Home

Menentukan Massa Atom

  1. JELASKAN BAGAIMANA CARA MENENTUKAN BESARNYA MASSA SUATU ATOM?

Jawab:

Atom adalah partikel yang sangat kecil sehingga massa atom juga terlalu kecil bila dinyatakan dengan satuan gram. Karena itu, para ahli menciptakan cara untuk mengukur massa suatu atom, yaitu dengan massa atom relatif. Massa sebuah atom bergantung pada jumlah elektron, proton, dan neutron yang dimilikinya. Kita dapat menentukan massa suatu atom dengan membandingkannya terhadap atom lain. Dengan demikian, dibutuhkan suatu unsur yang dapat dijadikan sebagai standar pembanding.

Massa atom didefinisikan sebagai massa suatu atom dalam satuan atomic mass unit (amu) atau satuan massa atom (sma). Satu amu didefinisikan sebagai 112 kali massa satu atom C-12. Karbon-12 adalah salah satu isotop karbon yang memiliki 6 proton dan 6 neutron. Unsur ini dijadikan sebagai standar pembanding sebab unsur ini memiliki sifat yang sangat stabil dengan waktu paruh yang panjang. Dengan menetapkan massa atom C-12 sebesar 12 sma, kita dapat menentukan massa atom unsur lainnya.

Massa atom relatif (Ar) suatu unsur X dapat diperoleh melalui persamaan berikut:

Ar X = massa 1 atom unsur X112 × massa satu atom C-12.

Selain menghitung massa atom relatif (Ar) suatu unsur, kita dapat juga menentukan massa molekul relatif (Mr) suatu senyawa. Massa molekul relatif (Mr) suatu senyawa dapat diperoleh melalui persamaan berikut:

Mr X = massa 1 molekul senyawa X112 × massa satu atom C-12.

Bobot (massa) setiap atom dapat ditemukan dalam tabel periodik, sehingga massa suatu molekul dapat diperoleh dengan cara menambahkan massa setiap atom di dalam senyawa tersebut. Sebagai contoh: air, H2O, tersusun atas dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Dengan melihat pada tabel periodik, kita dapat melihat bahwa massa satu atom hidrogen sama dengan 1,008 sma dan massa satu atom oksigen adalah 16,00 sma. Dengan demikian, massa satu molekul air dapat diperoleh dengan menjumlahkan massa dua atom hidrogen dan massa satu atom oksigen:

Mr H2O = 2 × Ar H + 1 × Ar O = 2 × 1,008 + 1 × 16,00 = 18,016 sma

Contoh lain, pada tabel periodik, kita dapat melihat bahwa massa satu atom tembaga adalah 63,55 sma dan massa satu atom belerang adalah 32,07 sma. Sementara massa satu atom oksigen adalah 16,00 sma, sementara massa satu atom hidrogen adalah 1,008 sma. Dengan demikian, massa satu molekul CuSO45H2O adalah sebagai berikut:

Mr CuSO45H2O = 1 × Ar Cu + 1 × Ar S + 4 × Ar O + 5 × Mr H2O

= 1 × Ar Cu + 1 × Ar S + 4 × Ar O + 5 × 2 × Ar H + 1 × Ar O

= 1 × 63,55 + 1 × 32,07 + 4 × 16,00 + 5 × (2 × 1,008 + 1 × 16,00)

= 249,70 sma

Saat kita melihat massa atom relatif karbon pada tabel periodik, ternyata massa atom relatif karbon tidak tepat 12,00 sma, melainkan 12,01 sma. Perbedaan ini disebabkan oleh kehadiran unsur karbon di alam dalam berbagai bentuk isotop. Hal ini berarti, massa atom suatu unsur harus dinyatakan dalam bentuk nilai rata-ratanya. Sebagai contoh, kelimpahan karbon-12 dan karbon-13 di alam masing-masing sebesar 98,90% dan 1,10%. Massa atom relatif unsur C-13 adalah 13,00335 sma. Dengan demikian, massa atom relatif rata-rata atom karbon adalah 98,90% × 12,00 sma + 1,10% × 13,00335 sma = 12,01 sma. Dengan demikian, massa atom relatif atom karbon adalah 12,01 sma. Nilai rata-rata inilah yang ditampilkan sebagai massa atom relatif unsur pada tabel periodik.

Ketika kita membahas atom dan molekul, kita memerlukan satuan yang sesuai yang dapat digunakan untuk ukuran atom dan molekul yang sangat kecil. Satuan ini disebut mol. Dalam sistem SI, mol adalah kuantitas yang digunakan untuk menunjukkan bahwa suatu zat memiliki jumlah atom, molekul, maupun ion, yang sama dengan jumlah atom yang dimiliki oleh 12 gram isotop karbon-12. Jumlah atom yang dimiliki oleh 12 gram isotop karbon-12 ditentukan melalui suatu eksperimen dan bilangan ini dikenal dengan istilah Bilangan Avogadro (NA). Nilai yang diterima saat ini sebagai Bilangan Avogadro adalah sebagai berikut:

NA = 6,0221367 × 10-23, biasanya dibulatkan menjadi 6,022 × 10-23

Sebelumnya, kita telah mengetahui bahwa satu mol isotop C-12 memiliki massa sebesar 12 gram serta 6,022 × ,1023 atom C-12. Massa yang dimiliki oleh satu mol zat disebut massa molar (massa molekul relatif atau Mr untuk senyawa; massa atom relatif atau Ar untuk unsur). Dapat dicermati bahwa massa molar (Ar) isotop C-12 sama dengan massa atom relatifnya dalam satuan sma. Dengan demikian, massa atom relatif suatu unsur (dalam satuan sma) mewakili massa satu mol unsur bersangkutan (dalam satuan gram).

Dengan mengetahui massa molar dan Bilangan Avogadro, kita dapat menghitung massa satu atom dalam satuan gram. Sebagai contoh, telah kita ketahui bersama bahwa massa molar C-12 adalah 12,00 gram dan terdapat 6,022 × 1023 atom C-12 dalam satu mol unsur tersebut. Dengan demikian, massa satu atom C-12 adalah sebagai berikut:

12,00 gram atom C-126,022 × ,1023 atom C-12 = 1,993 × 1023 gram

Hubungan antara massa, massa molar (Ar maupun Mr), dan jumlah partikel zat, dapat ditunjukkan melalui beberapa persamaan berikut:

mol = massa unsurAr unsur.

mol = massa senyawaMr senyawa.

mol = jumlah partikelBilangan Avogadro.

Secara teknis, massa atom dapat ditentukan melalui metode yang disebut spektroskopi massa. Prinsip dasar kerja spektroskopi massa berfungsi untuk :

  • menghasilkan berkas sinar kation dari zat
  • menghasilkan berkas kation menjadi bentuk spectrum massa (m/z)
  • mendeteksi dan mencatat nilai massa relatif (m/z) dan kelimpahan isotopnya (%) atau intensitasnya. …

Selengkapnya download : di sini

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: