Penjelasan Lengkap Pengertian Kemolaran, Kemolalan, Kenormalan Larutan & Cara Menghitungnya
Dalam dunia kimia, larutan memiliki peranan yang sangat penting dalam berbagai reaksi dan proses. Salah satu aspek yang sering dibahas dalam konteks larutan adalah konsentrasi. Terdapat beberapa cara untuk mengukur konsentrasi larutan, di antaranya adalah kemolaran, kemolalan, dan kenormalan. Masing-masing dari istilah ini memiliki definisi, rumus, dan aplikasi yang berbeda. Dalam artikel ini, kita akan membahas secara mendalam pengertian kemolaran, kemolalan, dan kenormalan larutan, serta cara menghitungnya. Pemahaman yang baik tentang konsep-konsep ini sangat penting bagi mahasiswa dan praktisi kimia, karena dapat memengaruhi hasil eksperimen dan aplikasi di lapangan.
Pengertian Kemolaran
Kemolaran adalah salah satu cara untuk menyatakan konsentrasi larutan, yang didefinisikan sebagai jumlah mol solut yang terlarut dalam satu liter larutan. Satuan yang digunakan untuk kemolaran adalah mol/L, yang sering disebut sebagai molar (M). Kemolaran sangat penting dalam berbagai aplikasi kimia, termasuk dalam perhitungan reaksi kimia, pembuatan larutan standar, dan dalam studi kinetika reaksi.
Kemolaran dapat dihitung dengan rumus:
[ \text{Kemolaran (M)} = \frac{\text{Jumlah mol solut}}{\text{Volume larutan (L)}} ]
Sebagai contoh, jika kita melarutkan 1 mol natrium klorida (NaCl) dalam 1 liter air, maka kemolaran larutan tersebut adalah 1 M. Pemahaman tentang kemolaran sangat penting dalam laboratorium, di mana akurasi dan presisi dalam pengukuran konsentrasi larutan dapat memengaruhi hasil eksperimen.
Kemolaran juga memiliki keterkaitan yang erat dengan hukum-hukum dasar dalam kimia, seperti hukum konservasi massa dan hukum reaksi. Dalam reaksi kimia, perbandingan molar antara reaktan dan produk sangat penting untuk menentukan stoikiometri reaksi. Oleh karena itu, pemahaman yang mendalam tentang kemolaran adalah langkah awal yang penting bagi setiap mahasiswa kimia.
Dalam praktiknya, kemolaran sering digunakan untuk menyiapkan larutan standar yang diperlukan dalam titrasi atau analisis kuantitatif. Dengan mengetahui kemolaran, kita dapat menentukan jumlah mol dari solut yang diperlukan untuk mencapai konsentrasi tertentu dalam larutan.
Pengertian Kemolalan
Kemolalan adalah ukuran konsentrasi larutan yang berbeda dari kemolaran. Sementara kemolaran mengacu pada jumlah mol solut dalam satu liter larutan, kemolalan didefinisikan sebagai jumlah mol solut yang terlarut dalam satu kilogram pelarut. Satuan yang digunakan untuk kemolalan adalah mol/kg, yang sering disebut sebagai molal (m). Kemolalan sering digunakan dalam situasi di mana perubahan suhu dapat memengaruhi volume larutan, seperti dalam pengukuran titik didih dan titik beku.
Kemolalan dapat dihitung dengan rumus:
[ \text{Kemolalan (m)} = \frac{\text{Jumlah mol solut}}{\text{Massa pelarut (kg)}} ]
Sebagai contoh, jika kita melarutkan 1 mol natrium klorida (NaCl) dalam 1 kg air, maka kemolalan larutan tersebut adalah 1 m. Kemolalan sering digunakan dalam studi termodinamika karena lebih stabil terhadap perubahan suhu dibandingkan kemolaran. Ini menjadikan kemolalan lebih relevan dalam aplikasi yang melibatkan perubahan keadaan fisik.
Salah satu aplikasi kemolalan yang umum adalah dalam perhitungan sifat koligatif larutan, seperti penurunan titik beku dan peningkatan titik didih. Sifat koligatif ini sangat bergantung pada jumlah partikel solut dalam larutan, bukan pada jenis solut itu sendiri. Oleh karena itu, kemolalan menjadi lebih relevan dalam konteks ini.
Salah satu kelebihan kemolalan adalah bahwa ia tidak terpengaruh oleh perubahan volume larutan akibat perubahan suhu. Hal ini menjadikannya pilihan yang lebih baik untuk eksperimen yang memerlukan akurasi tinggi dalam pengukuran konsentrasi.
Pengertian Kenormalan
Kenormalan adalah ukuran konsentrasi larutan yang digunakan terutama dalam konteks reaksi asam-basa dan reaksi redoks. Kenormalan didefinisikan sebagai jumlah ekivalen solut dalam satu liter larutan. Satuan yang digunakan untuk kenormalan adalah ekivalen/L, yang sering disebut sebagai normal (N). Kenormalan sangat penting dalam titrasi asam-basa, di mana kita sering kali perlu mengetahui jumlah ekivalen asam atau basa yang terlibat dalam reaksi.
Kenormalan dapat dihitung dengan rumus:
[ \text{Kenormalan (N)} = \frac{\text{Jumlah ekivalen solut}}{\text{Volume larutan (L)}} ]
Sebagai contoh, jika kita memiliki larutan asam sulfat (H₂SO₄) yang memiliki konsentrasi 1 N, ini berarti bahwa dalam 1 liter larutan tersebut terdapat 1 ekivalen H₂SO₄. Penting untuk dicatat bahwa satu mol H₂SO₄ dapat memberikan dua ekivalen proton (H⁺), sehingga konsentrasi molar larutan ini bisa lebih dari 1 M.
Kenormalan sangat berguna dalam titrasi, di mana kita sering kali perlu mengetahui jumlah ekivalen dari reaktan. Dalam reaksi asam-basa, misalnya, kita dapat menggunakan kenormalan untuk menentukan titik akhir titrasi dengan lebih tepat. Hal ini membuat kenormalan menjadi alat yang sangat penting dalam analisis kuantitatif.
Selain itu, kenormalan juga digunakan dalam reaksi redoks, di mana jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi sangat penting. Dengan menggunakan kenormalan, kita dapat menghitung jumlah ekivalen yang terlibat dalam reaksi tersebut, sehingga memudahkan dalam perhitungan stoikiometri.
Cara Menghitung Kemolaran
Menghitung kemolaran larutan adalah proses yang relatif sederhana, tetapi memerlukan ketelitian dalam pengukuran. Langkah pertama adalah menentukan jumlah mol solut yang akan dilarutkan. Untuk menghitung jumlah mol, kita dapat menggunakan rumus:
Contoh Soal Menghitung Kemolaran Larutan
1. Hitung kemolaran glukosa, jika 17,1 gram sukrosa (C12H22O11) dilarutkan dalam air sehingga volume larutan mejadi 500 ml.
Pembahasan
Diketahui:
Massa sukrosa = 17,1
Mr C12H22O11= 342
volume = 500 ml = 0,5 l
Ditanya: Kemolaran (M)…?
Jawab:
n = gram/Mr
n = 17,1/342
n = 0,05 mol
Kemolaran (M) = n/v
M = n/v
M = 0,05/0,5
M = 0,1 M
2. Berapa jumlah mol soda kue (NaHCO3) yang diperlukan untuk membuat 150 ml larutan NaHCO3 0,35 M?
Pembahasan
Diketahui:
v = 150 ml
M = 0,35 M
Ditanya: n…?
Jawab:
Dalam NaHCO30,35 M berarti 1 liter larutan = -/+ 0,35 mol NaHCO3
n = v/1000 x M
n = 150/1000 x 0,35 mol
n = 0,0525 mol
Jadi jumlah mol NaHCO3 yang dibutuhkan untuk membuat 50 ml larutan NaHCO3 0,35 M yaitu 0,0525 mol.
Cara Menghitung Kemolalan
Menghitung kemolalan larutan memerlukan langkah-langkah yang sedikit berbeda dibandingkan dengan kemolaran. Pertama, kita perlu menentukan jumlah mol solut yang akan dilarutkan dengan cara yang sama seperti yang dijelaskan sebelumnya. Kemudian, kita harus mengukur massa pelarut dalam kilogram.
Setelah kita mendapatkan jumlah mol solut dan massa pelarut, kita dapat menghitung kemolalan dengan rumus:
Contoh Soal Menghitung Kemolalan
1. Hitung kemolalan NaCl, jika garam NaCl sebanyak 5,85 gram dilarutkan dalam 500 gram air.
Pembahasan:
Diketahui:
Massa NaCl = 5,85 gram
Mr NaCl = 58,5
Ditanya: Kemolalan…?
Jawab:
n = gram/Mr
n = 5,58/58,5
n = 0,1 mol
Maka, diketahui nilai mol NaCl dalam 500 gram air yaitu sebesar 0,1 mol.
m NaCl = 1000/500 x 0,1 = 0,2 m
Kemolalan memuat informasi mengenai jumlah zat terlarut dan pelarut sehingga mudah digunakan untuk menghitung fraksi mol, jika kerapatan larutan diketahui. Nilai kemolalam bisa pula digunakan untuk menghitung nilai kemolaran.
Cara Menghitung Kenormalan
Menghitung kenormalan larutan juga melibatkan beberapa langkah. Pertama, kita perlu mengetahui jumlah ekivalen solut. Jumlah ekivalen dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Berikut contoh soal perhitungan kenormalan
HCl = H+ + Cl– 1 M HCl = 1 N
H2SO4 = 2H+ + SO4– 1 M H2SO4 = 2 N
NaOH = Na+ + OH– 1 M NaOH = 1 N
Ba(OH)2 = Ba+ + 2OH– 1 M Ba(OH) = 2 N
Pada reaksi redoks, nilai ekuivalen bergantung pada jumlah elektron yang terlibat yaitu dilepaskan atau diterima senyawa.
Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2
Fe + 2H+ = Fe2+ + 8H+
Fe melepaskan dua elektron, maka 1 M Fe = 2 N
Hidrogen melepaskan satu elektron, maka 1 M HCl = 1 N
MnO4– + 5 Fe2+8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
Bilangan oksidasi Mn turun dari +7 menjadi +2 atau menerima 5 elektron dan bilangan oksidasi Fe naik dari +2 menjadi +3 atau melepas satu elektron. Maka kenormalannya yaitu:
1 M KmnO4 = 1 N
1 M FeCl2 = 1 N
Kesimpulan
Kemolaran, kemolalan, dan kenormalan adalah konsep-konsep penting dalam kimia yang digunakan untuk mengukur konsentrasi larutan. Kemolaran mengacu pada jumlah mol solut dalam satu liter larutan, sedangkan kemolalan mengacu pada jumlah mol solut dalam satu kilogram pelarut. Kenormalan, di sisi lain, mengacu pada jumlah ekivalen solut dalam satu liter larutan. Masing-masing dari konsep ini memiliki aplikasi dan cara perhitungan yang berbeda, dan pemahaman yang baik tentang ketiganya sangat penting bagi mahasiswa dan praktisi kimia. Dengan memahami cara menghitung kemolaran, kemolalan, dan kenormalan, kita dapat melakukan analisis yang lebih akurat dalam berbagai eksperimen kimia.
FAQ
1. Apa perbedaan antara kemolaran dan kemolalan?
Kemolaran
mengukur jumlah mol solut dalam satu liter larutan, sedangkan kemolalan
mengukur jumlah mol solut dalam satu kilogram pelarut. Kemolalan lebih
stabil terhadap perubahan suhu dibandingkan kemolaran.
2. Kapan sebaiknya menggunakan kenormalan?
Kenormalan
sebaiknya digunakan dalam konteks reaksi asam-basa dan reaksi redoks,
di mana jumlah ekivalen solut sangat penting untuk perhitungan
stoikiometri.
3. Bagaimana cara menghitung jumlah mol solut?
Jumlah mol solut dapat dihitung dengan rumus: Jumlah mol = Massa solut (g) / Massa molar (g/mol).
4. Apakah kemolaran dan kemolalan dapat digunakan secara bergantian?
Tidak,
kemolaran dan kemolalan tidak dapat digunakan secara bergantian karena
keduanya mengukur konsentrasi dengan cara yang berbeda. Kemolaran
tergantung pada volume larutan, sedangkan kemolalan tergantung pada
massa pelarut.
Posting Komentar