Konsep Mol Kimia Kelas 10: Rumus Lengkap, Contoh Soal & Kuis Online Interaktif

Gambar: Peta Hubungan Mol dengan Massa, Volume, dan Partikel

Pernahkah kalian bertanya bagaimana cara ahli kimia menghitung jumlah atom dalam segelas air? Karena atom sangat kecil, kita tidak mungkin menghitungnya satu per satu. Di sinilah peran vital dari konsep mol. Memahami materi ini adalah kunci utama untuk menguasai perhitungan kimia (stoikiometri) di bab-bab selanjutnya.

Dalam artikel ini, kita akan membahas tuntas mulai dari definisi, rumus "Jembatan Mol", hingga latihan soal interaktif yang bisa langsung kalian coba untuk menguji pemahaman.

Apa Itu Mol?

Dalam Sistem Satuan Internasional (SI), mol adalah satuan dasar untuk mengukur jumlah zat. Analoginya sederhana: jika 1 lusin = 12 buah, maka 1 mol = sejumlah partikel yang sangat banyak.

Definisi Mol: Satu mol didefinisikan sebagai jumlah zat yang mengandung partikel elementer sebanyak jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram isotop karbon-12 (\( ^{12}C \)).

Jumlah ini disebut sebagai Tetapan Avogadro (\( L \)) yang nilainya:

$$ L = 6,02 \times 10^{23} \text{ partikel/mol} $$

Peta Konsep & Rumus Jembatan Mol

Untuk memudahkan perhitungan, kita menggunakan "Jembatan Mol" yang menghubungkan mol (\( n \)) dengan variabel lain seperti massa (\( m \)), jumlah partikel (\( X \)), volume (\( V \)), dan molaritas (\( M \)).

1. Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel (\( X \))

Rumus ini menghubungkan dunia makroskopis dengan mikroskopis.

$$ n = \frac{X}{L} \quad \text{atau} \quad X = n \times L $$

Dimana:
\( X \) = Jumlah partikel (atom, molekul, atau ion)
\( n \) = Jumlah mol (mol)
\( L \) = \( 6,02 \times 10^{23} \)

2. Hubungan Mol dengan Massa (\( m \))

Ini adalah rumus yang paling sering digunakan di laboratorium saat menimbang bahan kimia.

$$ n = \frac{m}{M_r} \quad \text{atau} \quad m = n \times M_r $$

Dimana:
\( m \) = Massa zat (gram)
\( M_r \) atau \( A_r \) = Massa molekul/atom relatif (gram/mol)

3. Hubungan Mol dengan Volume Gas (\( V \))

Volume gas bergantung pada suhu (\( T \)) dan tekanan (\( P \)).

a. Keadaan Standar (STP: 0°C, 1 atm)

$$ V_{STP} = n \times 22,4 \text{ liter/mol} $$

b. Keadaan Kamar (RTP: 25°C, 1 atm)

$$ V_{RTP} = n \times 24 \text{ liter/mol} $$

c. Persamaan Gas Ideal (Untuk kondisi selain STP/RTP)

$$ P \cdot V = n \cdot R \cdot T $$

Ingat: Suhu (\( T \)) harus dalam Kelvin (\( K = ^\circ C + 273 \)). Nilai \( R = 0,082 \, L.atm/mol.K \).

4. Hubungan Mol dengan Molaritas (\( M \))

Digunakan untuk larutan.

$$ M = \frac{n}{V} $$

Dimana \( V \) adalah volume larutan dalam satuan Liter.

---

Contoh Soal dan Pembahasan

Soal 1: Menghitung Massa dari Volume Gas

Tentukan massa dari 4,48 liter gas nitrogen (\( N_2 \)) jika diukur pada keadaan standar (STP)! (Diketahui \( A_r \, N = 14 \)).

Penyelesaian:

Diketahui:
\( V_{STP} = 4,48 \) Liter
\( M_r \, N_2 = 2 \times 14 = 28 \) gr/mol

Ditanya: Massa (\( m \))?

Jawab:
Langkah 1: Cari mol (\( n \)) dari volume STP.
$$ n = \frac{V_{STP}}{22,4} = \frac{4,48}{22,4} = 0,2 \text{ mol} $$

Langkah 2: Konversi mol ke massa.
$$ m = n \times M_r $$ $$ m = 0,2 \times 28 = 5,6 \text{ gram} $$

---

Latihan Soal Mandiri (Kuis)

Pilihlah jawaban yang paling tepat. Nilai akan muncul otomatis setelah menekan tombol "Cek Nilai".

1. Satuan jumlah zat dalam Sistem Internasional (SI) adalah...

A. Gram
B. Mol
C. Meter
D. Liter
E. Partikel

2. Bilangan Avogadro (\( L \)) menyatakan jumlah partikel dalam 1 mol zat. Nilainya adalah...

A. \( 6,02 \times 10^{22} \)
B. \( 6,02 \times 10^{-23} \)
C. \( 6,02 \times 10^{23} \)
D. \( 3,01 \times 10^{23} \)
E. \( 12 \times 10^{23} \)

3. Jika diketahui \( A_r \, C=12 \) dan \( O=16 \), maka massa molekul relatif (\( M_r \)) dari \( CO_2 \) adalah...

A. 28
B. 32
C. 44
D. 48
E. 56

4. Jumlah mol yang terdapat dalam 8 gram gas metana (\( CH_4 \)) adalah... (\( A_r \, C=12, H=1 \))

A. 0,5 mol
B. 1,0 mol
C. 1,5 mol
D. 2,0 mol
E. 2,5 mol

5. Volume dari 1 mol gas apa saja pada keadaan standar (STP) adalah...

A. 22,4 Liter
B. 24 Liter
C. 1 Liter
D. 100 Liter
E. 6,02 Liter

6. Berapakah jumlah atom besi (\( Fe \)) yang terdapat dalam 2 mol besi?

A. \( 3,01 \times 10^{23} \) atom
B. \( 6,02 \times 10^{23} \) atom
C. \( 9,03 \times 10^{23} \) atom
D. \( 1,204 \times 10^{24} \) atom
E. \( 2 \times 10^{22} \) atom

7. Jika 0,1 mol gula dilarutkan ke dalam air hingga volume larutan menjadi 500 mL, maka molaritas (\( M \)) larutan tersebut adalah...

A. 0,1 M
B. 0,2 M
C. 0,5 M
D. 2,0 M
E. 5,0 M

8. Kondisi pengukuran gas pada suhu 25°C dan tekanan 1 atm disebut...

A. STP
B. RTP
C. Nol Mutlak
D. Gas Ideal
E. Kondisi Kritis

9. Massa dari 11,2 Liter gas \( O_2 \) pada keadaan STP adalah... (\( A_r \, O = 16 \))

A. 8 gram
B. 16 gram
C. 32 gram
D. 64 gram
E. 11,2 gram

10. Manakah hubungan berikut yang BENAR?

A. \( n = m \times M_r \)
B. \( V_{STP} = n / 22,4 \)
C. \( X = n \times L \)
D. \( M = V / n \)
E. \( n = V_{RTP} \times 24 \)

Pertanyaan Sering Diajukan (FAQ)

Apa bedanya Ar dan Mr?

\( A_r \) adalah Massa Atom Relatif (untuk satu unsur, misal Ar H = 1), sedangkan \( M_r \) adalah Massa Molekul Relatif (jumlah total Ar dalam suatu senyawa, misal Mr \( H_2O \) = 18).

Bagaimana jika volume gas tidak diketahui STP/RTP?

Jika suhu dan tekanan spesifik disebutkan (misal 27°C, 2 atm), gunakan rumus \( PV=nRT \). Jika diukur pada suhu dan tekanan yang "sama" dengan gas lain, gunakan hukum perbandingan volume \( \frac{V_1}{n_1} = \frac{V_2}{n_2} \).