Quipperian, saat belajar Kimia pasti sering mendengar istilah atom kan? Apa itu atom?
Atom adalah unsur terkecil dari suatu zat atau bahan yang dapat berdiri sendiri atau bergabung dengan atom lain membentuk suatu senyawa. Ukuran atom yang sangat kecil tidak memungkinkan untuk diukur menggunakan neraca.
Hingga akhirnya ditemukan cara menghitung massa atom yaitu dengan menghitung massa atom relatif (Ar). Apa itu massa atom relatif? Apa rumusnya? Pembahasan selengkapnya ada di bawah ini ya.
Definisi Massa Atom Relatif (Ar)
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, atom sangat kecil sehingga tidak mungkin kita menghitungnya menggunakan timbangan atau neraca. Salah satu cara untuk mengetahui massa atom adalah dengan menghitung massa atom relatif.
Massa atom relatif (Ar) atau disebut juga berat atom (BA) adalah perbandingan massa suatu atom dengan massa atom lain. Massa atom relatif juga dapat diartikan sebagai massa satu atom unsur tersebut dibagi 112 massa satu atom isotop karbon 12.
Konsep massa atom relatif pertama kali dikemukakan pada tahun 1799 oleh Dalton. Menurutnya, massa atom relatif adalah perbandingan massa atom dengan massa satu atom hidrogen.
Massa atom relatif ini penting untuk dipahami karena massa atom relatif inilah yang menjadi dasar perhitungan kimia. Jadi, Anda akan sering menemukan dan menggunakannya dalam setiap perhitungan kimia atau stoikiometri.
Fungsi Massa Atom Relatif
Fungsi utama massa atom relatif adalah untuk menentukan massa atom. Namun massa atom relatif atau Ar juga memiliki fungsi lain, yaitu untuk menentukan rumus empiris.
Rumus empiris adalah perbandingan paling sederhana dari jumlah total atom dalam suatu senyawa atau molekul.
Rumus Massa Atom Relatif
Anda benar-benar dapat melihat massa atom relatif ini di tabel periodik. Namun, massa atom relatif yang tertera pada tabel periodik adalah nilai bulat dari massa atom relatif sebenarnya (Ar). Misalnya, nilai Ar sebenarnya untuk aluminium adalah 26,9, tetapi dibulatkan menjadi 27.
Oleh karena itu, pada tahun 1961, IUPAC (Persatuan Kimia Murni dan Terapan Internasional) menentukan cara menentukan massa atom relatif suatu unsur. Berikut adalah rumus massa atom relatif yang telah dibakukan oleh IUPAC.
Ar unsur X = massa satu atom unsur X112 x massa atom isotop C-12
Massa atom memiliki satuan yaitu satuan massa atom (amu). Mengapa satuan ini digunakan? Hal ini dikarenakan massa atom dalam gram sangat kecil dan penggunaannya tidak praktis, sehingga para ahli sepakat menggunakan satuan massa atom.
Nilai 1 sma sama dengan massa satu atom C-12 (12C). Jadi, 1 SMA adalah 1,66 x 10-24 gram.
Selain menghitung dengan menggunakan rumus yang telah dibakukan oleh IUPAC, massa atom relatif juga dapat ditentukan dengan menggunakan alat yang disebut spektrometer massa yang ditemukan oleh Francis William Aston pada tahun 1919.
Perbedaan antara Massa Atom Relatif dan Massa Molekul Relatif
Selain massa atom relatif, Anda juga akan sering menjumpai istilah massa molekul relatif (Mr) saat mempelajari perhitungan kimia. Apa perbedaan antara massa atom relatif dan massa molekul relatif?
Perbedaan pertama adalah arti dari keduanya. Jika massa atom relatif adalah perbandingan massa satu atom dengan massa atom lain, maka massa molekul relatif atau berat molekul (BM) adalah perbandingan massa 1 molekul atau 1 satuan zat dengan 112 x massa atom isotop C-12.
Perbedaan selanjutnya adalah rumus yang digunakan. Dalam hal massa molekul relatif, rumus yang digunakan untuk mencari nilai Mr adalah:
Mr molekul atau zat X = massa rata-rata satu molekul atau zat X112 x massa atom isotop C-12
Ukuran Mr suatu senyawa juga dapat diperoleh dengan menjumlahkan massa atom relatif (Ar) unsur-unsur penyusunnya. Misalnya, Anda ingin mencari massa molekul relatif (Mr) dari H2Oh, lalu:
= (2 x massa atom hidrogen) + (1 x massa atom oksigen)
= (2×1) + (1×16)
= 18
Perlu diketahui, pengali di depan massa atom setiap unsur adalah indeks unsur tersebut dalam senyawa.
Cara Menentukan Massa Atom Relatif Isotop di Alam
Isotop adalah atom-atom yang memiliki nomor atom sama, tetapi nomor massa berbeda. Di alam, suatu unsur dapat memiliki lebih dari satu isotop sehingga massa atom relatif berfungsi sebagai nilai rata-rata dari masing-masing massa isotop.
Untuk menghitung massa atom relatif unsur-unsur yang memiliki lebih dari satu isotop adalah sebagai berikut.
Ar X = (% kelimpahan X1 . Ar X1) + (% kelimpahan X2. Ar X2) + dll. 100 %
Contoh Soal Massa Atom Relatif dan Pembahasannya
Mempelajari rumus massa atom relatif kurang lengkap jika tidak disertai dengan contoh soal dan pembahasannya. Yuk, simak beberapa contoh massa atom relatif berikut ini agar lebih paham.
Contoh 1
Jika ArFe = 56 sma dan massa 1 atom 12C = 2 x 10-23 gram, tentukan massa 5 atom besi.
Diskusi
ArFe = massa satu atom Fe112 x massa atom isotop C-12
Massa atom Fe = ArFe x 112 x massa atom isotop C-12
= 56 x 112 x 2 x 10-23
= 9,3 x 10-23
Jadi, massa atom besi = 5 x 9,3 x 10-23 gram = 4,65×10-22 gram.
Contoh 2
Perhatikan tabel massa atom relatif unsur-unsur berikut berdasarkan kelimpahannya.
| Elemen | Isotop | Massa (ama) | Kelimpahan (%) |
|---|---|---|---|
| Karbon | 12C | 12.0000 | 98.892 |
| 13C | 13.0034 | 1.108 | |
|
Oksigen |
16HAI | 15.9949 | 99,76 |
| 17HAI | 16.9991 | 0,04 | |
| 18HAI | 17.9992 | 0,20 |
Dengan menggunakan tabel kelimpahan isotop di atas, hitunglah massa atom relatif oksigen!
Diskusi
ArO = (15,9949 x 99,76%) + (16,9991 x 0,04%) + (17,9992 x 0,20%)
= 15,9565 + 0,0068 + 0,036
= 15,9993
Jadi, massa atom relatif oksigen berdasarkan tabel kelimpahan di atas adalah 15.9993.
Contoh 3
Jika unsur klorin di alam ditemukan di 35kl dan 37Cl, tentukan kelimpahan isotopnya 35Kl! (Diketahui bahwa massa atom relatif Cl = 35,5)
Diskusi
Misalnya kelimpahan 35Cl = x %, maka kelimpahan 37C(100 – x)%
Ar X = (% kelimpahan X1 . Ar X1) + (% kelimpahan X2. Ar X2) + dll. 100 %
35,5 = x % . 35 + (100 – x)% . 37100 %
35,5 = x . 35 + (100 – x) . 37100
3.550 = 35x + 3.700 -37x
2x = 150
x = 75
Jadi, kelimpahan isotop 35CL adalah 75%.
Nah itulah pembahasan mengenai massa atom relatif. Bagaimana? Sudahkah Anda memahaminya?
Agar lebih mahir menghitung massa atom relatif, cobalah untuk sering-sering mengerjakan soal latihan ya. Sampai jumpa di diskusi Quipper Blog berikutnya!