Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
-
Upload
lalu-abdul-yasir -
Category
Documents
-
view
320 -
download
7
Transcript of Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
1/25
HUKUM HENRY
Dalam Larutan ideal baik zat terlarut maupun
pelarutnya akan memenuhi hukum Raoult dimana
komponen yang terlibat didalamnya mempunyai
tekanan uap yang sebanding dengan fraksi mol dengan
kemiringan kurvanya Pi
0
Hukum RAOULT :
Pada Larutan Yang Menyimpang dari Hukum
Raoult, jika komponen itu minoritas zat terlarut),
tekanan uapnya masih sebanding dengan fraksi mol
tetapi tetapan perbandingannya adalah K Konstanta
dengan dimensi tekanan).
Hukum HENRY :
X
zt
: Fraksi mol zat terlarut Solute)
K : Konstanta Henry dimensi Tekanan; atm, pascal dll)
Pi = xi . Pi0
Pzt = xZt . K
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
2/25
Catatan :
Bagi larutan yang TIDAK IDEAL, Hukum Henry
berlaku pada daerah yang sama dengan daerah
berlakunya Hukum Raoult bagi zat pelarut.
Bagi larutan yang IDEAL Hukum Henry menjadi
IDENTIK dengan Hukum Raoult dimana K = P
i
0
Contoh
Dengan menggunakan Tetapan HK Henry K
CO2
=
0,167.10
9
Pa), Hitung kelarutan CO
2
didalam air pada
25
0
C jika tekanan parsial CO
2
pada suhu tersebut
P
0 1
K
P
i
o
Deviasi
Henry
Deviasi
Raoult
Larutan Ideal
(Hukum Henry)
Larutan Ideal
(Hukum Raoult)
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
3/25
adalah 1 atm. Anggaplah satu liter larutan mengandung
1000 gram air 1 atm = 101.325 Pa).
Jawab ;
Kelarutan → molalitas
=
= ………10
-9
n
CO2
dapat diperoleh \\\\\
karena :
molalitas = mol zat terlarut/massa pelarut kg) dan
jumlah pelarut = 1000 gram,
Jadi, Kelarutan CO
2
≈ mol CO
2
dalam larutan
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
4/25
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
5/25
PENURUNAN TEKANAN UAP
∆P)
Apabila zat terlarut solute) dimasukkan / dilarutkan
dalam larutan, maka tekanan uap pelarut akan
menurun. Hal ini dapat ditunjukkan berdasarkan Hukum
Raoult :
P
A
= x
A
. P
A
0
1)
∆P = P
A
0
– P
A
2)
= P
A
0
– [x
A
. P
A
0
]
= P
A0
– [P
A0
1 – x
B
) ]
= P
A
0
– [P
A
0
– P
A
0
. x
B
) ]
∆P = P
A
0
. x
B
3)
Dengan : ∆P = Penurunan tekanan uap
P
A
0
= Tekanan uap murni pelarut solvent)
P
A
= Tekanan uap larutan setelah
ditambahkan solute)
x
B
= Fraksi mol zat terlarut solute)
x
A
= Fraksi mol pelarut solvent)
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
6/25
HUBUNGAN ∆P dengan Mr
SUATU ZAT
∆P = P
A
0
. x
B
Penurunan tekanan uap berbanding lurus dengan fraksi
mol zat terlarut Solute).
∆
A = zat pelarut Solvent)
B = zat terlarut Solute)
Untuk larutan yang sangat encer Sehingga
Berdasarkan Persamaan : ∆P = P
A
0
. x
B
∆
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
7/25
∆
Zat B = zat terlarut Solute)
Zat A = zat pelarut Solvent)
Contoh soal :
Tekanan uap eter Mr = 74), 442 mmHg pada 20
0
C.
Jika 3 gram senyawa X dilarutkan ke dalam 50 gram
eter pada suhu tersebut, tekanan uapnya menjadi 426
mmHg. Tentukan M
r
senyawa X ???
Jawab :
M
r
X = ………………\\\\\
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
8/25
KENAIKAN TITIK DIDIH ∆Tb
)
A = zat Pelarut Solvent)
B = zat Terlarut Solute)
Kesetimbangan antara uap zat terlarut dengan
pelarut terjadi pada suhu tertentu sehingga :
Disusun ulang :
∆
∆G
P
= energi bebas Gibbs Penguapan,
x
B
= fraksi mol zat terlarut
A (g)
A (l) + B
μ A*(g)
μ A (l)
II
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
9/25
Dari Hubungan :
∆G
P
=
∆H
P
– T
∆SP
∆
Pers 1)
Jika x
B
= 0, maka titik didihnya titik didih cairan
murninya, T
*
,
sehingga :
∆
∆
∆
Pers 2)
Karena, ln 1 = 0, maka selisih pers 1) dan pers 2)
adalah :
∆
∆
∆
∆
–
Pers 3)
karena, x
B
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
10/25
Hasil Penyelesaian deret Virial :
–
–
–
– ……
Sehingga ; ln 1 – x
B
) = – x
B
Pers 3) menjadi
∆
–
∆
–
Karena, T≈ T* maka,
–
∆
∆
∆
∆
∆
Pers 4)
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
11/25
Untuk larutan yang sangat encer; n
A
>>> n
B
, sehingga
Dari hubungan jumlah mol pelarut dalam 1 kg pelarut
dg Mr nya dimana ;
n
A
= massa pelarut/M
r
Pelarut; sehingga
Sehingga pers 4, menjadi ;
∆
∆
∆
Sehingga ; ∆
∆T
b
= Kenaikan titik didih
K = Konstanta
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
12/25
m
B
= molalitas larutan mol solute /1 kg pelarut)
HUBUNGAN
∆T
b
dengan M
r
ZAT TERLARUT
∆T
b
= K
B
. m
B
Sehingga
∆
∆
∆Tb
= Kenaikan titik didih
K
b
= Konstanta titik didih
M
r B
= Massa molekul relatif zat terlarut
W
B
= jml massa zat terlarut solute)
W
A
= jml massa pelarut solvent)
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
13/25
PENURUNAN TITIK BEKU ∆Tf
)
A = zat Pelarut Solvent)
B = zat Terlarut Solute)
Kesetimbangan heterogen yang terjadi pada sistem
tersebut adalah antara pelarut padat murni dan larutan
dengan zat terlarut pada fraksi molnya, x
B
.
Pada titik beku, potensial kimia A dalam kedua fasa itu
sama :
Disusun ulang :
–
∆
∆G
f
= energi bebas Gibbs Peleburan,
x
B
= fraksi mol zat terlarut
A(l)+ B
A (s)II
μA l)
μ*A s)
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
14/25
Dari Hubungan :
∆G
fus
=
∆H
fus
– T
∆Sfus
–
∆
– ∆
∆
Pers 1)
Jika x
B
= 0, maka titik bekunya adalah titik beku cairan
murninya, T
*
,
sehingga :
∆
∆
∆
Pers 2)
Karena, ln 1 = 0, maka selisih pers 1) dan pers 2)
adalah :
∆
∆
∆
∆
–
Pers 3)
karena, x
B
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
15/25
Sehingga ; ln 1 – x
B
) = – x
B
Pers 3) menjadi
∆
–
∆
–
Karena, T
≈ T
*
maka,
–
∆
∆
∆
∆
∆
Pers 4)
∆Hfus
= Entalpi Peleburan pelarut
T = Titik beku larutan
T
*
= Titik beku murni
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
16/25
Untuk larutan yang sangat encer; n
A
>>> n
B
, sehingga
Dari hubungan jumlah mol pelarut dalam 1 kg pelarut
dg Mr nya dimana ;
n
A
= massa pelarut/M
r
Pelarut; sehingga
Sehingga pers 4, menjadi ;
∆
∆
∆
Sehingga ;
∆
∆T
b
= Penurunan Titik Beku
K
f
= Konstanta titik beku freezing)
m
B
= molalitas larutan mol solute / 1 kg pelarut)
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
17/25
HUBUNGAN ∆Tb
dengan M
r
ZAT TERLARUT
∆T
f
= K
f
. m
B
Sehingga
∆
∆
∆T
f
= Penurunan titik beku
K
f
= Konstanta titik beku
M
r B
= Massa molekul relatif zat terlarut
W
B
= jml massa zat terlarut solute)
W
A
= jml massa pelarut solvent)
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
18/25
TEKANAN OSMOSIS
Tekanan osmosis merupakan tekanan yang diberikan
kepada larutan sehingga dapat mencegah
mengalirnya molekul pelarut memasuki larutan
melalui selaput semipermeabel.
Selaput semipermeabel merupakan selaput/membran
yang dapat diresapi oleh pelarut tetapi tidak bisa
dilewati zat terlarut.
Pembahasan termodinamika tentang osmosis akan
bergantung pada kesetimbangan potensial kimia
pelarut pada kedua sisi membrane harus sama.
SELAPUT SEMIPERMEABEL
PELARUT
MURNI
LARUTAN
P P+
μA (P+)μA (P)
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
19/25
Pada sisi pelarut murni :
μ*A P)
potensial kimia pada
P)
Pada sisi larutan : potensial kimia diturunkan dengan
memperhatikan adanya zat terlarut sebanyak fraksi
mol x
A
, tetapi dinaikkan karena tekanan lebih besar
P +
π) yang dialami oleh larutan ;
μA
x
A
, P+
π).
Pada kesetimbangan, kedua tekanan tersebut harus
sama:
1)
Dengan adanya zat terlarut
2)
Dari hubungan perhitungan efek tekanan :
3)
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
20/25
Dengan menggabungkan ketiga persamaan tersebut,
diperoleh :
–
4)
V
m
= Volume molar pelarut murni n/V)
Untuk larutan sangat encer,
ln x
A
= ln 1 – x
B
) = – x
B
dan
= V
m
. [P +π – P]
= V
m
.π
Sehingga :
–
RT . x
B
= V
m
.
π 5)
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
21/25
Untuk larutan yang sangat encer; n
A
>>> n
B
, sehingga
Dan hubungan :
→ V = n
A
. V
m
Pers 5) akan menjadi :
Sehingga
RT . n
B
= V .
π ’
= C.R.T Pers.Tekanan Osmosis
catatan :
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
22/25
HUBUNGAN TEKANAN OSMOSIS dengan
M
r
ZAT TERLARUT
= C.R.T
=
M
r
B
= massa molekul relative zat terlarut
= tekanan osmosis
R = tetapan gas universal
T = suhu mutlak
V = Volume larutan
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
23/25
KELARUTAN
Kelarutan bukanlah sifat koligatif yang sempurna TAPI
jika dianggap kelarutan berperilaku sebagai suatu gas
ideal maka kelarutan memiliki sifat koligatif)
Jika zat terlarut padat dibiarkan kontak dengan suatu
pelarut maka zat itu melarut sampai larutan menjadi
jenuh, dan kejenuhan berarti telah terjadi
kesetimbangan.
Pada kesetimbangan, potensial kimia zat padat murni
μB
*
s) akan sama dengan potensial kimia B dalam
larutan μB
.
μB
= μB
*
l) + RT ln x
B
A(l)+ B
B (s)II
μB l)
μ*B s)
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
24/25
Pada kesetimbangan :
Disusun ulang :
∆
T = temperatur pada kesetimbangan
∆Gf
= energi bebas Gibbs Peleburan,
Dari Hubungan : ∆Gfus
= ∆Hfus
– T∆Sfus
– ∆
∆
Pada titik leleh zat terlarut temperaturnya = T
*
dan pada
keadaan tersebut
,
∆G
fus
= 0 sehingga:
∆
-
8/18/2019 Kesetimbangan Larutan Lanjutan.pdf
25/25
Dengan menganggap entalpi dan entropi pelelehan
tetap pada rentang temperatur tertentu, diperoleh
hubungan
∆
–
Jadi :
Kelarutan B akan turun secara eksponensial jika
temperatur diturunkan dari titik lelehnya.