Penjelasan Tentang Massa Atom Relatif dan Massa Molekul Relatif

(1)

Penjelasan Tentang Massa Atom Relatif dan Massa

Molekul Relatif

atom

atom,,kimiakimia,,materimateri

Setelah ditemukan peralatan yang sangat peka di awal abad XX, para ahli kimia melakukan percobaan

tentang massa satu atom. Sebagai contoh, dilakukan

tentang massa satu atom. Sebagai contoh, dilakukan percobaan untuk mengukur.percobaan untuk mengukur.

•

• massa satu atom H = 1,66 u 10massa satu atom H = 1,66 u 10 –! –!gg

•

• massa satu atom " = ,#0 u 10massa satu atom " = ,#0 u 10 –$ –$gg

•

• massa satu atom % = 1,&& u 10massa satu atom % = 1,&& u 10 –$ –$gg

'ari data di atas dapat dilihat bahwa massa satu atom sangat kecil. (ara ahli sepakat menggunakan

besaran Satuan )assa *tom +sma atau *tomic )assa -nit +amu

besaran Satuan )assa *tom +sma atau *tomic )assa -nit +amu atau biasa disebut atau biasa disebut uga satuan 'alton.uga satuan 'alton.

(ada materi struktur atom, *nda telah mempelaari uga bahwa atom sangatlah kecil, oleh karena

(ada materi struktur atom, *nda telah mempelaari uga bahwa atom sangatlah kecil, oleh karena itu tidakitu tidak

mungkin menimbang atom dengan menggunakan neraca.

1. Massa Atom Relatif (A

rr

)

(ara ahli menggunakan isotop karbon %–1 sebagai standar dengan massa atom relati/ sebesar 1.

)assa atom relati/ menyatakan perbandingan massa ratarata satu atom suatu unsur terhadap 11

massa atom %–1. *tau dapat

massa atom %–1. *tau dapat dituliskan2dituliskan2

Para ahli

Para ahli membmembandiandingkngkan an massa atom massa atom yang berbedayang berbeda-bed-beda, a, mengmenggungunakan skala akan skala massa massa atomatom

relatif dengan lambang “A r”.

(ara ahli memutuskan untuk menggunakan %–1 atau isotop

(ara ahli memutuskan untuk menggunakan %–1 atau isotop11_{% karena mempunyai kestabilan inti yang}_{% karena mempunyai kestabilan inti yang}

inert dibanding atom lainnya. 3sotop atom %–1 mempunyai

inert dibanding atom lainnya. 3sotop atom %–1 mempunyai massa atom 1 sma. Satu massa atom 1 sma. Satu sma sama dengansma sama dengan

1,6604644 5 10

1,6604644 5 10 –! –!_{g. 'engan digunakannya isotop}_{g. 'engan digunakannya isotop}11_{% sebagai standar maka dapat ditentukan massa}_{% sebagai standar maka dapat ditentukan massa}

atom unsur yang lain.

(2)

)assa atom relati/ suatu unsur +*r  adalah bilangan yang menyatakan perbandingan massa satu atom

unsur tersebut dengan 11 massa satu atom %–1.

)assa eberapa 3sotop

esarnya harga *r uga ditentukan oleh harga ratarata isotop tersebut. Sebagai contoh, di alam

terdapat$4%l dan$#%l dengan perbandingan #47 dan 47 maka *r %l dapat dihitung dengan cara2

*r %l = +#47 5 $4 8 +47 5 $# = $4,4

*rmerupakan angka perbandingan sehingga tidak memiliki satuan. *rdapat dilihat pada 9abel (eriodik

-nsur +9(- dan selalu dicantumkan dalam satuan soal apabila diperlukan.

2. Massa Molekul Relatif (M

)

r

)olekul merupakan gabungan dari beberapa unsur dengan perbandingan tertentu. -nsurunsur yang sama bergabung membentuk molekul unsur, sedangkan unsurunsur yang berbeda membentuk molekul senyawa. )assa molekul unsur atau senyawa d inyatakan oleh massa molekul +)r . )assa molekul relati/

adalah perbandingan massa molekul unsur atau senyawa terhadap 11 5 massa atom %–1. Secara matematis dapat dinyatakan2

(3)

)assa molekul dapat dihitung dengan menumlahkan *r dari atomatom pembentuk molekul tersebut.

(4)

Kimia: Bilangan avogadro

1. Bilangan Avogadro

ilangan a:ogadro adalah umlah molekul yang terdapat dalam satu mol atau berat gram molekul dari bahan apapun. Satu gram berat molekul adalah berat suatu ;at +dalam gram yang secara numerik setara dengan berat molekul berdimensi dari substansinya. <umlah molekul dalam satu gram berat molekul telah ditentukan kirakira sekitar 6.01$6#510$ molekul.

ukum Avogadro

Hukum a:ogadro merupakan hukum kimia dasar yang menyatakan bahwa gasgas yang memiliki :olume, suhu, dan tekanan yang sama, memiliki umlah partikel yang sama pula. Hukum ini pertama kali diusulkan sebagai sebuah hipotesis oleh /isikawan 3talia, *madeo *:ogadro, pada 111.

(ara ahli kimia dan /isika terus mengembangkan hipotesis ini dan pada 140an, terutama atas kera keras ahli kimia Stanislao %anni;;aro, hukum a:ogadro diterima secara uni:ersal.

Suhu 0>% +$>? dan tekanan sama dengan tekanan atmos/er bumi di permukaan laut yang disebut suhu dan tekanan standar +S9(. )enurut hukum a:ogadro, 1 meter kubik oksigen pada S9( mengandung umlah partikel sama dengan 1 meter kubik nitrogen pada S9(.

Hukum a:ogadro menyatakan bahwa satu mol setiap gas pada S9( menempati :olume ,! liter. Sebuah mol beratnya adalah 6,0510$ partikel dasar +atam atau molekul suatu ;at.

Hukum a:ogadro begitu mudah dibuktikan melalui teori kinetik, ditunukkan bahwa :olume gas tertentu pada suhu dan tekanan tertentu, selalu mengandung umlah molekul yang sama, terlepas dari gas yang dipilih. agaimanapun, angka ini tidak bisa ditentukan secara akurat.

(ara ahli /isika abad ke1& tidak memiliki pengetahuan mengenai masa molekul atau atom dan ukurannya sampai pergantian abad ke0, setelah penemuan elektron oleh ahli /isika *merika, @obert *ndrews )illikan, yang menentukan dengan hatihati muatannya.

(enentuan ini, akhirnya, menunukkan angka a:ogadro tersebut secara akurat, bahwa umlah molekul dalam umlah bahan yang sama beratnya sama dengan molekulnya.

2.

!edoks +singkatan dari reaksi reduksi"oksidasi adalah istilah yang menelaskan berubahnya bilangan oksidasi +keadaan oksidasi atomatom dalam sebuah reaksi kimia.

Hal ini dapat berupa proses redoks yang sederhana seperti oksidasi karbon yang menghasilkan karbon dioksida, atau reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkan metana+%H!, ataupun ia dapat berupa proses

yang kompleks seperti oksidasi gula pada tubuh manusia melalui rentetan trans/er elektron yang rumit. 3stilah redoks berasal dari dua konsep, yaitu reduksi dan oksidasi. 3a dapat dielaskan dengan mudah sebagai berikut2

(5)

• Oksidasi menelaskan penambahan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion.

Aalaupun cukup tepat untuk digunakan dalam berbagai tuuan, penelasan di atas tidaklah persis benar. "ksidasi dan reduksi tepatnya meruuk pada perubahan bilangan oksidasi karena trans/er elektron yang sebenarnya tidak akan selalu teradi. Sehingga oksidasi lebih baik dide/inisikan sebagai peningkatan bilangan oksidasi , dan reduksi sebagai penurunan bilangan oksidasi . 'alam prakteknya, trans/er elektron akan selalu mengubah bilangan oksidasi, namun terdapat banyak reaksi yang diklasi/ikasikan sebagai BredoksB walaupun tidak ada trans/er elektron dalam reaksi tersebut +misalnya yang melibatkan ikatanko:alen

3.

#onsep Mol

Saat kita membeli apel atau daging kita selalu mengatakan kepada penual berapa kilogram

yang ingin kita beli, demikian pula berapa liter saat kita ingin membeli minyak tanah. <arak

dinyatakan dalam satuan meter atau kilometer. 3lmu kimia menggunakan satuan mol untuk

menyatakan satuan umlah atau banyaknya materi.

-nsur dengan umlah mol berbeda

ubungan Mol dengan $etapan Avogadro

Cuantitas atom, molekul dan ion dalam suatu ;at dinyatakan dalam satuan mol. )isalnya,

untuk mendapatkan 1 gram air maka  gram gas hidrogen direaksikan dengan 16 gram gas

oksigen.

%

%

& ' &

%

( %

%

&

'alam 1 gram air terdapat 6,0$D10

$

molekul air. Carena umlah partikel ini sangat besar

maka tidak praktis untuk memakai angka dalam umlah yang besar. Sehingga iistilah mol

diperkenalkan untuk menyatakan kuantitas ini. Satu mol adalah umlah ;at yang

mangandung partikel +atom, molekul, ion sebanyak atom yang terdapat dalam 1 gram karbon

dengan nomor massa 1 +karbon1, %1. <umlah atom yang terdapat dalam 1 gram

karbon1 sebanyak 6,0D10

$

atom %1. tetapan ini disebut tetapan *:ogadro.

$etapan Avogadro )*+ = ,%/

%0

partikel"mol

Eambang E menyatakan huru/ pertama dari Eoschmidt, seorang ilmuwan austria yang pada

tahun 164 dapat menentukan besarnya tetapan *:ogadro dengan tepat. Sehingga,

1 mol emas

= 6,0D10

$

atom emas

1 mol air

= 6,0D10

$

atom air

1 mol gula

= 6,0D10

$

molekul gula

/ mol 1at 2

= * buah partikel 1at 2

(6)

9elah diketahui bahwa 1mol ;at X = l buah partikel ;at X, maka

 mol ;at X

=  5 E partikel ;at X

4 mol ;at X

= 4 5 E partikel ;at X

n mol ;at X

= n 5 E partikel ;at X

3umlah partikel = n 4 *

%ontoh soal2

erapa mol atom timbal dan oksigen yang dibutuhkan untuk membuat 4 mol timbal dioksida

+(b"



.

<awab 2

1 mol timbal dioksida tersusun oleh 1 mol timbal dan  mol atom oksigen +atau 1 mol molekul

oksigen, "



. Sehingga terdapat

*tom timbal

= 1 5 4 mol = 4 mol

*tom oksigen =  5 4 mol = 10 mol +atau 4 mol molekul oksigen, "





%ontoh soal

erapa umlah atom besi +*r ?e = 46 gmol dalam besi seberat 0,001 gram.

<awab

Massa Molar

Telah diketahui bahwa satu mol adalah jumlah zat yang mengandung partikel

(atom, molekul, ion) sebanyak atom yang terdapat dalam 12 gram karbon dengan

nomor massa 12 (karbon-12, C-12). ehingga terlihat bahwa massa 1 mol C-12

adalah 12 gram. !assa 1 mol zat disebut massa molar. !assa molar sama dengan

massa molekul relati" (!r) atau massa atom relati" (#r) suatu zat yang dinyatakan

dalam gram.

(7)

Massa molar = Mr atau Ar suatu zat (gram)

Contoh$

!assa dan %umlah !ol #tom&!oleku

'ubungan mol dan massa dengan massa molekul relati" (!r) atau massa atom

relati" (#r) suatu zat dapat diari dengan

Gram = mol x Mr atau Ar

Contoh soal$

erapa mol besi seberat 2* gram jika diketahui #r +e   g&mol

%awab $

esi tersusun oleh atom-atom besi, maka jumlah mol besi

Contoh soal $

erapa gram propana C

/

'

0

dalam *,21 mol jika diketahui #r C  12 dan '  1

%awab$

!r ropana  (/  12) 3 (0  1)  // g&mol, sehingga,

gram propana  mol  !r  *,21 mol  // g&mol  4,2/ gram

Volume Molar

#5ogadro mendapatkan hasil dari perobaannya bahwa pada suhu *6C (27/ 8) dan

tekanan 1 atmos9r (7m'g) didapatkan tepat 1 liter oksigen dengan massa

1,/20 gram. !aka,

8arena 5olume gas oksigen (:

2

)  1 liter,

engukuran dengan kondisi *6C (27/ 8) dan tekanan 1 atmos9r (7m'g) disebut

juga keadaan T(tandard Temperature and ressure). ada keadaan T, 1 mol

gas oksigen sama dengan 22,/ liter.

#5ogadro yang menyata-kan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas

yang ber5olume sama mengandung jumlah molekul yang sama. #pabila jumlah

molekul sama maka jumlah molnya akan sma. ehingga, pada suhu dan tekanan

yang sama, apabila jumlah mol gas sama maka 5olumenyapun akan sama. 8eadaan

standar pada suhu dan tekanan yang sma (T) maka 5olume 1 mol gas

apasaja&sembarang berharga sama yaitu 22,/ liter. ;olume 1 mol gas disebut

sebagai 5olume molar gas (T) yaitu 22,/ liter&mol.

(8)

Volume Gas Tidak Standar

Persamaan gas ideal

ersamaan gas ideal dinyatakan dengan$

PV=nRT

keterangan$

< tekanan gas (atm)

;< 5olume gas (liter)

=< jumlah mol gas

>< tetapan gas ideal (,02 liter atm&mol 8) T< temperatur mutlak (8el5in)

Gas Pada Suu dan Tekanan Sama

#5ogadro melalui perobaannya menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan yang

sama, gas-gas yang ber5olume sama mengandung jumlah molekul yang sama.

#pabila jumlah molekulnya sama maka jumlah molnya sama. %adi pada suhu dan

tekanan yang sama perbandingan mol gas sama dengan perbandingan 5olume gas.

!aka,

Molaritas

?arutan merupakan ampuran antara pelarut dan zat terlarut. %umlah zat terlarut

dalam larutan dinyatakan dalam konsentrasi. alah satu ara untuk menyatakan

konsentrasi dan umumnya digunakan adlah dengan molaritas (!). molaritas

merupakan ukuran banyaknya mol zat terlarut dalam 1 liter larutan.

pengeneran dilakukan apabila larutan terlalu pekat. engeneran dilakukan

dengan penambahan air. engeneran tidak merubah jumlah mol zat terlarut.

ehingga,

V

!

M

!

= V

"

M

"

keterangan$

;

1

 5olume sebelum pengeneran

!

1

 molaritas sebelum pengeneran

;

2

 5olume sesudah pengeneran

(9)