Larutan adalah campuran homogen antara zat terlarut (solute) dan pelarut (solvent).
Dalam larutan, zat terlarut tersebar merata di dalam pelarut sehingga campuran terlihat sebagai satu fase. Karena itu, larutan berbeda dari campuran heterogen yang komponennya masih bisa dibedakan secara langsung.
A solution is a homogeneous mixture of a solute and a solvent.
Components of a Solution
Larutan memiliki dua komponen utama: solute dan solvent.
Solute adalah zat terlarut. Biasanya jumlahnya lebih sedikit dibandingkan pelarut. Ketika larut, bentuk fisiknya bisa “menghilang” dari pengamatan, tetapi komposisi kimianya tetap sama selama tidak terjadi reaksi kimia.
Solute → present in smaller quantity; physical form disappears when dissolved, chemical composition remains unless reaction occurs.
Solvent adalah pelarut. Biasanya jumlahnya lebih banyak dan menentukan fase larutan.
Solvent → present in larger quantity, determines the phase of the solution.
Misalnya, ketika garam dilarutkan dalam air, garam berperan sebagai solute, sedangkan air berperan sebagai solvent.
Types of Solutions by Phase
Larutan dapat diklasifikasikan berdasarkan fase solute dan solvent. Dalam konteks biologi, banyak contoh larutan ditemukan dalam darah, plasma, respirasi, dan metabolisme.
| Solute | Solvent | Solution | Contoh Biologi |
|---|---|---|---|
| Solid | Liquid | Solid in Liquid | Glukosa dalam darah, garam dalam plasma darah. |
| Liquid | Liquid | Liquid in Liquid | Etanol dalam air pada fermentasi alkohol. |
| Gas | Liquid | Gas in Liquid | O₂ terlarut dalam darah, CO₂ terlarut dalam plasma. |
| Gas | Gas | Gas in Gas | O₂ dan N₂ dalam udara pada pertukaran gas respirasi. |
Electrical Conductivity
Berdasarkan kemampuan menghantarkan listrik, larutan dapat dibagi menjadi electrolyte dan non-electrolyte.
Electrolyte: larutan yang menghantarkan listrik karena menghasilkan ion bebas di dalam larutan.
Non-electrolyte: larutan yang tidak menghantarkan listrik karena tidak menghasilkan ion bebas. Contohnya adalah larutan gula dan urea.
Perbedaannya terletak pada keberadaan ion. Ion-ion bebas dapat membawa muatan listrik, sedangkan molekul netral tidak dapat menghantarkan listrik dengan cara yang sama.
Colligative Properties
Colligative properties adalah sifat larutan yang bergantung pada jumlah partikel zat terlarut, bukan pada jenis zat terlarutnya.
Beberapa sifat koligatif larutan:
Vapor pressure lowering
Penurunan tekanan uap larutan dibandingkan pelarut murninya.Boiling point elevation
Kenaikan titik didih larutan.Freezing point depression
Penurunan titik beku larutan.Osmotic pressure
Tekanan yang berkaitan dengan perpindahan pelarut melalui membran semipermeabel.
Dalam biologi, osmotic pressure sangat penting karena berkaitan dengan pergerakan air melalui membran sel. Sel tidak hanya hidup di dalam larutan, tetapi juga harus terus “bernegosiasi” dengan larutan di sekitarnya. Sel itu kecil, tapi urusan cairannya lumayan diplomatis.
Concentration
Concentration adalah ukuran banyaknya zat terlarut dalam suatu pelarut atau larutan.
Concentration measures how much solute is present in a solvent.
Konsentrasi penting karena larutan dengan zat yang sama dapat memiliki efek berbeda jika jumlah solute-nya berbeda. Dalam biologi, perbedaan konsentrasi bisa memengaruhi difusi, osmosis, tekanan osmotik, dan aktivitas sel.
Types of Concentration
Beberapa cara umum untuk menyatakan konsentrasi adalah % b/b, % b/v, % v/v, ppm, dan molarity.
| Jenis Konsentrasi | Makna | Rumus Umum |
|---|---|---|
| % b/b (mass by mass percentage) | Perbandingan massa solute terhadap massa larutan. | % b/b = massa solute / massa larutan × 100% |
| % b/v (mass by volume percentage) | Massa solute per volume larutan. | % b/v = massa solute / volume larutan × 100% |
| % v/v (volume by volume percentage) | Perbandingan volume solute terhadap volume larutan. | % v/v = volume solute / volume larutan × 100% |
| ppm (parts per million) | Jumlah zat terlarut dalam skala sangat kecil. | ppm ≈ mg/L untuk larutan encer dalam air. |
| Molarity | Jumlah mol solute per liter larutan. | M = mol solute / liter larutan |
Formula Notes
Beberapa bentuk konsentrasi bisa notasikan seperti ini:
$$ \text{mass by mass percentage} = \frac{\text{massa solute}}{\text{massa larutan}} \times 100% $$
$$ \text{mass by volume percentage} = \frac{\text{massa solute}}{\text{volume larutan}} \times 100% $$
$$ \text{volume by volume percentage} = \frac{\text{volume solute}}{\text{volume larutan}} \times 100% $$
$$ M = \frac{\text{mol solute}}{\text{volume larutan dalam liter}} $$
Quick Calculation Example
Jika 5 g NaCl dilarutkan hingga membentuk 100 mL larutan, maka konsentrasi % b/v dihitung seperti ini:
$$ \% , b/v = \frac{5}{100} \times 100\% $$
$$ \% , b/v = 5\% $$
Jadi, larutan tersebut memiliki konsentrasi 5% b/v.
If 5 g NaCl is dissolved to make 100 mL of solution, then % b/v = 5%.
📚 References & Context
- Catatan ini berasal dari catatan Obsidian lama tentang solutions and their properties.
- Catatan ini dirapikan ulang untuk digital garden sebagai pengantar kimia dasar tentang larutan, sifat larutan, dan konsentrasi.