Mol merupakan satuan hitung untuk kimia. Satuan hitung digunakan untuk memudahkan perhitungan suatu benda. Satuan hitung yang biasa digunakan dalam kehidupan sehari-hari misalnya 1 lusin sama dengan 12 buah, 1 gross terdapat 12 lusin, 1 rim sama dengan 500 lembar kertas, 1 kodi sama dengan 20 lembar kain dsb.
Sumber google image Belerang
Mol didefinisikan sebagai jumlah zat yang mengandung partikel zat tersebut sebanyak atom yang terdapat pada 12 gram atom C-12. Jumlah ini disebut sebagai bilangan Avogadro sebagai penghormatan terhadap ilmuan yang bernama Amedeo Avogadro. Bilangan tersebut dilambangkan dengan NA (Avogadro’s number) atau ada pula yang melambang dengan huruf L
Sumber google image Amadeo Avogadro
Nilai bilangan Avogadro sebesar 6,02 x 10^23
Artinya dalam setiap 1 mol zat mengandung 6,02 x 10^23 partikel. Partikel disini tergantung pada zatnya, atom partikel untuk unsur, molekul partikel untuk senyawa, ion partikel untuk atom atau gabungan atom yang bermuatan. Dilihat dari nilai bilangan Avogadro 1 mol zat memiliki jumlah partikel yang sangat besar. Lalu bagaimana misalnya kita melarutkan 1 mol garam? Sangat sulit kita menghitung jika menghitungnya tiap partikel. Maka akan dijelaskan bagaimana mengkonversikan antara jumlah partikel, massa, volume, dengan mol.
Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel
Hubungan mol dengan jumlah partikel dapat dirumuskan dengan cara sbb:
Sumber : google image
Contoh soal 1
Berapa jumlah mol tembaga yang terdapat dalam 6,02 x 10^24 atom Cu?
Penyelesaian:
Jumlah mol Cu= Jumlah partikel/bilangan Avogadro
= 6,02 x 10^24 molekul /6,02 x 10^23 molekul/mol
= 10 mol
Jadi, 6,02 x 10^24 atom Cu= 10 mol.
Contoh soal 2
Reaksi pembakaran yang sempurna menghasilkan gas karbon dioksida (CO2). Jika dalam satu jam sebuah bus rata-rata melepaskan 2 mol CO2 dalam emisi gas buangnya, berapa jumlah atom dari CO2 yang dilepaskan bus tersebut selama setengah hari?
Penyelesaian:
Setengah hari = 12 jam
Jumlah mol CO2 = 2 mol/jam x 12 jam
= 24 mol
Jumlah atom dalam satu molekul CO2 = 1 atom C + 2 atom O = 3 atom
Jumlah Molekul CO2 = 24 x 6,02 x 10^23 molekul
= 1,4448 x 10^25 molekul
Jumlah atom dari CO2 yang dilepaskan:
= 1,4448 x 10^25 molekul x 3 atom/molekul
= 4,3344 x 10^25 atom
Hubungan Mol dengan Massa
Hubungan mol dengan massa dapat dirumuskan dengan cara sbb:
Menghitung massa unsur:
1 mol = massa/Ar
Maka massa unsur = mol x Ar
Menghitung massa senyawa:
1 mol = massa/Mr
Maka massa senyawa = mol x Mr
Massa molar adalah massa satu mol zat dalam satuan gram. Massa molar berhubungan erat dengan Ar unsur atau Mr molekul.
Massa molar (Mm) = Ar atau Mr zat
Misalnya
1 mol K (Ar 39), massanya 1 x 39 gram, maka 1 mol K = 39 gram
1 mol H2O (Mr 18), massanya 1 x 18 gram, maka 1 mol H2O = 18 gram
1 mol H2SO4 (Mr 98), massanya 1 x 98 gram, maka 1 mol H2SO4 = 98 gram
Sumber: google image
Contoh soal
Berapa gram urea yang terdapat dalam 2 mol CO(NH2)2? (ArH=1, ArC= 12, ArO=16, ArN=14)
Penyelesaian
Mr CO(NH2)2 = 1 Ar C +Ar O +2 Ar N + 4 Ar H
= 12 + 16 + (2 x 14) + 4 x 1
= 60
mol = massa/Mr
Massa = mol x Mr
= 2 x 60
=120 gram
Hubungan Mol dengan Volume
Volume molar (Vm) adalah volume 1 mol gas yang diukur pada keadaan STP (Standart Temperature and Pressure) Diukur pada suhu 0^oC dan tekanan 1 atm sebesar 22,4 liter/mol
Hubungan mol dengan volume jika di ukur pada STP dapat dirumuskan dengan cara sbb:
Contoh soal
Uap air diukur pada kondisi STP memiliki 11,2 Liter. Berapa massa uap H2O pada kondisi tersebut? (ArH=1, O=16)
Penyelesaian
Mr H2O = 2 x Ar H + Ar O
= (2 x 1) + 16
= 18
massa H2O = 11,2 L / 22,4 L/mol x 18 gram/mol
= 9 gram
Jika gas diukur dalam keadaan NON STP maka untuk menghitung volume menggunakan rumus gas ideal
P = tekanan (atm)
V = volume (L)
n = mol (gram/Ar atau Mr)
T = suhu (K)
R = 0,082 (L atm /mol K)
Contoh Soal
Berapakah volume dari 56 gram gas N2 jika diukur pada suhu 25 oC dan tekanan 2 atm (Mr N2 = 28, R = 0,082 L atm/molK
Penyelesaian
PV = nRT
V= nRT/P
Jadi volume gas N2 adalah 24,436 Liter
Hubungan Mol dengan Molaritas
Banyaknya zat yang terdapat dalam suatu larutan dapat diketahui dengan menggunakan konsentrasi larutan yang dinyatakan dalam molaritas (M). Molaritas menyatakan banyaknya mol zat dalam 1 L larutan.
Hubungan antara molaritas dan jumlah mol dinyatakan secara matematis melalui hubungan antara jumlah mol dan molaritas seperti persamaan berikut.
Contoh soal
Berapa gram NaOH yang harus ditambahkan ke dalam 500 mL air untuk mendapatkan larutan NaOH sebesar 0,2 M (Mr NaOH = 40)
Penyelesaian
M = massa/Mr x 1/V
Massa = M x Mr x V
= 0,2 mol/L x 40 gram/mol x 0,5 L
= 4 gram
Jadi NaOH yang harus ditambahkan sebanyak 4 gram
Sumber: google image
Hubungan persamaan konsep mol dapat dilihat pada gambar berikut:
Sumber google image
Sekian Semoga Bermanfaat 🙂
Sumber
Chang Raymond, 2004. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Jilid 1/Edisi ketiga, Jakarta: Erlangga
Sudarmono Unggul, 2016. KIMIA 1 untuk SMA/MA Kelas X, Jakarta: Erlangga