KONSENTRASI

Yuhernita

Biokimia Fakultas Kedokteran Universitas YARSI

DEFENISI

Larutan

= suatu campuran yang terdiri dari solute + solvent

Solute = zat terlarut

= komponen larutan yang jumlahnya lebih sedikit

Solvent = pelarut

= komponen larutan yang jumlahnya lebih banyak

Konsentrasi

= jumlah solute per jumlah standar pelarut.

PENENTUAN KONSENTRASI

KONSENTRASI

Satuan yang menyatakan berapa banyak suatu solute yang larut dalam suatu solvent

Cara menentukan konsentrasi ada 2 :

A. Berdasarkan massa/berat zat terlarut dalam sejumlah

massa/berat pelarut/larutan

B. Berdasarkan massa/berat zat terlarut dalam sejumlah

volume larutan

Biasanya dipakai untuk menyatakan konsentrasi larutan seperti larutan asam dan basa

Jumlah gram solute dalam 100 gram larutan

% b/b = x 100 % gram solute

gram larutan

% b/b

Persen berat per berat (% b/b)

Contohnya : larutan HCl 36% terdapat 36 gram HCl dalam 100 gram

larutan

Persen berat per volume (% b/v)

% b/v

Jumlah gram solute dalam 100 ml larutan

% b/v = x 100 % gram solute

ml larutan

Biasanya dipakai untuk menyatakan konsentrasi dalam larutan padat -cair

Contohnya : larutan glukosa 50% terdapat 50 gram glukosa/100 ml larutan

Persen volume per volume (% v/v)

% v/v

Jumlah volume solute dalam 100 ml larutan

% v/v = x 100 % ml solute

ml larutan

Biasanya dipakai untuk menyatakan konsentrasi dalam larutan cair -cair

Contohnya : larutan etanol 20% terdapat 20 ml etanol/100 ml larutan

Molaritas (M)

Molaritas (M)

Jumlah mol zat terlarut dalam 1 L larutan

M = mol solute

Liter larutan

Jadi :

M = x gram solute

Mr solute

1000

V (ml)

merupakan unit konsentrasi yang paling sering digunakan terutama dalam kalkulasi stoikiometri

Contohnya : larutan glukosa 1 M terdapat 1 mol glukosa dalam 1 L larutan

Molalitas (m)

Jumlah mol solute dalam 1000 gram pelarut

m = x gram solute

Mr solute

1000

gram solvent

m = mol solute

gram solvent

atau :

Molalitas (m)

biasanya digunakan sebagai unit konsentrasi dalam perhitungan yang berkaitan dengan sifat koligatif, seperti penurunan titik beku, kenaikan titik didih dan tekanan osmotik

Normalitas (N)

Jumlah mol ekivalen zat terlarut dalam 1 L larutan

N = mol ekivalen solute

Liter larutan

Jadi :

N = x gram solute

BE solute

1000

V (ml)

dimana : BE = Mr/n

Normalitas (N)

konsentrasi pada larutan encer

ppm = mg solute

L larutan

Part per million (ppm)

ppm = x 106 gram solute

gram larutan

Dapat dinyatakan dengan 2 cara :

ppm = mg solute

kg larutan OR

Contoh : 250 ppm ion Zn terdapat 250 mg ion Zn dalm 1 L larutan terdapat 250 mg ion Zn dalam 1 kg larutan

ppb = g solute

L larutan

Part per billion (ppb)

ppb = x 109 gram solute

gram larutan

dapat dinyatakan dengan 2 cara :

ppb = g solute

kg larutan OR

Contoh : 150 ppb ion Mn terdapat 150 g ion Mn dalm 1 L larutan terdapat 150 g ion Mn dalam 1 kg larutan

Fraksi mol

Perbandingan mol solute terhadap mol total larutan (solute + solvent)

x1 = n1

n1 + n2 + ... + nsolven xsolven =

nsolven

n1 + n2 + ... + nsolven dan

dimana : n1 = mol solute 1 n2 = mol solute 2 nsolven = mol solven

x1 + x2 + ... + xsolven = 1

Fraksi mol

% mol

% mol

% mol = fraksi mol x 100 %

% mol solute = x 100 % n1

n1 + n2

% mol solvent = x 100 % n2

n1 + n2

Contohnya :

1 mol KCl akan membentuk 1 mol K+ dan 1 mol Cl-, sehingga :

1 mol KCl = 2 osmol

Nilai osmolaritas dinyatakan sebagai :

Osmolaritas = {1 + (n-1) a} c

Dimana : n = jumlah ion/molekul dalam larutan a = derajat ionisasi c = konsentrasi larutan (M)

Osmolaritas

Jumlah mol total pembentuk senyawa

Unit Konsentrasi Lain dalam Sistem Biologi

mg solute dalam 100 ml larutan

milligram persen (mg%)

milliequivalen per liter (mEq/L)

milliequivalen solute dalam 1 L larutan

Konversi mol ke milliequivalen

Equivalen

Jumlah zat (ion) yang diperlukan untuk bereaksi dengan ion hidrogen membentuk molekul normal atau : Jumlah ion yang dibutuhkan untuk menetralkan muatan elektrik ion ybs

Contoh :

HCl --------- > setiap ion H+ akan tepat dinetralkan oleh 1 ion Cl- monovalen 1 mol HCl = 1 mol equivalen HCl CaCl2 -------- > setiap ion Ca

+2 akan tepat dinetralkan oleh ion Cl- divalen 1 mol CaCl2 = 2 mol equivalen CaCl2 H3PO4 -------- > setiap ion PO4

- akan tepat dinetralkan oleh 3 ion H+

trivalen 1 mol H3PO4 = 3 mol equivalen H3PO4

Untuk ion monovalen, 1 equivalen = 1 mol

Untuk ion divalen, 1 equivalen = 0,5 mol

Untuk ion trivalen, 1 equivalen = 0,33 mol

Kebanyakan zat terlarut dalam tubuh bukan terukur dalam satuan gram atau mol, tapi biasanya dalam milligram (mg) atau millimol (mmol) ---- > milliequivalen

ion monovalen -----> 1 mEq = 1 mmol -----> 1 mmol = 1 mEq

ion divalen -----> 1 mEq = 0,5 mmol ----> 1 mmol = 2 mEq

ion trivalen -----> 1 mEq = 0,33 mmol --->1 mmol = 3 mEq

1 Eq = 1000 mEq 1 mEq = 10-3 Eq

PENGENCERAN DAN PEMEKATAN

PENGENCERAN

Pekat (Konsentrasi tinggi)

Encer (konsentrasi rendah)

Kaidah yang berlaku :

mol sebelum dan setelah pengenceran tetap

mol1 = mol2

V1 M1 = V2 M2

PEMEKATAN

Pekat (Konsentrasi tinggi)

Encer (konsentrasi rendah)

Ada 2 cara yang dapat ditempuh :

1. Penambahan solute

Molnya berubah ( mol2 > mol1)

Volumenya tetap ( V1 = V2)

2. Menguapkan pelarut

Volumenya berubah (V2 < V1)

Molnya tetap ( mol2 = mol1)

Dengan berkurangnya volume, maka konsentrasi akan meningkat

DIFUSI DAN OSMOSA

DIFUSI

Difusi

Peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah

Faktor faktor yang mempengaruhi :

Ukuran partikel semakin kecil ukuran semakin semakin cepat partikel bergerak

Ketebalan membran Semakin tebal membran semakin lambat kecepatan difusi

Luas area Semakin luas area semakin cepat kecepatan difusi

Jarak Semakin besar jarak antar dua konsentrasi semakin lambat kecepatan difusinya

Suhu Semakin tinggi suhu semakin cepat difusinya

TEKANAN OSMOSA

Proses difusi solvent melalui membran yang semi permiabel

dari larutan dengan konsentrasi rendah ke larutan dengan

konsentrasi yang lebih tinggi

Osmosa :

P V = n RT

P V = n RT

Menurut Vant Hoff

tekanan osmosa dapat dinyatakan sebagai :

Dimana : P = tekanan osmosa n = jumlah mol solute

OSMOSA DALAM SEL HIDUP

Osmosa :

Tekanan Osmotik :

Tekanan yang diperlukan untuk mencegah perpindahan cairan secara osmosis.

Proses difusi solvent melalui membran yang semi permiabel

dari larutan dengan konsentrasi rendah ke larutan dengan

konsentrasi yang lebih tinggi

semakin besar perbedaan konsentrasi antar kedua larutan yang dibatasi membran, maka semakin besar tekanan osmotik yang diperlukan untuk menghambat osmosis

Tekanan yang menyebabkan gerakan cairan keluar masuk membran akibat perbedaan konsentrasi zat-zat yang tidak melewati membran

Tonisitas :

Perbedaan antara tekanan osmotik dengan tonisitastas pada larutan dapat diperlihatkan sbb :

Gula 0,1 M

Gliserin 0,1 M

isoosmotik ISOTONIK

gula 0,1 M

urea 0,1 M

isoosmotik HYPOTONIK

urea 0,1 M

gliserin 0,1 M

isoosmotik HYPERTONIK

Urea 0,1 M + Gliserin 0,1 M

Gula 0,1 M

tdk isoosmotik ISOTONIK

Contoh : Suatu membran yang permeabel terhadap air dan urea dan impermeabel terhadap gula dan gliserin

Jadi dapat disimpulkan bahwa perbedaan antara tekanan osmosa dan tonisitas adalah :

Tekanan osmosa Ditentukan oleh konsentrasi zat-zat terlarut

Ditentukan oleh perbedaan (gradien) konsentrasi zat-zat terlarut yang tak dapat melalui membran.

Tonisitas

Tonisitas Eritrosit

Larutan NaCl 0,9 % dikenal sebagai larutan isotonik dalam darah,

sebab tidak menyebabkan perubahan pada sel darah merah.

Tonisitas sel darah merah dapat ditentukan dengan meletakkan sel

darah merah dalam larutan NaCl, karena membran sel darah

merah bersifat impermeabel terhadap NaCl

Berdasarkan hal tersebut, maka :

1. Larutan NaCl dengan konsentrasi < 0,9%

merupakan larutan yang HYPOTONIK terhadap sel darah merah

air akan mengalir dari luar ke dalam sel

volume sel bertambah (mengembang)

HEMOLISA

2. Larutan NaCl dengan konsentrasi > 0,9 % mempunyai :

merupakan larutan yang HYPERTONIK terhadap sel darah merah

air akan mengalir dari dalam sel ke luar

volume sel berkurang (mengerut)

PLASMOLISA

Sel darah merah (RBC)

isotonik Hypertonik hipotonik