Pembahasan Soal Rumus Empiris dan Rumus Molekul

Pembahasan Soal Rumus Empiris dan Rumus Molekul - Tutorial mata pelajaran kimia kita kali ini adalah berkenaan dengan topik pembahasan soal-soal rumus empiris dan rumus molekul.

Sebelum kita meloncat lebih jauh kepada pembahasan soal-soal, terlebih dahulu kita akan uraikan tentang apa yang dimaksud dengan rumus empiris dan juga rumus molekul.

Apa itu Rumus Empiris ?

Rumus empiris adalah rumus kimia yang menyatakan perbandingan terkecil jumlah atom-atom pembentuk senyawa.

Rumus empiris dapat ditentukan dengan menghitung mol komponen penyusun zat dengan menggunakan massa molar.

Untuk menentukan rumus empiris suatu senyawa yang terdiri dari dua unsur digunakan rumus sebagai berikut :

Mol_A : Mol_B =

massa unsur A/massa molar A

massa unsur B/massa molar B

Atau rumus di atas dapat juga diekspresikan dalam persamaan :

n_A : n_B =

m_A/Ar_A

m_B/Ar_B

Dimana :

n_A adalah jumlah mol unsur A
n_A adalah jumlah mol unsur B
m_A adalah massa unsur A
Ar_A adalah massa atom relatif unsur A
Ar_B adalah massa atom relatif unsur B

Jika seandainya terdapat tiga unsur yang membentuk sebuah senyawa, maka kita harus membandingkan ketiga-tiga unsur tersebut untuk mendapatkan rumus empirisnya. Dengan demikian rumus empirisnya dapat kita tulis secara matematis :

n_A : n_B : n_C =

m_A/Ar_A

m_B/Ar_B

m_C/Ar_C

Dimana :

n_A adalah jumlah mol unsur A
n_A adalah jumlah mol unsur B
n_C adalah jumlah mol unsur C
m_A adalah massa unsur A
m_B adalah massa unsur B
m_C adalah massa unsur C
Ar_A adalah massa atom relatif unsur A
Ar_B adalah massa atom relatif unsur B
Ar_C adalah massa atom relatif unsur C

Contoh Soal

Suatu sampel senyawa mengandung 27 gram unsur aluminium dan 24 gram unsur oksigen. Tentukanlah rumus empirisnya jika Ar Al = 27 dan O = 16 ?

Jawab

n_Al : n_O =

m_Al/Ar_Al

m_O/Ar_O

n_Al : n_O =

27/27

24/16

n_Al : n_O = 1 : 1,5
n_Al : n_O = 2 : 3
Jadi, rumus empiris sampel senyawa tersebut adalah Al₂O₃ .

Apa itu Rumus Molekul ?

Rumus molekul dapat ditentukan jika rumus empiris dan massa molekul relatif (Mr ) zat diketahui. Pada dasarnya rumus molekul merupakan kelipatan-kelipatan dari rumus empirisnya. Untuk menentukan rumus molekul maka:

(Rumus Empiris)n = Rumus Molekul

dengan n = bilangan bulat
Nilai n dapat ditentukan jika rumus empiris dan massa molekul relatif (Mr ) zat diketahui.

Mr rumus molekul = n � (Mr rumus empiris)

Contoh Soal

Terdapat suatu senyawa hidrokarbon yang mengandung 48 gram C dan 8 gram H (Ar C = 12, Ar H = 1). Carilah rumus molekul senyawa tersebut jika diketahui massa molekul relatifnya adalah 28 ?

Jawab

Pertama-tama kita cari terlebih dahulu rumus empirisnya dengan rumus :
n_C : n_H =

m_C/Ar_C

m_H/Ar_H

n_C : n_H =

48/12

8/1

n_C : n_H = 4 : 8
n_C : n_H = 1 : 2
Jadi, rumus empiris senyawa tersebut adalah CH₂.
Dari rumus empiris senyawa CH₂ dapat dicari Mr-nya dimana :
Mr CH₂ = (1 x Ar C) + 2 (x Ar H)
Mr CH₂ = (1 x 12) + (2 x 1) = 14

Rumus molekul dapat ditentukan dengan rumus :
Mr rumus molekul = n � (Mr rumus empiris)
28 = n x 14
n =

28/14

= 2
Jadi rumus molekul senyawa tersebut adalah (CH₂)₂ = C₂H₄

Latihan Soal Rumus Empiris dan Rumus Molekul

Soal No.1

Sejumlah sampel zat mengandung 11,2 gram Fe dan 4,8 gram O (Ar Fe = 56 dan O = 16). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut ?

Pembahasan

n_Fe : n_O =

m_Fe/Ar_Fe

m_O/Ar_O

n_Fe : n_O =

11,2/56

4,8/16

n_Fe : n_O = 0,2 : 0,3
n_Fe : n_O = 2 : 3
Jadi, rumus empiris senyawa tersebut adalah Fe₂O₃

Soal No.2

Suatu senyawa hidrokarbon memiliki komposisi zat 80% unsur karbon dan 20% unsur hidrogen. Tentukan rumus empirisnya jika Ar C = 12 dan Ar H = 1.

Pembahasan

Dalam soal ini kita misalkan massa yang digunakan untuk kedua unsur tersebut adalah : 100 gram, maka :
80% unsur karbon = 80% x 100 = 80 gram
20% unsur hidrogen = 20% x 100 = 20 gram

Langkah berikutnya baru kita cari perbandingan mol karbon dan mol hidrogen dengan rumus :
n_C : n_H =

m_C/Ar_C

m_H/Ar_H

n_C : n_H =

80/12

20/1

n_C : n_H =

20/3

: 20
n_C : n_H = 1 : 3
Jadi, Rumus empiris senyawa hidrokarbon tersebut adalah CH₃.

Soal No.3

Suatu senyawa mengandugn 64,8 g natrium, 45,2 g belerang dan 90 g oksigen. Jika diketahui Ar N = 23, Ar S = 32, dan Ar O = 16. Maka tentukan rumus empiris senyawa tersebut ?

Pembahasan

Karena dalam soal di atas menggunakan tiga buah unsur, maka kita harus membangdingkan ketiga mol unsur tersebut dengan rumus :
n_Na : n_S : n_O =

m_Na/Ar_Na

m_S/Ar_S

m_O/Ar_O

n_Na : n_S : n_O =

64,8/23

45,2/32

90/16

n_Na : n_S : n_O = 2,8 : 1,4 : 5,6
n_Na : n_S : n_O = 2 : 1 : 4
Jadi rumus empiris senyawa tersebut adalah Na₂SO₄.

Soal No.4

Suatu senyawa dengan rumus empiris CH (Ar C = 12 dan H = 1) mempunyai Mr = 26. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut!

Pembahasan

Pertama-tama kita cari Mr dari rumus empiris CH :
Mr dari rumus empiris CH = (1 x Ar C) + (1 x Ar H)
Mr dari rumus empiris CH = 12 + 1 = 13

Rumus molekul dapat ditentukan dengan rumus :
Mr rumus molekul = n � (Mr rumus empiris)
26 = n x 13
n =

26/13

= 2
Jadi, rumus molekul senyawa tersebut adalah (CH)₂ = C₂H₂

Soal No.5

Suatu senyawa (Mr = 46 g/mol) mengandung massa senyawa (g) 52,14% C; 13,03% H; dan 34,75% O. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut jika diketahui Ar H = 1, C = 12, dan O = 16.

Pembahasan

n_C : n_H : n_O =

m_C/Ar_C

m_H/Ar_H

m_O/Ar_O

n_C : n_H : n_O =

52,14/12

13,03/1

34,75/16

n_C : n_H : n_O = 4,34 : 13,03 : 2,17
n_C : n_H : n_O = 2 : 6 : 1
Rumus empiris senyawa tersebut adalah C₂H₆O.
Dari rumus empiris senyawa C₂H₆O dapat dicari Mr-nya dimana :
Mr C₂H₆O = (2 x Ar C) + (6 x Ar H) + (1 x Ar O)
Mr C₂H₆O = (2 � 12) + (6 � 1) + (1 � 16)
Mr C₂H₆O = 24 + 6 +16
Mr C₂H₆O = 46

Rumus molekul dapat ditentukan dengan rumus : Mr rumus molekul = n � (Mr rumus empiris) 46 = n x 46
n =

46/46

= 1
Rumus molekul senyawanya adalah C₂H₆O. Jika kita perhatikan rumus molekul sama dengan rumus empirisnya, hal ini dikarenakan nilai "n" adalah 1.