User:Hysocc/SMKLMKimia10/Konsepmoldanstoikiometri

Konsep mol
Mol merupakan kependekan dari molekul, yang merupakan satuan yang digunakan untuk menentukan jumlah molekul zat. Satu mol didefinisikan sebagai jumlah zat yang ada pada 12 gram atom karbon-12. Karbon-12 adalah karbon yang memiliki massa molekul relatif sebesar 12. Dengan definisi tersbut, maka mol dapat dirumuskan dengan:
 * $$mol = \frac {gram}{Mr}$$

dengan Mr adalah massa molekul relatif, yang dapat dilihat pada tabel sistem periodik unsur.

Sehingga dapat diketahui bahwa 6 gram karbon = 0.5 mol, dan satu mol uranium adalah 238 gram uranium.

Eksperimen Proust
Eksperimen dari Joseph Louis Proust secara tidak langsung menggambarkan konsep mol dalam reaksi kimia. Dalam Proust mereaksikan oksigen dengan hidrogen menghasilkan H2O (air). Berikut adalah data dari eksperimen Proust:

Dari data tersebut, didapatkan bahwa untuk setiap 1 gram hidrogen dibutuhkan 8 gram oksigen untuk menghasilkan 9 gram air, atau perbandingan massa yang dibutuhkan adalah 1:8. Jika dikaitkan dengan konsep mol, di mana atom hidrogen memiliki massa molekul relatif 1 dan oksigen 16, maka dengan menggunakan tabel yang sama:

Dengan demikian, kita bisa mengetahui bahwa meski pada perbandingan massa didapatkan 1:8, namun pada perbandingan mol didapatkan 2:1, sehingga rumus molekul dari air adalah dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Dengan tabel yang sama, dapat digambarkan dengan:

Contoh lainnya ada pada pembentukan asam sulfat (H2SO4):

Yang signifikan dan menentukan rumus molekulnya adalah jumlah mol yang bereaksi. Seperti contoh asam sulfat di atas, dalam reaksinya dibutuhkan 2 mol hidrogen dan satu mol sulfat, sehingga reaksinya terdiri dari 2 atom hidrogen ($$2H^+$$) dan 1 ion sulfat ($${SO_4}^{2-}$$) menghasilkan $$H_2SO_4$$.

Contoh soal
Besi direaksikan dengan oksigen membentuk Fe2O3 melalui reaksi berikut:
 * $$2Fe + \frac {3}{2}O_2 \rightarrow Fe_2O_3$$

Diketahui 2 mol besi direaksikan dengan 2 mol oksigen, maka:
 * 1) Berapa mol Fe2O3 yang terbentuk?
 * 2) Apa yang tersisa dan berapa mol sisanya?


 * Jawab
 * Perhitungannya dapat dibuat secara tabel:
 * {| class="wikitable"

! !!colspan="3"|$$2Fe + \frac {3}{2}O_2 \rightarrow Fe_2O_3$$ !!Catatan
 * Awal || 2 mol || 2 mol || - || Pada awal reaksi belum terjadi reaksi
 * Bereaksi || 2 mol || 3/2 mol || 1 mol || Bereaksi sesuai dengan rasio 2 : 3/2 = 1 sesuai dengan jumlah molekul yang ada pada reaksi kimianya.
 * Akhir || - || 1/2 mol || 1 mol || Merupakan hasil pengurangan awal reaksi dan tahap bereaksi
 * }
 * Akhir || - || 1/2 mol || 1 mol || Merupakan hasil pengurangan awal reaksi dan tahap bereaksi
 * }
 * }


 * Dari tabel di atas, maka dapat disimpulkan bahwa jumlah mol Fe2O3 yang terbentuk adalah 1 mol, dan yang tersisa adalah 1/2 mol oksigen.

Eksperimen Gay-Lussac
Di sisi lain, Joseph Louis Gay-Lussac juga melakukan eksperimen kimia pada gas dengan menggunakan volume dari gas tersebut. Ia menemukan bahwa pada temperatur dan tekanan yang sama, dalam wujud gas, volume reaktan dan volume produk memiliki perbandingan dalam bentuk bilangan bulat sederhana. Ia mencontohkan bahwa ketika 1 liter gas hidrogen dan 1 liter gas klorin direaksikan, akan membentuk 2 liter gas hidrogen klorida. Jika ingin membentuk 6 liter gas hidrogen klorida, dibutuhkan 3 liter gas klorin dan 3 liter gas hidrogen.

Sama halnya pada reaksi pembentukan 1 liter uap air, dibutuhkan 2 liter hidrogen dan 1 liter oksigen. Sehingga jika ingin membentuk 4 liter uap air, dibutuhkan 8 liter hidrogen dan 4 liter oksigen. Perbandingan ini mirip dengan perbandingan massa pada eksperimen Proust, yaitu hidrogen : oksigen : uap air = 2 : 1 : 1.

Contoh soal
Pada reaksi di bawah ini:
 * $$3H_2 + N_2 \rightarrow 2NH_3 $$

direaksikan 6 liter gas hidrogen. Maka volume gas amonia (NH3) yang terbentuk adalah...
 * Jawab
 * Karena pada reaksi kimia di atas dibutuhkan 3 mol hidrogen untuk menghasilkan 2 mol gas amonia, maka perbandingannya adalah 3 : 2. Dengan kata lain, setiap 3 liter gas hidrogen menghasilkan 2 liter gas amonia. Sehingga jika 6 liter gas hidrogen yang bereaksi akan menghasilkan 4 liter gas amonia.
 * $$\frac {3H_2}{2NH_3} = \frac {3 \ mol H_2}{2 \ mol NH_3} = \frac {6 \ liter H_2}{4 \ liter NH_3}$$