Stoikiometri · SMA Kelas 10

Konsep Mol: Cara Mudah Menghitung Massa, Jumlah Partikel, dan Volume Gas

Pahami mol lewat analogi sehari-hari, satu peta “jembatan mol”, kalkulator interaktif, dan kuis 10 soal beserta pembahasannya.

⏱ ± 15 menit🧮 Kalkulator mol✅ 10 soal + pembahasan

Penjual telur menghitung dalam lusin, toko alat tulis menghitung kertas dalam rim. Satuan kelompok seperti ini memudahkan kita menghitung benda kecil yang jumlahnya banyak. Kimiawan punya masalah yang sama, tetapi jauh lebih ekstrem: atom dan molekul sangat kecil, sehingga setetes air saja berisi miliaran triliun molekul. Satuan kelompok untuk partikel sekecil itu disebut mol.

🥚

1 lusin= 12 butir telur

📄

1 rim= 500 lembar kertas

⚛️

1 mol= 6,02 × 1023 partikel

1. Apa Itu Mol?

Mol adalah satuan jumlah zat. Satu mol berisi 6,02 × 1023 partikel. Partikelnya bisa berupa atom, molekul, atau ion, tergantung zatnya. Angka ini disebut bilangan Avogadro dan diberi lambang L (kadang ditulis NA).

1 mol = 6,02 × 1023 partikelSejak 20 Mei 2019, nilai bilangan Avogadro ditetapkan secara pasti, yaitu 6,02214076 × 1023 per mol. Di SMA cukup dibulatkan menjadi 6,02 × 1023.

Seberapa besar angka itu? Jika Anda menghitung satu partikel setiap detik tanpa berhenti, menghitung 1 mol partikel butuh sekitar 1,9 × 1016 tahun, kira-kira sejuta kali lebih lama dari umur alam semesta. Karena itulah kita tidak menghitung partikel satu per satu, tetapi memakai mol.

Kabar baiknya, 1 mol zat apa pun punya massa yang mudah dihitung: massa 1 mol = Mr dalam gram. Contohnya, Mr air = 18, jadi 1 mol air bermassa 18 gram, kira-kira satu sendok makan air.

2. Jembatan Mol: Satu Peta untuk Semua Hitungan

Hampir semua soal hitungan kimia dasar bisa diselesaikan dengan peta di bawah. Kuncinya: mol selalu berada di tengah. Apa pun yang diketahui, ubah dulu ke mol, baru ubah ke besaran yang ditanya.

Jumlah partikelatom / molekul / ion
× L ↑↓ ÷ L
Massagram
÷ Mr →← × Mr
MOLn
× 22,4 →← ÷ 22,4
Volume gasliter, STP
÷ V ↓↑ × V
Molaritasmol/L larutan
DiketahuiRumus ke molRumus dari mol
Massa (gram)n = massa ÷ Mrmassa = n × Mr
Jumlah partikeln = partikel ÷ 6,02 × 1023partikel = n × 6,02 × 1023
Volume gas (STP)n = V ÷ 22,4V = n × 22,4
Molaritas larutann = M × V (liter)M = n ÷ V

Ar dan Mr yang sering dipakai

Ar (massa atom relatif) adalah massa satu jenis atom. Mr (massa molekul relatif) adalah jumlah Ar semua atom dalam rumus kimia. Contoh: Mr H2O = 2 × Ar H + Ar O = 2 × 1 + 16 = 18.

UnsurHCNONaMgSClCaFe
Ar112141623243235,54056
Trik agar tidak tertukar kali dan bagi: dari gram ke mol, bagi (angkanya mengecil, karena satu mol itu “paket” yang berat). Dari mol ke gram, kali. Cek hasilnya dengan logika: 36 gram air pasti lebih dari 1 mol, karena 1 mol air hanya 18 gram.

3. Kalkulator Mol Interaktif

Pilih zat, lalu isi salah satu kotak: massa, mol, jumlah partikel, atau volume gas. Kotak lainnya terisi otomatis, lengkap dengan cara menghitungnya.

Mr H2O = 2 × 1 + 16 = 18

Bilangan besar boleh ditulis 3,01 × 10^23 atau 3,01e23.

n = massa ÷ Mr = 9 ÷ 18 = 0,5 mol

jumlah partikel = n × L = 0,5 × 6,02 × 1023 = 3,01 × 1023 molekul

Volume 22,4 L/mol hanya berlaku untuk gas. H2O bukan gas pada STP, jadi volumenya tidak dihitung dengan cara ini.

Satu molekul H2O berisi 3 atom, jadi jumlah atom totalnya 3 × 3,01 × 1023 = 9,03 × 1023 atom.

4. Contoh Soal Langkah demi Langkah

Soal: Sebuah tabung berisi 11 gram gas CO2 (Ar C = 12, O = 16). Berapa jumlah molekul CO2 di dalamnya, dan berapa volumenya pada keadaan standar (STP)?

11 g CO2→Mr = 44→0,25 mol→1,505 × 1023 molekul5,6 L
Langkah 1 – Hitung Mr. Mr CO2 = Ar C + 2 × Ar O = 12 + 2 × 16 = 44. Artinya, 1 mol CO2 bermassa 44 gram.
Langkah 2 – Ubah massa ke mol (selalu lewat mol dulu). n = massa ÷ Mr = 11 ÷ 44 = 0,25 mol.
Langkah 3 – Dari mol ke jumlah molekul. Jumlah molekul = n × L = 0,25 × 6,02 × 1023 = 1,505 × 1023 molekul.
Langkah 4 – Dari mol ke volume gas pada STP. V = n × 22,4 = 0,25 × 22,4 = 5,6 L.

1,505 × 1023 molekul dan 5,6 L

5. Volume Gas: STP dan Kondisi Lain

Pada STP (standard temperature and pressure: 0 °C dan 1 atm), 1 mol gas apa pun bervolume 22,4 liter. Nilai ini disebut volume molar gas. Untuk kondisi lain, gunakan cara berikut:

  • Kondisi kamar/RTP (25 °C, 1 atm): 1 mol gas ≈ 24,4 L. Sebagian buku membulatkannya menjadi 24 L, jadi ikuti nilai yang tertulis di soal.
  • Suhu dan tekanan tertentu: pakai persamaan gas ideal PV = nRT, dengan R = 0,082 L·atm/mol·K dan suhu dalam kelvin (K = °C + 273).
  • Dibandingkan dengan gas lain pada suhu dan tekanan sama: pakai Hukum Avogadro, V1/n1 = V2/n2. Volume yang sama berisi jumlah molekul yang sama, apa pun jenis gasnya.
Catatan: IUPAC kini memakai tekanan standar 1 bar, sehingga volume molarnya sekitar 22,7 L. Buku dan ujian SMA di Indonesia umumnya masih memakai 22,4 L (0 °C, 1 atm), seperti di halaman ini.

Tiga jebakan yang paling sering muncul

  • Jumlah atom ≠ jumlah molekul. 1 mol H2O berisi 6,02 × 1023 molekul, tetapi 3 × 6,02 × 1023 atom (2 H + 1 O per molekul). Baca baik-baik yang ditanya: molekul, atom, atau atom tertentu saja.
  • 22,4 L hanya untuk gas pada STP. Air, garam, dan gula pada 0 °C bukan gas, jadi volumenya tidak bisa dihitung dengan 22,4 L.
  • Massa terbesar belum tentu partikel terbanyak. Bandingkan selalu dalam mol. 2 gram H2 (1 mol) berisi lebih banyak molekul daripada 16 gram O2 (0,5 mol).
⚠️ Jangan langsung mengalikan gram dengan 22,4 atau 6,02 × 1023. Gram harus diubah ke mol dulu. Lompatan dari massa langsung ke volume atau partikel adalah penyebab kesalahan paling umum (lihat soal no. 4).

6. Kuis: Uji Pemahaman Anda

Pilih jawaban, dan pembahasan akan langsung muncul. Siapkan kertas coret-coretan, dan ingat: selalu lewat mol dulu.

Soal 1 dari 10

Berapa mol 36 gram air (H2O, Mr = 18)?

Pembahasan: n = massa ÷ Mr = 36 ÷ 18 = 2 mol. Jawaban 0,5 mol muncul jika pembagiannya terbalik (18 ÷ 36), sedangkan 648 muncul jika massa malah dikali Mr.

Soal 2 dari 10

Massa 0,25 mol CaCO3 (Mr = 100) adalah…

Pembahasan: Dari mol ke massa, kalikan dengan Mr: massa = n × Mr = 0,25 × 100 = 25 gram. Jawaban 400 gram muncul jika Mr dibagi mol.

Soal 3 dari 10

Jumlah molekul dalam 0,5 mol gas O2 adalah…

Pembahasan: Jumlah partikel = n × L = 0,5 × 6,02 × 1023 = 3,01 × 1023 molekul. Nilai 6,02 × 1023 adalah jumlah partikel untuk 1 mol, bukan 0,5 mol.

Soal 4 dari 10

Volume 4 gram gas metana (CH4, Mr = 16) pada keadaan STP adalah…

Pembahasan: Ubah ke mol dulu: n = 4 ÷ 16 = 0,25 mol. Lalu V = n × 22,4 = 0,25 × 22,4 = 5,6 L. Jawaban 89,6 L muncul jika gram langsung dikali 22,4 tanpa diubah ke mol.

Soal 5 dari 10

Berapa jumlah atom H dalam 0,1 mol NH3?

Pembahasan: Setiap molekul NH3 berisi 3 atom H, jadi mol atom H = 3 × 0,1 = 0,3 mol. Jumlahnya 0,3 × 6,02 × 1023 = 1,806 × 1023 atom H. Nilai 6,02 × 1022 adalah jumlah molekul NH3, sedangkan 2,408 × 1023 adalah jumlah semua atom (N dan H).

Soal 6 dari 10

Sebanyak 1,204 × 1024 molekul CO2 setara dengan…

Pembahasan: n = jumlah partikel ÷ L = 1,204 × 1024 ÷ 6,02 × 1023 = 2 mol. Perhatikan pangkatnya: 1024 ÷ 1023 = 10.

Soal 7 dari 10

Pada keadaan STP, 11,2 L suatu gas bermassa 22 gram. Mr gas tersebut adalah…

Pembahasan: Mol gas: n = 11,2 ÷ 22,4 = 0,5 mol. Mr = massa ÷ n = 22 ÷ 0,5 = 44 (misalnya gas CO2).

Soal 8 dari 10

Manakah yang mengandung jumlah molekul paling banyak? (Ar H = 1, C = 12, N = 14, O = 16)

Pembahasan: Bandingkan molnya, bukan massanya: O2 16 ÷ 32 = 0,5 mol; CO2 22 ÷ 44 = 0,5 mol; NH3 8,5 ÷ 17 = 0,5 mol; H2 2 ÷ 2 = 1 mol. Jumlah molekul sebanding dengan mol, jadi 2 gram H2 paling banyak walaupun massanya paling kecil.

Soal 9 dari 10

Pada suhu dan tekanan yang sama, 2 L gas N2 mengandung n molekul. Berapa jumlah molekul dalam 6 L gas CO2 pada kondisi yang sama?

Pembahasan: Menurut Hukum Avogadro, pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas sebanding dengan jumlah molekulnya, apa pun jenis gasnya. Volume 3 kali lipat berarti jumlah molekul juga 3 kali lipat: 3n. Mr tidak berpengaruh.

Soal 10 dari 10

Volume 0,2 mol gas pada suhu 27 °C dan tekanan 1 atm adalah… (R = 0,082 L·atm/mol·K)

Pembahasan: Kondisinya bukan STP, jadi pakai PV = nRT. Suhu harus dalam kelvin: T = 27 + 273 = 300 K. V = nRT ÷ P = 0,2 × 0,082 × 300 ÷ 1 = 4,92 L. Jawaban 4,48 L adalah hasil jika memakai 22,4 L (STP, 0 °C), sedangkan 0,44 L muncul jika lupa mengubah 27 °C ke kelvin.
Skor: 0 / 10 · Dijawab: 0

Skor akhir Anda

0/10

💬 Catatan dari Penulis

Menghitung mol kadang sulit kadang mudah. Butuh ketelitian dalam menghitungnya.

Rangkuman

  • 1 mol = 6,02 × 1023 partikel (bilangan Avogadro, L).
  • Massa 1 mol zat = Mr dalam gram: n = massa ÷ Mr.
  • Gas pada STP (0 °C, 1 atm): 1 mol = 22,4 L. Kondisi lain: PV = nRT.
  • Larutan: n = M × V.
  • Kunci semua hitungan: ubah dulu ke mol, baru ke besaran yang ditanya.

Materi Selanjutnya

Sumber: Bureau International des Poids et Mesures. The International System of Units (SI), edisi ke-9; 2019 (definisi mol dan konstanta Avogadro). · IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): standard conditions for gases. · Buku Kimia SMA/MA Kelas X Kurikulum Merdeka.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *