Konsentrasi Larutan: Pengantar, Persen Massa, Molaritas, Molalitas, Fraksi Mol [Lengkap+Contoh Soal]

blank

Larutan merupakan campuran homogen yang terdiri dari zat terlarut dan pelarut. Banyaknya zat terlarut dalam larutan dinyatakan dengan konsentrasi larutan yang terdiri dari persen massa, molaritas, molalitas, dan fraksi mol.

blank

Pengantar

Larutan merupakan campuran homogen yang terdiri dari zat terlarut dan pelarut. Secara umum, pelarut merupakan komponen yang lebih banyak dibanding zat terlarut dalam larutan. Zat terlarut dan pelarut ini dapat berfasa solid (padat), liquid (cair), atau gas. Berikut ini adalah beberapa tipe larutan dan contohnya.

Tipe (Terlarut – Pelarut)Contoh
Solid – solidKuningan (terlarut Zn/Seng; pelarut Cu/Tembaga)
Solid – liquidLarutan gula (terlarut padatan gula: pelarut air)
Solid – gasKapur barus (naftalena) di udara
Liquid – solidDental amalgam (terlarut Merkuri; pelarut Ag/Perak)
Liquid – liquidAlkohol dalam air
Liquid – gasAir dalam gas nitrogen
Gas – solidHirogen dalam platinum
Gas – liquidSoda
Gas – gasOksigen dalam nitrogen
Gambar 1. Tipe larutan dan contohnya

Konsentrasi merupakan banyaknya zat terlarut dalam pelarut atau larutan. Jika seseorang yang biasanya minum segelas kopi dengan dua sendok gula, maka berapa banyak gula yang harus ditambahkan untuk mendapatkan rasa manis yang sama ketika membuat setengah gelas kopi? Tingkat kemanisan kopi tersebut bergantung pada konsentrasi gula dalam larutan kopi. Sehingga, jika ingin mendapat rasa manis yang sama, pada setengah gelas kopi harus ditambahkan satu sendok gula.

blank
Gambar 2. Ilustrasi konsentrasi larutan

Banyaknya zat terlarut dalam pelarut atau larutan dinyatakan dengan konsentrasi larutan. Konsentrasi larutan ini dapat dinyatakan dalam persen massa, molaritas, molalitas, dan fraksi mol. 

Persen Massa

Persen massa adalah massa zat terlarut dalam 100 g larutan. Persen massa ditentukan dengan 100% dikali massa terlarut dibagi dengan seluruh massa larutan.

blank

Persen massa menyatakan banyaknya zat terlarut, sehingga laruran garam, NaCl(aq) 10% terdiri dari 10 g NaCl dalam 100 g larutan. Massa pelarut (air) dapat ditentukan dengan: 100 g massa larutan (total) – 10 g NaCl (terlarut) = 90 g H2O (pelarut).

Molaritas (M)

Molaritas dinyatakan dengan jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan, atau secara singkat disebut “mol per liter”

blank

Jika volume dalam mililiter (mL), besarnya konsentrasi dalam molaritas dapat juga ditentukan dengan:

blank

Atau jika mol dijabarkan:

blank

Molaritas merupakan rasio atau perbandingan, sehingga satuan M dapat juga dituliskan mol per liter (mol/L) atau millimol per milliliter (mmol/mL). Sebagai contoh, 3,11 M dapat juga dituliskan dengan:

blank

Penentuan molaritas (M) didasarkan pada volume larutan, sehingga larutan dengan volume yang sama pada temperatur berbeda dapat memiliki konsentrasi yang berbeda. Ketika larutan dipanaskan volume meningkat, sehingga molaritas akan lebih rendah meskipun komponen dalam larutan tidak berubah.

Pengenceran Larutan

Ketika larutan gula sebanyak setengah gelas ditambahkan lagi air hingga menjadi satu gelas, maka akan diperoleh larutan gula yang lebih encer (kurang manis) dibandingkan larutan sebelumnya. Penambahan pelarut pada larutan awal disebut pengenceran larutan. Larutan A dengan konsentrasi A dan volume A, ketika ditambah pelarut dengan volume B maka diperoleh larutan dengan konsentrasi akhir sebagai berikut.

V1 x M1 = V2 x M2

Keterangan:
V1 = Volume awal (volume A)
V2 = Volume akhir atau total volume setelah diencerkan (volume A+B)
M1 = Konsentrasi awal (Konsentrasi A)
M2 = Konsentrasi akhir

blank
Gambar 3. Ilustrasi pengenceran larutan

Pencampuran Larutan Sejenis

Ketika larutan garam dapur (NaCl) dengan konsentrasi A dicampurkan dengan larutan NaCl dengan konsentrasi B, maka akan diperoleh campuran larutan garam dengan konsentrasi baru. Pencampuran larutan yang sama dengan konsentrasi tertentu disebut pencampuran larutan sejenis. Konsentrasi campuran tersebut dapat ditentukan dengan:

blank
blank

Keterangan:
VA = Volume larutan A
VB = Volume larutan B
MA = Konsentrasi larutan A
MB = Konsentrasi larutan B
Mcampuran = Konsentrasi larutan A dan B setelah dicampur

blank
Gambar 4. Ilustrasi pencampuran larutan sejenis

Molalitas (m)

Konsentrasi larutan dalam Molaritas (M) dapat berubah pada temperatur yang berbeda, sehingga diperlukan satuan konsentrasi lain yang tetap pada suhu yang berbeda. Konsentrasi tersebut dapat dinyatakan dengan molalitas. Molalitas (m) adalah jumlah zat terlarut (mol terlarut) per 1 kg pelarut.

blank

Pada molalitas (m) yang diukur adalah massa pelarut, bukan volume larutan. Jika massa pelarut dalam gram (g), besarnya konsentrasi dalam molalitas dapat juga ditentukan dengan:

blank

Atau jika mol dijabarkan:

blank

Fraksi Mol

Fraksi mol merupakan jumlah mol satu komponen larutan dibandingkan dengan mol total dalam larutan. Karena larutan terdiri dari zat terlarut dan pelarut, fraksi mol dapat berupa fraksi mol terlarut (Xt) atau fraksi mol pelarut (Xp).

blank

Jumlah fraksi mol terlarut dan fraksi mol pelarut adalah 1 (Xt + Xp = 1).

Untuk lebih memahami apa itu larutan dan beberapa satuan konsentrasi larutan, sahabat warstek dapat menyaksikan video di bawah ini:

Contoh Soal

  1. Larutan garam dibuat dengan mereaksikan asam HX dengan basa NaOH. Tentukan massa molekul relatif asam HX jika reaksi netralisasi dilakukan dengan menambahkan 3,172 g HX dalam air dan 33,48 mL NaOH 0,5000 M!
    Jawab:
    Reaksi antara asam dan basa akan menghasilkan garam, sebagai berikut.
    HX(aq) + NaOH(aq) –> NaA(aq) + H2O(l)
blank

2. Kelarutan MgSO4 di dalam air pada 0oC adalah 26 g per 100 g air. Tentukan molalitas larutan pada kondisi tersebut.

blank

3. Seorang perawat membutuhkan 525 g larutan infus steril (garam NaCl) 2,00%. Perawat tersebut memiliki larutan stok NaCl 5,00% dan 0,50% (massa), tetapi tidak ada air steril. Bagaimana perawat tersebut dapat membuat larutan yang dibutuhkan?

blank

Referensi

Goldberg,D.E. 2007. Fundamental of Chemistry. McGraw-Hill Companies

Baca juga:
Artikel Berhubungan:

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *