Normalitas menjadi salah satu jenis satuan ukuran konsentrasi dari suatu larutan. Dalam penerapan ilmu kimia sendiri ukuran konsentrasi dapat dipaparkan dalam beberapa jenis satuan seperti molaritas, ppm, prosentase, dan lain lain.
Disisi lainnya, satuan normalitas ini banyak digunakan dalam perhitungan konsentrasi larutan seperti asam sulfat, asam klorida, arti natrium hidroksida, dan lain sebagainya. Sehingga memahami uji normalitas (N) secara lengkap tentusaja sangatlah dibutuhkan.
Normalitas
Mempelajari normalitas merupakan hal dasar yang harus dikuasai dalam ilmu kimia. Hal itu karena dalam setiap kegiatan yang melibatkan reaksi dalam kimia sejatinya kita perlu menghitung secara pasti nilai stoikiometri ataupun jumlah reagen yang diperlukan, selain itu kita juga kadang perlu menghitung kadar kandungan suatu zat dalam sampel.
Pada perhitungan tersebut membutuhkan satuan konsentrasi normalitas dalam perhitungannya, sehingga anda harus mempelajari tentang normalitas terlebih dahulu.
Pengertian Normalitas
Normalitas adalah ukuran yang menunjukkan konsentrasi dengan berat setara dalam gram per liter larutan, dimana berat setara itu sendiri adalah ukuran kapasitas reaktif dari suatu molekul yang terlarut dalam larutan. Dalam reaksi, peran zat terlarut tersebut adalah akan menentukan normalitas suatu larutan. Normalitas juga dikenal dengan sebagai satuan konsentrasi larutan yang setara.
Normalitas dapat disingkat dengan huruf “N” yang merupakan salah satu cara efektif dan berguna dalam proses laboratorium. Secara umum, normalitas hamper sama dengan molaritas atau M. Jika molaritas merupakan satuan konsentrasi yang mewakili konsentrasi ion terlarut ataupun senyawa terlarut dalam suatu larutan, normalitas memiliki fungsi yang lebih lengkap dimana normalitas mewakili konsentrasi molar hanya dari komponen asam atau komponen basa saja.
Komponen asam pada umumnya merupakan jumlah ion H+ yang berada dalam larutan asam, sedangkan komponen basa adalah ion terlarut OH– dalam larutan basa.
Pengertian Normalitas Menurut Para AHli
Adapun definisi normalitas menurut para ahli, antara lain;
- Duwi Priyatno (2012), Normalitas adalah proses pengujian yang terjadi dalam penelitian dengan menentukan apakah nilai residual yang dihasilkan dari regresi terdistribusi secara normal atau tidak.
Rumus Molaritas
Sesuai definisinya, normalitas dapat dirumuskan sebagai berat setara zat terlarut dalam satu liter larutan. Normalitas dari suatu larutan dapat dihitung dengan diketahuinya massa dan volume dari larutan tersebut.
Berdasarkan rumus dasar tersebut, jumlah ekivalen zat terlarut dapat dihitung dengan cara mengalikannya dengan ekivalen suatu zat.
Sedangkan jumlah mol dapat dihitung dari massa zat dibagi dengan massa molekul relatifnya (Mr) yang dapat diketahui dengan menjumlahkan massa tiap atom penyusunnya. Oleh karena itu, normalitas dapat dirumuskan dengan:
Dimana e merupakan ekivalen dari zat terlarut dalam suatu larutan. Seperti yang kita ketahui bahwa jumlah mol per satuan volume itu merupakan definisi dari Molaritas (M) sehingga rumus tersebut juga dapat diturunkan lagi menjadi persamaan molaritas.
Dimana M adalah molaritas dari larutan dan e adalah ekivalen dari larutan.
Cara Menghitung Normalitas
Dari persamaan di atas, mungkin istilah yang asing yaitu ekivalen (e) maka sebelum kita menghitung normalitas, maka kita harus mengetahui terlebih dahulu apa itu ekivalen.
Pada suatu larutan asam atau basa, kita mengenal istilah H+ yang menunjukkan bahwa larutan tersebut bersifat asam dan juga OH– yang menunjukkan bahwa larutan tersebut bersifat basa. Ekivalen (e) adalah jumlah H+ ataupun OH– yang terlibat dalam satu molekul zat terlarut.
Sebagai contoh, dalam larutan HCl terdiri dari ion H+ dan ion Cl– sehingga dapat kita ketahui bahwa jumlah ekivalen atau n yaitu 1 karena hanya terdapat satu ion H+ dalam satu molekul.
Contoh lain yaitu pada asam sulfat H2SO4 dimana molekulnya terdiri dari dua ion H+ dan satu ion SO42- sehingga asam sulfat dikatakan memiliki jumlah ekivalen 2. Contoh untuk larutan basa yaitu pada NaOH dimana terdapat satu ion OH– sehingga natrium hidroksida memiliki jumlah ekivalen 1.
Untuk menghitung normalitas dari suatu larutan, maka kita harus mengetahui terlebih dahulu nilai atau variabel apa saja yang diketahui sehingga kita dapat menggunakan persamaan yang tepat.
Jika dalam suatu kasus, molaritas larutan telah diketahui dan kita diminta untuk menghitung normalitasnya. Maka cara termudah untuk menghitungnya yaitu dengan mengalikan molaritas dengan jumlah ekivalen (e) dari zat terlarut.
Namun jika dalam suatu kasus hanya diketahui massa dari zat terlarut dan jumlah volumenya, maka kita harus menghitung jumlah molnya terlebih dahulu melalui pembagian massa dengan massa molekul relatif senyawa tersebut dan mengalikannya dengan jumlah ekivalen.
Perbedaan Normalitas dan Molaritas
Berdasarkan rumus atau persamaan dari normalitas kita dapat mengetahui perbedaan dari satuan normalitas dengan satuan molaritas. Perbedaan pertama yaitu definisi dari normalitas yang merupakan jumlah gram ekivalen dari suatu zat terlarut dalam satu liter larutan sedangkan molaritas merupakan jumlah mol zat terlarut dalam satu liter larutan.
Selanjutnya, perhitungan normalitas dari massa ekivalen didasarkan pada total volume dari larutan. Sedangkan pada molaritas, perhitungan mol didasarkan pada total volume larutan.
Perbedaan lainnya yaitu pada satuan yang digunakan dimana pada normalitas pada umumnya digunakan satuan N ataupun ek/L. Sedangkan pada molaritas, digunakan satuan M ataupun mol/L.
Penggunaan Normalitas
Dalam kimia, terdapat 3 peristiwa reaksi yang membutuhkan perhitungan menggunakan normalitas larutan.
-
Dalam asam basa
Normalitas merupakan ekspresi konsentrasi yang sering digunakan dalam peristiwa yang melibatkan reaksi asam basa. Hal itu karena pada dasarnya normalitas menunjukkan keberadaan ion hidronium (H3O+) dan ion hidroksida (OH–) dalam suatu larutan.
Dalam hal ini, jumlah ekivalen menjadi suatu hal yang sangat penting. Setiap larutan dapat menghasilkan satu atau lebih jumlah ekivalen dari spesies reaktif ketika terlarut dan terionisasi dalam air.
-
Dalam reduksi oksidasi
Reaksi reduksi oksidasi merupakan reaksi yang melibatkan perpindahan elektron (dapat dipelajari lebih lengkap pada reaksi redoks). Dalam reaksi ini, faktor ekivalen dapat menunjukkan jumlah elektron yang terlibat dalam oksidasi ataupun reduksi dan digunakan dalam menentukan elektron donor maupun elektron akseptor. Jumlah ekivalen dari suatu zat terlarut setara dengan jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi redoks.
-
Dalam reaksi pengendapan
Pada kimia, kita mengenal istilah pengendapan yang merupakan proses pembentukan zat padat dalam suatu larutan karena tingkat kejenuhan larutan yang berlebih. Dengan normalitas, faktor ekivalen dapat menentukan jumlah ion yang akan mengendap dalam reaksinya. Hal ini sangat berguna dalam menentukan berat endapan yang seharusnya terbentuk secara teoritis.
Contoh Soal Normalitas dan Jawabannya
Adapun untuk beragam contoh soal normalitas serta pembahasannya secara lengkap, diantaranya adalah sebagai berikut;
- Tentukan normalitas dari 1.0 M H2SO4 dalam reaksi berikut
H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2H2O
Pada reaksi ini, 2 mol ion H+ terlibat dalam asam sulfat H2SO4 sehingga dapat ditentukan bahwa asam sulfat memiliki jumlah 2 ekivalen yang bereaksi dengan NaOH untuk membentuk natrium sulfat dan air.
N = M x e
N = 1 x 2
N = 2N
- Sebanyak 5 gram NaOH dilarutkan dalam 20mL air sehingga didapatkan larutan natrium hidroksida. Tentukan normalitas dari natrium hidroksida tersebut!
NaOH memiliki satu ion hidroksida (OH–) sehingga memiliki jumlah 1 ekivalen
Massa molekul relatif dari NaOH yaitu 40 g/mol
N = massa x e / Mr x V
N = 5 x 1 / 40 x 0.02
N = 6.25 N
- Tentukan normalitas dari 0.248 mol asam sulfat yang dilarutkan dalam 250 mL larutan
Karena telah diketahui jumlah mol, maka kita hanya perlu menghitung jumlah mol ekivalen dari asam sulfat dan membaginya dengan volume larutan.
Dalam hal ini, asam sulfat memiliki jumlah ekivalen = 2 sehingga :
Mol ekivalen = mol x e
Mol ekivalen = 0.248 x 2
Mol ekivalen = 0.496 mol ek
Selanjutnya, dalam menghitung normalitas kita hanya perlu membagi mol ekivalen dengan jumlah volume larutan
N = mol ek / V
N = 0.496 / 0.25
N = 1.984 N
Demikian artikel tentang pengertian normalitas dan perhitungannya, sebelum mempelajari tentang kimia lebih jauh sebaiknya anda harus memahami terlebih dahulu konsep normalitas. Hal itu karena perhitungan normalitas akan digunakan dalam banyak peristiwa kimia seperti yang telah disebutkan pada artikel ini.
