Penentuan Rumus Empiris Suatu Senyawa

Masih ingat arti indeks pada suatu rumus kimia? Ya.. indeks tersebut menunjukkan perbandingan mol dari masing-masing unsur pembentuk senyawa. Jika terdapat zat yang tidak diketahui rumus kimianya namun diketahui persen komposisinya maka kita akan mudah untuk mengetahui rumus kimianya. Rumus kimia yang ditentukan dari persen komposisi itulah yang disebut dengan rumus empiris. Mengapa dengan mengetahui persen komposisi kita bisa menentukan rumus empirisnya? Informasi apa yang diperoleh dari persen komposisi. Perhatikan contoh berikut:

Contohnya suatu cairan tak berwarna memiliki komposisi 84,1 % karbon dan 15,9% hidrogen. Untuk mempermudah dapat diasumsikan bahwa massa komponen total 100 gram. Sehingga kita dapat mengasumsikan massa dari C 84,1 gram dan hidrogen 15,9 gram. Jika massa telah diketahui maka kita bisa mengkoversi dalam bentuk mol dengan menggunakan massa molar masing-masing ( Ingat : materi mass relationship) .

Beberapa senyawa seperti etana (C₂H₄), propena (C₃H₆), dan butena (C₄H₈) tersusun atas atom karbon dan atom hidrogen. Perbandingan jumlah atom karbon dan atom hidrogen dalam senyawa-senyawa tersebut adalah 1:2. Etena, propena dan butena memiliki rumus empiris yang sama yaitu CH₂. Rumus empiris adalah rumus paling sederhana dari suatu senyawa yang menyatakan jenis atom dan jumlah relatif dari atom-atom tersebut.

Untuk lebih memahami materi rumus empiris mari kita bersama pecahkan problem berikut ini,,,,,cekidot ^_^

Problem 1 (Menentukan rumus empiris dari suatu analisis unsur)

Suatu analisis elemen dalam suatu senyawa menunjukkan terdapat 2,82 g logam Na, 4,35 Cl dan 7,83 O. Dari komposisi tersebut seorang analisis ingin menentukan rumus empiris dari senyawa yang diperoleh. Apa rumus empiris yang diperoleh oleh analis tersebut? (massa molar (g/mol)= Na : 23, Cl :35,5 O:16)

Yuukkk Kita pecahkan Bersama…

1. Tahap Analisis Masalah

Diketahui :

Komposisi : Na (2,82 g), Cl (4,35 g), O (7,83 g)

Ditanya:

Tentukan rumus empiris dari senyawa yang diperoleh

2. Tahap Perencanaan Pemecahan masalah

Menentukan jumlah mol dari dari masing-masing penyusun

Menentukan perbandingan mol paling sederhana (bilangan bulat) dari ketiga penyusun.

3. Tahap Pemecahan Masalah

Menentukan jumlah mol dari dari masing-masing penyusun

Mol Na = 2,82 g x (1 mol Na/22,9 g Na)= 0,123 mol

Mol Cl = 4,35 g x (1 mol Cl/35,45g Cl= 0,123 mol

Mol O = 7,83 g x (1 mol O/16,00 g O)= 0,489 mol

Menentukan perbandingan mol paling sederhana (bilangan bulat) dari ketiga penyusun

Na _{(0,123/0,123)} Cl _{(0,123/0,123)} O _{(0 ,489/0,123)}= NaClO₄

4. Tahap Pengecekan

Perbandingan mol Na dan Cl lebih kecil dari O karena massa dari penyusunnya lebih kecil 0,1 massa molarnya. Sedangkan O memiliki jumlah mol yang besar karena massa molar sangat kecil dibandingkan Na dan Cl.

Fakta bahwa kita dapat menentukan rumus empiris senyawa jika kita mengetahui persen komposisinya memungkinkan kita untuk mengidentifikasi senyawa melalui percobaan. Dengan analisis kimia, massa zat hasil reaksi dapat diketahui. Penyusun zat hasil reaksi tentu saja sama dengan reaktan pembentuknya. Dengan informasi massa zat hasil reaksi tersebut, kita dapat mengetahui massa dari unsur penyusun reaktannya. Seperti problem berikut ini

Problem 2. (Menentukan rumus empiris dari suatu reaksi pembakaran)

Jika etanol dibakar dalam sebuah peralatan pembakaran gas maka gas karbondioksida dan air akan dilepaskan. Massa CO₂ dan H₂O yang dihasilkan dapat ditentukan dengan mengukur kenaikan massa penyerap CO₂ dan H₂O. Andaikan dalam sebuah percobaan, pembakaran 11,5 gram etanol menghasilkan 22,0 gram CO₂ dan 13,5 gram H₂O. Maka bagaimanakah rumus empiris dari etanol (asumsikan seluruh karbon menjadi CO₂ dan Hidrogen menjadi H₂O )?


Mari kita pecahkan bersama...

1. Tahap Analisis Masalah

Diketahui :

Komposisi : Massa etanol sebelum : 11,5 gram, menghasilkan 22,0 gram CO₂ dan 13,5 gram H₂O

Ditanya:

Tentukan rumus empiris

2. Tahap Perencanaan

Menentukan komposisi C pada CO₂

Menentukan komposisi H pada H₂O

Menentukan selisih jumlah C dan H dengan massa etanol

Jika terdapat selisih maka kemungkinan adalah massa oksigen

Menentukan jumlah mol dari dari masing-masing penyusun

Menentukan perbandingan mol paling sederhana (bilangan bulat) dari ketiga penyusun.

3. Tahap Pemecahan Masalah

Massa C = 22,0 gCO₂ x (1 mol CO₂/44,0g CO₂)x (1 mol C/ 1 mol CO₂) x (12,01 gC/ 1mol C)=6,00 g C

Massa H= 13,5 gH₂O x (1 mol H₂O/44,0g H₂O)x (1 mol C/1 mol H₂O) x (12,01 gH/ 1molH)=1,51 g H

Jadi dalam 11,5 g etanol terdapat 6 g karbon dan 1,51 g hidrogen, sisanya tentulah oksigen:

Massa O = massa sampel – (massa C + massa H)

Massa O = (11,5 g- (6,00 g +1,51 g)

= 4,0 g

Menentukan jumlah mol dari dari masing-masing penyusun

Mol C = 6 g x (1 mol C/12,01 g)= 0,500 mol

Mol H = 1,51g x ( 1mol H /1,008g) = 1,50 mol

Mol O = 4,0 g x (1 mol O/ 16,00 g O) = 0,25 mol



Menentukan perbandingan mol paling sederhana (bilangan bulat) dari ketiga penyusun.

C₂H₆O

4. Tahap Pengecekan

Perbandingan mol C dan H lebih besar dari O sehingga massa oksigen lebih kecil dari

Referensi

Chang, Raymond. 2011. General Chemistry, The Essential Concept Ed 6. Graw Hill Higher Education. USA: New York

Effendy.2007. A-level Chemistry For Senior High School Vol 2A. Bayumedia: Malang