Konsep Mol

Di dalam mempelajari ilmu kimia perlu diketahui bahwa jumlah partikel atom atau unsur yang terlibat dalam reaksi kimia menurut satuan Sistem International (SI) dinyatakan dengan mol. Satu mol menyatakan jumlah zat suatu sistem yang mengandung sejumlah besaran elementer (atom, molekul, dan ion) yang setara dengan banyaknya atom yang terdapat dalam 12 gram tepat isotop Karbon-12 (C-12). Jumlah besaran elementer tersebut disebut sebagai tetapan Avogadro dan dilambangkan dengan N_A. Besarnya tetapan Avogadro ditentukan secara eksperimen, dan harga tetapan Avogadro sebesar 6,02 x10²³ partikel.

1. Hubungan mol dengan jumlah partikel

1 mol apapun memiliki jumlah partikel yang sama yaitu sebanyak 6,02 x 10²³ 

contoh: 

• 1 mol air mengandung 6,02 x 10²³ molekul H₂O 

• 1 mol gas oksigen mengandung 6,02×10²³ molekul O₂ 

• 1 mol natrium mengandung 6,02×10²³ atom Na 

• 2 mol natrium mengandung 2 × 6,02 × 10²³ atom Na

 Sehingga hubungan mol (n) dengan jumlah partikel dapat ditunjukkan persamaan sebagai berikut:

2. Hubungan mol dengan massa suatu zat

1 mol zat apapun menunjukkan jumlah partikel yang sama, tetapi kalo kita ukur massanya maka 1 mol zat yang berbeda umumnya memiliki massa yang berbeda.

• 1 mol karbon massanya 12 gram
• 1 mol air massanya 18 gram
• 1 mol gas oksigen massanya 32 gram

Massa untuk membentuk 1 mol suatu zat disebut dengan massa molar dan memiliki satuan gram/mol. Hubungan antara mol dengan massa suatu zat ditunjukan persamaan :

   

angka dari massa molar sama dengan angka yang terdapat pada Ar (jika partikelnya atom) atau Mr (jika partikelnya molekul), walaupun secara pengertian dan satuan antara massa molar dengan Ar atau Mr sangat berbeda. 

Di mana Ar pengertiannya adalah massa 1 atom sedangkan Mr adalah massa 1 molekul dengan satuan sma (satuan massa atom).Ar C = 12 sma; 

contoh

massa molar karbon = 12 g/molMr H₂O = 18 sma; 

massa molar air = 18 g/mol 

Sehingga persamaan untuk menentukan mol dapat juga ditulis

  

atau

3. Hubungan Mol dengan Volume

Volume merupakan ukuran besarnya ruang yang ditempati oleh suatu zat yang dilambangkan dengan V dengan satuan liter (L). Avogadro menyatakan bahwa volume setiap mol  gas pada suhu 0^oC (273K) dan tekanan 1 atm (76 cmHg) mempunyai volume 22,4 liter sehingga kondisi tersebut dinamakan sebagai keadaan standar/STP (Standard Temperature and Pressure) yang dituliskan dengan 0^oC, 1 atm). Hubungan volume gas dengan mol dapat dituliskan sebagai berikut: 

v = n x 22,4   

atau

   

  Keterangan: 

v = volume gas (STP) 

n = mol unsur / senyawa 

Volume gas yang diukur pada keadaan tidak standar/tidak STP. 

maka dapat dihitung dengan rumus: 

PV = n.R.T 

Keterangan: 

P = tekanan gas (atm)

V = volume gas (liter) 

n = mol gas (mol) 

R = tetapan gas (0,082 L atm/mol.K) 

T = temperatur (K)

4. Hubungan dalam Konsep Mol

Mol merupakan terminal untuk mengubah suatu satuan menjadi satuan lain. Hal ini dapat digambarkan sebagai berikut: 

 

 

 

 

 

Contoh Penerapan

1. Tentukan mol dari 5,85 gram NaCl bila Ar Na=23, Cl=35,5
   Penyelesaian
   Diketahui:
   massa NaCl = 5,85 gram
   Ar Na=23 dan Cl=35,5
   Permasalahan : menentukan mol NaCl
   Penerapan:
   Mr NaCl = (1 x Ar Na) + (1 x Ar Cl)
   Mr NaCl = 23 + 35,5 = 58,5
   
   Jadi mol 5,85 gram NaCl adalah 0,1 mol
2. Hitunglah volume gas CO₂ sebanyak 11 gram pada keadaan STP (Mr CO₂ = 44)
   Penyelesaian
   Diketahui :
   massa gas CO₂ = 11 gram
   Mr gas CO₂ = 44
   Permasalahan: menentukan volume CO₂
   Penerapan:
   
   V = n x 22,4
   V = 0,25 x 22,4
   V = 5,6 liter
   Jadi volume 11 gram gas CO₂ pada keadaan STP adalah 5,6 liter
3. Bila gas SO₃ sebanyak 0,2 mol diukur pada suhu 30^oC dan tekanan 2 atm, berapa volume gas SO₃ tersebut?
   (R=0,082 L atm/molK)
   Penyelesaian
   Diketahui:
   mol SO₃ = 0,2 mol
   T = 30^oC = (30+273)K
   P = 2 atm
   R = 0082 L atm/molK
   Permasalahan: menentukan volume gas SO₃
   Penerapan:
   
   
   
   Jadi volumenya adalah sebesar 2,5 liter.
4. Berapa gram massa urea (CO(NH₂)₂) yang mengandung 0,15 mol urea? (Ar C=12, O=16, N=14, dan H=1)
   Penyelesaian
   Diketahui:
   Mr urea = (1x12) + (1x16) + (2x14) + (4x1) = 12 + 16 + 28 + 4
   Mr urea = 60 gram/mol
   Massa urea = n x M
   Massa urea = 0,15 mol x 60 gram/mol = 9 gram
   Jadi massa 0,15 mol urea adalah 9 gram.
5. Berapa massa gas NH₃ yang mengandung 6,02 x 10²² molekul NH₃ jika diketahui Ar N=14, dan H=1 ? 
Penyelesaian 

Diketahui: Mr NH₃ = (1x14) + (3x1) 

Mr NH₃ = 17 gram/mol 

Massa NH₃= 0,1 mol x 17 gram/mol 

Massa NH₃= 1,7 gram 

Jadi massa 6,02 x 10²² molekul NH₃ adalah 1,7 gram.