Saturday, December 1, 2018

3.3 Massa Molekul

Jika kita mengetahui massa atom dari atom-atom penyusun suatu molekul, maka kita dapat menghitung massa molekul tersebut. Massa molekul (kadang-kadang disebut berat molekul) adalah jumlah dari massa atom (dalam sma) dalam suatu molekul. Sebagai contoh, massa molekul H2O adalah


2 (massa atom H) + massa atom O

2 (1,008 sma) + 16,00 sma = 18,02 sma

Secara umum, kita perlu mengalikan massa atom setiap unsur dengan jumlah atom dari unsur tersebut yang ada dalam molekul dan kemudian menjumlahkan seluruh massa seluruh unsur. Contoh 3.5 mengilustrasikan pendekatan ini.

Contoh 3.5
Hitung massa molekul (dalam sma) dari senyawa berikut: (a) belerang dioksida (SO2) dan (b) kafein (C8H10N4O2).

Strategi
Bagaimana massa atom dari unsur-unsur yang berbeda bergabung untuk memberikan massa molekul suatu senyawa?

Penyelesaian
Untuk menghitung massa molekul, kita perlu menjumlahkan semua massa atom dalam molekul. Untuk setiap unsur, kita mengalikan massa atom unsur dengan jumlah atom dari unsur tersebut yang ada dalam molekul. Kita menemukan massa atom dalam tabel periodik (lihat tabel).

(a) ada satu atom S dan dua atom O dalam belerang dioksida, jadi

massa molekul dari SO2 = 32,07 sma + 2(16,00 sma) = 64,07 sma

(b) ada delapan atom C, sepuluh atom H, empat atom N, dan dua atom O dalam kafein, jadi

massa molekul dari  
C8H10N4O2 = 8(12,01 sma) + 10(1,008 sma) + 4(14,01 sma) +22(16,00 sma)
                     = 194,20 sma

Latihan
Berapa massa molekul metanol (CH4O)?

Dari massa molekul kita dapat menentukan massa molar dari suatu molekul atau senyawa. Massa molar suatu senyawa (dalam gram) secara numerik sama dengan massa molekulnya (dalam sma). Sebagai contoh, massa molekul air adalah 18,02 sma, jadi massa molarnya adalah 18,02 g. Perhatikan bahwa 1 mol air beratnya 18,02 g dan mengandung 6,0221367 x 1023 molekul H2O, sama seperti 1 mol unsur karbon mengandung 6,0221367 x 1023 atom karbon.

Seperti yang ditunjukkan pada contoh 3.6 dan 3.7, pengetahuan tentang massa molar memungkinkan kita untuk menghitung jumlah mol dan jumlah atom dalam sejumlah tertentu dari suatu senyawa.

Contoh 3.6
Metana (CH4) adalah komponen utama gas alam. Berapa jumlah mol CH4 yang ada dalam 6,07 g CH4?

Strategi
Diketahui gram CH4 dan ditanyakan mol CH4. Faktor konversi apa yang kita perlukan untuk mengkonversi antara gram dan mol? Atur faktor konversi yang sesuai sehingga gram dihilangkan dan satuan mol diperoleh untuk jawaban yang diminta.

Penyelesaian
Faktor konversi yang diperlukan untuk mengkonversi antara gram dan mol adalah massa molar. Pertama kita perlu menghitung massa molar CH4, mengikuti prosedur dalam Contoh 3.5:

massa molar CH4 = 12,01 g + 4(1,008 g) = 16,04 g

karena 1 mol CH4 = 16,04 g CH4
faktor konversi yang digunakan harus memiliki gram dalam penyebutnya sehingga satuan gram akan dihilangkan, menyisakan satuan mol dalam pembilang:
kita menuliskan
Jadi, terdapat 0,378 mol CH4 dalam 6,07 g CH4 

Periksa
Haruskah 6,07 g CH4 kurang dari 1 mol CH4? Berapa massa 1 mol CH4?

Latihan
Hitung jumlah mol kloroform (CHCl3) dalam 198 g kloroform.

Contoh 3.7
Berapa banyak atom hidrogen yang ada dalam 25,6 g urea [(NH2)2CO], yang digunakan sebagai pupuk, dalam pakan ternak, dan dalam pembuatan polimer? Massa molar urea adalah 60,06 g.

Strategi
Diminta untuk menghitung jumlah atom hidrogen dalam 25,6 g urea. Kita tidak dapat mengkonversi langsung dari gram urea ke atom hidrogen. Bagaimana seharusnya massa molar dan bilangan Avogadro digunakan dalam perhitungan ini? Berapa mol H dalam 1 mol urea?

Penyelesaian
Untuk menghitung jumlah atom H, pertama kita harus mengubah gram urea menjadi mol urea menggunakan massa molar urea. Bagian ini mirip dengan Contoh 3.2. Rumus molekul urea menunjukkan ada empat mol atom H dalam satu mol molekul urea, sehingga rasio mol adalah 4:1. Akhirnya, diketahui jumlah mol atom H, kita dapat menghitung jumlah atom H menggunakan bilangan Avogadro. Kita membutuhkan dua faktor konversi: massa molar dan bilangan Avogadro. Kita dapat menggabungkan konversi ini


gram urea → mol urea → mol H → atom H

dalam satu langkah jumlah atom hidrogen dalam 25,6 g urea

Periksa
Apakah jawabannya terlihat masuk akal? Berapa banyak atom H yang mengandung 60,06 g urea?

Latihan
Berapa banyak atom H dalam 72,5 g isopropanol (C3H8O)?

Akhirnya, perhatikan bahwa untuk senyawa ionik seperti NaCl dan MgO yang tidak mengandung satuan molekul diskrit, kita menggunakan istilah massa rumus sebagai gantinya. satuan rumus NaCl terdiri dari satu ion Na+ dan satu ion Cl-. Dengan demikian, massa rumus NaCl adalah massa satu satuan rumus:

massa rumus NaCl = 22,99 sma + 35,45 sma = 58,44 sma

dan massa molar NaCl adalah 58,44 g.

0 comments:

Post a Comment