Pemahaman tentang massa molekul relatif ini sangat berguna, karena dalam materi-materi lanjutan seperti topik konsentrasi dan larutan yang dinyatakan dengan : Molaritas, Molalitas dan Normalitas melibatkan massa molekul relatif dalam suatu larutan.
Apa itu massa atom relatif ?
1. Massa Atom Relatif (Ar)
Massa atom relatif adalah bilangan yang menyatakan perbandingan massa rata-rata 1 atom suatu unsur tehadap 1/12 massa 1 atom karbon-12 (12C). Pemilihan atom karbon didasarkan pada kesepakatan internasional yang menetapkan bahwa massa isotop karbon-12 (12C) memiliki massa tepat 12 sma (satuan massa atom).Massa atom relatif suatu unsur menunjukkan berapa kali lebih besar massa atom unsur itu dibandingkan terhadap 1/12 massa 1 atom C-12, dimana secara matematis ditulis sebagai berikut :
Ar X =
massa rata-rata 1 atom X
1/12 x massa 1 atom 12C
Karena massa 1 atom 12C = 12 sma atau 1/12 massa 1 atom 12C = 1 sma, maka rumus untuk mencari massa atom relatif dari suatu unsur seperti rumus di atas dapat disederhanakan menjadi :
Ar X = massa rata-rata 1 atom unsur X x 1 sma
Disamping itu, kita dapat menyimpulkan bahwa 1 sma adalah :
1 sma =
1
12
x massa 1 atom 12C Karena massa 1 atom karbon = 1,993 x 10-23 gram, maka jika kita jadikan 1 sma ke dalam gram adalah :
1 sma =
1
12
x (19,93 x 10-24 = 1,66 x 10-242. Massa Atom Relatif dari Isotop-isotop di Alam (Ar)
Di alam, suatu unsur bisa didapat dari jua jenis isotop atau lebih, dengan demikian kita dapat menentukan massa atom relatifnya (Ar) dengan memperhitungkan persentase kelimpahannya yang. Misalkan suatu unsur memiliki 3 macam isotop, maka rumusnya adalah :
Ar X =
(% X1 x massa X1) + (% X2 x massa X2) + (% X3 x massa X3)
% X1 + % X2 + % X3
Apa itu massa molekul relatif ?
Setiap atom memiliki massa tertentu yang disebut massa atom relatif (Ar). Apabila dua atau lebih atom bergabung, baik yang berasal dari unsur yang sama maupun berbeda, maka akan terbentuk molekul. Oleh karena itu, massa molekul ditentukan oleh massa atom-atom penyusunnya, yaitu merupakan jumlah dari massa seluruh atom yang menyusun molekul tersebut.Secara matematis untuk mencari massa molekul relatif (Mr) adalah :
Mr X =
massa satu molekul X
1/12 x massa 1 atom 12C
Berdasarkan pengertian bahwa molekul merupakan gabungan atom-atom maka Mr merupakan penjumlahan Ar atom-atom penyusunnya :
Mr =
∑
Ar
Contoh Soal
Soal No.1
Jika diketahui massa atom unsur Fe = 55,847 sma dan massa 1 atom C-12 = 12,000 sma. Hitunglah massa atom relatif Fe ?
Pembahasan
Ar X =
Ar Fe =
massa rata-rata 1 atom X
1/12
x massa 1 atom 12C
Ar Fe =
55,847 sma
1/12
x 12,00 sma
= 55,847
Soal No.2
Jika diketahui massa atom relatif (Ar) dari atom B adalah 36 dan massa 1 atom 12C adalah 12 sma. Tentukan massa rata-rata 1 atom B dalam satuan sma ?
Pembahasan
Ar B =
36 =
massa rata-rata 1 atom B = 36 x 1
massa rata-rata 1 atom B = 36 sma
massa rata-rata 1 atom B
1/2 x massa 1 atom 12C
36 =
massa rata-rata 1 atom B
1/12 x 12
massa rata-rata 1 atom B = 36 x 1
massa rata-rata 1 atom B = 36 sma
Soal No.3
Jika diketahui Ar Fe =56 sma dan massa atom 12C = 2 x 10-23. Tentukanlah massa rata-rata 10 atom besi ?
Pembahasan
Ar Fe =
massa rata-rata 1 atom Fe = Ar Fe x 1 12 x massa 1 atom 12C
massa rata-rata 1 atom Fe = 56 x 1 12 x 2 x 10-23
massa rata-rata 1 atom Fe = 9,3 x 10-23
Jadi massa rata-rata 10 atom Fe adalah :
massa assa rata-rata 10 atom Fe = 10 x 9,3 x 10-23 = 93 x 10-23
massa rata-rata 1 atom Fe
1/12 x massa 1 ataom 12C
massa rata-rata 1 atom Fe = Ar Fe x 1 12 x massa 1 atom 12C
massa rata-rata 1 atom Fe = 56 x 1 12 x 2 x 10-23
massa rata-rata 1 atom Fe = 9,3 x 10-23
Jadi massa rata-rata 10 atom Fe adalah :
massa assa rata-rata 10 atom Fe = 10 x 9,3 x 10-23 = 93 x 10-23
Soal No.4
Oksigen di alam terdiri dari 3 isotop dengan kelimpahan berikut:
16O 17O 18O
99,76 % 0,04 % 0,20 %
99,76 % 0,04 % 0,20 %
Hitunglah massa atom rata-rata (Ar) dari unsur Oksigen tersebut ?
Pembahasan
Ar X =
Ar Oksigen =
Ar Oksigen = 16
(% X1 x massa X1) + (% X2 x massa X2) + (% X3 x massa X3)
% X1 + % X2 + % X3
Ar Oksigen =
(99,76 x 16) + (0,04 x 17) + (0,20 x 18)
100
Ar Oksigen = 16
Soal No.5
Tembaga memiliki dua isotop yaitu 63Cu dan 65Cu. Jika Ar rata-rata Cu = 63,5. Tentukan % kelimpahan isotop 63Cu dan 65Cu ?
Pembahasan
Misalkan : 63Cu = a%, maka 65Cu = (100-a)%
Ar Cu =
63,5 =
63,5 x 100 = 63a + 6500 - 65a
6350 - 6500 = 63a - 65a
-150 = -2a
a = 75
Sehingga persentase isotop 63Cu = 75% dan persentase isotop 65Cu = 25%
Ar Cu =
(a x 63) + (100 - a)x65
a + (100 - a)
63,5 =
(a x 63) + (100 - a)x65
a + (100 - a)
63,5 x 100 = 63a + 6500 - 65a
6350 - 6500 = 63a - 65a
-150 = -2a
a = 75
Sehingga persentase isotop 63Cu = 75% dan persentase isotop 65Cu = 25%
Soal No.6
Hitunglah nilai yang terkadandung dalam massa molekul relatif (Mr) dari senyawa Ca(OH)2 (Ar Ca =40, Ar O = 16, Ar H = 1) ?
Pembahasan
Dari 1 molekul Ca(OH)2, mengandung :
Mr Ca(OH)2 = (1 x Ar Ca) + (2 x Ar O) + (2 x Ar H)
Mr Ca(OH)2 = (1 x 40) + (2 x 16) + (2 x 1)
Mr Ca(OH)2 = 40 + 32 + 2
Mr Ca(OH)2 = 74
- 1 atom Ca
- 2 atom O
- 2 atom H
Mr Ca(OH)2 = (1 x Ar Ca) + (2 x Ar O) + (2 x Ar H)
Mr Ca(OH)2 = (1 x 40) + (2 x 16) + (2 x 1)
Mr Ca(OH)2 = 40 + 32 + 2
Mr Ca(OH)2 = 74
Soal No.7
Hitunglah nilai yang terkadandung dalam massa molekul relatif (Mr) dari senyawa Aluminium Sulfat Al2(SO4)3 (Ar Al = 27, Ar S = 32, Ar O = 16 ) ?
Pembahasan
Dari 1 molekul Al2(SO4)3 mengandung :
Mr Al2(SO4)3 = (2 x Ar Al) + (3 x Ar S) + (12 x Ar O)
Mr Al2(SO4)3 = (2 x 27) + (3 x 32) + (12 x 16)
Mr Al2(SO4)3 = 54 + 96 + 192
Mr Al2(SO4)3 = 342
- 2 atom Al
- 3 atom S
- 12 atom O
Mr Al2(SO4)3 = (2 x Ar Al) + (3 x Ar S) + (12 x Ar O)
Mr Al2(SO4)3 = (2 x 27) + (3 x 32) + (12 x 16)
Mr Al2(SO4)3 = 54 + 96 + 192
Mr Al2(SO4)3 = 342
Soal No.8
Hitunglah Mr dari CuSO4.5H2O (Ar Cu = 64, Ar S = 32, Ar O = 16, Ar H = 1)
Pembahasan
Dari 1 molekul CuSO4 . 5H2O mengandung :
Mr CuSO4 . 5H2O = (1 x Ar Cu) + (1 x Ar S) + (9 x Ar O) + (10 x Ar H)
Mr CuSO4 . 5H2O = (1 x 64) + (1 x 32) + (9 x 16) + (10 x 1)
Mr CuSO4 . 5H2O = 64 + 32 + 144 + 10
Mr CuSO4 . 5H2O = 250
- 1 atom Cu
- 1 atom S
- 9 atom O
- 10 atom H
Mr CuSO4 . 5H2O = (1 x Ar Cu) + (1 x Ar S) + (9 x Ar O) + (10 x Ar H)
Mr CuSO4 . 5H2O = (1 x 64) + (1 x 32) + (9 x 16) + (10 x 1)
Mr CuSO4 . 5H2O = 64 + 32 + 144 + 10
Mr CuSO4 . 5H2O = 250
Soal No.9
Jika Ar H = 1, Ar O = 16 dan massa 1 atom 12C = 2 x 10-23 gram. Tentukan massa 10 molekul air ?
Pembahasan
Air dalam simbol kimia adalah: H2O dimana memiliki :
Mr H2O = (2 x 1) + ( 1 x 16)
Mr H2O = 18
Kemudian gunakan rumus :
Mr X =
Lalu gantikan X dengan molekul yang sedang kita cari, yaitu : Air (H2O). Sehigga rumusnya menjadi :
Mr H2O =
massa satu molekul H2O = Mr H2O x 1 12 x massa 1 atom 12C
massa satu molekul H2O = 18 x 1 12 x 2.10-23 gram
Massa 1 molekul H2O = 3 x 10-23 gram
Massa 10 molekul H2O = 10 x 3 x 10-23 gram
Massa 10 molekul H2O = 30 x 10-23 gram
Massa 10 molekul H2O = 3 x 3 x 10-22 gram
- 2 atom H
- 1 atom O
Mr H2O = (2 x 1) + ( 1 x 16)
Mr H2O = 18
Kemudian gunakan rumus :
Mr X =
massa satu molekul X
1/12 x massa 1 atom 12C
Lalu gantikan X dengan molekul yang sedang kita cari, yaitu : Air (H2O). Sehigga rumusnya menjadi :
Mr H2O =
massa satu molekul H2O
1/12 x massa 1 atom 12C
massa satu molekul H2O = Mr H2O x 1 12 x massa 1 atom 12C
massa satu molekul H2O = 18 x 1 12 x 2.10-23 gram
Massa 1 molekul H2O = 3 x 10-23 gram
Massa 10 molekul H2O = 10 x 3 x 10-23 gram
Massa 10 molekul H2O = 30 x 10-23 gram
Massa 10 molekul H2O = 3 x 3 x 10-22 gram