SATUAN KONSENTRASI

Konsetrasi Larutan

Konsetrasi larutan merupakan cara untuk menyatakan hubungan kuantitatif antara zat terlarut dan pelarut.

  • Konsentrasi : jumlah zat tiap satuan volum (besaran intensif)
  • Larutan encer : jumlah zat terlarut sangat sedikit
  • Larutan pekat : jumlah zat terlarut sangat banyak
  • Cara menyatakan konsentrasi: molar, molal, persen, fraksi mol, bagian per sejuta (ppm), dll

Molaritas (M)

Molaritas adalah jumlah mol zat terlarut dalam satu liter larutan. Rumus Molaritas adalah :

Contoh :

Berapakah molaritas 0.4 gram NaOH (Mr = 40) dalam 250 mL larutan ?

Jawab :

SNormalitas (N)

Normalitas merupakan jumlah mol-ekivalen zat terlarut per liter larutan. Terdapat hubungan antara Normalitas dengan Molaritas, yaitu :

Mol-ekivalen :

  • Asam/basa: jumlah mol proton/OH yang diperlukan untuk menetralisir suatu asam / basa.

Contoh :

1 mol Ca(OH)2 akan dinetralisir oleh 2 mol proton;

1 mol Ca(OH)2 setara dengan 1 mol-ekivalen; Ca(OH)2 1M = Ca(OH)2 2N

  • Redoks : jumlah mol elektron yang dibutuhkan untuk mengoksidasi atau mereduksi suatu unsur

Contoh :

1 mol Fe+3 membutuhkan 3 mol elektron untuk menjadi Fe;

1 mol Fe+3 setara dengan 3 mol-ekivalen;

Fe+3 1 M = Fe+3 3 N atau Fe2O3 6 N

Molalitas (m)

Molalitas adalah jumlah mol zat terlarut dalam 1000 gram pelarut.

Rumus Molalitas adalah :

Contoh :

Berapa molalitas 4 gram NaOH (Mr=40) dalam 500 gram air?

Jawab :

molalitas NaOH

= (4/40)/500 g air

= (0.1 x 2 mol)/1000 g air

= 0,2 m

Fraksi Mol (X)

Fraksi mol adalah perbandingan antara jumlah mol suatu komponen dengan jumlah total seluruh komponen dalam satu larutan. Fraksi mol total selalu satu. Konsentrasi dalam bentuk ini tidak mempunyai satuan karena merupakan perbandingan.

Contoh :

Suatu larutan terdiri dari 2 mol zat A, 3 mol zat B, dan 5 mol zat C. Hitung fraksi mol masing-masing zat !

Jawab :

XA = 2 / (2+3+5) = 0.2
XB = 3 / (2+3+5) = 0.3
XC = 5 / (2+3+5) = 0.5

XA + XB + XC = 1

Persen Berat (% w/w)

Persen berat menyatakan jumlah gram berat zat terlarut dalam 100 gram larutan.

Contoh :

Larutan gula 5%, berarti dalam 100 gram larutan gula terdapat :

  • (5/100) x 100 gram gula = 5 gram gula
  • (100 – 5) gram air= 95 gram air

Bagian per juta (part per million, ppm)

ppm = massa komponen larutan (g) per 1 juta g larutan. Untuk pelarut air : 1 ppm setara dengan 1 mg/liter.

Titrasi asam basa

Dalam reaksi netralisasi asam dan basa, atau basa dengan asam, bagaimana konsentrasi [H+], atau pH, larutan bervariasi? Perhitungan [H+] dalam titrasi asam kuat dengan basa kuat atau sebaliknya basa kuat dengan asam kuat tidak sukar sama sekali. Perhitungan ini dapat dilakukan dengan membagi jumlah mol asam (atau basa) yang tinggal dengan volume larutannya.

Perhitungannya akan lebih rumit bila kombinasi asam lemah dan basa kuat, atau yang melibatkan asam kuat dan basa lemah. [H+] akan bergantung tidak hanya pada asam atau basa yang tinggal, tetapi juga hidrolisis garam yang terbentuk.

Plot [H+] atau pH vs. jumlah asam atau basa yang ditambahkan disebut kurva titrasi . Mari kita menggambarkan kurva titrasi bila volume awal asam VA, konsentrasi asam MA, dan volume basa yang ditambahkan vB dan konsentrasinya adalah MB.

 

(1) TITRASI ASAM KUAT DAN BASA KUAT.

[1] sebelum titik ekivalen:

Karena disosiasi air dapat diabaikna, jumlah mol H+ sama dengan jumlah sisa asam yang tinggal

[H+] = (MAVA – MBvB)/(VA + vB)

[2] Pada titik ekivalen:

Disosiasi air tidak dapat diabaikan di sini.

[H+] = √Kw = 10-7

[3] setelah titik ekivalen:

Jumlah mol basa berlebih sama dengan jumlah mol ion hidroksida. [OH] dapat diperoleh dengan membagi jumlah mol dengan volume larutan. [OH] yang diperoleh diubah menjadi [H+].

[OH] = (MBvB – MAVA)/(VA + vB)

[H+] = Kw/[OH] = (VA + vB)Kw/(MBvB – MAVA)

Kurvanya simetrik dekat titik ekivalen karena vB ≒ VA.

Titrasi 10 x 10-3 dm3 asam kuat misalnya HCl 0,1 mol dm-3 dengan basa kuat misalnya NaOH 0,1 mol dm-3 menghasilkan kurva titrasi khas seperti yang ditunjukkan gambar di bawah ini. Pada tahap awal, perubahan pHnya lambat. Perubahan pH sangat cepat dekat titik ekivalen (vB = 10 x10-3 dm3). Dekat titik ekivalen, pH berubah beberapa satuan hanya dengan penambahan beberapa tetes basa.

Gambar  Kurva titrasi: (a) Titrasi HCl dengan NaOH. Perubahan pH yang cepat di titik ekivalen bersifat khas.

(b) Titrasi CH3COOH dengan NaOH. Perubahan pH di titik ekivalen tidak begitu cepat.

Gambar  Kurva titrasi: titrasi NH3 dengan HCl.

 

2. TITRASI ASAM LEMAH DENGAN BASA KUAT

Hasilnya akan berbeda bila asam lemah dititrasi dengan basa kuat. Titrasi 10 x 10-3 dm3 asam asetat 0,1 mol dm-3 dengan NaOH 0,1 mol dm-3 merupakan contoh khas (Gambar 9.2(b)).

[1] Titik awal: vB = 0. pH di tahap awal lebih besar dari di kasus sebelumnya.

[H+] = MAα (9.49)

α adalah tetapan disosiasi asam asetat.

[2] sebelum titik ekivalen: sampai titik ekivalen, perubahan pH agak lambat.

[3] pada titik ekivalen (vB = 10 x 10-3 dm3): pada titik ini hanya natrium asetat CH3COONa yang ada. [H+] dapat diperoleh dengan cara yang sama dengan pada saat kita membahas hidrolisis garam.

[4] setelah titik ekivalen. [H+] larutan ditentukan oleh konsentrasi NaOH, bukan oleh CH3COONa.

Perubahan pH yang perlahan sebelum titik ekivalen adalah akibat bekerjanya buffer (bagian 9.3 (d)). Sebelum titik ekivalen, terdapat larutan natrium asetat (garam dari asam lemah dan bas kuat) dan asam asetat (asam lemah). Karena keberadaan natrium asetat, kesetimbangan disosiasi natrium asetat

CH3COOH H+ + CH3COO (9.50)

bergeser ke arah kiri, dan [H+] akan menurun. Sebagai pendekatan [CH3COO] = cS [HA] ≒ c0.

cS adalah konsentrasi garam, maka

[H+]cS/ c0= Ka,

∴ [H+] = (c0/cS)Ka (9.51)

Bila asam ditambahkan pada larutan ini, kesetimbangan akan bergeser ke kiri karena terdapat banyak ion asetat maa asam yang ditambahkan akan dinetralisasi.

CH3COOH H+ + CH3COO (9.52)

Sebaliknya, bila basa ditambahkan, asam asetat dalam larutan akan menetralkannnya. Jadi,

CH3COOH + OH H2O + CH3COO (9.53) Jadi [H+] hampir tidak berubah.

 

(3) TITRASI BASA LEMAH DENGAN ASAM KUAT

Titrasi 10 x 10-3 dm3 basa lemah misalnya larutan NH3 0,1 mol dm-3 dengan asam kuat misalnya HCl 0,1 mol dm-3 (Gambar 9.3). Dalam kasus ini, nilai pH pada kesetimbangan agak lebih kecil daripada di kasus titrasi asam kuat dengan basa kuat. Kurvanya curam, namun, perubahannya cepat di dekat titik kesetimbangan. Akibatnya titrasi masih mungkin asalkan indikator yang tepat dipilih, yakni indikator dengan rentang indikator yang sempit.

 

(4) TITRASI BASA LEMAH (ASAM LEMAH) DENGAN ASAM LEMAH (BASA LEMAH).

Dalam titrasi jenis ini, kurva titrasinya tidak akan curam pada titik kesetimbangan, dan perubahan pHnya lambat. Jadi tidak ada indikator yang dapat menunjukkan perubahan warna yang jelas. Hal ini berarti titrasi semacam ini tidak mungkin dilakukan.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s