Contoh Soal dan Pembahasan: Rumus Molekul serta Rumus Empiris
Pembelajaran kimia tidak lepas dari konsep-konsep mendasar seperti rumus molekul dan rumus empiris. Kedua konsep ini sangat penting karena memberikan gambaran tentang komposisi senyawa kimia. Artikel ini akan mengupas tuntas mengenai contoh soal dan pembahasan terkait rumus molekul dan rumus empiris. Dengan pemahaman yang baik mengenai kedua hal ini, diharapkan kamu bisa lebih mudah menghadapi soal-soal kimia khususnya pada bab ini.
Pengertian Rumus Empiris
Rumus empiris adalah rumus yang menunjukkan perbandingan paling sederhana antara atom-atom penyusun suatu senyawa. Rumus ini tidak menunjukkan jumlah atom secara tepat dalam molekul, tetapi hanya menunjukkan rasio terkecil dari atom-atom tersebut. Sebagai contoh, rumus empiris glukosa adalah CH₂O, yang berarti dalam satu molekul glukosa terdapat perbandingan satu atom karbon untuk setiap dua atom hidrogen dan satu atom oksigen.
Pengertian Rumus Molekul
Sementara itu, rumus molekul memberikan informasi tentang jumlah atom sebenarnya dari setiap unsur dalam satu molekul senyawa. Misalnya, rumus molekul glukosa adalah C₆H₁₂O₆, yang berarti dalam setiap molekul glukosa terdapat enam atom karbon, dua belas atom hidrogen, dan enam atom oksigen.
Langkah-langkah Menentukan Rumus Empiris
1. Menentukan Massa Masing-masing Unsur : Jika yang diberikan adalah persentase massa, pertama-tama tentukan massa masing-masing unsur dalam 100 gram senyawa.
2. Mengubah Massa Menjadi Mol : Konversikan massa unsur menjadi mol dengan membagi massa tersebut dengan massa molar dari masing-masing unsur.
3. Menentukan Perbandingan Mol : Tentukan perbandingan mol dari unsur-unsur yang ada. Caranya adalah dengan membagi jumlah mol dari masing-masing unsur dengan jumlah mol terkecil yang didapat.
4. Membulatkan Perbandingan : Jika diperlukan, bunderlah perbandingan mol ke bilangan bulat terdekat.
5. Menulis Rumus Empiris : Gabungkan perbandingan tersebut untuk menuliskan rumus empiris.
Langkah-langkah Menentukan Rumus Molekul
Untuk menentukan rumus molekul, kita memerlukan massa molar senyawa serta rumus empirisnya. Berikut adalah langkah-langkah umumnya:
1. Menentukan Rumus Empiris : Lakukan langkah-langkah untuk menentukan rumus empiris terlebih dahulu.
2. Menghitung Massa Mol Rumus Empiris : Jumlahkan massa molar dari masing-masing unsur dalam rumus empiris untuk mendapatkan massa molar rumus empiris.
3. Menentukan Massa Mol Senyawa : Biasanya diberikan dalam soal atau eksperimen.
4. Menentukan Faktor N : Bagi massa mol senyawa dengan massa molar dari rumus empiris untuk mendapatkan faktor (n).
5. Menentukan Rumus Molekul : Kali faktor (n) dengan seluruh subsrip dalam rumus empiris untuk mendapatkan rumus molekul.
Contoh Soal dan Pembahasan
Soal 1: Menentukan Rumus Empiris
Suatu senyawa memiliki komposisi massa sebagai berikut: 40% karbon (C), 6,7% hidrogen (H), dan 53,3% oksigen (O). Tentukan rumus empiris dari senyawa ini.
Jawaban:
1. Konversi Massa ke Mol :
– Karbon:
\[
\frac{40 \text{ g}}{12 \text{ g/mol}} = 3,33 \text{ mol}
\]
– Hidrogen:
\[
\frac{6,7 \text{ g}}{1 \text{ g/mol}} = 6,7 \text{ mol}
\]
– Oksigen:
\[
\frac{53,3 \text{ g}}{16 \text{ g/mol}} = 3,33 \text{ mol}
\]
2. Menentukan Perbandingan Mol :
– C: 3,33 mol / 3,33 = 1
– H: 6,7 mol / 3,33 = 2
– O: 3,33 mol / 3,33 = 1
3. Menulis Rumus Empiris :
– Perbandingan mol dari C:H:O adalah 1:2:1, jadi rumus empirisnya adalah CH₂O.
Soal 2: Menentukan Rumus Molekul
Jika massa molar dari senyawa dengan rumus empiris CH₂O diketahui sebesar 180 gram/mol, tentukan rumus molekulnya.
Jawaban:
1. Massa molar rumus empiris CH₂O :
– Massa molar C = 12 g/mol
– Massa molar H = (2 x 1) g/mol = 2 g/mol
– Massa molar O = 16 g/mol
Jadi massa molar CH₂O = 12 + 2 + 16 = 30 g/mol
2. Menentukan Faktor n :
\[
\frac{massa \text{ molar}}{massa \text{ molar empiris}} = \frac{180 \text{ g/mol}}{30 \text{ g/mol}} = 6
\]
3. Menentukan Rumus Molekul :
– Faktor n adalah 6, sehingga rumus molekulnya adalah 6 x (CH₂O) = C₆H₁₂O₆.
Contoh Soal yang Memerlukan Perhitungan Lebih Kompleks
Soal 3: Menentukan Rumus Empiris dari Data Persentase
Sebuah senyawa organik terdiri dari 75.0% karbon, 20.0% hidrogen, dan 5.0% nitrogen. Tentukan rumus empiris dari senyawa tersebut.
Jawaban:
1. Konversi Massa ke Mol :
– Karbon:
\[
\frac{75.0 \text{ g}}{12.0 \text{ g/mol}} = 6.25 \text{ mol}
\]
– Hidrogen:
\[
\frac{20.0 \text{ g}}{1.0 \text{ g/mol}} = 20.0 \text{ mol}
\]
– Nitrogen:
\[
\frac{5.0 \text{ g}}{14.0 \text{ g/mol}} = 0.357 \text{ mol}
\]
2. Menentukan Perbandingan Mol :
– C: 6.25 mol / 0.357 = 17.5 ≈ 18
– H: 20.0 mol / 0.357 = 56 ≈ 56
– N: 0.357 mol / 0.357 = 1
3. Menulis Rumus Empiris :
– Perbandingan mol C:H:N ≈ 18:56:1, rumus empirisnya adalah C₁₈H₅₆N.
Kesimpulan
Memahami konsep rumus molekul dan rumus empiris sangat penting dalam kimia. Dengan mengikuti langkah-langkah yang telah dijelaskan dan mempraktikkan contoh soal yang diberikan, diharapkan kamu dapat lebih mahir dalam menentukan rumus empiris dan molekul suatu senyawa. Berlatihlah secara rutin untuk semakin memperdalam pemahamanmu terhadap materi ini.
