Dalam kimia, larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua zat atau lebih. Larutan molar adalah jenis larutan kimia yang konsentrasinya dinyatakan dalam mol zat terlarut per liter larutan. Konsep ini merupakan hal mendasar dalam studi kimia, khususnya dalam pelaksanaan eksperimen laboratorium dan reaksi kimia.
Sebelum mendalami solusi molar lebih dalam, penting untuk memahami apa itu tahi lalat. Mol adalah satuan ukuran yang digunakan dalam kimia untuk menyatakan jumlah suatu zat kimia. Satu mol didefinisikan sebagai entitas tepat \(6.022 \times 10^{23}\) (atom, molekul, ion, atau partikel lainnya).
Langkah pertama dalam menyiapkan larutan molar adalah menghitung massa molar zat terlarut. Massa molar adalah massa satu mol suatu zat dan dinyatakan dalam gram per mol (g/mol). Ini dapat dihitung dengan menjumlahkan massa atom semua atom dalam suatu molekul.
Misalnya, massa molar air (H2O) dihitung dengan menjumlahkan massa atom dua atom hidrogen dan satu atom oksigen, yang sama dengan \(2 \times 1.008\) g/mol untuk hidrogen ditambah \(16.00\) g/ mol untuk oksigen, menghasilkan massa molar keseluruhan \(18.016\) g/mol.
Setelah massa molar ditentukan, langkah selanjutnya adalah menyiapkan larutan molar. Untuk menyiapkan larutan 1 M (satu molar) suatu zat, massa molar zat tersebut harus dilarutkan dalam pelarut secukupnya untuk menghasilkan satu liter larutan.
Misalnya, untuk membuat larutan natrium klorida (NaCl) 1 M, yang memiliki massa molar \(58.44\) g/mol, \(58.44\) gram NaCl akan dilarutkan dalam air secukupnya hingga menghasilkan volume akhir dari satu liter.
Konsentrasi suatu larutan sering dinyatakan dalam mol per liter (M). Rumus untuk menghitung molaritas (M) suatu larutan adalah:
\(M = \frac{\textrm{mol zat terlarut}}{\textrm{liter larutan}}\)Misalnya, jika \(0.5\) mol glukosa (gula) dilarutkan dalam \(2\) liter air, konsentrasi larutan glukosa adalah:
\(M = \frac{0.5}{2} = 0.25\; M\)Artinya larutan glukosa memiliki konsentrasi \(0.25\) mol per liter atau \(0.25\) M.
Pengenceran adalah proses mengurangi konsentrasi zat terlarut dalam suatu larutan, biasanya dengan menambahkan lebih banyak pelarut. Hubungan antara konsentrasi dan volume awal dan akhir dapat dinyatakan sebagai:
\(C_1V_1 = C_2V_2\)dimana \(C_1\) dan \(C_2\) masing-masing adalah konsentrasi awal dan akhir, dan \(V_1\) dan \(V_2\) masing-masing adalah volume awal dan akhir. Rumus ini berguna dalam menghitung jumlah pelarut yang dibutuhkan untuk mencapai konsentrasi yang diinginkan.
Misalnya, untuk mengencerkan larutan asam klorida \(2\) M menjadi \(1\) M dengan menggandakan volumenya, gunakan rumus \(C_1V_1 = C_2V_2\) . Dengan asumsi \(V_1\) adalah \(1\) liter, untuk mencari \(V_2\) , atur ulang rumusnya menjadi \(V_2 = \frac{C_1V_1}{C_2}\) . Dengan mengganti nilainya, Anda mendapatkan: \(V_2 = \frac{2 \times 1}{1} = 2\; \textrm{liter}\)
Ini berarti Anda perlu menambahkan \(1\) liter pelarut tambahan ke dalam \(1\) liter larutan asam klorida \(2\) M untuk mencapai konsentrasi akhir \(1\) M.
Bayangkan Anda melakukan percobaan yang memerlukan larutan asam sulfat (H₂SO₄) \(0.1\) M, dan Anda perlu menyiapkan \(500\) mL larutan ini. Pertama, hitung massa molar asam sulfat, yaitu \(2 \times 1.008 + 32.07 + 4 \times 16.00 = 98.08\) g/mol. Untuk mencari jumlah H₂SO₄ yang diperlukan untuk larutan \(0.1\) M:
\(M = \frac{\textrm{mol zat terlarut}}{\textrm{liter larutan}} \implies \textrm{mol zat terlarut} = M \times \textrm{liter larutan}\)Karena volumenya harus dalam liter, ubah \(500\) mL menjadi \(0.5\) liter. Kemudian,
\(\textrm{mol zat terlarut} = 0.1 \times 0.5 = 0.05\; \textrm{tahi lalat}\)Untuk mencari massa H₂SO₄ yang diperlukan, kalikan mol dengan massa molar:
\(\textrm{massa} = \textrm{tahi lalat} \times \textrm{masa molar} = 0.05 \times 98.08 = 4.904\; \textrm{gram}\)Larutkan \(4.904\) gram asam sulfat dalam air secukupnya untuk membuat larutan \(500\) mL. Proses ini menggambarkan bagaimana molaritas, volume, dan massa molar digunakan dalam praktik laboratorium untuk menyiapkan larutan spesifik yang diperlukan untuk eksperimen.
Larutan molar sangat penting dalam kimia karena beberapa alasan:
Kesimpulannya, molaritas adalah konsep dasar dalam kimia yang melibatkan penghitungan konsentrasi larutan. Dengan memahami cara menghitung dan menyiapkan larutan molar, ahli kimia dapat mengontrol kondisi eksperimen mereka dengan sangat presisi, sehingga menghasilkan penemuan dan kemajuan ilmiah yang berarti.
