Rumus Molaritas beserta Contoh Soal dan Pembahasan

Molaritas adalah salah satu cara menyatakan konsentrasi larutan yang banyak digunakan dalam perhitungan kimia. Nilainya menunjukkan jumlah mol zat terlarut dalam setiap liter larutan, bukan setiap liter pelarut. Karena itu, rumus molaritas menjadi penghubung penting antara massa zat, jumlah mol, dan volume larutan yang dipakai dalam percobaan.

Dalam laboratorium, larutan dengan molaritas tertentu biasanya dibuat menggunakan labu ukur agar volume akhir larutan tepat. Pemahaman atas rumus ini membantu menghitung kebutuhan zat padat, volume larutan pekat, atau konsentrasi setelah pengenceran.

Rumus utama molaritas

M = n / V

Dalam rumus tersebut, M adalah molaritas, n adalah jumlah mol zat terlarut, dan V adalah volume larutan dalam liter. Jika volume diukur dalam mililiter, satuan harus diubah lebih dahulu atau digunakan faktor 1000.

M = (m / Mr) × (1000 / V(mL))

Rumus kedua diperoleh karena n = m/Mr. Dengan demikian, molaritas dapat dihitung langsung dari massa zat terlarut, massa molar relatif, dan volume larutan dalam mililiter.

Untuk volume dalam liter, bentuk yang ekuivalen adalah M = m / (Mr × V(L)). Pilih bentuk yang paling sesuai dengan data yang diketahui agar langkah perhitungan lebih ringkas.

Arti tiap simbol dan satuannya

Satuan molaritas yang setara adalah mol dm^-3 karena 1 dm³ sama dengan 1 L. Penulisan M tidak sama dengan mol; M menyatakan konsentrasi, sedangkan mol menyatakan jumlah zat.

Massa molar relatif atau Mr secara numerik sama dengan massa molar dalam g/mol. Untuk senyawa, Mr dihitung dari jumlah massa atom relatif unsur-unsur penyusunnya.

Kapan rumus molaritas dipakai

Rumus molaritas dipakai ketika konsentrasi larutan perlu dinyatakan dalam jumlah mol per volume larutan. Contohnya saat membuat larutan standar, menghitung zat yang bereaksi dalam larutan, atau memeriksa hasil titrasi.

• Menghitung molaritas dari massa zat dan volume larutan.
• Menentukan massa zat yang diperlukan untuk membuat larutan dengan konsentrasi tertentu.
• Menghitung volume larutan yang dibutuhkan agar mengandung sejumlah mol tertentu.
• Menentukan konsentrasi setelah pengenceran atau pencampuran larutan.
• Menghubungkan volume larutan dengan koefisien reaksi dalam stoikiometri.

Molaritas bergantung pada suhu karena volume larutan dapat berubah ketika suhu berubah. Pada suhu berbeda, nilai molaritas larutan yang sama dapat sedikit berbeda, meskipun jumlah mol zat terlarutnya tetap.

Untuk larutan yang sangat pekat atau ketika suhu berubah cukup besar, perhitungan volume perlu dilakukan dengan hati-hati. Dalam banyak perhitungan pelajaran, suhu dianggap tetap sehingga perubahan volume diabaikan.

Molaritas dan molalitas jangan tertukar

Molaritas menyatakan mol zat terlarut per liter larutan, sedangkan molalitas menyatakan mol zat terlarut per kilogram pelarut. Keduanya memiliki lambang yang berbeda dan satuan yang berbeda. Molalitas tidak bergantung pada suhu karena menggunakan massa pelarut, bukan volume larutan.

Pada larutan air yang cukup encer, nilai molaritas dan molalitas bisa tampak berdekatan. Meskipun demikian, keduanya tetap besaran yang berbeda dan tidak boleh dipertukarkan begitu saja dalam perhitungan.

Variasi rumus molaritas

Mencari jumlah mol

n = M × V

Volume yang digunakan harus dalam liter. Jika data volume dalam mililiter, bagi volume dengan 1000 sebelum mengalikan dengan molaritas.

Mencari volume larutan

V = n / M

Hasil volume akan bersatuan liter jika n dalam mol dan M dalam mol/L. Untuk mengubahnya ke mililiter, kalikan hasil dengan 1000.

Mencari massa zat terlarut

m = M × Mr × V(L)

Rumus ini sering dipakai saat akan menimbang zat padat untuk membuat larutan dengan konsentrasi tertentu. Pastikan Mr zat sudah dihitung dengan benar.

Rumus pengenceran

M₁ × V₁ = M₂ × V₂

Rumus ini berlaku ketika larutan diencerkan dengan menambahkan pelarut. Jumlah mol zat terlarut sebelum dan sesudah pengenceran dianggap tetap. Indeks 1 menunjukkan larutan sebelum pengenceran dan indeks 2 menunjukkan larutan setelah pengenceran.

Dari persen massa dan massa jenis

M = (10 × ρ × % ) / Mr

Rumus ini dipakai untuk larutan pekat yang konsentrasinya dinyatakan dalam persen massa. Massa jenis harus dalam g/mL dan persen ditulis sebagai angka, misalnya 98 untuk 98%. Angka 10 muncul dari konversi 1 liter larutan menjadi 1000 mL dan pembagian persen dengan 100.

Mencampur dua larutan zat yang sama

M_campuran = (M₁V₁ + M₂V₂) / (V₁ + V₂)

Rumus ini menganggap volume akhir sama dengan jumlah volume kedua larutan dan tidak ada reaksi kimia yang mengubah jumlah zat terlarut. Jika terjadi reaksi, hitung mol zat yang tersisa terlebih dahulu.

Langkah umum menghitung molaritas

1. Tentukan massa atau jumlah mol zat terlarut yang diketahui.
2. Jika data berupa massa, ubah menjadi mol dengan membagi massa dengan Mr.
3. Ubah volume larutan ke liter. Jika data dalam mL, bagi dengan 1000.
4. Bagi jumlah mol dengan volume larutan dalam liter.
5. Periksa satuan dan angka penting pada hasil akhir.

Urutan ini membantu menghindari kesalahan yang sering muncul, terutama karena volume larutan dan volume pelarut tidak selalu sama. Volume yang dipakai dalam rumus molaritas adalah volume larutan setelah zat terlarut dilarutkan dan volumenya disesuaikan.

Kesalahan umum dalam perhitungan molaritas

• Memakai volume pelarut, bukan volume larutan. Dalam rumus molaritas, V adalah volume larutan akhir.
• Lupa mengubah mL menjadi L ketika memakai M = n/V.
• Menghitung Mr dengan menjumlahkan massa zat, bukan massa atom relatif unsur.
• Menukar massa zat terlarut dengan massa larutan pada perhitungan persen massa.
• Menganggap molaritas tidak berubah terhadap suhu pada semua kasus.
• Menggunakan rumus pengenceran untuk reaksi kimia yang mengubah jumlah zat terlarut.

Selain itu, satuan molaritas harus ditulis konsisten. Jika hasil perhitungan diperoleh dalam mol/L, jangan menambahkan satuan mol tanpa penjelasan karena keduanya menyatakan besaran yang berbeda.

Hubungan molaritas dengan stoikiometri larutan

Dalam reaksi di larutan, molaritas dan volume dipakai untuk menentukan jumlah mol zat yang bereaksi. Volumenya dapat berbeda antara dua larutan, tetapi perbandingan mol mengikuti koefisien reaksi yang setara.

Setelah jumlah mol salah satu pereaksi diketahui dari M × V, jumlah mol pereaksi lain dapat ditentukan melalui perbandingan koefisien. Langkah berikutnya adalah mengubah mol kembali menjadi massa, volume larutan, atau konsentrasi sesuai pertanyaan.

Karena itu, molaritas bukan hanya rumus untuk menghitung konsentrasi, tetapi juga pintu masuk untuk menyelesaikan perhitungan stoikiometri yang melibatkan larutan.

Penerapan sederhana di laboratorium

Saat membuat larutan dengan konsentrasi tertentu, zat ditimbang, dilarutkan sebagian dalam pelarut, lalu dimasukkan ke labu ukur. Pelarut ditambahkan sampai tanda batas agar volume larutan tepat. Setelah dikocok homogen, molaritas larutan dihitung atau diverifikasi dari massa zat dan volume akhir.

Untuk larutan pekat yang akan diencerkan, volume yang diambil dihitung dengan rumus pengenceran. Air atau pelarut ditambahkan sampai volume akhir yang diinginkan, bukan sekadar dicampur tanpa pengukuran.

Ringkasan

Rumus utama molaritas adalah M = n/V dengan V dalam liter. Bentuk lain yang sering dipakai adalah M = (m/Mr) × (1000/V mL), n = M × V, dan M1V1 = M2V2 untuk pengenceran. Kunci pengerjaannya adalah memastikan volume yang digunakan adalah volume larutan, satuan sudah konsisten, dan Mr zat dihitung dengan benar.

Contoh Soal dan Pembahasan

1. Sebanyak 5,85 g NaCl (Mr = 58,5) dilarutkan dalam air hingga volume larutan 500 mL. Molaritas larutan tersebut adalah …
   1. 0,10 M
   2. 0,50 M
   3. 0,20 M
   4. 1,00 M
   Lihat jawaban dan pembahasan

   Jawaban: C. 0,20 M

   Langkah 1: hitung mol NaCl, yaitu n = m/Mr = 5,85/58,5 = 0,1 mol. Langkah 2: ubah volume menjadi liter, V = 500 mL = 0,5 L. Langkah 3: hitung molaritas, M = n/V = 0,1/0,5 = 0,2 M.

2. Massa glukosa (Mr = 180) yang diperlukan untuk membuat 250 mL larutan glukosa 0,2 M adalah …
   1. 4,5 g
   2. 18 g
   3. 36 g
   4. 9,0 g
   Lihat jawaban dan pembahasan

   Jawaban: D. 9,0 g

   Langkah 1: ubah volume menjadi liter, V = 250 mL = 0,25 L. Langkah 2: hitung mol glukosa, n = M × V = 0,2 × 0,25 = 0,05 mol. Langkah 3: hitung massa, m = n × Mr = 0,05 × 180 = 9 g.

3. Larutan H2SO4 pekat memiliki kadar 98% massa dan massa jenis 1,84 g/mL. Jika Mr H2SO4 = 98, molaritas larutan pekat tersebut adalah …
   1. 18,4 M
   2. 9,2 M
   3. 20,0 M
   4. 36,8 M
   Lihat jawaban dan pembahasan

   Jawaban: A. 18,4 M

   Gunakan M = (10 × ρ × %)/Mr. Masukkan data: M = (10 × 1,84 × 98)/98 = 18,4 M. Pemeriksaan lain: 1 L larutan bermassa 1840 g, mengandung H2SO4 98% × 1840 = 1803,2 g, sehingga molnya 1803,2/98 = 18,4 mol per liter.

4. Sebanyak 100 mL larutan dengan konsentrasi 0,5 M diencerkan dengan air hingga volume akhir 500 mL. Konsentrasi larutan setelah pengenceran adalah …
   1. 0,05 M
   2. 0,25 M
   3. 0,10 M
   4. 0,50 M
   Lihat jawaban dan pembahasan

   Jawaban: C. 0,10 M

   Gunakan rumus pengenceran M1V1 = M2V2. Sebelum pengenceran: M1 = 0,5 M dan V1 = 100 mL. Sesudah pengenceran: V2 = 500 mL. Maka 0,5 × 100 = M2 × 500, sehingga M2 = 50/500 = 0,1 M.

5. Sebanyak 4,0 g NaOH (Mr = 40) dilarutkan dalam air hingga volume larutan 250 mL. Hitung molaritas larutan tersebut, lalu tentukan volume larutan itu yang diperlukan untuk membuat 100 mL larutan NaOH 0,05 M.
   Lihat jawaban dan pembahasan

   Jawaban: Molaritas larutan = 0,4 M; volume larutan yang diperlukan = 12,5 mL.

   Langkah 1: hitung mol NaOH, n = m/Mr = 4,0/40 = 0,1 mol. Langkah 2: ubah volume menjadi liter, V = 250 mL = 0,25 L. Langkah 3: hitung molaritas, M = n/V = 0,1/0,25 = 0,4 M. Langkah 4: gunakan pengenceran M1V1 = M2V2. M1 = 0,4 M, M2 = 0,05 M, dan V2 = 100 mL. Maka 0,4 × V1 = 0,05 × 100, sehingga V1 = 5/0,4 = 12,5 mL.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apa beda molaritas dan molalitas?

Molaritas menyatakan mol zat terlarut per liter larutan, sedangkan molalitas menyatakan mol zat terlarut per kilogram pelarut. Molaritas bergantung pada suhu karena volume larutan dapat berubah, sedangkan molalitas tidak.

Apakah volume dalam rumus molaritas harus dalam liter?

Saat memakai M = n/V, volume harus dalam liter. Jika volume diketahui dalam mL, ubah ke liter dengan membagi 1000 atau gunakan faktor 1000 pada rumus yang sesuai.

Bagaimana menghitung molaritas dari persen massa dan massa jenis?

Gunakan M = (10 × ρ × %)/Mr dengan massa jenis dalam g/mL dan persen ditulis sebagai angka. Contohnya, 98% ditulis 98, bukan 0,98.

Apakah molaritas berubah jika suhu berubah?

Bisa berubah karena volume larutan dapat memuai atau menyusut ketika suhu berubah. Jumlah mol zat terlarut tetap, tetapi konsentrasi per liter larutan dapat berubah.

Apakah rumus pengenceran selalu berlaku?

Rumus pengenceran berlaku jika larutan hanya diencerkan dan jumlah mol zat terlarut tetap. Rumus ini tidak langsung berlaku jika terjadi reaksi kimia yang mengubah atau menghabiskan zat terlarut.

Baca Juga

• Rumus Volume Kerucut dan Contoh Soal untuk Siswa SMP
• Rumus Molaritas: Arti Simbol dan Contoh Soal Kimia SMA
• Rumus Gaya Gravitasi Newton Lengkap dengan Contoh Soal