E-modull Konsep Mol

PRAKATA

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan kekuatan dan
ridhanya sehingga dapat menyelesaikan e-modul berbasis case-study berbantuan
e-labirin kimia untuk membekali literasi dan numerasi sains siswa pada materi
konsep mol ini sebagai salah satu tugas mata kuliah Desain Inovasi Pembelajaran
Kimia program studi Pendidikan Kimia. Ucapan terima kasih kami haturkan kepada
Bp. Prof. Dr. Sudarmin, M.Si dan Bp. Dr. Agung Tri Prasetya S.Si, M.Si selaku dosen
pengampu mata kuliah yang telah membimbing dan membantu menyelesaikan
e-modul ini. Harapan besar e-modul ini dapat bermanfaat dengan menambah
pengetahuan pada materi konsep mol yang merupakan salah satu batu loncatan
untuk mempelajari konsep lainnya. dengan segala kerendahan hati penulis sadar
bahwa e-modul ini jauh dari sempurna sehingga perlu banyak kritik dan saran dari
pembaca agar menjadi lebih berkualitas dan semoga dapat bermanfaat dalam dunia
pendidikan.

E-MODUL KONSEP MOL 2

DAFTAR ISI 2
3
PRAKATA 4
DAFTAR ISI 6
PENDAHULUAN 9
Massa Atom Relatif dan Massa Molekul Relatif 10
Mol 12
Hubungan antara Mol dan Massa Molar 14
Hubungan Antara Mol dan Jumlah Partikel 17
Hubungan Antara Mol dan Volume Molar 17
Volume Gas pada Keadaan Tidak Standar 20
22
Persamaan Gas Ideal 24
Persamaan Gas pada Suhu Ruang 26
Membandingkan Dua Gas pada Suhu dan Tekanan yang Sama 27
Interkonversi Jumlah zat, Massa zat dan Volume
GLOSARIUM
Daftar Pustaka

E-MODUL KONSEP MOL 3

PENDAHULUAN

Permendikbud Nomor 37 Tahun 2018 mengatur tentang kompetensi inti
dan kompetensi dasar. Pada kompetensi inti kelas X sebagai pertimbangan guru
mengembangkan karakter siswa, yaitu memahami, menerapkan dan
menganalisis rasa ingin tahu untuk memecahkan masalah sesuai dengan bakat
dan minatnya. E-Modul dibatasi pada materi konsep mol yang membahas
tentang Ar dan Mr, hubungan antara mol, massa molar, jumlah partikel, volume
dan volume gas pada keadaan tidak standar.

Kompetensi Dasar Indikator Capaian Kompetisi

3.10 Menerapkan hukum dasar ● Memahami konsep hubungan massa

kimia, persamaan kimia, konsep molar dengan mol dan dapat

mol, dan kadar zat untuk menghubungkannya dalam

menyelesaikan perhitungan kimia. kehidupan sehari - hari

4.10 Mengolah data terkait hukum ● Menerapkan konsep hubungan

hukum dasar kimia, konsep massa jumlah partikel dengan mol untuk

molekul relatif, persamaan kimia, menyelesaikan perhitungan kimia.

konsep mol, dan kadar zat untuk ● Memahami penjelasan tentang

menyelesaikan perhitungan kimia. konsep hubungan mol dan volume

pada keadaan tidak standar. ● Memahami konsep volume gas pada

keadaan standar dan perbedaan

perhitungan volume gas ideal, pada

suhu ruang dan perbandingan dua

gas pada suhu dan tekanan yang

sama

E-MODUL KONSEP MOL 4

Gambar 1. Peta Konsep E-Modul Konsep Mol
What is a Mole? | #Extraclass #MoleConcept #Chemistry #Animation

(https://youtu.be/zX918pF1HO0)

Fokus bahasan e-modul konsep mol adalah tentang konsep dasar hubungan antara
mol dengan massa molar, jumlah partikel dan volume molar. pada e-modul terdapat
contoh studi kasus dalam kehidupan sehari hari yang berkaitan dengan konsep mol.
e-labirin kimia sebagai pelengkap e-modul sebagai recall terkait dengan materi konsep
mol secara sederhana.

E-MODUL KONSEP MOL 5

Massa Atom Relatif dan
Massa Molekul Relatif

Gambar 2. Ilustrasi pisang olahan
Perhatikan ilustrasi berikut, menurut saudara adakah perbedaan berat dari
kedua gambar tersebut? terdapat perbedaan massa dari buah pisang dengan dengan
pisang crispy. Terdapat campuran seperti terigu, gula dst pada pisang crispy yang
menyebabkan massa nya lebih besar dibandingkan dengan buah pisang. begitu juga
dengan suatu atom. apabila atom atom tersebut membentuk suatu molekul maka
massa molekul akan lebih besar dibandingkan dengan massa atom penyusunnya.

E-MODUL KONSEP MOL 6

Massa atom relatif menunjukan berat relatif suatu atom, relatif karena
didapatkan dari massa suatu atom yang akan menjadi standar untuk atom lain, yaitu
atom C-12, karena memiliki kestabilan inti yang inner artinya inti yang lebih stabil.
Massa atom relatif atau Ar dapat diketahui dari sistem periodik unsur (SPU). Massa
atom relatif (Ar) suatu unsur diperlukan untuk menentukan massa molekul relatif suatu
senyawa baik yang berupa molekul unsur, molekul senyawa, dan senyawa ion. Massa
molekul relatif dinyatakan dengan Mr.
Massa molekul relatif (Mr) dapat dinyatakan dengan menjumlahkan massa atom relatif
(Ar) atom-atom unsur pembentuk senyawa

Keterangan
Ar = Massa atom relatif
Mr = Massa molekul relatif

Gambar 3. Tabel periodik unsur

E-MODUL KONSEP MOL 7

Contoh Soal
Boron terdiri dari 2 isotop:
10B dengan kelimpahan 25% dan 11B dengan kelimpahan 75%. tentukan Ar !
Penyelesaian:

E-MODUL KONSEP MOL 8

Mol

Atom Ujung pena

Gambar 4. Ilustrasi ukuran atom sangat kecil

Segala sesuatu di sekitar kita terdiri dari atom, atom atom bergabung
membentuk molekul, misalnya atom hidrogen dikombinasikan dengan oksigen
membentuk molekul air. atom dan molekul memiliki ukuran yang sangat kecil. sebagai
analogi di ujung pena mengandung triliunan atom. diameter molekul air sebesar 0,3
nm atau setara dengan 3 x 10-9 , karena ukuran atom yang kecil akan sulit untuk
menghitungnya dan mengamati. ilmu kimia muncul sebagai solusi dalam menghitung
satuan tersebut yang dinamakan mol. mol dapat menghitung atau mengkonversikan
baik massa maupun volume suatu zat.

Mole Lab (https://youtu.be/BzcVF2LrjiY)

Link Youtube praktikum konsep mol

E-MODUL KONSEP MOL 9

Hubungan antara Mol dan
Massa Molar

Gambar 5. Ilustrasi perubahan perak menjadi cincin

Coba saudara perhatikan ilustrasi diatas, ada berapakah jumlah atom yang
terkandung dalam perak murni tersebut? kemungkinan saudara akan menjawab tidak
mungkin dapat menghitung jumlah atom pada ilustrasi tersebut. namun dengan ilmu
kimia dapat menjawab pertanyaan tersebut, yaitu dengan konsep mol. sebagai contoh
saudara akan membuat cincin dari perak murni (Ag) dengan massa yang sudah
ditentukan, berapa jumlah partikel yang terdapat dalam cincin tersebut? nah cara
menjawabnya dengan menghubungkan antara massa molar dari perak dengan mol.

Massa molar menyatakan massa satu mol dalam satuan zat dan dinyatakan
dengan satuan g.mol-1. Massa molar suatu senyawa sama dengan massa molekul
relatifnya. Hubungan antara massa zat, jumlah mol dan massa molar dinyatakan
sebagai berikut.

Keterangan Ar = Massa atom relatif
n = Jumlah mol
Mr = Massa molekul relatif E-MODUL KONSEP MOL 10

Contoh soal:
Hitung berapa mol molekul yang terdapat dalam 117 g Garam Dapur (NaCl) jika
diketahui Ar Na = 23, Cl = 35,5 !
massa NaCl = 117 gram
Ar Na dan Cl = 23 dan 35,5
Penyelesaian:

E-MODUL KONSEP MOL 11

Hubungan Antara Mol dan
Jumlah Partikel

Gambar 6. Ilustrasi satuan
Sumber: Pinterest

Ketika saudara berada di supermarket hendak membeli gelas, penjual akan
bertanya mau beli berapa lusin?, dengan satu lusin berisi 12 buah. Berbeda dengan
satu rim kertas yang dapat saudara jumpai di tempat fotocopy, yakni berisi 500 lembar
kertas. atau ketika lapar dan membeli sate, satuan yang digunakan adalah kodi, yaitu
berisikan 20 tusuk sate. nah pertanyaannya berapakah jumlah partikel dalam besi
tersebut?

Mol digunakan sebagai satuan untuk menghitung jumlah zat, karena dalam
reaksi kimia terdapat partikel-partikel seperti atom, molekul, atau ion. sebagai contoh
bijih besi memiliki massa sebesar 2 gram mengandung jumlah partikel sebanyak 1,8 x
1021 , akan sangat sulit untuk menghitungnya, maka dapat dipermudah dengan
bantuan mol. Berdasarkan definisi dalam 1 mol terdapat 6,02 x 1023 partikel zat.
Hubungan mol dengan jumlah partikel dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan : n = mol

E-MODUL KONSEP MOL 12

Contoh Soal:
Berapa jumlah partikel dalam 5 mol emas murni?
Penyelesaian:
Jml. Partikel = n x 6,02 1023

= 5 x 6,02 1023
= 3,01 x 1022

E-MODUL KONSEP MOL 13

Hubungan Antara Mol dan
Volume Molar

Gambar 7. Isi angin
Sumber: Pinterest
Pernahkah saudara mengisi angin kendaraan dengan nitrogen atau angin biasa
di SPBU? apa perbedaan keduanya? dilansir dari suzuki.co.id ban dengan nitrogen
lebih bagus dari angin biasa, hal ini karena gas nitrogen tidak mudah keluar dari ban
sehingga tingkat kebocoran menjadi lebih rendah dan ban aman digunakan. apabila
kendaraan yang dipacu semakin tinggi, temperatur ban yang terisi nitrogen tidak naik
terlalu tinggi dan akan lebih awet karena musuh utama ban adalah suhu yang panas.
Bentuk molekul nitrogen lebih besar dari angin biasa menyebabkan angin biasa akan
sulit untuk keluar dari pori-pori ban sehingga nitrogen cenderung lebih irit dan awet.

E-MODUL KONSEP MOL 14

Oksigen Nitrogen Uap Air

Gambar 8. Perbedaan bentuk molekul oksigen,nitrogen dan uap air

Gas nitrogen dalam ban kendaraan mengandung 95% nitrogen dan 5% air,
sedangkan angin biasa mengandung 79% nitrogen, 20% oksigen dan 1% uap air.
ketiga gas tersebut apabila dalam suhu dan tekanan yang sama, maka jumlah
molekulnya sama. hal ini sesuai dengan hipotesis avogadro yang berbunyi “volume
gas memiliki jumlah molekul yang sama apabila suhu dan tekanannya juga
sama”.

Volume molar menyatakan volume satu mol dalam wujud gas. 1 L gas oksigen
pada tekanan 1 atm mempunyai massa 22,4 L. STP (setimbang) berlaku pada suhu
0℃ dan tekanan 1 atm. Perumusan volume sebagai berikut:

Contoh Soal:
Hitunglah berapa volume 3 mol gas NO jika diketahui dalam keadaan setimbang!
Penyelesaian:
V = n × 22,4 L

= 3 × 22,4 L
= 67,2 L

E-MODUL KONSEP MOL 15

E-MODUL KONSEP MOL 16

Volume Gas pada
Keadaan Tidak Standar

Persamaan Gas Ideal

Gas ideal tidak dapat ditemukan di alam sehingga termasuk ke dalam keadaan
tidak standar. Gas ideal merupakan penyederhanaan dari gas nyata dengan
membuang sifat-sifat yang mendekati sifat gas ideal seperti tidak ada interaksi antar
molekul gas, ukuran molekul gas dapat diabaikan, energi kinetik total molekul gas
selalu tetap. namun peristiwa yang mendekati mengenai rumus gas ideal adalah
sebagai berikut

Gambar 9. Ilustrasi naiknya gelembung
Sumber: Pinterest

Ketika minuman berkarbonasi dituangkan ke dalam gelas,
gelembung-gelembung akan naik dan semakin ke atas semakin besar. Minuman
berkarbonasi mengandung gas karbondioksida (CO2) hasil dari proses fermentasinya
dan kandungan garam yang membuatnya rasanya sedikit mencolok. Suhu (T) pada

E-MODUL KONSEP MOL 17

gelembung gas tetap selama bergerak ke atas sehingga tidak terdapat pengaruh
perubahan suhu terhadap perubahan volume gelembung (V). Jumlah mol gas CO2 (n)
meningkat selama gelembung naik.

Tiap gelembung bertindak sebagai inti bagi molekul-molekul CO2 lainnya,
sehingga selama gelembung bergerak ke atas, gelembung tersebut mengumpulkan
karbondioksida dari sekitarnya dan bertumbuh menjadi lebih besar. Hal tersebut
menyebabkan volume gas CO2 semakin besar ketika bergerak ke atas. Persamaan ini
mengaitkan antara mol, tekanan, suhu, dan volume gas pada keadaan tertentu dalam
gas ideal.

Hukum gas ideal:

Keterangan
P = tekanan (atm)
V = volume (L)
n = jumlah mol (mol)
R = tetapan gas (0,082 L atm mol-1K-1)
T = suhu mutlak (℃ + 273 K)

Contoh Soal:
Berapa volume 0,5 mol gas hidrogen yang diukur pada suhu 27℃ dan tekanan 1 atm
dalam keadaan ideal?
T= 273 + 27 = 300 ℃
n = 0,5 mol
R = 0,082
P= 1 atm

E-MODUL KONSEP MOL 18

E-MODUL KONSEP MOL 19

Persamaan Gas pada Suhu Ruang

Gambar 10. Ilustrasi APAR
Sumber: Pinterest

Karbon dioksida (CO2) seringkali diketahui masyarakat sebagai gas yang
merugikan, terutama berkaitan dengan pemanasan global. atau pemanfaatanya hanya
menjadi unsur yang memungkinkan terjadinya fotosintesis pada tumbuhan. Pada
kenyataannya salah satu manfaat dari gas CO2 adalah sebagai alat pemadam
kebakaran (APAR). CO2 merupakan gas yang sifatnya tidak dapat terbakar dan
tersusun atas 1 atom karbon dan 2 atom oksigen.

Gambar 11. Bentuk molekul karbondioksida

Pada mulanya APAR CO2 berbentuk cair, setelah tekanan keluar dari tabung
pemadam api dan media terkena suhu ruang maka CO2 akan segera berubah bentuk
menjadi gas karena adanya sublimasi. APAR CO2 mampu memadamkan api karena
suhu yang rendah, gas CO2 lebih berat dibandingkan dengan oksigen. APAR CO2 juga
bersifat clean agent karena tidak akan merusak peralatan listrik, tidak meninggalkan
residu, tidak berbau dan tidak berwarna. Kondisi pengukuran gas pada suhu 25 °C
dan tekanan 1 atm disebut keadaan kamar dan dinyatakan dengan RTP (Room
Temperature and Pressure). Untuk mencari volume menggunakan persamaan gas
ideal.

E-MODUL KONSEP MOL 20

Contoh Soal:
Berapa volume 0,2 mol gas hidrogen yang diukur pada suhu ruang dengan tekanan 1
atm?
T= 273 + 25 = 298 ℃
n = 0,2 mol
R = 0,082
P= 1 atm
penyelesaian :

E-MODUL KONSEP MOL 21

Membandingkan Dua Gas pada Suhu dan Tekanan yang Sama

Ambil dua buah wadah besar, kelereng dan kentang. isilah kelereng
sebanyak-banyaknya ke wadah pertama, jika sudah ambil kentang dan isilah
sebanyak-banyaknya ke wadah kedua. apakah keduanya memiliki jumlah yang sama?

Hidrogen Oksigen

Gambar 12. Ilustrasi perbandingan volume gas H dan O2
Sumber: Pinterest

Molekul gas tidak seperti kedua peristiwa tersebut. apabila saudara mengambil
gas hidrogen dan gas oksigen dalam wadah dengan volume, tekanan dan suhu yang
sama, saudara dapat menempatkan jumlah molekul yang sama pula pada kedua
wadah tersebut.

Hipotesis avogadro menyatakan bahwa volume gas pada tekanan dan suhu
tertentu sama dengan jumlah atom atau molekul gas. Perumusan sebagai berikut:

Keterangan: = mol gas 1 V1 = volume gas 1
n1 = mol gas 2 V2 = volume gas 2
n2

Contoh Soal:
Berapa volume 0,1 mol gas NO yang diukur pada suhu dan tekanan dimana 1 gram
gas CH4 volumenya 1,5 L (Ar N = 14, O = 16, C = 12, H = 1)?
Penyelesaian:

VCH4 = 1,5 L

E-MODUL KONSEP MOL 22

nCH4 = 1/16
nNO = 0,1 mol

E-MODUL KONSEP MOL 23

Interkonversi Jumlah zat,
Massa zat dan Volume

Mol dapat diartikan sebagai pusat untuk mengubah arti satuan kedalam satuan
lain. besaran yang dapat diubah melalui mol diantaranya adalah jumlah zat, massa zat
dan volume. Jumlah zat dapat diubah menjadi massa zat maupun volume zat melalui
perhitungan mol. Contoh untuk menghitung massa zat dari jumlah zat menggunakan
rumus g = n x Mr atau menghitung volume jika diketahui jumlah molnya dengan rumus
v = n x 22,4 liter. Volume 22,4 L dihasilkan dari 1 mol setiap gas dalam keadaan
setimbang (STP) yang memiliki suhu 0℃ dan tekanan 1 atm. Ilustrasi interkonversi
konsep mol dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 13. Interkonversi jumlah zat, massa zat dan volume

E-MODUL KONSEP MOL 24

Keterangan: v = Volume
n = Jumlah Mol M = Molaritas
Mr = Massa Molekul Relatif X = Jumlah Partikel
g = Massa Zat

E-MODUL KONSEP MOL 25

GLOSARIUM

Kompetensi dasar Kemampuan yang harus dikuasai siswa dalam mata
pelajaran kimia sebagai rujukan penyusun indikator capaian
kompetisi

Indikator capaian Perilaku yang dapat diukur untuk melihat ketercapaian dari

kompetensi kompetensi dasar yang menjadi acuan penilaian pelajaran

Ilustrasi Gambar yang menjelaskan suatu kejadian

Atom Bagian terkecil dari suatu unsur yang tidak dapat dibagi

Molekul Sekelompok (dua atau lebih) atom yang membentuk unit
Ion terkecil yang diidentifikasi

Suatu atom atau molekul yang memiliki muatan listrik

Fermentasi Proses perubahan kimia pada substrat organik melalui
Tekanan aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme

Besarnya gaya per satuan luas

Suhu Ukuran kuantitatif dari temperatur, panas atau dingin dan
Interkonversi diukur menggunakan termometer

Perubahan dari satu sistem dengan sistem yang lain berupa
satuan jumlah partikel, massa molar dan volume molar yang
dapat diubah melalui mol

E-MODUL KONSEP MOL 26

Daftar Pustaka

Firdaus, Muhammad Rezky, Maya Istyadji, and Sauqina. 2021. “Implementasi Model
Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Terhadap Penguasaan Dan Keberlanjutan
Pemahaman Konsep Peserta Didik Pada Materi Sistem Pernapasan Manusia.”
Journal of Mathematics, Science and Computer Education 1(1):15–27.

Herman, Mimi, and Hidayat Herman. 2022. “Tingkat Literasi Kimia Mahasiswa Jurusan
Tadris Kimia Pada Topik Pemanasan Global Dan Efek Rumah Kaca.” Jurnal
BASICEDU 6(2):2446–55.

Kusumaningrum, W. I. 2020. Modul Pembelajaran SMA Kimia Kelas X. SMA Negeri 9
Semarang

Margono, N. Y., Maureen, J., Rahmawati, R. 2019. Kimia : Peminatan Matematika dan
Ilmu-Ilmu Alam SMA/MA Kelas X Semester 2. Yogyakarta : Intan Pariwara

Tiven, Nafly Camilo, and Tienni Mariana Simanjorang. 2022. “Kualitas Kimia Bakso
Daging Sapi Tersubsitasi Daging Ikan Tuna (Thunnus Sp).” Agrinimal Jurnal Ilmu
Ternak dan Tanaman 10(164):65–70.

E-MODUL KONSEP MOL 27