Konsentrasi Larutan: Pengertian, Rumus dan Contoh

Apa itu Konsentrasi Larutan?

Suatu larutan biasanya terdiri dari satu Solvent (pelarut) dan satu Solut (zat yang terlarut). Solvent adalah jenis zat yang dilihat secara fisik tidak akan mengalami perubahan jika larutan terbentuk, sedangkan semua zat yang ada di solut akan larut dalam pelarut.

Larutan memiliki komposisi yang bisa berbeda-beda dan untuk mengetahui tentang jumlah relatif Solut dan Solvent pada suatu larutan digunakan istilah konsentrasi larutan. Konsentrasi larutan merupakan jumlah zat yang terlarut dalam setiap satuan larutan atau pelarut.

Dengan kata lain, konsentrasi larutan memberikan sebuah gambaran tentang perbandingan jumlah Solut dan Solvent.

Rumus Konsentrasi Larutan

C = m/V

Keterangan:

C = konsentrasi

m = massa

V = total volume larutan

Satuan Konsentrasi Larutan

1. Molaritas (M)

Digunakan untuk mendapatkan konsentrasi larutan secara kuantitatif. Molaritas dinyatakan sebagai jumlah mol Solut dalam larutan dibagi dengan volume larutan. Molaritas menyatakan banyaknya mol Solut yang terdapat dalam 1 liter larutan.

Rumus: 

M = massa zatMR x 1000volume

Massa zat = M x Mr x volume1000

Volume = massa zat x 1000M x Mr

Mr (massa molekul relatif) = massa zat x 1000M x volume

2. Molalitas (m)

Molalitas menyatakan jumlah mol zat yang terlarut dalam setiap kilogram larutan.

Rumus:

m = massa zat terlarutMr x 1000massa pelarut

Massa zat terlarut = m x Mr x massa pelarut1000

Massa pelarut = massa zat terlarut x 1000m x Mr

Mr (massa molekul relatif) = massa zat x 1000m x volume

3. Normalitas (N)

Diartikan sebagai jumlah mol ekuivalen dari suatu zat tertentu dalam liter larutan.

Rumus:

N = n x EkL → Ek = jumlah mol ekivalen = n x jumlah mol

Dengan demikian diperoleh rumus:

N = n x massa zatMr x 1000volume

Massa zat = N x Mr x volumen x 1000

Volume = n x massa zat x 1000N x Mr

Mr (massa molar) = n x massa zat x 1000n x volume

Keterangan: n = valensi ion H atau OH

4. Fraksi Mol (X)

Perbandingan antara jumlah mol suatu komponen dengan jumlah mol semua komponen dalam sebuah larutan.

Rumus:

Xsolute = nsolutensolute + nsolvent

Xsolvent = nsolventnsolute + nsolvent

5. Persen massa (% massa)

Persen massa menyatakan jumlah zat yang terlarut dalam larutan, unit satuannya berupa gram.

Rumus:

% massa = gram zat terlarutgram larutan x 100

6. Persen volume (% volume)

Sama seperti persen massa, namun yang berbeda unit satuannya, jika massa satuannya gram maka volume satuannya ml.

Rumus:

% volume = ml zat terlarutml larutan x 100

7. Persen massa/volume (% massa/volume)

Gabungan dari persen massa dan persen volume dan konsep perhitungannya masih sama dengan persen massa dan persen volume, namun unit satuannya bukan gram maupun ml, melainkan g/ml.

Rumus:

% massa/volume = gram zat terlarutml larutan x 100

8. Keformalan (F)

Perbandingan antara jumlah massa rumus zat yang sudah dilarutkan per liternya.

9. Parts Per Million (Ppm) & Parts Per Billion (Ppb)

Kedua satuan ini hanya digunakan pada larutan encer dan digunakan secara bersamaan karena saling berkaitan.

Konsentrasi Larutan dalam Satuan Kimia dan Fisika

Pada dasarnya, berbagai jenis satuan larutan dalam konsentrasi larutan yang sudah disebutkan di atas sudah terbagi ke dalam 2 kelompok, yaitu satuan kimia dan satuan fisika. Agar lebih jelas pengelompokannya, berikut pembagiannya:

1. Satuan Kimia

a). Molaritas (M)

b). Molalitas (m)

c). Normalitas (N)

d). Fraksi Mol (X)

e). Keformalan (F)

2. Satuan Fisika

a). Persen massa (% massa)

b). Persen volume (%volume)

c). Persen massa/volume (% massa/volume)

d). Parts per Million (Ppm)

e). Parts per Billion (Ppb)

Cara Membuat Larutan

1. Memastikan jumlah mol yang akan digunakan melalui perhitungan yang teliti agar larutan sesuai dengan konsentrasi dan volume.
2. Kemudian menentukan massa molar yang diambil dari senyawa yang digunakan.
3. Menyiapkan alat yang dibutuhkan seperti pengaduk kaca, gelas beaker, labu ukur dan spatula.
4. Menimbang bahan-bahan yang sudah disiapkan sesuai dengan hasil perhitungan.
5. Melarutkan bahan-bahan tersebut dengan pelarut seperti aquades atau pelarut lainnya sesuai kebutuhan.

Contoh:

Membuat larutan NaOH 0.2 M sebanyak 1 liter (Mr NaOH = 50 gr/mol).

Pertama, harus menghitung dulu jumlah gram NaOH yang dibutuhkan.

Caranya dengan menggunakan rumus molaritas:

M = massa zatMR x 1000volume

0.2 M = gr50 x 10001000ml

gr = 10 gram

Maka jumlah gram NaOH yang dibutuhkan untuk membuat NaOH 0.2 M adalah 10 gram.

Selanjutnya, timbang NaOH sebesar 10 gram menggunakan neraca analitik. Lalu, di dalam gelas beaker 100 ml larutkan NaOH dengan aquadest hingga larut sempurna. 

Kemudian masukkan larutan tersebut ke dalam labu ukur 1000 ml dan tambahkan aquades sampai tanda batas. Setelah itu, gojog beberapa kali hingga tercampur sepenuhnya. Larutan NaOH 0.2 M siap untuk digunakan.

Larutan Standar Primer dan Sekunder

Larutan Standar merupakan suatu larutan yang konsentrasinya sudah diketahui secara pasti. Larutan standar dibedakan menjadi 2 yaitu larutan standar primer dan larutan standar sekunder.

1. Larutan Standar Primer

Merupakan larutan standar yang didapatkan dengan menimbang dan melarutkan suatu zat tertentu dengan kemurnian tinggi. Terdapat beberapa syarat agar masuk dalam kategori standar primer, yaitu memiliki tingkat kemurnian yang tinggi, stabil (tidak mudah terpengaruh oleh lingkungan), mudah larut di dalam air.

Larutan standar primer biasanya dibuat dalam jumlah yang sedikit dan harus teliti ketika melakukan penimbangan. Contoh larutan standar primer adalah asam benzoat, asam oksalat, dan boraks.

2. Larutan Standar Sekunder

Merupakan larutan yang zat terlarutnya tidak harus memiliki tingkat kemurnian yang tinggi. Konsentrasi larutan standar sekunder adalah titran (larutan) yang ditempatkan pada buret berdasarkan standarisasi dengan cara titrasi terhadap larutan standar primer.

Sama seperti larutan standar primer, larutan sekunder juga memiliki beberapa syarat seperti tingkat kemurniannya tidak harus tinggi dan biasanya larutan yang tidak stabil sehingga diperlukan standarisasi ulang setiap minggunya. Contohnya yaitu AgNO3, NaOH, dan HCI.

Contoh Soal

1. Berapa molaritas 9.50 gram Mg(OH)2 yang dilarutkan dalam 500 ml air? (Mr Mg(OH)2 = 58)

Pembahasan:

M = massa zatMR x 1000volume

    = 9.5058 x 1000500

    = 0,33 M

Jadi molaritas Mg(OH)2 = 0,33 M

2. Berapakah massa NaOH yang terlarut di dalam 600 gram air untuk membuat larutan NaOH dengan konsentrasi 3 m? (Mr NaOH = 40)

Pembahasan:

Massa NaOH = m x Mr x massa pelarut1000

         = 3 x 40 x 6001000

        = 72 gram

Jadi massa NaOH yang dilarutkan = 72 gram