Cara Menghitung Komposisi (Kadar/Konsentrasi) Larutan, Rumus, Contoh Soal dan Pembahasan

Daftar Materi Kimia

• 1. Struktur Atom (Proton, Elektron dan Neutron)
• 2. Ikatan Kimia (Ion, Kovalen dan Logam)
• 3. Stoikiometri (Perhitungan Kimia)
• 4. Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit
• 5. Reaksi Redoks (Reduksi-Oksidasi)

Advertisement

Baca Juga:

Setiap hari, kita selalu berhubungan dengan air yang digunakan untuk minum, mandi, mencuci, dan keperluan lainnya. Semua air yang kita gunakan sudah dalam bentuk larutan. Di alam, semua air berupa larutan, tidak ada air dalam keadaan murni (sebagai H2O). Jika ada, itu merupakan hasil rekayasa manusia.

Pada kesempatan kali ini kita akan mempelajari bagaimana caranya menentukan komposisi (kadar atau konsentrasi) suatu larutan. Namun sebelum itu, kita pelajari dahulu apa yang dimaksud dengan larutan. Untuk itu, silahkan kalian simak baik-baik penjelasan berikut ini. Selamat belajar, semoga bisa paham.

Apa itu larutan?

Larutan didefinisikan sebagai campuran dua atau lebih zat yang membentuk satu macam fasa (homogen) dan sifat kimia setiap zat yang membentuk larutan tidak berubah. Arti homogen menunjukkan tidak ada kecenderungan zat-zat dalam larutan terkonsentrasi pada bagian-bagian tertentu, melainkan menyebar secara merata di seluruh campuran. Sifat-sifat fisika zat yang dicampurkan dapat berubah atau tidak, tetapi sifat-sifat kimianya tidak berubah.

Contoh:
a.	Larutan dari campuran alkohol dan air. Sifat fisika dan kimia setiap zat tidak berubah.
b.	Larutan dari campuran gula pasir dan air. Sifat fisika gula berubah dari kristalin menjadi molekuler, tetapi sifat-sifat kimianya tidak berubah.
c.	Larutan dari campuran NaCl dan air. Sifat-sifat fisika NaCl berubah dari kristalin menjadi ion-ionnya, tetapi sifat kimia NaCl tidak berubah.

Ada dua komponen yang berhubungan dengan larutan, yaitu pelarut (solvent) dan zat terlarut (solute). Pelarut adalah zat yang digunakan sebagai media untuk melarutkan zat lain. Umumnya, pelarut merupakan jumlah terbesar dari sistem larutan. Zat terlarut adalah komponen dari larutan yang memiliki jumlah lebih sedikit dalam sistem larutan.

Selain ditentukan oleh kuantitas zat, istilah pelarut dan terlarut juga ditentukan oleh sifat fisikanya (struktur). Pelarut memiliki struktur tidak berubah, sedangkan zat terlarut dapat berubah. Coba perhatikan gambar peristiwa pelarutan tablet effervescent (air sebagai pelarut dan tablet sebagai zat terlarut) di atas.

Contoh:

Sirup tergolong larutan. Di dalam sirup, jumlah air lebih banyak daripada gula. Oleh karena struktur air tidak berubah (air tetap berupa cair), sedangkan struktur gula berubah dari kristalin menjadi molekuler. Air tetap dinyatakan sebagai pelarut.

Larutan tidak terbatas pada sistem cairan, dapat juga berupa padatan atau gas. Udara di atmosfer adalah contoh larutan sistem gas (pelarut dan terlarut berwujud gas). Logam kuningan adalah contoh sistem larutan padat (campuran tembaga dan seng).

Larutan dapat digolongkan berdasarkan:

■ Wujud pelarutnya

Yaitu terdiri atas larutan cair (contoh: larutan gula, larutan garam); larutan padat (contoh: emas 22 karat merupakan campuran homogen antara emas dan perak atau logam lain); larutan gas (contoh: udara).

■ Daya hantar listriknya

Yaitu larutan elektrolit (dapat menhantarkan arus listrik) dan larutan non-elektrolit (tidak dapat menghantarkan arus listrik).

Kesimpulan tentang larutan:

Larutan adalah campuran homogen dua zat atau lebih yang saling melarutkan dan masing-masing zat penyusunnya tidak dapat dibedakan lagi secara fisik. Larutan terdiri atas dua komponen, yaitu komponen zat terlarut dan pelarut.

● Komponen dengan jumlah yang sedikit biasanya dinamakan zat terlarut.

● Pelarut adalah komponen yang jumlahnya lebih banyak atau yang strukturnya tidak berubah.

Komposisi Larutan

Apa yang dimaksud komposisi larutan? Komposisi larutan adalah perbandingan zat-zat di dalam campuran. Untuk menentukan komposisi larutan digunakan istilah kadar dan konsentrasi. Kedua istilah ini menyatakan kuantitas zat terlarut dengan satuan tertentu. Satuan yang digunakan untuk menyatakan kadar larutan adalah persen berat (%b/b), persen volume (%V/V), dan bagian per sejuta (bpj) atau ppm (part per million).

Rumus Menghitung Konsentrasi/Kadar Larutan

Persen berat menyatakan fraksi berat zat terlarut terhadap berat larutan dalam satuan persen. Persen berat biasa diterapkan dalam campuran padat-cair atau padat-padat. Secara matematika, persen berat suatu zat dirumuskan sebagai berikut.

Persen berat zat A	=	berat zat A	× 100%
		berat zat (pelarut + terlarut)

Contoh Soal: Menghitung Komposisi Larutan Persen Berat

Bata tahan api dibuat melalui pembakaran campuran 250 g Al2O3, 300 g MgO, 2.000 g SiO2, dan 150 g C. Berapa persen berat MgO dalam campuran bata tersebut?

Jawab:

Berat total campuran = 250 + 300 + 2.000 + 150 = 2.700 g

Maka persen berat MgO dalam campuran adalah sebagai berikut.

Persen berat zat MgO	=	300 g	× 100%	=	11,11%
		2.700 g

Persen volume menyatakan fraksi volume zat terlarut terhadap volume larutan dalam satuan persen. Persen volume biasa diterapkan untuk campuran cair-cair atau gas-cair. Secara matematik, persen volume suatu zat dirumuskan sebagai berikut.

Persen volume zat A	=	volume zat A	× 100%
		volume (pelarut + terlarut)

Contoh Soal: Menghitung Komposisi Larutan Persen Volume

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

Jawab:

Volume alkohol dalam 250 mL dengan kadar alkohol 5% adalah sebagai berikut.

5	× 250 mL	=	12,5 mL
100

Untuk menyatakan kadar suatu zat yang kuantitasnya sangat sedikit, biasanya diungkapkan dalam satuan bagian per sejuta (bpj) atau dalam bahasa inggrisnyapart per million (ppm). Ungkapan bpj suatu zat dinyatakan dengan rumus:

Kadar zat A	=	kadar zat A	× 106 bpj
		kadar pelarut

Satuan pelarut dan terlarut dapat merupakan satuan berat atau satuan volume, dengan syarat kedua satuan sama atau disamakan terlebih dulu.

Contoh Soal: Menghitung Bpj Suatu Zat

Air dari PDAM mengandung kaporit dengan kadar sangat sedikit, berfungsi sebagai desinfektan. Jika dalam 10 liter air PDAM ditemukan kaporit sebanyak 30 mg, berapa kadar kaporit dalam air itu?

Jawab:

Oleh karena kedua komponen larutan berbeda satuan (air dalam liter, kaporit dalam gram) maka perlu dilakukan penyamaan satuan lebih dulu.

Besaran yang menghubungkan massa dan volume adalah berat jenis. Massa jenis air adalah 1 g/mL.

Berat air = berat jenis × volume air

Berat air = 1 g/mL × 10.000 mL = 10.000 g

Berat kaporit = 30 mg atau 0,03 g

Kadar kaporit	=	0,03 g	× 106 bpj	=	3 bpj
		10.000 g

Jadi, kadar kaporit dalam air PDAM adalah 3 bpj.