Konsep Mol Massa Stoikiometri dan Contoh Soal

Konsep mol kimia dasar merupakan salah satu materi yang akan dipelajari di mata pelajaran kimia. Konsep mol dan stoikiometri akan dipelajari pada kelas x atau 1 SMA. Sebelum membahas lebih jauh, apakah kalian tau dengan hukum – hukum dasar kimia ? jika belum tau yuk simak pada link dibawah. Karena akan saling berhubungan satu sama lain.

Baca Juga : Hukum Dasar Kimia dan Stoikiometri Beserta Contohnya

Konsep Mol Stoikiometri

Konsep mol stoikiometri sangat mudah untuk dipelajari. Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menggunakan satuan untuk menyebutkan bilangan yang besar untuk mempermudah perhitungan. Pengertian konsep mol, sebagai contoh satuan lusin digunakan untuk menyebutkan benda yang jumlahnya 12 buah.

1 lusin : 12 buah

2 lusin : 2 x 12 : 24 buah

Satuan jumlah zat dalam ilmu kimia disebut mol. Satu mol zat mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikel dalam 12 gram C–12, yaitu 6,02 × 1023 partikel. Jumlah partikel ini disebut sebagai bilangan Avogadro. Stoikiometri konsep mol, partikel zat dapat berupa atom, molekul, atau ion (Martin S. Silberberg, 2000).

Contoh :

• 1 mol besi (Fe) mengandung 6,02 × 1023 atom besi (partikel unsur besi adalah atom).
• 1 mol air (H2O) mengandung 6,02 × 1023 molekul air (partikel senyawa air adalah molekul).
• 1 mol Na+ mengandung 6,02 × 1023 ion Na+ (partikel ion Na+ adalah ion).
• 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

Hubungan Mol (n) dengan Jumlah Partikel (X)

Hubungan antara jumlah mol (n) dengan jumlah partikel (X) dalam zat dapat dinyatakan sebagai berikut :

Konsep Mol Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel

Konsep Mol Massa

Konsep  mol massa, massa molar (mm) menyatakan massa yang dimiliki oleh 1 mol zat. Massa 1 mol zat sama dengan massa molekul relatif (Mr) zat tersebut dengan satuan gram/mol.

Untuk unsur yang partikelnya berupa atom, maka massa molar sama dengan Ar (massa atom relatif) dalam satuan gram/mol.

Contoh :

1. Massa molar kalsium (Ca) = massa dari 1 mol kalsium (Ca) = Ar Ca = 40 gram/mol.
2. Massa molar besi (Fe) = massa dari 1 mol besi (Fe) = Ar Fe = 56 gram/mol.
3. Massa molar aluminium (Al) = massa dari 1 mol aluminium (Al) = Ar Al = 27 gram/mol.

Untuk unsur yang partikelnya berupa molekul dan senyawa, maka massa molar sama dengan Mr (massa molekul relatif) dalam satuan gram/mol.

Hubungan jumlah mol (n) dengan massa zat (m) sebagai berikut :

m = n × mm atau massa = n × Ar atau massa = n × Mr

keterangan :

• m = massa zat (gram)
• n = jumlah mol (mol)
• mm = massa molar = Ar atau Mr (gram/mol)

Jadi banyak mol menjadi sebagau berikut :

n = Massa / Ar atau n = Massa / Mr

Volume Molar Gas

Hipotesis Avogadro menyebutkan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas dengan volume yang sama akan mengandung jumlah partikel yang sama pula. Oleh karena 1 mol setiap gas mempunyai jumlah molekul yang sama, maka pada suhu dan tekanan yang sama pula, 1 mol setiap gas mempunyai volume yang sama. Volume per mol gas disebut volume molar dan dilambangkan Vm.

V = n × Vm

Keterangan :

1. V = volume gas (liter)
2. n = jumlah mol (mol)
3. Vm = volume molar (liter/mol)

Volume molar gas bergantung pada suhu dan tekanan. Beberapa keadaan suhu dan tekanan yang biasa dijadikan acuan penentuan volume gas sebagai berikut :

Keadaan Standar

Kondisi dengan suhu 0 °C dan tekanan 1 atm disebut keadaan standar dan dinyatakan dengan STP (Standard Temperature and Pressure).

PV = nRT

Keterangan :

• P = tekanan (atm)
• V = volume gas (liter)
• n = jumlah mol (mol)
• R = tetapan gas = 0,082 L atm/mol K
• T = 0 °C = 273 K

V = nRT / P

= 1 mol x 0,082 L atm K x 273 K / 1 atm

= 22,4 Liter

Jadi, pada keadaan standar (STP), volume molar (volume 1 mol gas) adalah 22,4 liter/mol.

Keadaan Kamar

Kondisi pengukuran gas pada suhu 25 °C dan tekanan 1 atm disebut keadaan kamar dan dinyatakan dengan RTP (Room Temperature and Pressure).

PV = nRT

Keterangan :

1. P = tekanan (atm)
2. V = volume gas (liter)
3. n = jumlah mol (mol)
4. R = tetapan gas = 0,082 L atm/mol K
5. T = 0 °C = 298 K

V = nRT / P

= 1 mol x 0,082 L atm K x 298 K / 1 atm

= 24,4 Liter

Jadi, pada keadaan kamar (RTP), volume molar (volume 1 mol gas) adalah 24,4 liter/mol.

Keadaan Tertentu dengan Suhu dan Tekanan yang Diketahui

Volume gas pada suhu dan tekanan yang diketahui dapat dihitung dengan menggunakan persamaan gas yang disebut persamaan gas ideal. Persamaan gas ideal, yaitu PV = nRT, untuk menentukan volume gas menjadi:

V = nRT / P

Keterangan :

• P = tekanan gas (atm)
• V = volume gas (liter)
• n = jumlah mol gas (mol)
• R = tetapan gas = 0,082 L atm/mol K
• T = suhu mutlak gas (K = 273 + suhu celcius)

Keadaan yang Mengacu pada Keadaan Gas Lain

Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas hanya bergantung pada jumlah molnya. Misalkan gas pertama dengan jumlah mol n1 dan volume V1 dan gas kedua dengan jumlah mol n2 dan volume V2, maka pada suhu dan tekanan yang sama berlaku:

Konsep Mol Keadaan yang Mengacu Pada Gas Lain

Konsep Mol dan contoh soal

Berikut konsep mol dan contoh soal konsep mol, contoh soal hubungan mol dengan volume :

1. Tentukan volume dari 2 mol gas nitrogen jika diukur pada:

a. keadaan standar (STP)

b. keadaan kamar (RTP)

c. suhu 30 °C dan tekanan 1 atm

Jawab :

a. Pada keadaan standar (STP),Vm = 22,4 liter/mol
V = n × Vm
= 2 mol × 22,4 liter/mol
= 44,8 liter

b. Pada keadaan kamar (RTP), Vm = 24,4 liter/mol
V = n × Vm
= 2 mol × 24,4 liter/mol
= 48,8 liter

c. Pada suhu 30 °C dan tekanan 1 atm, dihitung dengan PV = nRT
T = 273 + 30 = 303 K
V = nRT /P
= 2 mol × 0,082 L atm/mol K × 303 K : 1 atm
= 49,692 liter

Molaritas Larutan

Molaritas (M) adalah salah satu cara menyatakan konsentrasi atau kepekatan larutan. Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan. Satuan molaritas (M) adalah mol/liter atau mmol/mL.

M = n / V

Keterangan :

• M = molaritas (mol/liter atau M)
• n = jumlah mol zat terlarut (mol)
• V = volume larutan (liter)

Yang perlu diingat :

Cukup sekian pembahasan yang dapat admin berikan, semoga bermanfaat.