Rumus empiris dalam kimia, pahami definisi, tahap, dan cara pengerjaan soalnya

Brilio.net - Secara sederhana, rumus empiris dalam kimia dipahami sebagai rumus yang menyatakan perbandingan jumlah unsur-unsur penyusun molekul yang sederhana. Selain itu, rumus empiris ini tidak bisa ditentukan secara asal. Pasalnya, rumus empiris diperoleh berdasarkan percobaan atau analisis elemental, yaitu suatu teknik kimia analitik yang digunakan untuk menentukan persentase komposisi relatif perunsur dari suatu zat kimia.

Perlu dipahami juga bahwa meski rumus empiris diperoleh dari persentase komposisi per unsur senyawa. Namun rumus empiris tidak memberikan informasi tentang struktur, isomer, atau jumlah absolut atom dalam senyawa, tapi hanya menjelaskan tentang rasio relatifnya saja.

Nah, supaya lebih paham tentang rumus empiris ini, berikut ulasan lengkap tentang rumus empiris dalam kimia mulai dari definisi, tahapan menentukannya, dan cara mengerjakan contoh soalnya, dihimpun brilio.net dari berbagai sumber pada Jumat (3/11).

Definisi rumus empiris dalam kimia.

foto: freepik.com

Rumus empiris dalam kimia adalah representasi sederhana dari komposisi kimia suatu senyawa atau molekul yang menunjukkan rasio relatif antara unsur-unsur penyusunnya. Rumus empiris memberikan informasi tentang jenis unsur yang ada dalam senyawa dan rasio sederhana antara atom-atom unsur tersebut, tetapi tidak memberikan informasi spesifik tentang jumlah atom masing-masing unsur atau struktur molekulnya.

Ini berbeda dengan rumus molekuler yang dapat memberikan informasi lengkap tentang jumlah atom tiap unsur dalam molekul.

Contoh:
1. Senyawa air memiliki rumus molekuler H2O, tetapi rumus empirisnya adalah H2O karena rasio atom hidrogen (H) ke oksigen (O) adalah 2:1.

2. Senyawa glukosa memiliki rumus molekuler C6H12O6, tetapi rumus empirisnya adalah CH2O karena rasio atom karbon (C) ke atom hidrogen (H) ke atom oksigen (O) adalah 1:2:1.

Selain itu, rumus empiris dapat digunakan untuk menunjukkan rumus molekul apabila tidak ada informasi tentang massa molekul relatif (Mr) dari suatu senyawa. Misalnya, NO2 dapat dikatakan sebagai rumus molekul jika tidak ada informasi Mr-nya. Tetapi, jika Mr-nya diketahui, misalnya 92, maka NO2 merupakan rumus empiris karena rumus molekul senyawa tersebut adalah N2O4.

Rumus molekul senyawa adalah kelipatan bilangan bulat dari rumus empiris. Rumus ini dapat ditulis sebagai (Rumus Empiris)n = Rumus Molekul, di mana n adalah bilangan bulat yang berkaitan dengan Mr dari rumus kimia. Jika Mr dari rumus empiris dikalikan dengan n, maka menghasilkan Mr rumus molekul.

Dapat dikatakan bahwa rumus empiris penting dalam kimia karena memberikan pemahaman dasar tentang komposisi relatif senyawa kimia. Pemahaman tersebut memungkinkan untuk mengklasifikasikan senyawa-senyawa berdasarkan unsur-unsur penyusunnya, dan digunakan sebagai langkah awal dalam analisis kimia.

 

 

Perbedaan antara rumus empiris dan rumus molekul.

foto: freepik.com

Rumus empiris dan rumus molekul adalah dua jenis rumus kimia yang berbeda. Rumus empiris adalah rumus yang menyatakan perbandingan jumlah atom-atom penyusun molekul yang paling sederhana. Rumus empiris tidak memberikan informasi tentang struktur, isomer, atau jumlah absolut atom dalam senyawa, hanya rasio relatifnya saja. Contohnya, rumus molekul glukosa adalah C6H12O6, sedangkan rumus empirisnya adalah CH2O.

Rumus molekul adalah rumus yang menyatakan jumlah atom-atom sebenarnya yang membentuk suatu molekul. Rumus molekul memberikan informasi tentang struktur, isomer, dan jumlah absolut atom dalam senyawa. Rumus molekul adalah kelipatan bilangan bulat dari rumus empiris. Contohnya, rumus molekul etena adalah C2H4, sedangkan rumus empirisnya adalah CH2. Rumus molekul etena adalah dua kali rumus empirisnya.

Untuk menentukan rumus empiris suatu senyawa, kamu perlu mengetahui massa atau persentase massa setiap unsur dalam senyawa tersebut. Kemudian, membagikan massa atau persentase massa tersebut dengan massa atom relatif masing-masing unsur. Dengan begitu, kamu mendapatkan perbandingan mol setiap unsur. Selanjutnya, menyederhanakan perbandingan mol tersebut menjadi bilangan bulat terkecil yang mungkin.

Sementara untuk menentukan rumus molekul suatu senyawa, kamu perlu mengetahui massa molekul relatif senyawa tersebut. Kemudian, membagi massa molekul relatif senyawa tersebut dengan massa molekul relatif rumus empirisnya. Dengan begitu, mendapatkan nilai n yang merupakan kelipatan bilangan bulat dari rumus empiris. Rumus molekul senyawa adalah n kali rumus empirisnya.

Tahap menentukan rumus empiris dalam suatu senyawa kimia.

foto: freepik.com

Tahap menentukan rumus empiris adalah tahap yang digunakan untuk menentukan rumus kimia paling sederhana dari suatu senyawa yang menunjukkan perbandingan jumlah atom-atom penyusun molekul. Adapun tahap menentukan rumus empiris adalah sebagai berikut:

1. Menentukan massa atau persentase massa setiap unsur dalam senyawa. Jika diketahui persentase massa, maka anggap saja senyawa tersebut memiliki massa 100 gram, sehingga persentase massa sama dengan massa gram.

2. Membagi massa atau persentase massa setiap unsur dengan massa atom relatif (Ar) masing-masing unsur. Dengan begitu, diperoleh perbandingan mol setiap unsur.

3. Menyederhanakan perbandingan mol tersebut menjadi bilangan bulat terkecil yang mungkin. Jika perbandingan mol tidak berupa bilangan bulat, maka kalikan dengan bilangan bulat tertentu agar menjadi bilangan bulat.

4. Menulis rumus empiris dengan menggunakan simbol unsur dan bilangan subskrip yang menyatakan perbandingan mol tersebut.

 

Contoh soal rumus empiris dalam kimia.

foto: freepik.com

1. Suatu senyawa mengandung 40% karbon, 6,67% hidrogen, dan 53,33% oksigen. Tentukan rumus empiris senyawa tersebut!

Jawab:

Massa atau persentase massa setiap unsur adalah:

Massa C = 40 gram
Massa H = 6,67 gram
Massa O = 53,33 gram

Perbandingan mol setiap unsur adalah:

Mol C = massa C / Ar C = 40 / 12 = 3,33
Mol H = massa H / Ar H = 6,67 / 1 = 6,67
Mol O = massa O / Ar O = 53,33 / 16 = 3,33

Perbandingan mol sederhana setiap unsur adalah:

Mol C : Mol H : Mol O = 3,33 : 6,67 : 3,33
Mol C : Mol H : Mol O = 1 : 2 : 1 (dibagi dengan 3,33)

Rumus empiris senyawa adalah:

CHO2

2. Suatu senyawa hidrokarbon mengandung 85,7% karbon dan sisanya hidrogen. Jika massa molekul relatif senyawa tersebut adalah 56, tentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut!

Jawab:

Massa atau persentase massa setiap unsur adalah:

Massa C = 85,7 gram
Massa H = 100 - 85,7 = 14,3 gram

Perbandingan mol setiap unsur adalah:

Mol C = massa C / Ar C = 85,7 / 12 = 7,14
Mol H = massa H / Ar H = 14,3 / 1 = 14,3

Perbandingan mol sederhana setiap unsur adalah:

Mol C : Mol H = 7,14 : 14,3
Mol C : Mol H = 1 : 2 (dibagi dengan 7,14)

Rumus empiris senyawa adalah:

CH2

Massa molekul relatif rumus empiris adalah:

Mr(CH2) = (12 x 1) + (1 x 2) = 14

Nilai n yang merupakan kelipatan bilangan bulat dari rumus empiris adalah:

n = Mr rumus molekul / Mr rumus empiris
n = 56 / 14
n = 4

Rumus molekul senyawa adalah:

(CH2)4 = C4H8

3. Suatu senyawa terdiri dari unsur nitrogen dan oksigen dengan perbandingan mol N : O sebesar 1 : 2. Jika massa molekul relatif senyawa tersebut adalah 92, tentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut!

Jawab:

Rumus empiris senyawa adalah:

NO2

Massa molekul relatif rumus empiris adalah:

Mr(NO2) = (14 x 1) + (16 x 2) = 46

Nilai n yang merupakan kelipatan bilangan bulat dari rumus empiris adalah:

n = Mr rumus molekul / Mr rumus empiris
n = 92 / 46
n = 2

Rumus molekul senyawa adalah:

(NO2)2 = N2O4

4. Suatu senyawa terdiri dari unsur kalsium dan karbonat dengan perbandingan mol Ca : CO3 sebesar 1 :
Jika massa molekul relatif senyawa tersebut adalah 100 , tentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut!

Jawab:

Rumus empiris senyawa adalah:

CaCO3

Massa molekul relatif rumus empiris adalah:

Mr(CaCO3) = (40 x
1. (12 x
2. (16 x
3. = 100

Nilai n yang merupakan kelipatan bilangan bulat dari rumus empiris adalah:

n = Mr rumus molekul / Mr rumus empiris
n = 100 / 100 - n = 1

Rumus molekul senyawa adalah:

(CaCO3)1 = CaCO3

5. Suatu senyawa terdiri dari unsur magnesium, karbon, dan oksigen dengan massa atau persentase massa sebesar 24,3% Mg, 40,9% C, dan 34,8% O. Tentukan rumus empiris senyawa tersebut!

Jawab:

Massa atau persentase massa setiap unsur adalah:

Massa Mg = 24,3 gram
Massa C = 40,9 gram
Massa O = 34,8 gram

Perbandingan mol setiap unsur adalah:

Mol Mg = massa Mg / Ar Mg = 24,3 / 24 = 1,01
Mol C = massa C / Ar C = 40,9 / 12 = 3,41
Mol O = massa O / Ar O = 34,8 / 16 = 2,18

Perbandingan mol sederhana setiap unsur adalah:

Mol Mg : Mol C : Mol O = 1,01 : 3,41 : 2,18
Mol Mg : Mol C : Mol O = 0,30 : 1 : 0,64 (dibagi dengan 3,41)
Mol Mg : Mol C : Mol O = 1 : 3 : 2 (dikalikan dengan 3)

Rumus empiris senyawa adalah:

MgC3O2

6. Suatu senyawa terdiri dari unsur besi dan oksigen dengan perbandingan mol Fe : O sebesar 2 :
Jika massa molekul relatif senyawa tersebut adalah 160 , tentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut!

Jawab:

Rumus empiris senyawa adalah:

Fe2O3

Massa molekul relatif rumus empiris adalah:

Mr(Fe2O3) = (56 x

2. (16 x
3. = 160

Nilai n yang merupakan kelipatan bilangan bulat dari rumus empiris adalah:

n = Mr rumus molekul / Mr rumus empiris
n = 160 / 160 - n = 1

Rumus molekul senyawa adalah:

(Fe2O3)1 = Fe2O3

7. Suatu senyawa yang memiliki massa 100 gram mengandung unsur karbon, hidrogen, dan oksigen dengan persentase sebagai berikut: 41,82% untuk atom C, 6,51% untuk atom H, dan 51,67% untuk atom O. Tentukan rumus empiris senyawa tersebut!

Jawab:

Massa atau persentase massa setiap unsur adalah:

Massa C = 41,82 gram
Massa H = 6,51 gram
Massa O = 51,67 gram

Perbandingan mol setiap unsur adalah:

Mol C = massa C / Ar C = 41,82 / 12 = 3,485
Mol H = massa H / Ar H = 6,51 / 1 = 6,51
Mol O = massa O / Ar O = 51,67 / 16 = 3,229

Perbandingan mol sederhana setiap unsur adalah:

Mol C : Mol H : Mol O = 3,485 : 6,51 : 3,229
Mol C : Mol H : Mol O = 1 : 1,87 : 0,93 (dibagi dengan 3,485)
Mol C : Mol H : Mol O = 2 : 3 : 2 (dikalikan dengan 2)

Rumus empiris senyawa adalah:

CH2O2