Cara Menentukan Massa Atom dan Molekul Relatif Unsur atau Senyawa

Dalam sistem periodik unsur (SPU) modern, penyusunan unsur-unsur kimia berdasarkan kenaikan nomor atom serta kemiripan sifat. Selain nomor atom, nama unsur dan lambangnya, dalam SPU modern juga tertera besar massa atom relatif unsur-unsur kimia. Lalu tahukan Anda apa itu massa atom relatif?

Di dalam laboratorium, pengukuran massa suatu zat menggunakan satuan gram (g). lalu bagaimana mengukur massa atom? Penentuan massa atom dilakukan dengan cara membandingkan massa atom yang akan ditentukan terhadap massa atom suatu unsur yang sudah ditetapkan sebagai Standar Massa Atom.

Standar Massa Atom

Standar massa atom yang pertama digunakan adalah massa atom hidrogen, massanya ditetapkan sebesar 1,0 sma (satuan massa atom). Pada perkembangan selanjutnya, standar massa atom adalah atom oksigen, yang massanya ditetapkan sebesar 16,0 sma.

Dengan berkembangnya teknologi dalam bidang instrumentasi khususnya spektometer massa, diketahui bahwa atom-atom unsur dapat memiliki beberapa isotop. Berdasarkan sifat-sifat isotop atom, ditetapkan bahwa standar massa atom adalah isotop karbon yang massanya 12 sma.

Penetapan isotop karbon-12 sebagai standar massa atom adalah karena karbon-12 merupakan isotop yang paling stabil. Penetapan ini sudah dibakukan oleh IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) pada tahun 1961 dan 1 sma didefinisikan sebagai berikut:

Massa 1 atom isotop karbon-12	= 1,993 x 10-23 gram
Jadi 1 sma	= 1/12 x 1,993 x 10-23 gram
	= 1,66 x 10-24 gram

Pengertian Massa Atom Relatif

Massa atom relatif adalah bilangan yang menyatakan perbandingan massa rata-rata 1 atom suatu unsur tehadap 1/12 massa 1 atom C-12.

Secara matematis massa atom relatif (Ar)didefinisikan sebagai berikut:

Berdasarkan definisi di atas, kita telah tahu bahwa 1/12 x massa atom C-12 = 1 sma (satuan massa atom), maka definisi massa atom relatif dapat dinyatakan sebagai berikut:

Ar = massa rata-rata 1 atom unsur (dalam sma)

Dari 2 definisi di atas, mengapa menggunakan massa rata-rata atom? Sebelumnya Anda sudah tahu apa itu isotop bukan? Jika belum silahkan Anda baca dahulu artikel tentang pengertian isotop, isobar dan isoton. Suatu unsur dapat tersusun atas beberapa atom yang memiliki nomor massa yang sama yang disebut dengan isotop.

Artinya suatu unsur bisa memiliki lebih dari dua isotop. Kita tidak tahu isotop mana yang bisa digunakan sebagai standar massa atom suatu unsur. Oleh karena itu digunakanlah massa atom rata-rata dalam penentuan massa atom unsur yang memiliki beberapa isotop berdasarkan kelimpahanya di alam. Massa rata-rata atom dirumuskan sebagai berikut:

Jika suatu unsur memiliki n isotop: isotop-1, massanya m1 dengan kelimpahan Z1 ; isotop-2, massanya m2 dengan kelimpahan Z2 ; dan seterusnya maka
Massa rata-rata atom	= m1Z1 + m2Z2 +…..+mnZn

Dari rumus terakhir ini maka massa atom relatif dapat juga didefinisikan sebagai jumlah dari massa isotop dikalikan dengan kelimpahannya di alam. Dan secara matematis dirumuskan sebagai berikut:

Massa atom relatif (Ar)

= Σ(massa isotop x %kelimpahannya)

Cara Menghitung Massa Atom Relatif Unsur

Hasil analisis spektrometer terhadap unsur boron menunjukkan bahwa unsur boron terdiri atas dua isotop, yaitu isotop 10B massanya 10,013 dengan kelimpahan 19,10% dan isotop 11B massanya 11,01 sma dengan kelimpahan 80,90% sma. Berapakah massa atom relatif boron?

Jawab:

Ar atom = Σ(massa isotop x %kelimpahannya)

Ar B = (10,013 x 19,10/100) + (11,01 x 80,90/100)

Ar B = 1,9125 + 8,9065 = 10,819

Jadi, massa atom relatif (Ar) unsur boron adalah 10,819.

Pengertian Massa Molekul Relatif

Massa molekul relatif adalah bilangan yang menyatakan perbandingan massa rata-rata 1 molekul suatu senyawa tehadap 1/12 massa 1 atom C-12.

Secara matematis massa moleku  relatif (Mr)didefinisikan sebagai berikut:

Berdasarkan pengertian molekul yang menyatakan bahwa molekul merupakan gabungan dari atom-atomnya, maka Mr merupakan jumlah Ar atom-atom penyusunnya. Secara matematis massa molekul relatif dirumuskan sebagai berikut:

Massa molekul relatif (Mr)

= Σ Ar

Cara Menghitung Massa Molekul Relatif Senyawa

Hitung massa molekul relatif H2SO4, jika diketahui massa atom relatif dari H = 1, S = 32 dan O = 16.

Jawab:

Mr H2SO4 = (2 x Ar H) + (1 x Ar S) + (4 x Ar O)

Mr H2SO4 = (2 x 1) + (1 x 32) + (4 x 16)

Mr H2SO4 = 2 + 32 + 64

Mr H2SO4 = 98

Jadi, massa molekul relatif (Mr) senyawa asam sulfat (H2SO4) adalah 98.