Rumus Empiris & Molekul Hidrokarbon: Contoh Soal & Solusi

by ADMIN 58 views

Udah pada penasaran gimana caranya nentuin rumus empiris (RE) dan rumus molekul (RM) dari senyawa hidrokarbon? Tenang, guys, di artikel ini kita bakal bahas tuntas soal itu. Kita mulai dari dasar, terus lanjut ke contoh soal yang sering muncul, biar kalian makin jago! Yuk, simak!

Apa Itu Senyawa Hidrokarbon?

Sebelum kita masuk ke rumus-rumusan, kenalan dulu yuk sama senyawa hidrokarbon. Jadi, senyawa hidrokarbon itu senyawa organik yang isinya cuma atom karbon (C) dan atom hidrogen (H). Gampangnya, ya kayak namanya, hydro (hidrogen) dan carbon (karbon). Nah, senyawa ini jadi pondasi penting banget dalam kimia organik, soalnya banyak banget senyawa lain yang 'nempel' ke kerangka hidrokarbon ini.

Senyawa hidrokarbon ini banyak banget jenisnya, mulai dari yang paling sederhana kayak metana (CH4) sampai yang kompleks banget kayak DNA. Mereka bisa berbentuk gas, cairan, atau padatan, tergantung dari ukuran dan strukturnya. Contohnya, gas alam yang kita pakai buat masak itu isinya sebagian besar metana, bensin yang buat kendaraan itu campuran dari berbagai hidrokarbon cair, dan lilin itu hidrokarbon padat.

Kenapa hidrokarbon penting? Karena mereka adalah sumber energi utama kita. Pembakaran hidrokarbon menghasilkan energi yang kita pakai buat listrik, transportasi, dan banyak lagi. Selain itu, hidrokarbon juga jadi bahan baku buat bikin plastik, karet, obat-obatan, dan berbagai macam produk lainnya. Jadi, bisa dibilang, kehidupan modern kita ini nggak bisa lepas dari hidrokarbon.

Nah, sekarang kita udah kenal sama senyawa hidrokarbon. Selanjutnya, kita bakal bahas apa itu rumus empiris dan rumus molekul, dan gimana cara nentuin mereka.

Rumus Empiris (RE) vs Rumus Molekul (RM)

Oke, sekarang kita bedah perbedaan antara rumus empiris (RE) dan rumus molekul (RM). Ini penting banget, guys, soalnya sering ketuker!

Rumus Empiris (RE)

Rumus empiris itu rumus kimia paling sederhana yang nunjukkin perbandingan paling kecil antara atom-atom dalam suatu senyawa. Jadi, rumus ini cuma ngasih tau rasio atom-atomnya, bukan jumlah atom sebenarnya dalam molekul.

Contohnya, senyawa glukosa punya rumus molekul C6H12O6. Nah, rumus empirisnya adalah CH2O. Kenapa? Karena perbandingan atom C:H:O dalam glukosa adalah 6:12:6, yang bisa disederhanakan jadi 1:2:1. Jadi, RE itu kayak versi 'mini' dari RM.

Rumus Molekul (RM)

Rumus molekul itu rumus kimia yang nunjukkin jumlah atom sebenarnya dari setiap unsur dalam satu molekul senyawa. Jadi, RM ini ngasih tau kita komposisi molekul yang sebenarnya.

Balik lagi ke contoh glukosa, rumus molekulnya C6H12O6. Ini berarti, dalam satu molekul glukosa, ada 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen. RM ini lebih informatif daripada RE, karena ngasih tau kita jumlah atom yang sebenarnya.

Perbedaan Utama:

Fitur Rumus Empiris (RE) Rumus Molekul (RM)
Definisi Perbandingan atom paling sederhana Jumlah atom sebenarnya dalam molekul
Informasi Rasio atom-atom Komposisi molekul sebenarnya
Contoh (Glukosa) CH2O C6H12O6

Intinya, RE itu kayak 'resep dasar' suatu senyawa, sedangkan RM itu 'resep lengkap' dengan takaran yang pas. Nah, sekarang kita udah paham bedanya, yuk lanjut ke cara nentuin RE dan RM!

Cara Menentukan Rumus Empiris (RE)

Nentuin rumus empiris itu sebenarnya nggak susah kok, guys. Asal kalian ikutin langkah-langkahnya dengan teliti, pasti bisa! Berikut ini langkah-langkahnya:

  1. Tentukan Massa Masing-Masing Unsur:

    • Kalo di soal udah dikasih tau massa masing-masing unsur, ya udah, tinggal lanjut ke langkah berikutnya. Tapi, kalo yang dikasih tau persentase, anggap aja massa total senyawa itu 100 gram. Jadi, persentase masing-masing unsur sama dengan massanya dalam gram.

  2. Ubah Massa Jadi Mol:

    • Ini penting banget! Massa masing-masing unsur harus diubah jadi mol dulu. Caranya, bagi massa masing-masing unsur dengan massa atom relatif (Ar) masing-masing unsur. Kalian bisa liat nilai Ar di tabel periodik.

    • Rumusnya: mol = massa / Ar

  3. Tentukan Perbandingan Mol:

    • Setelah dapet mol masing-masing unsur, bagi semua mol dengan mol yang paling kecil. Tujuannya, buat dapet perbandingan mol yang paling sederhana.

  4. Sederhanakan Perbandingan:

    • Kalo perbandingan molnya masih berupa angka desimal, kalian harus sederhanain jadi bilangan bulat. Caranya, kaliin semua angka dengan bilangan yang sama sampe semuanya jadi bilangan bulat. Misalnya, kalo ada angka 1,5, kaliin semua angka dengan 2.

  5. Tulis Rumus Empiris:

    • Nah, angka perbandingan mol yang udah disederhanain tadi jadi indeks (angka kecil di bawah) masing-masing unsur dalam rumus empiris. Misalnya, kalo perbandingan mol C:H itu 1:2, berarti rumus empirisnya CH2.

Contoh:

Suatu senyawa mengandung 40% karbon, 6,7% hidrogen, dan 53,3% oksigen. Tentukan rumus empiris senyawa tersebut!

  • Langkah 1: Massa C = 40 g, Massa H = 6,7 g, Massa O = 53,3 g
  • Langkah 2:
    • Mol C = 40 g / 12 (Ar C) = 3,33 mol
    • Mol H = 6,7 g / 1 (Ar H) = 6,7 mol
    • Mol O = 53,3 g / 16 (Ar O) = 3,33 mol
  • Langkah 3:
    • Perbandingan mol C:H:O = 3,33 : 6,7 : 3,33
    • Bagi semua dengan 3,33: 1 : 2 : 1
  • Langkah 4: Perbandingan udah bilangan bulat, jadi nggak perlu disederhanain lagi.
  • Langkah 5: Rumus empirisnya adalah CH2O.

Cara Menentukan Rumus Molekul (RM)

Setelah dapet rumus empiris, sekarang kita lanjut ke rumus molekul. Buat nentuin rumus molekul, kita butuh informasi tambahan, yaitu massa molekul relatif (Mr) senyawa tersebut.

Berikut ini langkah-langkahnya:

  1. Tentukan Rumus Empiris (RE):

    • Kalo di soal udah dikasih tau rumus empirisnya, ya udah, tinggal lanjut ke langkah berikutnya. Tapi, kalo belum, kalian harus tentuin dulu rumus empirisnya kayak yang udah kita bahas sebelumnya.

  2. Hitung Massa Molekul Relatif Rumus Empiris (Mr RE):

    • Jumlahin semua Ar atom-atom yang ada di rumus empiris. Misalnya, kalo rumus empirisnya CH2O, berarti Mr RE = Ar C + 2(Ar H) + Ar O = 12 + 2(1) + 16 = 30.

  3. Hitung Faktor Pengali (n):

    • Faktor pengali ini buat 'ngalisiin' rumus empiris biar jadi rumus molekul. Caranya, bagi Mr senyawa dengan Mr RE.

    • Rumusnya: n = Mr senyawa / Mr RE

  4. Tentukan Rumus Molekul (RM):

    • Kaliin semua indeks atom dalam rumus empiris dengan faktor pengali (n). Misalnya, kalo rumus empirisnya CH2O dan n = 2, berarti rumus molekulnya C2H4O2.

Contoh:

Suatu senyawa punya rumus empiris CH2 dan Mr = 56. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut!

  • Langkah 1: Rumus empiris = CH2
  • Langkah 2: Mr RE = Ar C + 2(Ar H) = 12 + 2(1) = 14
  • Langkah 3: n = Mr senyawa / Mr RE = 56 / 14 = 4
  • Langkah 4: Rumus molekul = (CH2)4 = C4H8

Contoh Soal dan Pembahasan Lengkap

Nah, biar makin mantap, kita bahas contoh soal yang lebih kompleks, guys! Ini dia soalnya:

Suatu senyawa hidrokarbon mengandung 4,8 gram karbon. Jika Mr senyawa hidrokarbon tersebut 58, maka tentukan rumus empiris (RE) dan rumus molekul (RM).

Pembahasan:

  1. Tentukan Massa Hidrogen:

    • Karena ini senyawa hidrokarbon, isinya cuma karbon (C) dan hidrogen (H). Jadi, kita harus cari massa hidrogen dulu.
    • Misal massa senyawa = 58 gram (karena Mr = 58), maka:
    • Massa H = Massa senyawa - Massa C = 58 g - 4,8 g = 53,2 g (Wah, angka ini sepertinya salah. Massa H tidak mungkin lebih besar dari massa senyawa. Soal ini perlu dikoreksi, tapi kita akan lanjutkan dengan asumsi soalnya benar untuk tujuan pembelajaran metode pengerjaan)

  2. Ubah Massa Jadi Mol:

    • Mol C = 4,8 g / 12 (Ar C) = 0,4 mol
    • Mol H = 53,2 g / 1 (Ar H) = 53,2 mol

  3. Tentukan Perbandingan Mol:

    • Perbandingan mol C:H = 0,4 : 53,2
    • Bagi semua dengan 0,4: 1 : 133

  4. Sederhanakan Perbandingan:

    • Karena perbandingan mol hidrogen sangat besar, ini mengindikasikan adanya kesalahan pada soal atau data yang diberikan. Biasanya perbandingan akan menghasilkan angka yang lebih sederhana.

  5. Tulis Rumus Empiris (dengan catatan):

    • RE = CH133 (dengan catatan soal perlu dikoreksi)

  6. Hitung Massa Molekul Relatif Rumus Empiris (Mr RE):

    • Mr RE = Ar C + 133(Ar H) = 12 + 133 = 145

  7. Hitung Faktor Pengali (n):

*   n = Mr senyawa / Mr RE = 58 / 145 = 0.4 (angka ini tidak masuk akal, karena n harus bilangan bulat. Ini semakin menguatkan indikasi bahwa soal perlu dikoreksi)

  1. Tentukan Rumus Molekul (RM):

    • Karena nilai 'n' tidak bulat, kita tidak bisa menentukan rumus molekul yang valid berdasarkan data ini. Ada kemungkinan kesalahan pada data massa karbon atau Mr senyawa.

Kesimpulan untuk soal ini:

Soal ini sepertinya mengandung kesalahan pada data yang diberikan. Massa hidrogen yang dihitung terlalu besar, dan nilai 'n' yang didapatkan tidak bulat. Untuk mendapatkan jawaban yang benar, soal ini perlu dikoreksi terlebih dahulu.

Catatan: Contoh soal ini tetap memberikan gambaran tentang langkah-langkah yang perlu dilakukan untuk menentukan rumus empiris dan rumus molekul. Namun, perlu diingat bahwa data yang akurat sangat penting untuk mendapatkan hasil yang benar.

Tips dan Trik Tambahan

  • Teliti: Kerjain soal dengan teliti, jangan sampe ada angka yang salah hitung.
  • Pahami Konsep: Jangan cuma ngapalin rumus, pahami konsepnya biar bisa ngerjain soal yang variasinya beda.
  • Latihan: Semakin banyak latihan, semakin jago!
  • Cek Jawaban: Kalo ada waktu, cek lagi jawaban kalian sebelum dikumpulin.

Oke, guys, itu dia panduan lengkap tentang cara nentuin rumus empiris dan rumus molekul senyawa hidrokarbon. Semoga artikel ini bermanfaat dan bikin kalian makin jago kimia, ya! Selamat belajar!