Menentukan konsentrasi suatu larutan

Pengarang: Tamara Smith
Tanggal Pembuatan: 22 Januari 2021
Tanggal Pembaruan: 1 Juli 2024
Anonim
Cara mudah mencari molaritas atau konsentrasi larutan - soal - kimia SMA
Video: Cara mudah mencari molaritas atau konsentrasi larutan - soal - kimia SMA

Isi

Dalam Kimia atau Kimia, satu larutan campuran homogen dari dua hal - satu zat terlarut dan a pelarut atau pelarut di mana zat tersebut larut. Konsentrasi adalah ukuran jumlah zat terlarut dalam pelarut. Ada banyak alasan untuk menentukan konsentrasi suatu larutan, tetapi kimiawi yang terlibat tetap sama, apakah Anda menguji kadar klorin di kolam atau melakukan analisis penyelamatan jiwa pada sampel darah. Panduan ini akan mengajari Anda beberapa bagian dasar kimia larutan, kemudian memandu Anda melalui prosedur aplikasi praktis yang umum - perawatan akuarium.

Melangkah

Bagian 1 dari 3: Pengetahuan dasar tentang konsentrasi

  1. Metode notasi konsentrasi. Konsentrasi suatu zat adalah jumlah zat terlarut dibagi dengan jumlah pelarut. Namun, karena ada cara berbeda untuk menyatakan jumlah zat tertentu, dimungkinkan juga untuk merepresentasikan konsentrasi dengan cara yang berbeda. Di sini Anda akan menemukan ejaan yang paling umum:
    • Gram per liter (g / L.) Massa zat terlarut dalam gram yang dilarutkan dalam volume larutan tertentu (yang tidak harus sama dengan volume pelarut.) Biasanya digunakan untuk larutan padatan dalam pelarut cair.
    • Molaritas (M.) Jumlah mol zat terlarut dibagi volume larutan.
    • Bagian per juta (ppm.) Rasio jumlah partikel (biasanya dalam gram) zat terlarut per satu juta partikel larutan, dikalikan dengan 10. Biasanya digunakan untuk larutan air yang sangat encer (1 L air = 1000 gram.)
    • Persentase bahan majemuk. Rasio partikel (lagi dalam gram) zat terlarut per 100 partikel larutan, dinyatakan sebagai persentase.
  2. Ketahui data apa yang Anda butuhkan untuk mencari konsentrasi. Kecuali untuk molaritas (lihat di bawah), cara penulisan konsentrasi yang umum seperti yang ditunjukkan di atas mengharuskan Anda mengetahui massa zat terlarut dan massa atau volume larutan yang dihasilkan. Banyak masalah kimia yang membutuhkan pencarian konsentrasi larutan tidak memberikan informasi ini kepada Anda. Jika demikian, Anda harus bekerja dengan apa yang Anda ketahui untuk menemukan informasi ini.
    • Contoh: Misalkan kita perlu mencari konsentrasi (dalam gram per liter) larutan yang dibuat dengan melarutkan 1/2 sendok teh garam dalam 2 liter air. Kita juga tahu bahwa 1 sendok teh garam sama dengan 6 gram. Dalam hal ini, konversinya mudah - kalikan: 1/2 sendok teh x (6 gram / 1 sendok teh) = 3 gram garam. 3 gram garam dibagi 2 liter atau air = 1,5 g / L
  3. Pelajari cara menghitung molaritas. Molaritas mengharuskan Anda mengetahui jumlah mol zat terlarut, tetapi ini dapat dengan mudah disimpulkan jika Anda mengetahui massa zat terlarut dan rumus kimianya. Setiap unsur kimia memiliki "massa molar" (MM) - massa spesifik untuk satu mol unsur tersebut. Massa molar ini ditemukan dalam tabel periodik (biasanya di bawah simbol kimia dan nama elemen.) Cukup tambahkan massa molar dari komponen zat terlarut untuk mendapatkan massa molar. Kemudian kalikan massa zat terlarut yang diketahui dengan (1 / MM zat terlarut Anda) untuk mencari jumlah zat terlarut Anda dalam mol.
    • Contoh: Misalkan kita ingin mencari molaritas larutan garam di atas. Sekadar rekap, kami memiliki 3 gram garam (NaCl) dalam 2 liter air. Mulailah dengan mencari massa molar Na dan Cl dengan melihat tabel periodik. Na = sekitar 23 g / mol dan Cl = sekitar 35,5 g / mol. Jadi, MM NaCl = 23 + 35,5 = 58,5 g / mol. 3 gram NaCl x (1 mol NaCl / 58,5 g NaCl) = 0,051 mol NaCl. 0,051 mol NaCl / 2 liter air = 0,026 M NaCl
  4. Berlatih latihan standar tentang menghitung konsentrasi. Pengetahuan di atas adalah semua yang Anda butuhkan untuk menghitung konsentrasi dalam situasi sederhana. Jika Anda mengetahui massa atau volume larutan dan jumlah zat terlarut yang ditambahkan pada prinsipnya, atau Anda dapat menyimpulkannya dari informasi yang diberikan dalam pernyataan, Anda seharusnya dapat mengukur konsentrasi larutan dengan mudah. Buat latihan soal untuk meningkatkan keterampilan Anda. Lihat contoh latihan di bawah ini:
    • Berapa molaritas NaCL dalam larutan 400 ml yang diperoleh dengan menambahkan 1,5 gram NaCl ke dalam air?
    • Berapa konsentrasi larutan yang dibuat dengan menambahkan 0,001 g timbal (Pb) ke dalam 150 L air, dalam ppm? (1 L air = 1000 gram) Dalam hal ini, volume larutan akan meningkat dengan jumlah yang sangat kecil dengan menambahkan zat, jadi Anda dapat menggunakan volume pelarut sebagai volume larutan.
    • Tentukan konsentrasi dalam gram per liter larutan 0,1 L yang dibuat dengan menambahkan 1/2 mol KCl ke air. Untuk soal ini, Anda harus bekerja dari depan ke belakang, menggunakan massa molar KCL untuk menghitung jumlah gram KCl dalam zat terlarut.

Bagian 2 dari 3: Titrasi

  1. Pahami kapan harus menerapkan titrasi. Titrasi adalah teknik yang digunakan oleh ahli kimia untuk menghitung jumlah zat terlarut yang ada dalam suatu larutan. Untuk melakukan titrasi, Anda membuat reaksi kimia antara zat terlarut dan reagen lain (biasanya juga terlarut). Karena Anda mengetahui jumlah pasti pereaksi kedua dan persamaan kimia dari reaksi antara pereaksi dan zat terlarut, Anda dapat menghitung jumlah zat terlarut dengan mengukur berapa banyak pereaksi yang Anda butuhkan untuk reaksi dengan zat terlarut. lengkap.
    • Jadi, titrasi bisa sangat berguna dalam menghitung konsentrasi suatu larutan jika Anda tidak tahu berapa banyak zat terlarut yang ditambahkan pada awalnya.
    • Jika Anda mengetahui jumlah zat terlarut dalam larutan, maka tidak perlu dititrasi - cukup ukur volume larutan Anda dan hitung konsentrasinya, seperti yang dijelaskan di Bagian 1.
  2. Siapkan peralatan titrasi Anda. Untuk melakukan titrasi yang akurat, Anda memerlukan peralatan yang bersih, akurat, dan profesional. Gunakan labu Erlenmeyer atau gelas kimia di bawah buret yang dikalibrasi yang dipasang pada tempat buret. Nosel buret harus berada di leher labu atau gelas kimia tanpa menyentuh dinding.
    • Pastikan semua peralatan dibersihkan sebelumnya, dibilas dengan air deionisasi, dan keringkan.
  3. Isi labu dan buret. Ukur secara akurat sejumlah kecil solusi yang tidak diketahui. Ketika dilarutkan, zat menyebar secara merata melalui pelarut, sehingga konsentrasi sampel kecil dari larutan ini akan sama dengan konsentrasi larutan aslinya. Isi buret Anda dengan larutan dengan konsentrasi yang diketahui yang akan bereaksi dengan larutan Anda. Catat volume larutan yang tepat dalam buret - kurangi dengan volume akhir untuk mencari larutan total yang digunakan dalam reaksi.
    • Perhatian: jika reaksi antara larutan dalam buret dan zat terlarut dalam labu tidak menunjukkan tanda-tanda reaksi, Anda akan melakukannya indikator di dalam termos. Ini digunakan dalam kimia untuk memberikan sinyal visual ketika larutan mencapai titik ekivalen atau titik akhir. Indikator umumnya digunakan untuk titrasi yang memeriksa reaksi asam-basa dan redoks, tetapi ada beberapa indikator lain juga. Lihat buku teks kimia atau cari di internet untuk menemukan indikator yang cocok untuk reaksi Anda.
  4. Mulailah titrasi. Tambahkan larutan secara perlahan dari buret ("titran") ke dalam labu. Gunakan tongkat pengaduk magnet atau tongkat pengaduk kaca untuk mencampurkan larutan secara perlahan selama reaksi berlangsung. Jika larutan Anda tampak bereaksi, Anda akan melihat tanda-tanda tertentu bahwa reaksi sedang terjadi - perubahan warna, gelembung, residu, dll. Jika Anda menggunakan indikator, Anda mungkin melihat setiap tetes masuk melalui buret ke dalam labu yang tepat. perubahan warna.
    • Jika reaksi menghasilkan perubahan nilai atau potensi pH, Anda dapat menambahkan pembaca pH atau potensiometer ke dalam labu untuk mengukur kemajuan reaksi kimia.
    • Untuk titrasi yang lebih akurat, pantau pH atau potensinya seperti di atas, dan catat setiap kali reaksi berlangsung setelah menambahkan sedikit titran. Plotkan keasaman larutan atau potensi versus volume titran yang ditambahkan. Anda akan melihat perubahan tajam pada kemiringan kurva pada titik ekivalen dari responsnya.
  5. Perlambat titrasi Anda. Saat reaksi kimia Anda mendekati titik akhir, perlambat titrasi menjadi penurunan bertahap. Jika Anda menggunakan indikator, Anda mungkin memperhatikan bahwa warna berkedip lebih lama. Sekarang lanjutkan titrasi selambat mungkin sampai Anda dapat menentukan penurunan yang tepat yang akan menyebabkan reaksi Anda mencapai titik akhir. Dalam kasus indikator, Anda biasanya melihat perubahan warna berkelanjutan sedini mungkin dalam responsnya.
    • Catat volume akhir di buret Anda. Dengan mengurangkannya dari volume awal di buret, Anda dapat menemukan volume titran yang Anda gunakan dengan tepat.
  6. Hitung jumlah zat terlarut dalam larutan Anda. Gunakan persamaan kimia untuk reaksi antara titran dan larutan untuk mencari jumlah mol zat terlarut dalam labu Anda. Setelah menemukan jumlah mol zat terlarut, Anda dapat membaginya dengan volume larutan di dalam labu untuk mencari molaritas larutan, atau mengubah jumlah mol menjadi gram dan membaginya dengan volume larutan. , untuk mendapatkan konsentrasi dalam g / L. Ini membutuhkan sedikit pengetahuan dasar tentang stoikiometri.
    • Misalnya, kita menggunakan 25 ml NaOH 0,5 M untuk mentitrasi larutan HCl dalam air ke titik ekivalen. Larutan HCl memiliki volume 60 ml untuk titrasi. Berapa mol HCl yang ada dalam larutan kita?
    • Untuk memulai, mari kita lihat persamaan kimia untuk reaksi NaOH dan HCl: NaOH + HCl> H.2O + NaCl
    • Dalam hal ini, 1 molekul NaOH bereaksi dengan 1 molekul HCl dengan produk air dan NaCl. Jadi karena Anda menambahkan NaOH secukupnya untuk menetralkan semua HCl, jumlah mol NaOH yang dikonsumsi dalam reaksi akan sama dengan jumlah mol HCl dalam labu.
    • Jadi mari kita cari tahu berapa jumlah NaOH dalam mol. 25 ml NaOH = 0,025 L NaOH x (0,5 mol NaOH / 1 L) = 0,0125 mol NaOH.
    • Karena kita menyimpulkan dari persamaan reaksi bahwa jumlah mol NaOH yang dikonsumsi dalam reaksi = jumlah mol HCl dalam larutan, sekarang kita tahu bahwa ada 0,0125 mol HCl dalam larutan.
  7. Hitung konsentrasi larutan Anda. Sekarang setelah Anda mengetahui jumlah zat terlarut dalam larutan Anda, maka mudah untuk mencari konsentrasi dalam istilah molaritas. Cukup bagi jumlah mol zat terlarut dalam larutan Anda dengan volume sampel larutan Anda (tidak volume dari jumlah sampel yang lebih besar.) Hasilnya adalah molaritas larutan Anda!
    • Untuk mencari molaritas contoh di atas, bagi jumlah mol HCl dengan volume dalam labu. 0,0125 mol HCl x (1 / 0,060 L) = 0,208 M HCl.
    • Untuk mengubah molaritas menjadi g / L, ppm, atau persentase komposisi, ubah jumlah mol zat terlarut Anda menjadi massa (menggunakan massa molar zat terlarut Anda.) Untuk ppm dan persentase senyawa, Anda juga perlu mengubah volumenya solusi Anda ke massa (menggunakan faktor konversi seperti massa jenis, atau cukup dengan menimbangnya), lalu kalikan hasilnya masing-masing dengan 10 atau 10.

Bagian 3 dari 3: Menentukan salinitas di akuarium

  1. Ambil sampel air dari tangki Anda. Rekam volume dengan akurat. Jika memungkinkan, ukur volume dalam satuan SI seperti mL - ini mudah untuk diubah menjadi L.
    • Dalam contoh ini kami menguji air di akuarium untuk mengetahui salinitas, konsentrasi garam (NaCl) di dalam air. Misalkan kita mengambil sampel air untuk tujuan ini 3 mL dari akuarium dan kemudian tentukan jawaban akhir yang akan diberikan g / L.
  2. Titrasi sampel air. Pilih titran yang menghasilkan reaksi yang terlihat jelas dalam zat terlarut. Dalam hal ini kami menggunakan larutan 0,25 M AgNO3 (perak nitrat), senyawa yang menghasilkan garam klor yang tidak larut ketika bereaksi dengan NaCl dalam reaksi berikut: AgNO3 + NaCl> NaNO3 + AgCl. Garam (AgCl) akan terlihat sebagai residu putih keruh yang mengapung dan dapat dipisahkan dari larutan.
    • Titrasi perak nitrat dari buret atau jarum suntik kecil ke dalam sampel akuarium sampai larutan menjadi keruh. Dengan sampel kecil itu penting persis tentukan berapa banyak perak nitrat yang Anda tambahkan - pelajari setiap tetes dengan cermat.
  3. Lanjutkan sampai reaksi berakhir. Ketika perak nitrat berhenti mengaburkan larutan, Anda dapat mencatat jumlah ml yang ditambahkan. Titrasi AgNO3 sangat lambat dan amati solusinya dengan cermat, terutama saat titik akhir mendekat.
    • Asumsikan bahwa ada 3mL dari 0,25 M AgNO3 diperlukan agar reaksi berakhir dan air tidak semakin keruh.
  4. Tentukan jumlah mol titran. Langkah ini mudah - kalikan volume titran yang Anda tambahkan dengan molaritas. Ini akan memberi Anda jumlah mol titran yang digunakan.
    • 3 mL x 0,25 M = 0,003 L x (0,25 mol AgNO3/ 1 L) = 0,000075 mol AgNO3.
  5. Tentukan jumlah mol zat terlarut Anda. Gunakan persamaan reaksi untuk mengubah jumlah mol AgNO3 menjadi mol NaCl. Persamaan reaksinya adalah: AgNO3 + NaCl> NaNO3 + AgCl. Karena 1 mol AgNO3 bereaksi dengan 1 mol NaCl, sekarang kita tahu bahwa jumlah mol NaCl dalam larutan kita = jumlah mol AgNO3 yang ditambahkan: 0,000075 mol.
    • Dalam hal ini: 1 mol AgNO3 bereaksi dengan 1 mol NaCl. Tetapi jika 1 mol titran bereaksi dengan 2 mol zat terlarut kita, maka kita akan mengalikan jumlah mol zat terlarut kita dengan 2 untuk mendapatkan jumlah mol zat terlarut kita.
    • Sebaliknya, jika 2 mol titran bereaksi dengan 1 mol zat terlarut, maka jumlah mol titran dibagi dua.
    • Aturan-aturan ini sesuai secara proporsional dengan 3 mol titran dan 1 mol zat terlarut, 4 mol titran dan 1 mol zat terlarut, dll. Serta 1 mol zat terlarut dan 3 mol zat terlarut, 1 mol titran dan 4 mol zat terlarut, dll.
  6. Ubah jumlah mol terlarut Anda menjadi gram. Untuk melakukan ini, Anda perlu menghitung massa molar zat terlarut dan mengalikannya dengan jumlah mol zat terlarut Anda. Untuk mencari massa molar NaCl, gunakan tabel periodik untuk mencari dan menjumlahkan berat atom garam (Na) dan Klorida (Cl).
    • Na MM = 22.990. MM Cl = 35.453.
    • 22,990 + 35,453 = 58,443 g / mol
    • 0,000075 mol NaCl x 58,442 g / mol = 0,00438 mol NaCl.
    • Perhatian: Jika ada lebih dari satu jenis molekul dalam sebuah atom, Anda harus menambahkan massa molar atom tersebut beberapa kali. Misalnya, jika Anda adalah massa molar AgNO3, Anda akan menambahkan massa oksigen tiga kali karena ada tiga atom oksigen dalam molekul tersebut.
  7. Hitung konsentrasi akhir. Kami memiliki massa zat terlarut dalam gram dan kami mengetahui volume larutan uji. Yang harus kita lakukan sekarang adalah membagi: 0,00438 g NaCl / 0,003 L = 1,46 g NaCl / L.
    • Salinitas air laut kurang lebih 35 g NaCl / L. Akuarium kita hampir tidak cukup asin untuk ikan laut.

Tips

  • Meskipun zat terlarut dan pelarut dapat berada dalam keadaan yang berbeda (padat, cair, atau gas) saat dipisahkan, larutan yang terbentuk saat zat larut akan memiliki keadaan yang sama dengan keadaan pelarut.
  • Ag + 2 HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
  • Gunakan hanya plastik atau kaca bening.
  • Berikut adalah contoh video: [1]

Peringatan

  • Simpan larutan AgNO3 dalam botol gelap tertutup. Peka terhadap cahaya.
  • Berhati-hatilah saat bekerja dengan asam atau basa kuat. Pastikan ada cukup udara segar di dalam ruangan.
  • Kenakan kacamata pengaman dan sarung tangan.
  • Jika Anda ingin mendapatkan peraknya kembali, perhatikan hal berikut: Cu (s) + 2 AgNO3 (aq) → Cu (NO3) 2 + 2 Ag (s) Ingatlah bahwa (s) artinya padat.

Posting Terbaru

Cara membersihkan perunggu
Cara membersihkan perunggu
Bagaimana memprioritaskan
Bagaimana memprioritaskan
Cara menghapus pengikut di Twitter
Cara menghapus pengikut di Twitter
Bagaimana mempersiapkan tes atau survei yang tidak terjadwal
Bagaimana mempersiapkan tes atau survei yang tidak terjadwal