Konsentrasi adalah konsep penting dalam kimia, dan ketika Anda menggabungkan larutan dengan konsentrasi yang berbeda, Anda perlu mengetahui cara menghitung konsentrasi akhir. Meskipun Anda dapat menggunakan kalkulator rasio pengenceran atau yang serupa (lihat Sumberdaya) untuk mengetahuinya, jauh lebih baik untuk pelajari matematika itu sendiri, sehingga Anda dapat melakukannya sendiri dengan kalkulator di ponsel Anda tanpa perlu dibuat khusus alat.
Setelah Anda mengambil konsep kunci yang mendasari konsentrasi dan mempelajari beberapa rumus sederhana, Anda akan dapat menangani perhitungan apa pun yang mungkin Anda perlukan di lab.
Memahami Solusi
Sebuah solusi adalah campuran homogen dari dua zat, pelarut (misalnya air) dan zat terlarut (benda yang Anda larutkan dalam air), dengan "homogen" hanya memberi tahu Anda bahwa keduanya tercampur rata.
Solusi itu sendiri adalah kombinasi dari dua komponen ini, jadi volume solusi memberi tahu Anda: total jumlah ketika keduanya telah digabungkan. Anda memerlukan dua informasi untuk sepenuhnya mengukur konsentrasi larutan: jumlah pelarut dan jumlah zat terlarut (atau jumlah total larutan).
Cara paling umum untuk menggambarkan konsentrasi larutan (yaitu seberapa "kuat" mereka) adalah dengan membagi jumlah zat terlarut dengan jumlah larutan total, dengan keduanya dinyatakan dalam unit yang sama. Misalnya, jika Anda menambahkan 30 ml asam klorida ke dalam 270 ml air, Anda memiliki larutan asam klorida (30 ml / 300 ml) × 100 = 10 persen dalam air. Sebagai rumus:
Namun, dalam kimia, konsentrasi larutan sering dinyatakan sebagai "molaritas" (molar). konsentrasi), yang didefinisikan sebagai jumlah mol zat terlarut dibagi dengan jumlah liter larutan. Ini memberi Anda nilai dalam mol per liter, di mana satu mol zat setara dengan massa atom atau molekulnya dalam gram.
Menghitung Pengenceran
Jika Anda memulai dengan larutan dengan molaritas tertentu dan kemudian mengencerkannya, Anda dapat menggunakan rumus sederhana untuk mencari konsentrasi akhir, atau volume yang Anda perlukan untuk mengencerkannya untuk mencapai yang diberikan konsentrasi. Rumusnya adalah:
Dimana saya adalah molaritas, dan V adalah volume solusi, dengan subskrip i dan f berarti "awal" dan "akhir". Jadi asalkan Anda tahu molaritas dan volume yang Anda mulai, dan molaritas akhir atau volume yang Anda inginkan, Anda dapat menyelesaikan sisanya kuantitas.
Anda menemukan nilai yang Anda inginkan dengan membagi sisi kiri (produk dari volume awal dan molaritas) dengan nilai yang Anda ketahui di sebelah kanan. Misalnya, jika Anda memiliki larutan 0,5 L 2 M (yaitu molaritas 2), dan Anda menginginkan larutan dengan molaritas 0,5 M, berapa volume akhir yang Anda butuhkan?
Atur ulang untuk mendapatkan:
Begitu:
Anda perlu mengencerkan larutan menjadi 2 liter. Untuk menggunakan rumus ini untuk satuan lain (misalnya galon), Anda hanya perlu memastikan bahwa konsentrasi (yaitu molaritas) dinyatakan dalam satuan yang sama dengan volume, sehingga Anda dapat menggunakan ini sebagai kalkulator pengenceran dalam galon jika Anda menyatakan konsentrasi dalam mol per galon.
Kalkulator Konsentrasi Akhir Secara Umum
Jika Anda perlu menghitung konsentrasi akhir untuk situasi yang lebih rumit, pendekatan termudah adalah kembali ke definisi dasar konsentrasi.
Misalnya, jika Anda mencampur dua larutan dengan konsentrasi yang berbeda, untuk menemukan konsentrasi akhir, Anda memerlukan jumlah akhir zat terlarut dan jumlah akhir seluruh larutan. Anda dapat mengetahuinya jika Anda menghitung jumlah zat terlarut dalam kedua campuran asli, tambahkan bersama-sama, lalu bagi dengan jumlah total larutan. Anda kemudian dapat mengalikannya dengan 100 jika Anda menginginkannya sebagai persentase.
Misalnya, Anda memiliki larutan garam 2 persen (berdasarkan massa) dalam air, dengan total 100 g larutan, dan larutan garam 10 persen dalam air dengan total 150 g larutan.
Larutan pertama mengandung 0,02 × 100 g = 2 g garam, dan larutan kedua mengandung 0,10 × 150 g = 15 g garam. Jadi total Anda memiliki 2 g + 15 g = 17 g garam dan 100 g + 150 g = 250 g larutan. Ini menghasilkan larutan akhir konsentrasi 17 g / 250 g = 0,068 atau 6,8 persen.