Fraksi mol adalah ukuran yang digunakan dalam kimia untuk menunjukkan proporsi satu komponen dalam campuran relatif terhadap total komponen yang ada. Fraksi mol dihitung dengan membagi jumlah satu komponen dengan jumlah semua komponen dalam campuran.
Misalnya, jika kita mempunyai campuran air dan alkohol, dan jumlah airnya 100 gram dan jumlah alkoholnya 50 gram, maka fraksi mol airnya adalah 0,66 (100 gram / (100 gram + 50 gram)) dan fraksi mol alkoholnya adalah 0,33 (50 gram / (100 gram + 50 gram)).
Latihan yang melibatkan fraksi mol dapat mencakup penentuan fraksi mol berbagai komponen dalam campuran, penggunaan fraksi mol untuk menghitung jumlah komponen yang dibutuhkan untuk mencapai konsentrasi tertentu, dan sebagainya. Berlatih dengan latihan sangat penting untuk memahami dan menerapkan konsep fraksi mol dengan benar.
Metode untuk menghitung fraksi mol dalam zat menggunakan rumus sederhana.
Fraksi mol adalah cara untuk menyatakan jumlah suatu zat dalam suatu campuran. Untuk menghitung fraksi mol suatu zat dalam campuran, cukup bagi jumlah zat tersebut dengan jumlah total campuran. Rumus untuk menghitung fraksi mol adalah:
Fraksi mol = jumlah zat / jumlah total campuran
Misalnya, jika kita mempunyai campuran air dan garam, dan jumlah airnya 50 gram dan jumlah garamnya 30 gram, maka fraksi mol airnya adalah:
Fraksi mol air = 50g / (50g + 30g) = 50g / 80g = 0,625
Untuk menghitung fraksi mol garam, cukup kurangi fraksi mol air dari 1, karena jumlah fraksi mol semua zat dalam campuran selalu sama dengan 1.
Sekarang setelah Anda memahami cara menghitung fraksi mol dalam zat, cobalah mengerjakan beberapa latihan untuk berlatih dan memantapkan pengetahuan Anda tentang topik ini.
Memahami proporsi zat dalam larutan melalui fraksi molar.
Fraksi mol adalah cara untuk menyatakan konsentrasi suatu zat dalam larutan, dengan memperhitungkan proporsi molekul zat tersebut relatif terhadap total molekul yang ada. Untuk menghitung fraksi mol suatu zat, cukup bagi jumlah mol zat tersebut dengan jumlah mol total dalam larutan.
Misalnya, jika kita memiliki larutan dengan 2 mol zat terlarut A dan 3 mol zat terlarut B, perhitungan fraksi mol zat terlarut A adalah 2 / (2 + 3) = 0,4. Ini berarti 40% molekul dalam larutan tersebut adalah zat terlarut A.
Untuk berlatih menghitung fraksi mol, kita dapat menyelesaikan beberapa soal. Misalnya, jika kita memiliki larutan dengan 0,5 mol zat terlarut C dan 1,5 mol zat terlarut D, berapa fraksi mol zat terlarut D? Fraksi mol zat terlarut D adalah 1,5 / (0,5 + 1,5) = 0,75, yang berarti 75% molekul dalam larutan adalah zat terlarut D.
Memahami proporsi zat dalam larutan melalui fraksi mol sangat penting untuk berbagai proses kimia, seperti menyiapkan larutan, menghitung reaksi kimia, dan menentukan sifat fisikokimia zat. Oleh karena itu, penting untuk berlatih menghitung fraksi mol guna memperdalam pemahaman Anda tentang topik ini.
Temukan rumus untuk menghitung konsentrasi molar suatu larutan dengan cara sederhana.
Konsentrasi molar suatu larutan merupakan pengukuran penting dalam kimia, yang menunjukkan jumlah zat terlarut yang ada dalam kaitannya dengan volume total larutan. Untuk menghitung konsentrasi molar, kita menggunakan rumus sederhana:
Konsentrasi Molar (M) = Jumlah zat terlarut (mol) / Volume larutan (L)
Misalnya, jika kita memiliki 2 mol zat terlarut dalam 1 liter larutan, konsentrasi molarnya adalah 2 M.
Fraksi mol, pada gilirannya, merupakan pengukuran penting lainnya yang menunjukkan proporsi suatu komponen terhadap total larutan. Untuk menghitung fraksi mol komponen A, kita menggunakan rumus:
Fraksi mol A = Mol A / Total mol
Misalnya, jika kita memiliki 2 mol zat A dan 3 mol zat B dalam suatu larutan, fraksi mol A akan menjadi 2/5.
Sekarang setelah Anda memahami cara menghitung konsentrasi molar dan fraksi mol, bagaimana kalau berlatih dengan beberapa latihan?
Menemukan jumlah mol dalam suatu zat melalui perhitungan sederhana.
Untuk menemukan jumlah mol suatu zat, Anda perlu menggunakan rumus matematika yang tepat. Jumlah mol suatu zat dapat dihitung dari massa zat dan massa molarnya. Massa molar adalah massa satu mol atom, ion, atau molekul suatu zat dan dinyatakan dalam g/mol.
Untuk menghitung jumlah mol, cukup bagi massa zat dengan massa molarnya. Misalnya, jika kita memiliki 10 gram air (H2O), yang massa molarnya 18 g/mol, kita dapat menghitung jumlah mol sebagai berikut:
Jumlah mol = Massa zat / Massa molar
Jumlah mol = 10 g / 18 g/mol
Jumlah mol = 0,555 mol
Oleh karena itu, kita memiliki 0,555 mol air dalam 10 gram zat tersebut.
Fraksi mol suatu zat dalam campuran adalah rasio jumlah mol zat tersebut terhadap jumlah total mol dalam campuran. Fraksi mol dapat dihitung dengan membagi jumlah mol zat dengan jumlah total mol dalam campuran.
Misalnya, jika kita mempunyai campuran 2 mol air dan 3 mol alkohol, fraksi mol airnya adalah:
Fraksi mol air = Mol air / Total mol
Fraksi mol air = 2 mol / (2 mol + 3 mol)
Fraksi mol air = 2/5
Jadi, fraksi mol air dalam campuran ini adalah 2/5.
Untuk berlatih dan memperkuat konsep fraksi mol, penting untuk melakukan latihan yang melibatkan perhitungan jumlah mol dan fraksi mol dalam berbagai zat dan campuran. Dengan latihan, akan lebih mudah untuk memahami dan menerapkan konsep-konsep ini dalam menyelesaikan soal-soal kimia.
Fraksi mol: cara menghitungnya, contoh, latihan
A fraksi mol adalah cara untuk menyatakan konsentrasi unsur-unsur yang hadir dalam suatu senyawa atau konsentrasi suatu senyawa dalam suatu campuran.
Fraksi mol unsur-unsur suatu senyawa didefinisikan sebagai hasil bagi antara jumlah mol setiap unsur berbeda yang ada dalam senyawa dan jumlah mol totalnya.
Misalnya, jika suatu senyawa memiliki unsur A dan unsur B, fraksi mol A adalah jumlah mol A dibagi dengan jumlah mol A ditambah jumlah mol B. Demikian pula, untuk fraksi mol B, operasi yang sama dilakukan, tetapi mol B harus ditempatkan di pembilang.
Operasi ini direpresentasikan pada gambar di atas. Jumlah fraksi mol sama dengan 1 (satu). Fraksi mol adalah bilangan tak berdimensi. Banyak hukum yang dapat dinyatakan dalam fraksi mol, seperti Hukum Dalton.
Fitur dan simbol
Nilai fraksi mol tidak bergantung pada suhu dan, dalam campuran gas ideal, dapat digunakan untuk menghitung tekanan parsial setiap gas yang ada dalam campuran gas; seperti yang dinyatakan oleh hukum Dalton.
Fraksi mol biasanya dilambangkan atau dilambangkan dengan huruf kapital X (X), di sebelah kanan, sebagai subskrip, simbol unsur atau rumus senyawa ditempatkan jika Anda memiliki campuran senyawa.
Bagaimana cara menghitungnya
Jika jumlah mol setiap unsur yang menyusun suatu senyawa diketahui, penjumlahan mol unsur-unsur tersebut dapat memperoleh jumlah mol total yang terdapat dalam senyawa tersebut.
Jadi, untuk mendapatkan fraksi mol setiap unsur, jumlah molnya dibagi dengan jumlah total mol yang ada dalam senyawa. Jumlah nilai fraksi mol unsur-unsur yang berbeda sama dengan satu (1).
Contohnya
Berikut ini adalah contoh penggunaan fraksi mol.
Contoh 1
Molalitas suatu larutan, yang dinyatakan dalam mol zat terlarut per kilogram air, dapat dikonversi menjadi fraksi mol zat terlarut. Untuk melakukannya, ubah 1.000 g air menjadi mol air dengan membagi massa 1.000 g air dengan berat molekul air (18 g/mol).
Kemudian, membagi jumlah mol zat terlarut dengan jumlah mol air ditambah mol zat terlarut, akan diperoleh fraksi mol zat terlarut.
Misalnya, zat A memiliki molalitas 0,03 m. Ini berarti terdapat 0,3 mol zat A yang terlarut dalam satu kilogram air. Satu kilogram air setara dengan 55,55 mol air (1.000 g ± 18 g/mol). Oleh karena itu, fraksi mol zat A menjadi:
X (A) atau X A = 0,03 ÷ (55,55 + 0,03)
= 0,0005398 atau 5,39810 -4
Contoh 2
Perhitungan tekanan parsial gas berdasarkan fraksi molnya. Hukum Tekanan Parsial dirumuskan oleh Dalton dan menyatakan bahwa dalam campuran gas, setiap gas memberikan tekanannya seolah-olah memenuhi seluruh volume campuran.
Tekanan total campuran gas adalah jumlah tekanan yang diberikan, secara terpisah, oleh masing-masing gas yang membentuk campuran gas.
Atmosfer terutama terdiri dari campuran empat gas: nitrogen, oksigen, karbon dioksida, dan uap air, yang masing-masing memiliki tekanan parsial berikut secara terpisah:
Nitrogen: 596 mmHg
Oksigen: 158 mmHg
Karbon dioksida: 0,3 mmHg
Uap air: 5,7 mmHg.
Yang menghasilkan nilai tekanan atmosfer sebesar 760 mmHg. Dengan menggunakan tekanan gas ini, nilai-nilai berikut untuk fraksi molnya dapat dihitung:
Nitrogen
X N2 = 596 mmHg / 760 mmHg
= 0,7842
Oksigen
X O2 = 158 mmHg / 760 mmHg
= 0,2079
Karbon dioksida
X CO2 = 0,3 mmHg / 760 mmHg
= 0,00039
Uap
X H2O = 5,7 mmHg / 760 mmHg
= 0,075
Sebaliknya, tekanan parsial setiap gas yang ada dalam campuran dapat dihitung dengan mengalikan nilai fraksi molnya dengan tekanan total yang diberikan oleh campuran gas.
Latihan
Latihan 1
Berapa fraksi mol campuran metanol (CH 3 OH) dan air (H 2 O) larutan yang mengandung 145 g CH 3 OH dan 120 g H 2 Berat molekul: CH 3 OH = 32 g/mol dan air = 18 g/mol.
Pertama kita hitung mol metanol dan air:
Mol CH 3 OH = 145 g · 1 mol CH 3 OH ÷ 32 g CH 3 OH
= 4,53 mol CH 3 OH
Mol H 2 O = 120 g · 1 mol H 2 O ÷ 18 g H 2 O
= 6,67 mol de H2O
Kemudian kita hitung jumlah molnya:
Jumlah mol CH 3 OH dan H 2 O = 4,53 + 6,67
= 11,2 mol
Jadi kita tentukan fraksi mol metanol dan air:
X (CH 3 OH) = 4,53 mol / 11,2 mol
= 0,404
X (H 2 O) = 6,67 mol / 11,2 mol
= 0,596
Latihan 2
Campuran 1,56 mol nitrogen (N 2 ) dan 1,2 mol oksigen (O 2 ) memberikan tekanan sebesar 0,8 atmosfer (atm). Hitunglah tekanan parsial yang diberikan oleh masing-masing gas tersebut.
Langkah pertama dalam menyelesaikan soal ini adalah menghitung fraksi mol gas-gas tersebut. Pada langkah kedua, tekanan parsial yang dihasilkan oleh gas-gas tersebut diperoleh dengan mengalikan fraksi molnya dengan tekanan total yang dihasilkan oleh campuran gas.
Fraksi mol nitrogen:
X N2 = 1,56 mol / (1,56 mol + 1,2 mol)
= 0,565
Fraksi molar oksigen:
X O2 = 1,2 mol / (1,56 mol + 1,2 mol)
= 0,435
Dan akhirnya kita hitung tekanan parsial masing-masing gas:
P N2 = X N2 · P T
= 0,565 · 0,8 atm
= 0,452 atm
P O2 = X O2 · P t
= 0,435 · 0,8 atm
= 0,348 atm
Latihan 3
Berapa fraksi mol formaldehida (CH 2 O) jika 23 g senyawa tersebut dilarutkan dalam 4 mol karbon tetraklorida (CCl 4 )? Berat molekul CH 2 O = 30,03 g/mol.
Pertama-tama kita hitung mol formaldehida:
CH Mol 2 O = 23 gram CH 2 O · 1 mol CH 2 O ÷ 30,03 gram CH 2 S
= 766 mol
Dan untuk yang kedua kita hitung fraksi molnya:
X CH2OH = 0,766 mol CH 2 OH / (0,766 mol CH 2 OH + 4 mol CCl 4 )
= 0,161
Referensi
- Whitten, Davis, Peck dan Stanley. (2008). Kimia (edisi ke-8). CENGAGE Learning.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 Februari 2020). Apa itu fraksi mol? Diambil dari: thoughtco.com
- Wikipedia. (2020). Fraksi mol. Diambil dari: en.wikipedia.org
- Yayasan CK-12. (16 Oktober 2019). Fraksi mol. Chemistry LibreTexts. Diakses dari: chem.libretexts.org
- Chris Deziel. (12 November 2018). Cara Menghitung Fraksi Mol. Diakses dari: sciencing.com