Kalkulator kimia ini dirancang untuk menghitung variabel-variabel penting dalam kimia, seperti jumlah zat (mol), massa, massa molar, volume gas pada kondisi standar (STP), jumlah partikel, dan parameter gas ideal (tekanan, volume, suhu).

Kalkulator ini terdiri dari lima tab: n, Massa, Massa Molar (Tab-1), Volume Gas STP (Tab-2), Jumlah Partikel (Tab-3), Kombinasi Antar-variabel (Tab-4), dan Gas Ideal (Tab-5).

Berikut adalah landasan teori, rumus, dan hubungan antar variabelnya.

Konsep Dasar

Berikut adalah konsep dasar yang digunakan dalam kalkulator ini:

Jumlah Zat (n, mol):
Satuan untuk menghitung jumlah molekul atau atom, di mana 1 mol = $6,02 \times 10^{23}$ partikel (bilangan Avogadro).
Massa (m, gram):
Massa zat dalam satuan gram.
Massa Molar (mM, g/mol):
Massa 1 mol zat, biasanya sama dengan massa molekul relatif (Mr) dalam gram.
Volume Gas STP (V_gas, liter):
Volume gas pada kondisi standar (0°C, 1 atm), di mana 1 mol gas = $22,4$ liter (volume molar, $V_m$).
Jumlah Partikel (N):
Jumlah molekul, atom, atau ion, dihitung dengan bilangan Avogadro ($N_A = 6,02 \times 10^{23}$ partikel/mol).
Persamaan Gas Ideal:
Hubungan antara tekanan (P), volume (V), jumlah zat (n), dan suhu (T), diberikan oleh $PV = nRT$, dengan $R = 0,082057 \, \text{L.atm/(mol.K)}$ (konstanta gas).

Rumus-rumus dalam Kalkulator

Berikut adalah rumus-rumus yang digunakan di setiap tab kalkulator:

Tab-1: n, Massa, Massa Molar

Tab ini menghitung jumlah zat (n), massa (m), atau massa molar (mM) berdasarkan dua variabel yang diketahui.

Jumlah Zat (n):
$ n = \dfrac{m}{mM} $
Massa (m):
$ m = n \times mM $
Massa Molar (mM):
$ mM = \dfrac{m}{n} $

Contoh:
Jika massa $m = 10 \, \text{g}$ dan massa molar $mM = 2 \, \text{g/mol}$, maka jumlah zat $n = \dfrac{10}{2} = 5 \, \text{mol}$.

Tab-2: Volume Gas pada keadaan STP (273 K, 1 atm)

Tab ini menghitung jumlah zat (n) atau volume gas pada kondisi STP ($V_{\text{gas}}$) menggunakan volume molar $V_m = 22,4 \, \text{L/mol}$.

Jumlah Zat (n):
$ n = \dfrac{V_{\text{gas}}}{V_m} $
Volume Gas (V_gas):
$ V_{\text{gas}} = n \times V_m $

Contoh:
Jika volume gas $V_{\text{gas}} = 22,4 \, \text{L}$, maka jumlah zat $n = \dfrac{22,4}{22,4} = 1 \, \text{mol}$.

Tab-3: Jumlah Partikel

Tab ini menghitung jumlah zat (n) atau jumlah partikel (N) menggunakan bilangan Avogadro ($N_A = 6,02 \times 10^{23} \, \text{partikel/mol}$).

Jumlah Partikel (N):
$ N = n \times N_A $
Jumlah Zat (n):
$ n = \dfrac{N}{N_A} $

Contoh:
Jika jumlah zat $n = 1 \, \text{mol}$, maka jumlah partikel $N = 1 \times 6,02 \times 10^{23} = 6,02 \times 10^{23} \, \text{partikel}$.

Tab-4: Kombinasi Antar-variabel

Tab ini menghitung dua variabel yang tidak diketahui dari empat variabel (m, mM, V_gas, N) berdasarkan dua variabel yang diketahui. Hubungan utama adalah:

$ \dfrac{m}{mM} = \dfrac{V_{\text{gas}}}{V_m} = \dfrac{N}{N_A} $

Dengan $V_m = 22,4 \, \text{L/mol}$ dan $N_A = 6,02 \times 10^{23} \, \text{partikel/mol}$. Rumus-rumus untuk setiap kombinasi input dijelaskan di catatan ekstra di bawah.

Tab-5: Gas Ideal (PV = nRT)

Tab ini menghitung salah satu dari tekanan (P), volume (V), jumlah zat (n), atau suhu (T) menggunakan persamaan gas ideal:

$ PV = nRT $

Dengan $R = 0,082057 \, \text{L.atm/(mol.K)}$. Rumus-rumusnya:

Tekanan (P):
$ P = \dfrac{nRT}{V} $
Volume (V):
$ V = \dfrac{nRT}{P} $
Jumlah Zat (n):
$ n = \dfrac{PV}{RT} $
Suhu (T):
$ T = \dfrac{PV}{nR} $

Contoh:
Jika $V = 22,4 \, \text{L}$, $n = 1 \, \text{mol}$, $T = 273 \, \text{K}$,

maka $P = \dfrac{1 \times 0,082057 \times 273}{22,4} \approx 1 \, \text{atm}$.

Hubungan Antar Variabel

Variabel-variabel dalam kalkulator (m, mM, V_gas, N, n, P, V, T) saling terkait melalui rumus-rumus di atas. Hubungan utama adalah:

Tab 1, 2, 3, 4 (m, M, V_gas, N, n):
Semua variabel ini terhubung melalui jumlah zat (n) sebagai perantara. Hubungan kunci di Tab-4 adalah: $ \dfrac{m}{mM} = \dfrac{V_{\text{gas}}}{22,4} = \dfrac{N}{6,02 \times 10^{23}} = n $$
Artinya, jika dua variabel diketahui, dua lainnya dapat dihitung menggunakan proporsi ini.
Tab 5 (P, V, n, T):
Variabel ini terhubung melalui persamaan gas ideal $PV = nRT$. Jumlah zat (n) di Tab-5 dapat dihubungkan dengan m, M, V_gas, N melalui rumus di tab lain.

Misalnya, jika n dihitung dari $n = \dfrac{PV}{RT}$, maka massa $m = n \times mM$.

Contoh hubungan:
Jika diketahui $m = 10 \, \text{g}$ dan $mM = 2 \, \text{g/mol}$, maka $n = \dfrac{m}{mM} = 5 \, \text{mol}$.

Dari n, kita bisa hitung $V_{\text{gas}} = n \times 22,4 = 112 \, \text{L}$ atau $N = n \times 6,02 \times 10^{23} = 3,01 \times 10^{24} \, \text{partikel}$. Jika P dan T diketahui, n juga bisa digunakan untuk hitung V di Tab 5.

Catatan Ekstra: Tab Kombinasi Semua

Tab-4 (Kombinasi Antarvariabel) memungkinkan pengguna memasukkan dua variabel dari empat variabel (m, mM, V_gas, N) untuk menghitung dua variabel lainnya.

Berikut adalah kombinasi input dan rumusnya berdasarkan hubungan $\dfrac{m}{mM} = \dfrac{V_{\text{gas}}}{V_m} = \dfrac{N}{N_A}$:

Massa (m) dan Massa Molar (M):
- Volume Gas:
  $ V_{\text{gas}} = \dfrac{m \times V_m}{mM} $
- Jumlah Partikel:
  $ N = \dfrac{m \times N_A}{mM} $
Contoh:
$m = 10 \, \text{g}$, $mM = 2 \, \text{g/mol}$,

maka $V_{\text{gas}} = \dfrac{10 \times 22,4}{2} = 112 \, \text{L}$,

$N = \dfrac{10 \times 6,02 \times 10^{23}}{2} = 3,01 \times 10^{24} \, \text{partikel}$.
Massa (m) dan Volume Gas (V_gas):
- Massa Molar: $ mM = \dfrac{m \times V_m}{V_{\text{gas}}} $
- Jumlah Partikel: $ N = \dfrac{V_{\text{gas}} \times N_A}{V_m} $
Contoh:
$m = 4 \, \text{g}$, $V_{\text{gas}} = 22,4 \, \text{L}$,

maka $mM = \dfrac{4 \times 22,4}{22,4} = 4 \, \text{g/mol}$,

$N = \dfrac{22,4 \times 6,02 \times 10^{23}}{22,4} = 6,02 \times 10^{23} \, \text{partikel}$.
Massa (m) dan Jumlah Partikel (N):
- Massa Molar:
  $ M = \dfrac{m \times N_A}{N} $
- Volume Gas:
  $ V_{\text{gas}} = \dfrac{N \times V_m}{N_A} $
Contoh:
$m = 10 \, \text{g}$, $N = 6,02 \times 10^{23} \, \text{partikel}$,

maka $mM = \dfrac{10 \times 6,02 \times 10^{23}}{6,02 \times 10^{23}} = 10 \, \text{g/mol}$,

$V_{\text{gas}} = \dfrac{6,02 \times 10^{23} \times 22,4}{6,02 \times 10^{23}} = 22,4 \, \text{L}$.
Massa Molar (M) dan Volume Gas (V_gas):
- Massa:
  $ m = \dfrac{V_{\text{gas}} \times mM}{V_m} $
- Jumlah Partikel:
  $ N = \dfrac{V_{\text{gas}} \times N_A}{V_m} $
Contoh:
$M = 2 \, \text{g/mol}$, $V_{\text{gas}} = 22,4 \, \text{L}$,

maka $m = \dfrac{22,4 \times 2}{22,4} = 2 \, \text{g}$,

$N = \dfrac{22,4 \times 6,02 \times 10^{23}}{22,4} = 6,02 \times 10^{23} \, \text{partikel}$.
Massa Molar (M) dan Jumlah Partikel (N):
- Massa:
  $ m = \dfrac{N \times mM}{N_A} $
- Volume Gas: $ V_{\text{gas}} = \dfrac{N \times V_m}{N_A} $
Contoh:
$mM = 2 \, \text{g/mol}$, $N = 6,02 \times 10^{23} \, \text{partikel}$,

maka $m = \dfrac{6,02 \times 10^{23} \times 2}{6,02 \times 10^{23}} = 2 \, \text{g}$,

$V_{\text{gas}} = \dfrac{6,02 \times 10^{23} \times 22,4}{6,02 \times 10^{23}} = 22,4 \, \text{L}$.
Volume Gas (V_gas) dan Jumlah Partikel (N):
- Massa:
  $ m = \dfrac{V_{\text{gas}} \times N_A}{N} $
- Massa Molar:
  $ mM = \dfrac{V_m \times N_A}{V_{\text{gas}} \times N} $
Contoh:
$V_{\text{gas}} = 22,4 \, \text{L}$, $N = 6,02 \times 10^{23} \, \text{partikel}$,

maka $m = \dfrac{22,4 \times 6,02 \times 10^{23}}{6,02 \times 10^{23}} = 22,4 \, \text{g}$,

$mM = \dfrac{22,4 \times 6,02 \times 10^{23}}{22,4 \times 6,02 \times 10^{23}} = 1 \, \text{g/mol}$.

Catatan:
Semua perhitungan di Tab-4 menggunakan proporsi di atas tanpa menghitung jumlah zat (n) secara eksplisit, karena n hanya berfungsi sebagai perantara.

Validasi input memastikan nilai yang masuk sesuai (misalnya, $mM > 0$, $N > 0$). Tabel output menampilkan langkah-langkah:

Diketahui, Rumus, Substitusi, dan Hasil untuk setiap variabel yang dihitung.

Cara Menggunakan Kalkulator

Kalkulator ini dirancang untuk mempermudah perhitungan kimia dengan antarmuka yang sederhana. Berikut adalah langkah-langkah penggunaannya:

Pilih Tab: Kalkulator memiliki lima tab:
- Tab-1 (n, Massa, Massa Molar):
  Untuk menghitung n, m, atau mM.
- Tab-2 (Volume Gas STP):
  Untuk menghitung n atau $V_{\text{gas}}$.
- Tab-3 (Jumlah Partikel):
  Untuk menghitung n atau N.
- Tab-4 (Kombinasi Antarvariabel):
  Untuk menghitung dua variabel dari m, mM, $V_{\text{gas}}$, N.
- Tab-5 (Gas Ideal):
  Untuk menghitung P, V, n, atau T.
Pilih Variabel yang Diketahui:
Setiap tab memiliki dropdown untuk memilih variabel yang akan dihitung atau diketahui. Misalnya, di Tab-4, pilih kombinasi seperti "Massa dan Massa Molar".
Masukkan Nilai:
- Gunakan koma untuk desimal (contoh: 10,5).
- Untuk jumlah partikel (N), gunakan notasi ilmiah jika besar (contoh: 6,02E23).
- Pastikan nilai sesuai dengan batasan (misalnya, $mM > 0$, $V > 0$ di Tab-5).
Klik Hitung:
Tombol "Hitung" akan memproses input dan menampilkan hasil dalam bentuk tabel.
Tabel berisi:
- Diketahui:
  Nilai input dan konstanta (misalnya, $V_m = 22,4 \, \text{L/mol}$).
- Rumus:
  Rumus yang digunakan.
- Substitusi:
  Nilai yang dimasukkan ke dalam rumus.
- Hasil:
  Nilai akhir dengan satuan.
Periksa Output:
- Tab-1, 2, 3, 5 menampilkan 4 baris (Diketahui, Rumus, Substitusi, Hasil).
- Tab-4 menampilkan 7 baris (Diketahui, plus 3 baris untuk setiap variabel yang dihitung).
- Jika ada error (misalnya, input tidak valid), pesan merah akan muncul.

Contoh Penggunaan (Tab-4):

Pilih "Massa dan Massa Molar" di Tab-4.
Masukkan $m = 10,0$ dan $mM = 2,0$.
Klik Hitung.
Tabel akan menunjukkan:
- Diketahui:
  $m = 10 \, \text{g}$, $mM = 2 \, \text{g/mol}$,
  $V_m = 22,4 \, \text{L/mol}$,
  $N_A = 6,02 \times 10^{23} \, \text{partikel/mol}$.
- Rumus untuk $V_{\text{gas}}$: $\dfrac{m \times V_m}{mM}$.
- Substitusi: $\dfrac{10 \times 22,4}{2}$.
- Hasil: $V_{\text{gas}} = 112 \, \text{L}$.
- Rumus untuk $N$: $\dfrac{m \times N_A}{mM}$.
- Substitusi: $\dfrac{10 \times 6,02 \times 10^{23}}{2}$.
- Hasil: $N = 3,01 \times 10^{24} \, \text{partikel}$.

Kalkulator Kimia: Mol, Massa, Volume, Partikel, Gas Ideal

Kalkulator Kimia Terkait Konsep Mol
Dirancang oleh urip.info

Pilih yang ingin dihitung:

Massa (g):

Massa Molar (g/mol):

Pilih yang ingin dihitung:

Volume Gas (L):

V_m (L/mol):

Pilih yang ingin dihitung:

Jumlah Partikel:

Pilih variabel yang diketahui:

Massa (g):

Massa Molar (g/mol):

Pilih yang ingin dihitung:

Volume (L):

Jumlah Zat (mol):

Suhu (K):

R (L·atm/(mol·K)):

Pages