Konsep Mol dan 3 Contoh Soal

GuruOnlinee.com – Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas Konsep Mol. Apa sih itu Mol? Bagaimana cara menyelesaikan soal-soal yang berkaitan dengan mol? Untuk mengetahuinya, yuk simak penjelasan berikut!

Daftar Isi

Mol merupakan satuan jumlah zat. Satu mol zat mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikel dalam 12 gram C-12, yaitu 6,02 x 10²³ partikel. Jumlah partikel tersebut disebut sebagai bilangan Avogadro.

$N=\text{Bilangan \, Avogadro}\,=6,02\times 10^{23}$

Jadi, 1 mol zat mengandung 6,02 x 10²³ partikel. Mol disimbolkan dengan huruf n.

Contoh :

1 mol besi (Fe) mengandung 6,02 x 10²³ atom besi
5 mol CO₂ mengandung 5 x 6,02 x 10²³ = 3,01 x 10²⁴ molekul CO₂

A. Hubungan Mol (n) dengan Jumlah Partikel (X)

Satu mol zat terdiri dari 6,02 x 10²³ partikel, sehingga semakin banyak jumlah mol suatu zat maka semakin banyak pula jumlah partikel yang terkandung dalam zat tersebut.

Dengan kata lain, jumlah mol berbanding lurus dengan jumlah partikel. Secara matematis dapat ditulis :

$X=n\times 6,02 \times 10^{23}$

atau

$n=\frac{X}{6,02\times 10^{23}}$

Keterangan :

X : Jumlah Partikel

n : Jumlah Mol

Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah mol suatu zat, maka jumlah partikel yang terkandung dalam zat tersebut juga semakin banyak.

B. Massa Molar

Massa molar (m_m) merupakan massa yang dimiliki oleh 1 mol zat. Massa 1 mol zat sama dengan massa molekul relatif (M_r) zat tersebut dengan satuan gram/mol.

Unsur yang partikelnya berupa atom, maka massa molar sama dengan A_r (massa atom relatif) dalam satuan gram/mol.

Contoh

Massa molar Ca = massa dari 1 mol Ca = A_r Ca = 40 gram/mol
Massa molar Fe = massa dari 1 mol Fe = A_r Fe = 56 gram/mol

Catatan : Massa Ar untuk setiap unsur dapat dilihat pada Tabel Periodik

Sementara unsur yang partikelnya berupa molekul dan senyawa, maka massa molar sama dengan M_r (massa molekul relatif) dalam satuan gram/mol.

Berikut rumus massa molekul relatif :

$M_{r}=\sum A_{r}$

Keterangan :

M_r : Massa molekul relatif (gram/mol)

A_r : Massa atom relatif (gram/mol)

Contoh

Adapun rumus hubungan jumlah mol (n) dengan massa zat (m) dapat ditulis seperti berikut:

$m=n\times m_{m}$

atau

$m=n\times A_{r}$

atau

$m=n\times M_{r}$

Keterangan :

m : Massa zat (gram)

n : Jumlah mol (mol)

m_m : Massa molar = A_r atau M_r (gram/mol)

Sehingga rumus banyak mol dapat ditulis menjadi :

$\frac{m}{A_{r}}\,\,\,\,\times \,\,\,\, n=\frac{m}{M_{r}}$

C. Volume Molar Gas

Hipotesis Avogadro menyatakan bahwa jumlah partikel semua gas akan sama jika suhu, tekanan dan volumenya sama. Volume per mol gas disebut volume molar (V_m) . Secara matematis dapat ditulis:

$V=n\times V_{m}$

Keterangan :

V : Volume gas (liter)

n : Jumlah mol (mol)

V_m : Volume molar (liter/mol)

Volume molar gas bergantung pada suhu dan tekanan. Beberapa keadaan suhu dan tekanan yang biasa dijadikan acuan penentuan volume gas sebagai berikut.

1. Keadaan Standar

Keadaan Standar atau Standard Temperature and Pressure (STP) adalah kondisi dengan suhu 0^oC dan tekanan 1 atm. Berikut perhitungan STP :

$PV=nRT$

Keterangan :

P : Tekanan (atm)

V : Volume gas (liter)

n : Jumlah mol (mol)

R : tetapan gas = 0,082 L atm/mol K

T : 0 ^oC = 273 K

Dengan menggunakan rumus tersebut, volume molar dapat ditentukan dengan cara :

$V=\frac{nRT}{P}$

$V=\frac{1\,\text{mol}\times 0,082 \,\text{L atm/mol K}\times 273\, K}{1\, atm}$

$V=22,4 \,\text{liter}$

Jadi, pada keadaan standar (STP), volume molar (volume 1 mol gas) adalah 22,4 liter/mol.

2. Keadaan Kamar

Keadaan kamar atau Room Temperature and Pressure (RTP) adalah kondisi dengan suhu 25^oC dan tekanan 1 atm. Berikut perhitungan RTP :

$PV=nRT$

Keterangan :

P : Tekanan (atm)

V : Volume gas (liter)

n : Jumlah mol (mol)

R : tetapan gas = 0,082 L atm/mol K

T : 25 ^oC = 298 K

Dengan menggunakan rumus tersebut, volume molar dapat ditentukan dengan cara :

$V=\frac{nRT}{P}$

$V=\frac{1\,\text{mol}\times 0,082 \,\text{L atm/mol K}\times 298\, K}{1\, atm}$

$V=24,4 \,\text{liter}$

Jadi, pada keadaan kamar (RTP), volume molar (volume 1 mol gas) adalah 24,4 liter/mol.

3. Keadaan Tertentu

Volume gas pada suhu dan tekanan yang diketahui dapat dihitung dengan menggunakan persamaan gas yang disebut persamaan gas ideal. Persamaan gas ideal, yaitu PV = nRT, untuk menentukan volume gas maka:

$V=\frac{nRT}{P}$

Keterangan :

P : Tekanan (atm)

V : Volume gas (liter)

n : Jumlah mol (mol)

R : tetapan gas = 0,082 L atm/mol K

T : Suhu (K)

4. Keadaan yang Mengacu pada Keadaan Gas Lain

Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas hanya bergantung pada jumlah molnya. Misalkan gas pertama dengan jumlah mol n₁ dan volume V₁ dan gas kedua dengan jumlah mol n₂ dan volume V₂, maka pada suhu dan tekanan yang sama berlaku:

$\frac{V_{1}}{V_{2}}=\frac{n_{1}}{n_{2}}$

D. Molaritas

Molaritas (M) adalah ukuran konsentrasi atau kepekatan suatu larutan. Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan. Satuan molaritas adalah mol/liter atau mmol/mL.

$M=\frac{n}{V}$