Konsentrasi

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Lompat ke: navigasi, cari

Dalam ilmu kimia, konsentrasi adalah ukuran yang menggambarkan banyaknya zat di dalam suatu campuran dibagi dengan volume total campuran tersebut. Terdapat empat macam deskripsi kuantitatif konsentrasi, yaitu konsentrasi massa, konsentrasi molar, konsentrasi jumlah, dan konsentrasi volume.[1] Istilah konsentrasi dapat diterapkan untuk semua jenis campuran, tetapi paling sering digunakan untuk menggambarkan jumlah zat terlarut di dalam larutan. Konsentrasi molar mempunyai variasi seperti konsentrasi normal dan konsentrasi osmotik.

Deskripsi kualitatif[sunting | sunting sumber]

Gelas-gelas ini berisi pewarna merah yang menunjukkan perubahan kualitatif konsentrasi. Larutan di sebelah kiri lebih encer dari pada larutan di sebelah kanannya.

Sering kali dalam situasi informal, bahasa non-teknis, konsentrasi dideskripsikan secara kualitatif, meskipun penggunaan kata sifat seperti "encer" untuk larutan dengan konsentrasi relatif rendah dan "pekat" untuk konsentrasi yang relatif tinggi. Untuk memekatkan suatu larutan, harus dilakukan salah satu, yaitu menambahkan zat terlarut lebih banyak (misalnya, alkohol), atau mengurangi jumlah pelarut (misalnya, air). Sebaliknya, untuk mengencerkan suatu larutan, harus dilakukan salah satu, yaitu menambah pelarut atau mengurangi jumlah zat terlarut. Terdapat suatu konsentrasi di mana tidak ada zat terlarut yang larut lagi dalam larutan, kecuali kedua zat tersebut sempurna bercampur. Pada titik ini, larutan dikatakan jenuh. Jika zat terlarut ditambahkan ke dalam larutan jenuh, ia tidak akan larut, kecuali dalam kondisi tertentu, yaitu kondisi supersaturasi. Dalam kondisi ini pemisahan fasa tidak terjadi, tetapi yang terjadi adalah pencampuran fasa, baik terpisah sempurna atau bercampur sebagai suspensi. Titik jenuh bergantung pada banyak variabel seperti temperatur ambien dan natur kimia yang pasti dari pelarut dan zat terlarut.

Notasi kuantitatif[sunting | sunting sumber]

Ada empat kuantitas yang menjelaskan konsentrasi:

Konsentrasi massa[sunting | sunting sumber]

Konsentrasi massa \rho_i didefinisikan sebagai massa suatu konstituen m_i dibagi dengan volume campuran V:

\rho_i = \frac {m_i}{V}

Satuan internasional: kg/m3.

Konsentrasi molar[sunting | sunting sumber]

Konsentrasi molar c_i didefinisikan sebagai jumlah konstituen n_i dibagi dengan volume campuran V:

c_i = \frac {n_i}{V}

Satuan internasional: mol/m3. Meskipun demikian, satuan yang lebih umum digunakan adalah mol/L (= mol/dm3).

Konsentrasi hitung[sunting | sunting sumber]

Konsentrasi hitung C_i didefinisikan sebagai jumlah entitas konstituen N_i dalam campuran dibagi dengan volume campuran V:

C_i = \frac{N_i}{V}

Satuan internasional: 1/m3.

Konsentrasi volume[sunting | sunting sumber]

Konsentrasi volume \phi_i (jangan bingung dengan volume fraksi) didefinisikan[1] sebagai volume konsetituen V_i dibagi dengan volume campuran V:

\phi_i = \frac {V_i}{V}

Satuan internasional: m3/m3.

Kuantitas terkait[sunting | sunting sumber]

Beberapa kuantitas lain dapat digunakan untuk menjelaskan komposisi campuran. Perlu dicatat bahwa ini tidak bisa disebut konsentrasi.[1]

Normalitas[sunting | sunting sumber]

Normalitas (kenormalan) didefinisikan sebagai konsentrasi molar c_i dibagi dengan faktor ekivalensi f_{eq}. Karena definisi faktor ekivalensi bergantung pada konteks (bergantung pada reaksi yang diteliti), IUPAC dan NIST jarang menggunakan normalitas.

Molalitas[sunting | sunting sumber]

(Jangan bingung dengan Molaritas)

Molalitas larutan b_i didefinisikan sebagai jumlah konstituen n_i (dalam mol) dibagi dengan massa pelarut m_{pelarut} (bukan massa larutan):

b_i = \frac{n_i}{m_{pelarut}}

Satuan internasional: mol/kg.

Fraksi mol[sunting | sunting sumber]

Fraksi mol x_i didefinisikan sebagai jumlah konstituen n_i (dalam mol) dibagi dengan jumlah total konstituen dalam campuran n_{tot} (dalam mol):

x_i = \frac {n_i}{n_{tot}}

Satuan internasional: mol/mol. Tetapi, kadang bagian-per notasi sering digunakan untuk menjelaskan fraksi mol kecil.

Rasio mol[sunting | sunting sumber]

Rasio mol r_i didefinisikan sebagai jumlah konstituen n_i dibagi dengan jumlah total konstituen lainnya dalam campuran:

r_i = \frac{n_i}{n_{tot}-n_i}

Jika n_i lebih kecil dari pada n_{tot}, rasio mol hampir sama dengan fraksi mol.

Satuan internasional: mol/mol. Tetapi, kadang bagian-per notasi sering digunakan untuk menjelaskan rasio mol kecil.

Fraksi massa[sunting | sunting sumber]

Fraksi masa w_i adalah fraksi salah satu zat dengan massa m_i dibagi dengan massa total campuran m_{tot}:

w_i = \frac {m_i}{m_{tot}}

Satuan internasional: kg/kg. Tetapi, kadang bagian-per notasi sering digunakan untuk menjelaskan fraksi massa kecil.

Rasio massa[sunting | sunting sumber]

Rasio massa \zeta_i didefinisikan sebagai massa konstituen m_i dibagi dengan massa total seluruh konstituen lainnya dalam campuran:

\zeta_i = \frac{m_i}{m_{tot}-m_i}

Jika m_i jauh lebih kecil dari pada m_{tot}, rasio massa hampir sama dengan fraksi massa.

Satuan internasional: kg/kg. Tetapi, kadang bagian-per notasi sering digunakan untuk menjelaskan rasio massa kecil.

Kebergantungan kepada volume[sunting | sunting sumber]

Konsentrasi bergantung pada variasi volume larutan terutama karena ekspansi termal.

Tabel konsentrasi dan kuantitas terkait[sunting | sunting sumber]

Jenis konsentrasi Simbol Definisi Satuan SI satuan lain
konsentrasi massa \rho_i atau \gamma_i \frac{m_i}{V} kg/m3 g/100mL (=g/dL)
konsentrasi molar c_i \frac{n_i}{V} mol/m3 M (=mol/L)
konsentrasi hitung C_i \frac{N_i}{V} 1/m3 1/cm3
konsentrasi volume \phi_i V_i/V m3/m3
Kuantitas terkait Simbol Definisi Satuan SI satuan lain
normalitas \frac{c_i}{f_{eq}} mol/m3 N (=mol/L)
molalitas b_i \frac{n_i}{m_{pelarut}} mol/kg
fraksi mol x_i \frac{n_i}{n_{tot}} mol/mol ppm, ppb, ppt
rasio mol r_i \frac{n_i}{n_{tot}-n_i} mol/mol ppm, ppb, ppt
fraksi massa w_i \frac{m_i}{m_{tot}} kg/kg ppm, ppb, ppt
rasio massa \zeta_i \frac{m_i}{m_{tot}-m_i} kg/kg ppm, ppb, ppt

Lihat pula[sunting | sunting sumber]

Referensi[sunting | sunting sumber]

  1. ^ a b c IUPACCompendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version:  (2006–) "concentration".