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 0oC 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