1,5 g Pembakaran 1,5 g zat organik menghasilkan 2,2 g co, dan 0,9 g air (A, C = 12, 0 = 16, H = 1). Percobaan lain memperlihatkan bahwa 0,5 mol zat tersebut mempunyai massa 90,0 g. Struktur kimia yang mungkin untuk senyawa organik tersebut adalah .... A. C, HCOOH D. CH,206 B. C,H,04 E. CZH, COCH,2 C. CHOCH. 

Pada soal terdapat pembakaran zat organik yang mengandung C, H, dan O dengan data massa zat yang dihasilkan. Pertanyaannya adalah rumus molekul senyawa tersebut. Oleh sebab itu, konsep yang dibahas dalam soal ini adalah Menentukan Rumus Empiris dan Rumus Molekul.

Identifikasi Konsep

Sebelumnya, kamu harus tahu. Rumus empiris adalah rumus yang paling sederhana dari suatu senyawa, sedangkan rumus molekul adalah rumus yang menyatakan jumlah atom sesungguhnya dari suatu senyawa. Kita perlu menentukan rumus empiris sebelum mencari rumus molekulnya.

Zat organik di atas dibakar dan akan menghasilkan produk berupa senyawa \(CO_2\) dan \(H_2O\). Kita akan menentukan terlebih dahulu massa unsur penyusun, jumlah mol masing-masing produk, kemudian membuat perbandingan unsur. Nah, zat organik dimisalkan \(C_xH_yO_z\) dan reaksinya bisa dituliskan sebagai berikut.

\(C_xH_yO_z+O_2\rightarrow CO_2+H_2O\)

Diketahui dari soal:
Massa zat organik = 1,5 gram
Massa \(CO_2\) = 2,2 gram
Massa \(H_2O\) = 0,9 gram
Ar unsur 
C = 12; H = 1; O = 16 (gram/mol)
maka, Mr \(CO_2\) = 44 gram/mol
Mr \(H_2O\) = 18 gram/mol
Pada percobaan lain
Massa 0,5 mol zat organik = 90 gram

Ditanya:
Rumus molekul zat organik?

Berikut ini adalah perhitungan untuk menentukan rumus molekul zat organik.

1) Menentukan massa molar zat organik
Langkah pertama, kita perlu menghitung massa molar zat agar dapat mencari molnya. Berikut ini adalah perhitungan massa molar pada percobaan lain dari zat tersebut.

Massa molar = \(\frac{massa\ zat}{mol\ zat}\)
Massa molar = \(\frac{90\ gram}{0,5\ mol}\)
Massa molar = \(180\ gram/mol\)

2) Menentukan mol \(C_xH_yO_z\)
Selanjutnya, kita dapat menentukan mol zat organik yang dapat dihitung dengan membagi massa dengan Mr-nya.

\(Mol\ zat organik = \frac{Massa}{Mr\ C_xH_yO_z}\)
\(Mol\ zat organik = \frac{1,5\ gram}{180\ gram/mol}\)
\(Mol\ zat organik = 0,00833\ mol\)

2) Menentukan mol \(CO_2\) yang dihasilkan
\(CO_2\) yang dihasilkan pada reaksi pembakaran dapat dicari molnya dengan perhitungan berikut ini.

\(Mol\ CO_2 = \frac{Massa}{Mr\ CO_2}\)
\(Mol\ CO_2 = \frac{2,2\ gram}{44\ gram/mol}\)
\(Mol\ CO_2 = 0,05\ mol\)

3) Menentukan mol \(H_2O\) yang dihasilkan
\(H_2O\) yang dihasilkan pada reaksi pembakaran dapat dicari molnya dengan perhitungan berikut ini.

\(Mol\ H_2O = \frac{Massa}{Mr\ H_2O}\)
\(Mol\ H_2O = \frac{0,9\ gram}{18\ gram/mol}\)
\(Mol\ H_2O = 0,05\ mol\)

Setelah mengetahui mol masing-masing zatnya, kita bisa mencari perbandingan molnya untuk dituliskan sebagai koefisien zat. Ingat, perbandingan mol ini dicari dengan membagi ketiga zat tersebut dengan faktor terkecil, yaitu 0,00833 mol. Jadinya, perbandingan mol \(C_xH_yO_z\), \(CO_2\), dan \(H_2O\) adalah 1 : 6 : 6.

4) Menentukan rumus molekul zat organik
Rumus molekul zat organik ditentukan dengan terlebih dahulu mencari nilai x, y, dan z dalam senyawa \(C_xH_yO_z\). Perbandingan mol yang sudah didapatkan pada step 3 kita masukkan ke dalam persamaan berikut.

\(C_xH_yO_z+O_2\rightarrow 6CO_2+6H_2O\)

Sekarang, kita dapat menyetarakan persamaan reaksi di atas. Ingat, jumlah atom C, H, dan O dalam reaksi setara harus sama. Karena jumlah C yang ada di ruas kanan ada 6, jumlah C di ruas kiri juga harus ada 6. Kita jadi tahu nilai indeks x dari senyawa tersebut adalah 6. Kemudian, nilai y nya dilihat dari jumlah H. Jumlah H di ruas kanan adalah 12 atom, sehingga di ruas kiri juga harus ada 12. Maka, indeks y dari senyawa tersebut adalah 12. Selanjutnya, nilai z dari senyawa tersebut dapat dicari dengan perhitungan sebagai berikut.

Mr senyawa = (6 . Ar C + 12 . Ar H + Z . Ar O)
180 gram/mol = (6 . 12 + 12 + Z. 16)
180 gram/mol = (84 + 16Z)
96 = 16Z
Z = 6

Nah, kita bisa tahu bahwa rumus molekul senyawa zat organik, yaitu \(C_6H_{12}O_6\).

Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, rumus molekul zat organik tersebut adalah \(C_6H_{12}O_6\) (D).