KELARUTAN & GEJALA DISTRIBUSI

download KELARUTAN & GEJALA DISTRIBUSI

of 75

  • date post

    06-Feb-2016
  • Category

    Documents

  • view

    34
  • download

    3

Embed Size (px)

description

kelarutan dan gejala distribusiBiokimia

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

  • Ln S = -0,0430 (HYSA) 0,586 (FGSA) + 8,003 (I) + 4,420

    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 berpengaruhSuhu (T)Titik leleh zat padat (To)Panas peleburan molar (Hf)

  • CONTOH SOALHitung 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