BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kalian tentu pernah melarutkan gula atau garam ke dalam air , bukan ? bagaimana

wujud dari campuran yang terbentuk antara gula atau garam dengan air tersebut ? gula

atau garam dan air akan membentuk campuran yang homogen dan stabil dimana gula

atau garam akan tersebar secara merata dalam air. Campuran yang homogen inilah yang

disebut sebagai larutan.

Dalam larutan fase terdispersi dan medium pendispersinya biasa dikenal sebagai

solute dan solven. Jadi, gula dan garam merupakan solute, sedangkan air sebagai

solvennya. Partikel-partikel dalam larutan baik solute maupun solven berupa atom, ion-

ion atau molekul-molekul dengan ukuran yang sangat kecil, lebih kecil dari 1 nm.

Antara suspensi , larutan dan koloid , ukuran dari partikel larutanlah yang paling kecil

sehingga tidak dapat dilihat dengan mata telanjang bahkan menggunakan mikroskop

dengan tingkat perbesaran yang tinggi (mikroskop ultra). Oleh karena sifatnya yang

homogen dan stabil, larutan tidak akan mengendap walaupun didiamkan untuk waktu

yang cukup lama sehingga tidak bisa dipisahkan.

Selama ini Anda memahami bahwa campuran ada dua macam, yaitu campuran

homogen (larutan sejati) dan campuran heterogen (suspensi). Di antara dua keadaan ini,

ada satu jenis campuran yang menyerupai larutan sejati, tetapi sifat-sifat yang

dimilikinya berbeda sehingga tidak dapat digolongkan sebagai larutan sejati maupun

suspensi. Larutan seperti ini disebut koloid.

Pernahkah Anda membuat kanji dari tepung tapioka? Jika tepung tapioka

dicampurkan dengan air dingin tidak terbentuk larutan melainkan suspensi sebab kanji

tidak larut dalam air dingin. Akan tetapi, jika dipanaskan maka campuran tersebut akan

membentuk larutan yang sangat kental. Apakah kanji yang terbentuk layak disebut

larutan? Ada beberapa persamaan dan perbedaan antara kanji dan larutan sejati.

Persamaan antara kanji dan larutan sejati adalah membentuk satu fasa dan tidak dapat

dipisahkan. Perbedaannya, kanji tidak transparan terhadap cahaya dan ukuran partikel

zat terlarut relatif lebih besar, dan banyak lagi sifat lainnya. Oleh karena banyak

perbedaan antara larutan sejati dan kanji maka diperlukan definisi baru untuk larutan

sejenis kanji. Pakar kimia menggolongkan kanji ke dalam golongan khusus yang

1

disebut sistem koloid. Berdasarkan ukuran partikel, sistem koloid berada di antara

suspensi kasar dan larutan sejati. Ukuran partikel koloid lebih kecil dari suspensi kasar

sehingga tidak membentuk fasa terpisah, tetapi tidak cukup kecil jika dibandingkan

larutan sejati. Berdasarkan uraian tersebut , makalah ini dibuat agar memberikan

informasi tentang larutan, komponen larutan dan sifat-sifatnya.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang diangkat dalam makalah ini adalah sebagai berikut.

1. Apa pengertian dari Larutan dan Komponen penyusun larutan ?

2. Bagaimana cara menyatakan konsentrasi larutan ?

3. Apa pengertian dari Sistem koloid dan Sifat-sifat koloid ?

4. Bagaimana cara pembuatan Sistem Koloid ?

5. Apa pengertian dari Sifat Koligatif Larutan ?

1.3 Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut.

1. Untuk mengetahui tentang larutan dan komponen penyusunnya.

2. Untuk mengetahui tentang cara menyatakan konsentrasi larutan.

3. Untuk mengetahui tentang sistem koloid dan sifat-sifat dari koloid.

4. Untuk mengetahui cara pembuatan sistem koloid.

5. Untuk mengetahui sifat-sifat koligatif larutan.

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Larutan dan Komponen Penyusun Larutan

Larutan disebut juga campuran yang homogen. Disebut campuran karena

susunannya dapat berubah-ubah dan disebut homogen susunannya begitu seragam

sehingga batas antara zat-zat yang melarut dan pelarut tidak dapat dibedakan bahkan

dengan mikroskop optis sekalipun. Campuran-campuran homogen dari gas, emas dan

perunggu dapat dikatakan pula sebagai larutan. Tetapi istilah larutan biasanya

digunakan untuk fasa cair.

Zat-zat yang memiliki fasa padat dan gas lazimnya disebut sebagai zat terlarut

(solute) sedangkan yang berfasa cair dikatakan sebagai pelarut. Suatu zat dikatakan

sebagai pelarut apabila memiliki jumlah yang lebih banyak dibandingkan jumlah zat

terlarut. Dalam kondisi tertentu misalnya campuran antara alkohol dan air dengan

perbandingan 50:50. Dari campuran tersebut sedikit meragukan untuk menentukan

mana yang bertindak sebagai pelarut dan mana yang bertimdak sebagai zat terlarutnya.

Dari campuran yang demikian air dan alkohol dapat dikatakan sebagai pelarut dan dapat

pula dikatakan sebagai zat terlarut. Lain halnya dalam pembuatan sirup. Dalam

pembuatan sirup jumlah gula lebih banyak dari jumlah air tetapi air tetap dikatakan

sebagai pelarut karena dapat mempertahankan keadaan fisiknya sedangkan gula atau

sukrosa disebut sebagai zat terlarut.

Jumlah zat telarut dalam larutan atau dalam pelarut pada volume/berat tertentu

itu disebut konsentrasi. Berdasarkan nilai konsentrasi itu larutan dapat dibedakan

menjadi dua kelompok yaitu larutan encer dan pekat. Pengelompokkan ini akan

menimbulkan permasalahan yaitu, berapa nilai batas antara pekat dan encer. Dari buku

acuan yang dibaca sampai saat ini belum ditemukan kriteria larutan pekat dan encer.

Misalnya, ada yang menganggap larutan pekat bila zat terlarutnya lebih besar dari 1%,

hal itu tentu kurang tepat sebab bagaimana dengan zat yang kelarutannya sangat kecil.

Oleh sebab itu, pada pembicaraan ini, dibuat suatu perjanjian atau kesepakatan untuk

menentukan batas antara pekat dan encer. Larutan dikatakan encer jikalau konsentrasi

zat terlarutnya lebih kecil daripada setengah nilai kelarutannya sedangkan larutan

3

dikatakan pekat jikalau konsentrasi zat terlarutnya sama atau lebih besar daripada

setengah nilai kelarutannya.

2.2 Cara Menyatakan Konsentrasi

Untuk menyatakan jumlah atau banyak zat terlarut dalam suatu larutan

digunakan istilah konsentrasi. Terdapat beberapa metode yang digunakan untuk

menyatakan konsentrasi zat terlarut di dalam larutan.

1. Massa Ekuivalen

Massa ekuivalen adalah massa dalam satuan gram suatu zat/senyawa/unsur

yang diperlukan untuk memberikan atau bereaksi dengan satu mol proton (H+)

sedangkan pada reaksi redoks yang dimaksud dengan massa ekuivalen adalah massa

dalam satuan gram suatu zat/senyawa/unsur yang diperlukan untuk memberikan atau

menerima satu mol elektron. Hubungan antara massa molekul dengan massa

ekuivalen dinyatakan dengan persamaan,

Dimana: BE = Massa ekuivalenMr = Massa molekul relativen = Jumlah mol proton (H+) atau jumlah mol electron atau jumlah

mol kation univalent yang diberikan atau diikat oleh suatu zat

2. Persen massa

Contoh

a. Berapa % gula dalam larutan yang dibuat dengan melarutkan 10 g gula dalam 70

g air.

b. Berapa gram gula yang terdapat dalam 500 gram larutan 12% massa gula.

4

3. Persen volume

Konsentrasi suatu larutan dari dua cairan dinyatakan sebagai presentasi

volume. Hal ini bisanya dijumpai pada konsentrasi minuman beralkohol. Misalnya

vodka yang mengandung 15 persen alkohol artinya didalam 100 mL vodka terdapat

15 mL alkohol.

Misalnya menentukan % volume alkohol dari suatu campuran. 40 mL alkohol

dicampur 50 mL aseton maka:

4. ppm dan ppb

Untuk larutan yang sangat sangat encer untuk menyatakan konsentrasi

digunakan satuan parts per million atau bagian perjuta (ppm), dan parts per billion

atau bagian per milliar (ppb).

larutan dengan konsentrasi 1 bpj artinya mengandung 1 gram zat terlarut

didalam tiap 1 juta gram larutan atau 1 mg zat terlarut dalam tiap 1 kg larutan.

atau

ppm = WWo

x 10 -6

W = massa/jumlah zat terlarut dalam satuan (gram, mgram dan lain – lain)

Wo = massa/jumlah larutan dalam satuan (gram, mgram, dan lain – lain)

5

Karena larutan yang sangat encer memiliki massa jenis = 1 g/mL, maka 1 bpj

diartikan sebagai 1 miligram zat terlarut dalam 1 liter larutan.

larutan dengan konsentrasi 1 bpj artinya mengandung 1 gram zat terlarut

didalam tiap 1 milliar gram larutan.

ppb = WWo

x 10-9

5. Molalitas

Molalitas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1000 gram pelarut.

Molalitas dapat dinyatakan dengan rumus:

Contoh :

6

6. Molaritas (M)

Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan atau jumlah

milimol zat terlarut dalam 1 mL larutan.

M = mol zat terlarutvolume larutan

=

beratmassa molekul

zat terlarut

volume larutan

M = Jumlah n zat terlarut

(massa molekul zat terlarut ) x V larutan (d m3 )

Larutan 0,50M artinya 0,50 mol zat dalam satu liter larutan atau 0,50 milimol

zat dalam 1 mL larutan.

7. Hubungan molaritas larutan dengan % massa

M = ρ x % x 1000Mr

Contoh :

Didalam laboratorium tersedia larutan asam format (CHO2H) 4,6%. (Ar H = 1, C =

12 dan O = 16) dengan massa jenis 1,01 g/mL. Tentukan konsentrasi larutan tersebut.

Jawab :

8. Fraksi mol (X)

Fraksi mol menyatakan perbandingan mol suatu zat dengan mol seluruh zat

dalam larutan. Dalam campuran zat A dengan zat B, maka fraksi mol masing-masing

zat dapat dinyatakan dengan:

7

Xa = fraksi mol zat terlarut

Xb = fraksi mol pelarut

Contoh :

9. Normalitas (N) dan Titer (T)

Normalitas didefinisikan sebagai jumlah larutan yang mengandung ekuivalen

zat terlarut setiap volume larutan 1 dm3. Secara sederhana normalitas (N) dapat

dinyatakan sebagai berikut:

atau

Oleh karena , maka

8

atau

Selain normalitas kadang juga digunakan titer dalam kimia analitik. Satuan

titer adalah berat per volume tetapi berat digunakan untuk pereaksi yang bereaksi

dengan larutan dan bukan untuk zat yang terlarut.

T = mgmL

Sedang maka T = N x BE

2.3 Koloid dan Sifat-sifat Koloid

Istilah koloid pertama kali diutarakan oleh seorang ilmuwan Inggris, Thomas

Graham, sewaktu mempelajari sifat difusi beberapa larutan melalui membran kertas

perkamen. Graham menemukan bahwa larutan natrium klorida mudah berdifusi

sedangkan kanji, gelatin, dan putih telur sangat lambat atau sama sekali tidak berdifusi.

Zat-zat yang sukar berdifusi tersebut disebut koloid. Tahun 1907, Ostwald,

mengemukakan istilah sistem terdispersi bagi zat yang terdispersi dalam medium

pendispersi. Analogi dalam larutan, fase terdispersi adalah zat terlarut, sedangkan

medium pendispersi adalah zat pelarut.

Sistem koloid adalah suatu campuran heterogen antara dua zat atau lebih dimana

partikel-partikel zat yang berukuran koloid (fase terdispersi) tersebar merata dalam zat

lain (medium pendispersi). Sistem koloid termasuk salah satu sistem dispersi. Sistem

dispersi lainnya adalah larutan dan suspensi. Larutan merupakan sistem dispersi yang

ukuran partikelnya sangat kecil, sehingga tidak dapat dibedakan antara partikel dispersi

dan pendispersi. Sedangkan suspensi merupakan sistem dispersi dengan partikel

berukuran besar dan tersebar merata dalam medium.

1. Sistem Dispersi

Apabila suatu zat dicampurkan dengan zat lain, maka akan terjadi penyebaran

secara merata dari suatu zat ke dalam zat lain yang disebut sistem dispersi. Analogi

dalam larutan, fase terdispersi adalah zat terlarut, sedangkan medium pendispersi

adalah zat pelarut.

9

Berdasarkan ukuran partikelnya, sistem dispersi dibedakan menjadi tiga kelompok,

yaitu suspensi, koloid, larutan.

a. Dispersi Kasar ( Suspensi )

Dispersi kasar / suspensi merupakan campuran heterogen antara fase

terdispersi dengan medium pendispersi. Fase terdispersi biasanya berupa padatan,

sedangkan fase pendispersinya berupa zat cair. Karena ini merupakan campuran

heterogen sehingga mudah dibedakan antara fase terdispersi dengan medium

pendispersinya.

Contohnya : campuran tepung dengan air.

b. Dispersi Halus ( Larutan )

Dispersi halus / larutan merupakan campuran antara fase terdispersi yang

berupa zatpadat atau cair dengan medium pendispersinya yang berupa zat cair.

Contohnya : larutan garam dalam air.

c. Dispersi Koloid ( Koloid )

Sistem koloid merupakan campuran antara suspensi dengan larutan. Dalam

sistem ini fase terdispersi dengan medium pendispersinya tercampur homogen,

tetapi sebenarnya merupakan campuran heterogen jika diamati dengan mikroskop

ultra.

Contohnya : campuran air dan tinta.

Secara umum perbedaan ketiga sistem dispersi tersebut disajikan dalam tabel

berikut.

Dispersi Kasar Dispersi Halus Dispersi Koloid

1

2

3

4

5

6

Heterogen

Dua fase

Keruh ada endapan

Dapat disaring

Tidak stabil

Diameter partikel

>10-5 cm

Homogen

Satu fase

Jernih

Tidak dapat disaring

Stabil

Diameter partikel ˂

10-7 cm

Tampak homogen

Dua fase (dilihat dengan

mikroskop ultra)

Keruh tanpa endapan

Dapat disaring dengan kertas

saring ultra

Stabil

Diameter partikel 10-7 – 10-5 cm

2. Sistem Koloid

10

Sistem koloid adalah istilah lain dari dispersi koloid. Fase terdispersi dan

medium pendispersi dalam sistem koloid dapat berwujud padat , cair, dan gas. Sistem

koloid dibedakan menjadi beberapa macam yaitu :

Sifat-sifat Koloid

sistem koloid mempunyai sifat yang khas, seperti efek Tyndall, gerak Brown,

adsorpsi, muatan koloid dan elektroforesis, koagulasi, dan pelindung.

1. Efek Tyndall.

Efek Tyndall adalah peristiwa penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Efek

Tyndall dapat digunakan untuk membedakan larutan sejati dari koloid.

Efek Tyndall terjadi karena partikel koloid yang berupa ion atau molekul dengan

ukuran cukup besar, mampu menghamburkan cahaya yang diterimanya ke segala

arah, meskipun partikel koloidnya tidak tampak.

Dalam kehidupan sehari-hari efek Tyndall dapat diamati dalam peristiwa berikut.

a. Terjadi warna merah dan jingga di langit pada pagi atau sore hari dan terjadi

warna biru di langit pada siang hari.

b. Berkas sinar matahari yang melalui celah pepohonan akan tampak jelas jika ada

udara.

c. Sorot lampu mobil atau sepeda motor di saat udara berkabut tampak lebih jelas.

11

d. Sorot lampu proyektor di gedung bioskop akan tampak jelas saat ada asap rokok.

Sehingga menyebabkan gambar film di layar menjadi kabur.

2. Gerak Brown.

gerak Brown merupakan gerakan acak partikel koloid dalam medium

pendispersinya. Gerak Brown bisa berlangsung terus karena gaya yang bekerja pada

partikel itu dihasilkan terus menerus oleh tumbukan partikel dengan partikel dan

partikel dengan molekul medium pendispersi. Semakin kecil ukuran partikel koloid,

gerak Brown semakin cepat.

Bagaimana gerak Brown bisa terjadi? Pada dasarnya, partikel-partikel semua

zat selalu bergerak. Gerakan ini bisa berupa gerakan acak untuk partikel-partikel zat

cair dan gas, sedangkan partikel-partikel zat padat hanya bervibrasi di tempat. Untuk

sistem koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel-

partikelnya akan mengakibatkan tumbukan antara partikel-partikel itu dengan

partikel-partikel medium pendispersi. Tumbukan tersebut terjadi dari segala arah.

Dengan ukuran partikel yang cenderung kecil, tumbukan-tumbukan itu menghasilkan

resultan tumbukan yang tidak seimbang. Hal itu menyebabkan perubahan arah

partikel koloid sehingga gerakannya acak.

3. Elektroforesis.

Elektroforesis adalah pergerakan partikel koloid karena pengaruh medan

listrik. Adanya medan listrik mengakibatkan partikel-partikel koloid bergerak ke

salah satu elektrode yang muatannya berlawanan dengan muatan listrik. Jika koloid

bermuatan positif maka koloid akan bergerak ke elektroda negatif dan sebaliknya.

12

Muatan koloid merupakan salah satu sifat koloid yang terpenting. Semua

partikel koloid mempunyai muatan sejenis (positif atau negatif). Hal ini

menyebabkan gaya tolak-menolak antara partikel-partikel koloid. Akibatnya,

partikel-partikel koloid tidak dapat bergabung Sehingga memberikan kestabilan

pada sistem koloid. Bagaimana partikel koloid memiliki muatan? Partikel koloid

dapat memiliki muatan karena adanya proses adsorpsi dan proses ionisasi gugus

permukaan partikel koloid. Pada proses adsorpsi, partikel koloid mengadsorpsi

partikel bermuatan dari medium pendispersinya. Sebagai contoh, sol Fe(OH)3

memiliki kemampuan mengadsorpsi kation dari medium pendispersinya sehingga

sol Fe(OH)3 bermuatan positif. Sedangkan sol As2S3 memiliki kemampuan

mengadsorpsi anion medium pendispersinya sehingga sol As2S3 bermuatan negatif.

Karena koloid mempunyai muatan listrik, maka partikel koloid akan

bergerak dalam medan listrik. Jika ke dalam suatu sistem koloid dimasukkan

sepasang elektrode dan diberi arus searah (DC), maka akan terlihat pergerakan

partikel tersebut. Partikel koloid yang bermuatan positif akan bergerak ke kutub

negatif (katode) sedangkan partikel koloid yang bermuatan negatif akan bergerak ke

kutub positif (anode). Pergerakan partikel koloid dalam medan listrik disebut

elektroforesis. Fenomena elektroforesis ini digunakan untuk menentukan muatan

listrik dari partikel koloid.

4. Adsorpsi.

Adsorpsi adalah proses penyerapan suatu partikel zat, baik berupa ion, atom,

atau molekul pada permukaan zat lain. Adsorpsi terjadi karena adanya gaya tarik

yang tidak seimbang pada partikel zat yang berada pada permukaan adsorban. Zat

yang tertarik disebut adsorbat, dan zat yang menarik disebut adsorban.

13

Sifat adsorpsi koloid ini banyak digunakan dalam berbagai proses, yaitu :

a. Proses pewarnaan pada industri tekstil dengan larutan basa atau larutan

AI2(SO4)3.

b. Proses pemisahan mineral logam dan bijinya pada industri logam

c. Penjernihan aiar tebu pada proses pembuatan gula pasir, menggunakan tanah

diatome dan arang tulang.

d. Proses penyembuhan sakit perut karena bakteri patogen, menggunakan norit

atau serbuk carbon.

e. Penjernihan air dengan tawas ( AI2(SO4)3 ) pada proses pengolahan air minum

f. Adsorpsi racun-racun berwujud gas dengan arang halus pada penggunaan

masker gas.

g. Pada deodoran dan anti perspiran (zat anti keringat). Anti perspiran

mengandung senyawa aluminium seperti aluminium klorohidrat (Al2(OH)5Cl.

2H2O) yang dapat memperkecil pori keringat. Sedangkan, deodoran

mengandung seng peroksida, parfum, dan zat anti septik yang dapat

menghentikan aktivitas bakteri sehingga dapat menghilangkan bau tidak

sedap.

5. Koagulasi.

Koagulasi adalah peristiwa pengendapan partikel-partikel koloid sehingga fase

terdispersinya terpisah dari medium pendispersinya. Koagulasi disebut juga

penggumpalan. Koagulasi terjadi karena dispersi koloid kehilangan kestabilan

dalam mempertahankan partikel-partikelnyauntuk tetap tersebar di dalam

mediumnya.

Beberapa contoh penggunaan sifat koagulasi koloid dalam kehidupan sehari-

hari sebagai berikut.

a. Penggumpalan lumpur dan tanah liat pada proses penjernihan air

menggunakan tawas

b. Pengolahan karet dari lateks dengan koagulan asam format

c. Proses pembentukan delta di daerah muara. Koagulannya air laut yang

merupakan elektrolit.

d. Penetralan albuminoid oleh ion Fe+3 atau ion AI+3 dalam darah sehingga

mengakibatkan penggumpalan yang dapat menutup luka.

e. Penggumpaln debu atau asap pabrik dengan alat koagulasi listrik Cottrell.

14

6. Dialisis.

Dialisis merupakan cara mengurangiion-ion pengganggu yang terdapat dalam

sistem koloid dengan menggunakan selaput semipermeabel. Ion-ion pengganggu

koloid berasal dari larutan elektrolit yang ditambahkan ke dalam koloid untuk

mempertahankan kestabilan koloid.

Salah satu pemanfaatan proses dialysis adalah alat pencuci darah

(Haemodialisis). Pada proses ini darah kotor dari pasien dilewatkan dalam pipa-pipa

yang terbuat dari membrane semipermeabel. Pipa semipermeabel ini dialiri cairan

yang berfungsi sebagai pencuci (biasanya plasma darah), ion-ion dalam darah kotor

akan terbawa aliran plasma darah.

7. Koloid pelindung.

Koloid pelindung adalah koloid yang dapat melindungi koloid lain agar tidak

terjadi koagulasi. Koloid ini bekerja dengan cara membentuk lapisan disekeliling

partikel koloid lain. Beberapa contoh penggunaan koloid pelindung dalam dunia

industri sebagai berikut.

a. Lesitin, merupakan koloid pelindung yang menstabilkan butiran-butiran halus

air di dalam margarin.

b. Gelatin, merupakan koloid pelindung untuk mencegah terbentuknya kristal es

dalam es krim.

c. Minyak silikon, digunakan untuk melindungi campuran zat warna dan oksida

logam dalam cat.

d. Kasein dalam susu mampu melindungi lemak atau minyak dalam medium cair.

Koloid pelindung dalam emulsi disebut emulgator.

8. Koloid Liofil dan Liofob.

Berdasarkan afinitas atau gaya tarik-menarik atau daya adsorpsi antara fase

terdispersi terhadap medium pendispersinya, koloid dibedakan menjadi 2 yaitu k

koloid liofil dan koloid liofob.

Koloid liofil merupakan koloid yang fase terdispersinya memp unyai afinitas

besar atau mudah menarik medium pendispersinya. Contoh sabun, detergen, dan

kanji.

15

Koloid liofob merupakan koloid yang fase terdispersinya mempunyai afinitas

kecil atau menolak medium pendispersinya. Contoh sol belerang, sol-sol sulfida,

sol Fe(OH)3, dan sol-sol logam .

Bila medium pendispersinya air maka koloid liofil disebut koloid hidrofil,

sedangkan koloid liofob disebut koloid hidrofob.

Berikut perbedaan Sol Liofil dan Sol Liofob

2.4 Cara Pembuatan Koloid

Oleh karena ukuran partikel koloid berada pada rentang antara larutan

sejati dan suspensi kasar maka sistem koloid dapat diperoleh melalui dua cara, yaitu

1. Pemecahan partikel-partikel besar menjadi partikel berukuran koloid. Cara ini

disebut cara dispersi.

2. Pembentukan agregat dari molekul-molekul kecil berukuran larutan menjadi

berukuran koloid. Cara ini disebut sebagai cara kondensasi.

1) Metode Secara Dispersi

Beberapa metode praktis yang biasa digunakan untuk membuat koloid yang

tergolong cara dispersi adalah cara mekanik , cara peptisasi ,

homogenisasi, dan cara busur listrik Bredig.

a. Cara Mekanik

16

Zat-zat yang berukuran besar dapat direduksi menjadi partikel

berukuran koloid melalui penggilingan, pengadukan, penumbukan, dan

penggerusan. Zat-zat yang sudah berukuran koloid selanjutnya

didispersikan ke dalam medium pendispersi.

Cara mekanik, contohnya pengilingan kacang kedelai pada pembuatan tahu

dan kecap. Pembuatan cat di industri, caranya bahan cat digiling kemudian

didispersikan ke dalam medium pendispersi, seperti air.

Teknik penumbukan dan pengadukan banyak digunakan dalam

pembuatan makanan, seperti kue tart dan mayones. Kuning telur, margarin, dan

gula pasir yang sudah dihaluskan, kemudian dicampurkan dan diaduk menjadi

koloid.

b. Cara Busur Listrik Bredig

Arus listrik bertegangan tinggi dialirkan melalui dua buah elektrode

logam (bahan terdispersi). Kemudian, kedua elektrode itu dicelupkan ke

dalam air hingga kedua ujung elektrode itu hampir bersentuhan agar terjadi

loncatan bunga api listrik. Loncatan bunga api listrik mengakibatkan

bahan elektrode teruapkan membentuk atom-atomnya dan larut di dalam

medium pendispersi membentuk sol. Perhatikan Gambar 9.19, logam-logam

yang dapat membentuk sol dengan cara ini adalah platina, emas, dan perak.

17

c. Cara Peptisasi

Dispersi koloid dapat juga diperoleh dari suspensi kasar dengan cara

memecah partikel-partikel suspensi secara kimia. Kemudian, menambah- kan

ion-ion sejenis yang dapat diadsorpsi oleh partikel-partikel koloid sampai koloid

menjadi stabil. Koagulasi agregat-agregat yang telah membentuk partikel-

partikel berukuran koloid dapat dihambat karena adanya ion-ion yang

teradsorpsi pada permukaan partikel koloid (Gambar 9.20). Contohnya,

tanah lempung pecah menjadi partikel-partikel berukuran koloid jika ditambah

NaOH dan akan menjadi koloid jika didispersikan ke dalam air. Partikel-partikel

silikat dari tanah lempung akan mengadsorpsi ion-ion OH– dan terbentuk koloid

bermuatan negatif yang stabil.

18

d. Cara Homogenisasi

Pembuatan koloid jenis emulsi dapat dilakukan dengan menggunakan

mesin penghomogen sampai berukuran koloid. Cara ini digunakan pada

pembuatan susu. Partikel lemak dari susu diperkecil sampai berukuran koloid

dengan cara melewatkan melalui lubang berpori dengan tekanan tinggi. Jika

ukuran partikel sudah sesuai ukuran koloid, selanjutnya didispersikan ke

dalam medium pendispersi.

2) Metode Secara Kondensasi

Ion-ion atau molekul yang berukuran sangat kecil (berukuran larutan sejati)

diperbesar menjadi partikel-partikel berukuran koloid. Dengan kata lain, larutan

sejati diubah menjadi dispersi koloid.

Pembentukan kabut dan awan di udara merupakan contoh pembentukan

aerosol cair melalui kondensasi molekul-molekul air membentuk kerumunan

(cluster). Cara kondensasi umumnya dilakukan melalui reaksi kimia. Tiga

macam reaksi yang dapat menghasilkan kondensasi adalah reaksi hidrolisis,

reaksi redoks, dan reaksi metatesis.

a. Reaksi Metatesis

Apabila ke dalam larutan natrium tiosulfat ditambahkan larutan asam

klorida akan terbentuk partikel berukuran koloid. Persamaan reaksinya sebagai

19

berikut.

Partikel berukuran koloid terbentuk akibat belerang beragregat sampai

berukuran koloid membentuk sol belerang. Jika konsentrasi pereaksi dan suhu

reaksi tidak dikendalikan, dispersi koloid tidak akan terbentuk sebab partikel

belerang akan tumbuh terus menjadi suspensi kasar dan mengendap.

b. Reaksi Redoks

Sol emas dapat diperoleh melalui reduksi emas(III) klorida dengan

formalin. Persamaan reaksinya sebagai berikut.

Awalnya emas terbentuk dalam keadaan atom-atom bebas, kemudian

beragregat menjadi berukuran partikel koloid. Partikel koloid distabilkan oleh

ion-ion OH– yang teradsorpsi pada permukaan partikel koloid. Ion- ion OH– ini

berasal dari ionisasi air.

c. Reaksi Hidrolisis

Besi(III) klorida jika dilarutkan dalam air akan mengionisasi air

membentuk ion OH_ dan H+ . Ion-ion OH bereaksi dengan besi(III) klorida

membentuk besi(III) hidroksida. Persamaan reaksinya sebagai berikut.

Ukuran partikel-partikel Fe(OH)3 yang terbentuk lebih besar dari

ukuran larutan sejati, tetapi tidak cukup besar untuk mengendap. Selain itu,

koloid Fe(OH)3 yang terbentuk distabilkan dengan mengadsorpsi ion-ion

Fe3+ dari larutan.

2.5 Sifat-sifat Koligatif Larutan

Larutan memiliki beberapa sifat fisis seperti warna, bau, rasa, pH, titik didih,

titik beku, dan sebagainya. Salah satu sifat fisis larutan adalah sifat koligatif, yaitu sifat

20

larutan yang hanya tergantung pada konsentrasi partikel zat terlarut. Sifat koligatif

tersebut terdiri atas penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku,

dan tekanan osmosis. Antara Zat terlarut nonolektrolit dan zat terlarut elektrolit

memiliki sifat koligatif yang berbeda.

a. Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit.

Sifat koligatif terdiri atas penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih,

penurunan titik beku, dan tekanan osmotik. Apakah perbedaan di antara keempat

sifat koligatif tersebut? Perhatikanlah uraian berikut.

a. Penurunan Tekanan Uap (∆P).

Pada tahun 1880-an F.M. Raoult, seorang ahli kimia Prancis,

menyatakan bahwa melarutkan zat terlarut mempunyai efek menurunkan

tekanan uap dari pelarut.

Adapun bunyi hukum Raoult yang berkaitan dengan penurunan tekanan

uap adalah sebagai berikut.

1. Penurunan tekanan uap jenuh tidak bergantung pada jenis zat yang

dilarutkan, tetapi tergantung pada jumlah partikel zat terlarut.

2. Penurunan tekanan uap jenuh berbanding lurus dengan fraksi mol zat yang

dilarutkan.

Hukum Raoult tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.

.... ................. ( I )

Dengan Xa = Fraksi mol zat terlarut

∆P = Penurunan tekanan uap ( mmHg )

P0 = Tekanan uap pelarut murni ( mmHg )

Apa yang terjadi terhadap tekanan uap bila ke dalam air (pelarut)

ditambahkan zat terlarut yang sukar menguap? Bila zat yang dilarutkan tidak

mudah menguap, maka yang menguap adalah pelarutnya, sehingga adanya zat

terlarut menyebabkan partikel pelarut yang menguap menjadi berkurang

akibatnya terjadi penurunan tekanan uap. Jadi, dengan adanya zat terlarut

menyebabkan penurunan tekanan uap. Dengan kata lain tekanan uap larutan

lebih rendah dibanding tekanan uap pelarut murninya.

21

∆P = Xa . P0

Penurunan tekanan uap yang terjadi merupakan selisih dari tekanan uap

jenuh pelarut murni (P °) dengan tekanan uap larutan (P ).

.................. ( II ).

∆P = Xa . P0

P0 – P = Xa . P0

P = P0 – Xa . P0

P = P0 (1 - Xa )

Karena Xa + Xb = 1 , maka Xb = 1 - Xa

P = P0 . Xb

Dengan Xa = Fraksi mol zat terlarut

∆P = Penurunan tekanan uap ( mmHg )

P0 = Tekanan uap pelarut murni ( mmHg )

Xb = Fraksi mol pelarut

P = Tekanan uap larutan jenuh ( mmHg ).

Contoh :

22

∆P = P0 - P

P= P0. Xb

b. Kenaikan Titik Didih ( ∆Tb ) dan Penurunan Titik Beku ( ∆Tf )

Selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni ( 100 0C ) disebut kenaikan titik didih ( ∆Tb ). Sedangkan selisih antara titik beku

pelarut murni ( 0 0C ) dengan titik beku larutan disebut penurunan titk beku (

∆Tf ).

Titik didih zat cair adalah suhu tetap pada saat zat cair mendidih. Pada

suhu ini, tekanan uap zat cair sama dengan tekanan udara di sekitarnya. Hal

ini menyebabkan terjadinya penguapan di seluruh bagian zat cair. Titik didih

zat cair diukur pada tekanan 1 atmosfer. Contohnya, titik didih air 100 °C,

artinya pada tekanan udara 1 atm air mendidih pada suhu 100 °C. Dari hasil

eksperimen yang dilakukan pada penentuan titik didih larutan, ternyata titik

didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya. Hal ini

disebabkan adanya partikel-partikel zat terlarut dalam suatu larutan

menghalangi peristiwa penguapan partikel-partikel pelarut. Oleh karena itu,

penguapan partikel-partikel pelarut membutuhkan energi yang lebih besar.

Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni disebut kenaikan

titik didih yang dinyatakan sebagai ∆Tb (b berasal dari kata boil).

Titik didih suatu larutan lebih tinggi atau lebih rendah daripada titik

didih pelarut, bergantung pada kemudahan zat terlarut itu menguap

dibandingkan dengan pelarutnya. Jika zat terlarut tersebut tidak mudah

menguap, misalnya larutan gula, larutan tersebut mendidih pada suhu yang

lebih tinggi daripada titik didih pelarut air. Sebaliknya, jika zat terlarut itu

mudah menguap misalnya etanol, larutan akan mendidih pada suhu di bawah

titik didih air. Hukum sifat koligatif dapat diterapkan dalam meramalkan titik

didih larutan yang zat terlarutnya bukan elektrolit dan tidak mudah menguap.

Telah ditentukan secara eksperimen bahwa 1,00 mol (6,02 × 1023 molekul) zat

apa saja yang bukan elektrolit dan tidak mudah menguap yang dilarutkan

dalam (1.000 g) air akan menaikkan titik didih kira-kira 0,51 °C. Perubahan

pelarut murni ke larutan, yakni ∆Tb , berbanding lurus dengan molalitas (m)

dari larutan tersebut:

23

Dengan ∆Tb = kenaikan titik didih (0C)

∆Tf = penurunan titik beku (0C)

M = molalitas ( m )

Kb = Tetapan kenaikan titik didih (0C/m)

Kf = Tetapan penurunan titik beku (0C/m)

Contoh :

24

Berikut ini diagram fase air dalam sifat koligatif larutan

c. Tekanan Osmotik ( µ )

Bila dua larutan yang konsentrasinya berbeda, yang satu pekat dan yang

lainnya encer dipisahkan oleh membran semipermiabel, maka molekul pelarut akan

mengalir dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih pekat, sedangkan

molekul zat terlarut tidak mengalir. Hal ini terjadi karena partikel pelarut lebih kecil

daripada partikel zat terlarut sehingga partikel pelarut dapat menembus membran

semipermiabel.

Aliran suatu pelarut dari suatu larutan dengan konsentrasi lebih rendah ke

larutan dengan konsentrasi tinggi melalui membran semipermiabel disebut osmosis.

Peristiwa osmosis dapat dicegah dengan memberi tekanan pada permukaan

larutan. Tekanan yang diperlukan untuk mencegah terjadinya osmosis ini disebut

tekanan osmotik.

Menurut Van’t Hoof, tekanan osmotik larutan encer dapat dihitung dengan

rumus yang serupa dengan persamaan gas ideal.

25

b. Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

Hubungan sifat koligatif larutan elektrolit dan konsentrasi larutan dirumuskan

oleh Van’t Hoff, yaitu dengan mengalikan rumus yang ada dengan bilangan faktor

Van’t Hoff yang merupakan faktor penambahan jumlah partikel dalam larutan

elektrolit.

Menurut Van’t Hoff, i = 1 + (n – 1)

Sifat koligatif larutan elektrolit sebagai berikut.

1. Penurunan Tekanan Uap (∆P).

rumus penurunan tekanan uap jenuh untuk zat elektrolit adalah:

contoh :

26

∆P = Xa . P0 {1 + (n-1)α}

2. Kenaikan Titik Didih ( ∆Tb ) dan Penurunan Titik Beku ( ∆Tf )

3. Tekanan Osmotik ( µ )

Tekanan osmotik untuk larutan elektrolit diturunkan dengan mengalikan faktor

van't Hoff.

27

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Berdasarkan materi tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut.

1. Larutan disebut juga campuran yang homogen. Disebut campuran karena

susunannya dapat berubah-ubah dan disebut homogen susunannya begitu seragam

sehingga batas antara zat-zat yang melarut dan pelarut tidak dapat dibedakan

bahkan dengan mikroskop optis sekalipun.

2. Untuk menyatakan jumlah atau banyak zat terlarut dalam suatu larutan digunakan

istilah konsentrasi. Terdapat beberapa metode yang digunakan untuk menyatakan

konsentrasi zat terlarut di dalam larutan seeperti berat ekuivalen , ppm, ppb ,

molalitas, molaritas , fraksi mol, persen massa, persen volume , normalitas dll.

3. Sistem koloid adalah suatu campuran heterogen antara dua zat atau lebih dimana

partikel-partikel zat yang berukuran koloid (fase terdispersi) tersebar merata

dalam zat lain (medium pendispersi). Sifat-sifatnya terdiri dari efek tyndall, gerak

brown , elektroforesis, adsorpsi, kolid pelindung , dialisis , sel liofil dan liofob.

4. Oleh karena ukuran partikel koloid berada pada rentang antara larutan sejati

dan suspensi kasar maka sistem koloid dapat diperoleh melalui dua cara, yaitu

Pemecahan partikel-partikel besar menjadi partikel berukuran koloid. Cara ini

disebut cara dispersi dan Pembentukan agregat dari molekul-molekul kecil

berukuran larutan menjadi berukuran koloid. Cara ini disebut sebagai cara

kondensasi.

5. Sifat koligatif larutan terdiri dari penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih,

penurunan titik beku dan tekanan osmotik .

28

DAFTAR PUSTAKA

Chang, Raymond. 2004 . Kimia Dasar. Jakarta : Erlangga

Petrucci, Riaph. 1987. Kimia Dasar. Jakarta : Erlangga

Wiryawan , Adam ,dkk . 2004 . Kimia Analitik . Klaten : Intan Pariwara

29