Mol (Hubungan n, [X], V)

Berikut latihan soal untuk pembelajaran konsep mol (hubungan jumlah zat (n), konsentrasi [X], dan volume (V) larutan) untuk kelas awal. Latihan ini memang ditujukan untuk siswa yang baru mulai belajar konsep mol. Model drill atau banyak berlatih dengan pola soal yang mirip. Harapannya dapat melatih refleks siswa yang memiliki kemampuan matematika relatif kurang.

Dengan "segitiga ajaib" ini dapat dengan mudah diingat,
hitung atas (n) diperoleh dengan mengalikan kiri [X] dan kanan (V),
hitung kiri [X] diperoleh dengan membagi atas (n) dengan kanan (V),
hitung kanan (V) diperoleh dengan membagi atas (n) dengan kiri [X].

Rumus dasar hubungan jumlah zat, konsentrasi, dan volume larutan:

• Jumlah zat: \( n = [X] \times V \)
• Konsentrasi: \( [X] = \dfrac{n}{V} \)
• Volume: \( V = \dfrac{n}{[X]} \)

Satuan: n = mol  |  [X] = mol/L (M atau molar)  |  V = liter (L)
Jika volume dalam mL, ubah dulu: \( V_{\text{L}} = \dfrac{V_{\text{mL}}}{1000~mL/L} \)

Untuk konsep mol lain sila simak:

• n-massa-massa molar beserta kalkulatornya;
• n-jumlah partikel-bilangan Avogadro beserta kalkulatornya;
• n-gas keadaan non-STP beserta kalkulatornya;
• n-gas keadaan STP-volume molar beserta kalkulatornya.

Kalkulator Mol–[X]–V

Dirancang oleh urip.info

Hitung: Jumlah zat (n) Konsentrasi ([X]) Volume (V)

Konsentrasi [X] (mol/L):

Volume V (L):

Jumlah zat n (mol):

Jumlah zat (n) = — mol

Soal 1

Dalam gelas kimia larutan natrium klorida (NaCl) memiliki konsentrasi 2 mol/L. Jika volume larutan adalah 0,5 L, berapa jumlah zat NaCl dalam larutan tersebut?

Diketahui:

\([NaCl] = 2 \text{ mol/L}\)

\(V = 0{,}5 \text{ L}\)

Rumus: \( n = [X] \times V \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} n &= [NaCl] \times V \\ &= 2 \text{ mol/L} \times 0{,}5 \text{ L} \\ &= 1 \text{ mol} \end{aligned}\)

Jadi, jumlah zat NaCl adalah 1 mol.

Soal 2

Larutan gula sukrosa (C₁₂H₂₂O₁₁) mengandung 0,3 mol sukrosa. Jika volume larutannya 0,1 L, berapa konsentrasi larutan sukrosa tersebut?

Diketahui:

\(n = 0{,}3 \text{ mol}\)

\(V = 0{,}1 \text{ L}\)

Rumus: \( [X] = \dfrac{n}{V} \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} [C_{12}H_{22}O_{11}] &= \dfrac{n}{V} \\ &= \dfrac{0{,}3 \text{ mol}}{0{,}1 \text{ L}} \\ &= 3 \text{ mol/L} \end{aligned}\)

Jadi, konsentrasi larutan sukrosa adalah 3 mol/L.

Soal 3

Seorang laboran memiliki 4 mol asam klorida (HCl). Jika konsentrasi larutan HCl yang diinginkan adalah 2 mol/L, berapa volume larutan yang harus dibuat?

Diketahui:

\(n = 4 \text{ mol}\)

\([HCl] = 2 \text{ mol/L}\)

Rumus: \( V = \dfrac{n}{[X]} \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} V &= \dfrac{n}{[HCl]} \\ V &= \dfrac{4 \text{ mol}}{2 \text{ mol/L}} \\ V &= 2 \text{ L} \end{aligned}\)

Jadi, volume larutan yang harus dibuat adalah 2 L.

Soal 4

Dalam percobaan titrasi, tersedia larutan natrium hidroksida (NaOH) berkonsentrasi 0,5 mol/L sebanyak 200 mL. Berapa jumlah zat NaOH dalam larutan tersebut?

Diketahui:

\([NaOH] = 0{,}5 \text{ mol/L}\)

\(V = 200 \text{ mL} = 0{,}2 \text{ L}\)

Ingat: volume harus dalam satuan liter! Ubah dulu mL ke L:

\(V = \dfrac{200~mL}{1000~mL/L} = 0{,}2 \text{ L}\)

Rumus: \( n = [X] \times V \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} n &= [NaOH] \times V \\ &= 0{,}5 \text{ mol/L} \times 0{,}2 \text{ L} \\ &= 0{,}1 \text{ mol} \end{aligned}\)

Jadi, jumlah zat NaOH adalah 0,1 mol.

Soal 5

Sebuah akuarium mengandung larutan garam dengan konsentrasi 0,2 mol/L. Volume air dalam akuarium tersebut adalah 5 L. Berapa jumlah zat garam (NaCl) yang terlarut?

Diketahui:

\([NaCl] = 0{,}2 \text{ mol/L}\)

\(V = 5 \text{ L}\)

Rumus: \( n = [X] \times V \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} n &= [NaCl] \times V \\ &= 0{,}2 \text{ mol/L} \times 5 \text{ L} \\ &= 1 \text{ mol} \end{aligned}\)

Jadi, jumlah zat NaCl yang terlarut adalah 1 mol.

Soal 6

Suatu minuman isotonik mengandung 0,15 mol kalium klorida (KCl) dalam 3 L larutan. Berapa konsentrasi KCl dalam minuman tersebut?

Diketahui:

\(n = 0{,}15 \text{ mol}\)

\(V = 3 \text{ L}\)

Rumus: \( [X] = \dfrac{n}{V} \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} [KCl] &= \dfrac{n}{V} \\ &= \dfrac{0{,}15 \text{ mol}}{3 \text{ L}} \\ &= 0{,}05 \text{ mol/L} \end{aligned}\)

Jadi, konsentrasi KCl dalam minuman tersebut adalah 0,05 mol/L.

Soal 7

Seorang apoteker ingin membuat larutan glukosa (C₆H₁₂O₆) dengan konsentrasi 0,5 mol/L menggunakan 2 mol glukosa. Berapa volume larutan yang harus disiapkan?

Diketahui:

\(n = 2 \text{ mol}\)

\([C_6H_{12}O_6] = 0{,}5 \text{ mol/L}\)

Rumus: \( V = \dfrac{n}{[X]} \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} V &= \dfrac{n}{[C_6H_{12}O_6]} \\ &= \dfrac{2 \text{ mol}}{0{,}5 \text{ mol/L}} \\ &= 4 \text{ L} \end{aligned}\)

Jadi, volume larutan yang harus disiapkan adalah 4 L.

Soal 8

Dalam proses pembuatan pupuk cair, teknisi menggunakan larutan urea [(NH₂)₂CO] berkonsentrasi 4 mol/L sebanyak 250 mL. Berapa jumlah zat urea yang digunakan?

Diketahui:

\([(NH_2)_2CO] = 4 \text{ mol/L}\)

\(V = 250 \text{ mL} = 0{,}25 \text{ L}\)

Ubah mL ke L terlebih dahulu:

\(V = \dfrac{250}{1000} = 0{,}25 \text{ L}\)

Rumus: \( n = [X] \times V \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} n &= [(NH_2)_2CO] \times V \\ &= 4 \text{ mol/L} \times 0{,}25 \text{ L} \\ &= 1 \text{ mol} \end{aligned}\)

Jadi, jumlah zat urea yang digunakan adalah 1 mol.

Soal 9

Sebuah infus mengandung 0,9 mol natrium klorida (NaCl) terlarut dalam 4,5 L larutan salin. Berapa konsentrasi larutan infus tersebut?

Diketahui:

\(n = 0{,}9 \text{ mol}\)

\(V = 4{,}5 \text{ L}\)

Rumus: \( [X] = \dfrac{n}{V} \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} [NaCl] &= \dfrac{n}{V} \\ &= \dfrac{0{,}9 \text{ mol}}{4{,}5 \text{ L}} \\ &= 0{,}2 \text{ mol/L} \end{aligned}\)

Jadi, konsentrasi larutan infus adalah 0,2 mol/L.

Soal 10

Seorang peneliti membutuhkan larutan asam asetat (CH₃COOH) berkonsentrasi 3 mol/L untuk penelitiannya. Jika tersedia 0,6 mol asam asetat, berapa liter larutan yang dapat dibuat?

Diketahui:

\(n = 0{,}6 \text{ mol}\)

\([CH_3COOH] = 3 \text{ mol/L}\)

Rumus: \( V = \dfrac{n}{[X]} \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} V &= \dfrac{n}{[CH_3COOH]} \\ &= \dfrac{0{,}6 \text{ mol}}{3 \text{ mol/L}} \\ &= 0{,}2 \text{ L} \\&=0{,}2 \text{ L} \times 1000~mL/L\\&=200~mL\end{aligned}\)

Jadi, volume larutan yang dapat dibuat adalah 0,2 L (atau 200 mL).

Soal 11

Kolam renang umum memerlukan larutan kaporit [Ca(OCl)₂] dengan konsentrasi 0,04 mol/L. Jika volume air kolam 1.000 L, berapa mol kaporit yang diperlukan?

Diketahui:

\([Ca(OCl)_2] = 0{,}04 \text{ mol/L}\)

\(V = 1000 \text{ L}\)

Rumus: \( n = [X] \times V \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} n &= [Ca(OCl)_2] \times V \\ &= 0{,}04 \text{ mol/L} \times 1000 \text{ L} \\ &= 40 \text{ mol} \end{aligned}\)

Jadi, kaporit yang diperlukan adalah 40 mol.

Soal 12

Dalam industri minuman, 6 mol asam sitrat (C₆H₈O₇) dilarutkan dan menghasilkan larutan dengan volume 2 L. Berapa konsentrasi asam sitrat dalam larutan tersebut?

Diketahui:

\(n = 6 \text{ mol}\)

\(V = 2 \text{ L}\)

Rumus: \( [X] = \dfrac{n}{V} \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} [C_6H_8O_7] &= \dfrac{n}{V} \\ &= \dfrac{6 \text{ mol}}{2 \text{ L}} \\ &= 3 \text{ mol/L} \end{aligned}\)

Jadi, konsentrasi asam sitrat adalah 3 mol/L.

Soal 13

Sebuah botol laboratorium berisi larutan asam sulfat (H₂SO₄) berkonsentrasi 5 mol/L. Jika dibutuhkan 0,5 mol H₂SO₄, berapa mL larutan yang harus diambil?

Diketahui:

\(n = 0{,}5 \text{ mol}\)

\([H_2SO_4] = 5 \text{ mol/L}\)

Rumus: \( V = \dfrac{n}{[X]} \)

Penyelesaian:

Langkah 1: Hitung volume dalam liter:

\(\begin{aligned} V &= \dfrac{n}{[H_2SO_4]} \\ &= \dfrac{0{,}5 \text{ mol}}{5 \text{ mol/L}} \\ &= 0{,}1 \text{ L} \end{aligned}\)

Langkah 2: Ubah liter ke mL:

\(V = 0{,}1 \text{ L} \times 1000~mL/L = 100 \text{ mL}\)

Jadi, larutan H₂SO₄ yang harus diambil adalah 100 mL.

Soal 14

Seorang siswa melarutkan 4 g natrium hidroksida (NaOH) dalam air hingga volume larutan menjadi 0,5 L. Berapa konsentrasi larutan NaOH? (Mm NaOH = 40 g/mol)

Diketahui:

\(m = 4 \text{ g}\)

\(Mm_{NaOH} = 40 \text{ g/mol}\)

\(V = 0{,}5 \text{ L}\)

Langkah 1: Hitung jumlah zat (n) terlebih dahulu dari massa.

Rumus: \( n = \dfrac{m}{Mm} \)

\(\begin{aligned} n &= \dfrac{m}{Mm} \\ &= \dfrac{4 \text{ g}}{40 \text{ g/mol}} \\ &= 0{,}1 \text{ mol} \end{aligned}\)

Langkah 2: Hitung konsentrasi dengan n yang sudah diketahui.

Rumus: \( [X] = \dfrac{n}{V} \)

\(\begin{aligned} [NaOH] &= \dfrac{n}{V} \\ &= \dfrac{0{,}1 \text{ mol}}{0{,}5 \text{ L}} \\ &= 0{,}2 \text{ mol/L} \end{aligned}\)

Jadi, konsentrasi larutan NaOH adalah 0,2 mol/L.

Soal 15

Dalam pengolahan air limbah, larutan tawas [Al₂(SO₄)₃] berkonsentrasi 0,1 mol/L digunakan sebanyak 20 L. Berapa jumlah zat tawas yang digunakan?

Diketahui:

\([Al_2(SO_4)_3] = 0{,}1 \text{ mol/L}\)

\(V = 20 \text{ L}\)

Rumus: \( n = [X] \times V \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} n &= [Al_2(SO_4)_3] \times V \\ &= 0{,}1 \text{ mol/L} \times 20 \text{ L} \\ &= 2 \text{ mol} \end{aligned}\)

Jadi, jumlah zat tawas yang digunakan adalah 2 mol.

Soal 16

Tabung reaksi berisi 0,04 mol larutan hidrogen peroksida (H₂O₂) dengan volume 500 mL. Berapa konsentrasi H₂O₂ dalam tabung tersebut?

Diketahui:

\(n = 0{,}04 \text{ mol}\)

\(V = 500 \text{ mL} = 0{,}5 \text{ L}\)

Ubah mL ke L terlebih dahulu:

\(V = \dfrac{500}{1000} = 0{,}5 \text{ L}\)

Rumus: \( [X] = \dfrac{n}{V} \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} [H_2O_2] &= \dfrac{n}{V} \\ &= \dfrac{0{,}04 \text{ mol}}{0{,}5 \text{ L}} \\ &= 0{,}08 \text{ mol/L} \end{aligned}\)

Jadi, konsentrasi H₂O₂ adalah 0,08 mol/L.

Soal 17

Seorang ahli gizi ingin membuat larutan elektrolit dengan konsentrasi kalsium klorida (CaCl₂) sebesar 0,25 mol/L. Jika tersedia 0,75 mol CaCl₂, berapa liter larutan yang dapat dibuat?

Diketahui:

\(n = 0{,}75 \text{ mol}\)

\([CaCl_2] = 0{,}25 \text{ mol/L}\)

Rumus: \( V = \dfrac{n}{[X]} \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} V &= \dfrac{n}{[CaCl_2]} \\ &= \dfrac{0{,}75 \text{ mol}}{0{,}25 \text{ mol/L}} \\ &= 3 \text{ L} \end{aligned}\)

Jadi, larutan CaCl₂ yang dapat dibuat adalah 3 L.

Soal 18

Untuk membuat cairan antiseptik, seorang petugas kesehatan melarutkan 36 g glukosa (C₆H₁₂O₆) hingga volume 400 mL. Berapa konsentrasi larutan glukosa tersebut? (Mm C₆H₁₂O₆ = 180 g/mol)

Diketahui:

\(m = 36 \text{ g}\)

\(Mm_{C_6H_{12}O_6} = 180 \text{ g/mol}\)

\(V = 400 \text{ mL} = 0{,}4 \text{ L}\)

Langkah 1: Ubah 400 mL ke liter.

\(V = \dfrac{400}{1000} = 0{,}4 \text{ L}\)

Langkah 2: Hitung jumlah zat (n) dari massa.

Rumus: \( n = \dfrac{m}{Mm} \)

\(\begin{aligned} n &= \dfrac{36 \text{ g}}{180 \text{ g/mol}} \\ &= 0{,}2 \text{ mol} \end{aligned}\)

Langkah 3: Hitung konsentrasi.

Rumus: \( [X] = \dfrac{n}{V} \)

\(\begin{aligned} [C_6H_{12}O_6] &= \dfrac{0{,}2 \text{ mol}}{0{,}4 \text{ L}} \\ &= 0{,}5 \text{ mol/L} \end{aligned}\)

Jadi, konsentrasi larutan glukosa adalah 0,5 mol/L.

Soal 19

Di sebuah pabrik tekstil, bak celup menggunakan larutan natrium karbonat (Na₂CO₃) berkonsentrasi 0,8 mol/L sebanyak 25 L. Berapa jumlah zat Na₂CO₃ yang dilarutkan?

Diketahui:

\([Na_2CO_3] = 0{,}8 \text{ mol/L}\)

\(V = 25 \text{ L}\)

Rumus: \( n = [X] \times V \)

Penyelesaian:

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus:

\(\begin{aligned} n &= [Na_2CO_3] \times V \\ &= 0{,}8 \text{ mol/L} \times 25 \text{ L} \\ &= 20 \text{ mol} \end{aligned}\)

Jadi, jumlah zat Na₂CO₃ yang dilarutkan adalah 20 mol.

Soal 20

Sebuah percobaan memerlukan larutan amonia (NH₃) berkonsentrasi 0,4 mol/L. Jika tersedia 13,6 g NH₃, berapa liter larutan yang dapat dibuat? (Mm NH₃ = 17 g/mol)

Diketahui:

\(m = 13{,}6 \text{ g}\)

\(Mm_{NH_3} = 17 \text{ g/mol}\)

\([NH_3] = 0{,}4 \text{ mol/L}\)

Langkah 1: Hitung jumlah zat (n) dari massa.

Rumus: \( n = \dfrac{m}{Mm} \)

\(\begin{aligned} n &= \dfrac{13{,}6 \text{ g}}{17 \text{ g/mol}} \\ &= 0{,}8 \text{ mol} \end{aligned}\)

Langkah 2: Hitung volume larutan.

Rumus: \( V = \dfrac{n}{[X]} \)

\(\begin{aligned} V &= \dfrac{n}{[NH_3]} \\ &= \dfrac{0{,}8 \text{ mol}}{0{,}4 \text{ mol/L}} \\ &= 2 \text{ L} \end{aligned}\)

Jadi, larutan NH₃ yang dapat dibuat adalah 2 L.

Penentuan satuan untuk n/[X] dan m/Mm:

\(\dfrac{\text{mol}}{\text{mol/L}} = \dfrac{\text{mol/1}}{\text{mol/L}} = \dfrac{\cancel{\text{mol}}}{1} \times \dfrac{L}{\cancel{\text{mol}}} = L\)

\(\dfrac{\text{g}}{\text{g/mol}} = \dfrac{\text{g/1}}{\text{g/mol}} = \dfrac{\cancel{\text{g}}}{1} \times \dfrac{mol}{\cancel{\text{g}}} = \text{mol}\)

Analog (mirip) dengan perhitungan:

\(\dfrac{3}{3/6} = \dfrac{3/1}{3/6} = \dfrac{\cancel{3}}{1} \times \dfrac{6}{\cancel{3}} = 6\)