Analisis Empiris dan Rumus Molekul Senyawa Organik
Suatu senyawa organik dengan kadar karbon, hidrogen, dan oksigen yang tidak diketahui telah dianalisis. Dalam analisis tersebut, 46 gram senyawa menghasilkan gas $CO_{2}$ sebanyak 8,8 gram dan uap air $(H_{2}O)$ sebanyak 5,4 gram. Dalam hal ini, kita perlu mencari rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut. Untuk mencari rumus empiris, kita perlu menghitung jumlah mol karbon, hidrogen, dan oksigen dalam senyawa tersebut. Diketahui bahwa massa molar karbon (C) adalah 12 g/mol, hidrogen (H) adalah 1 g/mol, dan oksigen (O) adalah 16 g/mol. Menggunakan persamaan massa-mol, kita dapat menghitung jumlah mol karbon, hidrogen, dan oksigen dalam senyawa tersebut. Dalam 46 gram senyawa, terdapat 8,8 gram $CO_{2}$ dan 5,4 gram $H_{2}O$. Kita dapat menghitung jumlah mol karbon, hidrogen, dan oksigen dalam gas $CO_{2}$ dan uap air tersebut. Untuk gas $CO_{2}$, massa molarnya adalah 44 g/mol (1 atom karbon + 2 atom oksigen). Dalam 8,8 gram $CO_{2}$, terdapat $\frac{8,8}{44} = 0,2$ mol karbon dan $\frac{2 \times 8,8}{44} = 0,4$ mol oksigen. Untuk uap air $H_{2}O$, massa molarnya adalah 18 g/mol (2 atom hidrogen + 1 atom oksigen). Dalam 5,4 gram $H_{2}O$, terdapat $\frac{2 \times 5,4}{18} = 0,6$ mol hidrogen dan $\frac{5,4}{18} = 0,3$ mol oksigen. Jumlah mol karbon, hidrogen, dan oksigen dalam senyawa tersebut adalah sebagai berikut: - Karbon: 0,2 mol - Hidrogen: 0,6 mol - Oksigen: 0,4 mol Untuk mencari rumus empiris, kita perlu membagi jumlah mol karbon, hidrogen, dan oksigen dengan faktor terkecil. Dalam hal ini, faktor terkecil adalah 0,2, sehingga rumus empiris senyawa tersebut adalah $C_{0.2}H_{0.6}O_{0.4}$. Selanjutnya, kita perlu mencari rumus molekul senyawa tersebut. Diketahui bahwa massa molar senyawa tersebut adalah 4,6 g/mol. Untuk mencari rumus molekul, kita perlu menghitung jumlah mol senyawa tersebut. Massa molar rumus empiris $C_{0.2}H_{0.6}O_{0.4}$ adalah: - Karbon: $0.2 \times 12 = 2.4$ g/mol - Hidrogen: $0.6 \times 1 = 0.6$ g/mol - Oksigen: $0.4 \times 16 = 6.4$ g/mol Jumlah massa molar rumus empiris adalah $2.4 + 0.6 + 6.4 = 9.4$ g/mol. Untuk mencari jumlah mol senyawa tersebut, kita dapat menggunakan persamaan massa-mol: $\text{Jumlah mol} = \frac{\text{Massa senyawa}}{\text{Massa molar}} = \frac{46}{9.4} = 4.89$ mol. Jadi, rumus molekul senyawa organik tersebut adalah $C_{0.2}H_{0.6}O_{0.4}$ dengan massa molar 4.6 g/mol. Dalam analisis ini, kita dapat melihat bahwa senyawa organik tersebut mengandung karbon, hidrogen, dan oksigen dalam perbandingan mol 0.2:0.6:0.4. Rumus molekulnya adalah $C_{0.2}H_{0.6}O_{0.4}$ dengan massa molar 4.6 g/mol.