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 Empiris
Rumus 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 Molekul
Rumus 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
Hitung 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
- Mol HCl yang bereaksi
- Volume gas H2 yang dihasilkan pada STP
Pembahasan:
Reaksi setara:
Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)
1. Mol HCl yang bereaksi
Perbandingan mol:
- 1 mol Mg sebanding dengan 2 mol HCl
- 2 mol Mg sebanding dengan 4 mol HCl
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
- Volume gas N2 yang dihasilkan
- Volume gas H2O yang dihasilkan
- Volume gas yang tersisa
Pembahasan:
- Volume gas N2 yang dihasilkan = 1 x 22,4 L = 22,4 L
- Volume gas H2O yang dihasilkan = 3 x 22,4 L = 67,2 L
- Volume gas O2 sisa = 2,5 x 22,4 L = 56 L
Hitung 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