Dari Mana Asal Angka 10 Rumus Konversi Molaritas itu?

Beberapa buku kimia terdapat rumus konversi satuan konsentrasi larutan dari kadar (%), massa jenis (ρ, dibaca rho), dan data massa molar zat sebagai berikut:

\[\mathsf{Molaritas = \dfrac{kadar \times \rho \times 10}{Massa\ molar}\ mol/L}\]

Dari manakah angka 10 pada rumus itu berasal. Beberapa siswa tidak dapat menjelaskan asal muasal angka 10 itu. Mereka lupa, tidak menghubungkan konsep konsentrasi dan konsep mol yang pernah didapat. Mari kita turunkan rumus itu dari awal.

Titik Awal: Definisi Molaritas

Molaritas suatu larutan = jumlah zat (mol) : volume larutan

\[\mathsf{Molaritas = \dfrac{Jumlah~zat~(mol)}{Volume~larutan~(L)}}\]

Sedangkan jumlah zat (mol) dapat dihitung dengan membagi massa zat dengan massa molar zat tersebut.

\[\mathsf{Jumlah~zat =  \dfrac{Massa~zat~(g)}{Massa~molar~zat~(g/mol)}}\]

Jadi, yang perlu kita cari terlebih dahulu adalah massa zat terlarut dalam 1 liter larutan. Di sinilah peran kadar dan massa jenis.

Peran Kadar dan Massa Jenis

Kadar (%) menyatakan massa zat per 100 gram larutan. Sementara massa jenis (ρ) memiliki satuan g/mL, sedangkan molaritas membutuhkan volume dalam satuan liter (L). Perbedaan satuan inilah yang menjadi sumber angka 10, dan ini kuncinya.

Untuk menyamakan satuan, kita konversi ρ dari g/mL ke g/L:

\[\mathsf{\rho\ (g/mL) \times 1000\ mL/L = \rho \times 1000\ g/L}\]

Artinya, dalam 1 liter larutan, massa total larutan adalah $\mathsf{\rho \times 1000}$ gram.

Karena kadar menyatakan fraksi massa zat terlarut, maka massa zat terlarut dalam 1 liter larutan adalah:

\[\mathsf{massa\ zat = \rho \times 1000 \times \dfrac{kadar}{100}\ gram}\]

Sederhanakan 1000 ÷ 100 = 10:

\[\mathsf{massa\ zat = \rho \times kadar \times 10\ gram}\]

💡 Di sinilah angka 10 itu berasal, bukan angka ajaib, melainkan hasil penyederhanaan dari 1000 ÷ 100, yaitu konversi satuan mL → L sekaligus pembagi persen.

Menyusun Rumus Molaritas Lengkap

Karena massa zat = (kadar × ρ × 10) gram, maka jumlah zat dalam 1 liter larutan:

\[\mathsf{Jumlah\ zat = \dfrac{kadar \times \rho \times 10}{Massa\ molar}\ mol}\]

Dan karena volume larutan = 1 L:

\[\mathsf{Molaritas = \dfrac{kadar \times \rho \times 10}{Massa\ molar}\ mol/L}\]

Rumus itu pun terbukti, lengkap dengan asal-usul setiap bagiannya.

Contoh Penerapan

Contoh Soal

Larutan pekat H₂SO₄ memiliki massa jenis 1,80 g/mL dan kadar 90%. Massa molar H₂SO₄ = 98 g/mol. Hitunglah molaritasnya!

\[\begin{aligned} \mathsf{Molaritas\ H_2SO_4} &= \mathsf{\dfrac{90 \times 1{,}80 \times 10}{98}} \\&\mathsf{= 16{,}53\ mol/L} \end{aligned}\]

Rumus yang terlihat "misterius" sebenarnya tidak lebih dari matematika konversi satuan biasa. Kalau kita memahami dari mana setiap angkanya berasal, rumus itu tidak perlu dihafal, cukup dipahami sekali, dan bisa diturunkan sendiri kapan pun dibutuhkan.