Pengertian dan Rumus Kemolaran (M)

Dalam ilmu kimia satuan jumlah zat kita nyatakan dalam mol. Jika terdapat sejumlah pelarut yang dapat melarutkan sejumlah mol zat terlarut, maka campuran itu memiliki satuan lain yang kita nyatakan dengan konsentrasi (kemolaran = M). Jadi, Kemolaran adalah banyaknya mol zat terlarut dalam tiap liter larutan. Harga kemolaran dapat kita tentukan denan menghitung mol zat terlarut dan volume larutan. Volume larutan yang dimaksud disini adalah volume zat terlarut dan pelarut setelah bercampur. 

Secara matematika kita dapat tulis :

M = n / V

Keterangan :

M = Kemolaran / konsentrasi

n = mol zat terlarut (n = gr / Mr)

V = Volume larutan (Volume zat terlarut dan pelarut setelah bercampur dalam L)

Contoh Soal :

Soal 1 : menentukan kemolaran suatu larutan.

17,1 gram glukosa (C12H22O11) dilarutkan dalam air hingga volume larutan 500 mL. Tentukanlah kemolaran larutan glukosa tersebut?(diketahui : Ar C = 12, H = 1 dan O = 16)

Pembahasan :

gr = 17,1 gram

Mr glukosa = 342

V = 500 mL = 0,5 L

Langkah pertama yang kita lakukan adalah mencari berapa mol glukosa dengan rumus :

n = gr / Mr = 17,1 / 342 = 0,05 mol

Kemolaran ( M ) =  n / V = 0,05 mol / 0,5 L = 0,1 mol/L = 0,1 M

Soal 2 : menentukan jumlah massa zat terlarut dalam sejumlah pelarut yang diketahui konsentrasinya.

Berapakah jumlah mol soda kue (NaHCO3) yang diperlukan untuk membuat 150 mL larutan NaHCO3 0,35 M?

Pembahasan :

Mr NaHCO3 = 84

V = 150 mL = 0,15 L

M = 0,35 M

Langkah pertama adalah menentukan berapa mol soda kue yang larutan dalam 150 mL larutan NaHCO3 0,35 M

M = n / V

n = M x V = 0,35 x 0,15 = 0,0525 mol

n = gr / Mr

gr = n x Mr = 0,0525 x 84 = 4,41 gram

Ada cara lain untuk menentukan konsentrasi sekali jalan, yaitu dengan menurunkan rumus kemolaran diatas. Tetapi rumus ini kurang tepat karena kurang sesuai dengan konsep dan pengertian dasar kemolaran itu. 

n = gr / Mr

M = n / V 

Biasanya volume larutan yang diketahui selalu dalam mL, jadi untuk mengubah volume ke dalam L, maka volume dalam satuan mL dibagi dengan 1000.

V(L) = V(mL) / 1000

Dengan mensubtitusi rumus mol ke dalam rumus kemolaran didapatkan :

Jika kalian ingin menggunakan rumus ini, maka satuan volumenya harus dalam mL, berbeda dengan rumus yang pertama yang satuan volumenya dalam liter.

Soal 3

4 gram NaOH dilarutkan dalam air hingga volumenya 500 mL. Tentukanlah kemolaran larutan NaOH tersebut? (Ar Na = 23, O = 16 dan H = 1)

Pembahasan :

Kita coba dua cara ya…hasilnya akan sama, jadi nanti silahkan kalian pilih cara mana yang lebih kalian sukai.

Cara 1.

n = gr / Mr = 4 / 40 = 0,1 mol

V = 500 mL = 0,5 L

M = n / V = 0,1 mol / 0,5 L = 0,2 M

Cara 2.

Pengenceran larutan 

Pengenceran larutan adalah salah satu teknik yang harus kalian miliki sebelum memasuki laboratorium kimia. Biasanya digunakan untuk membuat larutan baru dengan konsentrasi tertentu yang digunakan dalam percobaan. Larutan dengan konsentrasi tertentu ini biasanya dibuat dari padatan zat atau larutan pekatnya.

Perhatikanlah gambar berikut ini :

Dalam mengencerkan larutan, yang berubah hanyalah konsentrasinya saja, karena untuk mengencerkan biasanya ditambahkan pelarut bukan zat terlarut. Hal ini berarti jumlah mol zat pada larutan sebelum dan sesuah diencerkan sama.

n1 = mol zat sebelum pengenceran

n2 = mol zat setelah pengenceran

Pada pengenceran berlaku :

           n1 = n2

M1 x V1 = M2 x V2

Soal 4

Tersedia 100 mL larutan NaOH 1 M. berapakah konsentrasi akhir larutan tersebut jika diencerkan hingga volume 250 mL?

Pembahasan :

V1 = 100 mL

M1 = 1 M

V2 = 250 mL

M2 =. . . .?

M1 x V1 = M2 x V2

1 M x 100 mL = M2 x 250 mL

M2 = 100 / 250 = 0,4 M

Soal 5

Berapa mL larutan HCl 4 M yang diperlukan untuk membuat 200 mL larutan HCl 2 M?

Pembahasan :

M1 = 4 M

V2 = 200 mL

M2 = 2 M

mL HCl yang dibutuhkan (V1) = . . . .?

M1 x V1 = M2 x V2

4 M x V1 = 2 M x 200 mL

V2 = 400 / 4

V2 = 100 mL

Soal 6

Berapa mL air harus dicampurkan dengan 100 mL larutan NaOH 0,5 M sehingga menjadi 0,2 M?

Pembahasan :

V1 = 100 mL

M1 = 0,5 M

M2 = 0,2 M

mL air yang harus dicampurkan = . . . .?

Langkah pertama adalah mencari berapa volume akhir (V2) larutan.

M1 x V1 = M2 x V2

0,5 M x 100 mL = 0,2 M x V2

V2 = 50 / 0,2 = 250 mL

Volume air yang harus ditambahkan = V2 – V1 = 250 mL – 100 mL = 150 mL

Membuat larutan dengan kemolaran tertentu

Dari zat padat

Sejumlah zat yang biasa kita gunakan dilaboratorium umumnya berbentk zat padat. Untuk mengubahnya menjadi larutan dengan konsentrasi tertentu, maka kita harus mengikuti langkah angkah berikut :

Contoh :

Membuat 200 mL larutan KOH 0,1 M dari kristal KOH murni. (diketahui Mr KOH = 56)

Langkah 1 :kita hitung dahulu berapa gram KOH padat murni yang dibutuhkan untuk membuat 200 mL larutan KOH 0,1 M

Jumlah mol KOH = M x V = 0,1 M x 200 mL = 0,1 mol/L x 0,1 L = 0,01 mol

Massa KOH yang dibutuhkan = n x Mr = 0,01 mol x 56 gr/mol = 0,56 gram

Langkah 2 : menimbang sebanyak 0,56 gram KOH 

Langkah 3 : melarutkan 0,56 gram KOH dengan 200 mL air.

Setelah selesai, maka kita dapatkan larutan 200 mL KOH 0,1 M

Dari larutan pekat

Selain berupa zat padat, zat zat yang ada dilaboratorium juga ada yang berupa larutan pekat seperti berbagai jenis asam dan ammonia. Untuk mengencerkannya tentu kita harus mengetahui berapa molaritas dari larutan pekat tersebut. Untuk menghitungnya kita bisa menggunakan rumus :

Keterangan :

ρ = Massa Jenis

Kadar=% massa 

Data diatas, biasanya dapat dilihat pada botol peyimpanan larutan pekat. Misalnya asam sulfat yang diperdagangkan bisanya dengan kadar 98 % dan massa jenis 1,8 kg /L.

Jika kita ingin membuat 200 mL H2SO4 4 M dari asam sulfat pekat dengan kadar 98 % dan massa jenia 1,8 kg/L, maka langkah langkah yang haru dilakukan adalah :

Langkah 1 : menghitung kemolaran larutan H2SO4 pekat

M =  (ρ x 10 x kadar)/Mr

M =  (1,8 x 10 x 98)/98

M = 18 M

Jadi H2SO4 pekat memiliki konsentrasi 18 M.

Langkah 2 : menghitung mL H2SO4 pekat yang dibutuhkan untuk membuat 200 mL H2SO4 4 M.

V1 x M1 = V2 x M2

V1 x 18 M = 200 mL x 4 M

V1 = 800/18 = 44,4 mL

Langkah 3 : mengambil sebanyak 44,4 mL larutan H2SO4 pekat, kemudian menambahkan air hingga volumenya 200 mL. Jika langkah ini selesai maka kita sudah mendapatkan larutan 200 mL H2SO4 4 M.

Mudah ya…Eiits….jangan senang dulu, cara diatas hanya secara teori saja. Tetapi prakteknya pembuatan larutan baik dari zat padat maupun dari larutan pekat harus membutuhkan skill dan keberanian yang baik. Kalian juga harus mengetahui sifat sifat dari zat yang akan dibuat. Misalnya jika kalian ingin menimbang NaOH, kita tidak boleh melakukannya di ruang terbuka karena NaOH bersifat higroskopis (menyerap air) sehingga menggangu proses penimbangan. Mengambil H2SO4 pekat juga tidak boleh dilakukan diruang terbuka, karena larutan ini menghasilkan asap yang dapat merusak pernapasan (dengan efek membakar). Berbahaya kan….untuk itu…laboratorium kimia bukan tempat bermain main….ingat itu ya….belajar dan ikutilah instruksi guru atau pembimbing kalian….agar selamat selama proses percoabaan berlangsung.

Oke…mari kita lanjutkan dengan membahas beberapa soal .

Soal 7

Sebanyak 6,3 gram kristal asam oksalat (H2C2O4.2H2O) dilarutkan ke dalam air dan volume larutan dijadikan tepat 200 mL

1. Tentukanlah kemolaran larutan itu. (Ar H = 1, C = 12 dan O = 16)
2. Sebanyak 20 mL dari larutan itu dipindahkan ke dalam gelas kimia. Berapa kemolaran larutan dalam gelas kimia itu?
3. Berapa gram asam oksalat yang terdapat dalam 20 mL larutan itu?
4. Berapa mL air yang harus ditambahkan ke dalam 100 mL larutan itu sehingga konsentrasinya menjadi 0,1 M?

Pembahasan :

Kemolaran

Mr H2C2O4.2H2O = 126

n = gr / Mr = 6,3 / 126 = 0,05 mol

V = 200 mL = 0,2 L

M = n / V = 0,05 / 0,2 =0,25 M

Jika 20 mL larutan asam oksalat dipindahkan dalam gelas kimia, maka konsentrasinya tentu akan sama dengan  larutan 200 mL asam oksalat yang semula yaitu 0,25 M

Massa asam oksalat (H2C2O4) dalam 20 ml larutan asam oksalat 0,25 M

n H2C2O4 = M x V = 0,25 x 0,02 L = 0,005 mol

massa H2C2O4  = n x Mr = 0,005 x 90 = 0,45 gram

100 mL asam oksalah 0,25 M akan diencerkan menjadi 0,1M, maka volume air yang haru ditambahkan adalah :

V1 x M1 = V2 x M2

100 mL x 0,25 = V2 x 0,1 M

V2 = 25 / 0,1 = 250 mL

Volume air yang ditambahkan = V2 – V1 = 250 mL – 100 mL = 150 mL