Molalitas – Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal

Molalitas suatu larutan bisa diuji dengan menambahkan beberapa zat pelarut. Pada waktu membuat sirup, kamu tentu melarutkan sirup ke dalam air, semakin banyak sirup yang dilarutkan semakin manis minuman yang terjadi. Sirup disebut zat terlarut (solute) dan air disebut zat pelarut (solvent). Dalam perhitungan kimia banyaknya zat terlarut dalam pelarut disebut dengan konsentrasi. Konsentrasi larutan perlu dihitung secara tepat dengan menentukan massa zat terlarut dan pelarut. (Baca Juga : Contoh Elektrolit Lemah )

Molalitas

Ketika kita akan mengukur parameter fisik pada larutan, apa yang harus dilakukan? Untuk berbagai tujuan, penggunaan molalitas memang menjadi pilihan yang sangat nyaman. Namun ketika kita ingin mengetahui konsentrasi zat terlarut yang berada dalam situasi di mana ada perubahan suhu, molalitas tidak akan bekerja.  Hal itu dikarenakan volume larutan akan berubah sedikit bersama suhu, perubahan itu ternyata cukup berpengaruh besar untuk memberikan kekeliruan pada pengamatan data yang seharusnya bisa akurat. Ada parameter lain yang dibutuhkan, sesuatu yang tidak terpengaruh oleh suhu bahan yang kita pelajari.

Sebuah cara terakhir yang bisa kita lakukan untuk menyatakan konsentrasi larutan adalah dengan molalitas nya. Molalitas (m) dari larutan adalah mol zat terlarut dibagi dengan kilogram pelarut. Contohnya ketika suatu larutan yang mengandung 1,0 mol NaCl dilarutkan ke dalam 1,0 kg air maka akan disebut larutan “satu-molal” natrium klorida. Simbol untuk molalitas adalah huruf kecil m ditulis dalam huruf miring atau di artikel saya kali ini adalah huruf m besar.

Molalitas berbeda dari molaritas tidak hanya dalam penulisan saja akan tetapi juga pada penggunaannya, molaritas didasarkan pada liter larutan sedangkan molalitas didasarkan pada kilogram pelarut. Penggunaan konsentrasi dalam molalitas adalah ketika mempelajari sifat larutan yang berhubungan dengan tekanan uap dan adanya perubahan suhu. Molalitas bisa digunakan secara efektif karena nilainya tidak berubah dengan perubahan suhu. Sedangkan volume larutan di sisi lain, sedikit bergantung pada suhu. (Baca Juga : Kenaikan Titik Didih )

Molalitas dan molaritas erat kaitannya dengan nilai untuk larutan air yang encer dikarenakan kepadatan larutan yang encer relatif dekat dengan 1,0 g / mL. Ini menjadi indikasi bahwa 1,0 L larutan memiliki massa hampir 1,0 kg. ketika larutan dalam keadaan lebih terkonsentrasi, kerapatannya akan berubah, sehingga akan perlahan menjauh dari nilai 1,0 g / ml dan menimbulkan perbedaan antara nilai molalitas dan molaritas. Akan tetapi untuk larutan dengan pelarut selain air, molalitas akan sangat berbeda dari molaritas tersebut. Anda dianjurkan lebih memperhatikan kuantitas yang sedang digunakan dalam setiap masalah yang diberikan.

Kemolalan atau molalitas adalah konsentrasi larutan yang menyatakan jumlah mol (n) zat terlarut dalam 1 kg atau 1000 gram pelarut. Mol adalah satuan dasar Internasional yang mengukur jumlah zat. Istilah “mol” pertama kali diciptakan oleh seorang Wilhem Ostwald pada tahun 1893, walaupun sebelumnya telah terdapat konsep massa ekuivalen yang pernah dipakai seabad sebelumnya. Untuk rumus menentukan molalitas saya tuliskan sebagai berikut :

Molalitas (M) = jumlah mol zat pelarut / 1 kg zat pelarut.

M = g/Mm x 1000/p

Dengan keterangan :

M = molalitas (mol/kg)

g  = gram zat terlarut (g)

Mm = massa molar zat (g/mol)

P  = massa zat pelarut (g)

Konsentrasi Larutan

Larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua zat yaitu zat terlarut dan pelarut. Pada saat membuat suatu larutan, kita akan memiliki zat terlarut yaitu zat yang akan dilarutkan dan zat pelarut. Pelarut yang biasa di gunakan biasanya adalah air atau akuades. Jumlah zat terlarut yang dilarutkan dalam suatu pelarut dinyatakan sebagai konsentrasi larutan. Ada beberapa cara untuk menyatakan secata kuantitatif perbandingan zat terlarut dalam pelarut yaitu molaritas (kemolaran (M), molalitas (Kemolalan (m) dan juga Normalitas (N), namun Normalitas tidak akan kami bahas pada postingan kali ini.

Konsentrasi larutan ini dapat berupa molalitas, molaritas, serta perbedaan antara keduanya, fraksi mol dan persen massa.  Dalam sub pembahasan molalitas dan fraksi mol yang akan dibahas kali ini adalah mengenai pengertian molalitas, hubungan molalitas dengan persen massa, hubungan molalitas dengan molaritas, perbedaan molalitas dan molaritas pengertian fraksi mol, rumus fraksi mol zat pelarut (Xp) dan rumus fraksi mol zat terlarut (Xt). Berikut penjelasannya.

1. Hubungan Molalitas dengan Persen massa

Persen massa ialah merupakan satuan konsentrasi yang juga biasa dipakai dalam larutan kimia. Contohnya ialah larutan yang sering kita jumpai sehari – hari yaitu larutan alkohol 75% dan larutan asam cuka 24%. Persen massa yang dimaksudkan adalah jumlah gram zat terlarut yang ada dalam 100 gram massa larutan.

Lebih mudah nya Persen Massa adalah massa zat terlarut yang dibagi dengan massa dari larutan (massa zat terlarut ditambah massa pelarut ), dikalikan dengan 100.

2. Hubungan Molalitas dengan Molaritas

Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam satu liter larutan. Molaritas bisa dikonversikan menjadi molalitas, yaitu dengan cara dirubah dulu volume larutan menjadi massa larutan. Perubahan volume menjadi massa memerlukan data massa jenis larutan (p), dari pernyataan itu dapat kita rumuskan sebagai berikut :

Massa jenis adalah pengukuran massa pada setiap satuan volume benda. Semakin tinggi nilai massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Satuan massa jenis dalam “CGS (centi – gram – sekon)” adalah: gram per sentimeter kubik (g/cm3).

3. Perbedaan antara Molalitas dengan Molaritas

Jika sebelumnya sudah dibahas hubungan molalitas dengan molaritas, kali ini akan saya jelaskan perbedaan molalitas dengan molaritas. Jika molalitas adalah Kemolalan atau konsentrasi molal (m) menyatakan banyaknya mol zat terlarut dalam 1000 gram pelarut sedangkan molaritas adalah pernyataan jumlah mol zat terlarut dalam setiap satu liter larutan. Molaritas dilambangkan dengan notasi M dan satuannya adalah mol/liter. (Baca Juga : Perbedaan Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit )

Fraksi mol

Fraksi mol ialah suatu ukuran konsentrasi larutan yang menyatakan perbandingan dari jumlah mol pada sebagian zat terhadap jumlah keseluruhan mol yang ada dalam komponen larutan. Fraksi mol dibagi menjadi 2 bagian yaitu sebagai berikut :

1. Fraksi mol zat terlarut (Xt)

Fraksi mol zat terlarut (Xt) yang dirumuskan dengan rumus seperti berikut ini :

Keterangan :

Xt = fraksi mol zat terlarut

Nt = jumlah mol zat terlarut

Np = jumlah mol zat pelarut

2. Fraksi mol zat pelarut (Xp)

Fraksi mol zat pelarut (Xp) yang dirumuskan dengan rumus seperti berikut ini :

Keterangan :

Xp = fraksi mol zat pelarut

Nt = jumlah mol zat terlarut

Np = jumlah mol zat pelarut

Jumlah fraksi mol zat terlarut dan zat pelarut adalah 1

Xt + Xp = 1

Contoh Soal Molalitas

1. Berapakah molalitas larutan yang mengandung 4 gr NaOH (Ar Na = 23 gr/mol, Ar O = 16 g/mol, dan Ar H = 1 gr/mol) terlarut dalam 250 gr air?

Diketahui:

• massa NaOH = 4 gr
• Ar Na = 23 gr/mol
• Ar O = 16 g/mol
• Ar H = 1 gr/mol
• massa air = 250 gr = 0,25 kg

Ditanyakan: Molalitas (M) = ?

Jawab:

Mr.NaOH = 40 gr/mol

jumlah mol NaOH = massa/Mr

jumlah mol NaOH = 4 gr/(40 gr/mol)

jumlah mol NaOH = 0,1 mol

m = jumlah mol/p

m = 0,1 mol /0,25 kg

m = 0,4 m

2. Tentukan molalitas larutan yang dibuat dengan melarutkan 12 gram urea CO(NH2)2 dalam 250 gram air.

Diketahui:

• massa urea = 12 gr
• Mr Urea= 60 g/mol
• massa pelarut = 250 gr = 0,25 kg

Ditanyakan:  Molalitas (M) ?

Jawab:

jumlah mol Urea = massa/Mr

jumlah mol Urea = 12 gr /(60 g/mol)

jumlah mol Urea = 0,2 mol

m = jumlah mol/ massa pelarut

m = 0,2 mol /0,25 kg

m = 0,8 m

3. Berapakah molalitas dari larutan HCl 37% (w/w)? (Ar H = 1 g/mol, Ar Cl = 35,5 g/mol)

Diketahui:

• massa HCl = 37%
• Ar H = 1 g/mol
• Ar Cl = 35,5 g/mol

Ditanyakan: Molalitas (M) ? 

Jawab:

Mr.HCl = 36,5 gr/mol

misalkan massa larutan adalah 100 gr maka massa HCl yakni:

massa HCl = 37% x 100 gr

massa HCl = 37 gr

massa pelarut = massa larutan – massa HCl

massa pelarut = 100 gr – 37 gr

massa pelarut = 63 gr = 0,063 kg

jumlah mol HCl = massa/Mr

jumlah mol HCl = 37 gr /(36,5 gr/mol)

jumlah mol HCl = 1,01 mol

m = jumlah mol/ massa pelarut

m = 1,01 mol /0,063 kg

m = 16,03 m

4. Tentukan banyaknya (gram) NaOH yang harus dilarutkan dalam 1 liter air (air = 1,00 g/mL) agar diperoleh NaOH 0,25 m.