LARUTAN

Larutan : campuran dua atau lebih zat kimia yang padasetiap bagiannya mempunyai sifat fisik dan

komposisi kimia yang sama / homogen.

Larutangascairan

padatan

syarat : campuran homogen

Larutan : • Larutan jenuh

• Larutan encer

• Larutan sejati

• Larutan koloid

ZAT TERLARUT PELARUT LARUTAN+

Sistemhomogen

Komponen minor Komponenutama

PELARUTAN GULADALAM AIR

Komponen Pada Larutan

Larutan Ideal

1. Gaya tarik-menarik antarmolekul setara

2. Kalor pengenceran = 0

3. Perubahan volume sistem pada pencampuran zat terlarut = 0

4. Tekanan uap larutan lebih kecil dari pada tekanan uap pelarut murni (x <1)

Larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit

• Larutan elektrolit : di dalam larutannya terdapat ion-ion bebas dan bermuatan

• Larutan nonelektrolit : di dalam larutannya molekul-molekul berada dalam keadaan netral

Mengapa Terbentuk Larutan

• Larutan Dalam Cairan

-+

Ion – ion force of attraction asin sodium chploride

+ - + - Polar molecule

Dipole-dipole force of attraction as in sugar of water

Mengapa Terbentuk Larutan

Gaya antar molekul dalam larutan

Dual Polaritas Sabun

Dual Polaritas Sabun

Latihan

• Perkirakan solven yang mana akan melarutkan lebih baik untuk solut berikut

1. NaCl dalam metanol (CH3OH) atau dalam propanol (CH3CH2CH2OH)

2. Etilen glikol (OHCH2CH2OH) dalam heksan (CH3CH2CH2CH2CH2CH3) atau dalam air

3. Dietil eter (CH3CH2OCH2CH3) dalam air atau dalam etanol

KOMPOSISI LARUTAN

• PERSEN% 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 mLlarutan= NaCl 5,00 % (b/v)

• MOLARITASjumlah mol zat terlarut per liter larutan

• MOLALITASjumlah mol zat terlarut per kg pelarut

• ppmbanyaknya bagian zat terlarut dalam 106 bagianpelarut

• ppbbanyaknya bagian zat terlarut dalam 109 bagianpelarut

• FRAKSI MOLNisbah jumlah suatu mol zat terhadap jumlah keseluruhan Mol zat dalam campuran

Konsentrasi• Fraksi mol dan % mol

Mol fraksi : Perbandingan jumlah mol suatu komponen terhadapjumlah mol total komponen yang ada.

XA = nA

nA + nB nC + … dst

Hukum gas ideal : nA = PA . VR. T

tot

AA P

PX

pelarut kgterlarutzat mol

Molar Konst. m

% konst. % berat (% b/b) : jumlah gram zat terlarut / 100 g larutan % volume (5 v/v) : jumlah mL zat terlarut / 100 mL larutan

Suatu 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, molalitas, dan konsentrasi ppm MgCl2 dalam larutan ini (Mr = 95)?

Contoh Soal

Pengaruh Suhu pada Kelarutan

Kelarutan : Massa zat terlarut yang membentuk larutan jenuh dengan massa pelarut pada suhu tertentu

Satuan : gram zat terlarut / 100 gram pelarutSolut (tidak larut) Solut (larut)

Kelarutan naik jika mengabsorpsi panas

Solut (tidak larut) + Panas Solut (larut)

FIGURE Solubilty in water versus temperature for several substances

Gas larut secara eksoterm dalam cairan pada semua konsentrasiGas (tidak larut) Gas (larut) + Panas

Kesetimbangan Larutan

PEMBENTUKAN LARUTAN JENUH

Bila peristiwa pelarutan = peristiwa pengendapanAkan diperoleh jumlah zat terlarut dalam larutan akan tetap

Sehingga, terjadi kesetimbangan dinamis (larutan jenuh)

Kesetimbangan Larutan

Larutan Gas-Liquid

• Gas-gas yang bersifat non polar seperti N2 memiliki titik didih rendah karena gaya antar molekulnya yang lemah. Berbeda dengan gas NO yang bersifat polar.

• Hal ini menyebabkannya tidak larut dalam air dan titik didihnya berkorelasi dengan kelarutan dalam air tersebut

• Gas non polar sebagian besar memiliki nilai kelarutan kecil, kecuali jika gas ini berinteraksi kimia dengan solven, seperti O2 dalam darah atau CO2 dalam air (membentuk HCO3

-)

Korelasi antara Titik Didih dan Kelarutan dalam Air

Gas Kelarutan (M)

Titik didih (K)

HeNeN2

COO2

NO

4,2 x 10-4

6,6 x 10-4

10,4 x 10-4

15,6 x 10-4

21,8 x 10-4

32,7 x 10-4

4,227,177,481,690,2121,4

Pengaruh Tekanan Pada Kelarutan dalam Gas

Kelarutan gas dalam cairan naik dengan naiknya tekananGas + pelarut Larutan

Hukum Henry

• Kelarutan suatu gas (Sgas) berbanding lurus dengan tekanan parsial gas (Pgas) diatas larutan

Sgas = kH x Pgas

• Dimana kH adalah konstanta Henry dan memiliki nilai tertentu untuk kombinasi gas-solven pada T tertentu

• Unit Sgas adalah mol/L dan Pgas adalah atm maka unit kH adalah mol/L . atm

Hukum Raoult“Tekanan uap parsial dari sebuah komponen di dalam campuran adalah sama dengan tekanan uap komponen tersebut dalam keadaan murni pada suhu tertentu dikalikan dengan fraksi molnya dalam campuran tersebut.”

Plarutan = Xpelarut . Popelarut

FIGURE The vapor pressure of an ideal, two-component solution of volatile compounds

Hukum Raoult

Metode pemisahan larutan

Gambar Gambar alat destilasi kolom fraksi (Fractional destilation) untuk pemisahan larutan sistem biner

Pemisahan larutan ideal

Gambar Gambar kurva destilasi larutan sistem biner antara komponen A kurva destilasi larutan sistem biner antara komponen A dan komponen Bdan komponen B

Penyimpangan Hukum Raoult“Tidak semua campuran bersifat ideal. Campuran – campuran non ideal ini mengalami penyimpangan / deviasi dari hukum Raoult. Terdapat dua macam penyimpangan hukum Raoult, yaitu penyimpangan positif dan penyimpangan negatif”

Penyimpangan positif Penyimpangan negatifInteraksi molekul zat komponenA – A, B – B > A – B

Interaksi molekul zat komponenA – B >A – A, B – B

Menghasilkan ΔHmix positif (bersifat endotermik)

Menghasilkan ΔHmix negatif (bersifat eksotermik)

Terjadinya penambahan volume campuran (ΔVmix > 0)

Terjadinya pengurangan volume campuran (ΔVmix < 0)

Contoh : Campuran antara etanol dan n-heksana

Contoh : Campuran antara aseton dan air

FIGURETypical deviations from ideal behavior, of the total vapor pressure of real, two-componen solutions of volatile substances.

Penyimpangan Hukum Raoult

Pada grafik penyimpangan tsb, kedua kurva memiliki tekanan uap maksimum dan tekanan uap minimum. Sistem yang memiliki nilai min dan maks disebut dg azeotrop

Campuran sistem pada azeotrop memiliki titik didih yang berdekatan, sehingga sulit untuk dipisahkan dg menggunakan destilasi biasa.

Pemisahan komponen campuran dari sistem ini dilakukan dengan menggunakan destilasi fraksionasi atau dengan penambahan komponen ketiga

Penyimpangan Hukum Raoult

Azeotrop Positif

Azeotrop positif : Jika titik didih campuran azeotrop kurang dari titik didih salah satu larutan konstituennya ( titik didih minimum) , Contoh campuran antara etanol dan air.

etanol mendidih pd suhu 78,4oC, sedangkan campuran azeotrop mendidih pd suhu 78,2oc.

Azeotrop Negatif

Azeotrop negatif : Jika titik didih campuran azeotrop lebih dari titik didih salah satu larutan konstituennya ( titik didih maksimum) , Contoh campuran antara asam klorida dan air.

asam klorida mendidih pd suhu -84oC, sedangkan campuran azeotrop mendidih pd suhu 110oc.

Contoh Soal

1. Berapa kelarutan gas N2 di air pada 25oC dan 1 atm jika udara mengandung 78% N2 (volume)? Jika kH N2 dalam air pada 25oC adalah 7 x 10-4 mol/L atm

2. Tentukan penurunan tekanan uap jenuh air untuk larutan 9% (m/m) glukosa dalam air, jika diketahui tekanan uap air 20oC adalah 17,54 mm Hg?

3. 6,4 gram naftalena (C10H8 padat) dilarutkan dalam 500 gram benzena (C6H6 cair). Tentukan tekanan uap jenuh benzena dalam larutan, jika tekanan uap jenu benzena murni 77,9 mm Hg?

4. 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?.

5. 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?

Contoh Soal