1.Mol, Jisim Molar & Nombor Avogadro
Mol ialah unit SI untuk mengukur kuantiti jirim, dengan 1 mol mengandungi 6.02 × 10²³ zarah (Nombor Avogadro).
Jisim molar ialah jisim bagi 1 mol sesuatu bahan (g/mol), bersamaan jisim atom relatif/jisim formula relatif dalam gram.
- Bilangan mol = Jisim ÷ Jisim Molar
2.Kepekatan & Isipadu Molar Gas
- Kepekatan larutan (mol/dm³) = bilangan mol bahan terlarut ÷ isipadu larutan (dm³).
- Isipadu molar gas pada suhu bilik dan tekanan biasa ialah 24 dm³/mol — bermakna 1 mol sebarang gas menempati 24 dm³ pada keadaan tersebut.
3.Formula Empirik, Formula Molekul & Persamaan
Formula empirik ialah formula kimia yang menunjukkan nisbah teringkas bilangan atom bagi setiap unsur dalam suatu sebatian, manakala formula molekul menunjukkan bilangan sebenar atom setiap unsur dalam satu molekul.
- Jisim atom relatif (JAR) — jisim purata satu atom unsur berbanding 1/12 jisim satu atom karbon-12, yang digunakan sebagai piawai.
- Jisim molekul relatif (JMR) — hasil tambah JAR semua atom dalam satu molekul, contohnya H₂O = 2(1) + 16 = 18. Bagi sebatian ion, istilah jisim formula relatif (JFR) digunakan.
- Menentukan formula empirik — tukar jisim atau peratus setiap unsur kepada bilangan mol, bahagikan dengan nilai mol terkecil, kemudian dapatkan nisbah nombor bulat teringkas.
- Formula molekul — gandaan n bagi formula empirik, dengan n = JMR ÷ jisim formula empirik. Contohnya, glukosa C₆H₁₂O₆ mempunyai formula empirik CH₂O.
- Persamaan kimia seimbang — pekali di hadapan setiap formula menunjukkan nisbah mol bahan tindak balas dan hasil tindak balas. Keadaan fizik ditulis sebagai (s), (l), (g) atau (aq).
- Stoikiometri — tukar kuantiti yang diberi (jisim, isipadu gas atau kepekatan) kepada bilangan mol, gunakan nisbah mol daripada persamaan seimbang, kemudian tukar semula bilangan mol kepada kuantiti yang diminta.
Isipadu molar gas ialah 24 dm³ mol⁻¹ pada keadaan bilik dan 22.4 dm³ mol⁻¹ pada keadaan piawai (0 °C, 1 atm).
4.Contoh & Kesilapan Lazim: Pengiraan Mol
- Seimbangkan persamaan dahulu sebelum menggunakan nisbah mol; pekali yang salah menjadikan seluruh jawapan salah.
- Tukar unit isipadu — tukar cm³ kepada dm³ (bahagi 1000) sebelum menggunakan 24 dm³ mol⁻¹ atau kepekatan dalam mol dm⁻³.
- Jangan bundarkan terlalu awal dalam pengiraan formula empirik; nisbah 1 : 1.5 perlu didarab 2 menjadi 2 : 3, bukan dibundarkan kepada 1 : 2.
- Gunakan jisim molar yang betul — jisim molar gas oksigen, O₂, ialah 32 g mol⁻¹, bukan 16 g mol⁻¹.
Contoh 1Suatu hidrokarbon mengandungi 85.7% karbon dan 14.3% hidrogen mengikut jisim. Jisim molekul relatifnya ialah 56. Tentukan formula empirik dan formula molekul hidrokarbon itu. [JAR: H = 1, C = 12]Lihat jalan kerjaTutup
Andaikan 100 g sebatian. Mol C = 85.7 ÷ 12 = 7.14 mol; mol H = 14.3 ÷ 1 = 14.3 mol. Bahagi dengan nilai terkecil: C = 7.14 ÷ 7.14 = 1; H = 14.3 ÷ 7.14 = 2.0. Formula empirik = CH₂. Jisim formula empirik = 12 + 2(1) = 14. n = 56 ÷ 14 = 4. Formula molekul = (CH₂)₄ = C₄H₈.
Contoh 25.0 g kalsium karbonat bertindak balas dengan asid hidroklorik berlebihan. Hitung isipadu gas karbon dioksida yang terbebas pada keadaan bilik dan jisim kalsium klorida yang terhasil. [JAR: C = 12, O = 16, Cl = 35.5, Ca = 40; isipadu molar = 24 dm³ mol⁻¹ pada keadaan bilik]Lihat jalan kerjaTutup
CaCO₃(s) + 2HCl(aq) → CaCl₂(aq) + H₂O(l) + CO₂(g). Jisim molar CaCO₃ = 40 + 12 + 3(16) = 100 g mol⁻¹. Mol CaCO₃ = 5.0 ÷ 100 = 0.05 mol. Daripada persamaan, 1 mol CaCO₃ menghasilkan 1 mol CO₂ dan 1 mol CaCl₂, jadi mol CO₂ = mol CaCl₂ = 0.05 mol. Isipadu CO₂ = 0.05 × 24 = 1.2 dm³. Jisim molar CaCl₂ = 40 + 2(35.5) = 111 g mol⁻¹; jisim CaCl₂ = 0.05 × 111 = 5.55 g.