Dalam kimia menentukan komposisi zat baik komposisi unsur dalam senyawa atau komposisi unsur atau zat dalam suatu campuran. Menentukan komposisi zat merupakan bagian dari analisis kuantitaif yang sangat penting dalam ilmu kimia. Untuk mengetahui komposisi suatu zat yang perlu dilakukan adalah mencari massa dan unsur penyusun zat tersebut.
Komposisi zat dinyatakan dalam persen massa (% massa). Perhitungan persen massa untuk setiap komponen dapat menggunakan persamaan berikut:
Persen massa = (massa komponen / massa zat) x 100%
Contoh soal : Menentukan persen massa masing masing komponen dalam suatu sampel.
Satu sampel suatu zat mengandung 2,4 gram karbon, 3,2 gram oksigen, 5,6 gram nitrogen, dan 0,8 gram hidrogen. Nyatakan komposisi zat tersebut dalam persen massa!
Pembahasan :
Untuk menentukan persen massa dari setipa unsr yang terkandung dalam zat tersebut kita harus mengetahui terlebih dahulu berapa massa zat(massa sampel) karena belum diketahui dalam soal.
Massa sampel= ∑ massa komponen
= massa karbon + massa oksigen + massa nitrogen + massa hidrogen
= 2,4 + 3,2 + 5,6 + 0,8
= 12 gram
Persen massa karbon = (massa karbon / massa zat) x 100%
= (2,4/12) x 100%
= 20 %
Persen massa oksigen = (massa oksigen / massa zat) x 100%
= (3,2/12) x 100%
= 26,7%
Persen massa nitrogen = (massa nitrogen / massa zat) x 100%
= (5,6/12) x 100%
= 46,7 %
Persen massa karbon = (massa karbon / massa zat) x 100%
= (0,8/12) x 100%
= 6,6 %
Contoh Soal : Menentukan massa masing masing komponen dalam suatu sampel jika diketahui persen massanya.
Analisis sampel menunjukkan terdapat 40% kalsium, 12% karbon, dan 48% oksigen. Jika diketahui massa sampel tersebut adalah 25 gram, tentukan massa dari masing masing unsur dalam sampel!
Pembahasan :
Untuk menentukan massa masing masing zat dalam sampel dapat digunakan rumus :
Persen massa = (massa komponen / massa sampel) x 100%
Massa komponen = (persen massa x massa sampel)/100
Massa Ca dalam sampel jika persen massanya adalah 40%
= (persen massa x massa sampel)/100
= (40 x 25 gram) / 100
= 10 gram
Massa C dalam sampel jika persen massanya adalah 12%
= (persen massa x massa sampel)/100
= (12 x 25 gram) / 100
= 3 gram
Massa Ca dalam sampel jika persen massanya adalah 48%
= (persen massa x massa sampel)/100
= (48 x 25 gram) / 100
= 12 gram
Menentukan komposisi zat dengan cara diatas adalah berdasarkan data percobaan. Selain menentukan komposisi dengan cara ini, kita juga akan menentukan komposisi zat secara teoritis. Komposisi zat secara teoritis merupakan komposisi zat yang ditentukan dari rumus kimianya. Untuk zat berupa senyawa, komposisinya secara teoritis dapat dinyatakan dalam persen massa unsur dalam senyawa.
Persen massa unsur dalam senyawa(%)
= (jumlah unsur dalam senyawa x Ar unsur/Mr senyawa) x 100%
dengan:
Ar = massa atom relatif (gram/mol)
Mr = massa molekul relatif (gram/mol)
Contoh Soal
Unsur nitrogen dan oksigen bereaksi, dan dapat membentuk lebih dari satu macam senyawa. Tentukan besarnya persentase unsur nitrogen dan oksigen dalam senyawa NO, NO2, N2O, N2O3, dan N2O5 (Ar N = 14 dan O = 16)!
Pembahasan :
Kita akan menentukan persentase unsur N dalam semua senyawa diatas. Untuk itu Mr senyawa yang akan kita cari terlebih dahulu.
Mr NO = 14 + 16 = 30
Mr NO2 = 14 + 32 = 46
Mr N2O = 28 + 16 = 44
Mr N2O3 = 28 + 48 = 76
Mr N2O5 = 28 + 80 = 108
Persen massa N dalam NO = (1 . Ar N /Mr NO) x 100%
= ( 14/ 30) x 100%
= 46,7%
Persen massa N dalam NO2 = (1 . Ar N /Mr NO2) x 100%
= ( 14/ 46) x 100%
= 30,4%
Persen massa N dalam N2O = (2. Ar N /Mr N2O) x 100%
= (28/ 44) x 100%
= 63,6%
Persen massa N dalam N2O 3 = (2 . Ar N /Mr N2O3) x 100%
= ( 28/ 76) x 100%
= 36,8%
Persen massa N dalam N2O5 = (2 . Ar N /Mr N2O5) x 100%
= ( 28/ 108) x 100%
= 25,9%
Contoh Soal : Menentukan massa unsur dalam sejumlah zat
Berapakah massa kalsium yang terdapat dalam 250 kg CaCO3 (Ar Ca = 40, C = 12, dan O = 16)?
Pembahasan :
Langkah pertama tentu kita harus mengetahui berapa persen massa unsur Ca dalam senyawa CaCO3.
Mr CaCO3 = 40 + 12 + 3.16 = 100
Persen massa Ca dalam CaCO3 = (1.Ar Ca/ Mr CaCO3) x 100%
= ( 40 / 100) x 100%
= 40 %
Massa Ca dalam 250 kg CaCO3 = (persen massa x massa CaCO3) / 100
= (40 x 250)/100
= 100 Kg
Contoh Soal :
Berapakah massa natrium klorida (NaCl) yang mengandung 196,58 gram natrium (Ar Na = 23 dan Cl = 35,5)?
Pembahasan :
Massa natrium dalam NaCl = 196,58 gram
Langkah pertama yang harus kita lakukan adalah menetukan persen massa unsur Na dalam senyawa NaCl.
= (1 . Ar Na / Mr NaCl) x 100%
= (23/58,5) x 100 %
= 39,3 %
Dari rumus :
Persen massa Na = (massa Na / massa NaCl) x 100%
Massa NaCl = (100 x massa Na) / persen massa Na
= (100 x 196,58) / 39,3
= 500,89 gram