92
Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X
Apakah perbedaan antara teori, hipotesis, dan hukum? Diskusikan dengan teman Anda.
Kegiatan Inkuiri
B. Konsep Mol dan Tetapan Avogadro
Munculnya Hukum Avogadro berpengaruh sangat signifikan terhadap perkembangan ilmu Kimia, khususnya dalam pengukuran zat-zat di
laboratorium. Pengukuran berat suatu zat pada umumnya menggunakan satuan gram, sedangkan massa atom dan molekul dinyatakan dalam satuan
A
r
dan M
r
. Bagaimana hubungan A
r
atau M
r
dengan berat suatu zat dalam satuan gram?
Penerapan Hipotesis Avogadro
Pada suhu dan tekanan tertentu, gas N
2
direaksikan dengan gas H
2
menjadi gas NH
3
. Jika gas H
2
yang bereaksi sebanyak 7,5 × 10
23
molekul, berapakah jumlah molekul NH
3
yang terbentuk? Jawab
Pada suhu dan tekanan sama, gas-gas yang volumenya sama mengandung jumlah molekul yang sama Avogadro.
Koefisien reaksi menyatakan perbandingan volume gas-gas yang bereaksi Gay-Lussac. H
2
g + N
2
g
⎯⎯ →
NH
3
g belum setara 3 v : 1 v : 2 v
7,5 ×10
23
? Dalam 3 volume H
2
terkandung 7,5 × 10
23
molekul maka dalam 2 volume NH
3
terkandung:
23 3
2 2
2 volume NH ×7,5×10 molekul H
3 volume H Jumlah molekul NH
3
= 5,0 × 10
23
molekul
Contoh
5.8
Kerjakanlah di dalam buku latihan. 1.
Sebanyak 100 g batu kapur CaCO
3
dipanggang dalam tungku, terbentuk 56 g kapur tohor CaO dan gas
karbon dioskida. Tuliskan persamaan reaksinya dan tentukan berapa gram CO
2
yang keluar dari tungku. 2.
Logam besi direaksikan dengan belerang pada 650°C. Jika 56 g besi tepat bereaksi dengan 32 g belerang. Berapa
persen massa setiap unsur dalam senyawa FeS? 3.
Logam tembaga bereaksi dengan gas oksigen membentuk Cu
2
O. Jika 64 g Cu tepat bereaksi dengan 16 g gas O
2
, tentukan perbandingan unsur Cu terhadap O dalam senyawa Cu
2
O. 4.
Dalam suatu reaktor, 24 g karbon dibakar sempurna menghasilkan gas CO
2
. Jika perbandingan massa C dan O dalam CO
2
adalah 27,3 C dan 72,7 O, berapa gram O
2
diperlukan dan berapa gram CO
2
yang dihasilkan?
5. Sebanyak 12 g karbon dibakar dengan oksigen dari
udara sehingga terbentuk 28 g gas CO. Berapa perbandingan massa unsur C dan O dalam gas CO?
6. Tunjukkan bahwa data berikut sesuai Hukum
Perbandingan Berganda dari Dalton. Tentukan rumus kedua senyawa berikut.
a. Senyawa A: 63,6 N dan 36,4 O; senyawa B:
46,7 N dan 53,3 O. b.
Senyawa I: 42,86 C dan 57,14 O; senyawa II: 27,3 C dan 72,7 O.
7. Berapa jumlah molekul HCl yang terbentuk dari reaksi
7,5 × 10
23
molekul H
2
dan Cl
2
diukur pada kondisi yang sama? Berapa jumlah molekul Cl
2
yang diperlukan?
Tes Kompetensi Subbab
A
93
Hukum Dasar dan Perhitungan Kimia
1. Tetapan Avogadro L
Sumbangan Avogadro tidak berhenti sampai hubungan jumlah partikel molekul, atom, ion dan volume gas, tetapi merambah lebih
jauh kepada hubungan jumlah partikel dan massa zat. Sebagai gambaran hubungan jumlah partikel dan massa suatu zat, mari kita tinjau partikel
yang diemisikan oleh unsur radioaktif berikut ini.
Berdasarkan hasil pengukuran, diketahui bahwa satu gram radium dapat mengemisikan partikel alfa sebanyak 11,6×10
17
partikel. Partikel alfa sebanyak 11,6 × 10
17
setara dengan helium sebanyak 7,7×10
–6
g.
Radium
→
Partikel alfa
α ≈
Atom helium 1 g 11,6 × 10
17
partikel 7,7 × 10
-6
g
Oleh karena partikel alfa adalah inti atom helium maka jumlah atom helium dalam satu gram adalah
17 -6
1g He × 11,6 ×10 atom He
7,7×10 g He = 1,507×10
23
atom Jadi, dalam 1g helium terkandung 1,507×10
23
atom helium. Ini menyatakan hubungan massa g dan jumlah partikel atom.
Berdasarkan hasil perhitungan, selalu muncul bilangan sebesar 6,02 × 10
23
untuk jumlah molekul yang massanya sebesar nilai massa atom relatif untuk unsur atau sebesar massa molekul relatif unsur senyawa.
Contoh: Dalam 18 g air M
r
H
2
O = 18 terkandung 6,02 × 10
23
molekul H
2
O. Dalam 23 g natrium A
r
Na = 23 terkandung 6,02 × 10
23
atom Na. Dalam 58,5 g natrium klorida M
r
NaCl = 58,5 terkandung 6,02 × 10
23
satuan rumus NaCl. Oleh karena itu, bilangan sebesar 6,02 × 10
23
dinyatakan sebagai tetapan Avogaro yang disingkat L.
L = 6,02 × 10
23
partikel
2. Pengertian Mol
Berdasarkan perhitungan, dalam 56 g besi terkandung 6,02 × 10
23
atom besi, dalam satu mililiter air terkandung 3,345 × 10
22
molekul air. Angka-angka sebesar ini tidak efisien jika dipakai untuk perhitungan
zat-zat di laboratorium.
Sejumlah x molekul gas propana dibakar habis dengan O
2
menurut persamaan:
C
3
H
8
g + 5O
2
g
⎯⎯ →
3CO
2
g + 4H
2
O g Pada P dan T yang sama, jumlah
molekul gas CO
2
yang dihasilkan .... A. x molekul
B. 3x molekul C. 4x molekul
D. 5x molekul E.
6x molekul
Pembahasan Pada P dan T yang sama, persamaan
reaksi menyatakan jumlah atom atau molekul yang terlibat dalam
reaksi. Jadi persamaan reaksinya yaitu:
1 molekul C
3
H
8
g + 5 molekul O
2
g
→
3 molekul CO
2
g + 4 molekul H
2
O g 1 molekul C
3
H
8
g = x molekul berarti, CO
2
= 3x molekul. B Ebtanas 1998
Mahir
Menjawab
Hubungan Jumlah Partikel dan Massa Zat
Pada P dan T tertentu, 1 g metana mengandung 3,75 × 10
22
molekul CH
4
. Berapa jumlah molekul gas CH
4
dalam 16 g?
Jawab Dalam 1 g CH
4
terkandung 3,75 × 10
22
molekul CH
4
. Dalam 16 g CH
4
terkandung:
4 22
4
16 g CH ×3,75×10 molekul
1 g CH = 6,0 × 10
23
molekul Jadi, dalam 16 g metana terkandung 6,0 × 10
23
molekul CH
4
.
Contoh
5.9
