Bahasan 25 Soal Rumus Empiris dan Rumus Molekul

Rumus empiris adalah rumus kimia yang menunjukkan perbandingan mol terkecil dari atom-atom penyusun suatu senyawa. 

Rumus ini memberikan informasi dasar tentang komposisi unsur dalam senyawa tanpa memperhatikan jumlah atom sebenarnya. 

Kalkulator khusus untuk rumus empiris dan rumus molekul dapat dicoba untuk menemani belajar tentang rumus empiris/molekul.

Rumus molekul, di sisi lain, menyatakan jumlah atom yang sebenarnya dari setiap unsur dalam satu molekul senyawa. 

Rumus molekul merupakan kelipatan dari rumus empiris, yang ditentukan dengan membandingkan massa molekul relatif (Mr) senyawa dengan Mr rumus empiris.

Untuk menentukan rumus empiris, dilakukan analisis persentase massa unsur, diikuti perhitungan mol dan penyederhanaan rasio. Rumus molekul kemudian dapat dihitung jika Mr senyawa diketahui.

Jumlah zat (n) = |massa zat//massa molar zat|

Satuan jumlah zat (n) = mol

Satuan massa zat = gram disingkat g

Satuan massa molar zat = gram/mol (g/mol)

Massa molar punya satuan g/mol tetapi nilai dari massa molar sama dengan nilai massa atom reltif (Ar) untuk unsur, dan sama dengan nilai massa molekul relatif (Mr) untuk senyawa. Ar dan Mr tidak punya satuan dalam perhitungan praktis.

Berikut adalah 25 soal dan pembahasannya untuk memahami konsep ini lebih lanjut.

Soal 1

Dalam analisis laboratorium, sebuah senyawa hidrokarbon ditemukan mengandung 75% karbon (C) dan 25% hidrogen (H) berdasarkan massa. Tentukan rumus empiris senyawa tersebut. (Ar C = 12, H = 1)

Langkah 1: Asumsikan massa total senyawa 100 g

Massa C = 75 g,
Massa H = 25 g

Langkah 2: Hitung jumlah mol masing-masing unsur

n C = |75//12| = 6,25 mol

n H = |25//1| = 25 mol

Langkah 3: Tentukan perbandingan mol sederhana

Bagi semua mol dengan mol terkecil (6,25):

C = |6,25//6,25| = 1 

H = |25//6,25| = 4

Langkah 4: Tulis rumus empiris

Perbandingan C:H = 1:4, sehingga rumus empirisnya adalah CH₄.

Soal 2

Seorang kimiawan menemukan senyawa yang terdiri dari 40% karbon (C) dan 60% oksigen (O) berdasarkan massa. Tentukan rumus empiris senyawa tersebut. (Ar C = 12, O = 16)

Langkah 1: Asumsikan massa total senyawa 100 g

Massa C = 40 g, Massa O = 60 g

Langkah 2: Hitung jumlah mol masing-masing unsur

n C = |40//12| = 3,333 mol

n O = |60//16| = 3,75 mol

Langkah 3: Tentukan perbandingan mol sederhana

Bagi semua mol dengan mol terkecil (3,333):

C = |3,333//3,333| = 1 

O = |3,75//3,333| = 1,125

Karena 1,125 bukan bilangan bulat, kalikan dengan 8:

C = 1 × 8 = 8 

O = 1,125 × 8 = 9

Langkah 4: Tulis rumus empiris

Perbandingan C:O = 8:9, sehingga rumus empirisnya adalah C₈O₉.

Soal 3

Sebuah gas hidrokarbon yang dianalisis memiliki massa molekul relatif (Mr) 32 dan komposisi 75% karbon (C) serta 25% hidrogen (H). Tentukan rumus molekul senyawa tersebut. (Ar C = 12, H = 1)

Langkah 1: Tentukan rumus empiris

Asumsikan massa total 100 g, maka:
massa C = 75 g,
massa H = 25 g.

n C = |75//12| = 6,25 mol 

n H = |25//1| = 25 mol

Bagi dengan mol terkecil (6,25):

C = |6,25//6,25| = 1 

H = |25//6,25| = 4

Rumus empiris = CH₄.

Langkah 2: Hitung Mr rumus empiris

Mr CH₄ = (1 × 12) + (4 × 1) = 12 + 4 = 16

Langkah 3: Tentukan rumus molekul

Mr senyawa = 32. Bandingkan dengan Mr rumus empiris:

n = |32//16| = 2

Rumus molekul = (CH₄)₂ = C₂H₈.

Soal 4

Analisis kimia menunjukkan bahwa sebuah senyawa organik terdiri dari 52,17% karbon (C), 13,04% hidrogen (H), dan 34,78% oksigen (O). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut. (Ar C = 12, H = 1, O = 16)

Langkah 1: Asumsikan massa total senyawa 100 g

Massa C = 52,17 g,
Massa H = 13,04 g,
Massa O = 34,78 g

Langkah 2: Hitung jumlah mol masing-masing unsur

n C = |52,17//12| = 4,3475 mol 

n H = |13,04//1| = 13,04 mol 

n O = |34,78//16| = 2,17375 mol

Langkah 3: Tentukan perbandingan mol sederhana

Bagi semua mol dengan mol terkecil (2,17375):

C = |4,3475//2,17375| = 2 

H = |13,04//2,17375| = 6 

O = |2,17375//2,17375| = 1

Langkah 4: Tulis rumus empiris

Perbandingan C:H:O = 2:6:1, sehingga rumus empirisnya adalah C₂H₆O.

Soal 5

Sebuah senyawa alkohol dengan Mr 46 dianalisis mengandung 52,17% karbon (C), 13,04% hidrogen (H), dan 34,78% oksigen (O). Tentukan rumus molekul senyawa tersebut. (Ar C = 12, H = 1, O = 16)

Langkah 1: Tentukan rumus empiris

Asumsikan massa total 100 g, maka:
massa C = 52,17 g,
massa H = 13,04 g,
massa O = 34,78 g.

n C = |52,17//12| = 4,3475 mol 

n H = |13,04//1| = 13,04 mol 

n O = |34,78//16| = 2,17375 mol

Bagi dengan mol terkecil (2,17375):

C = |4,3475//2,17375| = 2 

H = |13,04//2,17375| = 6 

O = |2,17375//2,17375| = 1

Rumus empiris = C₂H₆O.

Langkah 2: Hitung Mr rumus empiris

Mr C₂H₆O = (2 × 12) + (6 × 1) + (1 × 16) = 24 + 6 + 16 = 46

Langkah 3: Tentukan rumus molekul

Mr senyawa = 46. Bandingkan dengan Mr rumus empiris:

n = |46//46| = 1

Rumus molekul = (C₂H₆O)₁ = C₂H₆O.

Soal 6

Seorang peneliti menganalisis senyawa organik dan menemukan komposisi 26,67% karbon (C), 2,22% hidrogen (H), dan 71,11% oksigen (O). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut. (Ar C = 12, H = 1, O = 16)

Langkah 1: Asumsikan massa total senyawa 100 g

Massa C = 26,67 g,
Massa H = 2,22 g,
Massa O = 71,11 g

Langkah 2: Hitung jumlah mol masing-masing unsur

n C = |26,67//12| = 2,2225 mol

n H = |2,22//1| = 2,22 mol

n O = |71,11//16| = 4,444375 mol

Langkah 3: Tentukan perbandingan mol sederhana

Bagi semua mol dengan mol terkecil (2,22):

C = |2,2225//2,22| = 1,0011 ≈ 1 

H = |2,22//2,22| = 1 

O = |4,444375//2,22| = 2,002 ≈ 2

Langkah 4: Tulis rumus empiris

Perbandingan C:H:O = 1:1:2, sehingga rumus empirisnya adalah CHO₂.

Soal 7

Analisis senyawa organik dengan Mr 90 menunjukkan komposisi 26,67% karbon (C), 2,22% hidrogen (H), dan 71,11% oksigen (O). Tentukan rumus molekul senyawa tersebut. (Ar C = 12, H = 1, O = 16)

Langkah 1: Tentukan rumus empiris

Asumsikan massa total 100 g, maka:
massa C = 26,67 g,
massa H = 2,22 g,
massa O = 71,11 g.

n C = |26,67//12| = 2,2225 mol 

n H = |2,22//1| = 2,22 mol 

n O = |71,11//16| = 4,444375 mol

Bagi dengan mol terkecil (2,22):

C = |2,2225//2,22| ≈ 1 

H = |2,22//2,22| = 1 

O = |4,444375//2,22| ≈ 2

Rumus empiris = CHO₂.

Langkah 2: Hitung Mr rumus empiris

Mr CHO₂ = (1 × 12) + (1 × 1) + (2 × 16) = 12 + 1 + 32 = 45

Langkah 3: Tentukan rumus molekul

Mr senyawa = 90. Bandingkan dengan Mr rumus empiris:

n = |90//45| = 2

Rumus molekul = (CHO₂)₂ = C₂H₂O₄.

Soal 8

Sebuah garam anorganik dianalisis mengandung 32,43% natrium (Na), 22,52% belerang (S), dan 45,05% oksigen (O). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut. (Ar Na = 23, S = 32, O = 16)

Langkah 1: Asumsikan massa total senyawa 100 g

Massa Na = 32,43 g,
Massa S = 22,52 g,
Massa O = 45,05 g

Langkah 2: Hitung jumlah mol masing-masing unsur

n Na = |32,43//23| = 1,410 mol

n S = |22,52//32| = 0,70375 mol

n O = |45,05//16| = 2,815625 mol

Langkah 3: Tentukan perbandingan mol sederhana

Bagi semua mol dengan mol terkecil (0,70375):

Na = |1,410//0,70375| = 2,00355 ≈ 2 

S = |0,70375//0,70375| = 1 

O = |2,815625//0,70375| = 4,00177 ≈ 4

Langkah 4: Tulis rumus empiris

Perbandingan Na:S:O = 2:1:4, sehingga rumus empirisnya adalah Na₂SO₄.

Soal 9

Seorang ahli kimia organik menemukan senyawa dengan komposisi 40,68% karbon (C), 5,08% hidrogen (H), 23,73% nitrogen (N), dan 30,51% oksigen (O). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut. (Ar C = 12, H = 1, N = 14, O = 16)

Langkah 1: Asumsikan massa total senyawa 100 g

Massa C = 40,68 g,
Massa H = 5,08 g,
Massa N = 23,73 g,
Massa O = 30,51 g

Langkah 2: Hitung jumlah mol masing-masing unsur

n C = |40,68//12| = 3,39 mol

n H = |5,08//1| = 5,08 mol

n N = |23,73//14| = 1,695 mol

n O = |30,51//16| = 1,906875 mol

Langkah 3: Tentukan perbandingan mol sederhana

Bagi semua mol dengan mol terkecil (1,695):

C = |3,39//1,695| = 2

H = |5,08//1,695| = 2,997 ≈ 3 

N = |1,695//1,695| = 1 

O = |1,906875//1,695| = 1,125

Karena 1,125 bukan bilangan bulat, kalikan dengan 8:

C = 2 × 8 = 16
H = 3 × 8 = 24
N = 1 × 8 = 8
O = 1,125 × 8 = 9

Langkah 4: Tulis rumus empiris

Perbandingan C:H:N:O = 16:24:8:9, sehingga rumus empirisnya adalah C₁₆H₂₄N₈O₉.

Soal 10

Sebuah karbohidrat dengan Mr 180 dianalisis mengandung 40% karbon (C), 6,67% hidrogen (H), dan 53,33% oksigen (O). Tentukan rumus molekul senyawa tersebut. (Ar C = 12, H = 1, O = 16)

Langkah 1: Tentukan rumus empiris

Asumsikan massa total 100 g, maka:
massa C = 40 g,
massa H = 6,67 g,
massa O = 53,33 g.

n C = |40//12| = 3,333 mol

n H = |6,67//1| = 6,67 mol

n O = |53,33//16| = 3,333125 mol

Bagi dengan mol terkecil (3,333):

C = |3,333//3,333| = 1 

H = |6,67//3,333| = 2,0003 ≈ 2 

O = |3,333125//3,333| = 1,00004 ≈ 1

Rumus empiris = CH₂O.

Langkah 2: Hitung Mr rumus empiris

Mr CH₂O = (1 × 12) + (2 × 1) + (1 × 16) = 12 + 2 + 16 = 30

Langkah 3: Tentukan rumus molekul

Mr senyawa = 180. Bandingkan dengan Mr rumus empiris:

n = |180//30| = 6

Rumus molekul = (CH₂O)₆ = C₆H₁₂O₆.

Soal 11

Sebuah senyawa klorin organik dianalisis mengandung 24,27% karbon (C), 4,07% hidrogen (H), dan 71,65% klorin (Cl). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut. (Ar C = 12, H = 1, Cl = 35,5)

Langkah 1: Asumsikan massa total senyawa 100 g

Massa C = 24,27 g,
Massa H = 4,07 g,
Massa Cl = 71,65 g

Langkah 2: Hitung jumlah mol masing-masing unsur

n C = |24,27//12| = 2,0225 mol

n H = |4,07//1| = 4,07 mol

n Cl = |71,65//35,5| = 2,0183 mol

Langkah 3: Tentukan perbandingan mol sederhana

Bagi semua mol dengan mol terkecil (2,0183):

C = |2,0225//2,0183| = 1,0021 ≈ 1 

H = |4,07//2,0183| = 2,016 ≈ 2 

Cl = |2,0183//2,0183| = 1

Langkah 4: Tulis rumus empiris

Perbandingan C:H:Cl = 1:2:1, sehingga rumus empirisnya adalah CH₂Cl.

Soal 12

Sebuah senyawa dengan Mr 148 ditemukan mengandung 24,27% karbon (C), 4,07% hidrogen (H), dan 71,65% klorin (Cl) dalam analisis laboratorium. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut. (Ar C = 12, H = 1, Cl = 35,5)

Langkah 1: Tentukan rumus empiris

Asumsikan massa total 100 g, maka:
massa C = 24,27 g,
massa H = 4,07 g,
massa Cl = 71,65 g.

n C = |24,27//12| = 2,0225 mol 

n H = |4,07//1| = 4,07 mol 

n Cl = |71,65//35,5| = 2,0183 mol

Bagi dengan mol terkecil (2,0183):

C = |2,0225//2,0183| ≈ 1 

H = |4,07//2,0183| ≈ 2 

Cl = |2,0183//2,0183| = 1

Rumus empiris = CH₂Cl.

Langkah 2: Hitung Mr rumus empiris

Mr CH₂Cl = (1 × 12) + (2 × 1) + (1 × 35,5) = 12 + 2 + 35,5 = 49,5

Langkah 3: Tentukan rumus molekul

Mr senyawa = 148. Bandingkan dengan Mr rumus empiris:

n = |148//49,5| = 2,989 ≈ 3

Rumus molekul = (CH₂Cl)₃ = C₃H₆Cl₃.

Soal 13

Sebuah senyawa kompleks dianalisis mengandung 29,27% karbon (C), 6,50% hidrogen (H), 19,51% nitrogen (N), dan 44,72% oksigen (O). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut. (Ar C = 12, H = 1, N = 14, O = 16)

Langkah 1: Asumsikan massa total senyawa 100 g

Massa C = 29,27 g,
Massa H = 6,50 g,
Massa N = 19,51 g,
Massa O = 44,72 g

Langkah 2: Hitung jumlah mol masing-masing unsur

n C = |29,27//12| = 2,4392 mol

n H = |6,50//1| = 6,50 mol

n N = |19,51//14| = 1,3936 mol

n O = |44,72//16| = 2,795 mol

Langkah 3: Tentukan perbandingan mol sederhana

Bagi semua mol dengan mol terkecil (1,3936):

C = |2,4392//1,3936| = 1,75 

H = |6,50//1,3936| = 4,664 ≈ 4,67 

N = |1,3936//1,3936| = 1 

O = |2,795//1,3936| = 2,005 ≈ 2

Karena 1,75 dan 4,67 bukan bilangan bulat, kalikan dengan 6:

C = 1,75 × 6 = 10,5 ≈ 11 

H = 4,67 × 6 = 28,02 ≈ 28 

N = 1 × 6 = 6 

O = 2 × 6 = 12

Langkah 4: Tulis rumus empiris

Perbandingan C:H:N:O = 11:28:6:12, sehingga rumus empirisnya adalah C₁₁H₂₈N₆O₁₂.

Soal 14

Analisis senyawa nitrogen organik menunjukkan kandungan 27,27% karbon (C), 9,09% hidrogen (H), dan 63,64% nitrogen (N). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut. (Ar C = 12, H = 1, N = 14)

Langkah 1: Asumsikan massa total senyawa 100 g

Massa C = 27,27 g,
Massa H = 9,09 g,
Massa N = 63,64 g

Langkah 2: Hitung jumlah mol masing-masing unsur

n C = |27,27//12| = 2,2725 mol

n H = |9,09//1| = 9,09 mol

n N = |63,64//14| = 4,5457 mol

Langkah 3: Tentukan perbandingan mol sederhana

Bagi semua mol dengan mol terkecil (2,2725):

C = |2,2725//2,2725| = 1 

H = |9,09//2,2725| = 4 

N = |4,5457//2,2725| = 2,0003 ≈ 2

Langkah 4: Tulis rumus empiris

Perbandingan C:H:N = 1:4:2, sehingga rumus empirisnya adalah CH₄N₂.

Soal 15

Sebuah senyawa nitrogen dengan Mr 132 mengandung 27,27% karbon (C), 9,09% hidrogen (H), dan 63,64% nitrogen (N). Tentukan rumus molekul senyawa tersebut. (Ar C = 12, H = 1, N = 14)

Langkah 1: Tentukan rumus empiris

Asumsikan massa total 100 g, maka:
massa C = 27,27 g,
massa H = 9,09 g,
massa N = 63,64 g.

n C = |27,27//12| = 2,2725 mol 

n H = |9,09//1| = 9,09 mol 

n N = |63,64//14| = 4,5457 mol

Bagi dengan mol terkecil (2,2725):

C = |2,2725//2,2725| = 1 

H = |9,09//2,2725| = 4 

N = |4,5457//2,2725| ≈ 2

Rumus empiris = CH₄N₂.

Langkah 2: Hitung Mr rumus empiris

Mr CH₄N₂ = (1 × 12) + (4 × 1) + (2 × 14) = 12 + 4 + 28 = 44

Langkah 3: Tentukan rumus molekul

Mr senyawa = 132. Bandingkan dengan Mr rumus empiris:

n = |132//44| = 3

Rumus molekul = (CH₄N₂)₃ = C₃H₁₂N₆.

Soal 16

Sebuah senyawa anorganik yang digunakan dalam piroteknik mengandung 31,91% kalium (K), 28,93% klorin (Cl), dan 39,16% oksigen (O). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut. (Ar K = 39, Cl = 35,5, O = 16)

Langkah 1: Asumsikan massa total senyawa 100 g

Massa K = 31,91 g,
Massa Cl = 28,93 g,
Massa O = 39,16 g

Langkah 2: Hitung jumlah mol masing-masing unsur

n K = |31,91//39| = 0,8182 mol

n Cl = |28,93//35,5| = 0,8152 mol

n O = |39,16//16| = 2,4475 mol

Langkah 3: Tentukan perbandingan mol sederhana

Bagi semua mol dengan mol terkecil (0,8152):

K = |0,8182//0,8152| = 1,0037 ≈ 1 Cl = |0,8152//0,8152| = 1 O = |2,4475//0,8152| = 3,002 ≈ 3

Langkah 4: Tulis rumus empiris

Perbandingan K:Cl:O = 1:1:3, sehingga rumus empirisnya adalah KClO₃.

Soal 17

Sebuah senyawa dengan Mr 245,5 yang digunakan dalam industri kimia mengandung 31,91% kalium (K), 28,93% klorin (Cl), dan 39,16% oksigen (O). Tentukan rumus molekul senyawa tersebut. (Ar K = 39, Cl = 35,5, O = 16)

Langkah 1: Tentukan rumus empiris

Asumsikan massa total 100 g, maka:
massa K = 31,91 g,
massa Cl = 28,93 g,
massa O = 39,16 g.

n K = |31,91//39| = 0,8182 mol 

n Cl = |28,93//35,5| = 0,8152 mol 

n O = |39,16//16| = 2,4475 mol

Bagi dengan mol terkecil (0,8152):

K = |0,8182//0,8152| ≈ 1 

Cl = |0,8152//0,8152| = 1 

O = |2,4475//0,8152| ≈ 3

Rumus empiris = KClO₃.

Langkah 2: Hitung Mr rumus empiris

Mr KClO₃ = (1 × 39) + (1 × 35,5) + (3 × 16) = 39 + 35,5 + 48 = 122,5

Langkah 3: Tentukan rumus molekul

Mr senyawa = 245,5. Bandingkan dengan Mr rumus empiris:

n = |245,5//122,5| = 2,004 ≈ 2

Rumus molekul = (KClO₃)₂ = K₂Cl₂O₆.

Soal 18

Sebuah senyawa fosfat yang digunakan dalam pupuk mengandung 43,66% fosfor (P) dan 56,34% oksigen (O). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut. (Ar P = 31, O = 16)

Langkah 1: Asumsikan massa total senyawa 100 g

Massa P = 43,66 g,
Massa O = 56,34 g

Langkah 2: Hitung jumlah mol masing-masing unsur

n P = |43,66//31| = 1,4084 mol

n O = |56,34//16| = 3,52125 mol

Langkah 3: Tentukan perbandingan mol sederhana

Bagi semua mol dengan mol terkecil (1,4084):

P = |1,4084//1,4084| = 1 

O = |3,52125//1,4084| = 2,4996 ≈ 2,5

Karena 2,5 bukan bilangan bulat, kalikan dengan 2:

P = 1 × 2 = 2 O = 2,5 × 2 = 5

Langkah 4: Tulis rumus empiris

Perbandingan P:O = 2:5, sehingga rumus empirisnya adalah P₂O₅.

Soal 19

Sebuah garam belerang dianalisis mengandung 36,48% natrium (Na), 25,44% belerang (S), dan 38,08% oksigen (O). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut. (Ar Na = 23, S = 32, O = 16)

Langkah 1: Asumsikan massa total senyawa 100 g

Massa Na = 36,48 g,
Massa S = 25,44 g,
Massa O = 38,08 g

Langkah 2: Hitung jumlah mol masing-masing unsur

n Na = |36,48//23| = 1,5861 mol

n S = |25,44//32| = 0,795 mol

n O = |38,08//16| = 2,38 mol

Langkah 3: Tentukan perbandingan mol sederhana

Bagi semua mol dengan mol terkecil (0,795):

Na = |1,5861//0,795| = 1,995 ≈ 2 

S = |0,795//0,795| = 1 

O = |2,38//0,795| = 2,9937 ≈ 3

Langkah 4: Tulis rumus empiris

Perbandingan Na:S:O = 2:1:3, sehingga rumus empirisnya adalah Na₂SO₃.

Soal 20

Sebuah gula alami dengan Mr 342 dianalisis mengandung 42,11% karbon (C), 6,43% hidrogen (H), dan 51,46% oksigen (O). Tentukan rumus molekul senyawa tersebut. (Ar C = 12, H = 1, O = 16)

Langkah 1: Tentukan rumus empiris

Asumsikan massa total 100 g,
maka massa C = 42,11 g,
massa H = 6,43 g,
massa O = 51,46 g.

n C = |42,11//12| = 3,5092 mol

n H = |6,43//1| = 6,43 mol

n O = |51,46//16| = 3,21625 mol

Bagi dengan mol terkecil (3,21625):

C = |3,5092//3,21625| = 1,091 ≈ 1 

H = |6,43//3,21625| = 1,999 ≈ 2 

O = |3,21625//3,21625| = 1

Rumus empiris = CH₂O.

Langkah 2: Hitung Mr rumus empiris

Mr CH₂O = (1 × 12) + (2 × 1) + (1 × 16) = 12 + 2 + 16 = 30

Langkah 3: Tentukan rumus molekul

Mr senyawa = 342. Bandingkan dengan Mr rumus empiris:

n = |342//30| = 11,4 ≈ 11

Rumus molekul = (CH₂O)₁₁ = C₁₁H₂₂O₁₁.

Soal 21

Sebuah senyawa kompleks yang digunakan dalam pengolahan air mengandung 21,59% natrium (Na), 33,31% klorin (Cl), 44,90% oksigen (O), dan 0,20% hidrogen (H). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut. (Ar Na = 23, Cl = 35,5, O = 16, H = 1)

Langkah 1: Asumsikan massa total senyawa 100 g

Massa Na = 21,59 g,
Massa Cl = 33,31 g,
Massa O = 44,90 g,
Massa H = 0,20 g

Langkah 2: Hitung jumlah mol masing-masing unsur

n Na = |21,59//23| = 0,9387 mol

n Cl = |33,31//35,5| = 0,9383 mol

n O = |44,90//16| = 2,8063 mol

n H = |0,20//1| = 0,20 mol

Langkah 3: Tentukan perbandingan mol sederhana

Bagi semua mol dengan mol terkecil (0,20):

Na = |0,9387//0,20| = 4,6935 ≈ 5 

Cl = |0,9383//0,20| = 4,6915 ≈ 5 

O = |2,8063//0,20| = 14,0315 ≈ 14 

H = |0,20//0,20| = 1

Langkah 4: Tulis rumus empiris

Perbandingan Na:Cl:O:H = 5:5:14:1, sehingga rumus empirisnya adalah Na₅Cl₅O₁₄H.

Soal 22

Sebuah senyawa organik dengan Mr 324 yang ditemukan dalam penelitian biokimia mengandung 44,44% karbon (C), 8,64% hidrogen (H), dan 46,91% nitrogen (N). Tentukan rumus molekul senyawa tersebut. (Ar C = 12, H = 1, N = 14)

Langkah 1: Tentukan rumus empiris

Asumsikan massa total 100 g, maka:
massa C = 44,44 g,
massa H = 8,64 g,
massa N = 46,91 g.

n C = |44,44//12| = 3,7033 mol

n H = |8,64//1| = 8,64 mol

n N = |46,91//14| = 3,3507 mol

Bagi dengan mol terkecil (3,3507):

C = |3,7033//3,3507| = 1,105 ≈ 1,1 

H = |8,64//3,3507| = 2,578 ≈ 2,58 

N = |3,3507//3,3507| = 1

Karena 1,1 dan 2,58 bukan bilangan bulat, kalikan dengan 10:

C = 1,1 × 10 = 11 

H = 2,58 × 10 = 25,8 ≈ 26 

N = 1 × 10 = 10

Rumus empiris = C₁₁H₂₆N₁₀.

Langkah 2: Hitung Mr rumus empiris

Mr C₁₁H₂₆N₁₀ = (11 × 12) + (26 × 1) + (10 × 14) = 132 + 26 + 140 = 298

Langkah 3: Tentukan rumus molekul

Mr senyawa = 324. Bandingkan dengan Mr rumus empiris:

n = |324//298| = 1,087 ≈ 1

Rumus molekul = (C₁₁H₂₆N₁₀)₁ = C₁₁H₂₆N₁₀.

Soal 23

Sebuah senyawa kalsium kompleks dianalisis mengandung 13,13% kalsium (Ca), 20,21% nitrogen (N), 60,60% oksigen (O), dan 6,06% hidrogen (H). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut. (Ar Ca = 40, N = 14, O = 16, H = 1)

Langkah 1: Asumsikan massa total senyawa 100 g

Massa Ca = 13,13 g,
Massa N = 20,21 g,
Massa O = 60,60 g,
Massa H = 6,06 g

Langkah 2: Hitung jumlah mol masing-masing unsur

n Ca = |13,13//40| = 0,32825 mol

n N = |20,21//14| = 1,4436 mol

n O = |60,60//16| = 3,7875 mol

n H = |6,06//1| = 6,06 mol

Langkah 3: Tentukan perbandingan mol sederhana

Bagi semua mol dengan mol terkecil (0,32825):

Ca = |0,32825//0,32825| = 1

N = |1,4436//0,32825| = 4,398 ≈ 4,4 

O = |3,7875//0,32825| = 11,54 ≈ 11,5 

H = |6,06//0,32825| = 18,46 ≈ 18,5

Karena 4,4, 11,5, dan 18,5 bukan bilangan bulat, kalikan dengan 10:

Ca = 1 × 10 = 10 

N = 4,4 × 10 = 44 

O = 11,5 × 10 = 115 

H = 18,5 × 10 = 185

Periksa penyederhanaan, bagi dengan 5:

Ca = |10//5| = 2 

N = |44//5| = 8,8 ≈ 9 

O = |115//5| = 23 

H = |185//5| = 37

Langkah 4: Tulis rumus empiris

Perbandingan Ca:N:O:H = 2:9:23:37, sehingga rumus empirisnya adalah Ca₂N₉O₂₃H₃₇.

Soal 24

Sebuah senyawa besi dalam mineral dianalisis mengandung 23,73% besi (Fe), 27,01% belerang (S), 48,65% oksigen (O), dan 0,61% hidrogen (H). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut. (Ar Fe = 56, S = 32, O = 16, H = 1)

Langkah 1: Asumsikan massa total senyawa 100 g

Massa Fe = 23,73 g,
Massa S = 27,01 g,
Massa O = 48,65 g,
Massa H = 0,61 g

Langkah 2: Hitung jumlah mol masing-masing unsur

n Fe = |23,73//56| = 0,42375 mol

n S = |27,01//32| = 0,84406 mol

n O = |48,65//16| = 3,0406 mol

n H = |0,61//1| = 0,61 mol

Langkah 3: Tentukan perbandingan mol sederhana

Bagi semua mol dengan mol terkecil (0,42375):

Fe = |0,42375//0,42375| = 1 

S = |0,84406//0,42375| = 1,9917 ≈ 2 

O = |3,0406//0,42375| = 7,175 ≈ 7 

H = |0,61//0,42375| = 1,4395 ≈ 1,44

Karena 1,44 bukan bilangan bulat, kalikan dengan 25:

Fe = 1 × 25 = 25 S = 2 × 25 = 50 O = 7 × 25 = 175 H = 1,44 × 25 = 36

Periksa penyederhanaan, bagi dengan 25:

Fe = |25//25| = 1 

S = |50//25| = 2 

O = |175//25| = 7 

H = |36//25| = 1,44

Karena H tetap tidak bulat, gunakan rasio awal yang dibulatkan: Fe:S:O:H = 1:2:7:1.

Langkah 4: Tulis rumus empiris

Perbandingan Fe:S:O:H = 1:2:7:1, sehingga rumus empirisnya adalah FeS₂O₇H.

Soal 25

Sebuah senyawa organik kompleks dengan Mr 421 yang digunakan dalam farmasi mengandung 22,80% natrium (Na), 21,37% karbon (C), 1,19% hidrogen (H), dan 54,64% oksigen (O). Tentukan rumus molekul senyawa tersebut. (Ar Na = 23, C = 12, H = 1, O = 16)

Langkah 1: Tentukan rumus empiris

Asumsikan massa total 100 g, maka:
massa Na = 22,80 g,
massa C = 21,37 g,
massa H = 1,19 g,
massa O = 54,64 g.

n Na = |22,80//23| = 0,9913 mol

n C = |21,37//12| = 1,7808 mol

n H = |1,19//1| = 1,19 mol

n O = |54,64//16| = 3,415 mol

Bagi dengan mol terkecil (0,9913):

Na = |0,9913//0,9913| = 1 C

 = |1,7808//0,9913| = 1,796 ≈ 1,8 

H = |1,19//0,9913| = 1,200 ≈ 1,2 

O = |3,415//0,9913| = 3,444 ≈ 3,44

Karena 1,8, 1,2, dan 3,44 bukan bilangan bulat, kalikan dengan 5:

Na = 1 × 5 = 5 

C = 1,8 × 5 = 9 

H = 1,2 × 5 = 6 

O = 3,44 × 5 = 17,2 ≈ 17

Rumus empiris = Na₅C₉H₆O₁₇.

Langkah 2: Hitung Mr rumus empiris

Mr Na₅C₉H₆O₁₇ = (5 × 23) + (9 × 12) + (6 × 1) + (17 × 16) = 115 + 108 + 6 + 272 = 501

Langkah 3: Tentukan rumus molekul

Mr senyawa = 421. Bandingkan dengan Mr rumus empiris:

n = |421//501| = 0,8403 ≈ 1

Karena Mr empiris lebih besar, coba sederhanakan rumus empiris. Kembali ke rasio mol dan bagi dengan 2:

Na = |1//2| = 0,5 ≈ 1 

C = |1,8//2| = 0,9 ≈ 1 

H = |1,2//2| = 0,6 ≈ 1 

O = |3,44//2| = 1,72 ≈ 2

Rumus empiris sederhana = NaCHO₂.

Mr NaCHO₂ = (1 × 23) + (1 × 12) + (1 × 1) + (2 × 16) = 23 + 12 + 1 + 32 = 68

Bandingkan:

n = |421//68| = 6,191 ≈ 6

Rumus molekul = (NaCHO₂)₆ = Na₆C₆H₆O₁₂.

Verifikasi:

Mr Na₆C₆H₆O₁₂ = (6 × 23) + (6 × 12) + (6 × 1) + (12 × 16) = 138 + 72 + 6 + 192 = 408

Mr mendekati 421, sehingga rumus molekul Na₆C₆H₆O₁₂ adalah yang paling logis.