Pengertian Contoh Molalitas dan Fraksi mol

Pengertian Molalitas- Perubahan titik didih air yang disebabkan oleh penambahan zat terlarut merupakan salah satu sifat larutan yang ditentukan oleh sifat zat terlarut. Selain sifat-sifat di atas, masih ada sifat lain yang tidak tergantung pada sifat zat terlarut, yaitu sifat koligatif larutan. Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang hanya tergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan dan tidak tergantung pada jenis zat terlarut. Sifat koligatif larutan dibagi menjadi empat, yaitu tekanan uap jenuh, titik didih, titik beku, dan tekanan osmosis.

Berdasarkan uraian di atas, anda telah mengetahui bahwa sifat koligatif larutan tergantung pada jumlah partikel zat terlarut. Jumlah partikel zat terlarut menunjukkan kuantitas zat terlarut dalam suatu zat pelarut. Jumlah partikel zat terlarut dinyatakan dengan konsentrasi larutan. Satuan konsentrasi adalah molaritas, fraksi mol, dan molalitas. Molaritas menunjukkan jumlah mol zat terlarut dalam setiap liter larutan. Molaritas umum digunakan untuk menyatakan konsentasi larutan. Tetapi, dalam pembahasan sifat koligatif larutan, satuan yang sering digunakan untuk menyatakan konsentrasi adalah molalitas. Molalitas disimbolkan dengan huruf m, yaitu suatu besaran yang menyatakan banyaknya mol zat terlarut dalam 1000 gram (1 kg) pelarut. Satuan molalitas adalah molal, yang ditumuskan oleh persamaan berikut:

Keterangan:
m = molalitas (mol/kg)
Mr = massa molar zat terlarut (g/mol)
massa = massa zat terlarut (g)
p = massa zat pelarut (g)

Molalitas juga berguna pada keadaan lain, misalnya karena pelarut merupakan padatan pada suhu kamar dan hanya dapat diukur massanya, bukan volumenya sehingga tidak mungkin dinyatakan dalam bentuk molaritas. Bagaimana penerapan persamaan di atas pada soal perhitungan molalitas larutan? Dengan memahami contoh berikut, anda akan menemukan jawabannya.

Contoh molalitas 1.1:
Tentukan molalitas larutan yang dibuat dengan melarutkan 3,45 gram urea (Mr=46) dalam 250 gram air?
Penyelesaian
Diketahui:
Massa zat terlarut = 3,45 gram
Mr urea = 46
Massa pelarut = 250 gram
Ditanyakan molalitas urea (m)
Jawab:
m = (3,45/46)(1000/p)
m = 0,3 molal
jadi, molalitas larutan urea adalah 0,3 molal.
Contoh molalitas 1.2
Sebanyak 30 g urea (Mr = 60 g/mol) dilarutkan ke dalam 100 g air. Hitunglah molalitas larutan.
Jawab

Jadi, molalitas larutan urea adalah 5 m.

Contoh Molalitas 1.3
Berapa gram NaCl yang harus dilarutkan dalam 500 g air untuk menghasilkan larutan 0,15 m?
Jawab
Molalitas artinya jumlah mol zat terlarut per kilogram pelarut. 0,15 m berarti 0,15 mol NaCl dalam 1 kg (1.000 g) air. 0,15 mol NaCl dalam 1.000 g H₂O. Untuk menghitung jumlah mol NaCl yang diperlukan untuk 500 g H₂O, kita dapat menggunakan hubungan tersebut sebagai faktor konversi. Kemudian, kita dapat menggunakan massa molar NaCl untuk mengubah mol NaCl menjadi massa NaCl.

Jadi, massa NaCl yang harus dilarutkan pada 500 g air untuk menghasilkan larutan 0,15 m adalah 4,38 g.
Contoh molalitas 1.4
Berapakah kemolalan dari larutan 10% (w/w) NaCl? (w/w = persen berat)
Jawab
Larutan 10% (w/w), artinya

w berasal dari kata weight. Untuk mengetahui kemolalan, kita harus mengetahui jumlah mol NaCl. 10 g NaCl dapat diubah menjadi mol dengan menggunakan massa molar NaCl (58,44 g/mol). Untuk mengetahui massa air, dapat dilakukan dengan cara pengurangan 100 g larutan NaCl oleh 10 g NaCl. massa air = 100 g – 10 g = 90 g
Untuk menentukan kemolalan, dapat dilakukan konversi sebagai berikut.

Jadi, larutan 10% (w/w) NaCl memiliki konsentrasi 1,9 m.

Definisi Fraksi Mol. Selain dinyatakan dengan molalitas, konsentrasi larutan juga dinyatakan dengan fraksi mol. Fraksi mol adalah suatu besaran konsentrasi yang menyatakan perbandingan jumlah mol zat terlarut terhadap jumlah mol larutan. Fraksi mol tidak memiliki satuan dan sinyatakan dengan simbol X. fraksi mol terdiri dari fraksi mol zat terlarut dan fraksi mol pelarut yang dinyatakan dengan rumus berikut:

Dimana nT = nA + nB
Sehingga diperoleh hubungan fraksi mol zat terlarut dan fraksi mol
pelarut. Hubungan tersebut dinyatakan dengan rumus:
X_A + X_B = 1
Keterangan:
X_A = fraksi mol zat terlarut A
nA = jumlah mol zat terlarut A
X_B = fraksi mol zat pelarut B
nB = jumlah mol zat pelarut B
nT = jumlah mol total larutan
Agar anda memahami penggunaan rumus fraksi mol di atas, perhatikan contoh soal fraksi mol berikut.
Contoh fraksi mol 1.5
Tentukan fraksi mol NaOH dan fraksi mol air, jika 4 gram NaOH (Mr =40) ditambahkan dan dilarutkan dalam 90 ml air.
Penyelesaian:
Diketahui:
Massa NaOH = 4 gram
Mr NaOH = 40
Volume air = 90 ml
Ditanyakan:
Fraksi mol NaOH dan fraksi mol air
Jawab:
Jumlah mol NaOH =
nA = 4/40 = 0,1 mol
Jumlah mol air =
nB = 90/18 = 5 mol
Jumlah mol total larutan = nT = 0,1 + 5 = 5,1 mol.
Fraksi mol NaOH adalah:
X_A = 0,1/5,1 = 1/51
Fraksi mol air adalah:
X_B = 5/5,1 = 50/51
Jadi, fraksi mol NaOH adalah 1/51, sedangkan fraksi mol air adalah 50/51.
Contoh fraksi mol 1.6
Larutan glukosa dibuat dengan melarutkan 18 g glukosa (Mr = 180 g/mol) ke dalam 250 g air. Hitunglah fraksi mol glukosa.
Jawab

Jadi, fraksi mol glukosa adalah 0,01.
Contoh fraksi mol 1.7
Berapa fraksi mol dan persen mol setiap komponen dari campuran 0,2 mol O₂ dan 0,5 mol N₂?
Jawab

Fraksi mol N₂ bisa juga dihitung dengan cara:
_{XN2 = 1 – XO2}
= 1 – 0,29 = 0,71
% mol O2 = 0,29 × 100% = 29%
% mol N2 = 0,71 × 100% = 71%
Jadi, fraksi mol O₂ adalah 0,29 dan fraksi mol N₂ adalah 0,71, sedangkan persen mol O₂ adalah 29% dan persen mol N₂adalah 71%.