan rumus empiris senyawa tersebut! (Ar C = 12, Ar H = 1, Ar O = 16). Pembahasan: Rumus empiris = mol C : mol H : mol O Rumus empiris = 3 : 6 : 3 (masih bisa dibagi 3) Rumus empiris = 1 : 2 : 1 Rumus empiris = CH2O Contoh 3 Ada beberapa tipe soal dengan mencantumkan persen kadar dalam menentukan rumus empiris. Dalam suatu senyawa terdapat 24% C, 4 % H, dan 71% O. Tentukan rumus empiris senyawa tersebut! (Ar C = 12, Ar H = 1, Ar O = 16). Pembahasan: Misalkan massa senyawa tersebut adalah 100 gram. Rumus empiris = mol C : mol H : mol O Rumus empiris = 2 : 4 : 4,4 (lakukan pembulatan) Rumus empiris = 2 : 4 : 4 (masih bisa dibagi 2) Rumus empiris = 1 : 2 : 2 Rumus empiris = CH2O2 Rumus MolekulRumus molekul merupakan rumus sebenarnya dalam suatu senyawa. Dalam istilah lain perbandingan antar atom sebenarnya dalam suatu senyawa. Rumusnya yakni: Rumus molekul = (mol zat A : mol zat B : mol zat C)n Dengan n sebagai: Mr rumus molekul = n . Mr rumus empiris Mr rumus molekul = n (mol zat A x Ar zar A : mol zat B x Ar zar B : mol zat C x Ar zar C) Contoh 1 Suatu senyawa dengan Mr = 284 mengandung 92 gram natrium; 64 gram belerang dan 128 gram oksigen. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut! (Ar Na = 23, Ar S = 32, Ar O = 16). Pembahasan: Rumus empiris = mol Na : mol S : mol O Rumus empiris = 4 : 2 : 8 (masih bisa dibagi 4) Rumus empiris = 2 : 1 : 4 Mr rumus molekul = n (Mr rumus empiris) Mr rumus molekul = n (mol Na x Ar Na : mol S x Ar S : mol O x Ar O) 284 = n (2×23 + 1×32 + 4×16) 284 = n (142) n = 2 Rumus molekul = (rumus empiris).n Rumus molekul = (2 : 1 : 4).2 Rumus molekul = 4 : 2 : 8 Rumus molekul = Na4S2O8 Contoh 2 Suatu senyawa dengan Mr = 120 mengandung 36 gram C; 6 gram H, dan 48 gram O. Tentukan rumus empiris senyawa tersebut! (Ar C = 12, Ar H = 1, Ar O = 16). Pembahasan: Rumus empiris = mol C : mol H : mol O Rumus empiris = 3 : 6 : 3 (masih bisa dibagi 3) Rumus empiris = 1 : 2 : 1 Mr rumus molekul = n (Mr rumus empiris) Mr rumus molekul = n (mol C x Ar C : mol H x Ar H : mol O x Ar O) 120 = n (1×12 + 2×1 + 1×16) 120 = n (30) n = 4 Rumus molekul = (rumus empiris).n Rumus molekul = (1 : 2 : 1).4 Rumus molekul = 4 : 8 : 4 Rumus molekul = C4H8O4 Contoh 3 Sebanyak 100 gram suatu senyawa mempunyai Mr = 184, senyawa ini terdiri dari 24% C, 4 % H, dan 71% O. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut! (Ar C = 12, Ar H = 1, Ar O = 16). Pembahasan: Rumus empiris = mol C : mol H : mol O Rumus empiris = 2 : 4 : 4,4 (lakukan pembulatan) Rumus empiris = 2 : 4 : 4 (masih bisa dibagi 2) Rumus empiris = 1 : 2 : 2 Mr rumus molekul = n (Mr rumus empiris) Mr rumus molekul = n (mol C x Ar C : mol H x Ar H : mol O x Ar O) 184 = n (1×12 + 2×1 + 2×16) 184 = n (46) n = 4 Rumus molekul = (rumus empiris).n Rumus molekul = (1 : 2 : 2).4 Rumus molekul = 4 : 8 : 8 Rumus molekul = C4H8O8 Prinsip stoikiometri reaksi umum untuk menemukan mol, massa dan volume zat yang direaksikan dan dihasilkan. Oleh karena itu stoikiometri selalu menerapkan hukum-hukum dasar ilmu kimia sehingga diperlukan pemahaman persamaan reaksi, massa atom relatif, massa molekul relatif, dan juga hubungan mol dengan massa zat dan volume. Perhatikan contoh soal stoikiometri dan pembahasannya berikut ini. Soal No. 1Tentukan Mr dari urea (CO(NH2)2)! (Ar C = 12; O = 16; N = 14; H 1) Pembahasan: Mr = ∑Ar Mr = (1 x Ar C) + (1 x Ar O) + (2 x Ar N) + (4 x Ar H) Mr = (1 x 12) + (1 x 16) + (2 x 14) + (4 x 1) Mr = 12 + 16 + 28 + 4 = 60 Soal No. 2Tentukan rumus empiris dari senyawa yang mengandung 59% natrium dan 41% belerang! (Ar Na = 23; S = 32). Pembahasan: Perbandingan % massa Na : S = 59% : 41% Perbandingan jumlah unsur Na : S = (59/23) : (41/32) = 2 : 1 Rumus empiris = Na2S Soal No. 3Tentukan rumus empiris dari senyawa yang mengandung 66,3% klor, 26,2% nitrogen, 7,5% hidrogen! (Ar N = 14, H = 1, Cl = 35,5) Pembahasan: Perbandingan massa N : H : Cl = 26,2% : 7,5% : 66,3% Perbandingan jumlah unsur N : H : Cl = (26,2/14) : (7,5/1) : (66,3/35,5) Perbandingan jumlah unsur N : H : Cl = 1,87 : 7,5 : 1,87 Perbandingan jumlah unsur N : H : Cl = 1 : 4 : 1 Rumus empiris = NH4Cl Soal No. 4Tentukanlah jumlah atom besi yang terdapat dalam 0,5 mol besi! Pembahasan: Jumlah atom besi = 0,5 mol x 6,02 . 1023 atom/mol = 3,01 . 1023 atom Soal No. 5Hitunglah jumlah masing-masing atom yang terdapat di dalam 2 mol H2O. Pembahasan: H2O terdiri atas 2 atom H dan 1 atom O Jumlah atom H = 2 x 2 mol x 6,02 . 1023 atom/mol = 24,08 . 1023 atom Jumlah atom O = 1 x 2 mol x 6,02 . 1023 atom/mol = 12,04 . 1023 atom Soal No. 6Berapa mol karbon monoksida yang mengandung 6,02 . 1021 m0lekul! Pembahasan: mol CO = 6,02 . 1021 /6,02 . 1023 = 0,01 mol Soal No. 7Berapakah massa dari 2 mol glukosa (C6H12O6)? (Ar C = 12, H = 1, O = 16) Pembahasan: Diketahui: n = 2 mol Mr C6H12O6 = (6 x Ar C) + (12 x Ar H) + (6 x Ar O) Ditanyakan: gr C6H12O6 = ….? Jawaban: Mr C6H12O6 = (6 x 12) + (12 x 1) + (6 x 16) = 180 n = gr/Mr 2 = gr/180 gr = 2 x 180 = 360 gram Soal No. 8Hitung Ar dari X jika 0,2 mol unsur X mempunyai massa 8 gram. Pembahasan: Diketahui: n = 0,2 mol gr = 8 gram Ditanyakan: Ar = …? Jawaban: n = gr/Ar Ar = gr/n Ar = 8/0,2 = 40 Soal No. 9Berapa volume 3 mol gas hidrogen pada STP? Pelajari Juga: 125 Contoh Senyawa Kovalen dalam Kehidupan Sehari-hari Pembahasan: Volume H2 = 3 mol x 22,4L/1mol = 67,2 L Soal No. 10Berapa mol gas CO2 yang mempunyai volume 5600 mL? Pembahasan: Diketahui: V = 5600 mL = 5,6 L Ditanyakan: n = ….? Jawaban: n = V/22,4 n = 5,6/22,4 = 0,25 mol Soal No. 11Hitung volume 5 mol gas pada tekanan 152 mmHg dan temperature 27C! Pembahasan: Diketahui: n = 5 mol P = 152 mmHg = 0,2 atm T = 27 C = 300 K Ditanyakan: V = …? Jawaban: PV = nRT 0,2 x V = 5 x 0,082 x 300 V = 615 L Soal No. 12Diketahui persamaan reaksi: Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g) Jika Mg yang bereaksi adalah 2 mol, hitunglah
Pembahasan: Reaksi setara: Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g) 1. Mol HCl yang bereaksi Perbandingan mol:
maka HCl yang bereaksi = 4 mol 2. Volume gas H2 yang dihasilkan pada STP 1 mol Mg sebanding dengan 1 mol H2 2 mol Mg sebanding dengan 2 mol H2 Maka H2 yang dihasilkan = 2 mol Volume gas H2 pada STP = 2 x 22,4 = 44,8 L Soal No. 13Pada saat korek api gas dinyalakan, reaksi yang terjadi adalah: C4H10(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g) Jika pada reaksi itu dihasilkan 88 gram gas CO2. Hitunglah massa C4H10 yang bereaksi! (Ar C = 12, O = 16, H = 1) Pelajari Juga: 10 Soal Ikatan Ion dan Pembahasannya Pembahasan: Jumlah mol CO2 = gr/Mr CO2 = 88/44 = 2 mol Reaksi setara: 2C4H10 + 13O2 → 8 CO2 + 10H2O Perbandingan koefisien: C4H10 : O2 : CO2 : H2O = 2 : 13 : 8 : 10 Jumlah mol C4H10 = (koefisien C4H10/koefisien CO2) x jumlah mol CO2 Jumlah mol C4H10 = (2/8) x 2 = 0,5 mol gr C4H10 = jumlah mol x Mr = 0,5 x 58 = 29 gram Jadi, massa C4H10 yang bereaksi = 29 gram. Soal No. 14Di dalam bejana tertutup 44,8 L gas NH3 direaksikan dengan 89,6 L gas O2 pada STP dengan reaksi: 4NH3(g) + 3O2(g) → 2N2(g) + 6H2O(g) Hitunglah
Pembahasan:
Soal No. 15Hitung massa masing-masing unsur dalam 20 gram Fe2(SO4)3. Ar Fe = 56, S = 32, O = 16; Mr Fe2(SO4)3 = 400. Pembahasan: Jumlah mol Fe2(SO4)3 = gr/Mr = 20/400 = 0,05 mol Pada 0,05 mol Fe2(SO4)3 mengandung Fe, S, dan O sebagai berikut. Fe = 2 x 0,05 x 56 = 5,6 gram S = 3 x 0,05 x 32 = 4,8 gram O = 12 x 0,05 x 16 = 9,6 gram |