Dalam pelajaran kimia dikenal 2 jenis rumus kimia, yaitu Rumus Empiris dan Rumus Molekul.Rumus empiris adalah rumus yang menyatakan perbandingan terkecil atom-atom dari unsur-unsur penyusun senyawa. Sedangkan rumus molekul adalah rumus yang menunjukkan jumlah atom unsur yang menyusun suatu senyawa. Rumus molekul ini merupakan kelipatan dari rumus empiris.$$(Rumus \: Empiris)_{n} = Rumus \: Molekul$$

Nilai n di atas berkaitan dengan massa molekul relatif (Mr) dari kedua rumus kimia. Jika Mr dari rumus empiris dikalikan dengan n, maka menghasilkan Mr rumus molekul.Prinsip inilah yang dijadikan dasar dalam mencari rumus molekul senyawa.

Cara Menentukan Rumus Empiris dan Rumus Molekul

  1. Cari perbandingan massa unsur-unsur penyusun senyawa.
  2. Cari perbandingan mol dengan membagi massa unsur dengan massa atom relatifnya (Ar).
  3. Dari perbandingan mol yang paling sederhana didapatkan Rumus Empiris.
  4. Tentukan Rumus Molekul dengan mencari faktor pengali n. Rumus yang digunakan adalah $n \cdot (\text{Mr RE}) = \text{Mr}$.

Contoh 1

Suatu senyawa hidrokarbon mengandung 24 gram C dan 8 gram H. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut jika diketahui massa molekul relatifnya 32.

Solusi

Pertama, kita menentukan perbandingan massa setiap unsur penyusun senyawa tersebut.$$C : H = 24 : 8$$

Berikutnya, kita menentukan perbandingan mol, dengan cara membagi setiap massa unsur dengan Ar unsur yang bersesuaian.$$\begin{aligned}n \: C : n \: H &= \frac{m \: C}{Ar \: C} : \frac{m \: H}{Ar \: H} \\&= \frac{24}{12} : \frac{8}{1} \\&= 1 : 4\end{aligned}$$Jadi, rumus empiris senyawa tersebut adalah $CH_4$.

Rumus molekul dapat ditentukan dengan rumus berikut$$\begin{aligned}n \cdot (\text{Mr } CH_4) &= \text{Mr} \\n \cdot 16 &= 32 \\n &= 2\end{aligned}$$Jadi rumus molekul senyawa tersebut adalah $(CH_4)_2=C_2H_8$.

Contoh 2

Senyawa karbon mengandung 40% karbon, 53,33% oksigen, dan sisanya hidrogen. Jika Mr-nya = 180, tentukan rumus molekul senyawa tersebut.

Solusi

Pertama, kita menentukan perbandingan massa setiap unsur penyusun senyawa tersebut.$$C : H : O = 40 : 6,67 : 53,33$$

Berikutnya, kita menentukan perbandingan mol, dengan cara membagi setiap massa unsur dengan Ar unsur yang bersesuaian.$$\begin{aligned}n \, C : n \, H : n \, O &= \frac{m \, C}{Ar \, C} : \frac{m \, H}{Ar \, H} : \frac{m \, O}{Ar \, O} \\&= \frac{40}{12} : \frac{6,67}{1} : \frac{53,33}{16} \\&= 1 : 2 : 1\end{aligned}$$Jadi, rumus empiris dari senyawa tersebut adalah $CH_2O$.

Rumus molekul dapat ditentukan dengan rumus berikut$$\begin{aligned}n \cdot (\text{Mr } CH_2O) &= \text{Mr} \\n \cdot 30 &= 180 \\n &= 6\end{aligned}$$Jadi rumus molekul senyawa tersebut adalah $(CH_2O)_6=C_6H_{12}O_6$.

Contoh 3

Pada pembakaran senyawa hidrokarbon dihasilkan 13,2 gram gas CO2 dan 6,3 gram uap air. Jika diketahui Ar H = 1, Ar C = 12, Ar O = 16, dan Mr senyawa = 86, tentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut.

Solusi

Misalkan senyawa hidrokarbon tersebut adalah $C_xH_y$. Kita perlu menentukan massa unsur $C$ dan $H$.

$$\begin{aligned}\text{Massa C dalam } C_xH_y &= \text{Massa C dalam } CO_2 \\&= \frac{1 \cdot Ar \: C}{Mr \: CO_2} \cdot m \: CO_2 \\&= \frac{1.12}{44} \cdot 13,2 \\&= 3,6 \text{ gram}\end{aligned}$$dan$$\begin{aligned}\text{Massa H dalam } C_xH_y &= \text{Massa H dalam } H_2O \\&=\frac{2 \cdot Ar \: H}{Mr \: H_{2}O} \cdot m \: H_{2}O \\&= \frac{2.1}{18} \cdot 6,3 \\&= 0,7 \text{ gram}\end{aligned}$$

Berikut adalah perbandingan massa unsur $C$ dan $H$.$$C : H = 3,6 : 0,7$$

Perbandingan mol, dengan cara membagi setiap massa unsur dengan Ar unsur yang bersesuaian.$$\begin{aligned}n \: C : n \: H &= \frac{m \: C}{Ar \: C} : \frac{m \: H}{Ar \: H} \\&= \frac{3,6}{12} : \frac{0,7}{1} \\&= 3 : 7\end{aligned}$$Jadi, rumus empiris dari senyawa tersebut adalah $C_3H_7$.

Rumus molekul dapat ditentukan dengan rumus berikut$$\begin{aligned}n \cdot (\text{Mr } C_3H_7) &= \text{Mr} \\n \cdot 43 &= 86 \\n &= 2\end{aligned}$$Jadi rumus molekul senyawa tersebut adalah $(C_3H_7)_2=C_6H_{14}$.