Cara menentuan Rumus Empiris, Rumus Molekul dan Hidrat suatu Senyawa Kimia, Contoh Soal, Kunci Jawaban


Cara menentuan Rumus Empiris, Rumus Molekul dan Hidrat suatu Senyawa Kimia, Contoh Soal, Kunci Jawaban - Rumus kimia menunjukkan jenis atom unsur dan jumlah relatif masing-masing unsur yang terdapat dalam zat. Banyaknya unsur yang terdapat dalam zat ditunjukkan dengan angka indeks. Rumus kimia dapat berupa rumus empiris dan rumus molekul. [1]

”Rumus empiris adalah rumus yang menyatakan perbandingan terkecil atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun senyawa”.

”Rumus molekul adalah rumus yamg menyatakan jumlah atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun satu molekul senyawa”.


Rumus empiris senyawa dapat ditentukan berdasarkan persentase massa molar unsur-unsur yang membentuk senyawa tersebut. Persentase massa unsur-unsur dapat diketahui dari perbandingan massa molar dan perbandingan mol unsur-unsur. Perbandingan tersebut merupakan perbandingan yang paling sederhana.

Untuk menentukan rumus empiris suatu senyawa yang hanya memiliki data massa dari komponen penyusunnya digunakan rumus sebagai berikut.

Mol unsur = massa unsur / massa molar

atau

n = x gram / A (g/mol)

Untuk memahaminya, perhatikan contoh-contoh berikut.

Contoh Soal 1 :

Suatu sampel senyawa mengandung 27 gram unsur aluminium dan 24 gram unsur oksigen. Tentukanlah rumus empirisnya jika diketahui Ar Al = 27 dan O = 16.

Kunci Jawaban :

mol Al = 27 / 27 g/mol = 1 mol Al

mol O = 24 g / 16 g/mol = 1,5 mol O

Dengan menggunakan perbandingan mol Al : mol O maka

mol Al : mol O
1 : 1,5
2 : 3

Jadi, rumus empiris sampel senyawa tersebut adalah Al2O3.

Contoh Soal 2 :

Suatu senyawa hidrokarbon memiliki komposisi zat 80% unsur karbon dan 20% unsur hidrogen. Tentukan rumus empirisnya jika Ar C = 12 dan Ar H = 1.

Kunci Jawaban :

Rumus empiris ditentukan dari persentase komposisi yang dianggap berat senyawa tersebut 100 g.

mol C : mol H
(80g / 12 g/mol) : (20g / 1 g/mol)
(20 / 3) mol : 20 mol
1 mol : 3 mol

Rumus empiris senyawa hidrokarbon tersebut adalah CH3.


Untuk menentukan rumus molekul suatu senyawa digunakan rumus empiris dan massa molar relatifnya (Mr). Perhatikan contoh-contoh berikut.

Contoh Soal 3 :

Suatu senyawa (Mr = 46 g/mol) mengandung massa senyawa (g) 52,14% C; 13,03% H; dan 34,75% O. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut jika diketahui Ar: H = 1, C = 12, dan O = 16.

Kunci Jawaban :

Rumus empiris ditentukan dari persentase komposisi yang dianggap massa senyawa tersebut 100 g.

mol C : mol H : mol O
(52,14 g) / (12 g/mol) : (13,03 g / 1 g/mol) : (34,75 g / 16 g/mol)
4,34 : 13,03 : 2,17
2 : 6 : 1

Rumus empiris senyawa tersebut adalah C2H6O.

Rumus molekul = (C2H6O)n, n = bilangan bulat.
Mr senyawa = 46 = ((2 × Ar C) + (6 × Ar H) + (1 × Ar O))n
= ((2 × 12) + (6 × 1) + (1 × 16))n
= (24 + 6 +16)n = 46n
n = 1

Rumus molekul senyawanya adalah C2H6O.

Contoh Soal 4 :

Senyawa hidrokarbon (Mr = 56) mengandung 24 g unsur karbon dan 4 g unsur hidrogen. Tentukan rumus molekul senyawa jika Ar: C = 12 dan H = 1.

Kunci Jawaban :

mol C : mol H

(24 g / 12 g/mol) : (4g / 1 g/mol)
2 mol : 4 mol
1 : 2

Rumus empiris senyawa tersebut adalah CH2.

Rumus molekul = (CH2)n (n = bilangan bulat).

(CH2)n = 56
(Ar C + (2 × Ar H))n = 56
(12 + (2 × 1))n = 56
14n = 56
n = 4

Rumus molekul senyawanya adalah C4H8.

Contoh Soal 5 :

Suatu senyawa memiliki rumus empiris C4H9 dan massa molekul relatif 114 g/mol. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut.

Kunci Jawaban :

Rumus molekul = (C4H9)n (n = bilangan bulat)

Massa molekul relatif = 114 g/mol = ((Ar C × 4) + (Ar H × 9))n
114 = ((12 × 4) + (1 × 9))
114 = (48 + 9)n
114 = 57n
n = 2

Contoh Soal 6 : [2]

Jadi, rumus molekul = C8H18.

Seorang teknisi kimia membakar 4,5 gram sampel senyawa organik yang mengandung C, H, dan O. Jika gas oksigen yang digunakan murni ternyata menghasilkan 6,6 gram CO2 dan 2,7 gram H2O. Tentukan:

a. rumus empiris senyawa organik tersebut (Ar C = 12, O = 16, dan H = 1);
b. rumus molekul senyawa organik tersebut jika diketahui Mr-nya = 30!

Kunci Jawaban :

a. Massa C dalam CO2 = (jumlah C x Ar C) / Mr CO2 x massa CO2 = (1  x 12) x 44 = 1,8 gram

Kuantitas (dalam mol) C = massa C / Ar C = 1,8 / 12 = 0,15 mol

Massa H dalam H2O = (jumlah H x Ar H) / Mr H2O x massa H2O = (2 x 1) x 2,7 = 0,3 gram

Kuantitas (dalam mol) H = massa H / Ar H = 0,3 / 1 = 0,3 mol

Massa O = massa sampel – massa C – massa H = 4,5 – 1,8 – 0,3 = 2,4 gram

Kuantitas (dalam mol) O = massa O / Ar O = 2,4 / 16 = 0,15 mol

Perbandingan mol C : mol H : mol O = 0,15 : 0,3 : 0,15 = 1 : 2 : 1

Jadi, rumus empiris senyawa karbon tersebut adalah CH2O.

b. Rumus empiris = (CH2O)n
maka: Mr = (CH2O)n
30 = (12 + (2 x 1) + 16)n
30 = 30n
n = 1

Jadi, rumus molekul senyawa karbon tersebut adalah (CH2O)1 = CH2O atau asam formiat.

3. Rumus Hidrat

Senyawa hidrat adalah molekul padatan (kristal) yang mengandung air (H2O), misalnya pada senyawa MgSO4.8H2O, magnesium sulfat yang mengikat 8 molekul H2O. Rumus senyawa hidrat dapat ditulis sebagai berikut.

Rumus Senyawa Kristal.xH2O

Penentuan jumlah molekul hidrat yang terikat dilakukan dengan cara memanaskan senyawa hidrat sampai menjadi senyawa anhidrat. Kemudian, massanya diselisihkan sehingga diperoleh perbandingan molnya.

Contoh Soal 7 :

Suatu garam natrium sulfat hidrat sebanyak 27 gram dipanaskan menghasilkan 18 gram natrium sulfat anhidrat. Tentukan jumlah molekul air yang terikat pada garam natrium sulfat hidrat jika diketahui Mr Na2SO4 = 142 g/mol dan Mr H2O = 18 g/mol.

Kunci Jawaban :

Na2SO4.xH2O → Na2SO4 + x H2O
massa H2O = massa Na2SO4.xH2O – massa Na2SO4
massa H2O = 27 gram – 18 gram
massa H2O = 9 gram
mol Na2SO4 : mol H2O

(massa Na2SO4 / Mr Na2SO4) : (massa H2O / Mr H2O)
(18g / 142 g/mol) : (9g / 18 g/mol)
0,127 mol : 0,5 mol
1 : 4

Jumlah molekul air = 4

Rumus molekul garam natrium sulfat hidrat tersebut adalah Na2SO4.4H2O.

Contoh Soal 8 :

Jika diketahui massa atom relatif (Ar: Mg = 24, S = 32; O = 16; H = 1), rumus massa relatif (Mr) dari MgSO4.nH2O adalah ....

A. 120 × 18n
B. 120 + 18n
C. 138n
D. 120n
E. 102n

Kunci Jawaban :

Mr MgSO4.nH2O = (24 + 32 + 64) + (2 + 16)n = 120 + 18n
Jadi, rumus massa relatif (Mr) MgSO4.nH2O adalah (B) 120 + 18n.

Contoh Soal 9 : [3]

Sebanyak 5 gram hidrat dari tembaga(II) sulfat (CuSO4.x H2O) dipanaskan sampai semua air kristalnya menguap. Jika massa padatan tembaga(II) sulfat yang terbentuk adalah 3,2 gram, tentukan rumus hidrat tersebut! (Ar Cu = 63,5, S = 32, O = 16, dan H = 1).

Kunci Jawaban :

Massa H2O = 5 gram – 3,2 gram = 1,8 gram

Mol CuSO4 = massa CuSO4 / Mr CuSO4 = 3,2 gram / 159,5 gram/mol = 0,02 mol

Mol H2O = massa H2O / Mr H2O = 1,8 gram / 18 gram/mol = 0,1 mol

Persamaan reaksi pemanasan CuSO4.5H2O:


CuSO4.x H2O(s)
 → 
CuSO4(s)
+
H2O(l)


0,02 mol

0,1 mol

Perbandingan mol CuSO4 : H2O

= 0,02 mol : 0,1 mol
= 1 : 5

Karena perbandingan mol = perbandingan koefisien, maka x = 5. Jadi, rumus hidrat tersebut adalah CuSO4.5H2O.

Contoh Soal 10 : [2]

Sebanyak 8,6 gram garam hidrat dipanaskan hingga semua air kristalnya menguap dan membentuk 6,8 gram CuSO4. Jika Ar Ca = 40, O = 16, S = 32, dan H = 1, maka tentukan rumus garam hidrat tersebut!

Kunci Jawaban :

Kuantitas CuSO4 = massa CuSO4 / Mr CuSO4 = 6,8 / 136 = 0,05 mol

Massa air = massa garam hidrat – massa garam anhidrat = 8,6 – 6,8 = 1,8 gram

Kuantitas air = massa air / Mr air = 1,8 / 18 = 0,1 mol

x = mol H2O / mol CuSO4 = 0,1 / 0,05 = 2

Jadi, rumus garam hidratnya adalah CuSO4.2H2O.

Anda sekarang sudah mengetahui Rumus Empiris, Rumus Molekul dan Rumus Hidrat. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Rahayu, I. 2009. Praktis Belajar Kimia, Untuk Kelas X Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p 210.

Referensi Lainnya :

[1] Setyawati, A. A. Kimia : Mengkaji Fenomena Alam Untuk Kelas X SMA/MA. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 186.

[2] Harnanto, A. dan Ruminten. 2009. Kimia 1 : untuk SMA/MA Kelas X. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 194.

[3] Utami, B. A. N. Catur Saputro, L. Mahardiani, dan S. Yamtinah, Bakti Mulyani.2009. Kimia : Untuk SMA/MA Kelas X. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 250.



Pengunjung dapat menyalin materi di blog ini menggunakan Browser Google Chrome. Google Chrome
Bacalah terlebih dahulu Panduan Pengunjung jika anda ingin menggunakan materi dari blog ini.
DMCA.com
Judul : Cara menentuan Rumus Empiris, Rumus Molekul dan Hidrat suatu Senyawa Kimia, Contoh Soal, Kunci Jawaban

Rating : 9 out of 10 based on 666 ratings. 9 user reviews.

Reviewer : Puri Maulana

Masukkan Kata Kunci




Artikel Terkait :

Post a Comment

Berkomentarlah secara bijak. Komentar yang tidak sesuai materi akan dianggap sebagai SPAM dan akan dihapus.
Aturan Berkomentar :
1. Gunakan nama anda (jangan anonymous), jika ingin berinteraksi dengan pengelola blog ini.
2. Jangan meninggalkan link yang tidak ada kaitannya dengan materi artikel.
Terima kasih.