Konsep Mol: Pengertian, Rumus, dan Contoh Soalnya

Pernah nggak, Sobat Pijar membayangkan bagaimana suatu bahan kimia dibuat dengan komposisi dan kadar yang pas seperti dalam obat, kosmetik, atau produk lainnya? Dalam melakukan perhitungan yang berhubungan dengan senyawa kimia atau reaksi, mol adalah konsep yang selalu digunakan.

Segala perhitungan kimia ini dilakukan menggunakan prinsip-prinsip tertentu yang telah ditentukan agar tercipta reaksi yang lebih efisien, lho. Jika Sobat Pijar ingin mengetahui lebih dalam mengenai proses perhitungan kimia dilakukan, simak ulasan mengenai konsep mol berikut ini baik-baik, ya!

Baca juga: Hukum-hukum Dasar Kimia

Apa itu Massa Atom Relatif?

Sebelum mempelajari lebih jauh tentang perhitungan kimia, Sobat Pijar harus mengenal terlebih dahulu mengenai massa atom relatif atau yang biasa disingkat dengan Ar, nih. Massa atom relatif ini menjadi salah satu dasar sebelum melakukan perhitungan setiap senyawa atau reaksi kimia dalam konsep mol.

Pengertian Massa Atom Relatif

Massa atom relatif secara sederhana merupakan massa yang dimiliki oleh sebuah unsur relatif jika dibandingkan dengan massa atom karbon (C-12). Hmm, kenapa ya harus atom karbon 12? 

Ternyata, atom ini digunakan sebagai pembanding karena dinilai paling stabil dan layak dijadikan patokan oleh para ahli.

Rumus Massa Atom Relatif

Untuk menghitung massa atom relatif dari suatu unsur, terdapat 2 persamaan yang bisa digunakan yaitu perbandingan dengan atom karbon 12 dan penggunaan isotop. Jika menggunakan perbandingan dengan massa atom C-12, persamaannya adalah sebagai berikut.

$Ar = \frac{\text{massa rata-rata atom } X}{\frac{1}{12} \times \text{massa rata-rata atom C-12}}$

Sedangkan jika menggunakan isotop (unsur yang memiliki jumlah proton sama namun jumlah neutron berbeda), caranya adalah sebagai berikut.

$Ar = (\% \text{isotop1} \times \text{nomor massa isotop1}) + (\% \text{isotop2} \times \text{nomor massa isotop2}) + \dots$

Keterangan: 

1. %isotop menunjukkan berapa persentase kelimpahan suatu isotop di alam. 
2. Jumlah isotop suatu unsur bisa berbeda-beda, sehingga Ar dijumlahkan sesuai jumlah isotop dari unsur yang ada.

Apa itu Massa Molekul Relatif?

Selanjutnya, kita harus memahami tentang massa molekul relatif dulu nih sebelum melakukan perhitungan kimia. Apa sih massa molekul relatif itu? Yuk simak penjelasannya terlebih dahulu!

Dasar-dasar sebelum melakukan perhitungan kimia dengan konsep mol berikutnya adalah tentang massa molekul relatif. 

Pengertian Massa Molekul Relatif

Jika massa atom relatif merupakan massa yang dimiliki oleh sebuah unsur, maka massa molekul relatif (Mr) adalah massa relatif dari sebuah molekul atau senyawa. Sobat Pijar masih ingat kan kalau molekul atau senyawa yang merupakan gabungan dari beberapa unsur?

Rumus Massa Molekul Relatif

Menghitung massa molekul relatif sangatlah mudah, lho. Sobat Pijar hanya perlu menjumlahkan seluruh massa atom relatif (Ar) dari unsur-unsur yang menyusun suatu molekul atau senyawa. Jika dibuat menjadi persamaan, maka rumus mencari Mr adalah sebagai berikut:

$Mr = \sum \text{Ar unsur penyusunnya}$

Misalnya jika kita ingin menghitung Mr dari senyawa air (H2O) menggunakan konsep mol, maka caranya adalah dengan menambahkan 2 kali Ar unsur H dengan Ar unsur O.

Apa Pengertian dan Perhitungan Mol?

Setelah memahami tentang apa itu Ar dan Mr serta bagaimana cara menghitungnya, sekarang saatnya masuk ke inti dari konsep mol yaitu adalah mol itu sendiri. Hampir semua perhitungan kimia akan melibatkan mol atau perhitungan turunannya. Jadi Sobat pijar harus memahami tentang mol ini, lho! Tanpa berlama-lama, yuk pahami materinya!

Pengertian Mol

Secara sederhana, mol adalah satuan dari jumlah zat di dalam perhitungan kimia menggunakan konsep mol. Tentunya, tidak ada dong yang mau menghitung jumlah partikel yang sangat banyak? Untuk itu, mol digunakan agar lebih memudahkan perhitungan.

Mol sendiri masih ada kaitannya dengan massa atom relatif dimana jumlah zat di sini akan bersifat relatif terhadap atom karbon (C-12). Hal ini dikarenakan dalam menghitung mol dari suatu zat butuh massa atom relatif atau massa molekul relatif dari zat tersebut.

Jembatan Mol

Secara umum, hubungan mol dengan persamaan lainnya dapat dituliskan di dalam jembatan mol seperti berikut ini:

Berikut adalah keterangan dari beberapa simbol yang ada di jembatan mol tersebut:

n = jumlah mol suatu zat (mol)

G = massa atau biasa ditulis m (gram)

x = jumlah partikel zat

M = molaritas atau konsentrasi larutan (M)

V = volume zat (L)

P = tekanan (atm)

R = tetapan gas yang umumnya bernilai 0,082

T = suhu (K)

STP = kondisi suhu dan tekanan standar (0˚C dan 1 atm)

Bagaimana Rumus Kimia Senyawa?

Pembahasan mengenai konsep mol yang selanjutnya adalah tentang rumus kimia senyawa. Secara umum, rumus kimia merupakan penulisan simbol dari senyawa berdasarkan perbandingan unsur penyusunnya. Rumus kimia ini terbagi menjadi 2, yaitu rumus empiris dan juga rumus molekul.

Rumus Empiris

Rumus kimia yang pertama adalah rumus empiris. Rumus ini menunjukkan perbandingan dari mol unsur penyusun suatu senyawa. Rumus empiris tidak menunjukkan jumlah sesungguhnya dari unsur penyusun dalam senyawa, namun hanya perbandingan sederhananya.

Rumus empiris dalam konsep mol secara sederhana dapat dituliskan sebagai berikut: 

(Rumus Empiris)n = Rumus Molekul. 

Dimana n menunjukkan jumlah sesungguhnya dari rumus molekul suatu senyawa.

Misalnya senyawa glukosa memiliki rumus kimia C6H12O6. Untuk mencari rumus empiris glukosa tersebut, Sobat Pijar hanya perlu menyederhanakan perbandingan unsur C:H:O yaitu 6:12:6. Jika disederhanakan, akan jadi 1:2:1, maka rumus empiris glukosa adalah (CH2O)n. 

Gimana, Sobat Pijar? Mudah, kan?

Rumus Molekul

Seperti yang sudah disinggung sebelumnya, rumus molekul adalah bentuk yang lebih lengkap daripada rumus empiris. Jika rumus empiris hanya memberikan informasi mengenai perbandingan unsur, rumus molekul menyatakan jumlah atom sesungguhnya dari unsur penyusun suatu senyawa.

Jika ada senyawa dengan rumus molekul CuSO4, itu artinya senyawa tersebut mengandung 1 atom tembaga (Cu), 1 atom belerang (S), serta 4 atom oksigen (O). 

Contoh Soal Konsep Mol dan Pembahasannya

Setelah membahas mengenai perhitungan kimia di dalam konsep mol, sekarang waktunya Sobat Pijar mendalami lebih jauh dengan cara menelaah contoh soal serta pembahasannya. Simak baik-baik, ya!

Senyawa karbon dioksida dengan rumus molekul $CO_2$ memiliki massa sebesar 8 gram. Berapa jumlah partikel dari senyawa karbon dioksida tersebut jika massa atom relatif unsur C = 12 dan massa atom relatif O = 16.

Pembahasan dan Jawaban:

Untuk bisa menghitung jumlah partikel $CO_2$, Sobat Pijar perlu mengetahui terlebih dahulu mol dari $CO_2$, nih! Caranya dengan memanfaatkan massa dan juga Ar. Karena karbon dioksida adalah sebuah senyawa, maka Sobat Pijar perlu menghitung massa molekul relatifnya terlebih dahulu.

$Mr CO_2 = Ar C + 2.Ar O$

$Mr CO_2 = 12 + 2.16$

$Mr CO_2 = 12 + 32$

$Mr CO_2 = 44$

Setelah itu, hitung mol dari karbon dioksida berdasarkan data yang ada di soal dan yang telah dihitung tadi.

$n= \frac{massa}{Mr}$

$n= \frac{8}{40}$

$n= 0,2 mol$

Setelah mendapatkan mol dari karbon dioksida, jumlah partikel dikalikan dengan bilangan Avogadro seperti berikut:

$Jumlah Partikel=n ×6,02 ×10^{23}$

$Jumlah Partikel=0,2 ×6,02 ×10^{23}$

$Jumlah Partikel=0,301 ×10^{23}=3,01 ×10^{22}$

Dari hasil perhitungan di atas, didapatkan bahwa jumlah partikel dari 8 gram karbon dioksida adalah $3,01 × 10^{22}$.

Baca juga: Mengenal Sistem Koloid, Jenis, Sifat, dan Pembuatannya

___________________________________________________________

Konsep mol menjadi materi hitungan dasar dalam kimia dan menjadi pondasi dari berbagai perhitungan kimia di materi-materi lainnya. Sobat Pijar hanya perlu rajin dan biasa mengerjakan soal-soal tentang mol serta kaitannya dengan rumus lain dalam jembatan mol, ya!

Jika kamu ingin mencoba mengerjakan soal-soal lain, yuk langganan Pijar Belajar sekarang juga! Selain tersedia video pembelajaran, Pijar Belajar juga menyediakan latihan-latihan soal yang dilengkapi dengan pembahasannya, lho! Wah, Sobat Pijar bisa tambah ngerti pelajaran Kimia, deh!

Yuk, download aplikasi Pijar Belajar sekarang juga!

Referensi:

Modul Pembelajaran Kimia SMA Kelas X: stoikiometri, Wiwik Indah Kusumaningrum, https://repositori.kemdikbud.go.id/22161, 2020.