Post on 23-Dec-2015
description
LARUTAN DAN LARUTAN DAN SIFAT KOLIGATIFSIFAT KOLIGATIF
KTNT II2009-2010
LARUTAN
PELARUT
ZATTERLARUT
1 2TERDIRI DARI…
LARUTAN
PELARUT
ZAT TERLARUT
Campuran homogen dari dua atau lebih komponen yg berada dalam satu fase.
Komponen yg paling banyak terda-pat dalam larutan / yg paling me –nentukan sifat larutannya
Komponen yg lebih sedikit
ZAT TERLARUT
PELARUT CONTOH
GASGASGASCAIRCAIR
PADATPADAT
GASCAIR
PADATCAIR
PADATPADATCAIR
UDARAKARBONDIOKSIDA DLM AIRHIDROGEN DALAM PLATINA
ALKOHOL DALAM AIRRAKSA DALAM TEMBAGAPERAK DALAM PLATINA
GARAM DALAM AIR
Contoh larutan biner
1 GAYA ANTAR MOLEKUL
Terjadi antara molekul sejenis maupun tidak sejenis
Berdasarkan perbedaan kekuatan gaya antar molekul, dapat terbentuk campuran heterogen atau homogen.
Sampel yang mempunyai komposisi & sifat sera- gam secara keseluruhan disebut satu fase.
1. Air pada 25 oC, 1 atm → bentuk fase cair tunggal + sedikit NaCl → campuran homogen (terdiri dari 2 zat yang tercampur seragam) → larutan2. Sedikit pasir (SiO2) ditambahkan ke dalam H2O → pasir mengendap / padatan tidak larut → campuran heterogen (campuran 2 fase)
CONTOH :
DAPAT MENJELASKAN HASIL PENCAMPURAN YANG TERJADI BILA MENCAMPURKAN 2 JENIS ZAT.
A B
A A ATAU B B A B
GAYA ANTAR MOLEKUL SEJENIS GAYA ANTAR MOLEKUL BERBEDA
(MENGHASILKAN 4 KEADAAN YG MUNGKIN TERJADI)
KEMUNGKINAN 1…
A B ≈ A A ≈ B B
Gaya antarmolekul yang sejenis / tidak sejenis ± sama kuat, molekul-molekul dalam campuran akan berpasang- pasangan secara acak → terbentuk campuran homogen (larutan).
Sifat larutannya dapat diramalkan dari sifat2 komponen pembentuknya → disebut larutan ideal.
Volume larutan ideal yg terbentuk → jumlah volume kom- ponen energi interaksi antar molekul-molekul yg serupa/ berbeda bernilai sama.
Tidak terdapat perubahan entalpi (∆H = 0)CONTOH : Benzena - toluena
KEMUNGKINAN 2…
A B > A A , B B
Gaya antarmolekul yang berbeda > antarmolekul yang sejenis, terbentuk larutan tetapi sifat larutannya tidak dapat diramalkan berdasarkan sifat2 zat pembentuknya → disebut larutan non ideal.
Energi yang dilepas akibat interaksi molekul yang berbe- da > dibanding energi yang diperlukan untuk memisahkan molekul yang sejenis.
Energi dilepas kesekeliling dan proses pelarutan bersifat EKSOTERM (∆H < 0)
CONTOH : CHCl3 (kloroform) –aseton (CH3COCH3)
KEMUNGKINAN 3…
A B < A A , B B
Gaya tarik – menarik antarmolekul yang tidak sejenis < yg sejenis. Pencampuran masih dpt terjadi, larutan yang terbentuk non ideal.
Proses pelarutannya bersifat ENDOTERM (∆H > 0 ).CONTOH : aseton-CS2
etanol-heksana
KEMUNGKINAN 4…
A B << A A , B B
Gaya antarmolekul pada molekul yang tdk sejenis << antarmolekul yg sejenis → pelarutan tdk terjadi.
Kedua zat tetap terpisah sbg campuran heterogen. CONTOH : air dan oktana (komponen bensin)
SIFAT SUATU LARUTAN
KONSENTRASI
DITENTUKAN OLEHJUMLAH ZAT TERLARUTDLM SATUAN VOLUME/
BOBOT PELARUT MAUPUN LARUTAN
DPT DINYATAKAN DENGAN :
%W/W,%W/V,%V/V, MOLARITAS, NORMALITAS, MOLALITAS, FRAKSI MOL,FORMALITAS,
ppm/ppb.
2 KONSENTRASI LARUTAN
UNTUK MENYATAKAN KONSENTRASI DLM SETIAP SISTEM
Satuan yg digunakan utk menyatakan banyaknya zat terlarut
Apakah zat terlarut itu dibandingkan dgn pelarut saja atau dgn keseluruhan larutan;
Satuan yg digunakan untuk menyatakan banyaknya pembanding.
HARUS SELALU DITETAPKAN
Konsentrasi Larutan
KONSENTRASI DLM %
a. Persen Berat (%W/W)
gram zat terlarut X 100gram zat terlarut + gram pelarut
gram zat terlarut X 100 gram larutan
CONTOH SOAL …
Hitung berapa % berat NaCl yang dibuat dengan melarutkan 20 g NaCl dalam 55 g air ?Jawab :% berat NaCl : 20 X 100 20 + 55
= 26,67%
b. Persen Volume (%V/V)
mL zat terlarut X 100 mL larutan
Contoh Soal :50 mL alkohol dicampur dengan 50 mL air mengha-silkan 96,54 mL larutan. Hitung % volume masing-masing komponen !Jawab :% Volume alkohol : (50/96,54) x 100 = 51,79%% Volume air : (50/96,54) x 100 = 51,79%
c. Persen Berat / Volume(%W/V)
gram zat terlarut X 100 mL larutan
KONSENTRASI DLM PPM DAN PPB
1 ppm : 1 mg zat terlarut 1 L larutan
1 ppm : berat zat terlarut x 106
berat larutan
1 ppb : 1 µg zat terlarut 1 L larutan
1 ppb : berat zat terlarut x 109
berat larutan
Contoh Soal :Suatu larutan dalam air mengandung 8,6 mg asetondalam 21,4 L larutan. Jika kerapatan larutan 0,997 g/cm3, hitung konsentrasi aseton dalam ppm!Jawab :ppm aseton : (berat aseton/berat air) x 106Berat air = 21,4 L x 1000mL/L x 0,997 g/mL = 21,4.104gPpm aseton = (8,60 g/21,4.104 g air) x 106
= 0,402 ppm
FRAKSI MOL (X)
Fraksi mol A = Xa = Jumlah mol A Jml mol semua komponen
Fraksi mol zat terlarut = Jumlah mol zat terlarut Jumlah mol zat terlarut + jumlah mol pelarut
Fraksi mol zat pelarut = Jumlah mol pelarut Jumlah mol zat terlarut + jumlah mol pelarut
Contoh Soal :Hitung fraksi mol NaCl dan fraksi mol H2O dalam larutan 117 NaCl dalam 3 Kg H2O !Jawab :117 g NaCl = 117/58,5 = 2 mol3 Kg air = 3000/18 = 166,6 molMaka :Fraksi mol NaCl = 2/168,6 = 0,012Fraksi mol air = 166,6/168,6 = 0,988
KEFORMALAN (F)
Keformalan = jumlah massa rumus zat terlarut liter larutan
Contoh Soal :Suatu larutan diperoleh dengan melarutkan 1,9 gNa2SO4 dalam 0,085 liter larutan. Hitung keforma-lannya!Jawab :Massa rumus Na2SO4 = 1421,9 g Na2SO4 = 1,90/142 = 0,0134 berat rumusKeformalan = 0,0134/0,085 = 0,16 F
KONS.MOLAR (M)
Kemolaran = mol zat terlarut liter larutan
Contoh Soal :80 g NaOH dilarutkan dalam air kemudian diencer-kan menjadi 1 L larutan. Hitung kemolaran larutan Mr NaOH = 40Jawab :Jumlah mol NaOH = 80 g/40 g.mol-1 = 2 molKemolaran = mol/L = 2 mol/1 L = 2 M
KONS.MOLAL (m)
Kemolalan = mol zat terlarut kg pelarut
Contoh Soal :Hitung kemolalan larutan metil alkohol (Mr = 32) dengan melarutkan 37 g metil alkohol (CH3OH)Dalam 1750 g airJawab :Mol zat terlarut = 37 g/32 g.mol-1 = 1,156 molKemolalan = 1,156 mol/1,1750 kg = 0,680 m
NORMALITAS (N)
Kenormalan = ekivalen zat terlarut(Normalitas) liter larutan
Contoh Soal :Hitung kenormalan larutan yg mengandung 36,75 g H2SO4 dalam 1,5 liter larutan. Massa molekulH2SO4 = 98Jawab :Massa ekivalen : 49Kenormalan = 36,75 / (49 x 1,5) = 0,50 N
3 KESETIMBANGAN LARUTAN
KESETIMBANGAN LARUTAN AKAN BERUBAH KARENA ZAT TERLARUT KONSENTRASINYA
BERTAMBAH HINGGA JENUH ATAU MENGALAMI PENGENDAPAN ATAU LEWAT JENUH KARENA
KEPEKATANNYA.
ZAT TERLARUT PELARUT
LARUTAN
LARUTANTAK JENUH
LARUTAN JENUH
BILA LARUTAN DAN ZAT TERLARUT BER-CAMPUR PADA SEGA-LA PERBANDINGAN
BILA PELARUTANSAMA CEPATNYA DGN PENGENDA-PAN
LARUTANLEWAT JENUH
BILA KESELURU-HAN ZAT TERLA-RUT TETAP BERA-DA DLM LARUTAN
PENGARUH TEKANAN TERHADAP KELARUTAN
HK.HENRY :C = K.Pgas
Tetapan penyesuaian (k) mempunyai nilai yang tergantung pada satuan C
(konsentrasi) dan P (tekanan) yang dipilih.Kesetimbangan antar gas di atas larutan dan gas terlarut di
dalam larutan tercapai bila laju penguapan = pelarutan molekul gas. Laju pelarutan tergantung pada banyaknya molekul per satuan volume gas; sedang laju penguapan tergantung pada banyaknya molekul yang terlarut per satuan volume larutan.
Jadi, bila banyaknya molekul per satuan volume ditingkatkan (dengan cara meningkatkan tekanan), maka banyaknya molekul gas dalam larutan akan meningkat. Berarti, molekul zat terlarut tidak berinteraksi dengan molekul pelarut, karena gas bersifat non reaktif.
4 SIFAT KOLIGATIF
Sifat yg hanya tergantung pada banyaknya partikel zat yg terlarut dalam larutan dan tidak tegantung
pada jenis atau sifat zat pelarutnya.
PENURUNAN TEKANAN UAP
HK.F.M.RAOULT (1880) :PA = XA.PA
0
PB = XB.PB0
∆P = XA.PA0
(PA) : Tekanan uap larut yg terdapat di atas larutannya (PA
0) : Hasil kali tekanan uap pelarut murni (PA0)
(XA) : fraksi molnya dlm larutan (XA)∆P : Tekanan uap pelarut(XB) : fraksi molnya dlm larutan (XB)
BILA ZAT TERLARUTNYA
BERSIFAT ATSIRI
∆P = XB.PA0 = (1 – XA).PA
0
∆P = PA0 – PA = PA
0 – XA.PA0
DALAM LAR.BINER
Contoh Soal :Bagaimana komposisi uap yg berada pada kesetimbangandalam larutan benzene/toluene yg jumlah molekulnya samapd 250C ? Tekanan parsial benzene 47,6 mmHg dan toluene14,2 mmHg. Lihat Tabel di bawah !
Komposisi cairan,
Dinyatakan sebagai
fraksi molbenzena
Tekanan uap,mmHG
Komposisi uap,
Dinyatakansebagai
fraksimol benzene
Pbenzena Ptoluena Ptotal
0,000 0,0 28,4 28,4 0,0000,100 9,5 25,6 35,1 0,2710,200 19,0 22,7 41,7 0,4560,300 28,5 19,9 48,4 0,5890,400 38,0 17,0 55,0 0,6910,500 47,6 14,2 61,8 0,7700,600 57,1 11,4 68,5 0,8340,700 66,6 8,5 75,1 0,8870,800 76,1 5,7 81,8 0,9300,900 85,6 2,8 88,4 0,9681,000 95,1 0,0 95,1 1,000
HUBUNGAN ANTARA TEKANAN UAP DAN KOMPOSISI CAIRAN-UAP CAMPURAN BENZENA-TOLUENA PD 250C
PENURUNAN TITIK BEKU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH
∆tb = Kb.m
∆td = Kd.mMOLALITAS
TETAPAN TURUN TITIK BEKUKRIOSKOPIK TETAPAN NAIK TITIK DIDIH
EBULIOSKOPIK
ZAT TERLARUT NON ATSIRI AKAN MENYEBABKAN PENURUNANTITIK BEKU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH
TETAPAN KRIOSKOPIK DAN EBULIOSKOPIK
Pelarut Kb (Tetapan Titik Beku) Kd (Tetapan Titik Didih)
Asam asetat 3,90 3,07Benzena 4,90 2,53Nitrobensena 7,00 5,24Fenol 7,40 3,56Air 1,86 0,512
Contoh Soal :Berapakah molalitas zat terlarut dalam larutan berair yg titik bekunya -0,4500C? Bila larutan itu diperoleh dg melarutkan 2,12 g senyawa X dlm 48,92 g H2O. Berapa bobot molekul senyawa tersebut ? Jawab :a.Molalitas zat terlarut dapat ditentukan dgn persamaan
Roult menggunakan nilai dari tetapan pada tabel.m = / Kb
Tb air = 0 ; = 0,450 0C= 0,450/I,86 0Ckg.air (mol zat terlarut)
= 0,242 mol zat terlarut/kg air b. mol = gram/Mr atau Ar = 2,12 g/Mr m = …../kg pelarut (air) = …../48,92.1000-1 g = 0,242 maka : Mr = 2,12 /(0,04892x 2,42) = 179
∆tb∆tb
TEKANAN OSMOSIS
= (n/v)RT = MRT
TEKANAN OSMOSIS
TETAPAN GAS (0,0821.1 atm.mol-1.K-1)
π SUHU DLM KELVIN
BANYAKNYA MOL ZAT TERLARUT
VOLUME LAR
Tekanan osmosis merupakan satu sifat koligatif karena besar nilainya hanya tergantung pd banyaknya partikel zat terlarut per satuan volume larutan. Tekanan osmosis tidak tergantung pada jenis zat terlarutnya.
PERSAMAAN VAN’T HOFF
CONTOH SOAL :Berapakah tekanan osmosis larutan C6H12O6 (sukrosa) 0,0010 M dlm air pd suhu 250C ?
JAWABAN :Dengan menggunakan persamaan di atas : 0,0010 mol X 0,08211 atm.mol-1.K-1x 2980K π = ------------------------------------------------------- 1 = 0,024 atm ∞ 18 mmHg
5. DISSOSIASI ELEKTROLIT
ZAT TERLARUTMEMILIKI KEMAMPUAN
MENGHANTARKAN ARUS LISTRIK
ELEKTROLITLEMAH
ELEKTROLITKUAT
NONELEKTROLIT
KONDUKTIVITAS LISTRIKNYASANGAT RENDAH, SEHINGGATIDAK TERDAPAT ION DALAM
LARUTAN
ZAT TERLARUT SEBAGIAN KECIL BERDISSOSIASI DAN SEBAGIANBESAR BELUM TERDISSOSIASI
TERDISSOSIASI SEMPURNA α = 1
CATATAN:AIR MERUPAKAN PENGHANTAR ARUS YG BURUK (NON KONDUKTOR), SE-INGGA PENAMBAHAN ZAT TERLARUT TERTENTU KE DLM AIR DAPAT MEMBENTUK SUATU LARUTAN YG DAPAT MENGHANTARKAN ARUS LISTRIK DENGAN BAIK
Non elektrolit Elektrolit kuat Elektrolit lemah
H2O (Air) NaCl HCl HCHO2-asam format
C2H5OH-etanol MgCl2 HBr HC2H3O2-asam asetat
C6H12O6-glukosa KBr HI HClO-asam hipokhlorit
C12H22O11-sukrosa
KClO4 HNO3 HNO2-asam nitrit
CO(NH2)2-urea CuSO4 H2SO4 H2SO3-asam sulfit
C2H6O2-etil-glikol
Al2(SO4)3 HClO4 NH3-amoniak
C3H8O3-gliserol LiNO3 lainnya C6H5NH2
SIFAT ELEKTROLIT BEBERAPA JENIS LARUTAN DLM AIR
SIFAT ANOMALI DISOSIASI
Disosiasi elektrolit akan menyebabkan senyawa terlarut terurai dlm bentuk ion. Jumlah zat terlarut akan tergantung pada α (derajat disosiasi).Jika kita campurkan NaCl dan HCl dlm larutan akan berdisosiasi sempurna menjadi:
HCl == H+ + Cl-
NaCl == Na+ Cl-
nilai terukur nilai percobaan i = ------------------ = ---------------------- nilai yg diduga nilai teoritis
secara nyata partikel menjadi tiga jenis ion dan zat terlarut ini menghasilkan sifat koligatif yg lebih besar daripada satu jenis zat terlarut (diduga). Maka zat terlarut akan berubah menjadi :
untuk kebanyakan zat terlarut seperti urea, gliserol, sukrosa nilai i besarnya = 1. Zat terlarut lainnya nilai i lebih besar dari 1.
i = 1 + (n-1)α, dimana n = jumlah partikel yg terbentuk.