Konversi mol (Mol, Jumlah Partikel, Massa, Molaritas, dan Volume)

Mol (n)

Mol adalah satuan pengukuran dalam Satuan Internasional (SI) untuk jumlah zat. Nilai 1 mol adalah jumlah partikel (atom, molekul dan ion) yang terkandung dalam suatu zat yang jumlahnya sama dengan banyaknya atom yang terdapat di dalam 12,00 gram C-12 yakni 6,02 x 10²³ partikel. 

Kenapa Harus MOL?

Dalam kehidupan sehari-hari pasti kamu sering mendengar istilah satuan untuk menyatakan jumlah buah, misal apel atau jeruk. Namun untuk gula pasir apakah kamu akan menyatakanya dalam butir? Jika gula pasir kamu nyatakan dengan butir tentu akan mengalami kesulitan bukan? Karena hakikatnya orang tidak mau mengalami kesulitan dan ingin mencari kemudahan dalam kehidupanya. Sehingga digunakan satuan gram atau kologram untuk mempermudah orang menentukan jumlah massa materi atau zat.
Sama halnya dalam ilmu kimia yang banyak melibatkan partikel-partikel yang sangat kecil seperti atom,molekul, ion. Agar tidak kesulitan dengan jumlah angka, para ilmuan sepakat untuk menyataknya dalam satuan mol. 

Konversi Mol ke Jumlah Partikel

Jumlah partikel disebut sebagai Bilangan Avogadro (NA = Number Avogadro) atau dalam bahasa Jerman bilangan Loschidt (L). Nama Avogardo dipilih sebagai penghormatan kepada Beliau karena Beliau orang perama yang mengusulkan perlunya satuan jumlah partikel. Sementara nama Loschidt diabadikan sebagai simbol dari bilangan tersebut yaitu L.

Bagaimana konversi mol ke jumlah partikel, kita dapat melihat pada bagan diatas didapatkan bahwa:

Contoh soal:
Suatu sampel mengandung 1,505 x 10²³ gas Cl₂, berapa mol gas Cl₂ tersebut?
Mol   = jumlah partikel /23 x 10²³
         = 1,505 x 10²³/23 x 10²³
         = 0,25 mol

Konversi Mol ke Massa

Massa molar adalah massa suatu mol zat yang nilainya sama dengan massa atom relatif (Ar) pada atom dan massa molekul relatif (Mr) pada molekul. Walaupun nilainya sama tetapi Ar dan Mr tidak memiliki satuan, sementara satuan dari massa molar adalah gram/mol.

Contoh soal:

Berapa mol yang terkandung dalam 2,3 gram Natrium (Na) jika diketahui Ar Na =23?
Jawab:
Ar Na = 23 maka massa molar Na = 23 gram/mol
Mol Na = massa Na /massa molar Na      
             = 2,3 gram/23 gram/mol
             = 0,1 mol

Berapa gram yang terkandung dalam 0,01 mol Natrium Hidroksida (NaOH) jika diketahui Ar Na = 23, Ar O =16, Ar H = 1?
Jawab:
Mr NaOH   = (jumlah atom Na x Ar Na) + (jumlah atom O x Ar O) + (jumlah atom H x Ar H)                      = ( 1 x 23) + ( 1 x 16) + ( 1 x 1)
                       = 40
Mr NaOH = 40 maka massa molar NaOH = 40 gram/mol
Massa NaOH  = mol NaOH x massa molar NaOH
                          = 0,01 mol x 40 gram/mol
                          = 0,4 gram

Konversi Mol ke Molaritas

Molaritas didefinisikan sebagai banyaknya mol zat terlarut yang terlarut di dalam satu liter larutan. Molaritas mempunyai satuan mol/liter atau M. Volume satu liter yang dimaksud termasuk volume zat terlarut dan volume pelarutnya.

Hitunglah jumlah mol yang terkandung di dalam 200 mL larutan H₂SO₄ 0,1 M

Jawab:

Mol   = Molaritas x volume

         = 0,1 M x 200 mL

         = 0,1 mol/L x 0,2L

          = 0,02 mol

Konversi Mol ke Volume

Konversi mol ke volume itu tergantung kondisi yang diminta.

Hitunglah jumlah mol yang terkandung di dalam 20 mL gas O₂ jika diukur pada 0℃ dan 1 atm!

Jawab:

Kondisi yang diminta adalah 0℃ dan 1 atm maka STP

V = 2,24 L/mol x mol

Mol = V /22,4 L/mol

        = 20 mL/22,4L/mol

        = 0,02 L/22,4L/mol

        = 0,00089 mol atau 0,89 mmol

Hitunglah volume gas NH₃ jika jumlah mol gas NH₃ pada saat 1 atam dan 25℃ adalah 0,2 mol

Jawab:

Kondisi yang diminta adalah 25℃ dan 1 atm maka RTP

V = 22,4 L/mol x mol

   = 22,4 L/mol x 0,2 mol

   = 4,48 L

Hitunglah volume gas O₂ 0,2 mol, jika pada suhu dan tekanan yang sama 0,1 mol gas N₂ mempunyai volume sebanyak 40 mL!

Jawab:

Kondisi yang diminta adalah pada suhu dan tekanan yang sama, maka:

Mol O₂   =  V O₂

Mol N₂       V N2

0,2 mol  =  V O₂

0,1 mo      40 mL

0,2 mol x 40 mL = 0,1 mol x V O₂

8 mol mL / 0,1 mol = V O2

8 mL / 0,1 = V O₂

80 mL = V O₂

Hitunglah jumlah mol gas H₂ yang menempati ruang 200 mL jika diukur pada 27℃ dan 2 atm

Jawab :

Kondisi yang diminta adalah 27℃ dan 2 atm makan

P V = n R T, diingat bahwa suhu dalam K maka menjadi 300K (27℃ + 273)

PV = n

RT

        2 atm x 200 mL            = n

0,082 Latmmol^-1K^-1 x 300K

        2 atm x 0,2 L            = n

0,082 Latmmol^-1K^-1 x 300K

        0,4 atm L            = n

24,6 K L atm mol^-1 K^-1

       0,4 atm L mol K     = n

24,6 K L atm

0,016 mol = n