Quipperian, ketika belajar Kimia, kamu tentu sering mendengar istilah atom, bukan? Apa itu atom?
Atom adalah unsur terkecil dari suatu zat atau materi yang dapat berdiri sendiri maupun bergabung dengan atom lain membentuk suatu senyawa. Ukuran atom yang sangat kecil membuatnya tidak memungkinkan untuk diukur menggunakan timbangan.
Hingga akhirnya, ditemukan cara untuk menghitung massa atom, yaitu dengan menghitung massa atom relatif (Ar). Apa itu massa atom relatif? Bagaimana rumusnya? Pembahasan selengkapnya ada di bawah ini, ya.
Pengertian Massa Atom Relatif (Ar)
Seperti yang dijelaskan sebelumnya, atom memiliki ukuran yang sangat kecil sehingga tidak memungkinkan kita untuk menghitungnya menggunakan timbangan atau neraca. Salah satu cara untuk mengetahui massa atom adalah dengan menghitung massa atom relatifnya.
Massa atom relatif (Ar) atau disebut juga bobot atom (BA) adalah perbandingan massa suatu atom dengan massa atom lainnya. Massa atom relatif juga dapat diartikan sebagai massa satu atom unsur tersebut dibagi dengan 112 massa satu atom isotop karbon 12.
Konsep massa atom relatif ini dikemukakan pertama kali pada tahun 1799 oleh Dalton. Menurutnya, massa atom relatif adalah perbandingan massa suatu atom dengan massa satu atom hidrogen.
Massa atom relatif ini penting untuk dipahami karena massa atom relatif ini merupakan dasar dari perhitungan kimia. Jadi, kamu akan sering menemukan dan menggunakannya dalam setiap perhitungan kimia atau stoikiometri.
Fungsi Massa Atom Relatif
Fungsi utama massa atom relatif adalah menentukan massa suatu atom. Namun, massa atom relatif atau Ar juga memiliki fungsi yang lain, yaitu menentukan rumus empiris.
Rumus empiris adalah perbandingan paling sederhana jumlah keseluruhan atom-atom dalam senyawa atau molekul.
Rumus Massa Atom Relatif
Massa atom relatif ini sebenarnya bisa kamu lihat dalam tabel periodik. Akan tetapi, massa atom relatif yang tercantum pada tabel periodik tersebut merupakan nilai pembulatan dari massa atom relatif (Ar) yang sebenarnya. Contohnya, nilai Ar aluminium yang sebenarnya adalah 26,9, tapi dibulatkan menjadi 27.
Oleh karena itu, pada tahun 1961, IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) menentukan cara penentuan 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 suatu satuan, yaitu satuan massa atom (sma). Mengapa digunakan satuan ini? Hal ini dikarenakan massa atom dalam satuan gram sangat kecil dan penggunaannya tidak praktis sehingga para ahli sepakat untuk menggunakan satuan massa atom.
Harga 1 sma sama dengan massa satu atom C-12 (12C). Jadi, 1 sma nilainya 1,66 x 10-24 gram.
Selain menghitung menggunakan rumus yang sudah dibakukan oleh IUPAC ini, massa atom relatif juga dapat diketahui dengan menggunakan alat bernama spektrometer massa yang ditemukan oleh Francis William Aston pada tahun 1919.
Perbedaan Massa Atom Relatif dan Massa Molekul Relatif
Selain massa atom relatif, kamu juga akan sering bertemu dengan istilah massa molekul relatif (Mr) saat belajar perhitungan kimia. Apa perbedaan massa atom relatif dan massa molekul relatif?
Perbedaan pertama adalah pengertian keduanya. Kalau massa atom relatif adalah perbandingan massa suatu atom dengan massa atom lainnya, massa molekul relatif atau bobot molekul (BM) adalah perbandingan massa antara 1 molekul atau 1 satuan dari suatu zat terhadap 112 x massa atom isotop C-12.
Perbedaan selanjutnya adalah rumus yang digunakan. Pada 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
Besaran Mr suatu senyawa juga bisa diperoleh dengan menjumlahkan massa atom relatif (Ar) unsur-unsur pembentuknya. Contohnya, kamu ingin mencari massa molekul relatif (Mr) H2O, maka:
= (2 x massa atom hidrogen) + (1 x massa atom oksigen)
= (2 x 1) + (1 x 16)
= 18
Perlu diketahui, bilangan pengali di depan massa atom tiap unsur merupakan indeks unsur tersebut dalam senyawa.
Cara Menentukan Massa Atom Relatif dari Isotop di Alam
Isotop adalah atom-atom yang memiliki nomor atom yang sama, tetapi nomor massa yang berbeda. Di alam, suatu unsur bisa memiliki lebih dari satu isotop sehingga massa atom relatif berfungsi sebagai nilai rata-rata dari setiap massa isotop.
Untuk menghitung massa atom relatif dari unsur yang memiliki lebih dari satu isotop adalah sebagai berikut.
Ar X = (% kelimpahan X1 . Ar X1) + (% kelimpahan X2. Ar X2) + dst100 %
Contoh Soal Massa Atom Relatif dan Pembahasannya
Belajar rumus massa atom relatif kurang lengkap kalau tidak disertai contoh soal dan pembahasannya. Yuk, simak beberapa contoh soal massa atom relatif berikut ini supaya kamu semakin paham.
Contoh 1
Jika Ar Fe = 56 sma dan massa 1 atom 12C = 2 x 10-23 gram, tentukan massa 5 atom besi.
Pembahasan
Ar Fe = massa satu atom Fe112 x massa atom isotop C-12
Massa atom Fe = Ar Fe 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 x 10-22 gram.
Contoh 2
Perhatikan tabel massa atom relatif unsur berdasarkan kelimpahan berikut ini.
| Unsur | Isotop | Massa (sma) | Kelimpahan (%) |
|---|---|---|---|
Karbon | 12C | 12,0000 | 98,892 |
| 13C | 13,0034 | 1,108 | |
Oksigen | 16O | 15,9949 | 99,76 |
| 17O | 16,9991 | 0,04 | |
| 18O | 17,9992 | 0,20 |
Dengan menggunakan tabel kelimpahan isotop-isotop di atas, hitunglah massa atom relatif oksigen!
Pembahasan
Ar O = (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 klor di alam terdapat dalam 35Cl dan 37Cl, tentukanlah kelimpahan isotop 35Cl! (Diketahui massa atom relatif Cl = 35,5)
Pembahasan
Misal, kelimpahan 35Cl = x %, maka kelimpahan 37C (100 – x)%
Ar X = (% kelimpahan X1 . Ar X1) + (% kelimpahan X2. Ar X2) + dst100 %
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, itu dia pembahasan mengenai massa atom relatif. Bagaimana? Apakah kamu sudah memahaminya?
Agar semakin mahir dalam menghitung massa atom relatif, cobalah untuk sering-sering mengerjakan latihan soal, ya. Sampai jumpa di pembahasan Quipper Blog selanjutnya!