SOAL DAN PEMBAHASAN PENENTUAN RUMUS EMPIRIS DAN RUMUS MOLEKUL

1. suatu senyawa hidrokarbon terdiri dari 84% karbon dan 16% hidrogen. Jika diketahui Mr hidrokarbon tersebut adalah 100, tentukan rumus molekul hidrokarbon tersebut?

Jawab

Misalkan rumus empiris senyawa hidrokarbon tersebut adalah C_xH_y.

Langkah pertama yang perlu dilakukan yaitu mengkonfersi satuan persen menjadi gram.

Karena massa zat awal tidak diketahui maka massa zat dianggap 100 gram. Oleh sebab itu, massa karbon dalam gram sama dengan % massanya

Gram karbon = 84/100 x 100 gram = 84 gram

Gram hidrogen = 16/100 x 100 = 16 gram

Perbandingan mol masing-masing unsur merupakan nilai x dan y.

Jadi rumus empiris senyawa tersebut adalah C₇H₁₆.

Rumus molekul dapat ditentukan dengan pasti jika massa molekul relatif senyawa tersebut diketahui.

(C₇H₁₆)n = 100

      100n = 100

            n =1

jadi rumus molekul senyawa tersebut sama dengan rumus empirisnya yakni C₇H₁₆.

2. Pada pembakaran sempurna 2,3 gram suatu senyawa yang mengandung C, H dan O dihasilkan 4,4 gram CO₂ dan 2,7 gram H₂O. Tentukan rumus empiris senyawa tersebut?

Jawab

Misalkan rumus empiris senyawa tersebut adalah C_xH_yO_z

Reaksi pembakaran sempurna artinya semuanya terurai menjadi CO₂ dan H₂O

Cara 1

Massa C C_xH_yO_z yang bereaksi = 2,3 gram

Massa CO₂ yang dihasilkan 4,4 gram

Massa H₂O yang dihasilkan = 2,7 gram

Massa O₂ yang bereaksi = (4,4 + 2,7) gram – 2,3 gram = 4,4 gram

Sesuai hukum kekekalan massa “ dalam sistem tertutup massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama” maka

Massa C dalam C_xH_yO_z = massa C pada CO₂

Massa atom H dalam C_xH_yO_z = massa H pada H₂O

Massa O dalam C_xH_yO_z = (massa atom O pada CO₂ + massa atom O pada H₂O) – (massa O₂ yang bereaksi)

                                  = (3,2 + 2,4) gram – 4,8 gram = 0,8 gram

Pada rumus kimia (rumus empiris dan rumus molekul) perbandingan jumlah atom sama dengan perbandingan jumlah mol. Maka massa C, H dan O yang telah diperoleh dikonfersi menjadi satuan mol. Massa yang telah telah dikonfersi menjadi mol adalah nilai x, y dan z.

Jadi rumus empiris senyawa tersebut adalah C₂H₆O.

Cara II

Pada persamaan reaksi, perbandingan koefisien sama dengan perbandingan jumlah, maka persamaan reaksinya menjadi

x : y : z + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

agar jumlah atom diruas kiri sama dengan jumlah atom di ruas kanan maka nilai

x =2

y = 6

z = 1

jadi rumus empiris senyawa tersebut adalah C₂H₆O

3. pada pembakaran sempurna 1 liter gas C_xH_y (T,P) oleh 3 liter gas oksigen (T,P) dihasilkan 2 liter gas karbondioksida (T,P). Tentukan rumus molekul gas C_xH_ytersebut?

Jawab

Untuk reaksi-reaksi gas volume gas sama dengan koefisien reaksi tersebut. Jadi reaksi pembakaran gas C_xH_y sebagai berikut

1C_xH_y(g) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + H₂O(g)

Perhatikan pada soal di atas volume H₂O belum diketahui sehingga koefisiennya belum ada. Agar jumlah atom pada kedua ruas sama banyak maka:

Koefisein H₂O = 2

Nilai x = 2

Nilai y = 4

Jadi rumus molekul senyawa gas C_xH_y adalah C₂H₄.