Sifat-Sifat Fisis Larutan

download Sifat-Sifat Fisis Larutan

of 35

Transcript of Sifat-Sifat Fisis Larutan

Bab 13

Sifat-sifat Fisis Larutan

Larutan adalah campuran homogen dari dua atau lebih zat Zat yang jumlahnya lebih sedikit disebut zat terlarut Zat yang jumlahnya lebih banyak disebut zat pelarut.

13.1

Larutan jenuh mengandung jumlah maksimum zat terlarut yang dapat larut dalam suatu pelarut pada suhu tertentu. Larutan takjenuh mengandung zat terlarut lebih sedikit daripada yang sebenarnya dapat dilarutkan oleh pelarut pada suhu tertentu. Larutan lewat-jenuh mengandung zat terlarut lebih banyak daripada yang terdapat dalam larutan jenuh pada suhu tertentu.Natrium asetat mengkristal dengan cepat ketika ditambahkan sedikit benih kristal ke dalam larutan natrium asetat lewat-jenuh.

13.1

sejenis melarutkan sejenisDua zat dengan gaya-gaya antarmolekul yang sama akan cenderung saling melarutkan. molekul non-polar dapat larut dalam pelarut non-polar CCl4 dalam C6H6 molekul polar dapat larut dalam pelarut polar C2H5OH dalam H2O Senyawa ionik lebih dapat larut dalam pelarut polar NaCl dalam H2O atau NH3 (l)13.2

Kelarutan metanol dalam air

Memprediksi kelarutan relatif suatu zatSoal: Di dalam pelarut yang manakah tiap-tiap zat terlarut di bawah ini akan dapat lebih larut? (a) Natrium klorida dalam metanol(CH3OH) atau dalam propanol (CH3CH2CH2OH). (b) Etilena glikol(HOCH2CH2OH) dalam air atau dalam heksana (CH3CH2CH2CH2CH2CH3). (c) Dietil eter(CH3CH2OCH2CH3) dalam etanol(CH3CH2OH) atau dalam air.

Satuan-satuan KonsentrasiKonsentrasi suatu larutan adalah banyaknya zat terlarut dalam sejumlah tertentu pelarut atau larutan. Persen berdasar Massamassa zat terlarut % massa = massa zat terlarut + massa pelarut massa zat terlarut x 100% = massa larutan x 100%

Fraksi Mol (X) mol zat A XA = jumlah mol seluruh komponen

13.3

Satuan-satuan KonsentrasiMolaritas (M) M = mol zat terlarut liter larutan

Molalitas (m) m = mol zat terlarut massa pelarut (kg)

12.3

Menghitung MolalitasSoal: Hitunglah molalitas suatu larutan yang dibuat dengan cara melarutkan 75,0 g Ba(NO3)2 (s) ke dalam 374,00 g air pada 250C. Solusi: massa molar Ba(NO3)2 = 261,32 g/mol 75,0 g Ba(NO3)2 x 1 mol 261,32 g = 0,28700 mol

molalitas =

0,28700 mol 0,37400 kg

= 0,76739 m = 0,767 m

Mengkonversi satuan-satuan konsentrasiSoal: konsentrasi asam klorida komersial adalah 11,8 M dan memiliki kerapatan 1,190 g/ml. Hitunglah (a) % massa HCl, (b) molalitas and (c) fraksi mol dari HCl.

Hitunglah molaritas dari 1,74 m larutan sukrosa (C12H22O11) yang kerapatannya 1,12 g/mL.

Berapakah molalitas dari 5,86 M larutan etanol (C2H5OH) yang kerapatannya 0,927 g/mL? m = mol zat terlarut massa pelarut(kg) M = mol zat terlarut liter larutan

Misalkan 1 L larutan: 5,86 mol etanol = 270 g etanol 927 g larutan (1000 mL x 0,927 g/mL) massa pelarut = massa larutan massa zat terlarut = 927 g 270 g = 657 g = 0,657 kg m = mol zat terlarut massa pelarut (kg) = 5,86 mol C2H5OH 0,657 kg pelarut = 8,92 m

13.3

Suhu dan KelarutanKelarutan padatan dan suhu

Kelarutan menurun ketika Kelarutan meningkat suhu meningkat ketika suhu meningkat

13.4

Suhu dan Kelarutan O2Kelarutan gas dan suhu

Kelarutan biasanya menurun ketika suhu meningkat

13.4

Tekanan dan Kelarutan GasKelarutan suatu gas dalam cairan berbanding lurus dengan tekanan gas di atas larutan (hukum Henry).c = konsentrasi (M) gas yang terlarut

c = kP

P = tekanan gas di atas larutan k = konstanta (mol/Latm) yang hanya bergantung pada suhu

P rendah c rendah

P tinggi c tinggi

13.5

TA p414

Sifat-sifat KoligatifSifat-sifat larutan yang bergantung pada banyaknya partikel (atom, molekul, ion) zat terlarut dan tidak begantung pada jenis zat terlarut I) Penurunan Tekanan-Uap - Hukum Raoult

II ) Kenaikan Titik-Didih III ) Penurunan Titik-Beku IV ) Tekanan Osmotik

Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit

Sifat koligatif adalah sifat yang bergantung hanya pada banyaknya partikel zat terlarut dalam larutan dan tidak bergantung pada jenis partikel zat pelarut. Penurunan Tekanan-Uap P1 = X1 P 10 0 P 1 = tekanan uap pelarut murni

Hukum Raoult

X1 = fraksi mol pelarut

Jika larutan hanya mengandung satu zat terlarut: X1 = 1 X20 0 P 1 - P1 = P = X2 P 1

X2 = fraksi mol zat terlarut13.6

Larutan Ideal

0 PA = XA P A 0 PB = XB P B

PT = PA + PB0 PT = XA P A + XB P 0 B

13.6

Diagram fasa menjelaskan kondisi-kondisi saat suatu zat berada pada wujud padat, cair, atau gas.

Phase Diagram dr Water

12.9

12.9

12.9

Kenaikan Titik-Didih0 Tb = Tb T b0 T b adalah titik didih pelarut murni T b adalah titik didih larutan

0 Tb > T b

Tb > 0

Tb = Kb mm adalah molalitas larutan Kb adalah konstanta kenaikan titik-didih molal (0C/m)13.6

Penurunan Titik-Beku Tf = T 0 Tf fT 0 adalah titik beku f pelarut murni T f adalah titik beku larutan

T 0 > Tf f

Tf > 0 Tf = Kf m

m adalah molalitas larutan Kf adalah konstanta penurunan titik-beku molal (0C/m)13.6

Soal: Hitunglah titik didih dan titik beku dari larutan benzena jika 257g naftalena (C10H8) dilarutkan ke dalam 500,00g benzena (C6H6). naftalena = 128,16g/mol

Berapakah titik beku suatu larutan yang mengandung 478 g etilena glikol (antibeku) dalam 3202 g air? Massa molar etilena glikol adalah 62,01 g.

Tf = Kf mm = mol zat terlarut massa pelarut (kg)

Kf air = 1,86 0C/m478 g x = 1 mol 62,01 g = 2,41 m

3,202 kg pelarut

Tf = Kf m = 1,86 0C/m x 2,41 m = 4,48 0C Tf = -4,48 0C13.6

Tekanan Osmotik ()Osmosis adalah aliran molekul pelarut secara selektif melewati membran berpori dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat. Membran semipermeabel memungkinkan molekul pelarut melewatinya tetapi menhalangi lewatnya zat terlarut. Tekanan osmotik ( ) tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis

encer

lebih pekat 13.6

Sel dalam suatu:

larutan isotonik

larutan hipotonik(kurang pekat)

larutan hipertonik(lebih pekat) 13.6

Menentukan Massa Molar dari Tekanan OsmotikSoal: seorang dokter yang meneliti sejenis hemoglobin melarutkan 21,5 mg protein dalam air pada 5,00C hingga terbentuk 1,5 ml larutan dengan tujuan untuk menghitung tekanan osmotiknya. Pada kesetimbangan, larutan tersebut memiliki tekanan osmotik sebesar 3,61 torr. Berapakah massa molar hemoglobin tersebut? Petunjuk: Kita ketahui tekanan osmotik (), R, dan T. Kita konversi dari torr ke atm dan T dari 0C ke K dan gunakan persamaan tekanan osmotik untuk mencari molaritas(M). Kemudian kita hitung mol hemoglobin dari volume dan gunakan massa untuk mencari M. Solusi: P = 3,61 torr x 1 atm = 0,00475 atm 760 torr

Suhu = 5,00C + 273,15 = 278,15 K

Menentukan Massa Molar dari Penurunan Titik BekuSoal: 7,85 g sampel suatu senyawa dengan rumus empiris C5H4 dilarutkan dalam 301 g benzena murni. Titik didihnya adalah 4,50 C. Berapakah massa molar dan apakah rumus molekul dari senyawa tersebut?

Sifat-sifat Koligatif Larutan NonelektrolitSifat koligatif adalah sifat yang bergantung hanya pada banyaknya partikel zat terlarut dalam larutan dan tidak bergantung pada jenis partikel zat pelarut. Penurunan Tekanan-Uap Kenaikan Titik-Didih Penurunan Titik-Beku Tekanan Osmotik ()o P1 = X1 P 1

Tb = Kb m Tf = Kf m

= MRT13.6

Sifat-sifat Koligatif Larutan IonikUntuk larutan ionik, banyaknya ion yang ada harus diperhitungkan i = faktor vant Hoff atau banyaknya ion yang ada Untuk penurunan tekanan uap: Untuk kenaikan titik didih: Untuk penurunan titik beku: Untuk tekanan osmotik: im = konsentrasi partikel P = i XterlarutP 0pelarut Tb = i Kb m Tf = i Kf m = i MRT

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit0,1 m larutan NaCl 0,1 m Na+ ion & 0,1 m Cl- ion Sifat koligatif adalah sifat yang bergantung hanya pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan dan tidak bergantung pada jenis partikel zat pelarut. 0,1 m larutan NaClfaktor vant Hoff(i)

0,2 m ion dalam larutan

=

jumlah partikel sebenarnya dalam lar. setelah penguraian jumlah satuan rumus yang semula terlarut dalam larutan

i seharusnya nonelektrolit NaCl CaCl2 1 2 3

13.6

Sifat Koligatif Larutan ElektrolitKenaikan Titik-Didih Penurunan Titik-Beku Tekanan Osmotik () Tb = i Kb m Tf = i Kf m

= iMRT

13.6

Urutkan dari yang titik bekunya paling rendah a. 0,1 m CaCl2, 0,1 m C12H22O11, 0,1m NaCl b. 0,05 m HCl, 0,1m HCl, 0,1m HC2H3O2

Berapakah titik beku 0,010 m K2SO4 ? Tekanan osmotik dari 0,010 M KI adalah 0,456 atm pada 25 C. Berapakah faktor vant hoff pada konsentrasi ini?