Satu mol adalah jumlah suatu zat yang sama dengan bilangan Avogadro, kira-kira 6,022 × 10^23. Ini adalah jumlah atom yang terkandung dalam 12,0 gram karbon-12. Para ilmuwan menggunakan pengukuran mol karena menyediakan sarana untuk mengekspresikan jumlah besar dengan mudah. Anda dapat menentukan jumlah mol dalam reaksi kimia apa pun dengan rumus kimia dan massa reaktan.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Untuk menghitung hubungan molar dalam reaksi kimia, temukan satuan massa atom (amus) untuk setiap elemen yang ditemukan dalam produk dan reaktan dan kerjakan stoikiometri reaksi.
Cari Massa dalam Gram
Hitung massa dalam gram masing-masing reaktan. Jika reaktan belum dalam gram, ubahlah satuannya.
Misalnya, gabungkan 0,05 kg natrium (Na) dengan 25.000 gram gas klorin (Cl2) untuk membentuk NaCl atau garam dapur. Ubah 0,05 kg natrium menjadi gram. Dengan menggunakan bagan konversi, Anda melihat bahwa 1.000 g = 1 kg. Kalikan 0,05 kg dengan 1.000 g/kg untuk mendapatkan gram Na.
Reaksi menggunakan 50,0 g Na dan 25,0 g Cl2.
Temukan Berat Atom
Tentukan berat atom setiap unsur menggunakan tabel periodik. Biasanya akan ditulis sebagai angka desimal di atas atau di bawah simbol kimia dan diukur dalam satuan massa atom (sma).
Berat atom Na adalah 22.990 sma. Cl adalah 35,453 sma.
Hitung Gram per Mol
Hitung jumlah gram per mol (g/mol) untuk setiap reaktan dan produk. Jumlah gram per mol untuk setiap unsur sama dengan berat atom unsur tersebut. Jumlahkan massa unsur-unsur dalam setiap senyawa untuk menemukan gram per mol senyawa tersebut.
Misalnya, berat atom Na, 22.990 sma, sama dengan jumlah gram per mol Na -- juga 22.990.
Cl2 di sisi lain, terdiri dari dua atom Cl. Masing-masing individu memiliki massa 35,253 sma, jadi bersama-sama senyawa tersebut memiliki berat 70,506 sma. Jumlah gram per mol adalah sama -- 70,506 g/mol.
NaCl terdiri dari atom Na dan atom Cl. Berat Na adalah 22,990 sma dan Cl 35,253 sma, maka berat NaCl adalah 58,243 sma dan memiliki jumlah gram per mol yang sama.
Bagilah Gram dengan Gram per Mol
Bagilah jumlah gram setiap reaktan dengan jumlah gram per mol reaktan tersebut.
50,0 g Na digunakan dalam reaksi ini, dan ada 22,990 g/mol. 50.0 ÷ 22.990 = 2.1749. 2.1749 mol Na digunakan dalam reaksi ini.
25.000 g Cl2 digunakan dan ada 70.506 g/mol Cl2. 25.000 ÷ 70.506 = 0.35458. Reaksi tersebut menggunakan 0,35458 mol Cl2.
Cari Koefisien Reaksi
Periksa rumus kimia Anda untuk reaksi, perhatikan koefisien untuk setiap reaktan dan produk. Rasio ini berlaku untuk kuantitas apa pun, baik untuk atom tunggal, lusinan atom, atau yang lebih penting, mol atom.
Misalnya pada persamaan 2 Na + Cl2 → 2NaCl. Perbandingan Na dengan Cl2 dengan NaCl adalah 2:1:2. Perhatikan bahwa koefisien yang tidak terdaftar diasumsikan sebagai 1. Setiap dua atom Na yang bereaksi dengan satu molekul Cl2, menghasilkan dua molekul NaCl. Rasio yang sama berlaku untuk mol atom dan molekul. Dua mol Na yang bereaksi dengan satu mol Cl2 menghasilkan 2 mol NaCl.
Tentukan Pereaksi Pembatas
Hitung reaktan pembatas, atau reaktan yang akan habis lebih dulu, dengan menyiapkan persamaan pertama dari dua persamaan. Dalam persamaan pertama ini, pilih salah satu reaktan dan kalikan mol reaktan tersebut dengan rasio mol reaktan terhadap mol produk.
Misalnya, dalam contoh percobaan, Anda menggunakan 2,1749 mol Na. Untuk setiap 2 mol Na yang digunakan, dihasilkan 2 mol NaCl. Ini adalah rasio 1:1, yang berarti menggunakan 2,1749 mol Na, juga menghasilkan 2,1749 mol NaCl.
Tentukan Massa Produk
Kalikan jumlah yang dihasilkan dengan jumlah gram per mol produk untuk menemukan massa produk yang dapat dihasilkan dengan jumlah reaktan yang diberikan.
Ada 2,1749 mol NaCl dan satu mol sama dengan 58,243 gram. 2.1749 × 58.243 = 126,67, jadi 50.000 g Na yang digunakan dalam reaksi dapat menghasilkan 126,67 g NaCl.
Mulailah persamaan kedua yang identik dengan yang pertama, tetapi menggunakan reaktan lainnya.
Reaktan lainnya adalah Cl2, di mana Anda memiliki 0,35458 mol. Rasio Cl2 untuk NaCl adalah 1:2, jadi untuk setiap mol Cl2 yang bereaksi, akan dihasilkan dua mol NaCl. 0,35458 × 2 = 0,70916 mol NaCl.
Kalikan jumlah yang dihasilkan dengan jumlah gram per mol produk untuk menemukan jumlah produk yang dapat dihasilkan oleh reaktan kedua.
0,70916 mol NaCl × 58,243 g/mol = 41,304 g NaCl.
Bandingkan Hasil Reaksi
Perhatikan hasil kedua persamaan tersebut. Persamaan mana pun yang menghasilkan massa produk yang lebih kecil mengandung reaktan pembatas. Karena reaksi hanya dapat berlangsung sampai reaktan ini habis, berapa gram reaktan yang dihasilkan oleh persamaan ini adalah jumlah gram yang akan dihasilkan oleh seluruh reaksi.
Dalam persamaan garam, Cl2 menghasilkan jumlah gram NaCl paling sedikit, oleh karena itu merupakan reaktan pembatas. Hanya 41,304 g NaCl yang akan dihasilkan oleh reaksi ini.
Hitung Mol Produk
Tentukan mol produk yang dihasilkan dengan membagi gram produk dengan gram per mol produk. Anda sekarang telah menghitung jumlah mol setiap senyawa yang digunakan dalam reaksi ini.
41,304 g NaCl 58,243 g/mol = 0,70917 mol NaCl.
Peringatan
Jangan mencoba mereproduksi eksperimen ini. Natrium adalah logam yang sangat mudah menguap dan hanya boleh ditangani oleh seorang profesional.