Menurut
sobat Materi Kimia SMA, kira-kira apa yang dimaksud massa molar atau volume molar? Dilihat dari bahasanya, pasti masih
berkaitan dengan konsep mol, materi kimia kelas X yang
telah sobat pelajari sebelumnya. Untuk memahami massa molar dan volume molar
ini, silahkan sobat lanjutkan membaca materi berikut.
Massa Molar
Berdasarkan
hasil perhitungan, diketahui bahwa dalam 18 g air terkandung 6,02×1023
molekul H2O, dalam 23 g natrium terkandung 6,02 × 1023
atom Na, dan dalam 58,5 g natrium klorida terkandung 6,02 × 1023
satuan rumus NaCl.
Pada
Ar dan Mr, sobat sudah dapat
menentukan Mr H2O= 18; Ar Na = 23; dan Mr NaCl = 58,5. Berdasarkan
informasi tersebut, terlihat adanya hubungan yang teratur antara massa zat (g),
Ar atau Mr, dan jumlah partikel (L).
|
Zat
|
Massa (gram)
|
Ar/Mr (sma)
|
Jumlah partikel
|
Mol
|
|
H2O
Na
NaCl
|
18
23
58,5
|
18
23
58,5
|
6,02 × 1023
molekul H2O
6,02 × 1023 atom
Na
6,02 × 1023 satuan
NaCl
|
1
1
1
|
Berdasarkan
hubungan pada tabel tesebut, diketahui bahwa massa zat yang besarnya sama
dengan nilai Ar atau Mr mengandung jumlah partikel sebanyak 6,02 × 1023
atau sebesar satu mol.
Dengan
demikian, disimpulkan bahwa massa satu mol zat sama dengan nilai Ar (untuk
atom) atau Mr (untuk senyawa). Massa satu mol zat disebut massa molar (Mm)
dengan satuan gram per mol (g mol–1).
Volume Molar
Menurut
Amedeo Avogadro: pada suhu dan tekanan tertentu, setiap gas yang volumenya sama
mengandung jumlah molekul yang sama. Artinya, gas apapun selama volumenya sama
dan diukur pada P dan T yang sama akan mengandung jumlah molekul yang sama.
Jika jumlah molekul gas sebanyak tetapan Avogadro (L= 6,02 × 1023
molekul) maka dapat dikatakan jumlah gas tersebut adalah satu mol.
Berdasarkan
perhitungan yang mengacu pada Hukum Avogadro, pada 0°C dan 1 atm (STP, Standard
Temperature and Pressure), volume satu mol gas adalah 22,4 liter. Volume satu
mol gas ini dikenal dengan volume molar gas, disingkat Vm.
|
Zat
|
Berat (gram)
|
Mol
|
Volume (liter)
|
Jumlah molekul
|
|
NO2
NH3
CO
CH4
|
46
17
28
16
|
1
1
1
1
|
22,4
22,4
22,4
22,4
|
6,02 × 1023
molekul NO2
6,02 × 1023
molekul NH3
6,02 × 1023
molekul CO
6,02 × 1023
molekul CH4
|
Bagaimana
menentukan volume suatu gas pada keadaan tidak standar? Untuk menentukan volume
gas pada suhu dan tekanan tertentu dapat dihitung menggunakan persamaan gas
ideal. Persamaan gas ideal adalah suatu persamaan yang diturunkan berdasarkan
asumsi para pakar kimia dengan mengacu pada hasil-hasil percobaan seperti Charles,
Amonton, Boyle, dan Gay-Lussac.
Hukum
Charles menyatakan bahwa: pada tekanan tetap, volume gas berbanding lurus
dengan suhu mutlaknya. Secara matematis dirumuskan sebagai:
V ≈ T
Hukum
Amonton menyatakan bahwa: pada volume tetap, tekanan gas berbanding lurus
dengan suhu mutlaknya. Secara matematis dirumuskan sebagai:
P ≈ T
Boyle
dan Gay-Lussac menggabungkan ketiga besaran gas (tekanan, suhu, dan volume)
menghasilkan persamaan berikut:
PV ≈ T
Menurut
Avogadro, persamaan tersebut dapat ditulis sebagai:
PV = RT
R
adalah tetapan molar gas yang tidak bergantung pada P, T, dan V, tetapi hanya
bergantung pada jumlah mol gas. Nilai R berdasarkan percobaan adalah 0,082 L atm
mol–1 K–1.
Berdasarkan uraian tersebut, persamaan gas ideal dapat
ditulis sebagai berikut.
|
PV = nRT
|
|
|
Keterangan:
P = Tekanan (atm)
V = Volume (L)
T = Suhu mutlak (K)
n = Jumlah partikel (mol)
R = Tetapan gas (L atm mol–1 K–1)
= 0,082 L atm mol–1
K–1
|
Begitulah
definisi massa molar dan volume molar. Selanjutnya, sobat Materi Kimia SMA akan mempelajari aplikasi dari hukum-hukum dasar
yang telah dipelajari, yaitu Perhitungan Kimia
