Konsep Mol dengan Soal dan Pembahasan

Dalam kimia serat sekali kaitannya dengan konsep mol. Hampir semua persoalan kimia menggunakan konsep mol. Jika mungkin dalam matematika bisa ditemukan satuan meter, kilometer, dll atau dalam fisika ditemukan satuan joule, m/s, dll. Maka pada kimia ditemukan satuan mol.

Mol (n) adalah satuan pengukuran pada Sistem Satuan Internasional (SI) untuk jumlah zat. Satuan mol didefinisikan sebagai jumlah zat kimia mengandung jumlah partikel representatif, misalnya pada atom, molekul, ion, elektron, ataupun foton. Jumlah mol ini setara dengan jumlah 12 gram karbon-12 (¹²C).

Konsep Mol pada Ar dan Mr

Mol (n) dirumuskan dengan:

atau

Dalam 1 mol zat terdapat 6,02×10²³ partikel, dengan demikian dirumuskan:

Keterangan:
n: mol
6,02×10²³ : bilangan Avogadro
Mr : massa molekul relatif
Ar: massa atom relatif

Konsep Mol pada STP (Standard Temperature and Pressure)

Pada kondisi standar dimana suhu 0^oC dan tekanan 1 atm, maka disebutlah pada keadaan STP (Standard Temperature and Pressure). Pada keadaan STP, 1 mol gas setara dengan 22,4 Liter. Maka:

Untuk mengetahui jumlah mol suatu molekul, maka bisa menggunakan rumus:

Konsep Mol pada Gas Ideal

Pada kondisi gas ideal, maka didapat rumus:

Dengan demikian, maka untuk mencari mol didapatkan rumus:

Keterangan:
P: tekanan (atm)
V: volume (liter)
n: mol
R: tetapan gas ideal 0,08205 atm.L/mol.K
T: suhu (kelvin)

Konsep Mol pada Suhu dan Tekanan Sama

Pada kondisi suhu dan tekanan sama, maka mol dapat menggunakan rumus:

Konsep Mol pada Perbandingan Koefisien

Pada suatu reaksi kimia, maka akan muncul perbandingan koefisien. Pada konsep reaksi:

Maka terdapat perbandingan koefisien A:B:C = 2:3:5. Konsep mol dihubungkan:

Hubungan antara mol dengan koefisien dirumuskan dengan:

Misalkan pada reaksi kimia:

Diketahui jumlah mol A sama dengan 1 mol. Maka jumlah mol B dan AB sebagai berikut:

Mol B:

mol AB:

Konsep Mol pada Molaritas

Molaritas (M) adalah banyaknya mol zat dalam 1 Liter larutan. Molaritas bisa juga disebut dengan banyaknya zat yang terdapat dalam suatu larutan pada 1 Liter larutan.

Hubungan antara Molaritas dengan konsep mol sebagai berikut:

Keterangan:
M: molaritas (mol/L)
n: jumlah mol (mol)
V^*: volume larutan (L)
V^**: volume larutan (mL)
Mr: massa molekul relatif (gram/mol)
massa: massa (gram)

Konsep mol pada molalitas

Molalitas (m) adalah ukuran konsentrasi dari suatu zat terlarut pada dalam satuan larutan dengan sejumlah massa tertentu dalam pelarut. Molalitas bisa disebut juga banyaknya zat yang terdapat dalam suatu larutan pada 1 Kg larutan.

Hubungan antara molalitas dengan konsep mol sebagai berikut:

Keterangan:
m: molalitas (mol/Kg)
n: jumlah mol (mol)
P^*: volume larutan (Kg)
P^**: volume larutan (gram)
Mr: massa molekul relatif (gram/mol)
massa: massa (gram)

Contoh Soal

Contoh 1

80 gram NaOH dilarutkan menggunakan HCl dan menghasilkan NaCl dan H₂O (Ar Na = 23, O = 16, dan H = 1). Tentukan:
a. Mol gas NaCl yang terbentuk
b. Jumlah partikel NaCl
c. Mol gas NaCl pada STP
d. Molaritas NaCl pada 500 mL air

Jawaban:

a. Mol gas NaCl yang terbentuk.

mol NaOH = 2 mol

NaOH + HCl → NaCl + H₂O (sudah setara)

mol NaCl = 2 mol

b. Jumlah partikel NaCl

Jumlah partikel = n x 6,02.10²³

Jumlah partikel NaCl = 2 x 6,02.10²³

Jumlah partikel NaCl = 12,04.10²³

c. Mol gas NaCl pada STP

mol STP = n x 22,4 Liter

mol STP = 2 x 22,4 Liter

mol STP = 44,8 Liter

d. Molaritas NaCl pada 500 mL air

M = 4 mol/liter

Contoh 2

210 gram Cl₂ dilarutkan menggunakan KBr dan menghasilkan KCl dan Br₂ (Ar Cl = 35). Tentukan:
a. Mol gas KCl yang terbentuk
b. Jumlah partikel KCl
c. Mol gas KCl pada STP
d. Molaritas KCl pada 200 mL air

Jawaban:

a. Mol gas KCl yang terbentuk.

mol KCl = 3 mol

Cl₂ + KBr → KCl + Br₂ (belum setara)

Cl₂ + 2KBr → 2KCl + Br₂ (sudah setara)

mol KCl = 6 mol

b. Jumlah partikel KCl

Jumlah partikel = n x 6,02.10²³

Jumlah partikel KCl = 6 x 6,02.10²³

Jumlah partikel NaCl = 36,12.10²³

c. Mol gas KCl pada STP

mol STP = n x 22,4 Liter

mol STP = 6 x 22,4 Liter

mol STP = 13,44 Liter

d. Molaritas KCl pada 500 mL air

M = 15 mol/liter

Contoh 3

Suatu tabung gas diisi dengan 5 mol O₂ dengan volume 10 L. Tabung tersebut dikosongkan lalu diganti dengan 15 mol N₂. Tentukan volume gas N₂ pada tabung tersebut.

Jawaban:

volume gas N₂ = 10 L