Kimia : Menentukan Massa Atom Relatif $(Ar)$ dan Massa Molekul Relatif $(Mr)$

Menentukan Ar dan Mr - Kelas MIPA kembali membahas tentang persoalan kimia yang sangat di bingungkan oleh pelajar pelajar. di karenakan rumus untuk mencari ar terkadang masih sulit untuk di cerna oleh pelajar. nah kali ini saya akan membahas tentang cara menghitung dan mencari ar maupun mr.

Satuan massa atom yang biasa ditulis sma atau u (unit) didefenisikan sebagai 1/12 dari massa atom karbon. Pemilihan atom karbon didasarkan pada kesepakatan internasional yang menetapkan bahwa massa isotop C-12 memiliki massa tepat 12 sma (satuan massa atom)

Massa atom lainnnya ditentukan berdasarkan massa relatifnya terhadap massa atom C-12.

Ar unsur X $=\frac{massa rata-rata unsur x}{\frac{1}{22}\times massa atom unsur C-12}$
Mr unsur X $=\frac{massa satu molekul XZ}{\frac{1}{22}\times massa atom unsur C-12}$

Supaya lebih mudah ahli kimia sudah menghitung massa atom realtif setiap unsur yang bisa dilihat dari tabel periodik.

Untuk menentukan Massa Molekul Relatif (Mr) suatu senyawa yang diketaui rumus molekulnya dapat dengan menjumlahkan Massa Atom Relatifnya (Ar)

Mr AxBy = [ x . Ar A ] + [y . Ar B]

Contoh : Tentukanlah Mr Senyawa berikut jika diketahui Ar H = 1, O = 16, S = 32

a. $H_2O$

b. $H_2SO_4$

Pembahasannya : 

a. $Mr H_2O $

$= (2 \times Ar H ) + (1 \times Ar O)$

$= (2 \times 1) + (1 \times 16)$

$= 18$

b. $Mr H_2SO_4 $

$= (2 \times  Ar H) + (1 \times  Ar S) + (4 \times  Ar O)

$= (2 \times  1) + (1 \times  32) + (4 \times  16)

$= 2 + 32 + 64$

$= 98$

Menentukan Ar Atom menggunakan Hukum Dulong dan Petit

Pada tahun 1819, Piere Dulong dan Alexis Petit menyelidiki kalor jenis beberapa unsur logam. Hasil yang didapatkan adalah ternyata atom yang lebih berat memiliki kalor jenis yang lebih kecil karen semakin besar ukuran atom maka makin besar pula energi untuk menggerakkan atom tersebut.

Berdasarkan hal ini mereka menduga bahwa ada hubungan antara massa atom dengan kalor jenisnya sehingga mereka melahirkan hukum Dulong dan Petit.

Kalor jenis $\times$  massa atom $(Ar)$ = 6

Hukum ini dapat digunakan untuk mengkoreksi massa atom yang telah atau belum diketahui.

Kelemahan : Hukum ini hanya cocok untuk unsur yang berat, bukan untuk unsur yang ringan seperti karbon.

Contoh Soal : Hitunglah massa atom relatif suatu logam yang kalor jenisnya adalah 0,11 kal $g^{-1}der^{-1}$?

Pembahasannya:

Kalor jenis $\times$ massa atom $(Ar)$ = 6

Massa Atom Relatif $(Ar) = \frac{6}{Kalor Jenis}$

Massa Atom Relatif $(Ar) = \frac{6}{0,11}$

Massa Atom Relatif $(Ar) = 54,5$

Menentukan Ar Senyawa menggunakan Analisis Cannizzaro

Cannizzaro menentukan Mr dari suatu senyawa menggunakan cara rapat uap. Sesuai dengan hipotesis avogadro, bahwa perbandingan massa dua macam gas yang P, Vdan T sama akan sebanding dengan perbandingan massa molekulnya. Untuk pembanding digunakan molekul gas hidrogen yang ringan sehingga Rapat Uap terhadap hidrogen dilambangkan dengan RH

Berdasarkan hal ini didapatkan suatu persamaan untuk menentukan Mr suatu senyawa dari data rapat uapnya :

Mr = 2 RH  ========> RH = Rapat Uap

Contoh Soal : Tentukanlah Mr gas Oksigen jika rapat uapnya adalah 16?

Pembahasannya: 

Mr = 2 RH

Mr = 2 x 16

Mr = 32

Selain untuk menentukan Mr senyawa, konsep ini juga dapat digunkan untuk menentukan Ar atom.

Contoh Soal: Dari percobaan 5 senyawa silikon diperoleh data sebagai berikut :

Senyawa    % massa silikon      RH

      1           87,5                         16

      2           90,3                         31

      3           96,6                         29

      4           91,3                         46

      5           10,5                         85

Tentukanlah Ar Silikon tersebut?

Pembahasannya :

Langkah pertama tentukan terlebih dahulu Mrnya menggunakan rumus : Mr = 2 RH

Kemudian baru cari massa silikon relatif dalam setiap senyawa = % massa Silikon x Mr

Senyawa % massa silikon RH Mr Massa Silikon dalam Senyawa

1 Silikon 87,5 %  dan RH = 16 

Mr = % massa Silikon  $\times$ Mr

Mr = % massa Silikon  $\times$ 2 RH

Mr = 87,5 %  $(2 \times 16) $

Mr = $\frac{87,5}{100} (2 \times 16) $

Mr = $0,875 \times 32 $

Mr= 28

2 Silikon 90,3 %  dan RH = 31 

Mr = % massa Silikon  $\times$ Mr

Mr = % massa Silikon  $\times$ 2 RH

Mr = 90,3  %  $(2 \times 31) $

Mr = $\frac{90,3 }{100} (2 \times 31) $

Mr = $0,903 \times 62 $

Mr= 56

3 Silikon 96,6 %  dan RH = 29 

Mr = % massa Silikon  $\times$ Mr

Mr = % massa Silikon  $\times$ 2 RH

Mr = 96,6   %  $(2 \times 29) $

Mr = $\frac{96,6  }{100} (2 \times 29) $

Mr = $0,966 \times 58 $

Mr= 56

4 Silikon 91,3 %  dan RH = 46 

Mr = % massa Silikon  $\times$ Mr

Mr = % massa Silikon  $\times$ 2 RH

Mr = 91,3   %  $(2 \times 46) $

Mr = $\frac{91,3  }{100} (2 \times 46) $

Mr = $0,913 \times 92 $

Mr= 84

5 Silikon 10,5 %  dan RH = 85 

Mr = % massa Silikon  $\times$ Mr

Mr = % massa Silikon  $\times$ 2 RH

Mr = 10,5   %  $(2 \times 85) $

Mr = $\frac{10,5  }{100} (2 \times 85) $

Mr = $0,105 \times 85 $

Mr= 18

Jika diperhatikan data massa siliokn dalam senyawa merupakan kelipatan dari dari 28, maka disimpulkan bahwa Ar silikon = 28

Menentukan Ar Suatu senyawa dari data isotopnya

Rumus :

Contoh Soal 1 : Menentukan Ar senyawa jika diketahui data kelimpahannnya

Unsur X memiliki beberapa isotop yaitu X-113, X-115 dan X-116 dengan kelimpahan masing masing 12,0 %, 40,27 % dan 47,64 %. Hitunglah Mr atom X.

Pembahasannya : 

Ar = [% kelimpahan X-113 . massa X-113] + [% kelimpahan X-115 . massa X-115] + [% kelimpaham X-116 . massa X-16]

Ar = $( \frac{12,0}{100} \times 113) + (\frac{40,27}{100} \times 115) + (\frac{47,64}{100} \times 116)$

Ar = 13,56 + 46,31 + 55,26

Ar = 115,13 

Ar = 115

Contoh Soal 2 : Menentukan Kelimpahan masing masing isotop jika diketahui Ar-nya

Secara alamiah boron meiliki dua isotop yaitu isotop B-10 dan B-11. Jika diketahui Ar boron adalah 10,811, tentukanlah kelimpahan masing masing isotop.

Pembahasannya :

Misalkan kelimpahan isotop B-10 = x % = 0,01 x, maka kelimpahan isotop B-11 = $(100-x)$ % = 1- 0,01x

Ar = [% kelimpahan B-10 . massa B-10] + [% kelimpahan B-11 . massa B-11]

10,811 = ( 0,01 \times10) + ((1 - 0,01x) . 11)

10,811 = 0,1 x + 11 - 0,11x

0,01 x = 11 -10,811

0,01 x = 0,189

x=$\frac{0,189}{0,01}$

x = 18,9 %

Kelimpahan B-10 = 18,9%

Kelimpahan B-11 = 100 - 18,9 = 81,1 %