Mengenal Pengertian, Rumus, Dan Contoh Soal Cara Menentukan Molaritas, Molalitas, dan Fraksi Mol

Table of Contents

Sebelumnya kita sudah mengetahui bahwa dalam mempelajari komposisi kuantitatif zat terlarut dengan pelarut larutan, kita akan mengenal istilah molaritas, molalitas, dan fraksi mol ini.


Perbedaan molaritas, molalitas, dan fraksi mol berikut ini.



Pengertian Molaritas (M)

Molaritas adalah satuan yang paling banyak dan sering kita gunakan ketika berbicara tentang pelarut. Konsentrasi molar dari larutan ditentukan dari banyaknya mol zat terlarut dalam setiap liter larutan.


Jadi dapat kita simpulkan bahwa, molaritas menyatakan perbandingan antara jumlah mol zat dengan volume dalam liter larutan. Molaritas disimbolkan dengan huruf M dan dinyatakan dalam satuan mol L-1.


M = n/V
Keterangan :
M, adalah molaritas (mol L-1)
V, adalah volume larutan (L)
n, adalah jumlah mol zat terlarut (mol)

Catatan:
Jumlah mol zat dapat ditentukan berdasarkan nilai yang diketahui. Sebagai contoh jika diketahui massa zat, maka jumlah mol zat dapat diperoleh dengan rumus di bawah ini
n = massa zat / massa molar
n = W / Mm
Massa molar setara dengan massa atom relatif/massa molekul relatif.

Coba kalian bayangkan, jika terdapat Larutan HCl 0,1 M pada suhu 20°C, bagaimana sifat molaritas HCl tersebut, jika suhunya dinaikkan menjadi 25°C ?


Ketika suhu mencapai 25°C permukaan larutan HCl akan menjadi lebih tinggi, dan jika pada suhu yang tinggi, maka volume larutan juga akan menjadi lebih besar, sedangkan molaritasnya menjadi kurang dari 0,1 M.



Contoh Soal Cara Menentukan Molaritas

Tentukan molaritas larutan H2SO4 25% (massa) yang mempunyai massa jenis atau ρ = 1,178 g mL-1.
Jawab
25% massa H2SO4 (Mr H2SO4: 98) dengan massa jenis atau ρ 1,178.
Misalkan massa larutan = 100 g.
25% massa H2SO4 = 25/100 x 100 gram
25% massa H2SO4 = 25 gram

Jumlah mol H2SO4 = 25 g /98 g mol–1
Jumlah mol H2SO4 = 0,255 mol

Volume larutan (V) = 100 g / 1,178 g mL–1
Volume larutan (V) = 84,89 mL

M = n / V
M = 0.255 mol x (1000 mL L–1/ 84,89 mL)
M = 3,00 mol L–1

Jadi, molaritas larutan H2SO4 25% (massa) adalah 3,00 mol L–1

Catatan
Ar H = 1
Ar S = 32
Ar O = 16
Rumus massa jenis (ρ) = massa/Volume



Pengertian Molalitas (m)

Molalitas adalah perbandingan mol zat terlarut dalam kilogram pelarut.


Molalitas dinyatakan antara jumlah mol zat terlarut dengan massa dalam kg pelarut. Bagaimana simbol dari molalitas zat?


Molalitas disimbolkan dengan m.


m = n / ρ

Keterangan:
n, adalah jumlah mol zat terlarut (mol)
ρ, adalah massa pelarut (kg)
m, adalah molalitas (mol kg-1)


Satuan molalitas adalah mol kg-1. 1 mol kg-1 sama dengan 1 molal. Disini satuan molalitas yang akan kita gunakan adalah molal.



Contoh Soal Cara Menentukan Molalitas

Soal Satu

Berapa molalitas larutan yang dibuat dari 4 gram NaOH dengan 200 gram air(H2O) ? ( ArNa = 23, ArH = 1, ArO = 26, 1 mol kg-1 = 1 molal = 1m )
Jawab
4 gram NaOH dalam 200 gram air (H2O)
Jumlah mol NaOH = 4g / 40g mol–1
Jumlah mol NaOH = 0,1 mol

Massa pelarut (air) = 200 kg / 1000 = 0,2 kg
m = n / ρ
m = 0,1 mol / 0,2 kg
m = 0,5 molal

Jadi, molalitas larutan NaOH adalah 0,5 m.

Soal Dua

Tentukan molalitas larutan glukosa (C6H12O6)6%. (ArC = 12, ArH = 1, ArO = 16)
Jawab
Larutan glukosa 6% artinya bahwa setiap 100 gram larutan massa glukosa(C6H12O6) terdapat 6 gram dan massa air(H2O) 94 gram

Massa glukosa dalam 6% glukosa = 6 / 100 x 100 gram
Massa glukosa dalam 6% glukosa = 6 gram

Massa pelarut = (100 - 6) gram = 94 gram = 0,094 kg

Jumlah mol glukosa = 6g / 180 g mol-1
Jumlah mol glukosa = 0,033 mol

m = 0,033 mol/0,094 kg
m = 0,35 molal

Jadi, molalitas larutan glukosa 6% adalah 0,35 molal.


Pengertian Fraksi mol

Fraksi mol adalah 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 lambang F . Misalnya dalam larutan hanya mengandung 2 komponen, yaitu zat B sebagai zat terlarut dan zat A sebagai pelarut, maka fraksi mol A disimbolkan dengan FA dan FB untuk fraksi mol zat terlarut.


XA = ηA / (ηA + ηB)
XB = ηB / (ηA + ηB)
Keterangan:
XA, adalah fraksi mol pelarut
XB, adalah fraksi mol zat terlarut
ηA, adalah jumlah mol pelarut
ηB, adalah jumlah mol pelarut

Jumlah fraksi mol pelarut dengan zat terlarut sama dengan 1, atau XA + XB = 1



Contoh Soal Cara Menentukan Fraksi Mol

Soal Satu

Tentukan fraksi mol etanol (Mr = 46) dalam larutan etanol 46 % massa.
Jawab
Larutan etanol 46 % mengandung arti bahwa setiap 100 gram larutan mengandung:
Massa etanol = 46/100 ×100 g
Massa etanol = 46 g

Massa air = (100-46)g = 54 g

Jumlah mol etanol (ηB)= 46g/46 g mol-1 = 1 mol

Jumlah mol air (ηA) = 54 g / 18 g mol-1 = 3 mol

Fraksi mol etanol = XB = ηB / (ηA + ηB)
XB = 1 mol / (1 mol + 3 mol) = 0,25

Jadi, fraksi mol etanol adalah 0,25.

Soal Dua

Berapa kadar (%) glukosa (C6H12O6) dalam suatu larutan, jika yang diketahui adalah fraksi mol glukosa dalam larutan itu sama dengan 0,2 (Mr glukosa = 98)?
Jawab
Jika fraksi mol glukosa adalah 0,2 maka fraksi mol air menjadi 0,8 Jumlah mol glukosa : jumlah mol air = 0,2 : 0,8 = 1 : 4

Massa glukosa : massa air
(mol glukosa x Mr glukosa) : (mol air x Mr air)
(1 x 98) : (4 x 18)
98 : 72

Kadar (%) glukosa = 98/170 x 100% = 0,58%

Jadi, kadar glukosa dalam larutan sebesar 0,58 %.

Catatan
XA + XB = 1
Persen% = (Bagian Zat/Bagian Total) x 100%