ilmu dasar keperawatan i - 02

KARMANTO, M.Sc.

Ilmu Dasar Keperawatan I - 01 :

LARUTAN DAN pH Sifat Fisis Larutan

SIFAT-SIFAT FISIS LARUTAN

MENU

KOMPETENSI DASAR

Memahami jenis-jenisn larutan, kelarutan zat, dan sifat koligatif larutan

SIFAT-SIFAT FISIS LARUTAN

MENU

TEST DIAGNOSTIK

SOAL : 1. Jelaskan apa yang anda ketahui tentang Larutan, Zat pelarut, dan Zat

terlarut!

2. Apa yang anda ketahui tentang konsentrasi, Molaritas, molalitas, dan ?

3. Berapa molaritas larutan 18 gram glukosa (Mr : 180) dalam 0,5 L larutan ?

4. Berapakah molalitas dari 5,86 M larutan etanol (C2H5OH) yang kerapatannya 0,927 g/mL jika Mr etanol =46 mol/g?

SIFAT-SIFAT FISIS LARUTAN

MENU

JAWABAN TEST DIAGNOSTIK

1. a Larutan : Campuran homogen antara dua dua atau lebih zat

b. Zat yang jumlahnya lebih sedikit dalam sistem larutan disebut zat terlarut

c. Zat yang jumlahnya lebih banyak dalam sistem larutann disebut zat pelarut

2. a Konsentrasi suatu larutan adalah banyaknya zat terlarut dalam sejumlah tertentu pelarut atau larutan.

b. Molaritas : : Jumlah mol zat terlarut dalam satu liter larutan.

c. Molalitas : : Jumlah mol zat terlarut dalam 1000 g (1 kg) pelarut.

SIFAT-SIFAT FISIS LARUTAN

MENU

3. Diketahui

Glukosa : 18 gram (Mr : 180) Volume larutan 0,5 L Ditanyakan M glukosa : ?

Jawab : M glukosa = mol glukosa / volume larutan mol glukosa = berat glukosa/ Mr glukosa = 18 gram / 18 gram mol-1

JAWABAN TEST DIAGNOSTIK

SIFAT-SIFAT FISIS LARUTAN

4. 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

JAWABAN TEST DIAGNOSTIK

KARMANTO, M.Sc.

LARUTAN KIMIA Sifat Fisis Larutan

11/10/2011 8

CHEMICALS

AQUEOUS SOLUTION

Non Electrolytes

Electrolytes

Acids

Bases

Salts

Strong

Weak

Strong

Weak

Strong

LARUTAN KIMIA

MENU

LARUTAN

Larutan : Campuran homogen antara dua dua atau lebih zat

Zat yang jumlahnya lebih sedikit disebut zat terlarut

Zat yang jumlahnya lebih banyak disebut zat pelarut

LARUTAN KIMIA

MENU

JENIS LARUTAN

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.

LARUTAN KIMIA

MENU

JENIS LARUTAN

Natrium asetat mengkristal dengan cepat ketika ditambahkan sedikit benih kristal ke dalam larutan natrium asetat lewat-jenuh.

LARUTAN KIMIA

MENU

KELARUTAN ZAT

Dua zat dengan gaya-gaya antarmolekul yang sama akan cenderung saling

melarutkan.

Molekul non-polar dapat larut dalam pelarut non-polar

contoh : CCl4 dalam C6H6

Molekul polar dapat larut dalam pelarut polar

contoh : C2H5OH dalam H2O

Senyawa ionik cenderung lebih dapat larut dalam pelarut polar

contoh : NaCl dalam H2O atau NH3 (l)

KELARUTAN METANOL DALAM AIR

KELARUTAN GARAM NaCl DALAM AIR

KONSENTRASI LARUTAN

MENU

Konsentrasi suatu larutan adalah banyaknya zat terlarut dalam

sejumlah tertentu pelarut atau larutan.

Satuan Konsentrasi

Persen Massa (% Massa)

Fraksi Mol (X)

Molaritas (M)

Molalitas (m)

KONSENTRASI LARUTAN

MENU

Molaritas : Jumlah mol zat terlarut dalam satu liter larutan.

𝑴 =𝑮

𝑴𝒓 𝑿

𝟏𝟎𝟎𝟎

𝑽

M : molaritas (M atau mol/l) G : berat zat terlarut (gram) Mr : berat molekul zat terlarut (mol/gram) V : Volume larutan (ml)

Contoh : Berapa molaritas larutan 9,8 gram H2SO4 (Mr : 98) dalam 500 ml larutan ? Jawab :

𝑴 =𝑮

𝑴𝒓 𝑿

𝟏𝟎𝟎𝟎

𝑽

=𝟗,𝟖 𝒈𝒓𝒂𝒎

𝟗𝟖 𝒈𝒓𝒂𝒎/𝒎𝒐𝒍 𝑿

𝟏𝟎𝟎𝟎

𝟓𝟎𝟎

= 1 M

Molaritas (M)

KONSENTRASI LARUTAN

MENU

1. Berapa molaritas larutan 18 gram glukosa (Mr : 180) dalam 0,5 L larutan ?

2. Berapa molaritas larutan 0,1 mol NaOH dalam 100 ml larutan?

3. Berapa molaritas larutan 4,5 mg glukosa (Mr:180) dalam 100 ml larutan?

4. Berapa mol asam sulfat yang terlarut dalam 250 ml larutan H2SO4

1,5 M ? (Mr H2SO4: 98) 5. Berapa gram glukosa terlarut dalam larutan 250 ml glukosa 0,5 M ?

SOAL LATIHAN

MOLALITAS LARUTAN

MENU

Molalitas : Jumlah mol zat terlarut dalam 1000 gram pelarut.

𝒎 =𝑮

𝑴𝒓 𝑿

𝟏𝟎𝟎𝟎

𝒑

m : molalitas (molal) G : berat zat terlarut (gram) Mr : berat molekul zat terlarut (mol/gram) p : jumlah gram zat pelarut (gram)

Contoh : Berapa molalitas larutan 1,8 gram glukosa (Mr : 98) yang terlarut

dalam 500 gram air ? Jawab :

𝑴 =𝑮

𝑴𝒓 𝑿

𝟏𝟎𝟎𝟎

𝑽

=𝟏,𝟖 𝒈𝒓𝒂𝒎

𝟏𝟖𝟎 𝒈𝒓𝒂𝒎/𝒎𝒐𝒍 𝑿

𝟏𝟎𝟎𝟎

𝟓𝟎𝟎 𝒈𝒓𝒂𝒎

= 2 x10-2 molal

Molalitas (m)

MOLALITAS LARUTAN

MENU

LATIHAN SOAL

Soal: Hitunglah molalitas suatu larutan yang dibuat dengan cara melarutkan 75,0 g Ba(NO3)2 (s) ke dalam 374,00 g air pada 250C.

75,0 g Ba(NO3)2 x 1 mol = 0,28700 mol

261,32 g

molalitas = = 0,76739 m = 0,767 m

0,37400 kg

0,28700 mol

Solusi: massa molar Ba(NO3)2 = 261,32 g/mol

Mol Ba(NO3)2 =

MOLALITAS LARUTAN

MENU

LATIHAN SOAL

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

PERSEN LARUTAN

MENU

Persen berat/berat (% b/b)

% massa = x 100% massa zat terlarut

massa zat terlarut + massa pelarut

= x 100% massa zat terlarut

massa larutan

Hubungan % b/b dengan Molaritas (M)

M = 10 x BJ x %

Mr

Jumlah gram zat terlarut dalam 100 gram larutan

PERSEN LARUTAN

MENU

Contoh Soal :

M = 10 x BJ x %

Mr

Berapa Molaritas larutan H2SO4 9,8 % b/b bila diketahui, berat jenis larutan (BJ) = 1,25 g/ml, Mr H2SO4 =98

Jawab :

= 10 x 1,25 g/ml x 9,8

98

= 1,25 M

KONSENTRASI LARUTAN

MENU

Perbandingan mol suatu zat terhadap jumlah total mol seluruh komponen zat dalam larutan.

Fraksi Mol (X)

XA = mol zat A

jumlah mol seluruh komponen

Mengkonversi Satuan-satuan Konsentrasi

MENU

1. Suatu sampel larutan vitamin C mengandung asam askorbat dengan konsentrasi 0,1 M dan kerapatan 1,65 g/ml. Hitunglah (a) % massa asam askorbat dalam larutan! (b) molalitas asam askorbat dalam larutan ! (c) fraksi mol asam askorbat dalam larutan !

2. Suatu sampel cairan infus diketahui mengandung larutan D-glukosa (C12H22O11) 1,74 molal. Hitunglah molaritas dari larutan glukosa tersebut jika diketahui kerapatannya 1,54 g/mL !

SOAL LATIHAN

SUHU DAN KELARUTAN PADATAN

MENU

Kelarutan meningkat ketika

suhu meningkat

Kelarutan menurun ketika

suhu meningkat

SUHU DAN KELARUTAN GAS

MENU

Suhu dan Kelarutan gas Oksigen

Kelarutan umumnya

menurun ketika

suhu meningkat

TEKANAN DAN KELARUTAN GAS

Kelarutan suatu gas dalam cairan berbanding lurus dengan tekanan gas di atas larutan (hukum Henry).

c = kP

c = konsentrasi (M) gas yang terlarut

P = tekanan gas di atas larutan

k = konstanta (mol/L•atm) yang hanya

bergantung pada suhu

P rendah

c rendah

P tinggi

c tinggi

Sifat-sifat Koligatif Sifat-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

Hukum Raoult

Jika larutan hanya mengandung satu zat terlarut:

X1 = 1 – X2

P 1 0 - P1 = DP = X2 P 1

0

P 1 0 = tekanan uap pelarut murni

X1 = fraksi mol pelarut

X2 = fraksi mol zat terlarut

13.6

P1 = X1 P 1 0

PA = XA P A 0

PB = XB P B 0

PT = PA + PB

PT = XA P A 0 + XB P B 0

Larutan Ideal

13.6

Kenaikan Titik-Didih

DTb = Tb – T b 0

Tb > T b 0

DTb > 0

T b adalah titik didih

pelarut murni

0

T b adalah titik didih larutan

DTb = Kb m

m adalah molalitas larutan

Kb adalah konstanta kenaikan

titik-didih molal (0C/m)

13.6

Penurunan Titik-Beku

DTf = T f – Tf 0

T f > Tf 0

DTf > 0

T f adalah titik beku

pelarut murni

0

T f adalah titik beku larutan

DTf = Kf m

13.6

m adalah molalitas larutan

Kf adalah konstanta penurunan

titik-beku molal (0C/m)

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.

DTf = Kf m

m =

mol zat terlarut

massa pelarut (kg)

= 2,41 m =

3,202 kg pelarut

478 g x 1 mol

62,01 g

Kf air = 1,86 0C/m

DTf = Kf m = 1,86 0C/m x 2,41 m = 4,48 0C

Tf = -4,48 0C

13.6

Tekanan Osmotik (p)

13.6

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 (p) tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis

encer lebih

pekat

Sel dalam suatu:

larutan

isotonik larutan

hipotonik (kurang pekat)

larutan

hipertonik (lebih pekat)

13.6

Soal: seorang dokter yang meneliti sejenis hemoglobin melarutkan 21,5 mg protein dalam air pada 5,0 0C 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 (p), R, dan T. Kita konversi p 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 = 0,00475 atm 1 atm 760 torr

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

Menentukan Massa Molar dari Tekanan Osmotik

Menentukan Massa Molar dari

Penurunan Titik Beku

Soal: 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 Nonelektrolit

Sifat koligatif adalah sifat yang bergantung hanya

pada banyaknya partikel zat terlarut dalam larutan

dan tidak bergantung pada jenis partikel zat pelarut.

13.6

Penurunan Tekanan-Uap P1 = X1 P 1 o

Kenaikan Titik-Didih DTb = Kb m

Penurunan Titik-Beku DTf = Kf m

Tekanan Osmotik (p) p = MRT

Sifat-sifat Koligatif Larutan Ionik

Untuk larutan ionik, banyaknya ion yang ada harus diperhitungkan

i = faktor van’t Hoff atau banyaknya ion yang ada

Untuk penurunan tekanan uap: P = i XterlarutP 0

pelarut

Untuk kenaikan titik didih: Tb = i Kb m

Untuk penurunan titik beku: Tf = i Kf m

Untuk tekanan osmotik: p = i MRT

im = konsentrasi partikel

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

13.6

0,1 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 NaCl 0,2 m ion dalam larutan

faktor van’t Hoff(i) = jumlah partikel sebenarnya dalam lar. setelah penguraian

jumlah satuan rumus yang semula terlarut dalam larutan

nonelektrolit

NaCl

CaCl2

i seharusnya

1

2

3

Kenaikan Titik-Didih DTb = i Kb m

Penurunan Titik-Beku DTf = i Kf m

Tekanan Osmotik (p) p = iMRT

13.6

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

1. 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

2. Berapakah titik beku 0,010 m K2SO4 ? 3. Tekanan osmotik dari 0,010 M KI adalah 0,456

atm pada 25 °C. Berapakah faktor van’t hoff pada konsentrasi ini?

SOAL LATIHAN