0

BAHAN AJAR KIMIA

BERBASIS PROBLEM BASED

LEARNING

Hukum Dasar Kimia dan Konsep Mol

Dessy Maulidina

NIM: 1111016200038

Program Studi Pendidikan Kimia

Jurusan Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam

Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah

Jakarta

2014

1

Kompetensi Inti

Memahami, menerapkan, menganalisis

pengetahuan faktual, konseptual, prosedural

berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu

pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora

dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan,

kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan procedural

pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat

dan minatnya untuk memecahkan masalah

Kompetensi Dasar

3.4 Memahami hukum-hukum dasar kimia dan

penerapan konsep mol dalam perhitungan kimia.

4.5 Membuktikan dan mengkomunikasikan berlakunya

hukum-hukum dasar kimia melalui percobaan serta

menerapkan konsep mol dalam menyelesaikan

perhitungan kimia sederhana.

2

Hukum Dasar Kimia

Indikator Keberhasilan

1. Menjelaskan hukum-hukum dasar kimia.

2. Membedakan hukum-hukum dasar kimia.

3. Mengkategorikan contoh penerapan hukum-

hukum dasar kimia.

4. Membuktikan berlakunya hukum dasar kimia

melalui percobaan.

Jika kita mengamati proses pembakaran pada

kayu atau kertas, massa hasil reaksi seolah-olah

berkurang karena kita hanya mendapatkan abu yang

jumlahnya sedikit dari sisa pembakaran. Apakah benar

demikian??

3

Aktivitas Siswa (Percobaan)

No. Aktivitas Hasil

Pengamatan

1.

2.

3.

4.

Timbang 2 lembar

kertas A4.

Bakar 2 lembar kertas

tersebut sampai kertas

menjadi abu di atas alas

seng.

Timbang kembali abu

hasil pembakaran kertas

tersebut.

Berdasarkan kegiatan di

atas, apa yang dapat

kamu simpulkan?

1. Hukum Kekekalan Massa

Pada mulanya, hanya sedikit diketahui mengenai

sifat-sifat dari zat dan reaksi kimia, sehingga tak

mengherankan bila timbul teori yang salah mengenai

teori dari zat (matter), misalnya telah lama diketahui

bahwa bila sepotong kayu atau kertas dibakar, abu yang

terbentuk beratnya berkurang dari berat kayu atau berat

kertas asalnya. Teorinya adalah karena ada sesuatu

4

yang disebut phlogiston akan menguap waktu terjadi

pembakaran.

Teori phlogiston ini hidup terus untuk beberapa

lama sampai seorang ahli kimia Perancis bernama

Antoine Lavoisier mendemonstrasikan suatu percobaan

dimana pengukuran berat dari zat kimia dibuat secara

teliti, bahwa pembakaran adalah suatu reaksi antara zat

dengan oksigen. Dia juga menunjukkan dengan

pengukuran teliti yang membuktikan bahwa bila

pembakaran dilakukan dalam wadah yang tertutup,

pada waktu reaksi tak ada perubahan massa.

Penelitian dan percobaan yang dilakukan pada

suasana yang terkontrol menjadi dasar hukum

kekekalan massa yang berbunyi: “Dalam suatu reaksi,

massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama”

(Bila kita menyatakan bahwa suatu zat itu

diawetkan, ini berarti zat tersebut tak hilang atau

bertambah).

Hukum kekekalan massa adalah hukum kimia

yang penting yang berhubungan dengan reaksi kimia

dan digunakan sebagai penyebab mengapa diadakan

kesetimbangan persamaaan kimia.

5

Contoh Soal:

0,800 gram aluminium dibakar dengan 2,300 gram gas

oksigen menghasilkan senyawa aluminium oksida.

Pada akhir reaksi oksigen tersisa 2,100 gram.

Berapakah massa aluminium oksida yang dihasilkan?

Penyelesaian

Massa sebelum reaksi = 0,800 g aluminium + 2,300 g

oksigen = 3,100 g

Massa setelah reaksi = g aluminium oksida + 2,100 g

oksigen = 3,100 g

g magnesium oksida = 3,100 g - 2,100 g = 1,000 g

2. Hukum Perbandingan Tetap atau Hukum

Komposisi Tetap

Aktivitas Siswa (Percobaan)

Lakukan percobaan di bawah ini.

Aktivitas Hasil Pengamatan

Masukkan sepotong

pipa magnesium

dimasukkan ke dalam

sebuah cawan krus

bersama penutupnya,

6

kemudian panaskan di

atas pembakar spirtus

dan buka penutup

cawan krus tersebut

sampai pipa

magnesium di

dalamnya terbakar

habis dan asap hasil

pembakaran telah

hilang.

Apakah massa pipa

magnesium, cawan

krus dan penutupnya

akan sama dengan

massa sebelum

dipanaskan?

Percobaan Lavoisier menyebabkan peneliti-

peneliti lain melakukan pengukuran kuantitatif secara

teliti terhadap zat-zat kimia dan hasilnya adalah didapat

suatu hukum yang penting yang disebut Hukum

Perbandingan Tetap (disebut juga hukum komposisi

tetap).

7

Hukum ini menyatakan bahwa, “Dalam suatu zat

kimia yang murni, perbandingan massa unsur-unsur

dalam tiap-tiap senyawa adalah tetap”.

Misalnya pada sampel air murni, dari manapun

sumbernya, kita selalu mendapatkan perbandingan

elemen Hidrogen dan Oksigen adalah 1,00 g H: 8,00 g

O. Sehingga bila kita mengambil sampel air dengan

2,00 g H, akan ada 16,00 g O. Jadi, perbandingannya

tetap.

Selanjutnya bila kita membuat air dari hidrogen

dan oksigen, elemen-elemen tersebut bergabung dalam

perbandingan yang tepat sama, berapapun jumlah zat

yang tersedia. Bila 2,00 g hidrogen dicampur dengan

8,00 g oksigen dan dibiarkan bereaksi, semua oksigen

akan terpakai tetapi hanya 1,00 g hidrogen yang

bereaksi. Jadi, masih ada 1,00 g hidrogen lagi yang

tersisa. Untuk air, tak mungkin akan terbentuk, bila

perbandingan kedua elemen berubah. Untuk semua

senyawa ada perbandingan massa yang tetap dari

elemen-elemennya.

gas hidrogen + gas oksigen → air

1 g 8 g 9 g

8

2 g 16 g 18 g

5 g 40 g 45 g

Contoh Soal:

Berdasarkan data berikut:

Karbon + oksigen → karbon monoksida

12 g 16 g 38 g

36 g 48 g 114 g

Hitunglah perbandingan massa unsur karbon dan

oksigen yang membentuk senyawa karbon monoksida.

Penyelesaian

Perbandingan massa unsur karbon dan oksigen dalam

senyawa karbon dioksida selalu tetap yaitu 12 : 16 atau

3 : 4

3. Hukum Perbandingan Berganda

Di dalam kehidupan, kita menemukan bahwa

ketika unsur oksigen dan hidrogen bereaksi, mereka

tidak hanya membentuk senyawa air, tetapi juga

senyawa hidrogen peroksida. Demikian pula halnya

9

dengan unsur karbon dan oksigen di udara, kita tidak

hanya menemukan mereka dalam bentuk gas karbon

monoksida (CO), tetapi juga dalam bentuk gas karbon

dioksida (CO2). Apa yang menyebabkan hal ini bisa

terjadi??

Setelah ditemukannya teori atom Dalton,

kemudian ditemukan pula Hukum Campuran Kimia

lain yang dinamakan Hukum Perbandingan Berganda,

yang dapat dinyatakan sebagai berikut:

“Dalam dua sampel senyawa yang dibentuk

oleh dua elemen yang sama, bila massa dari salah

satu elemen dalam kedua sampel itu sama, maka

10

massa dari elemen yang lain berada dalam

perbandingan dari angka yang kecil dan bulat”.

Hukum ini lebih mudah untuk dimengerti jika

diberikan contoh seperti di bawah ini.

Sebelumnya kita mengetahui bahwa karbon dapat

membentuk dua macam senyawa dengan oksigen yaitu

karbon monoksida dan karbon dioksida. Dalam 2,33 g

karbon monoksida, ditemukan 1,33 g oksigen yang

bergabung dengan 1,00 g karbon. Sedangkan dalam

3,66 g karbon dioksida, ditemukan 2,66 g oksigen yang

bergabung dalam 1,00 g karbon. Perhatikan bahwa

massa karbon yang sama (1,00 g) berada dalam

perbandingan 2:1 (perbandingan angka yang kecil dan

bulat).

Perbandingan:

karbon : oksigen = 1 g : 1,33 g (karbon monoksida)

karbon : oksigen = 1 g : 2,33 g (karbon dioksida)

Perbandingan:

oksigen (CO) : oksigen (CO2) = 1,33 g : 2,33 g = 1: 2

11

Hasil ini sejalan dengan teori atom yaitu bila

sebuah molekul karbon monoksida (CO) mengandung

satu atom C dan satu atom O dan sebuah molekul

karbon dioksida (CO2) mengandung 1 atom C dan 2

atom O. Bila kita mempunyai molekul karbon yang

jumlahnya sama, kita mempunyai jumlah karbon atom

dan massa yang sama. Tetapi perhatikan bahwa

terdapat atom oksigen dalam karbon dioksida dua kali

lebih banyak daripada karbon monoksida, sehingga

perbandingan dari massa oksigen adalah 2 : 1.

Inilah yang dinamakan Hukum Perbandingan

Berganda yang dicetuskan oleh Dalton.

Contoh Soal:

Perbandingan massa hidrogen dan oksigen dalam

senyawa hidrogen oksida adalah 2 : 1. Perbandingan

massa hidrogen peroksida adalah 2 : 2. Tentukan

perbandingan massa oksigen pada kedua senyawa itu!

Penyelesaian

Perbandingan massa hidrogen dan iksigen pada kedua

senyawa:

Hidrogen : oksigen = 2 : 1 (hidrogen oksida)

12

Hidrogen : oksigen = 2 : 2 (hidrogen peroksida)

Berdasarkan Hukum Perbandingan Berganda Dalton,

perbandingan massa oksigen kedua senyawa tersebut

adalah 1 : 2

4. Hukum Gay-Lussac

Aktivitas Siswa (Mengamati Data Percobaan)

Aktivitas Hasil

Pengamatan

Amatilah data percobaan

reaksi gas hydrogen dan gas

nitrogen berikut ini.

H2 (g) + N2 (g) → NH2 (g)

21 mL 7 mL 14 mL

30 mL 10 mL 20 mL

Berdasarkan data di atas, apa

yang dapat kamu simpulkan?

Materi tidak hanya berupa gas dan zat cair saja

namun juga gas. Bila terdapat sejumlah gas dalam

wadah, maka ada empat parameter gas yang saling

berkaitan. Artinya, bila salah satu parameter berubah

13

nilainya, maka sekuirang-kurangnya satu parameter

lainnya harus ikut berubah, dapat juga ketika lainnya

berubah. Parameter gas ini adalah volume (V), suhu

(T), tekanan (P), dan banyaknya gas (n). Bagaimana

untuk kondisi gas yang bereaksi? Seperti apa mkanisme

perubahan parameter gas di dalam suatu senyawa gas

yang bereaksi?

Hal ini dijawab oleh Hukum Gay-Lussac (1808)

yang menekankan pada volume gas yang bereaksi.

Bila gas bereaksi, nisbah volume gas-gas

(pereaksi maupun hasil reaksi) merupakan bilangan

bulat sederhana; diukur pada tekanan sama dan suhu

sama. Ini ditemukan misalnya dalam reaksi-reaksi

berikut:

1) 2 volume hidrogen + 1 volume oksigen → 2 volume air

2) 1 volume hidrogen + 1 volume klorin → 2 volume

hidrogen klorida

3) 2 volume karbon monoksida + 1 volume oksigen → 2

volume karbon dioksida

Kenyataan ini mendorong Avogadro untuk

mengemukakan pendapatnya yang kemudian dikenal

sebagai hukum Avogadro.

14

Hukum Avogadro menyatakan bahwa “Semua

gas yang bervolume sama, diukur pada suhu yang

sama dan tekanan sama, berisi sejumlah molekul

yang banyaknya sama pula”.

Untuk gas pada keadaan standar sudah dibahas,

bahwa volumenya 22,4 liter untuk setiap mol gas.

Jika benar demikian, maka reaksi (1) pada

Hukum Gay-Lussac di atas dapat ditulis dengan cara

lain menjadi:

2 mol hidrogen + 1 mol oksigen → 2 mol air

2n molekul hidrogen + n molekul oksigen → 2n molekul air

2 molekul hidrogen + 1 molekul oksigen → 2 molekul air

Bagaimana mungkin 1 molekul oksigen

menghasilkan 2 molekul air? Mungkinkah air berisi ½

molekul oksigen?

Jawabannya mungkin, kalau molekul oksigen

tidak terdiri atas 1 atom! Maka Avogadro juga

melancarkan gagasan revolusioner, yaitu unsur-unsur

tertentu dapat mempunyai molekul poliatomik (berisi

lebih dari 1 atom), misalnya H2, O2, N2, Cl2, dan

sebagainya. Dengan reaksi 1 sampai 3 dan Hukum

Gay-Lussac tentang perbandingan volume gas yang

bereaksi dapat terjelaskan.

15

Contoh Soal:

Pada reaksi antara 60 mL gas hidrogen dengan 20 mL

gas nitrogen, berapa gas NH2 yang dihasilkan, jika

perbandingan volume gas hidrogen : nitrogen : NH2

adalah 3 : 1 : 2?

Penyelesaian

Berdasarkan hukum perbandingan volume, maka

perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan hasil

reaksinya, yaitu:

hidrogen + nitrogen → NH2

3 1 2

60 mL 20 mL 40 mL

Jadi, volume gas NH2 adalah 40 mL.

Soal Latihan

1. Perhatikan reaksi berikut ini:

besi + belerang → besi belerang

15 g …. g 20 g

Berapakah massa besi yang dapat bereaksi

dengan belerang untuk menghasilkan senyawa

besi belerang?

2. Belerang (Sulfur) akan membentuk dua macam

senyawa dengan Flour. Dalam suatu senyawa

16

ini ditemukan bahwa 0,447 g S bergabung

dengan 1,06 g F dan yang lainnya 0,438 g S

bergabung 1,56 g F. Tunjukkan bahwa data-

data ini menunjang Hukum Perbandingan

Berganda.

3. Dua sampel Freon (gas pendingin yang

digunakan dalam lemari es dan AC) dianalisis.

Dalam sampel pertama 1,00 g C ternyata

bersenyawa dengan 6,33 g F dan 11,67 g Cl.

Dalam sampel kedua, 2,00 g C bersenyawa

dengan 12,66 g F dan 23,34 g Cl. Bagaiman

perbandingan massa antara karbon dan flour,

antara karbon dan klor, dan antara flour dan

klor dalam masing-masing sampel. Apakah

data-data ini mendukung hukum perbandingan

tetap? Jelaskan alasan Anda.

4. Hitunglah volume gas metana dan karbon

dioksida pada reaksi:

CH4 (g) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l)

Jika volume gas oksigen yang bereaksi adalah 8

mL dan perbandingan volume gas CH4 : O2 :

CO2 : H2O = 2 : 1 : 2 : 1

17

KONSEP MOL

Indikator Keberhasilan:

1. Menjelaskan massa atom relatif, massa molar,

massa molekul relatif, dan bilangan Avogadro.

2. Menghubungkan mol, jumlah partikel, massa

dan volume berdasarkan konsep mol.

3. Menghitung mol, volume, massa dan jumlah

partikel berdasarkan konsep mol

4. Membuktikan konsep mol dalam perhitungan

kimia.

Kita telah mengetahui bahwa atom terdiri atas

proton, elektron dan neutron. Jika kita melihat ke

dalam table sistem periodik unsur, kita dapat

menemukan bahwa atom tiap-tiap unsur memiliki

massa yang berbeda-beda. Mengapa bisa demikian?

Massa Atom Relatif

Massa suatu atom terkait erat dengan jumlah

elektron, proton, dan neutron yang dimiliki atom

tersebut. Pengetahuan tentang massa atom penting

untuk melakukan pekerjaan di laboratorium. Namun,

atom adalah partikel yang sangat kecil-bahkan butir

debu terkecil yang dapat kita lihat dengan mata

telanjang memiliki 1 1016

atom! Jelaslah bahwa kita

dapat menimbang satu atom akan tetapi lewat

18

percobaan kita dapat menentukan massa satu atom

relatif terhadap atom yang lainnya. Langkah pertama

adalah memberikan nilai pada massa dari satu atom

unsur tertentu agar kemudian dapat digunakan sebagai

standar.

Berdasarkan perjanjian Internasional, satu atom

dari isotope karbon (disebut karbon-12) yang

mempunyai enam proton dan enam neutron memiliki

massa tepat 12 satuan massa atom (sma). Atom karbon-

12 ini dipakai sebagai standar, sehingga satu satuan

massa atom didefinisikan sebagai suatu massa yang

besarnya tepat sama dengan seperduabelas massa dari

satu atom karbon-12.

Massa satu atom karbon-12 = 12 sma

1 sma =

Hasil percobaan menunjukkan bahwa, kerapatan

satu atom hidrogen secara rata-rata hanya 8.400 persen

dari kerapatan atom karbon-12 standar. Jika kita

menerima bahwa dalam satuan massa atom hidrogen

tentunya adalah 0,08400 x 12,00 sma atau 1,008 sma.

(Ingat kembali bahwa massa atom disebut juga berat

19

atom). Perhitungan serupa menunjukkan bahwa massa

atom oksigen adalah 16,00 sma dan massa atom besi

adalah 55,85 sma. Jadi, meskipun mengetahui berapa

massa rata-rata atom besi, kita tahu bahwa massanya

kurang lebih 56 kali massa atom hidrogen

Massa Molar

Massa molar (molar mass) (M), didefinisikan

sebagai massa (dalam gram atau kilogram) dari 1 mol

entitas (seperti atom atau molekul) zat. Demikian pula,

massa atom dari Natrium (Na) adalah 22,99 sma dan

massa molarnya adalah 22,99 gram. Jika mengetahui

massa atom dari suatu unsur, maka kita mengetahui

juga massa molarnya.

Massa Molekul Relatif

Kita telah mengetahui bahwa, massa atom (massa

molar) dari atom H adalah 1,008 g dan massa atom O

aalah 16,00 g. Bagaimana dengan massa molekul atau

massa molar H2O?

Jika kita mengetahui massa atom dari atom-atom

penyusun suatu molekul, kita dapat menghitung massa

dari molekul tersebut. Massa molekul (molecular mass)

20

(kadang disebut berat molekul) adalah jumlah dari

massa atom (dalam sma) dalam suatu molekul.

Contohnya, massa molekul H2O adalah:

2 (massa atom H) + massa atom O

atau

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

dari massa molekul tersebut, kita dapat

menentukan massa molar dari suatu molekul atau

senyawa. Massa molar suatu senyawa (dalam gram)

sama dengan massa molekulnya (dalam sma).

Misalnya, massa molekul air adalah 18,02 sma, maka

massa molarnya adalah 18,02 gram.

Mol

21

Teori atom Dalton dan perkembangan dari daftar

massa atom elemen-elemen di alam, membuka jalan

untuk perhitungan Stoikiometri (berasal dari bahasa

Yunani Stocheion = elemen dan metron = mengukur),

yaitu istilah yang dipakai dalam menggambarkan

bentuk kuantitatif dari reaksi dan senyawa kimia.

Dalam Hukum Perbandingan Berganda kita telah

mempelajari bahwa atom bereaksi untuk membentuk

molekul dalam perbandingan angka yang mudah dan

bulat. Misalnya, atom hidrogen dan oksigen, bergabung

dalam perbandingan 2 : 1 untuk membentuk air (H2O).

Di laboratorium, kita tidak dapat bekerja dengan atom-

atom, karena mereka berukuran sangat kecil. Dalam

keadaaan sebenarnya, kita memperbesar ukuran sampel

sedemikian rupa, sehingga ia dapat dilihat dan

dipergunakan. Akan tetapi, perbesaran ukuran sampel

ini harus dibuat dengan cara sedemikian rupa agar

perbandingan atom dalam sampel tersebut sesuai.

Jelaslah bahwa perlu suatu cara untuk

menghitung atom secara lusinan dengan perbandingan

yang tepat sesuai dengan perbandingan atomnya. Oleh

para ahli kimia, lusinan atom ini disebut dengan mole

22

(disingkat mol). Mol ini terdiri dari 6,022 1023

partikel (Bilangan Avogadro).

Bilangan Avogadro

Apa itu bilangan Avogadro??

Para Kimiawan menggunakan satuan mol untuk

mengukur atom dan molekul. Pada sistem SI, mol

(mole) adalah banyaknya suatu zat yang mengandung

entitas dasar (atom, molekul, atau partikel lain)

sebanyak jumlah atom yang terdapat dalam tepat 12 g

(atau 0,012 kg) isotop atom karbon-12. Definisi mol ini

didasarkan pada hasil eksperimen ilmuwan Italia,

Amedeo Avogadro. Jum,lah sebenarnya dalam 12 g

karbon-12 ini disebut dengan bilangan Avogadro

(Avogadro’s number) (NA). Nilai untuk bilangan ini

yaitu:

NA = 6,0221367 1023

(dibulatkan menjadi 6,022 1023

)

Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel

Konsep bilangan Avogadro memungkinkan kita

untuk melakukan konversi (pengubahan) antara mol

23

dan jumlah partikel. Telah diketahui bahwa satu mol

terdiri dari 6,022 1023

partikel.

= 1

Hal ini berarti, bila mol akan diubah ke dalam

jumlah partikel maka mol harus dikalikan

6,022 1023

..Sebaliknya, jika jumlah partikel ingin

diubah ke dalam mol, harus dibagi 6,022 1023

.

Contoh Soal:

Berapakah jumlah partikel 0,50 mol H2?

Penyelesaian:

0,50 mol H2 = 0,50 6,022 1023

= 3,011 1023

partikel

Hubungan Mol dengan Massa

Bilangan Avogadro merupakan jumlah atom

dalam suatu sampel dari tiap elemen yang mempunyai

massa dalam gram, yang jumlah angkanya sama

dengan massa atom (massa molar) elemen tersebut.

Misalnya, massa atom dari karbon adalah 12,00, maka

24

1 mol atom karbon mempunyai massa molar

sebesar12,00 gram.

1 mol C = 12,00 g C

1 mol O = 16,00 g C

Dengan konsep bilangan Avogadro dan massa

molar (yang sebelumnya telah dipelajari), kita dapat

mengetahui hubungan antara mol dengan massa dan

melakukan konversi antara mol dan massa.

= 1

Massa X = mol X

Atau

Jumlah mol dalam unsur =

=

Untuk mendapatkan satu mol dalam tiap

elemen, yang kita perlukan adalah melihat massa

atom (massa molar) dari elemen tersebut.

25

Massa molar setiap unsur selalu berisi satu mol atom.

Perhatikan tabel berikut ini.

Unsur Massa Atom

Relatif

Massa Molar Unsur

(g/mol)

Hidrogen 1 1

Karbon 12 12

Belerang 32 32

Klorin 35,5 35,5

Besi 56 56

Timbal 207 207

Massa molar suatu senyawa mengandung satu mol

molekul. Hal ini ditunjukkan dalam tabel berikut.

Unsur Rumus

molekul

Massa

molekul

relative

Massa

molar

senyawa

Hidrogen H2 2 2

Air H2O 18 18

Butana C4H10 58 58

Asam

etanoat CH3COOH 60 60

Contoh Soal:

26

Berapa gram berat 0,250 mol Na2CO3?

Penyelesaian:

1 mol Na2CO3 = 106,0 g Na2CO3

Maka, 0,250 mol Na2CO3 adalah:

Massa Na2CO3

= 0,250 mol Na2CO3 (106,0 g Na2CO3 / 1 mol

Na2CO3)

= 26,5 g Na2CO3

Hubungan Mol dengan Volume

Bila Hukum Boyle, Hukum Gay-Lussac dan

Hukum Avogadro dipadukan, maka akan diperoleh

persamaan:

27

= c = R atau PV = nRT

Dengan R disebut ‘tetapan gas ideal’ (R=

0,08206 L.atm/K.mol = 8,314 J/K.mol = 1,987

kal/K.mol).

Rumus di atas dikenal sebagai Persamaan

Keadaan Gas, karena menyatakan keadaaan gas pada

suatu saat tertentu. Keadaan tersebut dicirikan oleh

volume, tekanan, suhu, dan banyaknya gas.

Pengukuran kuantitas gas tergantung suhu dan

tekanan gas. Jika gas diukur pada keadaan

standar,maka volumenya disebut volume molar.

Volume molar adalah volume 1 mol gas yangdiukur

pada keadaan standar. Keadaan standar yaitu keadaan

pada suhu 0 °C (atau 273 K) dan tekanan 1atmosfer

(atau 76 cmHg atau 760 mmHg) atau disingkat STP

(Standard Temperature and Pressure). Besarnya

volume molar gas dapat ditentukan dengan persamaan

gas ideal:

PV = nRT

Maka:

28

PV = nRT

1 V = 1 0,082 273

V = 22,389

V = 22,4 liter

Volume standar = VSTP = 22,4 liter

Atau dapat dirumuskan:

V = n Vm

Dimana:

V = volume gas, n = jumlah mol, dan Vm = volume

molar (22,4 L)

Contoh Soal:

Hitunglah volume 6,4 gram SO2 (Mr = 64) pada

keadaaan standar!

Penyelesaian:

6,4 gram SO2 =

mol = 0,1 mol

Volume SO2 (STP) = 0,1 mol 22,4 L = 2,24 L

29

Hasil pembahasan dari hubungan mol dengan

jumlah partikel, massa, dan volume dapat disimpulkan

dalam bagan jembatan mol seperti di bawah ini.

Dengan mengetahui konsep jembatan mol di atas,

kita akan lebih mudah dalam menentukan hasil dari

suatu reaksi dan memperkirakan banyaknya zat

pereaksi.

Soal Latihan

1. Hitung massa molekul dari senyawa-senyawa

berikut ini

a. Belerang dioksida (SO2)

b. Kafein (C8H10N2O2)

2. Hitunglah jumlah partikel dari 6,3 mol PbSO4!

3. Hitunglah jumlah mol H2SO4 yang mengandung

0, 875 1023

partikel!

30

4. Beberapa mol silicon yang terdapat dalam 30,5

g Si? Silikon merupakan suatu unsur yang

dipakai untuk pembuatan transistor.

5. Berapa massa dalam gram dari satu atom Fe?

Dan berapa massa dari satu molekul SO2?

6. Berapa banyak mol butana, C4H10 yang terdapat

dalam 1,40 103

g butana?

7. Jika 5,6 gram CaO dihasilkan pada penguraian

sempurna CaCO3 menurut reaksi berikut ini.

CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g)

Hitunglah volume gas CO2 (STP) yang

terbentuk!

31

Daftar Pustaka

Brady, James E. 1999. Kimia Universitas Asas dan

Struktur Edisi Kelima Jilid Satu. Jakarta:

Binarupa Aksara

Chang, Raymond. 2004. Kimia Dasar Konsep-

Konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 1. Jakarta:

Erlangga.

Staff Pengajar Jurusan Kimia. 2003. Kimia Dasar 1.

Bogor: Jurusan Kimia FMIPA IPB.