1. Berapakah kadar hidrogen dan oksigen dalam air? 

Pada soal terdapat air \((H_2O)\) yang mengandung hidrogen dan oksigen. Kita akan menentukan kadar hidrogen dan oksigen dalam persen. Persen merupakan satuan yang menyatakan kadar unsur dalam suatu senyawa. Oleh sebab itu, konsep yang dibahas dalam soal ini adalah Menentukan Kadar Unsur dalam Senyawa.

Identifikasi Konsep

Persen menyatakan perbandingan jumlah unsur per 100 bagian senyawa. Persen suatu zat dapat berdasar massa, volume atau massa dan volume. Persen kadar unsur dalam senyawa umumnya merupakan persen massa. Persen massa (m/m) menyatakan massa unsur berbanding dengan 100 gram senyawa. Persen massa dicari dengan persamaan berikut.

Persen massa (m/m) = \(\frac{massa\ unsur}{massa\ senyawa}\ .\ 100\%\)

Kita akan menerapkan persamaan persen massa dengan data massa atom relatif dari hidrogen dan oksigen.

Data Ar unsur (dapat dilihat pada tabel periodik)
Ar H = 1; O = 16
maka, Mr air \((H_2O)\) = 18 gram/mol

Berikut ini adalah perhitungan untuk menentukan kadar hidrogen dan oksigen dalam air dengan persamaan persen berdasarkan massa.

<b>1) Menentukan kadar hidrogen dalam air</b>
Kita asumsikan jumlah mol air adalah 1 mol, sehingga massa hidrogen dapat dicari seperti ini.

Massa air = mol . Mr air
Massa air = 1 mol . 18 gram/mol
Massa air = 18 gram

Kemudian, kita hitung massa hidrogen yang ada dalam air. Karena jumlah atom hidrogen ada 2 untuk setiap molekul air,  jumlah molnya dikali 2.

Massa hidrogen = mol . Ar hidrogen
Massa hidrogen = 1 mol . (2 . 1 gram/mol)
Massa hidrogen = 2 gram

Setelah itu, kita masukkan data yang diketahui ke dalam persamaan berikut.

Persen massa (m/m) = \(\frac{massa\ hidrogen}{massa\ air}\ .\ 100\%\)
Persen massa (m/m) = \(\frac{2\ gram}{18\ gram}\ .\ 100\%\)
Persen massa (m/m) = \(11,11\%\)

<b>2) Menentukan kadar oksigen dalam air</b>
Selanjutnya, kita cari massa oksigen yang ada di dalam air seperti cara sebelumnya. Ingat, jumlah atom oksigen untuk setiap molekul air ada 1 atom.

Massa oksigen = mol . Ar oksigen
Massa oksigen = 1 mol . 16 gram/mol
Massa oksigen = 16 gram

Setelah itu, kita masukkan data yang diketahui ke dalam persamaan berikut.

Persen massa (m/m) = \(\frac{massa\ oksigen}{massa\ air}\ .\ 100\%\)
Persen massa (m/m) = \(\frac{16\ gram}{18\ gram}\ .\ 100\%\)
Persen massa (m/m) = \(88,89\%\)

Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, kadar hidrogen dalam air adalah \(11,11\%\), sementara kadar oksigen dalam air adalah \(88,89\%\).