10
Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X
Dengan berkembangnya teknologi dalam bidang instrumentasi, khususnya spektrometer massa, diketahui bahwa atom-atom suatu unsur dapat
memiliki lebih dari satu macam isotop. Berdasarkan sifat-sifat isotop atom, ditetapkan bahwa standar massa atom adalah isotop karbon yang massanya
12 sma. Alasannya, isotop karbon-12 merupakan isotop paling stabil. Penetapan isotop karbon-12 sebagai standar massa atom dibakukan oleh
IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry pada 1961 dan didefinisikan sebagai:
1 12
× massa atom isotop karbon-12 Penentuan massa isotop atom-atom lain didasarkan pada nilai
perbandingan terhadap massa atom isotop karbon-12. Jadi, massa atom isotop suatu unsur, misalnya isotop atom X sama dengan:
× 1
-12 12
Massa Isotop Atom Unsur X Massa Isotop Atom karbon
Gambar 1.8
Isotop
12 6
C memiliki berat 12 kali dari berat isotop atom
1 1
H.
Bagaimanakah cara mengukur berat badan teman-teman Anda di kelas tanpa alat ukur berat? Gunakanlah berat badan Anda sebagai acuan.
Kegiatan Inkuiri
2. Massa Atom Relatif
Dengan ditetapkannya massa isotop atom karbon-12 sebagai standar massa atom maka massa isotop atom unsur-unsur lain dapat ditentukan
secara eksperimen menggunakan spektrometer massa. Spektrometer massa memberikan data akurat tentang jumlah isotop atom suatu unsur dan
kelimpahannya di alam.
Contoh: Pengukuran secara kimia terhadap massa atom karbon adalah 12,0
sma. Oleh karena itu, pengukuran dengan spektrometer massa diharapkan memberikan satu puncak spektrum di daerah 12,0 em.
Fakta menunjukkan bahwa karbon memberikan tiga puncak pada data runutan spektrometer massa, yaitu pada daerah massa 12, 13, dan
14 sma dengan tinggi puncak menunjukkan kelimpahan relatif masing- masing, yaitu 98,90, 1,009 dan 0,001 seperti yang ditunjukkan pada
Gambar 1.9
. Berdasarkan data runutan spektrometer massa, karbon merupakan campuran tiga macam isotop dengan sifat kimia yang sama,
tetapi massa dan kelimpahannya di alam berbeda. Demikian pula unsur- unsur lain dapat memiliki isotop lebih dari satu dengan persen kelimpahan
yang berbeda.
Permasalahan sekarang adalah isotop mana yang akan dijadikan rujukan untuk mengukur massa zat di laboratorium. Oleh karena isotop-
isotop suatu unsur tidak dapat dipisahkan dalam suatu zat kimia juga kelimpahannya berbeda untuk setiap isotop maka perlu ditetapkan massa
atom unsur untuk kepentingan pengukuran zat di laboratorium.
Gambar 1.9
Tinggi puncak menunjukkan persen kelimpahan isotop di alam.
12 13
14 em
Runutan spektrometer
massa
K el
im pa
ha n d
i a la
m
Di unduh dari : Bukupaket.com
11
Struktur Atom
Menurut IUPAC, massa atom unsur ditentukan berdasarkan massa setiap isotop dan kelimpahannya. Penentuan dengan cara ini dinamakan
massa atom relatif, disingkat A
r
. Massa atom relatif A
r
suatu unsur didefinisikan sebagai jumlah dari massa isotop dikalikan dengan
kelimpahannya di alam .
Contoh: Jika suatu unsur memiliki n isotop: isotop-1, massanya m
1
dengan kelimpahan Z
1
; isotop-2, massanya m
2
dengan kelimpahan Z
2
; dan seterusnya maka massa atom relatif unsur tersebut ditentukan dengan
persamaan berikut: A
r
= m
1
Z
1
+ m
2
Z
2
+ ... +m
n
Z
n
Oleh karena massa atom relatif sudah mempertimbangkan isotop dan kelimpahannya di alam maka untuk perhitungan dan pengukuran massa
zat didasarkan pada massa atom relatifnya. Tabel berikut menunjukkan massa atom relatif unsur-unsur.
Unsur
Tabel 1.2
Massa Atom Relatif Unsur-Unsur
Massa Atom Relatif
H Li
C N
O F
Na Mg
Al P
Si Cl
K Ca
Br 1,008
6,975 12,011
14,006 15,999
18,998 22,989
24,305 26,981
30,974 28,080
35,453 39,091
40,080 79,904
Sumber:
General Chemistry Ebbing, 1990
Menghitung Massa Atom Relatif Unsur
Hasil analisis spektrometer terhadap unsur boron menunjukkan bahwa unsur boron terdiri atas dus isotop, yaitu isotop
10
B massanya 10,013 dengan kelimpahan 19,10 dan isotop
11
B massanya 11,01 sma dengan kelimpahan 80,90 sma. Berapakah massa atom relatif boron?
Jawab
A
r
atom = massa isotop kelimpahan
×
∑
A
r
B =
× +
×
⎛ ⎞ ⎛
⎞ ⎜
⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝
⎠
19,10 80,90
10,013 11,01
100 100
= 1,9125 + 8,9065 = 10,819 Jadi, massa atom relatif A
r
unsur boron adalah 10,819.
Contoh
1.5
Kata Kunci
• Kelimpahan di dalam
• Massa relatif
• Spektrometer massa
Di unduh dari : Bukupaket.com
12
Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X
1. Berapakah massa atom relatif karbon? Diketahui isotop
l2
C massanya 12 sma dengan kelimpahan 98,9, isotop
13
C massanya 13,0 sma dengan kelimpahan 1,1. 2.
Diketahui isotop
121
Sb massanya 121 sma dengan kelimpahan 57,3, isotop
123
Sb massanya 123 sma dan A
r
Sb= 121,60. Berapakah kelimpahan
123
Sb?
Tes Kompetensi Subbab
D
Kerjakanlah di dalam buku latihan.
E. StrukturAtom
