Contoh Soal Kimia Rumus Molekul dan Rumus Empiris Lengkap dengan Jawaban

Soal Pilihan Ganda

1. Senyawa dengan rumus empiris CH₂O memiliki massa molekul relatif (Mr) 180. Rumus molekul senyawa tersebut adalah…
   A. CH₂O
   B. C₂H₄O₂
   C. C₃H₆O₃
   D. C₆H₁₂O₆
   Jawaban: D
   Penjelasan: Massa Mr (CH₂O) = 12 + (2×1) + 16 = 30. Jika Mr senyawa adalah 180, maka n = 180 ÷ 30 = 6. Jadi, rumus molekulnya adalah (CH₂O)₆ = C₆H₁₂O₆.
2. Apa yang dimaksud dengan rumus empiris?
   A. Rumus yang menunjukkan jumlah atom sebenarnya dalam satu molekul.
   B. Rumus yang menunjukkan perbandingan paling sederhana dari atom-atom penyusun senyawa.
   C. Rumus yang hanya berlaku untuk senyawa organik.
   D. Rumus yang tidak dapat ditentukan dari komposisi persentase.
   Jawaban: B
   Penjelasan: Rumus empiris adalah rumus yang menunjukkan perbandingan mol atau jumlah atom paling sederhana dari unsur-unsur penyusun suatu senyawa.
3. Suatu senyawa organik mengandung 40% karbon, 6.7% hidrogen, dan sisanya oksigen. Jika Ar C=12, H=1, O=16, rumus empiris senyawa tersebut adalah…
   A. CHO
   B. CH₂O
   C. C₂H₂O
   D. C₂H₄O
   Jawaban: B
   Penjelasan: Persentase O = 100% – 40% – 6.7% = 53.3%.
   Mol C = 40/12 ≈ 3.33
   Mol H = 6.7/1 = 6.7
   Mol O = 53.3/16 ≈ 3.33
   Perbandingan mol = 3.33 : 6.7 : 3.33. Dibagi dengan nilai terkecil (3.33): 1 : 2 : 1. Jadi, rumus empirisnya adalah CH₂O.
4. Jika rumus empiris suatu senyawa adalah CH₂ dan massa molekul relatifnya adalah 56, maka rumus molekulnya adalah…
   A. C₂H₄
   B. C₃H₆
   C. C₄H₈
   D. C₅H₁₀
   Jawaban: C
   Penjelasan: Massa Mr (CH₂) = 12 + (2×1) = 14. Jika Mr senyawa adalah 56, maka n = 56 ÷ 14 = 4. Jadi, rumus molekulnya adalah (CH₂)₄ = C₄H₈.
5. Senyawa glukosa memiliki rumus molekul C₆H₁₂O₆. Rumus empirisnya adalah…
   A. C₆H₁₂O₆
   B. C₃H₆O₃
   C. CH₂O
   D. CHO
   Jawaban: C
   Penjelasan: Perbandingan atom C:H:O dalam C₆H₁₂O₆ adalah 6:12:6. Jika dibagi dengan angka terkecil (6), perbandingannya menjadi 1:2:1. Jadi, rumus empirisnya adalah CH₂O.
6. Berikut ini adalah pernyataan yang benar tentang rumus molekul, kecuali…
   A. Menunjukkan perbandingan atom paling sederhana.
   B. Menunjukkan jumlah atom sebenarnya dari setiap unsur dalam satu molekul.
   C. Dapat sama dengan rumus empiris.
   D. Dapat ditentukan jika massa molar dan rumus empiris diketahui.
   Jawaban: A
   Penjelasan: Pernyataan A adalah definisi dari rumus empiris, bukan rumus molekul.
7. Massa molekul relatif (Mr) suatu senyawa adalah 78. Jika rumus empirisnya adalah CH, maka rumus molekulnya adalah…
   A. C₂H₂
   B. C₄H₄
   C. C₅H₅
   D. C₆H₆
   Jawaban: D
   Penjelasan: Massa Mr (CH) = 12 + 1 = 13. Jika Mr senyawa adalah 78, maka n = 78 ÷ 13 = 6. Jadi, rumus molekulnya adalah (CH)₆ = C₆H₆.
8. Senyawa etena memiliki rumus molekul C₂H₄. Rumus empirisnya adalah…
   A. CH
   B. CH₂
   C. C₂H₄
   D. C₄H₈
   Jawaban: B
   Penjelasan: Perbandingan atom C:H dalam C₂H₄ adalah 2:4. Jika dibagi dengan angka terkecil (2), perbandingannya menjadi 1:2. Jadi, rumus empirisnya adalah CH₂.
9. Perhatikan data berikut: 1. Jumlah atom sebenarnya. 2. Perbandingan atom paling sederhana. 3. Dapat ditentukan dari komposisi persentase. 4. Membutuhkan massa molekul relatif untuk penentuan. Pernyataan yang benar mengenai rumus empiris adalah…
   A. 1 dan 3
   B. 2 dan 3
   C. 1 dan 4
   D. 2 dan 4
   Jawaban: B
   Penjelasan: Rumus empiris menunjukkan perbandingan atom paling sederhana (2) dan dapat ditentukan dari komposisi persentase (3). Pernyataan 1 dan 4 lebih berkaitan dengan rumus molekul.
10. Senyawa X mengandung 80% karbon dan 20% hidrogen. Jika Ar C=12 dan H=1, rumus empiris senyawa X adalah…
    A. CH
    B. CH₂
    C. CH₃
    D. C₂H₃
    Jawaban: C
    Penjelasan: Mol C = 80/12 ≈ 6.67
    Mol H = 20/1 = 20
    Perbandingan mol = 6.67 : 20. Dibagi dengan nilai terkecil (6.67): 1 : 3. Jadi, rumus empirisnya adalah CH₃.
11. Jika rumus empiris suatu senyawa adalah C₂H₅ dan Mr-nya adalah 58, maka rumus molekulnya adalah…
    A. C₂H₅
    B. C₄H₁₀
    C. C₆H₁₅
    D. C₈H₂₀
    Jawaban: B
    Penjelasan: Mr (C₂H₅) = (2×12) + (5×1) = 24 + 5 = 29. Jika Mr senyawa adalah 58, maka n = 58 ÷ 29 = 2. Jadi, rumus molekulnya adalah (C₂H₅)₂ = C₄H₁₀.
12. Asam asetat memiliki rumus molekul C₂H₄O₂. Rumus empirisnya adalah…
    A. CH₂O
    B. CHO
    C. C₂H₄O₂
    D. CH₃COOH
    Jawaban: A
    Penjelasan: Perbandingan atom C:H:O dalam C₂H₄O₂ adalah 2:4:2. Jika dibagi dengan angka terkecil (2), perbandingannya menjadi 1:2:1. Jadi, rumus empirisnya adalah CH₂O.
13. Senyawa hidrazin memiliki rumus empiris NH₂. Jika Mr hidrazin adalah 32, rumus molekulnya adalah…
    A. NH₂
    B. N₂H₄
    C. N₃H₆
    D. N₄H₈
    Jawaban: B
    Penjelasan: Mr (NH₂) = 14 + (2×1) = 16. Jika Mr senyawa adalah 32, maka n = 32 ÷ 16 = 2. Jadi, rumus molekulnya adalah (NH₂)₂ = N₂H₄.
14. Unsur-unsur penyusun suatu senyawa adalah 27.3% C dan 72.7% O. Jika Ar C=12 dan O=16, rumus empiris senyawa tersebut adalah…
    A. CO
    B. CO₂
    C. C₂O₃
    D. C₃O₂
    Jawaban: B
    Penjelasan: Mol C = 27.3/12 ≈ 2.275
    Mol O = 72.7/16 ≈ 4.544
    Perbandingan mol = 2.275 : 4.544. Dibagi dengan nilai terkecil (2.275): 1 : 2. Jadi, rumus empirisnya adalah CO₂.
15. Perbedaan utama antara rumus empiris dan rumus molekul adalah…
    A. Rumus empiris hanya untuk senyawa ionik, rumus molekul untuk kovalen.
    B. Rumus empiris menunjukkan jumlah atom, rumus molekul menunjukkan perbandingan.
    C. Rumus empiris adalah perbandingan paling sederhana, rumus molekul adalah jumlah atom sebenarnya.
    D. Rumus molekul selalu kelipatan dari rumus empiris, rumus empiris tidak.
    Jawaban: C
    Penjelasan: Rumus empiris menyajikan perbandingan atom yang paling sederhana, sedangkan rumus molekul menunjukkan jumlah atom yang sebenarnya dalam satu molekul.
16. Suatu senyawa memiliki rumus empiris NO₂. Jika Mr senyawa tersebut adalah 92, rumus molekulnya adalah… (Ar N=14, O=16)
    A. NO₂
    B. N₂O₄
    C. N₃O₆
    D. N₄O₈
    Jawaban: B
    Penjelasan: Mr (NO₂) = 14 + (2×16) = 14 + 32 = 46. Jika Mr senyawa adalah 92, maka n = 92 ÷ 46 = 2. Jadi, rumus molekulnya adalah (NO₂)₂ = N₂O₄.
17. Senyawa dinitrogen tetroksida memiliki rumus molekul N₂O₄. Rumus empirisnya adalah…
    A. NO
    B. NO₂
    C. N₂O
    D. N₂O₄
    Jawaban: B
    Penjelasan: Perbandingan atom N:O dalam N₂O₄ adalah 2:4. Jika dibagi dengan angka terkecil (2), perbandingannya menjadi 1:2. Jadi, rumus empirisnya adalah NO₂.
18. Untuk menentukan rumus molekul dari rumus empiris, informasi tambahan yang dibutuhkan adalah…
    A. Massa atom relatif setiap unsur.
    B. Massa molekul relatif senyawa.
    C. Persentase komposisi unsur.
    D. Densitas senyawa.
    Jawaban: B
    Penjelasan: Massa molekul relatif (Mr) diperlukan untuk mencari faktor ‘n’ (kelipatan) yang menghubungkan rumus molekul dengan rumus empiris.
19. Jika suatu senyawa memiliki rumus empiris CH dan rumus molekul C₂H₂, maka nilai ‘n’ (faktor kelipatan) adalah…
    A. 1
    B. 2
    C. 3
    D. 4
    Jawaban: B
    Penjelasan: Rumus molekul C₂H₂ adalah (CH)₂. Jadi, n = 2.
20. Manakah dari senyawa berikut yang memiliki rumus empiris yang sama dengan rumus molekulnya?
    A. C₆H₁₂O₆ (glukosa)
    B. C₂H₄ (etena)
    C. H₂O₂ (hidrogen peroksida)
    D. H₂O (air)
    Jawaban: D
    Penjelasan: Rumus empiris H₂O adalah H₂O (perbandingan 2:1, sudah paling sederhana). Untuk C₆H₁₂O₆ rumus empirisnya CH₂O. Untuk C₂H₄ rumus empirisnya CH₂. Untuk H₂O₂ rumus empirisnya HO.

Soal Isian Singkat

1. Rumus yang menunjukkan perbandingan paling sederhana dari atom-atom penyusun senyawa adalah rumus…
   Jawaban: Empiris
2. Jika rumus empiris suatu senyawa adalah CH₃ dan massa molekul relatifnya 30, maka rumus molekulnya adalah… (Ar C=12, H=1)
   Jawaban: C₂H₆ (Mr(CH₃) = 15, 30/15 = 2, sehingga (CH₃)₂ = C₂H₆)
3. Senyawa dengan rumus molekul C₄H₁₀ memiliki rumus empiris…
   Jawaban: C₂H₅ (Perbandingan 4:10 disederhanakan menjadi 2:5)
4. Proses penentuan rumus empiris dari data komposisi persentase melibatkan konversi persentase massa menjadi perbandingan…
   Jawaban: Mol
5. Suatu senyawa mengandung 75% karbon dan 25% hidrogen. Rumus empirisnya adalah… (Ar C=12, H=1)
   Jawaban: CH₄ (Mol C = 75/12 = 6.25; Mol H = 25/1 = 25. Perbandingan 6.25:25 = 1:4)

Soal Esai

1. Jelaskan langkah-langkah untuk menentukan rumus molekul suatu senyawa jika diketahui komposisi persentase massanya dan massa molekul relatifnya!
   Jawaban: Langkah-langkahnya adalah:
   1. Asumsikan massa total senyawa 100 gram untuk mengubah persentase menjadi massa (dalam gram).
   2. Hitung jumlah mol masing-masing unsur dengan membagi massa unsur dengan massa atom relatif (Ar) masing-masing.
   3. Tentukan perbandingan mol paling sederhana dengan membagi semua jumlah mol dengan nilai mol terkecil. Hasil ini akan menjadi indeks dalam rumus empiris.
   4. Hitung massa molekul relatif (Mr) dari rumus empiris.
   5. Tentukan faktor kelipatan (n) dengan membagi massa molekul relatif senyawa yang diketahui dengan Mr rumus empiris (n = Mr senyawa / Mr rumus empiris).
   6. Kalikan semua indeks dalam rumus empiris dengan faktor kelipatan ‘n’ untuk mendapatkan rumus molekul.
2. Suatu senyawa hidrokarbon mengandung 85.7% karbon dan 14.3% hidrogen. Jika massa molekul relatif senyawa tersebut adalah 42, tentukan rumus empiris dan rumus molekulnya! (Ar C=12, H=1)
   Jawaban:
   1. Hitung mol masing-masing unsur:
   Mol C = 85.7 g / 12 g/mol ≈ 7.14 mol
   Mol H = 14.3 g / 1 g/mol = 14.3 mol
   2. Tentukan perbandingan mol paling sederhana:
   C : H = 7.14 : 14.3. Dibagi dengan 7.14, hasilnya 1 : 2.
   Jadi, rumus empirisnya adalah CH₂.
   3. Hitung Mr dari rumus empiris:
   Mr (CH₂) = 12 + (2×1) = 14.
   4. Tentukan faktor kelipatan (n):
   n = Mr senyawa / Mr rumus empiris = 42 / 14 = 3.
   5. Tentukan rumus molekul:
   Rumus molekul = (CH₂)₃ = C₃H₆.
3. Mengapa rumus empiris dan rumus molekul bisa sama? Berikan contoh senyawa yang memiliki rumus empiris dan rumus molekul yang sama!
   Jawaban: Rumus empiris dan rumus molekul bisa sama jika perbandingan atom-atom penyusun dalam satu molekul senyawa sudah merupakan perbandingan yang paling sederhana dan tidak dapat dibagi lagi dengan bilangan bulat lainnya selain 1. Artinya, faktor kelipatan ‘n’ adalah 1. Contoh senyawa yang memiliki rumus empiris sama dengan rumus molekulnya antara lain: H₂O (air), CO₂ (karbon dioksida), NH₃ (amonia), HCl (asam klorida), CH₄ (metana).
4. Suatu oksida nitrogen mengandung 30.4% nitrogen dan 69.6% oksigen. Jika massa molekul relatif oksida tersebut adalah 92, tentukan rumus molekulnya! (Ar N=14, O=16)
   Jawaban:
   1. Hitung mol masing-masing unsur:
   Mol N = 30.4 g / 14 g/mol ≈ 2.17 mol
   Mol O = 69.6 g / 16 g/mol ≈ 4.35 mol
   2. Tentukan perbandingan mol paling sederhana:
   N : O = 2.17 : 4.35. Dibagi dengan 2.17, hasilnya 1 : 2.
   Jadi, rumus empirisnya adalah NO₂.
   3. Hitung Mr dari rumus empiris:
   Mr (NO₂) = 14 + (2×16) = 14 + 32 = 46.
   4. Tentukan faktor kelipatan (n):
   n = Mr senyawa / Mr rumus empiris = 92 / 46 = 2.
   5. Tentukan rumus molekul:
   Rumus molekul = (NO₂)₂ = N₂O₄.
5. Dalam analisis pembakaran, 2.3 gram senyawa organik yang hanya mengandung C, H, dan O menghasilkan 4.4 gram CO₂ dan 2.7 gram H₂O. Jika massa molekul relatif senyawa tersebut adalah 46, tentukan rumus molekul senyawa tersebut! (Ar C=12, H=1, O=16)
   Jawaban:
   1. Hitung massa C dan H dari hasil pembakaran:
   Massa C = (Massa CO₂ / Mr CO₂) × Ar C = (4.4 / 44) × 12 = 0.1 mol × 12 g/mol = 1.2 g
   Massa H = (Massa H₂O / Mr H₂O) × (2 × Ar H) = (2.7 / 18) × 2 = 0.15 mol × 2 g/mol = 0.3 g
   2. Hitung massa O dalam senyawa organik:
   Massa O = Massa senyawa – (Massa C + Massa H) = 2.3 g – (1.2 g + 0.3 g) = 2.3 g – 1.5 g = 0.8 g
   3. Hitung mol masing-masing unsur:
   Mol C = 1.2 g / 12 g/mol = 0.1 mol
   Mol H = 0.3 g / 1 g/mol = 0.3 mol
   Mol O = 0.8 g / 16 g/mol = 0.05 mol
   4. Tentukan perbandingan mol paling sederhana:
   C : H : O = 0.1 : 0.3 : 0.05. Dibagi dengan 0.05:
   C : H : O = 2 : 6 : 1.
   Jadi, rumus empirisnya adalah C₂H₆O.
   5. Hitung Mr dari rumus empiris:
   Mr (C₂H₆O) = (2×12) + (6×1) + 16 = 24 + 6 + 16 = 46.
   6. Tentukan faktor kelipatan (n):
   n = Mr senyawa / Mr rumus empiris = 46 / 46 = 1.
   7. Tentukan rumus molekul:
   Karena n = 1, rumus molekulnya sama dengan rumus empiris, yaitu C₂H₆O.

Soal Menjodohkan

Jodohkan pernyataan di Kolom A dengan istilah yang tepat di Kolom B.

Jawaban:
1. b. Rumus Empiris
2. c. Rumus Molekul
3. a. C₂H₄O₂
4. d. CH₂O