Contoh Soal Pembahasan Persen Kemurnian
Persen kemurnian atau tingkat kemurnian suatu zat merupakan parameter penting dalam berbagai cabang ilmu pengetahuan, terutama dalam kimia analitik, farmasi, dan industri. Artikel ini akan membahas konsep persen kemurnian serta memberikan contoh soal yang disertai dengan pembahasan lengkap sehingga pembaca dapat lebih memahami cara menghitung dan menerapkan konsep ini dalam berbagai situasi.
Pengertian Persen Kemurnian
Persen kemurnian menunjukkan tingkat kemurnian dari suatu zat yang dihitung sebagai persen massa zat murni dalam sampel. Persen kemurnian dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan sebagai berikut:
\[ \text{Persen Kemurnian} = \left( \frac{\text{Massa zat murni}}{\text{Massa sampel}} \right) \times 100\% \]
Dimana:
– Masa zat murni adalah massa dari zat yang ingin ditentukan kemurniannya.
– Massa sampel adalah massa total dari sampel yang mengandung zat murni beserta impuritasnya.
Pentingnya Persen Kemurnian
Persen kemurnian sangat penting dalam berbagai disiplin ilmu dan aplikasi. Di bidang kimia analitik, tingkat kemurnian suatu reagen dapat mempengaruhi hasil percobaan. Dalam industri farmasi, kemurnian bahan baku obat harus terjamin untuk memastikan keamanan dan efektivitas produk akhir. Di sektor lainnya, seperti produksi logam dan bahan bakar, kemurnian mempengaruhi kualitas dan performa produk.
Contoh Soal Pengenalan
Mari kita mulai dengan contoh sederhana sebelum melangkah ke soal yang lebih kompleks.
Contoh Soal 1:
Suatu sampel aluminium memiliki massa 10 gram. Dari hasil analisis diketahui bahwa massa aluminium murni dalam sampel tersebut ialah 9.5 gram. Berapakah persen kemurnian dari zat tersebut?
Pembahasan:
Diketahui:
– Massa zat murni = 9.5 gram
– Massa sampel = 10 gram
\[ \text{Persen Kemurnian} = \left( \frac{9.5 \text{ gram}}{10 \text{ gram}} \right) \times 100\% \]
\[ \text{Persen Kemurnian} = \left( 0.95 \right) \times 100\% \]
\[ \text{Persen Kemurnian} = 95\% \]
Jadi, persen kemurnian dari sampel aluminium tersebut adalah 95%.
Contoh Soal Kompleks
Contoh Soal 2:
Anda memiliki 150 gram sampel kalsium karbonat (\(\text{CaCO}_3\)). Dari analisis diketahui bahwa terdapat kontaminan berupa magnesium karbonat (\(\text{MgCO}_3\)) sebesar 10 gram. Hitunglah persen kemurnian dari kalsium karbonat pada sampel tersebut.
Pembahasan:
Diketahui:
– Massa sampel = 150 gram
– Massa kontaminan (\(\text{MgCO}_3\)) = 10 gram
Maka, massa zat murni (\(\text{CaCO}_3\)) dapat dihitung sebagai:
\[ \text{Massa zat murni} = \text{Massa sampel} – \text{Massa kontaminan} \]
\[ \text{Massa zat murni} = 150 \text{ gram} – 10 \text{ gram} \]
\[ \text{Massa zat murni} = 140 \text{ gram} \]
Selanjutnya, menghitung persen kemurnian:
\[ \text{Persen Kemurnian} = \left( \frac{140 \text{ gram}}{150 \text{ gram}} \right) \times 100\% \]
\[ \text{Persen Kemurnian} = \left( 0.9333 \right) \times 100\% \]
\[ \text{Persen Kemurnian} \approx 93.33\% \]
Jadi, persen kemurnian dari kalsium karbonat dalam sampel tersebut adalah sekitar 93.33%.
Contoh Soal Penerapan dalam Industri
Contoh Soal 3:
Sebuah industri farmasi memproduksi 200 kg obat dengan kemurnian 98%. Selama pengemasan, 5 kg obat tersebut tercemar. Berapakah persen kemurnian dari obat tersebut setelah tercemar?
Pembahasan:
Diketahui:
– Massa awal obat = 200 kg
– Persen kemurnian awal = 98%
– Massa zat murni awal = \(\frac{98}{100} \times 200 \text{ kg} = 196 \text{ kg}\)
– Massa kontaminasi tambahan = 5 kg
– Massa total sampel setelah kontaminasi = 200 kg + 5 kg = 205 kg
Massa zat murni tidak berubah (196 kg), maka persen kemurnian setelah tercemar:
\[ \text{Persen Kemurnian} = \left( \frac{196 \text{ kg}}{205 \text{ kg}} \right) \times 100\% \]
\[ \text{Persen Kemurnian} \approx 95.61\% \]
Jadi, persen kemurnian obat setelah tercemar adalah sekitar 95.61%.
Contoh Soal Penerapan Analisis Kimia
Contoh Soal 4:
Pada analisis kimia suatu larutan, diketahui terdapat 2.5 gram zat murni dalam volume total larutan 3 liter. Apabila densitas larutan adalah 1.2 g/mL, berapakah persen kemurnian dari zat dalam larutan tersebut?
Pembahasan:
Diketahui:
– Massa zat murni = 2.5 gram
– Volume larutan = 3 liter = 3000 mL
– Densitas larutan = 1.2 g/mL
Dengan menggunakan densitas untuk mencari massa total larutan:
\[ \text{Massa sampel} = \text{Volume larutan} \times \text{Densitas} \]
\[ \text{Massa sampel} = 3000 \text{ mL} \times 1.2 \text{ g/mL} \]
\[ \text{Massa sampel} = 3600 \text{ gram} \]
Kemudian, hitung persen kemurnian:
\[ \text{Persen Kemurnian} = \left( \frac{2.5 \text{ gram}}{3600 \text{ gram}} \right) \times 100\% \]
\[ \text{Persen Kemurnian} \approx 0.0694\% \]
Jadi, persen kemurnian dari zat dalam larutan tersebut adalah sekitar 0.0694%.
Penutup
Perhitungan persen kemurnian adalah aspek penting dalam kontrol kualitas dan analisis kimia. Pemahaman yang mendalam mengenai konsep ini memungkinkan para profesional di berbagai bidang untuk memastikan kualitas dan konsistensi produk atau bahan yang mereka kerjakan. Artikel ini telah menyajikan beberapa contoh soal yang diharapkan dapat membantu pembaca memperdalam pemahaman mengenai bagaimana menerapkan konsep persen kemurnian dalam berbagai konteks.
