MATERI KDMATERI KDP’ARIP’ARI

LARUTANLARUTAN

Definisi, cara pembuatan, lar elektrolit, pemisahan Definisi, cara pembuatan, lar elektrolit, pemisahan larutan & sifat koligatif larutanlarutan & sifat koligatif larutan

REAKSI REDOKS & ASAM BASA (TITRASI REAKSI REDOKS & ASAM BASA (TITRASI VOLUMETRI)VOLUMETRI)

Reaksi redoks & asam-basa, menghitung Reaksi redoks & asam-basa, menghitung Normalitas (pembakuan larutan standard) & Normalitas (pembakuan larutan standard) & Penetapan kadar Penetapan kadar

TEORI ATOM : SPU & IKATAN KIMIATEORI ATOM : SPU & IKATAN KIMIA KINETIKA REAKSI (LAJU REAKSI)KINETIKA REAKSI (LAJU REAKSI)

KIMIA DASAR FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS AHMAD DAHLAN

Pre-test1. Apa yang dimaksud dengan larutan?

2. Mengapa suatu zat dapat melarut?

3. Mengapa suatu larutan dapat menghantarkan listrik?

4. Hitung Molaritas larutan sbb :

a. 36 g gliserol, C3H5(OH)3 dalam 1000 mL larutan

b. 10,0 g metanol, CH3OH dalam 100 mL larutan

c. 100 g hidrogen sulfat, H2SO4 dalam 1,5 L larutan

5. Bagaimana cara membuat 1 L larutan HCl 6 M dari larutan pekat HCl 36%?

6. Bagaimana cara membuat 100 ml larutan NaOH 1 M dari serbuk NaOH?

7. Bagaimana cara memperoleh air murni (bebas mineral) dari air mineral?

8. Bagaimana mengisolasi asam lemak dari sabun?

LARUTAN

Larutan adalah campuran homogen dari molekul, atom, ataupun ion dari dua zat atau lebih.

Larutan terdiri dari pelarut (solvent) dan zat terlarut (solute)

Udara (O2, CO2, N2)

Emas perhiasan (Au, Cu) Perunggu (Cu, Zn)

Larutan gula 80%, gelatin 5%, alkohol 70%, NaOH 2 N, HCl 2 N

Solute? Solvent?

Etanol 70% = 70 gram etanol, 30 gram air

H2SO4 96 % = 96 gram H2SO4, 4 gram air

Larutan gula 80%= 80 gram gula, 20 gram air

Mengapa zat melarut?

Mengapa zat tak larut?

Sejenis Melarutkan Sejenis

“Like dissolve like”

solvasi

• Solvasi merupakan antaraksi molekul-molekul pelarut dengan partikel-partikel zat terlarut untuk membentuk agregat (gugusan).

• Beberapa agregat semacam itu mempunyai partikel pelarut yang banyaknya tertentu, dan beberapa agregat lain tidak tertentu.

• Bila air merupakan pelarutnya, maka proses itu disebut hidrasi atau akuasi.

Solvasi ion Na+ dan Cl- dalam air

Larutan gula

• Mengapa senyawa gula dapat larut dalam air?

CHO

OHH

HHO

OHH

OHH

CH2OHGlukosa

Kriteria larut dalam FI IV

Istilah kelarutan Jumlah bagian pelarut yang diperlukan untuk melarutkan 1 bagian zat

Sangat mudah larut Kurang dari 1

Mudah larut 1 sampai 10

Larut 10 sampai 30

Agak sukar larut 30 sampai 100

Sukar larut 100 sampai 1000

Sangat sukar larut 1000 sampai 10000

Prastis tidak larut Lebih dari 10000

Delikuesensi & Efloresensi

• Delikuesensi (deliquescence) : tarikan antara molekul zat terlarut dan air dapat cukup kuat sehingga menyebabkan suatu zat padat menarik molekul air dari dalam udara sampai terbentuk suatu larutan.

Misal : CaCl2• Efloresensi (efflorescence) : pada kelembaban

yang rendah suatu hidrat dapat kehilangan airnya.

Misal: CuSO4. 5H2O CuSO4

Hubungan Kelarutan

Larutan jenuh (saturated)

Larutan tidak jenuh (unsaturated)

Larutan lewat jenuh (supersaturated)

tak jenuh, jenuh, lewat jenuh

Tak jenuh Jenuh Lewat Jenuh

belum setimbang lewat

Larutan Jenuh

• Larutan jenuh adalah Larutan yang mengandung zat terlarut dalam jumlah yang diperlukan untuk adanya kesetimbangan antara zat terlarut yang larut dan zat terlarut yang tak larut.

• Pembentukan larutan jenuh dipercepat dengan adanya pengadukan dan zat-terlarut yang berlebih.

• Larutan jenuh tidak mesti larutan pekat.

Gula + H2O Larutan gula

Larutan tak jenuh, lewat jenuh

• Suatu larutan tak jenuh lebih encer daripada larutan jenuh dan larutan jenuh lebih encer daripada larutan lewat jenuh.

• Suatu larutan lewat jenuh biasanya dibuat dengan membuat larutan jenuh dalam temperatur yang lebih tinggi. Zat terlarut haruslah lebih banyak larut dalam pelarut panas daripada dalam pelarut dingin. Jika tersisa zat terlarut yang belum larut, sisa itu dipisahkan. Kemudian larutan panas itu kemudian didinginkan dengan hati-hati untuk menghindari pengkristalan. Setelah dingin, larutan telah menjadi larutan lewat jenuh.

• Sukrosa,Na-asetat, Na-tiosulfat mudah dibuat larutan lewat jenuh.

Azas Le Chatelier

“Bila dilakukan suatu paksaan pada suatu sistem kesetimbangan, sistem itu cenderung berubah sedemikian rupa untuk mengurangi

akibat paksaan itu”

Efek temperatur pada kelarutan

Zat padat dalam cairan• umumnya semakin tinggi temperatur, zat padat lebih banyak terlarut

dalam suatu cairan, namun beberapa zat kelarutannya menurun jika temperatur dinaikkan.

• Contoh :

Proses pelarutan bersifat endoterm (suhu dinaikkan, semakin larut)

KNO3 (s) + H2O (l) KNO3 (aq)

Proses pelarutan bersifat eksoterm (suhu naik, makin kurang larut)

Ce(SO4)3 (s) + H2O (l) Ce(SO4)3 (aq)

Efek temperatur pada kelarutan

Gas dalam Cairan• Kelarutan suatu gas dalam suatu cairan biasanya

menurun dengan naiknya temperatur. Karbon dioksida berbuih-buih dengan hebatnya ke luar dari minuman berkarbonat jika cairan itu dipanasi. Bila air ledeng dipanaskan sampai hangat, sedikit udara yang terlarut mulai nampak sebagai gelembung kecil.

Hukum Henry

“Bobot suatu gas yang melarut dalam sejumlah tertentu cairan berbanding lurus dengan tekanan yang

dilakukan oleh gas itu, yang berada dalam kesetimbangan dalam larutan itu”

Efek Tekanan pada Kelarutan

• Perubahan tekanan berpengaruh sedikit saja pada kelarutan, jika zat terlarut itucairan atau padatan. Tetapi, dalam pembentukan larutan jenuhsuatugas dalam suatucairan, tekanan gas memainkan bagian penting dalam menentukan berapa banyak gas itu melarut (menurut hukum Henry).

• Hukum henry tidak berlaku untukgas-gas yang bereaksi dengan pelarut, misalnya hidrogen klorida atau amoniak dalam air.

• Aplikasi hukum Henry untuk memahami bagaimana konsentrasi asam karbonat, H2CO3 dan ion bikarbonat, HCO3-

dijaga dalam darah.

“Banyaknya H2CO3 yang melarut bergantung pada tekanan CO2 gas dalam sistem. Jika tekanan CO2 bertambah, misal sebagai akibat metabolisme sel, maka lebih banyak gas CO2 melarut dalam darah untuk menghasilkan H2CO3. Jika suatu sebab, banyak h2CO3 berkurang, maka CO2 dari cadangan besar dalam paru-paru akan melarut kedalam darah untuk memulihkan persediaan. Ketakuatan atau kegembiraan dapat menyebabkan seseorang bernafas begitu cepat sehingga CO2 dibuang dari darah lebih cepat daripada yang dipulihkan oleh sel-sel. Kejang atau hilang kesadaran dapat terjadi karena jika kadar asam karbonat dalam darah cukup banyak berubah. Kondisi itu dapat diredakan dengan membungkus pasien dengan kantung kertas beberapa saat atau dengan menghirupkan udara yang sama berkali-kali sehingg tekanan parsial CO2 akan bertambah hingga menaikkan kadarnya dalam darah dan memulihkan persediaan asam karbonat”.

Menyatakan Konsentrasi

• Persen bobot

• Persen volume

• ppm

• Fraksi mol

• Molalitas

• Molaritas

• Normalitas

Persen

• Persen bobot per bobot (b/b) menyatakan jumlah gram zat dalam 100 gram larutan atau campuran.

• Persen bobot per volume (b/v) menyatakan jumlah gram zat dalam 100 ml larutan.

• Persen volume per volume (v/v) menyatakan jumlah ml zat dalam 100 ml larutan.

=============================================

** pernyataan persen tanpa penjelasan lebih lanjut untuk campuran padat atau setengah padat yang dimaksut adalah b/b; untuk larutan dan suspensi suatu zat padat dalam cairan yang dimaksud adalah b/v; untuk larutan cairan di dalam cairan yang dimaksud v/v dan untuk larutan gas dalam cairan yang dimaksud b/v.

FI IV

Larutan volumetri

• Molalitas (m) adalah jumlah gram molekul zat yang dilarutkan dalam 1 kg pelarut.

• Molaritas (M) adalah jumlah gram molekul zat yang dilarutkan dalam pelarut hingga volume 1 liter (l).

• Normalitas (N) adalah jumlah bobot ekuivalen zat yang dilarutkan dalam pelarut hingga volume 1 liter (l).

FI IV

Rumus

% bobot = gram zarutgram larutan

x 100%

% volume = ml zarutml larutan x 100%

% b/v = gram zarutml larutan

x 100%

molalitas, m = mol zarutKg pelarut

=

gram zarut

Kg pelarutBM zarut

Molaritas, M = mol zarutL larutan

=

gram zarut

L larutanBM zarut

Normalitas, N = ekuiv zarutL larutan

=

gram zarut

L larutanBE zarut

fraksi mol = mol zarutmol total

mol total = mol zarut + mol pelarut

BE = BM / valensi

Latihan

1. Hitung fraksi mol etil alkohol, C2H5OH dan air dalam suatu larutan yang terbuat dengan melarutkan13,8 g alkohol ke dalam 27,0 g air!

2. Hitung molalitas suatu larutan yang dibuat dengan melarutkan 262 g etilena glikol, C6H6O2 ke dalam 8000 g air!

3. Hitung Molaritas suatu larutan yang dibuatdengan melarutkan 4,0 g kalsium bromida, CaBr2 dalam air secukupnyauntuk memperoleh 200 ml larutan.

4. Hitung bobot kalium permanganat, KMnO4, yang terdapat dalam 500 ml larutan 0,100 N. Reaksi redoksnya adalah

2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

5. Hitung Molaritas larutan KMnO4 dalam soal no.4

Latihan1. Jika suatu injeksi antibiotik mengandung 5% (b/v) obat,

berapa ml air pro injeksi yang ditambahan pada 5 ml injeksi tsb untuk membuat konsentrasi antibiotik 5 mg/ml?

2. Berapa ml injeksi klorpromazin hidroklorida 2,5% b/v dan berapa ml injeksi NaCl 0,9% b/v (tidak mengandung klorpromazin hidroksida) yang harus digunakan untuk membuat 500 ml injeksi klorpromazin hidroksida 0,3%b/v?

3. Berapa mg NaOH yang dibutuhkan untuk membuat larutan NaOH 50 ppm sebanyak 1 Liter

4. Bobot jenis suatu larutan CH3COOH 5,2 M adalah 1,04 g/ml. Jika dinyatakan dalam persen berat (%b/b) berapa konsentrasi larutan tsb?

Latihan1.Fraksi mol suatu larutan metanol dalam air adalah 0,50.

Konsentrasi metanol dalam larutan ini dinyatakan dalam persen bobot adalah ……%.

2.Kemolalan (m) dari larutan etanol 20% bobot adalah?

3.Konsentrasi larutan HCl yang diperoleh dengan mencampurkan 150 ml HCl 0,2 M dan 100 ml HCl 0,3 M adalah ….

4. Berat jenis H2SO4 pekat 49% b/b adalah 1,3 g/ml. Untuk membuat larutan H2SO4 0,005M sebanyak 260 ml diperlukan H2SO4 pekat sebanyak ……… ml.

larutan elektrolit

Bagaimana larutan menghantarkan arus?

Larutan Elektrolit

“semua senyawa ion yang melarut ke dalam air akan membentuk larutan elektrolit, sedangkan senyawaan kovalen yang larut dalam air ada yang elektrolit dan

ada yang non-elektrolit”

Bagaimana larutan menghantarkan arus?

• Percobaan elektroforesi tembaga klorida

• Reaksi utama yang terjadi :

CuCl2 Cu + Cl2arus listrik

Cu2+

2Cl-

Pertanyaan? Bagaimana cara muatan melewati larutan?

= suatu larutan elektrolit mengandung ion-ion yang menarik ataupun melepas elektron-elektron

CuCl2 Cu2+ + 2 Cl-

Apa yang menyebabkan terbentunya tembaga pada katode?= arus(aliran elektron) memasuki katode. Elektron yang masuk itu diambil oleh ion-ion positif (kation). Terjadi reduksi pada katode.

Cu2+ + 2 e- Cu Apa yang menyebabkan terbentunya klor pada anode?

= elektron meninggalkan larutan pada anode. Ion-ion negatif (anion) melepaskan elektron-elektronya. Terjadi oksidasi pada anode.

2Cl- Cl2 + 2 e-

Apa yang menyebabkan arus akhirnya berhenti, meskipun baterai diganti baru?= bila semua ion yang semula berada dlm larutan telah diubah menjadi partikel netral, tak ada lagi partikel negatif atau positif untuk memberikan atau melepas elektron. Arus tak dapat mengalir.

Sumber ion

Senyawa ionNaCl, CuCl2, HgCl2, ….

Senyawa kovalen polarHCl, H2SO4, NH3, CH3COOH, ….

Elektrolit Kuat,Elektrolit Lemah

“larutan NaCl dan senyawa ion lainnya, maupun beberapa senyawa kovalen tertentu merupakan

penghantar listrik yang sangat baik karena dalam larutan seluruhnya atau hampir seluruhnya dalam bentuk ion disebut elektrolit kuat; sedangkan zat

yang dalam air hanya sebagian kecil molekulnya dalam bentuk ion disebut elektrolit lemah“

Isolasi (pemisahan)larutan

• Metode isolasi :

1. Ekstraksi pelarut

2. Destilasi

3. Filtrasi (penyaringan)

Ekstraksi Pelarut

• Bila suatu zat terlarut dalam suatu pelarut diekstraksi ke dalam pelarut lain, maka proses ini disebut ekstraksi pelarut.

• Ekstraksi pelarut adalah pemisahan berdasarkan perbedaan kelarutan suatu zat (polar dengan non-polar)

• Alat yang digunakan adalah corong pisah

Skema pemisahan lipidadlm kuning telur, kacang, alpukat dllBahan

Filtrat Residu

Residu Filtrat

lesitin Residu Filtrat A

Filtrat B

Kolesterol

Sabun pisahkan

Asam lemak

(1)

(2) (3)

(4) (5)

(6)

(8)

(7)

(9)

Keterangan :

1. Ekstraksi etanol-eter (2:1)

2. Panaskan dalam penangas air

3. Tambah eter teruskan dengan aseton

4. Test adanya lesitin

5. Ditambah NaOH alkoholis, panaskan dalam penangas air, terus ditambah dietileter

6. Ditambahkan air terbentuk suspensi, ditambah NaCl jenuh

7. Diuapkan penagas air, tambah alkohol 98%

8. Test asam lemak

9. Test kolesterol

Destilasi

• Destilasi merupakan metode pemisahan berdasarkan perbedaan titik didih komponen-komponennya dalam larutan/ campuran.

• Misal : digunakan dalam pemurnian air (pembuatan aquadestilata/ aquadest).

Rangkaian alatdestilasi

Filtrasi (Penyaringan)

• Filtrasi (penyaringan) adalah metode pemisahan suatu campuran berdasarkan perbedaan ukuran partikel komponen penyusunnya.

Post-test• Apa arti ungkapan sejenis melarutkan sejenis (like dissolve like)?

Beri contoh!• Mengapa ion-ion Na+ dan Cl- tersolvasi dengan kuat dalam air,

tetapi tidak dalam eter?

• Jika 9 gram K2Cr2O7 dipanasi dengan 10 gram air (1000C), akankah melarut semua? Jika larutan itu kemudian didinginkan sampai tempertur 200C, berapa bobot K2Cr2O7 padat yang terbentuk?

• Suatu larutan padat sukrosa mempunyai berat jenis 1,438 g/ml dan mengandung 1208 g sukrosa per liter larutan.

a. Berapakah % sukrosa dalam larutan tsb?

b. Hitung fraksimol sukrosa!• Jelaskan bagaimana cara membuat larutan 3 M kalsium karbonat,

CaCO3 sebanyak 100 ml!