BAB 5KONSEP LARUTAN1. KOMPOSISI LARUTAN2. SIFAT-SIFAT ZAT TERLARUT3. KESETIMBANGAN LARUTAN4. SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

ZAT TERLARUTPELARUTLARUTANKomponen minorKomponen utamaSistem homogen+

PELARUTAN GULADALAM AIR

Mekanisme pelarutan

CARA MENYIAPKAN LARUTANKRISTAL DITIMBANG, DILARUTKAN, DAN DIENCERKAN SAMPAI TANDA TERA

5.1 SATUAN KOMPOSISI LARUTANPERSEN

% bobot : 5,00 g NaCl dalam 100,0 g larutan= NaCl 5,00 % (b/b)% volume : 5,00 mL etanol dalam 100,0 mL larutan= etanol 5,00 % (v/v)% bobot/volume : 5,00 g NaCl dalam 100,0 mL larutan= NaCl 5,00 % (b/v)

MOLARITAS

jumlah mol zat terlarut per liter larutanMOLALITAS

jumlah mol zat terlarut per kg pelarutppm

banyaknya bagian zat terlarut dalam 106 bagian pelarutppb

banyaknya bagian zat terlarut dalam 109 bagian pelarutFRAKSI MOL

nisbah jumlah mol zat terhadap jumlah keseluruhan mol

CONTOH 5.1suatu larutan dipersiapkan dengan melarutkan 22,4 g MgCl2 dalam 0,200 L air. Jika rapatan air murni 1,00 g cm-3 dan rapatan larutan yang dihasilkan 1,089 g cm-3, hitunglah fraksi mol, molaritas, dan molalitas MgCl2 dalam larutan ini

mol MgCl2 = 22,4 x = 0,24 mol

mol H2O = 0,200 L x x x = 11,1 mol

fraksi mol MgCl2 = =0,021

1 mol 95 gPenyelesaian1000 cm3L1,00 g cm31 mol 18 g 0,24 mol (11,1 + 0,24) mol

massa larutan = 200 g H2O + 22,4 g MgCl2 = 222,4 g

volume larutan = 222,4 g x = 204 cm3 = 0,204 L

molaritas MgCl2 = = 1,15 M

molalitas MgCl2 = = 1,18 mol kg-1

5.2 SIFAT-SIFAT SPESIES ZAT TERLARUTZat terlarut : sukrosaPelarut : air

sukrosa (padatan, s) dilarutkan dalam air menghasilkan larutan sukrosa (aqueous, aq)

REAKSI PELARUTAN

C12H22O11 (s) C12H22O11 (aq) LARUTAN BERAIR

SATU MOLEKULFRUKTOSA DALAMLARUTAN BERAIRLARUTAN BERAIR DARI SPESIES MOLEKUL

KELARUTAN K2SO4 dalamair = 120 g L-1 pada 25 oCLARUTAN BERAIR DARISPESIES IONIK (ELEKTROLIT)setiap ion positifdikelilingi molekul airdansetiap ion negatif jugadikelilingimolekul air

K2SO4 (s) 2K+ (aq) + SO4=(aq)Larutan berair kalium sulfatmenghantar listrik.

Bila elektroda dialiri listrik

Ion K+ bergerak ke elektroda negatifIon SO42- bergerak ke elektroda positif K2SO4 disebut elektrolit kuat REAKSI PELARUTAN

KELARUTAN DALAM AIR SETIAP SENYAWA BERBEDA-BEDABarium klorida dan kalium sulfat menghasilkan padatan barium sulfat

REAKSI PENGENDAPAN Ba2+ (aq) + SO42- (aq) BaSO4 (s)

KELARUTAN BaSO4 DALAM AIR = 0,0025 g L-1 pada 25 oC

barium sulfat sangat tidak larut dalam air

CONTOH 5.2Suatu larutan berair natrium karbonat dicampur dengan larutan berair kalsium klorida dan endapan putih segera terbentuk. Tulislah ion bersih yang menjelaskan pengendapan ini.larutan Na2CO3 : Na+ (aq) dan CO32- (aq)larutan CaCl2 : Ca2+ (aq) dan Cl- (aq)

Na+ (aq) + Cl- (aq) NaCl (aq) Ca2+ (aq) + CO32- (aq) CaCO3 (s)Penyelesaian

5.3 KESETIMBANGAN LARUTANBILA PERISTIWA PELARUTAN = PERISTIWA PENGENDAPANAKAN DIPEROLEH JUMLAH ZAT TERLARUT DIDALAM LARUTAN TETAP

LARUTANNYA DISEBUT LARUTAN JENUH (Kesetimbangan dinamis)

PEMBENTUKAN LARUTAN JENUH

PENGARUH SUHU TERHADAP KELARUTAN

PENGARUH TEKANAN TERHADAP KELARUTANHUKUM HENRY : KONSENTRASI GAS TERLARUT BERBANDING LURUS DENGAN TEKANAN GAS DIATAS CAIRANC = k. Pgas

PENGARUH TEKANAN TERHADAP KELARUTAN

CONTOH 5.3Diketahui kelarutan H2S(g) 437,0 cm3 dalam 100,0 g H2O (STP). Berapa konsentrasi molal pada tekanan 10,0 atm ?mol H2S = 437,0 cm3 x x = 0,0195 mol

molalitas H2S = = 0,195 m

konsentrasi molal pada 10 atm : k. Pgas

= x 10 atm = 1,95 mPenyelesaian

5.4 SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

PENURUNAN TEKANAN UAP

PENINGKATAN TITIK DIDIH DAN

PENURUNAN TITIK BEKU

TEKANAN OSMOSIS

PENURUNAN TEKANAN UAPHUKUM RAOULT: P1 = X1P1o

CONTOH 5.4Pada suhu 25C tekanan uap benzena murni 0,1252 atm. Andaikan 6,40 g naftalena (C10H8) dengan massa molar 128,17 g mol-1 dilarutkan dalam 78,0 g benzena (C6H6) dengan massa molar 78,0 g mol-1. Hitunglah tekanan uap benzena di atas larutan, dengan asumsi perilaku idealmol naftalena = 6,40 g x = 0,05 mol

Mol benzena = 78,0 g x = 1 mol

Tekanan uap benzena di atas larutan :Pbenzena = Po x fraksi mol benzena= 0,1252 atm x = 0,119 atmPenyelesaian

PENINGKATAN TITIK DIDIH DAN PENURUNAN TITIK BEKU

CONTOH 5.5Berapakah molalitas zat terlarut dalam larutan berair yang titik bekunya 0,450 oC ?Bila larutan ini didapat dengan melarutkan 2,12 g senyawa X dalam 48,92 g H2O, berapakah bobot molekul senyawa tersebut ?

Penyelesaian

m = Tb/Kb = 0,450 / 1,86 = 0,242 mol/Kg air

Mr = 2,12 / (0,04892)(0,242) = 179

KURVA PENDINGINAN SuhuSuhuWaktuWaktuabxyzPELARUT MURNILARUTAN

TETAPAN KRIOSKOPIK (Kb) DAN EBULIOSKOPIK (Kd)

PELARUT Kb Kd

asam asetat 3,90 3,07 benzena 4,90 2,53 nitrobenzena 7,00 5,24 fenol 7,40 3,56 air 1,86 0,512

Tekanan Osmosis

TEKANAN OSMOSISVant Hoff = c R T

= tekanan osmosis c = konsentrasi R = tetapan gas, 0,08206 L atm mol-1 K-1 T = suhu mutlak

CONTOH 5.6 Seorang kimiawan melarutkan 2,04 g hemoglobin dalam 100,0 mL. Tekanan osmotiknya 5,83 mmHg pada 22,5 oC. Berapa perkiraan massa molar hemoglobin?

Penyelesaian = 5,83 mmHg = 5,83/760 atm = 0,007671 atm c = /RT= 0,007671 / (0,08206)(295,5) = 0,0003163 mol L-1

Konsentrasi 2,04 g dalam 100,0 mL = 20,4 g dalam 1,00 L Jadi massa molar hemoglobin = 20,4 g / 0,0003163 mol = 6,45 x 104 g/mol

LATIHAN SOAL-SOAL1. Pada konsentrasi zat terlarut yang sama, jumlah partikel dalam larutan untuk spesies ionik lebih banyak daripada untuk spesies molekul. Mengapa?2. Larutan HCl yang dijual di pasaran memiliki konsentrasi 45,0% berdasarkan bobot dengan densitas 1,18 g/mL. Bila kita memiliki 1 L larutana. Tentukan larutan dalam persen bobot/volumeb. Tentukan bobot air yang terkandung dalam larutanc. Tentukan molaritas dan molalitasd. Tentukan fraksi mol HCl dalam larutan

3. Sukrosa adalah suatu zat non atsiri melarut dalam air tanpa proses ionisasi. Tentukan penurunan tekanan uap pada 25oC dari 1,25 m larutan sukrosa. Diasumsikan larutan terbentuk bersifat ideal. Tekanan uap untuk air murni pada 25oC adalah 23,8 torr.

4. Tekanan uap heptana murni pada 40oC adalah 92,0 torr dan tekanan uap murni untuk oktana adalah 31,0 torr. Jika dalam larutan terdapat 1,00 mol heptana dan 4,00 mol oktana. Hitung tekanan uap dari masing-masing komponen, tekanan uap total dalam larutan, serta fraksi mol dari masing-masing komponen dalam kesetimbangan larutan

5. Suatu larutan asam sulfat berair 9,386 M memiliki rapatan 1,5090 g cm-3. Hitunglah molalitas, persen massa, dan fraksi mol asam sulfat dalam larutan ini.

6. Larutan zat X (densitas 1,10 g/mL) yang dibuat dengan melarutkan 1,250 g X dalam air sehingga menjadi 100 mL larutan, menunjukkan tekanan osmosis sebesar 50 mmHg pada suhu 30oC. Tentukan bobot molekul zat tersebut.

7. Hitunglah titik beku, titik didih, dan tekanan osmosis (suhu 50oC) larutan berair,a. Larutan magnesium nitrat 0,1 Mb. Larutan natrium nitrat 0,1 Mc. Larutan sukrosa 0,1 M