Tampilkan posting dengan label konsentrasi larutan. Tampilkan semua posting
Tampilkan posting dengan label konsentrasi larutan. Tampilkan semua posting

Senin, 05 September 2016

Persen Berat (Massa) dan Persen Volume

         Blog KoKim - Pada artikel ini kita akan membahas kelanjutan dari materi konsentrasi kelarutan yaitu tentang Persen Berat (Massa) dan Persen Volume. Persen berat atau persen massa yang disimbolkan dengan %$m$ atau %$b$ menyatakan banyaknya gram zat terlarut dalam 100 gram larutan. Persen berat dapat dirumuskan:
              $ \begin{align} \%b = \%m = \frac{g}{m \, \text{ total}} \times 100\% \end{align} $
Keterangan :
$ g = \, $ masssa zat terlarut
$ m \, $ total = massa zat terlarut + massa pelarut

Contoh soal persen berat (massa) :
1). Berapakah %massa dari 20 gram gula yang dilarutkan dalam air sebanyak 80 gram?

Penyelesaian :
$ \begin{align} \%b = \%m & = \frac{g}{m \, \text{ total}} \times 100\% \\ & = \frac{20}{20 + 80} \times 100\% \\ & = \frac{20}{100} \times 100\% \\ & = 20\% \end{align} $

2). Untuk membuat larutan garam dapur 12,5% massa akan ditimbang 40 gram garam dapur dan dicampur dengan air sebanyak ... gram

Penyelesaian :
*). Diketahui : %b = 12,5% dan g = 40 gram.
*). Menentukan massa air :
$ \begin{align} \%b & = \frac{g}{m \, \text{ total}} \times 100\% \\ \%b & = \frac{g}{g + \text{ massa air}} \times 100\% \\ 12,5\% & = \frac{40}{40 + \text{ massa air}} \times 100\% \\ \frac{12,5\%}{100\%} & = \frac{40}{40 + \text{ massa air}} \\ \frac{1}{8} & = \frac{40}{40 + \text{ massa air}} \\ 40 + \text{ massa air} & = 40 \times 8 \\ 40 + \text{ massa air} & = 320 \\ \text{ massa air} & = 320 - 40 \\ \text{ massa air} & = 280 \end{align} $
Jadi, banyaknya air yang harus dicampurkan adalah sebanyak 280 gram.

3). Hitung massa kafein yang terkandung dalam secangkir kopi (200 gram) yang kadarnya 0,015%!

Penyelesaian :
$ \begin{align} \% \text{ massa kafein} & = \frac{\text{massa kafein}}{\text{massa kopi}} \times 100\% \\ 0,015\% & = \frac{\text{massa kafein}}{200} \times 100\% \\ \text{massa kafein} & = 0,03 \text{ gram} \end{align} $

4). Tentukan persen C dalam glukosa ($C_6H_{12}O_6$), jika diketahui Ar C = 12, O = 16, dan H = 1!

Penyelesaian :
$ \begin{align} \% \text{ massa C} & = \frac{\text{jumlah atom C } \times Ar \, C}{Mr \text{ glukosa}} \times 100\% \\ & = \frac{6 \times 12}{180} \times 100\% \\ & = 40\% \end{align} $

Persen Volum ($\%v$)
       Persen volum (%v) menyatakan banyaknya jumlah cm3 terlarut dalam 100 cm3 larutan. Persen volum (%v) ini dapat dirumuskan:
$ \begin{align} \%v = \frac{v \text{ terlarut} }{v \text{ total} } \times 100\% \end{align} $

       Persen volum ini biasanya banyak dijumpai pada minuman beralkohol seperti minuman vodka. Misalnya vodka yang mengandung 15 % alkohol, artinya dalam 100 ml minuman vodka tersebut mengandung 15 ml alkohol.

Contoh soal persen volum :
5). Berapa persen volume larutan jika sebanyak 20 mL alkohol dilarutkan dalam 100 mL air?

Penyelesaian :
$ \begin{align} \%v & = \frac{v \text{ terlarut} }{v \text{ total} } \times 100\% \\ & = \frac{20 \, ml }{(20 + 100) \, ml} \times 100\% \\ & = \frac{20 \, ml }{120 \, ml} \times 100\% \\ & = 16,67\% \end{align} $
Jadi,%v larutan tersebut sebanyak 16,67%.

6). Jika dalam kemasan botol minuman tertera 5% alkohol. Berapa volume alkohol yang terdapat dalam 250 mL minuman tersebut?

Penyelesaian :
$ \begin{align} \%v & = \frac{v \text{ terlarut} }{v \text{ total} } \times 100\% \\ 5 \% & = \frac{v \text{ terlarut} }{250} \times 100\% \\ v \text{ terlarut} & = 12,5 \, ml \end{align} $
Jadi,volume alkohol yang terdapat dalam minuman tersebut sebanyak 12,5 ml.

       Demikian pembahasan materi Persen Berat (Massa) dan Persen Volume dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan aplikasi konsentrasi larutan.


Jumat, 02 September 2016

Satuan Konsentrasi Fraksi Mol (X)

         Blog KoKim - Fraksi mol (X) merupakan satuan konsentrasi yang menyatakan perbandingan antara jumlah mol salah satu komponen larutan (jumlah mol zat pelarut atau jumlah mol zat terlarut) dengan jumlah mol total larutan. Fraksi mol disimbolkan dengan X . Misal dalam larutan hanya mengandung 2 komponen, yaitu zat B sebagai zat terlarut dan A sebagai pelarut, maka fraksi mol A disimbolkan X$_A$ dan X$_B$ untuk fraksi mol zat terlarut.

Rumus Menghitung Fraksi Mol
       Berikut rumus untuk menghitung fraksi mol (X) :
$ \begin{align} X_A = \frac{n_A}{n_A + n_B} \, \text{ dan } \, X_B = \frac{n_B}{n_A + n_B} \end{align} $

Keterangan :
$X_A = \, $ fraksi mol pelarut
$ X_B = \, $ fraksi mol zat terlarut
$ n_A = \, $ jumlah mol pelarut
$ n_B = \, $ jumlah mol zat terlarut

Jumlah fraksi mol pelarut dengan zat terlarut sama dengan 1.
$ \begin{align} X_A + X_B = 1 \end{align} $

Contoh soal Fraksi Mol (X) :
1). Tentukan fraksi mol etanol (Mr = 46) dalam larutan etanol 46% massa.

Penyelesaian :
*). Larutan etanol 46% mengandung arti bahwa setiap 100 gram larutan mengandung:
Massa etanol $ = \frac{46}{100} \times 100 \, g = 46 \, $ g.
Massa air $ = (100 - 46) = 54 \, $ g.
Jumlah mol etanol ($n_B$) $ = \frac{46 \, g}{46 \, g \, mol^{-1}} = 1 \, mol $.
Jumlah mol air ($n_A$) $ = \frac{54 \, g}{18 \, g \, mol^{-1}} = 3 \, mol $.
*). Menentukan fraksi mol etanol ($X_B$) :
$ \begin{align} X_B = \frac{n_B}{n_A + n_B} = \frac{1}{1+3} = \frac{1}{4} = 0,25 \end{align} $
Jadi, fraksi mol etanol adalah 0,25.

2). Berapa kadar (dalam %) glukosa (C$_6$H$_{12}$O$_6$) dalam suatu larutan, jika diketahui fraksi mol glukosa dalam larutan itu sama dengan 0,2 (Mr glukosa = 98)?

Penyelesaian :
*). Jika fraksi mol glukosa 0,2 maka fraksi mol air adalah 0,8 karena jumlah kedua fraksi mol adalah 1. Artinya kita peroleh juga jumlah mol glukosa 0,2 dan jumlah mol air adalah 0,8.
*). Perbandingan jumlah kedua mol :
$ \frac{\text{jumlah mol glukosa}}{\text{jumlah mol air}} = \frac{0,2}{0,8} = \frac{1}{4} $
*). Perbandingan massa glukosa dan air :
$ \begin{align} \frac{\text{massa glukosa}}{\text{massa air}} & = \frac{\text{mol glukosa x Mr glukosa}}{\text{mol air x Mr air}} \\ & = \frac{1\times 98}{4 \times 18} \\ & = \frac{98}{72} \end{align} $
Sehingga kadar (%) glukosa :
Kadar (%) glukosa $ = \frac{98}{72} \times 100\% = 0,58\% $.
Jadi, kadar glukosa dalam larutan sebesar 0,58%.

Part per million(ppm) atau Bagian per juta (bpj)
       Untuk larutan yang sangat sangat encer untuk menyatakan konsentrasi digunakan satuan parts per million atau bagian perjuta (ppm).Part per million atau sering disebut ppm dan bagian per juta atau bpj ini menyatakan jumlah mg terlarut dalam 1dm3 larutan. Larutan dengan konsentrasi 1 ppm artinya mengandung 1 gram zat terlarut didalam tiap 1 juta gram larutan atau 1 mg zat terlarut dalam tiap 1 kg larutan. Ppm ini dapat dirumuskan menjadi:
$ \begin{align} ppm = \frac{g}{m \, \, \text{ total}} \end{align} $

Massa jenis ($\rho$)
       Massa jenis menyatakan banyaknya gram terlarut dalam 1 cm3 larutan. Dimana massa jenis ini dapat dirumuskan: $ \begin{align} \rho = \frac{m}{v} \end{align} $
Keterangan :
$ m = \, $ massa zat terlarut
$ v = \, $ volume larutan
$ \rho = \, $ massa jenis.

       Demikian pembahasan materi Satuan Konsentrasi Fraksi Mol (X) dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan konsentrasi larutan yaitu materi persen berat dan persen volume.


Senin, 29 Agustus 2016

Satuan Konsentrasi Molalitas

         Blog KoKim - Molalitas (m) menyatakan perbandingan mol zat terlarut dalam kilogram pelarut. Molalitas yaitu jumlah mol zat terlarut di dalam setiap 1 kg (1.000 gram) pelarut. Molalitas dapat dirumuskan: $ \begin{align} m = \frac{n}{p} \end{align} $

         Bila $ g $ gram zat terlarut dilarutkan dalam $ p $ gram zat pelarut dengan massa rumus relatif (Mr), maka molalitas dapat juga dirumuskan menjadi:
Keterangan :
$ m = \, $ molalitas
$ n = \, $ mol zat terlarut
$ g = \, $ massa zat terlarut (gram)
$ p = \, $ massa zat pelarut (gram)
$ Mr = \, $ massa rumus zat terlarut

         Satuan molalitas adalah mol kg$^{-1}$/molal. 1 mol kg$^{-1}$ sama dengan 1 molal. Satuan konsentrasi molalitas ini nantinya akan banyak digunakan pada bab sifat koligatif larutan. Untuk lebih memahami tentang satuan konsentrasi molalitas ini, cobalah perhatikan beberapa contoh soal berikut ini.

Contoh soal molalitas :
1). Sebanyak 1,8 gram glukosa, C$_6$H$_{12}$O$_6$ dilarutkan ke dalam 100 gram air (Ar C =12, H = 1, O = 16). Tentukan molalitas larutan glukosa tersebut!
Penyelesaian :
$ \begin{align} m & = \frac{g}{Mr} \times \frac{1000}{p} \\ & = \frac{1,8}{180} \times \frac{1000}{100} \\ & =0,1 \end{align} $
Jadi, molalitas C$_6$H$_{12}$O$_6$ = 0,1 m .

2). Berapa molalitas larutan yang dibuat dari 4 gram NaOH dengan 200 gram air (Ar Na=23, H=1, O=16?
Penyelesaian :
*). 4 gram NaOH dalam 200 gram air
jumlah mol NaOH = $ \frac{4g}{40 \, g\, mol^{-1}} = 0,1 \, mol $
Massa pelarut (air) = $ \frac{200}{1000} = 0,2 \, $ kg .
*). Menentukan molalitas (m) :
$ m = \frac{n}{p} = \frac{0,1 \, mol }{0,2 \, kg} = 0,5 \, molal $.
Jadi, molalitas larutan NaOH adalah 0,5 m.

3). Tentukan banyaknya (gram) NaOH yang harus dilarutkan dalam 1 liter air ($\rho $ air = 1,00 g/mL) agar diperoleh NaOH 0,25 m.
penyelesaian :
1 L air = 1000 mL = 1000 gram (karena $\rho $ air = 1,00 g/mL)
$ \begin{align} m_{NaOH} & = \frac{g}{Mr} \times \frac{1000}{p} \\ 0,25 & = \frac{g}{40} \times \frac{1000}{1000} \\ 0,25 & = \frac{g}{40} \\ g & = 10 \, \text{ gram} \end{align} $
Jadi, banyaknya NaOH yang diperlukan adalah 10 gram.

4). Tentukan berapa mL volume air yang diperlukan untuk melarutkan 4,9 gram H$_2$SO$_4$ yang konsentrasinya 0,25 M (Ar H = 1; S = 32; O =16)!
penyelesaian :
$ \begin{align} m & = \frac{g}{Mr} \times \frac{1000}{p} \\ 0,25 & = \frac{4,9}{98} \times \frac{1000}{p} \\ p & = 20 \, \text{ gram (20 mL)} \end{align} $
Jadi, volume air adalah 20 mL.

5). Tentukan molalitas larutan glukosa (C$_6$H$_{12}$O$_6$) 6 % (Ar C = 12, H = 1, O =16).
Penyelesaian :
*). Larutan glukosa 6% mengandung arti bahwa setiap 100 gram larutan massa glukosa = 6 gram dan massa air 94 gram.
Massa glukosa dalam 6% glukosa
= $ \frac{6}{100} \times 100 \, \text{ gram } = 6 \text{ gram}. $
Massa pelarut = 100 - 6 = 94 gram = 0,094 kg.
Jumlah mol glukosa = $ \frac{6 \, g}{180 \, g \, mo[^{-1}} = 0,033 \, mol $
*). Besarnya molalitas :
$ m = \frac{n}{p} = \frac{0,033}{0,094} = 0,35 \, molal $.
Jadi, molalitas larutan glukosa 6% adalah 0,35 molal.

       Demikian pembahasan materi satuan konsentrasi Molalitas dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan konsentrasi larutan yaitu Fraksi mol(X).


Satuan Konsentrasi Molaritas

         Blog KoKim - Satuan konsentrasi molaritas ini sungguh sudah tidak asing lagi di telinga kita, karena satuan konsentrasi molaritas adalah yang paling sering digunakan dalam bahan-bahan kimia, terutama untuk larutan yang sangat pekat. Satuan konsentrasi molaritas ini dilambangkan dengan huruf M yang dibaca molar. Jika kita menemui pada botol HCl 1M, maka pada botol tersebut berisi larutan HCl sebesar 1 molar.

         Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan. Satuan molaritas (M) adalah mol/liter atau mmol/mL. Molaritas (M) adalah salah satu cara menyatakan konsentrasi atau kepekatan larutan.

Jika zat yang akan dicari molaritasnya ada dalam satuan gram dan volumenya dalam mililiter, maka molaritasnya dapat dihitung dengan rumus:
Keterangan :
$M = \, $ molaritas (mol/liter)
$ n = \, $ mol zat terlarut (mol)
$ V = \, $ volume larutan (liter)
$ g = \, $ massa zat terlarut (gram)
$ Mr = \, $ massa molekul relatif zat terlarut

         Di laboratorium ditemui banyak zat kimia yang berwujud larutan dengan satuan kadar kepekatan (%) tertentu, sehingga untuk memanfaatkan dalam kegiatan praktikum harus ditentukan untuk diencerkan sesuai dengan molaritas yang dikehendaki. Untuk itu harus ditentukan terlebih dahulu molaritasnya dengan mengubah satuan kadar kepekatan (%) dengan molaritas.

Untuk dapat mengubah kadar kepekatan menjadi molaritas,digunakan rumus:

Contoh:
1). Tentukan molaritas dari asam sulfat pekat yang mengandung 96% H$_2$SO$_4$ dan massa jenis 1,8 kg L$^{-1}$! (diketahui Ar H = 1, S = 32, dan O = 16)

Penyelesaian :
$ \begin{align} \text{Molaritas (M) } \, & =\frac{\rho \times 10 \times \%massa}{Mr} \\ & =\frac{1,8 \times 10 \times 96}{98} \\ & = 17,63 \, M \end{align} $

         Reaksi-reaksi kimia biasanya dilakukan pada konsentrasi larutan yang rendah misalnya 1 M atau 0,1 M. Untuk keperluan tersebut, larutan yang pekat harus diencerkan dahulu dengan menambahkan air. Di dalam pengenceran larutan, jumlah mol zat pada larutan pekat sama dengan larutan encer, hanya volum larutannya yang berubah. Jumlah mol zat terlarut dapat dihitung dengan mengalikan volum (V) dengan molaritas larutan.

Dengan demikian hasil perkalian volum dan molaritas larutan semula ($V_1M_1$) sama dengan hasil perkalian volum dan molaritas larutan setelah pengenceran ($V_2M_2$).
         $ \begin{align} V_1M_1 = V_2M_2 \end{align} $
Keterangan :
$ V_1 = \, $ volum sebelum pengenceran
$ M_1 = \, $ konsentrasi molar sebelum pengenceran
$ V_2 = \, $ volum sesudah pengenceran
$ M_2 = \, $ konsentrasi molar sesudah pengenceran

Contoh soal molaritas :
2). Tentukan molaritas 0,2 mol HCl dalam 1 liter larutan!
Penyelesaian :
*). Diketahui : $ n = 0,2 \, $ dan $ V = \, $ 1 liter.
$ M = \frac{n}{V} = \frac{0,2}{1} = 0,2 \, $ mol/liter.

3). Tentukan molaritas larutan yang dibuat dari 2 gram NaOH yang dilarutkan kedalam air sampai volumenya menjadi 500 mL!
Penyelesaian :
*). Diketahui :
Massa zat terlarut (NaOH) = 2 gram,
Volume larutan = 500 mL.
*). Menentukan molaritasnya :
$ M = \frac{g}{Mr} \times \frac{1000}{mL} = \frac{2}{40} \times \frac{1000}{500} = 0,1 M $.

4). Tenetukan molaritas larutan yang terjadi jika 50 mL larutan H$_2$SO$_4$ 2 M ditambah dengan 150 mL air!
Penyelesaian :
$ \begin{align} V_1M_1 & = V_2M_2 \\ 50 \times 2 & = 200 \times M_2 \\ M_2 & = 0,5 \, M \end{align} $

5). Berapa gram soda kue (NaHCO$_3$) yang diperlukan untuk membuat 150 mL larutan NaHCO$_3$ 0,5 M? (Ar Na = 23, H = 1, C = 12, O = 16).
Penyelesaian :
*). Diketahui :
Molaritas NaHCO$_3$ = 0,5 M = 0,5 mol/L
Volume larutan = 150 mL = 0,15 L.
*). Menentukan massa NaHCO$_3$ :
$ \begin{align} n & = M \times V \\ & = 0,5 \times 0,15 = 0,075 \, mol \\ \text{massa } & = \text{ mol } \times Mr \\ & = 0,075 \times 84 = 6,3 \, g \end{align} $
Jadi, massa soda kue tersebut adalah 6,3 g.

6). Berapa volum air yang harus kita tambahkan pada 50 mL larutan 0,5 M KOH, agar kita memperoleh larutan KOH dengan konsentrasi 0,1 M?
Penyelesaian :
$ \begin{align} V_1M_1 & = V_2M_2 \\ 50 \times 0,5 & = V_2 \times 0,1 \\ V_2 & = 250 \, mL \end{align} $
Agar volum akhir 250 mL, maka air yang harus ditambahkan adalah (250 - 50) mL = 200 mL.

       Demikian pembahasan materi Satuan Konsentrasi Molaritas dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan satuan konsentrasi larutan lainnya yaitu molalitas(m).


Konsentrasi Larutan Secara Umum

         Blog KoKim - Sebelum kita membahas mengenai konsentrasi larutan dan macam-macamnya, perlu kita pahami mengenai pengertian larutan itu sendiri dan juga konsentrasinya.

         Larutan adalah campuran homogen dari zat terlarut dan zat pelarut. Zat terlarut itu sendiri biasanya berfasa padat dan gas, sedangkan pelarut berfasa cair. Konsentrasi adalah banyaknya zat terlarut yang larut dalam zat pelarut. Konsentrasi larutan dapat dinyatakan dalam:

*). molaritas ($M$)
*). molalitas ($m$)
*). fraksi mol ($X$)
*). persen berat/persen massa ($\%b = \%m$)
*). persen volum ($\%v$)
*). ppm/bpj
*). berat jenis ($\rho$)

       Tentunya kita sudah tidak asing lagi dengan satuan-satuan konsentrasi larutan tersebut. Meskipun sangat jarang sekali di Sekolah Menengah Atas membahas tentang bab ini, atau bahkan hanya membahas asal kena saja, tapi akan dijelaskan mengenai konsentrasi larutan secara lebih mendalam agar dapat dipahami secara seksama. Karena tidak jarang satuan-satuan ini akan muncul di soal-soal bab lain yang tidak mungkin dijelaskan pada bab tersebut. Berikut beberapa contoh konsentrasi larutan yang tertera pada kemasan botol bahan kimia:

       Bagaimana cara memahami satuan konsentrasi pada yang tertera di botol tersebut? Untuk memahami satuan konsentrasi larutan tersebut dengan baik, mari kita ikut link berikut untuk mempelajarinya lebih terperinci lagi. Link nya yaitu : molaritas ($M$), molalitas ($m$), fraksi mol ($X$), persen berat/persen massa ($\%b = \%m$), persen volum ($\%v$), ppm/bpj, dan berat jenis ($\rho$).