Kimia Sekolah — Kelas 1 sampai 12 · Grades 1–12

26Konsentrasi dan Pengenceran

Sebuah kantong infus tergantung di atas tempat tidur pasien. Labelnya berbunyi “natrium klorida 0.9 %”: garam dalam air, tidak lebih. Namun angka 0.9 itu bukan perkara kecil. Terlalu sedikit garam, dan sel-sel darah pasien akan menggembung oleh air; terlalu banyak, dan sel-sel itu akan mengerut. Sebuah larutan tidak cukup diuraikan dengan bahan-bahannya saja, tetapi dengan berapa banyak zat terlarut yang dikandung setiap volumenya, yaitu konsentrasinya. Bab ini mengukur konsentrasi, menyiapkan larutan dengan konsentrasi yang tepat, dan mengencerkannya.

Yang sudah kamu ketahui

Larutan tersusun atas pelarut dan satu zat terlarut atau lebih; kelarutan adalah massa zat terlarut terbesar yang dapat dilarutkan oleh sejumlah tertentu pelarut (Bab 9). Jumlah zat sebuah spesies adalah $n = m/M$ , dalam mol (Bab 25).

Sekantong infus larutan garam: konsentrasinya harus tepat.

26.1 Konsentrasi massa

Definisi 26.1 (Konsentrasi massa)

Yang disebut konsentrasi massa $C_m$ sebuah zat terlarut dalam larutan adalah massa zat terlarut yang larut per volume larutan:

C_m = \frac{m_{\text{zat terlarut}}}{V_{\text{larutan}}},

dalam gram per liter ( $\mathrm{g}/\mathrm{L}$ ).

Contoh 26.2 (Air gula)

Sebanyak $20\,\mathrm{g}$ gula dilarutkan dalam air, dan larutannya dicukupkan sampai $0.50\,\mathrm{L}$ . Konsentrasi massa gulanya adalah $C_m = 20\,\mathrm{g} / 0.50\,\mathrm{L} = 40\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ . Setiap bagian larutan itu memiliki konsentrasi yang sama: segelas larutan itu sebanyak $0.20\,\mathrm{L}$ memuat $40\,\mathrm{g}/\mathrm{L} \times 0.20\,\mathrm{L} = 8.0\,\mathrm{g}$ gula.

Catatan 26.3 (Volumenya adalah volume larutan)

Volume dalam $C_m$ adalah volume seluruh larutan, bukan volume air yang dituangkan: melarutkan zat terlarut sedikit mengubah volume. Itulah sebabnya sebuah larutan selalu dicukupkan sampai volume akhir yang diketahui, di dalam labu yang diberi tanda untuk volume itu.

Catatan 26.4 (Konsentrasi bukan kelarutan)

Kelarutan sebuah zat terlarut adalah konsentrasi terbesar yang dapat dicapainya; sebuah larutan dapat memiliki konsentrasi berapa pun dari nol sampai batas itu. Natrium klorida larut sampai sekitar $360\,\mathrm{g}$ per kilogram air pada $25\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ ; kantong infus hanya memuat $9\,\mathrm{g}$ per liter, sangat jauh dari jenuh.

Catatan 26.5 (Persentase pada label)

Pada label obat dan makanan, “0.9 %” untuk padatan yang larut dalam air biasanya berarti $0.9\,\mathrm{g}$ zat terlarut per $100\,\mathrm{mL}$ larutan. Dalam gram per liter nilainya sepuluh kali lebih besar: kantong infus itu memuat $9.0\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ natrium klorida.

26.2 Konsentrasi molar

Definisi 26.6 (Konsentrasi molar)

Yang disebut konsentrasi molar $c$ sebuah zat terlarut dalam larutan adalah jumlah zat terlarut yang larut per volume larutan:

c = \frac{n_{\text{zat terlarut}}}{V_{\text{larutan}}},

dalam mol per liter ( $\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ ).

Proposisi 26.7 (Dari konsentrasi yang satu ke yang lain)

Untuk zat terlarut bermassa molar $M$ ,

C_m = c \times M .

Bukti. $C_m = m / V = (n \times M) / V = (n / V) \times M = c \times M$ . ∎

Contoh 26.8 (Kantong infus dalam mol)

Kantong infus memuat $9.0\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ natrium klorida, yang massa molarnya $58.5\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ . Konsentrasi molarnya adalah

c = \frac{C_m}{M} = \frac{9.0\,\mathrm{g}/\mathrm{L}}{58.5\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}} = 0.154\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}.

Label dari pabriknya memberikan angka yang sama dari arah sebaliknya: 154 perseribu mol ion natrium per liter.

Catatan 26.9 (Ion dalam larutan)

Natrium klorida larut sebagai ion-ion terpisah $\ce{Na+}$ dan $\ce{Cl-}$ (Bab 17): larutan natrium klorida $0.154\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ memuat $0.154\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ ion natrium dan $0.154\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ ion klorida. Bagaimana sebuah padatan ion terurai di dalam air menjadi pokok bahasan sebuah bab berikutnya.

Sirop dari botol diencerkan dengan air di dalam teko: minuman itu memuat jumlah sirop buah yang sama, dalam volume yang lebih besar.

26.3 Menyiapkan larutan dengan melarutkan

Metode 26.10 (Menyiapkan larutan dengan melarutkan padatan)

Untuk menyiapkan larutan bervolume $V$ dengan konsentrasi molar $c$ :

Hitung jumlah zat yang diperlukan, $n = c \times V$ , dan massa yang harus ditimbang, $m = n \times M$ .
Timbang padatan sebanyak massa ini di dalam cawan kecil di atas neraca.
Tuang padatan itu melalui corong ke dalam labu ukur bervolume $V$ ; bilas cawan dan corong dengan air suling ke dalam labu, agar tidak ada padatan yang hilang.
Tambahkan air suling sampai sekitar setengah labu dan goyangkan sampai semua padatan larut.
Tambahkan air suling sampai tanda batas, tetes-tetes terakhir dengan pipet tetes; sumbat labunya dan bolak-balikkan beberapa kali untuk mencampur.

Menyiapkan larutan dengan melarutkan padatan: timbang, pindahkan, larutkan, lalu cukupkan sampai tanda batas labu ukur.

Di laboratorium — Mengisi sampai tanda batas

Tanda batas sebuah labu ukur adalah sebuah cincin di sekeliling lehernya. Air di dalam tabung kaca yang sempit tidak berakhir datar: permukaannya melengkung ke bawah di bagian tengah, membentuk meniskus. Labu itu penuh ketika dasar meniskus menyentuh tanda batas, dilihat dengan mata sejajar tanda itu, sehingga bagian depan dan bagian belakang cincin itu tampak sebagai satu garis. Jika dilihat dari atas atau dari bawah, tinggi permukaan dapat tampak benar padahal tidak.

Leher sebuah labu ukur, diperbesar dan dilihat dengan mata sejajar meniskus. Garis biru adalah tanda batas. Hanya labu di sebelah kiri yang terisi dengan benar.

26.4 Mengencerkan

Definisi 26.11 (Pengenceran, larutan induk, faktor pengenceran)

Sebuah pengenceran menurunkan konsentrasi sebuah larutan dengan menambahkan pelarut. Larutan pekat yang diambil pada awalnya disebut larutan induk. Yang disebut faktor pengenceran $F$ adalah perbandingan konsentrasi larutan induk terhadap konsentrasi larutan encer:

F = \frac{c_{\text{induk}}}{c_{\text{encer}}} .

Proposisi 26.12 (Jumlah zat terlarut tetap)

Selama pengenceran, jumlah zat terlarut tidak berubah: jika larutan induk bervolume $V_0$ dengan konsentrasi $c_0$ dicukupkan sampai volume $V_1$ , larutan encernya memiliki konsentrasi $c_1$ yang diberikan oleh

c_0 \times V_0 = c_1 \times V_1, \qquad\text{jadi}\qquad F = \frac{c_0}{c_1} = \frac{V_1}{V_0} .

Hal yang sama berlaku untuk konsentrasi massa.

Bukti. Yang ditambahkan hanya pelarut: zat terlarut yang terbawa bersama volume $V_0$ , sejumlah $c_0 V_0$ , seluruhnya berada di dalam volume akhir $V_1$ , tempat zat itu membentuk jumlah $c_1 V_1$ . ∎

Metode 26.13 (Menyiapkan larutan dengan pengenceran)

Untuk menyiapkan larutan bervolume $V_1$ dengan konsentrasi $c_1$ dari larutan induk berkonsentrasi $c_0$ :

Hitung volume larutan induk yang harus diambil, $V_0 = c_1 V_1 / c_0$ (yaitu $V_1 / F$ ).
Tuang sedikit larutan induk ke dalam gelas kimia yang bersih (jangan pernah memipet langsung dari botol) lalu ambil tepat $V_0$ dengan pipet volume, yang diisi sampai tandanya.
Biarkan pipet itu mengosongkan isinya ke dalam labu ukur bervolume $V_1$ .
Tambahkan air suling sampai tanda batas, sumbat, lalu campur.

Contoh 26.14 (Pengenceran sepuluh kali)

Sebuah larutan induk tembaga sulfat memiliki $c_0 = 0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ ; diperlukan $100.0\,\mathrm{mL}$ larutan dengan $c_1 = 0.010\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ . Faktor pengencerannya $F = 0.10 / 0.010 = 10$ , jadi $V_0 = 100.0\,\mathrm{mL} / 10 = 10.0\,\mathrm{mL}$ : sebuah pipet $10.0\,\mathrm{mL}$ dan sebuah labu $100.0\,\mathrm{mL}$ .

Mengencerkan: larutan induk bervolume V_0, yang diukur dengan pipet, dicukupkan sampai V_1 di dalam labu ukur. Warnanya memudar sebesar faktor pengenceran V_1 / V_0. — Mengencerkan: larutan induk bervolume $V_0$ , yang diukur dengan pipet, dicukupkan sampai $V_1$ di dalam labu ukur. Warnanya memudar sebesar faktor pengenceran $V_1 / V_0$ .

26.5 Skala kalibrasi

Definisi 26.15 (Larutan standar, skala kalibrasi)

Sebuah larutan standar adalah larutan yang konsentrasinya diketahui dengan teliti. Sebuah skala kalibrasi adalah serangkaian larutan standar dari zat terlarut yang sama, dengan konsentrasi yang makin besar, biasanya dibuat dengan mengencerkan satu larutan induk; membandingkan larutan yang tidak diketahui dengan skala itu memberikan perkiraan konsentrasi larutan tersebut.

Contoh 26.16 (Skala biru)

Dari larutan induk tembaga sulfat $0.20\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ , enam larutan standar disiapkan pada 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10, dan $0.12\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ , masing-masing di dalam tabung yang identik yang diisi sampai ketinggian yang sama. Sebuah larutan yang konsentrasinya tidak diketahui, di dalam tabung yang sejenis, tampak lebih tua warnanya daripada tabung $0.06\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ dan lebih muda daripada tabung $0.08\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ : konsentrasinya terletak di antara keduanya, sekitar $0.07\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ .

Skala kalibrasi larutan tembaga sulfat dan sebuah larutan yang tidak diketahui. Larutan itu terletak di antara tabung ketiga dan keempat.

Keselamatan

Larutan tembaga sulfat: berbahaya jika tertelan, menyebabkan iritasi kulit, merusak mata, sangat beracun bagi kehidupan akuatik. Pakai kacamata pelindung dan sarung tangan; larutan bekas dikumpulkan untuk diolah, tidak pernah dibuang ke bak cuci.

Catatan 26.17 (Batas kemampuan mata)

Mata hanya dapat mengatakan “di antara kedua tabung ini”. Untuk mengukur konsentrasi dengan lebih teliti dari warna sebuah larutan, para ahli kimia mengukur berapa banyak cahaya yang diserapnya; sebuah bab berikutnya melakukan hal itu.

26.6 Latihan

Latihan 26.1 ★

Sebanyak $5.0\,\mathrm{g}$ gula dilarutkan menjadi $250\,\mathrm{mL}$ larutan. Hitung konsentrasi massa gula dalam gram per liter.

Solusi

Solusi Latihan 26.1.

$C_m = 5.0\,\mathrm{g} / 0.250\,\mathrm{L} = 20\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ .

Latihan 26.2 ★

Larutan sebanyak $200\,\mathrm{mL}$ mengandung $0.050\,\mathrm{mol}$ glukosa. Hitung konsentrasi molarnya.

Solusi

Solusi Latihan 26.2.

$c = 0.050\,\mathrm{mol} / 0.200\,\mathrm{L} = 0.25\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ .

Latihan 26.3 ★

Berapa massa tembaga sulfat anhidrat $\ce{CuSO4}$ yang harus ditimbang untuk menyiapkan $100.0\,\mathrm{mL}$ larutan $0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ ?

Solusi

Solusi Latihan 26.3.

$M(\ce{CuSO4}) = 63.5 + 32.1 + 4 \times 16.0 = 159.6\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ ; $n = 0.10 \times 0.1000 = 0.0100\,\mathrm{mol}$ ; $m = 0.0100 \times 159.6 = 1.60\,\mathrm{g}$ .

Latihan 26.4 ★

Larutan induk $1.0\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ diencerkan menjadi $0.050\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ . Berapa faktor pengencerannya? Berapa volume larutan induk yang diperlukan untuk membuat $100.0\,\mathrm{mL}$ larutan encer?

Solusi

Solusi Latihan 26.4.

$F = 1.0 / 0.050 = 20$ ; $V_0 = 100.0\,\mathrm{mL} / 20 = 5.0\,\mathrm{mL}$ .

Latihan 26.5 ★

Larutan natrium klorida memiliki konsentrasi molar $0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ . Berapa konsentrasi massanya?

Solusi

Solusi Latihan 26.5.

$C_m = c \times M = 0.10 \times 58.5 = 5.85\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ , sekitar $5.9\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ .

Latihan 26.6 ★★

Berapa volume larutan induk $0.50\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ yang harus diambil untuk menyiapkan $250.0\,\mathrm{mL}$ larutan $0.020\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ ? Sebutkan kedua alat gelas yang dipakai.

Solusi

Solusi Latihan 26.6.

$V_0 = c_1 V_1 / c_0 = 0.020 \times 250.0 / 0.50 = 10.0\,\mathrm{mL}$ (faktor pengenceran 25). Sebuah pipet volume $10.0\,\mathrm{mL}$ dan sebuah labu ukur $250.0\,\mathrm{mL}$ .

Latihan 26.7 ★★

Mengapa larutan berkonsentrasi tepat dicukupkan di dalam labu ukur dan bukan di dalam gelas kimia bergaris skala? Mengapa volume larutan induk diukur dengan pipet volume dan bukan dengan gelas ukur?

Solusi

Solusi Latihan 26.7.

Labu ukur memiliki satu tanda batas saja, dibuat untuk satu volume dan teliti sampai sebagian kecil persen; garis skala pada gelas kimia hanya petunjuk kasar. Demikian pula, pipet volume mengalirkan satu volume dengan sangat teliti, sedangkan gelas ukur lebih lebar dan dibaca kurang teliti.

Latihan 26.8 ★★

Lihatlah skala kalibrasi tembaga sulfat. Larutan tak diketahui yang kedua lebih muda warnanya daripada tabung $0.04\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ tetapi lebih tua daripada tabung $0.02\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ . Perkirakan konsentrasinya. Bagaimana skala itu dapat diubah agar perkiraannya lebih teliti?

Solusi

Solusi Latihan 26.8.

Di antara $0.02\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ dan $0.04\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ : sekitar $0.03\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ . Agar lebih teliti, tambahkan larutan standar di antara keduanya, misalnya pada 0.025, 0.030, dan $0.035\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ : skala yang lebih rapat di tempat yang diperlukan.

Latihan 26.9 ★★

Larutan glukosa untuk infus mengandung $50\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ glukosa $\ce{C6H12O6}$ . Hitung konsentrasi molarnya.

Solusi

Solusi Latihan 26.9.

$M(\ce{C6H12O6}) = 180.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ ; $c = 50 / 180.0 = 0.28\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ .

Latihan 26.10 ★★

Sebuah sirop dibuat dengan melarutkan $342\,\mathrm{g}$ sukrosa $\ce{C12H22O11}$ menjadi $1.00\,\mathrm{L}$ larutan. Hitung konsentrasi molarnya. Sirop itu lalu diencerkan sepuluh kali. Berapa massa sukrosa dalam satu sendok $20\,\mathrm{mL}$ sirop yang sudah diencerkan?

Solusi

Solusi Latihan 26.10.

$M = 342.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ , jadi $n = 1.00\,\mathrm{mol}$ dan $c = 1.00\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ . Setelah diencerkan sepuluh kali: $c = 0.100\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ , yaitu $C_m = 0.100 \times 342.0 = 34.2\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ . Satu sendok $0.020\,\mathrm{L}$ memuat $34.2 \times 0.020 = 0.68\,\mathrm{g}$ sukrosa.

Latihan 26.11 ★★

Sebuah larutan memiliki konsentrasi massa $12\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ . Berapa konsentrasinya (a) setelah air ditambahkan sehingga volumenya menjadi dua kali lipat; (b) setelah separuh airnya diuapkan, sementara semua zat terlarutnya tetap larut?

Solusi

Solusi Latihan 26.11.

(a) Massa zat terlarut yang sama dalam volume dua kali lipat: $6.0\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ . (b) Volumenya kira-kira menjadi setengah, massa zat terlarutnya tidak berubah: sekitar $24\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ .

Latihan 26.12 ★★★

Sebuah larutan $0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ diencerkan sepuluh kali, hasilnya diencerkan sepuluh kali lagi, lalu sekali lagi.

Berapa konsentrasi akhirnya?
Mengapa hal ini dilakukan dalam tiga langkah dan bukan dalam satu pengenceran 1000 kali (pikirkan volume alat gelas yang diperlukan)?

Solusi

Solusi Latihan 26.12.

Tiga pengenceran 10 kali menghasilkan pengenceran $10^3$ kali: $0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L} / 1000 = 1.0 \times 10^{-4}\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ .
Satu pengenceran 1000 kali akan memerlukan volume larutan induk yang sangat kecil ( $0.1\,\mathrm{mL}$ ke dalam $100\,\mathrm{mL}$ ), yang mustahil diukur dengan teliti memakai pipet, atau labu yang sangat besar ( $1\,\mathrm{mL}$ ke dalam $1\,\mathrm{L}$ ). Tiga pengenceran sepuluh kali memakai pipet dan labu yang biasa.

Latihan 26.13 ★★★

Sebanyak $11.1\,\mathrm{g}$ kalsium klorida $\ce{CaCl2}$ dilarutkan menjadi $500.0\,\mathrm{mL}$ larutan. Di dalam air, padatan itu terurai menjadi ion kalsium $\ce{Ca^2+}$ dan ion klorida $\ce{Cl-}$ .

Hitung konsentrasi molar kalsium klorida yang dilarutkan.
Simpulkan konsentrasi molar ion kalsium dan ion klorida di dalam larutan itu.

Solusi

Solusi Latihan 26.13.

$M(\ce{CaCl2}) = 40.1 + 2 \times 35.5 = 111.1\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ ; $n = 11.1 / 111.1 = 0.100\,\mathrm{mol}$ ; $c = 0.100 / 0.5000 = 0.200\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ .
Setiap $\ce{CaCl2}$ menghasilkan satu $\ce{Ca^2+}$ dan dua $\ce{Cl-}$ : $[\ce{Ca^2+}] = 0.200\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ dan $[\ce{Cl-}] = 0.400\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ .

Latihan 26.14 ★★★

Sebuah labu ukur $100.0\,\mathrm{mL}$ memiliki leher berdiameter dalam $1.2\,\mathrm{cm}$ . Seorang siswa mengisinya dengan dasar meniskus $2\,\mathrm{mm}$ di atas tanda batas.

Berapa volume air tambahan yang telah dimasukkan (volume tabung: $\pi r^2 h$ )?
Berapa persen konsentrasi larutan itu terlalu rendah?

Solusi

Solusi Latihan 26.14.

$r = 0.60\,\mathrm{cm}$ , $h = 0.20\,\mathrm{cm}$ : $V = \pi \times 0.60^2 \times 0.20 = 0.23\,\mathrm{cm}^{3}$ , yaitu $0.23\,\mathrm{mL}$ air yang berlebih.
Zat terlarut yang sama berada dalam $100.23\,\mathrm{mL}$ alih-alih $100.00\,\mathrm{mL}$ : konsentrasinya terlalu rendah sebesar $0.23 / 100.23 \approx 0.23\,\%$ .

Latihan 26.15 ★★★

Sebanyak $100\,\mathrm{mL}$ larutan natrium klorida $0.20\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ dicampur dengan $300\,\mathrm{mL}$ larutan natrium klorida $0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ . Dengan menganggap volumenya dapat dijumlahkan, hitung konsentrasi campuran itu. Apakah hasilnya rata-rata kedua konsentrasi itu? Jelaskan.

Solusi

Solusi Latihan 26.15.

$n = 0.20 \times 0.100 + 0.10 \times 0.300 = 0.020 + 0.030 = 0.050\,\mathrm{mol}$ dalam $0.400\,\mathrm{L}$ : $c = 0.125\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ . Hasil itu bukan rata-rata biasa, $0.15\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ : larutan yang lebih encer tiga kali lebih banyak, sehingga campurannya lebih dekat ke $0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ . Hasil itu adalah rata-rata yang dibobot dengan volume.

26.7 Soal: Kantong Infus

Soal 26.1

Soal akhir pekan — berapa banyak larutan garam pekat yang dimasukkan ke dalam satu kantong larutan garam “0.9 %”?

Laboratorium farmasi sebuah rumah sakit menyimpan larutan natrium klorida pekat yang steril, mengandung $200\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ (pada labelnya: “20 %”). Laboratorium itu harus menyiapkan kantong-kantong berisi $500\,\mathrm{mL}$ larutan “0.9 %” yang dipakai untuk infus, dengan mengencerkan larutan pekat itu dengan air steril.

Bagian I — Arti 0.9 %.

Label “0.9 %” berarti $0.9\,\mathrm{g}$ garam per $100\,\mathrm{mL}$ larutan. Nyatakan konsentrasi massanya dalam $\mathrm{g}/\mathrm{L}$ .
Nyatakan pula dalam miligram per mililiter.
Berapa massa natrium klorida yang dikandung sebuah kantong $500\,\mathrm{mL}$ ?
Natrium klorida larut sampai sekitar $360\,\mathrm{g}$ per kilogram air. Apakah larutan dalam kantong itu jauh dari jenuh?
Seorang pasien menerima $1.0\,\mathrm{L}$ larutan ini dalam sehari. Berapa massa garam itu?

Bagian II — Dalam mol.

Hitung massa molar natrium klorida.
Hitung konsentrasi molar larutan di dalam kantong.
Berapa jumlah zat natrium klorida yang dikandung sebuah kantong?
Berapa konsentrasi molar ion natrium dan ion klorida di dalam kantong?
Berapa ion natrium yang dikandung sebuah kantong?

Bagian III — Dari larutan pekat.

Hitung faktor pengenceran antara larutan pekat dan larutan di dalam kantong.
Berapa massa natrium klorida yang harus berasal dari larutan pekat untuk satu kantong? Simpulkan volume larutan pekat yang harus diambil.
Periksalah volume ini dengan faktor pengencerannya.
Hitung konsentrasi molar larutan pekat, dan periksalah bahwa $c_0 V_0 = c_1 V_1$ .
Kira-kira berapa volume air steril yang kemudian ditambahkan (anggaplah volumenya dapat dijumlahkan)?

Bagian IV — Alat gelas dan ketelitian.

Tidak ada pipet volume dengan volume sebesar ini. Alat gelas apa, yang bergaris skala sampai sepersepuluh mililiter, yang dapat mengalirkannya?
Di dalam wadah apa volume akhir harus dicukupkan, agar teliti?
Jika yang diambil $23.0\,\mathrm{mL}$ alih-alih volume yang benar, berapa konsentrasi massa larutan di dalam kantong? Berapa persen kesalahannya?
Nyatakan jawaban akhirnya: berapa volume larutan pekat yang dimasukkan ke dalam satu kantong $500\,\mathrm{mL}$ ?

Solusi

Solusi Soal 26.1.

1. $0.9\,\mathrm{g}$ per $0.100\,\mathrm{L}$ : $C_m = 9.0\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ .

2. $9.0\,\mathrm{g}$ per $1000\,\mathrm{mL}$ , yaitu $9.0\,\mathrm{mg}$ per mililiter.

3. $m = 9.0 \times 0.500 = 4.5\,\mathrm{g}$ .

4. Ya: sekitar $9\,\mathrm{g}$ per liter dibandingkan sekitar $360\,\mathrm{g}$ per kilogram air pada keadaan jenuh, kira-kira empat puluh kali lebih kecil.

5. $9.0 \times 1.0 = 9.0\,\mathrm{g}$ garam.

6. $M(\ce{NaCl}) = 23.0 + 35.5 = 58.5\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ .

7. $c = 9.0 / 58.5 = 0.154\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ .

8. $n = 0.154 \times 0.500 = 0.0769\,\mathrm{mol}$ (atau $4.5 / 58.5$ ).

9. Setiap $\ce{NaCl}$ menghasilkan satu $\ce{Na+}$ dan satu $\ce{Cl-}$ : keduanya $0.154\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ .

10. $0.0769 \times 6.02 \times 10^{23} = 4.63 \times 10^{22}$ ion natrium.

11. $F = 200 / 9.0 = 22.2$ .

12. Sebanyak $4.5\,\mathrm{g}$ garam dalam kantong itu seluruhnya berasal dari larutan pekat: $V_0 = 4.5\,\mathrm{g} / 200\,\mathrm{g}/\mathrm{L} = 0.0225\,\mathrm{L} = 22.5\,\mathrm{mL}$ .

13. $V_0 = V_1 / F = 500 / 22.2 = 22.5\,\mathrm{mL}$ .

14. $c_0 = 200 / 58.5 = 3.42\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ ; $c_0 V_0 = 3.42 \times 0.0225 = 0.0769\,\mathrm{mol}$ dan $c_1 V_1 = 0.154 \times 0.500 = 0.0769\,\mathrm{mol}$ : sama.

15. Sekitar $500 - 22.5 = 478\,\mathrm{mL}$ air steril.

16. Pipet ukur $25\,\mathrm{mL}$ (atau buret), yang dibaca sampai $0.1\,\mathrm{mL}$ .

17. Di dalam labu ukur $500.0\,\mathrm{mL}$ , dicukupkan sampai tanda batas.

18. $C_m = 200 \times 23.0 / 500 = 9.20\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ , terlalu pekat sebesar $0.20 / 9.0 \approx 2.2\,\%$ .

19. $22.5\,\mathrm{mL}$ larutan pekat (“20 %”) untuk satu kantong $500\,\mathrm{mL}$ .

Istilah yang didefinisikan dalam bab ini

Lihat semua 852 istilah di glosarium