KELARUTAN & GEJALA DISTRIBUSI
-
Upload
noer-roman -
Category
Documents
-
view
458 -
download
2
Transcript of KELARUTAN & GEJALA DISTRIBUSI
-
KELARUTAN & GEJALA DISTRIBUSIAgus Siswanto, MSi, AptFarmasi UMP
-
LARUTAN???
-
PRINSIP UMUMLARUTANSuatu campuran dari dua atau lebih komponen membentuk dispersi molekuler yg homogenLARUTAN JENUHSuatu larutan dimana zat terlarut berada dalam kesetimbangan dengan fase padatMisal : parasetamol (1:70), teofilin (1:120)
-
KELARUTAN??
-
KELARUTANInteraksi spontan dua atau lebih zat membentuk dispersi molekuler homogen (KUALITATIF)Konsentrasi zat terlarut dalam larutan jenuh pada suhu tertentu (KUANTITATIF)Kadar jenuh solute dlm sejml solvent yg menunjukan interaksi spontan satu/lebih solute dg solvent telah terjadi dan membentuk dispersi molekuler Jumlah ml pelarut dimana akan larut 1 gram zat terlarut (USP)Contoh: 1g asam borat larut dlm 18 ml air, 4 ml gliserin
-
ISTILAH PERKIRAAN KELARUTAN*Bagian pelarut (g) yg dibutuhkan 1g bagian zat terlarut
-
FAKTOR KELARUTANSifat fisika kimia solut & solventSuhu Tekanan pH
-
INTERAKSI PELARUT ZAT TERLARUT
-
PELARUT POLARPolaritas pelarut (momen dipol)Air + alkohol larut dlm segala perbandinganIkatan hidrogen* Dalam pelarut air
-
Hydrogen bonds Special case of ion-dipole or dipole-dipole interactions H-bond donor: X-H (or cation) H-bond acceptor: X (or an anion) where X = O, N, S
-
PELARUT POLARSifat asam-basa lewis (donor-akseptor elektron)Struktur molekulMisal:perbandingan gugus polar terhadap gugus non polaralkohol alifatik (R panjang) St-butil alkohol campur airn-butil alkohol 8 g/100 ml
-
MEKANISME PELARUTANPelarut polar gaya tarik-menarik ion kristal (NaCl)*misal NaCl
-
MEKANISME PELARUTANMemutuskan ikatan kovalen (rx asam-basa)HCl + H2O H3O+ + Cl-RCOOH + H2O dapat diabaikanRCOOH + NaOH RCOO- + Na+Solvasi molekul & ionGaya interaksi dipolIkatan hidrogen
-
Ion Dipole Interactionsq1 is the atomic charges on atom or molecule 1, is the dipole moment on the adjacent molecule, o is the dielectric constant and r1,2 is the distance between 1 and 2
-
Dipole-Dipole Interactions1 is the dipole moment on molecule 1, is the dipole moment on the adjacent molecule, o is the dielectric constant and r1,2 is the distance between 1 and 2
-
Charge transfer interactions Dipole-induced dipole interaction where 1 is the dipole moment on molecule 1, is the polarizability of the adjacent molecule, and r1,2 is the distance between 1 and 2
-
PELARUT NON POLARInteraksi dipol induksiGaya van der Waals-LondonMisal : minyak/lemak larut dalam benzen
-
Van der Waals/London-Dispersion forces(instantaneous dipole-induced dipole interactions) where I1 is the ionization potential on molecule 1, is the polarizabiliy of the adjacent molecule, and r1,2 is the distance between 1 and 2
-
Hydrophobic interactions
-
PELARUT SEMIPOLARSebagai perantara bercampurnya cairan polar dan non polar melalui INDUKSI DERAJAT POLARITAS molekul pelarut non polarMisal: Aseton S dlm eter
-
KELARUTAN GAS DLM CAIRAN
-
Faktor yg mempengaruhi:TekananSuhuSalting outReaksi kimia
-
TEKANANHukum HenryLarutan yg sangat encer pd T konstan, konsentrasi gas terlarut sebanding dg tekanan parsial gas diatas larutan pd kesetimbanganC2 = .pC2 = konsentrasi gas terlarut (gram/l)p = tekanan gas parsial (mmHg) = koefisien kelarutan (M)Kelarutan gas sebanding tekanan gas dlm larutanSediaan effervescent??
-
SUHUSUHU KELARUTAN GAS/CAIR ADANYA KECENDERUNGAN GAS BEREKSPANSI
-
SALTING OUTPengusiran garamLarutan (gas terlarut) + NaCl gas
Adanya gaya tarik-menarik ion garam dg air
Kerapatan air
Gas terlepas
-
PARAMETER KELARUTAN GASKoefisien kelarutan ()Jml gas terlarut (g/l) pada tekanan tertentu =C2 / pKoefisien Bunsen ()Volume gas (l) yg larut dlm 1 liter pelarut (0C, 760 mmHg) p= Vgas(STP) / Vlarutan
-
SOALJika 0,0160 g O2 dilarutkan dalam 1 liter air pada suhu 25C dan pada tekanan O2 300 mmHg. Hitunglah Koefisien kelarutan () dan Koefisien Bunsen ()!
-
JAWAB=[c2 (g/l)] / [p (mmHg)] = 0,0160/300 = 5,33.10-5Volume O2 pd STP?? VO2 = nRT/p = (0,0160/32)(0,08205)(273,16)1atm= 0,0112 = Vgas/(Vlarutanxp)= 0,0112/(1x 300/760)= 0,0284
-
SOALBerapa gram O2 yang dapat dilarutkan dalam 250 ml air? Jika diketahui tekanan total diatas campuran 760 mmHg, tekanan parsial oksigen dalam larutan 0,263 atm, dan suhu 25C.
-
JAWAB = 5,33.10-5 = C2 (g/l)/ (0,263x760)mmHgC2 = 0,0107 g/literC2 = 0,0027 g/ 250 ml
-
KELARUTAN CAIRAN DALAM CAIRAN
-
LARUTAN IDEALKetidakhadiran sempurna gaya atraksi molekuler (gas)Keseragaman sempurna gaya atraksi molekuler (larutan)Gaya A A = B B = A B Larutan ideal & Hukum Raoult
-
HUKUM RAOULTTekanan uap parsial dari setiap konstituen yg dpt menguap (px) adalah sama dengan tekanan uap konstituen murni dikalikan dengan fraksi molnya dlm larutanMisal: pA = pA. XA pB = pB. XBpA&pB = tek uap parsial konstituen diatas larutan dg fraksi mol konsentrasi XA&XBp = tekanan uap murni konstituenBerlaku jk zat berada dlm konsentrasi tinggi
-
CONTOH SOALBerapakah tekanan uap parsial benzen (A) dan etilen klorida (B) dalam larutan yg mengandung fraksi mol benzen 0,6?Diketahui tekanan uap benzen murni pd 50 C adalah 268 mm, dan 236 untuk etilen klorida.
-
JAWABpA = 268 X 0,6 = 160,8 mmpB = 236 X 0,4 = 94,4 mmTekanan uap total (P) :P = pA + pB = 160,8 + 94,4 = 255,2 mm
-
LARUTAN NYATAKetidakseragaman gaya atraksi molekulerGaya atraksi molekulerAdhesi = gaya interaksi molekul tdk sejenisKohesi = gaya interaksi molekul sejenisJenis larutan nyata (Hk Raoult):Penyimpangan Negatif (adhesi > kohesi)Penyimpangan Positif (adhesi < kohesi)
-
PENYIMPANGAN NEGATIFAtraksi adhesi > kohesiTekanan uap larutan < tekanan uap larutan ideal (Hk Raoult) kelarutan zat Contoh: Kloroform & AsetonTerjadi interaksi adhesi (hidrogen bonding) > kohesinya escaping tendencyCl3C H --- O=C(CH3)2
-
PENYIMPANGAN POSITIFAtraksi adhesi < kohesiTekanan uap larutan > tekanan uap larutan ideal (Hk Raoult) kelarutan zat Faktor (kohesi): asosiasi molekul membentuk molekul ganda (dimer)/polimerContoh: Benzen&Etil alkohol, kloroform&etil alkohol
-
KATAGORI SISTEM CAIRAN - CAIRAN1. Tercampur sempurna2. Tercampur sebagian
Bercampur = kelarutan timbal-balik dari komponen dlm sistem cairan-cairan
-
1.TERCAMPUR SEMPURNADapat bercampur dg segala perbandinganMisal: Pelarut polar&semipolar air-alkohol; gliserin-alkohol; alkohol-asetonPelarut non polar benzen-karbon tetrakloridaBukan problem pd aspek farmasi
-
2. TERCAMPUR SEBAGIANTerbentuk 2 lapisan cairan (FASE)Tiap lapisan mengandung cairan lain dalam keadaan terlarutContoh: Sistem Fenol AirDiagram komposisi-temperatur
-
Diagram komposisi-temperaturKelarutan timbal-balik dipengaruhi suhuTie line (kurva binodal) komposisi komponen dalam kedua fase konjugatSuhu 50CFase A (Fase Air) mengandung 11 % fenolFase B (Fase Fenol) mengandung 63 % fenolPerhitungan komponen dlm fase konjugat (d)
-
CONTOH SOALCampuran fenol 24 g dan 76 g air membentuk sistem fenol-air pada suhu 50C.Hitunglah :Jumlah fase air (A) dan fase fenol (B) yg terbentuk dlm sistem tsbJumlah fenol dalam tiap fase tsb
-
JAWABBerdasarkan diagram (suhu 50C) diketahui bahwa campuran mengandung 24% fenol (titik d)Fase air (A) mengandung 11% fenolFase fenol (B) mengandung 63% fenolJumlah tiap fase di titik d:
-
JAWABJumlah fenol??Dalam fase air (A) = 11% x 75g = 8,25 gDalam fase fenol (B) = 63% x 25g= 15,75gTotal fenol = 8,25 g + 15,75 g = 24,00 g
-
PENGARUH ZAT ASINGSifat kelarutan tgt sifat zat XJika zat X larut A atau B kel cairan Fenol-air + Naftalen Tkonsulat (~30C)Fenol-air + KCl Tkonsulat (~8C)Jika zat X larut A dan B kel cairan Fenol-air + Na-oleat Tkonsulat min & Tkonsulat max Sistem Biner (AB)Sistem Terner (AB-X)+Zat X
-
HUBUNGAN MOLEKULERIndeks topografi struktur molekul & gugus fungsional1X = menjumlahkan ikatan (yg merupakan kebalikan akar kuadrat jml tiap ikatan)Propana: H3C CH2 CH31X = (1x2)-1/2 + (1x2)-1/2 = 1,414 Isobutana 1X = (1x3)-1/2 + (1x3)-1/2 + (1x3)-1/2 = 1,732
-
HUBUNGAN MOLEKULERPersamaan (analisis regresi) alkana pd 25C:Ln S = -1,505 2,533 1XKelarutan isobutanaLn S = -1,505 (2,533x1,732) = 5,8922S = 2,76.10-3 molal
-
LUAS PERMUKAAN MOLEKULERAmidon dkk (kelarutan non elektrolithidrokarbon,eter,alkohol,ester,keton -- dlm pelarut polar)Kelarutan luas permukaan total (TSA) zat terlarutLog (kelarutan) = 0,0168 (TSA) + 4,44Hidrokarbon & alkohol dlm air (25C)Ln (kelarutan) = -0,0430 (HYSA) 0,586 (FGSA) + 8,003 (I) + 4,420FGSA = luas permukaan gugus hidroksilHYSA = luas permukaan hidrokarbonI = variabel indikator, alkohol=1 & hidrokarbon tanpa OH =0
-
Senyawa HYSAFGSAS (molal)n-Butanol212,959,21,006Sikloheksanol240,949,63,8x10-1Sikloheksana279,1=6,61x10-4n-Oktana383-5,80x10-6
-
KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN
-
LARUTAN IDEAL-Log X2i=
X2i= fraksi mol zat terlarutHf= panas peleburan molar (kal/mol)To= titik leleh zat terlarut (K)T= temperatur larutan (K)R= tetapan gas = 1,987 kal/der molFaktor yg berpengaruhSuhuTitik leleh zat padatPanas peleburan molar
-
LARUTAN IDEALContoh: Hitung kelarutan naftalen dalam larutan ideal (20C), jika titik leleh naftalen 80C, dan panas peleburan molar 4500 kal/mol!!Jawab-Log X2i=X2i= 0,27
-
LARUTAN NYATAKonstantaKoefisien keaktifan zat terlarutTgt sifat zat terlarut&pelarut, serta suhu larutanA2=keaktifan solut dlm larutanX2= konsentrasi solutLarutan ideal:
-
Gaya atraksi molekuler yg harus diatasiKerja yg harus dilakukanuntuk memindahkan suatu molekul fase terlarut & menyimpannya dlm pelarut3 TAHAP PELARUTAN
-
TAHAP 1Pemindahan 1 molekul fase terlarutKerja untuk pemecahan ikatan antara 2 molekul berdekatan = 2w22Kerja netto = w22
-
TAHAP 2Pembentukan lubang dalam pelarut untuk menerima zat terlarutKerja = w11
-
TAHAP 3Penempatan zat terlarut dlm lubang pelarutKerja atau penurunan energi potensial= -w12Keja total = -2w12
-
KERJA TOTALTAHAP 1= w22TAHAP 2 = w11TAHAP 3 = -2w12KERJA TOTAL = w22 + w11 - 2w12Scatchard-Hildebrand-Wood ~ vol zat terlarut dan vol total pelarut, shg:
V2= vol molar zat terlarut = vol fraksi pelarut =
-
Kelarutan solut (non polar, sdkt polar) = parameter kelarutan