Konsentrasi
Dalam ilmu kimia, konsentrasi adalah ukuran yang menggambarkan banyaknya zat di dalam suatu campuran dibagi dengan volume total campuran tersebut. Terdapat empat macam deskripsi kuantitatif konsentrasi, yaitu konsentrasi massa, konsentrasi molar, konsentrasi jumlah, dan konsentrasi volume. Istilah konsentrasi dapat diterapkan untuk semua jenis campuran, tetapi paling sering digunakan untuk menggambarkan jumlah zat terlarut di dalam larutan. Konsentrasi molar mempunyai variasi seperti konsentrasi normal dan konsentrasi osmotik.
Sering kali dalam situasi informal, bahasa non-teknis, konsentrasi dideskripsikan secara kualitatif, meskipun penggunaan kata sifat seperti "encer" untuk larutan dengan konsentrasi relatif rendah dan "pekat" untuk konsentrasi yang relatif tinggi. Untuk memekatkan suatu larutan, harus dilakukan salah satu, yaitu menambahkan zat terlarut lebih banyak (misalnya, alkohol), atau mengurangi jumlah pelarut (misalnya, air). Sebaliknya, untuk mengencerkan suatu larutan, harus dilakukan salah satu, yaitu menambah pelarut atau mengurangi jumlah zat terlarut. Terdapat suatu konsentrasi di mana tidak ada zat terlarut yang larut lagi dalam larutan, kecuali kedua zat tersebut sempurna bercampur. Pada titik ini, larutan dikatakan jenuh. Jika zat terlarut ditambahkan ke dalam larutan jenuh, ia tidak akan larut, kecuali dalam kondisi tertentu, yaitu kondisi supersaturasi. Dalam kondisi ini pemisahan fasa tidak terjadi, tetapi yang terjadi adalah pencampuran fasa, baik terpisah sempurna atau bercampur sebagai suspensi. Titik jenuh bergantung pada banyak variabel seperti temperatur ambien dan natur kimia yang pasti dari pelarut dan zat terlarut.
Ada empat kuantitas yang menjelaskan konsentrasi:
Konsentrasi massa formula_1 didefinisikan sebagai massa suatu konstituen formula_2 dibagi dengan volume campuran formula_3:
Satuan internasional: kg/m.
Konsentrasi molar formula_5 didefinisikan sebagai jumlah konstituen formula_6 dibagi dengan volume campuran formula_3:
Satuan internasional: mol/m. Meskipun demikian, satuan yang lebih umum digunakan adalah mol/L (= mol/dm).
Konsentrasi hitung formula_9 didefinisikan sebagai jumlah entitas konstituen formula_10 dalam campuran dibagi dengan volume campuran formula_3:
Satuan internasional: 1/m.
Konsentrasi volume formula_13 (jangan bingung dengan volume fraksi) didefinisikan sebagai volume konsetituen formula_14 dibagi dengan volume campuran formula_3:
Satuan internasional: m/m.
Beberapa kuantitas lain dapat digunakan untuk menjelaskan komposisi campuran. Perlu dicatat bahwa ini tidak bisa disebut konsentrasi.
Normalitas (kenormalan) didefinisikan sebagai konsentrasi molar formula_5 dibagi dengan faktor ekivalensi formula_18. Karena definisi faktor ekivalensi bergantung pada konteks (bergantung pada reaksi yang diteliti), IUPAC dan NIST jarang menggunakan normalitas.
Molalitas larutan formula_19 didefinisikan sebagai jumlah konstituen formula_6 (dalam mol) dibagi dengan massa pelarut formula_21 (bukan massa larutan):
Satuan internasional: mol/kg.
Fraksi mol formula_23 didefinisikan sebagai jumlah konstituen formula_6 (dalam mol) dibagi dengan jumlah total konstituen dalam campuran formula_25 (dalam mol):
Satuan internasional: mol/mol. Tetapi, kadang bagian-per notasi sering digunakan untuk menjelaskan fraksi mol kecil.
Rasio mol formula_27 didefinisikan sebagai jumlah konstituen formula_6 dibagi dengan jumlah total konstituen "lainnya" dalam campuran:
Jika formula_6 lebih kecil daripada formula_25, rasio mol hampir sama dengan fraksi mol.
Satuan internasional: mol/mol. Tetapi, kadang bagian-per notasi sering digunakan untuk menjelaskan rasio mol kecil.
Fraksi masa formula_32 adalah fraksi salah satu zat dengan massa formula_2 dibagi dengan massa total campuran formula_34:
Satuan internasional: kg/kg. Tetapi, kadang bagian-per notasi sering digunakan untuk menjelaskan fraksi massa kecil.
Rasio massa formula_36 didefinisikan sebagai massa konstituen formula_2 dibagi dengan massa total seluruh konstituen "lainnya" dalam campuran:
Jika formula_2 jauh lebih kecil daripada formula_34, rasio massa hampir sama dengan fraksi massa.
Satuan internasional: kg/kg. Tetapi, kadang bagian-per notasi sering digunakan untuk menjelaskan rasio massa kecil.
Konsentrasi bergantung pada variasi volume larutan terutama karena ekspansi termal.