Pembahasan Soal Menentukan Massa Molekul Relatif dan Massa Atom Relatif

Pembahasan Soal Menentukan Massa Molekul Relatif dan Massa Atom Relatif - Tutorial mata pelajaran kimia kita kali ini adalah bagaimana cara menghitung massa atom relatif dan juga massa molekul relatif.

Pemahaman tentang massa molekul relatif ini sangat berguna, karena dalam materi-materi lanjutan seperti topik konsentrasi dan larutan yang dinyatakan dengan : Molaritas, Molalitas dan Normalitas melibatkan massa molekul relatif dalam suatu larutan.

Apa itu massa atom relatif ?

1. Massa Atom Relatif (Ar)

Massa atom relatif adalah bilangan yang menyatakan perbandingan massa rata-rata 1 atom suatu unsur tehadap 1/12 massa 1 atom karbon-12 (¹²C). Pemilihan atom karbon didasarkan pada kesepakatan internasional yang menetapkan bahwa massa isotop karbon-12 (¹²C) memiliki massa tepat 12 sma (satuan massa atom).

Massa atom relatif suatu unsur menunjukkan berapa kali lebih besar massa atom unsur itu dibandingkan terhadap 1/12 massa 1 atom C-12, dimana secara matematis ditulis sebagai berikut :

Ar X =

massa rata-rata 1 atom X/1/12 x massa 1 atom ¹²C

Karena massa 1 atom ¹²C = 12 sma atau 1/12 massa 1 atom ¹²C = 1 sma, maka rumus untuk mencari massa atom relatif dari suatu unsur seperti rumus di atas dapat disederhanakan menjadi :

Ar X = massa rata-rata 1 atom unsur X x 1 sma

Disamping itu, kita dapat menyimpulkan bahwa 1 sma adalah :

1 sma =

1/12

x massa 1 atom ¹²C

Karena massa 1 atom karbon = 1,993 x 10^-23 gram, maka jika kita jadikan 1 sma ke dalam gram adalah :

1 sma =

1/12

x (19,93 x 10^-24 = 1,66 x 10^-24

2. Massa Atom Relatif dari Isotop-isotop di Alam (Ar)

Di alam, suatu unsur bisa didapat dari jua jenis isotop atau lebih, dengan demikian kita dapat menentukan massa atom relatifnya (Ar) dengan memperhitungkan persentase kelimpahannya yang. Misalkan suatu unsur memiliki 3 macam isotop, maka rumusnya adalah :

Ar X =

(% X₁ x massa X₁) + (% X₂ x massa X₂) + (% X₃ x massa X₃)/% X₁ + % X₂ + % X₃

Apa itu massa molekul relatif ?

Setiap atom memiliki massa tertentu yang disebut massa atom relatif (Ar). Apabila dua atau lebih atom bergabung, baik yang berasal dari unsur yang sama maupun berbeda, maka akan terbentuk molekul. Oleh karena itu, massa molekul ditentukan oleh massa atom-atom penyusunnya, yaitu merupakan jumlah dari massa seluruh atom yang menyusun molekul tersebut.

Secara matematis untuk mencari massa molekul relatif (Mr) adalah :

Mr X =

massa satu molekul X/1/12 x massa 1 atom ¹²C

Berdasarkan pengertian bahwa molekul merupakan gabungan atom-atom maka Mr merupakan penjumlahan Ar atom-atom penyusunnya :

Mr = ∑ Ar

Contoh Soal

Soal No.1

Jika diketahui massa atom unsur Fe = 55,847 sma dan massa 1 atom C-12 = 12,000 sma. Hitunglah massa atom relatif Fe ?

Pembahasan

Ar X =

massa rata-rata 1 atom X/1/12 x massa 1 atom ¹²C

Ar Fe =

55,847 sma/1/12

x 12,00 sma = 55,847

Soal No.2

Jika diketahui massa atom relatif (Ar) dari atom B adalah 36 dan massa 1 atom ¹²C adalah 12 sma. Tentukan massa rata-rata 1 atom B dalam satuan sma ?

Pembahasan

Ar B =

massa rata-rata 1 atom B/1/2 x massa 1 atom ¹²C

36 =

massa rata-rata 1 atom B/ 1/12 x 12

massa rata-rata 1 atom B = 36 x 1
massa rata-rata 1 atom B = 36 sma

Soal No.3

Jika diketahui Ar Fe =56 sma dan massa atom ¹²C = 2 x 10^-23. Tentukanlah massa rata-rata 10 atom besi ?

Pembahasan

Ar Fe =

massa rata-rata 1 atom Fe/1/12 x massa 1 ataom ¹²C

massa rata-rata 1 atom Fe = Ar Fe x 1 12 x massa 1 atom ¹²C
massa rata-rata 1 atom Fe = 56 x 1 12 x 2 x 10^-23
massa rata-rata 1 atom Fe = 9,3 x 10^-23

Jadi massa rata-rata 10 atom Fe adalah :
massa assa rata-rata 10 atom Fe = 10 x 9,3 x 10^-23 = 93 x 10^-23

Soal No.4

Oksigen di alam terdiri dari 3 isotop dengan kelimpahan berikut:

¹⁶O ¹⁷O ¹⁸O
99,76 % 0,04 % 0,20 %

Hitunglah massa atom rata-rata (Ar) dari unsur Oksigen tersebut ?

Pembahasan

Ar X =

(% X₁ x massa X₁) + (% X₂ x massa X₂) + (% X₃ x massa X₃)/% X₁ + % X₂ + % X₃

Ar Oksigen =

(99,76 x 16) + (0,04 x 17) + (0,20 x 18)/100

Ar Oksigen = 16

Soal No.5

Tembaga memiliki dua isotop yaitu ⁶³Cu dan ⁶⁵Cu. Jika Ar rata-rata Cu = 63,5. Tentukan % kelimpahan isotop ⁶³Cu dan ⁶⁵Cu ?

Pembahasan

Misalkan : ⁶³Cu = a%, maka ⁶⁵Cu = (100-a)%
Ar Cu =

(a x 63) + (100 - a)x65 /a + (100 - a)

63,5 =

(a x 63) + (100 - a)x65 /a + (100 - a)

63,5 x 100 = 63a + 6500 - 65a
6350 - 6500 = 63a - 65a
-150 = -2a
a = 75
Sehingga persentase isotop ⁶³Cu = 75% dan persentase isotop ⁶⁵Cu = 25%

Soal No.6

Hitunglah nilai yang terkadandung dalam massa molekul relatif (Mr) dari senyawa Ca(OH)₂ (Ar Ca =40, Ar O = 16, Ar H = 1) ?

Pembahasan

Dari 1 molekul Ca(OH)₂, mengandung :

1 atom Ca
2 atom O
2 atom H

Dengan demikian kita dapat mencari Mr Ca(OH)₂ dengan menjumlahkan masing-masing Ar atom tersebut :
Mr Ca(OH)₂ = (1 x Ar Ca) + (2 x Ar O) + (2 x Ar H)
Mr Ca(OH)₂ = (1 x 40) + (2 x 16) + (2 x 1)
Mr Ca(OH)₂ = 40 + 32 + 2
Mr Ca(OH)₂ = 74

Soal No.7

Hitunglah nilai yang terkadandung dalam massa molekul relatif (Mr) dari senyawa Aluminium Sulfat Al₂(SO₄)₃ (Ar Al = 27, Ar S = 32, Ar O = 16 ) ?

Pembahasan

Dari 1 molekul Al₂(SO₄)₃ mengandung :

2 atom Al
3 atom S
12 atom O

Dengan demikian kita dapat mencari Mr Al₂(SO₄)₃ dengan menjumlahkan masing-masing Ar atom tersebut :
Mr Al₂(SO₄)₃ = (2 x Ar Al) + (3 x Ar S) + (12 x Ar O)
Mr Al₂(SO₄)₃ = (2 x 27) + (3 x 32) + (12 x 16)
Mr Al₂(SO₄)₃ = 54 + 96 + 192
Mr Al₂(SO₄)₃ = 342

Soal No.8

Hitunglah Mr dari CuSO₄.5H₂O (Ar Cu = 64, Ar S = 32, Ar O = 16, Ar H = 1)

Pembahasan

Dari 1 molekul CuSO₄ . 5H₂O mengandung :

1 atom Cu
1 atom S
9 atom O
10 atom H

Dengan demikian kita dapat mencari Mr CuSO₄ . 5H₂O dengan menjumlahkan masing-masing Ar atom tersebut :
Mr CuSO₄ . 5H₂O = (1 x Ar Cu) + (1 x Ar S) + (9 x Ar O) + (10 x Ar H)
Mr CuSO₄ . 5H₂O = (1 x 64) + (1 x 32) + (9 x 16) + (10 x 1)
Mr CuSO₄ . 5H₂O = 64 + 32 + 144 + 10
Mr CuSO₄ . 5H₂O = 250

Soal No.9

Jika Ar H = 1, Ar O = 16 dan massa 1 atom ₁₂C = 2 x 10_-23 gram. Tentukan massa 10 molekul air ?

Pembahasan

Air dalam simbol kimia adalah: H₂O dimana memiliki :

2 atom H
1 atom O

Mr H₂O = (2 x Ar H + 1 x Ar O )
Mr H₂O = (2 x 1) + ( 1 x 16)
Mr H₂O = 18

Kemudian gunakan rumus :
Mr X =

massa satu molekul X/1/12 x massa 1 atom ¹²C

Lalu gantikan X dengan molekul yang sedang kita cari, yaitu : Air (H₂O). Sehigga rumusnya menjadi :
Mr H₂O =

massa satu molekul H₂O/1/12 x massa 1 atom ¹²C

massa satu molekul H₂O = Mr H₂O x 1 12 x massa 1 atom ¹²C
massa satu molekul H₂O = 18 x 1 12 x 2.10^-23 gram
Massa 1 molekul H₂O = 3 x 10^-23 gram
Massa 10 molekul H₂O = 10 x 3 x 10^-23 gram
Massa 10 molekul H₂O = 30 x 10^-23 gram
Massa 10 molekul H₂O = 3 x 3 x 10^-22 gram