MASSA ATOM/MOLEKUL RELATIF (Ar/Mr), ISOTOP DAN KELIMPAHANNYA

1.      Massa Atom Relatif (A_r)

Massa Atom relatif adalah perbandingan relatif massa atom unsur tertentu terhadap massa atom unsur lainnya. Satuan Massa Atom disingkat sma.

1 sma =  x massa atom C-12

Jika massa atom Karbon (C) adalah 12,01115 » 12 maka perhitungan massa atom relatif dilakukan dengan cara sebagai berikut :

Karena massa atom C-12 sama dengan 1 sma, maka

Yang berarti :

A_r X = massa rata-rata 1 atom unsur X » A_r X = pembulatan massa rata-rata 1 atom unsur X

Contoh :
Diketahui massa atom unsur Al adalah 26,98115 tentukan massa atom relatif (Ar) unsur tersebut :
Jawab :
 » 26,98115 dibulatkan menjadi 27

2.      Massa Molekul Relatif (M_r)

Massa Molekul Relatif adalah perbandingan massa 1 molekul unsur atau senyawa terhadap massa atom C-12 dan dirumuskan sebagai berikut :

 atau

M_r = jumlah total A_r unsur-unsur penyusun senyawa

Atau
  Mr = S Jumlah Atom. Ar.b 

Jumlah Atom adalah hasil perkalian antara indeks dan koefisien. Indeks menyatakan jumlah atom masing-masing unsur yang ada didepannya. Jika terdapat indeks ganda (indeks didalam kurung dan indeks diluar kurung), maka terlebih dahulu dilakukan perkalian antar indeks untuk mendapatkan indeks yang akan dikalikan dengan koefisien nantinya.

Koefisien menyatakan jumlah keseluruhan atom unsur yang ada dibelakangnnya. Jika indeks dan koefisien tidak tertulis maka indeks dan koefisiennya adalah 1. 

aXb

Penulisan indeks dan koefisien dilambangkan sebagai berikut

dimana,      

a     =     koefisien

b     =     indeks

X    =     lambang unsur

Contoh :
Diketahui Ar H=1, Ar C=12, Ar N=14, Ar O=16. Tentukan Mr dari senyawa (NH₄)₂.CO₃
Jawab :
M_r (NH₄)₂.CO₃   =   {(Jlh.Atom N.Ar N) + (Jlh.Atom H.Ar H) + (Jlh.Atom C.Ar C) + (Jlh.Atom O. Ar O)}
=   {(indeks N.indeks NH₄).Koef.(NH₄)₂.CO₃ x Ar N) + (indeks H.indeks NH₄).Koef.(NH₄)₂.CO₃ x Ar H) + (indeks C.Koef.(NH₄)₂.CO₃ x Ar C) + (indeks O.Koef.(NH₄)₂.CO₃ x Ar O)}
=   {(1.2 x 1 x Ar N) + (4.2.1 x 1 x Ar H) + (1.1 x             Ar C) + (3.1 x Ar O)}
=   {(2.Ar N) + (8.Ar H) + (1.Ar C) + (3.Ar O)}
=   {(2.14) + (8.1) + (1.12) + (3.16)}
=   {(28 + 8 +12 +48)}
=   96

3.      Isotop

Massa atom untuk tiap atom tidak khas, dalam arti atom suatu unsur yang sama, mungkin memiliki massa yang berbeda Isotop adalah unsur yang mempunyai nomor atom yang sama tetapi nomor massa yang berbeda. Hidrogen mempunyai 3 isotop, yaitu , , dan .

Mengapa atom-atom dari unsur yang sama, bisa mempunyai nomor massa yang berbeda? Hal ini disebabkan karena perbedaan jumlah neutron yang terdapat dalam inti atomnya, karena massa atom lebih ditentukan dari jumlah massa proton + jumlah massa neutronnya, sementara jumlah massa elektronnya diabaikan. Massa dari isotop dapat ditentukan dengan alat yang diberi nama Spektograf Massa.

Selain isotop, dikenal juga beberapa istilah yang lain, yaitu sebagai berikut :

1. Isobar, merupakan atom-atom unsur yang mempunyai nomor massa sama, tetapi nomor atom dan unsurnya berbeda. Contoh :  dan
2. Isoton, merupakan atom-atom unsur yang mempunyai jumlah neutron yang sama, tetapi nomor atom dan unsurnya berbeda.    Contoh           :            

                                        n     =   31 – 15        dan
                                               =   16
                                        n     =   32 – 16
                                               =   16
3. Isoelektron, merupakan atom-atom unsur yang mempunyai jumlah elektron yang sama, tetapi nomor atom dan unsurnya berbeda.    Contoh           :           ₁₁Na⁺
e     =   11 – 1        dan
=   10
₉F^-
e     =   9 + 1
=   10

3.      Kelimpahan Isotop di Alam

Unsur yang terdapat di alam kebanyakan terdapat sebagai campuran isotop. Massa atom relatif (Ar/Mr) dari suatu unsur dapat dicari dengan menjumlahkan persentase masing-masing isotop dari atom terhadap nomor massanya. Karena setiap isotop mempunyai massa yang berbeda, maka harga massa atom setiap unsur merupakan harga rata-rata seluruh isotopnya.

Kelimpahan isotop dialam dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut :

 Massa 1 atom X rata-rata = {(%X₁.massa X₁) + (%X₂.massa X₂)}

Dimana :

% X              =     persentase atom

Massa X₁    =     massa isotop ke-1

Massa X₂    =     massa isotop ke-2

Contoh :
Diketahui di alam terdapat 59,98% isotop . Bila Ar Cl 36,2 dan Cl mempunyai 2 isotop, maka nomor massa isotop yang lain adalah ….
Penyelesaian
Cl ke-1      =     59,98%  –>NM = 36,2
Cl ke-2      =     (100 – 59,98)%
                   =     40,02 % –> NM= …?
Ar Cl          =     (%Cl_-1. Massa Cl_-1) + (%Cl_-2. Massa Cl_-2)
36,2           =     (59,98%. 37) + (40,02%. NM Cl_-2)
36,2           =     (22,19926) + (40,02%. NM Cl_-2)
NM Cl_-2­   =    35,001
                    =     dibulatkan menjadi 35  sehingga Nomor massa isotop yang lain adalah 35

LATIHAN/DISKUSI

1.    Tentukan Mr dari senyawa berikut :
       a.      Al₂(SO₄)₃                      b.      CH₃C(NH₂)OH
       (Jika Ar H=1, C=12, N=14, O=16, Al=27, S=32)
2.    Atom C mempunyai 3 isotop, yaitu , ,
       Jumlah di alam masing-masing 80%, 10%, 10%.
       Tentukan Ar C.

RANGKUMAN

1. Untuk menentukan massa atom suatu unsur digunakan ukuran massa atom pembanding yang disebut massa atom relatif (Ar).

2. Isotop C-12 digunakan sebagai standar pembanding, karena atom tersebut paling stabil dibanding atom-atom lain.

3. Massa atom relatif suatu unsur adalah perbandingan massa rata-rata satu atom suatu unsur terhadap massa satu atom C-12, dirumuskan sebagai : …….

4. Massa molekul relatif (Mr) adalah perbandingan massa molekul unsur atau senyawa terhadap massa atom C-12, dirumuskan sebagai :

 atau Mr X = S Jumlah atom x Ar X

5.         Isotop adalah unsur yang mempunyai nomor atom yang sama tetapi nomor massa yang berbeda.
6.         Isobar, merupakan atom-atom unsur yang mempunyai nomor massa sama, tetapi nomor atom dan unsurnya berbeda
7.         Isoton, merupakan atom-atom unsur yang mempunyai jumlah neutron yang sama, tetapi nomor atom dan unsurnya berbeda.
8.         Isoelektron, merupakan atom-atom unsur yang mempunyai jumlah elektron yang sama, tetapi nomor atom dan unsurnya berbeda.
9.         Unsur yang terdapat di alam kebanyakan terdapat sebagai campuran isotop.
10.      Massa atom relatif (Ar/Mr) dari suatu unsur dapat dicari dengan menjumlahkan persentase masing-masing isotop dari atom terhadap nomor massanya.
11.      Kelimpahan isotop dialam dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut :

 Massa 1 atom X rata-rata = {(%X₁.massa X₁) + (%X₂.massa X₂)}