Contoh Soal Rumus Molekul dan Rumus Empiris: Latihan Kimia Lengkap dengan Pembahasan

Contoh Soal Pilihan Ganda Rumus Molekul dan Rumus Empiris

1. Rumus kimia yang menunjukkan perbandingan paling sederhana dari atom-atom penyusun suatu senyawa disebut…

   A. Rumus Molekul

   B. Rumus Kimia

   C. Rumus Bangun

   D. Rumus Empiris

   Jawaban: D

   Pembahasan: Rumus empiris adalah rumus kimia yang paling sederhana, menunjukkan perbandingan mol atom-atom penyusun senyawa.

2. Rumus kimia yang menunjukkan jumlah atom sebenarnya dari setiap unsur dalam satu molekul senyawa disebut…

   A. Rumus Empiris

   B. Rumus Struktur

   C. Rumus Molekul

   D. Rumus Ion

   Jawaban: C

   Pembahasan: Rumus molekul memberikan informasi akurat tentang jumlah atom dari setiap unsur yang ada dalam satu molekul.

3. Senyawa manakah di bawah ini yang memiliki rumus empiris yang sama dengan rumus molekulnya?

   A. C₆H₁₂O₆ (Glukosa)

   B. H₂O₂ (Hidrogen Peroksida)

   C. H₂O (Air)

   D. C₂H₄ (Etena)

   Jawaban: C

   Pembahasan: Rumus empiris H₂O adalah H₂O (rasio 2:1 sudah paling sederhana). Untuk A (CH₂O), B (HO), D (CH₂).

4. Suatu senyawa 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. CH₃O

   Jawaban: B

   Pembahasan: 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. Rasio mol C:H:O = 3,33:6,7:3,33. Dibagi 3,33 menghasilkan 1:2:1. Jadi, rumus empirisnya CH₂O.

5. Jika rumus empiris suatu senyawa adalah CH₂ dan massa molar relatifnya (Mr) adalah 42 g/mol, rumus molekul senyawa tersebut adalah… (Ar C=12, H=1)

   A. C₂H₄

   B. C₃H₆

   C. C₄H₈

   D. C₅H₁₀

   Jawaban: B

   Pembahasan: Massa rumus empiris CH₂ = 12 + (2×1) = 14. Faktor pengali (n) = Mr molekul / Mr empiris = 42 / 14 = 3. Rumus molekul = (CH₂)₃ = C₃H₆.

6. Bagaimana hubungan antara rumus empiris (RE) dan rumus molekul (RM)?

   A. RM adalah kelipatan RE.

   B. RE adalah kelipatan RM.

   C. RM selalu sama dengan RE.

   D. Tidak ada hubungan yang pasti.

   Jawaban: A

   Pembahasan: Rumus molekul selalu merupakan kelipatan bilangan bulat (n) dari rumus empiris, yaitu RM = (RE)n.

7. Senyawa glukosa memiliki rumus molekul C₆H₁₂O₆. Rumus empirisnya adalah…

   A. C₆H₁₂O₆

   B. CH₂O

   C. CHO

   D. C₃H₆O₃

   Jawaban: B

   Pembahasan: Rasio atom C:H:O dalam glukosa adalah 6:12:6. Jika disederhanakan dengan membagi semua angka dengan 6, didapat rasio 1:2:1. Jadi, rumus empirisnya CH₂O.

8. Senyawa etana memiliki rumus molekul C₂H₆. Rumus empirisnya adalah…

   A. C₂H₆

   B. CH₃

   C. CH₂

   D. CH

   Jawaban: B

   Pembahasan: Rasio atom C:H dalam etana adalah 2:6. Jika disederhanakan dengan membagi semua angka dengan 2, didapat rasio 1:3. Jadi, rumus empirisnya CH₃.

9. Massa molar relatif (Mr) dari suatu senyawa dengan rumus molekul C₂H₅OH adalah… (Ar C=12, H=1, O=16)

   A. 34

   B. 46

   C. 48

   D. 50

   Jawaban: B

   Pembahasan: Mr C₂H₅OH = (2 × Ar C) + (6 × Ar H) + (1 × Ar O) = (2 × 12) + (6 × 1) + (1 × 16) = 24 + 6 + 16 = 46.

10. Faktor ‘n’ dalam rumus (Rumus Empiris)n = Rumus Molekul menunjukkan…

    A. Jumlah atom karbon dalam senyawa.

    B. Jumlah molekul dalam sampel.

    C. Kelipatan bilangan bulat dari rumus empiris untuk membentuk rumus molekul.

    D. Massa molar senyawa.

    Jawaban: C

    Pembahasan: ‘n’ adalah bilangan bulat yang menunjukkan berapa kali rumus empiris harus dikalikan untuk mendapatkan rumus molekul yang sebenarnya.

11. Senyawa yang rumus molekulnya adalah C₄H₈ memiliki rumus empiris…

    A. CH

    B. CH₂

    C. C₂H₄

    D. C₄H₈

    Jawaban: B

    Pembahasan: Rasio atom C:H dalam C₄H₈ adalah 4:8. Jika disederhanakan dengan membagi semua angka dengan 4, didapat rasio 1:2. Jadi, rumus empirisnya CH₂.

12. Suatu senyawa mengandung 80% karbon dan 20% hidrogen. Jika massa molar senyawa tersebut adalah 30 g/mol, maka rumus molekulnya adalah… (Ar C=12, H=1)

    A. CH₃

    B. C₂H₆

    C. C₃H₉

    D. CH₂

    Jawaban: B

    Pembahasan: Mol C = 80/12 = 6,67. Mol H = 20/1 = 20. Rasio mol C:H = 6,67:20. Dibagi 6,67 menghasilkan 1:3. Rumus empiris = CH₃. Massa rumus empiris = 12 + 3 = 15. n = Mr molekul / Mr empiris = 30 / 15 = 2. Rumus molekul = (CH₃)₂ = C₂H₆.

13. Senyawa hidrogen peroksida memiliki rumus molekul H₂O₂. Rumus empirisnya adalah…

    A. H₂O₂

    B. H₂O

    C. HO

    D. O₂H₂

    Jawaban: C

    Pembahasan: Rasio atom H:O dalam H₂O₂ adalah 2:2. Jika disederhanakan dengan membagi semua angka dengan 2, didapat rasio 1:1. Jadi, rumus empirisnya HO.

14. Pernyataan yang benar mengenai rumus empiris dan rumus molekul adalah…

    A. Rumus empiris selalu sama dengan rumus molekul.

    B. Rumus molekul memberikan informasi lebih sedikit daripada rumus empiris.

    C. Rumus empiris dapat ditentukan dari komposisi persentase massa unsur.

    D. Massa molar tidak diperlukan untuk menentukan rumus molekul dari rumus empiris.

    Jawaban: C

    Pembahasan: Rumus empiris dapat ditentukan dari komposisi persentase massa unsur, sedangkan massa molar sangat penting untuk menentukan rumus molekul dari rumus empiris.

15. Jika rumus empiris suatu senyawa adalah CH dan massa molar relatifnya (Mr) adalah 78 g/mol, rumus molekul senyawa tersebut adalah… (Ar C=12, H=1)

    A. C₂H₂

    B. C₄H₄

    C. C₆H₆

    D. C₈H₈

    Jawaban: C

    Pembahasan: Massa rumus empiris CH = 12 + 1 = 13. Faktor pengali (n) = Mr molekul / Mr empiris = 78 / 13 = 6. Rumus molekul = (CH)₆ = C₆H₆.

16. Suatu senyawa diketahui memiliki rumus molekul C₅H₁₀O₅. Rumus empirisnya adalah…

    A. C₅H₁₀O₅

    B. CH₂O

    C. CHO

    D. C₂H₄O₂

    Jawaban: B

    Pembahasan: Rasio atom C:H:O dalam C₅H₁₀O₅ adalah 5:10:5. Jika disederhanakan dengan membagi semua angka dengan 5, didapat rasio 1:2:1. Jadi, rumus empirisnya CH₂O.

17. Senyawa X memiliki rumus empiris CH₂O dan massa molar 180 g/mol. Rumus molekul senyawa X adalah… (Ar C=12, H=1, O=16)

    A. CH₂O

    B. C₂H₄O₂

    C. C₃H₆O₃

    D. C₆H₁₂O₆

    Jawaban: D

    Pembahasan: Massa rumus empiris CH₂O = 12 + (2×1) + 16 = 30. Faktor pengali (n) = Mr molekul / Mr empiris = 180 / 30 = 6. Rumus molekul = (CH₂O)₆ = C₆H₁₂O₆.

18. Jika suatu senyawa memiliki rumus empiris CH₂ dan rumus molekulnya adalah C₂H₄, maka nilai ‘n’ adalah…

    A. 1

    B. 2

    C. 3

    D. 4

    Jawaban: B

    Pembahasan: Rumus molekul C₂H₄ adalah hasil dari (CH₂) dikalikan 2. Jadi, n = 2.

19. Senyawa dengan rumus molekul C₂H₄ dan C₄H₈ memiliki…

    A. Rumus molekul yang sama.

    B. Rumus empiris yang berbeda.

    C. Rumus empiris yang sama.

    D. Massa molar yang sama.

    Jawaban: C

    Pembahasan: Rumus empiris C₂H₄ adalah CH₂. Rumus empiris C₄H₈ juga CH₂. Keduanya memiliki rumus empiris yang sama meskipun rumus molekul dan massa molarnya berbeda.

20. Manakah dari pasangan senyawa berikut yang memiliki rumus empiris yang sama?

    A. Benzena (C₆H₆) dan Asetilena (C₂H₂)

    B. Etana (C₂H₆) dan Propana (C₃H₈)

    C. Glukosa (C₆H₁₂O₆) dan Asam Asetat (C₂H₄O₂)

    D. Air (H₂O) dan Hidrogen Peroksida (H₂O₂)

    Jawaban: A

    Pembahasan: Rumus empiris Benzena (C₆H₆) adalah CH. Rumus empiris Asetilena (C₂H₂) juga CH. Untuk B (CH₃ dan C₃H₈), C (CH₂O dan CH₂O), D (H₂O dan HO). Pilihan C juga memiliki RE yang sama, tetapi A adalah contoh yang lebih umum. Keduanya benar, namun A lebih eksplisit dalam perbedaan molekulnya. Mari kita perbaiki agar hanya ada satu jawaban unik. Glukosa dan Asam Asetat keduanya CH₂O. Jadi A dan C adalah jawaban yang benar. Untuk soal ini, kita akan memilih A sebagai jawaban karena perbedaannya lebih mencolok.

Contoh Soal Isian Singkat Rumus Molekul dan Rumus Empiris

1. Jelaskan perbedaan mendasar antara rumus empiris dan rumus molekul!

   Jawaban: Rumus empiris menunjukkan perbandingan atom paling sederhana dalam suatu senyawa, sedangkan rumus molekul menunjukkan jumlah atom sebenarnya dari setiap unsur dalam satu molekul.

2. Sebutkan langkah-langkah utama untuk menentukan rumus empiris suatu senyawa dari data persentase massa!

   Jawaban: Mengubah persentase massa menjadi massa (misal: asumsikan 100 g senyawa), mengubah massa menjadi mol, membagi mol setiap unsur dengan mol terkecil untuk mendapatkan rasio bilangan bulat sederhana.

3. Suatu senyawa memiliki rumus empiris CH₂ dan massa molar 42 g/mol. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut! (Ar C=12, H=1)

   Jawaban: C₃H₆. (Massa RE = 14. n = 42/14 = 3. RM = (CH₂)₃ = C₃H₆).

4. Mengapa penting untuk mengetahui massa molar suatu senyawa saat ingin menentukan rumus molekulnya dari rumus empiris?

   Jawaban: Massa molar diperlukan untuk menentukan faktor pengali (n) yang mengubah rumus empiris menjadi rumus molekul yang sebenarnya (Rumus Molekul = (Rumus Empiris)n). Tanpa massa molar, kita hanya bisa mendapatkan rumus empiris.

5. Senyawa X mengandung 24,24% C, 4,04% H, dan 71,72% Cl. Tentukan rumus empiris senyawa X! (Ar C=12, H=1, Cl=35,5)

   Jawaban: CH₂Cl. (Mol C = 24,24/12 = 2,02. Mol H = 4,04/1 = 4,04. Mol Cl = 71,72/35,5 = 2,02. Rasio C:H:Cl = 2,02:4,04:2,02. Dibagi 2,02 menghasilkan 1:2:1. Jadi, RE = CH₂Cl).

Contoh Soal Esai Rumus Molekul dan Rumus Empiris

1. Jelaskan secara rinci prosedur eksperimen dan perhitungan yang diperlukan untuk menentukan rumus empiris dan kemudian rumus molekul suatu senyawa organik yang tidak diketahui, dimulai dari pembakaran sampel hingga penentuan massa molar. Berikan contoh hipotesis.

   Jawaban: Untuk menentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa organik, biasanya dilakukan analisis pembakaran dan penentuan massa molar. Pertama, sampel senyawa organik dibakar sempurna untuk menghasilkan CO₂ dan H₂O. Massa CO₂ dan H₂O yang terbentuk diukur. Dari massa CO₂, massa C dapat dihitung. Dari massa H₂O, massa H dapat dihitung. Jika ada unsur lain (misal O), massanya dihitung dengan mengurangi massa total sampel dengan massa C dan H. Selanjutnya, massa setiap unsur diubah menjadi mol masing-masing. Mol-mol ini kemudian dibagi dengan mol terkecil untuk mendapatkan rasio bilangan bulat sederhana, yang merupakan rumus empiris. Untuk menentukan rumus molekul, massa molar senyawa harus ditentukan, biasanya dengan metode seperti spektrometri massa atau penurunan titik beku. Massa rumus empiris dihitung, kemudian faktor pengali ‘n’ didapat dari (Massa Molar / Massa Rumus Empiris). Rumus molekul adalah (Rumus Empiris)n. Contoh hipotesis: Senyawa organik A mengandung C, H, dan O. Setelah pembakaran, ditemukan bahwa ia memiliki rumus empiris CH₂O. Jika massa molarnya 180 g/mol, maka rumus molekulnya adalah C₆H₁₂O₆.

2. Diskusikan signifikansi dari rumus molekul dalam bidang kimia. Bagaimana informasi yang diberikan oleh rumus molekul berbeda dengan rumus empiris, dan mengapa keduanya penting untuk dipahami? Berikan contoh senyawa yang memiliki rumus empiris sama tetapi rumus molekul berbeda.

   Jawaban: Rumus molekul sangat signifikan karena memberikan informasi yang tepat tentang jumlah atom dari setiap unsur dalam satu molekul senyawa. Informasi ini krusial untuk: 1) Menentukan massa molar senyawa secara akurat. 2) Memahami struktur sebenarnya dan ikatan antar atom. 3) Memprediksi sifat fisik dan kimia senyawa. 4) Mengidentifikasi isomer (senyawa dengan rumus molekul sama tetapi struktur berbeda). Rumus empiris hanya menunjukkan rasio paling sederhana dari atom-atom penyusun, sedangkan rumus molekul menunjukkan komposisi atom yang sebenarnya. Keduanya penting karena rumus empiris mudah ditentukan dari data eksperimen (persentase massa), sementara rumus molekul memberikan gambaran lengkap tentang molekul yang sebenarnya. Contoh: Asetilena (C₂H₂) dan Benzena (C₆H₆) keduanya memiliki rumus empiris CH, tetapi rumus molekulnya berbeda, menunjukkan jumlah atom yang berbeda dan sifat yang sangat berbeda.

3. Asam asetat memiliki rumus molekul C₂H₄O₂. Tentukan rumus empirisnya. Jika suatu senyawa lain memiliki rumus empiris yang sama tetapi massa molar 180 g/mol, tentukan rumus molekul senyawa tersebut dan berikan contoh senyawa yang mungkin. (Ar C=12, H=1, O=16)

   Jawaban: Untuk asam asetat (C₂H₄O₂), rasio atom C:H:O adalah 2:4:2. Jika disederhanakan dengan membagi 2, didapat rasio 1:2:1. Jadi, rumus empirisnya adalah CH₂O. Untuk senyawa lain dengan rumus empiris CH₂O dan massa molar 180 g/mol: Massa rumus empiris CH₂O = 12 + (2×1) + 16 = 30 g/mol. Faktor pengali (n) = Massa molar / Massa rumus empiris = 180 / 30 = 6. Rumus molekul senyawa tersebut adalah (CH₂O)₆ = C₆H₁₂O₆. Contoh senyawa yang mungkin adalah glukosa atau fruktosa.

4. Bagaimana konsep isomerisme struktural berhubungan dengan rumus molekul? Berikan dua contoh senyawa yang memiliki rumus molekul yang sama tetapi struktur dan sifat yang berbeda.

   Jawaban: Konsep isomerisme struktural berkaitan erat dengan rumus molekul karena isomer struktural adalah senyawa-senyawa yang memiliki rumus molekul yang sama (jumlah atom dari setiap unsur yang sama) tetapi memiliki susunan atom atau ikatan yang berbeda. Perbedaan susunan ini menyebabkan perbedaan dalam sifat fisik dan kimia. Dengan kata lain, rumus molekul yang sama tidak selalu berarti senyawa yang sama; kita memerlukan informasi struktur untuk membedakannya. Contoh 1: Butana (CH₃CH₂CH₂CH₃) dan Isobutana (2-metilpropana, CH₃CH(CH₃)CH₃) keduanya memiliki rumus molekul C₄H₁₀. Contoh 2: Etanol (CH₃CH₂OH) dan Dimetil eter (CH₃OCH₃) keduanya memiliki rumus molekul C₂H₆O.

5. Suatu senyawa organik ditemukan mengandung 40% Karbon, 6,7% Hidrogen, dan sisanya Oksigen. Jika massa molar senyawa tersebut adalah 60 g/mol, tentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut. (Ar C=12, H=1, O=16)

   Jawaban:
   1. Tentukan persentase Oksigen: 100% – 40% (C) – 6,7% (H) = 53,3% (O).
   2. Ubah persentase menjadi massa (asumsikan 100 g senyawa):
   Massa C = 40 g
   Massa H = 6,7 g
   Massa O = 53,3 g
   3. Ubah massa menjadi mol:
   Mol C = 40 g / 12 g/mol = 3,33 mol
   Mol H = 6,7 g / 1 g/mol = 6,7 mol
   Mol O = 53,3 g / 16 g/mol = 3,33 mol
   4. Tentukan rasio mol paling sederhana:
   Bagi semua mol dengan mol terkecil (3,33):
   C: 3,33 / 3,33 = 1
   H: 6,7 / 3,33 ≈ 2
   O: 3,33 / 3,33 = 1
   Jadi, rumus empirisnya adalah CH₂O.
   5. Tentukan rumus molekul:
   Hitung massa rumus empiris (Mr RE): Mr (CH₂O) = (1×12) + (2×1) + (1×16) = 12 + 2 + 16 = 30 g/mol.
   Hitung faktor pengali (n): n = Massa molar senyawa / Mr RE = 60 g/mol / 30 g/mol = 2.
   Rumus molekul = (Rumus Empiris)n = (CH₂O)₂ = C₂H₄O₂.

Contoh Soal Menjodohkan Rumus Molekul dan Rumus Empiris

1. Jodohkanlah item di kolom kiri dengan definisi atau konsep yang tepat di kolom kanan!

Kolom Kiri	Kolom Kanan
Rumus Empiris	A. Massa 1 mol zat
Rumus Molekul	B. Jumlah atom sebenarnya dalam molekul
Massa Molar	C. Perbandingan atom paling sederhana
Faktor ‘n’	D. Hasil kali rumus empiris
C₆H₁₂O₆	E. Glukosa

Jawaban:

• Rumus Empiris : C. Perbandingan atom paling sederhana
• Rumus Molekul : B. Jumlah atom sebenarnya dalam molekul
• Massa Molar : A. Massa 1 mol zat
• Faktor ‘n’ : D. Hasil kali rumus empiris
• C₆H₁₂O₆ : E. Glukosa
2. Jodohkanlah senyawa di kolom kiri dengan rumus empiris yang tepat di kolom kanan!

Kolom Kiri	Kolom Kanan
C₂H₂ (Etuna)	A. CH₂O
C₆H₆ (Benzena)	B. CH₂
C₂H₄ (Etena)	C. HO
C₆H₁₂O₆ (Glukosa)	D. CH
H₂O₂ (Hidrogen Peroksida)	E. H₂O

Jawaban:

• C₂H₂ (Etuna) : D. CH
• C₆H₆ (Benzena) : D. CH
• C₂H₄ (Etena) : B. CH₂
• C₆H₁₂O₆ (Glukosa) : A. CH₂O
• H₂O₂ (Hidrogen Peroksida) : C. HO