Massa Atom Relatif (Ar): Pengertian, Cara Hitung, Contoh Soal
Guys, pernah gak sih kalian kepikiran gimana caranya kita bisa tahu berat atom? Padahal kan atom itu super kecil, bahkan gak bisa dilihat dengan mata telanjang. Nah, di kimia, ada konsep yang namanya Massa Atom Relatif (Ar) yang membantu kita memahami hal ini. Yuk, kita bahas tuntas tentang Ar, mulai dari pengertian, cara menentukan, sampai contoh soalnya!
Apa Itu Massa Atom Relatif (Ar)?
Dalam kimia, menentukan massa sebuah atom secara langsung itu hampir mustahil, karena atom memiliki ukuran yang sangat kecil. Namun, perkembangan teknologi memungkinkan kita untuk menghitung massa atom secara relatif. Massa Atom Relatif (Ar) adalah massa suatu atom yang dibandingkan dengan massa atom standar. Atom standar yang digunakan sebagai acuan adalah atom Karbon-12 (¹²C). Satu satuan massa atom (sma) didefinisikan sebagai 1/12 massa satu atom ¹²C. Jadi, Ar suatu unsur menunjukkan berapa kali massa rata-rata satu atom unsur tersebut dibandingkan dengan 1/12 massa satu atom ¹²C.
Kenapa harus pakai atom standar? Bayangin aja, kalau kita mau mengukur tinggi badan, kita butuh patokan, kan? Nah, atom ¹²C ini jadi patokan kita untuk mengukur massa atom unsur lain. Dengan adanya standar ini, kita bisa membandingkan massa atom berbagai unsur dengan lebih mudah dan akurat.
Rumus Massa Atom Relatif (Ar):
Secara matematis, Massa Atom Relatif (Ar) dapat dirumuskan sebagai berikut:
Ar X = (Massa rata-rata 1 atom unsur X) / (1/12 x massa 1 atom ¹²C)
Atau bisa juga ditulis:
Ar X = (Massa rata-rata 1 atom unsur X) / (1 sma)
Keterangan:
- Ar X = Massa Atom Relatif unsur X
- Massa rata-rata 1 atom unsur X = Massa rata-rata dari seluruh isotop unsur X yang ada di alam
- 1 sma = 1/12 x massa 1 atom ¹²C (satuan massa atom)
Cara Menentukan Massa Atom Relatif (Ar)
Untuk menentukan Ar suatu unsur, kita perlu tahu massa rata-rata isotop unsur tersebut. Isotop adalah atom-atom suatu unsur yang memiliki jumlah proton yang sama, tetapi jumlah neutronnya berbeda. Karena jumlah neutronnya berbeda, massa isotop juga berbeda.
Langkah-langkah menentukan Ar:
-
Tentukan isotop-isotop unsur tersebut dan kelimpahannya di alam. Kelimpahan isotop adalah persentase keberadaan isotop tersebut di alam.
-
Tentukan massa setiap isotop. Massa isotop biasanya diberikan dalam satuan massa atom (sma).
-
Hitung massa atom rata-rata unsur tersebut. Massa atom rata-rata dihitung dengan menjumlahkan hasil perkalian massa setiap isotop dengan kelimpahannya, kemudian dibagi 100.
Rumusnya:
Massa atom rata-rata = (Massa isotop 1 x Kelimpahan isotop 1) + (Massa isotop 2 x Kelimpahan isotop 2) + ... / 100 -
Hitung Ar unsur tersebut menggunakan rumus Ar yang sudah dijelaskan sebelumnya.
Contoh Soal:
Klorin (Cl) memiliki dua isotop di alam, yaitu Cl-35 dengan kelimpahan 75% dan Cl-37 dengan kelimpahan 25%. Massa isotop Cl-35 adalah 34,97 sma dan massa isotop Cl-37 adalah 36,97 sma. Tentukan Ar klorin!
Penyelesaian:
-
Tentukan isotop dan kelimpahannya:
- Cl-35, kelimpahan 75%
- Cl-37, kelimpahan 25%
-
Tentukan massa isotop:
- Cl-35 = 34,97 sma
- Cl-37 = 36,97 sma
-
Hitung massa atom rata-rata:
Massa atom rata-rata = (34,97 sma x 75) + (36,97 sma x 25) / 100 = 2622,75 sma + 924,25 sma / 100 = 3547 sma / 100 = 35,47 sma -
Hitung Ar klorin:
Ar Cl = 35,47 sma / 1 sma = 35,47Jadi, Ar klorin adalah 35,47.
Contoh Soal Lain dan Pembahasannya
Biar makin paham, yuk kita bahas contoh soal lain!
Soal 1:
Suatu unsur X memiliki dua isotop, yaitu X-63 dengan kelimpahan 69% dan X-65 dengan kelimpahan 31%. Jika massa isotop X-63 adalah 62,93 sma dan massa isotop X-65 adalah 64,93 sma, tentukan Ar unsur X!
Pembahasan:
Sama seperti contoh sebelumnya, kita ikuti langkah-langkahnya:
-
Isotop dan kelimpahan:
- X-63, kelimpahan 69%
- X-65, kelimpahan 31%
-
Massa isotop:
- X-63 = 62,93 sma
- X-65 = 64,93 sma
-
Massa atom rata-rata:
Massa atom rata-rata = (62,93 sma x 69) + (64,93 sma x 31) / 100 = 4342,17 sma + 2012,83 sma / 100 = 6355 sma / 100 = 63,55 sma -
Ar unsur X:
Ar X = 63,55 sma / 1 sma = 63,55Jadi, Ar unsur X adalah 63,55.
Soal 2:
Magnesium (Mg) memiliki tiga isotop, yaitu Mg-24 (massa 23,985 sma, kelimpahan 78,99%), Mg-25 (massa 24,986 sma, kelimpahan 10,00%), dan Mg-26 (massa 25,983 sma, kelimpahan 11,01%). Hitunglah massa atom relatif magnesium!
Pembahasan:
Karena ada tiga isotop, rumusnya jadi sedikit lebih panjang, tapi prinsipnya tetap sama:
-
Isotop dan kelimpahan: Sudah diketahui di soal.
-
Massa isotop: Sudah diketahui di soal.
-
Massa atom rata-rata:
Massa atom rata-rata = (23,985 sma x 78,99) + (24,986 sma x 10,00) + (25,983 sma x 11,01) / 100 = 1894,57 sma + 249,86 sma + 286,07 sma / 100 = 2430,5 sma / 100 = 24,305 sma -
Ar Magnesium:
Ar Mg = 24,305 sma / 1 sma = 24,305Jadi, Ar Magnesium adalah 24,305.
Manfaat Mengetahui Massa Atom Relatif (Ar)
Nah, setelah kita tahu cara menghitung Ar, mungkin kalian bertanya-tanya, apa sih manfaatnya kita belajar ini? Ar ini penting banget, guys, karena:
- Membantu menghitung massa molekul relatif (Mr). Mr adalah jumlah Ar dari seluruh atom yang ada dalam suatu molekul. Mr penting untuk perhitungan stoikiometri, yaitu perhitungan kuantitatif dalam reaksi kimia.
- Membantu menentukan rumus kimia suatu senyawa. Dengan mengetahui Ar dan perbandingan massa unsur-unsur dalam senyawa, kita bisa menentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut.
- Mempermudah perhitungan dalam laboratorium. Dalam banyak eksperimen kimia, kita perlu tahu massa zat yang kita gunakan. Ar membantu kita mengkonversi massa zat ke jumlah mol, yang merupakan satuan jumlah zat dalam kimia.
Kesimpulan
Massa Atom Relatif (Ar) adalah konsep penting dalam kimia yang memungkinkan kita untuk membandingkan massa atom berbagai unsur. Cara menentukannya adalah dengan menghitung massa atom rata-rata dari isotop-isotop unsur tersebut. Ar ini sangat berguna dalam perhitungan stoikiometri, penentuan rumus kimia, dan berbagai perhitungan di laboratorium.
Semoga penjelasan ini bermanfaat dan membuat kalian makin paham tentang Ar ya, guys! Jangan lupa terus belajar dan eksplorasi dunia kimia yang seru ini! 😉