STOIKIOMETRI LARUTAN Hilyatuzzahrah, Hilyatuzzahrah, S.Si., MP.Kim.
~HZ~
Kons Konsen entra trasi si Laru Laruta tan n Konsentrasi: jumlah zat terlarut dalam setiap satuan larutan atau pelarut. Lambang
atuan n Satua
Nama
Definisi
fisika fisika::
% W /W
Persen Berat
Gram zat terlarut x 100 Gram Larutan
% V/V
Persen Volume
mL zat terlarut x 100 mL Laru Laruta tan n
% W /V
Persen be berat-vol
Gram zat te terlarut x 100 mL Laru Laruta tan n
% mg
Persen miligram
mg zat terlarut x 100 100 mL Laruta Larutan n
Ppm
Parts per million
1 mg zat terlarut 1 L Larutan
Ppb
Parts per billion
1 g zat terlarut 1 L Larutan
~HZ~
Kons Konsen entra trasi si Laru Laruta tan n Lambang
atuan n Satua
Nama
Definisi
kimia kimia::
X
F r a k si m o l
Mol zat terlarut Mol ZT + mol mol pelar pelarut ut
F
Formal
Massa rumus zat terlarut L Larutan
M
m o l ar
mol zat terlarut L Larutan
m
m ol al
mol zat terlarut Kg Larutan
N
normal
ekivalen zat terlarut L Laru Laruta tan n
m Eq
miliekivalen
eperserib ribu u mol muatan muatan Seperse
Osm
Osmolar
osmols L larutan ~HZ~
Konsentrasi Larutan Di bidang kedokteran dan ilmu-ilmu biologi biasanya digunakan satuan konsentrasi dalam persen beratvolume (%W/V), persen miligram, ekivalen (Eq), miliekivalen (mEq) dan keosmoloran.
~HZ~
Persen Konsentrasi 1. Persen berat (%W/W) Persen Berat (%W/W) =
gram zat terlarut x 100 g ZT + g pelarut Persen Berat (%W/W) = g zat terlarut x 100 g larutan Hitung berapa % berat NaCl yang dibuat dengan melarutkan 20 g NaCl dalam 55 mg air? % berat NaCl =
20 x 100 20+55 = 26,67% berat ~HZ~
Persen Konsentrasi Hitung % W/W CH3COOH dalam 5 mL cuka dgn kerapatan 1,008 g/mL, yg mengandung 0,2589 g CH3COOH % CH3COOH =
0,2589 g CH3COOH 5 mL x 1,008 g/mL = 5,14% berat
x 100
~HZ~
2. Persen volume (%V/V) Persen
volume (%V/V) = mL zat terlarut x100 mL larutan
Suatu larutan diperoleh dengan melarutkan 33 g alkohol, (C2H5OH) dalam air sehingga memperoleh 100 mL larutan. Jika kerapatan C2H5OH murni 0,785 g/mL, hit konsentrasi C2H5OH dinyatakan dalam % volum! Vol alkohol = 33g 0,785 g/mL = 42,04 mL % volume = 42,04 mL x 100 = 42,04% 100 mL ~HZ~
3. Persen berat/volume (%W/V) Persen
W/V = gram zat terlarut x100 mL larutan Zat
Kerapatan
% (W/W)
CH3COOH
1,05
99,5
NH3
0,90
58
HCl
1,18
37
HNO3
1,42
72
HClO4
1,67
70
H3PO4
1,69
85
H2SO4
1,84
96 ~HZ~
4. Parts per million Parts
per Million (ppm) = 1 mg zat terlarut 1 L larutan = gram zat terlarut sejuta gram larutan = berat ZT x 106 berat larutan 5. Parts per Billion Parts
per Billion (ppb) = 1 g zat terlarut 1 L larutan = gram zat terlarut miliar gram larutan = berat ZT x 109 berat larutan ~HZ~
Suatu larutan aseton dalam air mengandung 8,6 mg aseton dalam 21,4 L larutan. Jika kerapatan larutan 0,997 g/cm3, hitung konsentrasi aseton dalam ppm dan ppb! aseton = berat aseton x 106 berat larutan Berat aseton = 8,6 mg = 8,6 x 10-3 Berat larutan = 21,4 L x 1000 mL/L x 0,997 g/mL = 21,4 x 104 g ppm = 0,402 ppm Ppm
aseton = berat aseton x 109 berat larutan = 402 ppb PPb Ppb
~HZ~
6. Fraksi mol (x) Persen
W/V = gram zat terlarut x100 mL larutan
Fraksi mol A = XA = jml mol A jml mol semua komponen Fraksi mol ZT = jml mol ZT jml mol ZT + jml mol pelarut Fraksi mol pelarut = jml mol pelarut jml mol ZT + jml mol pelarut
~HZ~
7. Keformalan (F)
F = jumlah massa rumus ZT L larutan Suatu larutan diperoleh dengan melarutkan 1,9 g Na2SO4 dalam 0,085 L larutan. Hitung keformalan! Massa rumus Na2SO4 = 142 Berat rumus = 1,9/142 = 0,0134 Keformalan = 0,0134 0,085 = 0,16 F
~HZ~
8. Kemolaran (M)
Kemolaran =
mol zat terlarut L larutan
Di lab tersedia larutan HCl 0,675 M. Jika suatu reaksi memerlukan 0,0525 mol HCl, berapa banyak asa tersebut yang digunakan? Volume HCl yang digunakan = 0,0525 mol 0,675 M = 0,0778 L
~HZ~
9. Kemolalan (m)
Kemolalan =
mol zat terlarut Kg pelarut
Suatu larutan asam sulfat sebanyak 200 mL mempunyai konsentrasi 20% berat, dan kerapatannya 1,2 g/mL. Hitung kemolalan larutan. Mr H2SO4 = 98 Berat larutan = 200 mL x 1,2 g = 240 g L Berat H2SO4 = 0,2 x 240 = 48 g H2SO4 Jumlah mol H2SO4 = 48 g/ 98 g/mol = 0,49 mol Berat (pelarut) = (240 -48) g = 192 g Kemolalan = 0,49 mol/0,192 kg = 2,55 m ~HZ~
Hitunglah molalitas C2H5OH dalam larutan dengan fraksi mol 0,33 C2H5OH dalam air!
~HZ~
10.Kenormalan (N) Kenormalan= ekiv zat terlarut L larutan = gram ZT massa ekivalen x L larutan
~HZ~
11.Ekivalen 1 Eq = 1 mol muatan (+ atau -) 1 Eq Na+ = 1 mol Na+ = 23 g 1 Eq Mg2+ = ½ mol Mg2+ = 12 mg Hit jumlah ekiv ion Ca2+ yg terdapat dlm 100 mL darah 0,1% (W/V) Ca2+! Ca2+ 0,1 W/V = 0,1 g Ca2+ 100 mL Dalam 100 mL Ca2+ 0,1% W/V mengandung 0,1 g Ca2+ 1 ekiv Ca2+ = 20 g 0,1 g = 0,1 g x 0,1 g Ca2+ 20 g = 0,005 ekiv Ca2+ ~HZ~
Ekivalen Asam basa: Satu ekivalen (ekiv) asam adalah sejumlah asam yang dapat menghasilkan satu mol H+. Satu ekivalen basa adalah sejumlah basa yang dapat menghasilkan satu mol OH- atau dapat menetralkan satu mol H+ Hitung berat satu ekivalen H3PO4 dalam reaksi di bawah ini! a. H3PO4 + NaOH b. H3PO4 + 2NaOH c. H3PO4 + 3NaOH
NaH2PO4 + H2O Na2HPO4 + 2H2O Na3PO4 + 3H2O
~HZ~
reaksi a, 1 mol H3PO4 menghasilkan 1 mol H+ Satu ekiv H3PO4 = 1 mol H3PO4 = 97,995 g Untuk
reaksi b, 1 mol menghasilkan 2 mol H+ Satu ekiv H3PO4 = 1/2 mol H3PO4 = ½ x 97,995 g = 48,998 g Untuk
Untuk
reaksi c, 1 mol H3PO4 menghasilkan 3
mol H+ Satu ekiv H3PO4 = 1/3 mol H3PO4 = 1/3 x 97,995 g = 32,665 g
~HZ~
Sebuah botol ditandai dengan label ´1 N H2SO4µ untuk produksi NaHSO4. Berapakah molaritasnya?
~HZ~
Ekivalen Redoks: Satu ekivalen (ekiv) oksidator adalah sejumlah asam yang dapat menerima satu mol elektron (6,02 x 1023). Satu ekivalen reduktor adalah sejumlah zat tertentu yang dapat memberikan satu mol elektron. Dalam
reaksi red ks: a. Jumlah e yg diterima = jml e yg dilepaskan b. Jlm ekiv ksidat r = jml ekiv redukt r c. Massa ekiv ksidat r = massa satu m l ksidat r dibagi dengan jml m l e yg diterima (massa satu m l xidat r dibagi dgn jml berkurangnya bil ks) d. Massa ekiv redukt r = massa satu m l redukt r dibagi dgn jumlah m l elektr n yang dilepaskan ~HZ~
Jika unsur Fe dioksidasi menjadi FeO, hitung berat 1 ekiv Fe! Biloks Fe berubah dari 0 menjadi +2. Setiap mol Fe melepaskan 2 mol elektron. 1 mol Fe = 2 ekivalen Berat 1 mol Fe = 2 ekiv = 55,847 g Berat 1 ekiv Fe = ½ (55,847) = 27,923 g
~HZ~
Pengenceran Larutan V1. M1 = V2. M2 Anda memiliki 505 mL larutan HCl 0,125 M. Anda ingin mengencerkannya menjadi tepat 0,1 M. Berapa banyak air yang harus ditambahkan? V1. M1 = V2. M2 505 mL x 0,125 M = V2. 0,1 M V2 = 631,25 mL Vol air yang harus ditambahkan 631,25 mL ² 505 mL = 126,25 mL
~HZ~
Conversions
among Units
Percent Composition to Molarity: In order to convert mass percent to molarity or vice versa, you need to know the density of the solution. Assume 100 grams of solution; this gives you a mass of solution and a mass of solute. Use the density to find the volume of the solution. Use dimensional analysis to convert the mass of the solute to moles. Parts per million and billion can be worked the same way except for the decimal point.
~HZ~
Concept Check: Concentrated
hydrochloric acid is 31% hydrochloric acid and 69% water, by mass. If the density of concentrated hydrochloric acid is 1.16g/mL, what is its molarity? Answer: Assume
100 grams of concentrated hydrochloric acid; this has 31 grams of HCl and 69 grams of water. The formula weight of hydrochloric acid is 36.46 g/mol, so 31 grams is 0.85moles. Find the volume of the solution.
~HZ~
Conversions
among Units
Mole Fraction to Molarity: You need density information to find mole fraction if given molarity, or vice versa. Concept Check:
An aqueous solution of sulfuric acid has a molarity of 18 mol/L. if its density of 1.84 g/mL, what is the mole fraction of water in the solution? Answer: Assume one liter of solution, which has 18 moles of sulfuric acid. The formula weight of sulfuric acid is 98.08 g/mol, so 18 moles has a mass of 1800 grams (1756 with two significant figures). Use the density formula to find the mass of the solution ~HZ~
If
1800 grams of the solution is sulfuric acid, 40 grams must be water. The formula weight of water is 18.015 g/mol, so 40 grams of water is 2 moles. The mole fraction of water is
~HZ~
Conversions
among Units
Molarity and Molality: You need density information to find molarity if given molality, or vice versa. Concept Check: An
aqueous solution of hydrogen peroxide, H2O2, is 16.9 mol/L. if it has a density of 1.196 g/mL, what is its molality? Answer: Assume
one liter of solution; this has 16.9 moles of hydrogen peroxide. The formula weight of hydrogen peroxide is 34.015 g/mol, so the liter of solution contains 5 75 grams of hydrogen peroxide. Use the density formula to find the mass of one liter of solution: ~HZ~
If
the mixture has 575 grams of hydrogen peroxide in 1196 grams of solution, it must have 621 grams of water (or 0.621 kg of solvent). The molality is
~HZ~
Pernyataan Konsentrasi dan Penggunaannya Pernyataan Konsentrasi
Penggunaan
% berat
Kelarutan dan lainnya
% vol dan % vol berat
Beberapa penggunaan praktis
Kemolaran, keformalan
Analisis kuantitatif, analisis kualitatif
Kenormalan
Analisis volumetri, daya hantar ekivalen
Kemolalan
Sifat koligatif, elektrokimia, termodinamika, larutan elektrolit
Fraksi mol
Sifat koligatif, hukum Dalton, Hukum Raoult, termodinamika
Tekanan parsial
Sistem gas
Ppm
Larutan yang sangat encer
dan ppb
Keosmolaran
Peristiwa
osmosis ~HZ~
