farmasi fisik sifat-sifat koligatif

21
FARMASI FISIK Yohanes Juliantoni, S.Farm., M.Sc., Apt.

Upload: yohanes-juliantoni

Post on 15-Jul-2016

251 views

Category:

Documents


35 download

DESCRIPTION

Farmasi

TRANSCRIPT

Page 1: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

FARMASI FISIK Yohanes Juliantoni, S.Farm., M.Sc., Apt.

Page 2: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

Sifat-sifat koligatif Sekumpulan sifat umum yg berhubungan dg lart

encer yg tergantung pd jumlah zat terlarut yg ada dan tidak tergantung pd jenis zat terlarut.

Sifat umum tsb:a. penurunan tekanan uapb. kenaikan titik didihc. penurunan titik bekud. tekanan osmotik

Kegunaan :- menentukan bobot molekul zat terlarut (Mr)- pengembangan teori larutan

Page 3: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

a. Penurunan tekanan uap Campuran dari:

Pelarut = A Zat terlarut = B (nonvolatil)Tekanan uap zat terlarut diabaikan.Bila larutan encer : → hukum Raoult

PA = XA . PA*Karena XA = 1 – XB

PA = (1-XB)PA*PA = PA* - XBPA*PA* - PA = XBPA*

▲PA / PA* = XB

PA* - PA = penurunan tekanan uap pelarutXB = fraksi mol zat terlarut

Pada larutan yg sangat encer, nA >> nB maka PA* - PA = ( nB/nA) PA*

= nB

nA + nB

Page 4: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

Contoh soal: Pada 25oC tek uap benzena murni adalah 0,1252

atm. Andaikan 6,40 g naftalena(Mr 128,17 g mol-1), dilarutkan dalam 78,0 g benzena (Mr 78,0 g mol-1), hitung tek uap benzena di atas larutan, dg asumsi perilaku ideal.

Page 5: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

Penyelesaian:Jumlah mol pelarut(n1) = 1 molJumlah mol zat terlarut (n2) = 6,40 g/128,17 g mol-1 = 0,0499 mol fraksi mol ( X1) = =

n1n1 + n2

1,00 mol1,00 mol + 0,0499 mol

Tekanan uap benzena = X1P1* = 0,9525 x 0,1252 atm

= 0,119 atm

= 0,9525

Page 6: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

Contoh soal: Hitunglah penurunan tekanan uap relatif pada 200C

untuk suatu larutan yang berisi 171,2g sukrosa (Mr = 342,3) dalam 1000 g air (Mr = 18,02)

Page 7: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

Penyelesaian:Jumlah mol sukrosa = 171,2/342,3 = 0,50 molJumlah mol air = 1000 g/18,02 g mol-1 = 55,5 mol ▲p/p * = X2 = = n2

n1 + n2 0,50 mol55,5 mol + 0,50 mol

Penurunan Tekanan uap relatif = 0,0089

= 0,0089

Tekanan uap larutan telah mengalami penurunan sebesar 0,89%

Page 8: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

b. Kenaikan titik didih Kesetimbangan heterogen yg diperhatikan ketika membahas pendidihan adalah:antara uap pelarut dan pelarut dalam larutan.Pelarut murni akan mendidih bila tek uap jenuh pd permukaan cairan = tekanan luarUntuk sistem terbuka tekanan udara luar = tek 1 atmKarena zat terlarut nonvolatil mengurangi tek uap → diharapkan tjd peningkatan t.d , bila ke dlm pelarut murni dimasukkan zat terlarut tadi.Persamaan untuk kenaikan t d:

∆T =

RT*2

∆Huap

XB

∆Huap = panas penguapan molar pelarutR = konstanta gas (1,987 kal/mol der)T* = temp didih pelarut murniXB = fraksi mol zat terlarut

Page 9: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

Fraksi mol dpt diubah menjadi besaran konsentrasi umumnya dlm molalitas (m), sehingga persamaan dapat ditulis:

∆Tb/ ∆p = RTb2 / p0 ∆Huap

∆ Tb=

∆Tb = Kb . mB

Kb = konstanta ebulioskopi =

Jadi ∆Tb = mB

RTb*2M1

∆Huap.1000

RTb*2M1

∆Huap.1000

RTb*2 ∆p ∆Huap. p0

Page 10: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

Contoh soal: Untuk air pada 1000C, Tb= 373,20K, ∆Huap = 9720

kal/mol, M1 = 18,02 g/mol, dan R = 1,987 kal/ mol deg.

Kb =

Kb = 0,513 deg kg / mol

1,987 X (373,2)2 X 18,02 1000 X 9720

Page 11: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

c. Penurunan titik beku ∆Tf adalah penurunan titik beku, Kf adalah tetapan penurunan molal atau

tetapan krioskopi

∆Tf = Kf . m

∆Tf = kf 1000 . w2

w1 . M2

Page 12: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

Contoh soal: Berapakah penurunan titik beku larutan yang

mengandung 3,42 g sukrosa dalam 500 g air ? Berat molekul sukrosa 342. pada larutan yang relatif encer ini, kf kira-kira sama dengan 1,86.

Page 13: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

Contoh soal: Berapakah penurunan titik beku larutan yang

mengandung 3,42 g sukrosa dalam 500 g air ? Berat molekul sukrosa 342. pada larutan yang relatif encer ini, kf kira-kira sama dengan 1,86.

∆Tf = Kf . m = kf

∆Tf = 1,86

∆Tf = 0,0370 C

1000 . w2

w1 . M2

1000 . 3,42 g 500 . 342

Page 14: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

d. Tekanan OsmosisOsmosis Gejala osmosis (dari kata Yunani “mendorong”)

Adalah proses spontan di mana pelarut mengalir melalui membran semipermeabel ke larutan lain yg lebih pekat sampai kedua larutan sama konsentrasinya.

Tekanan osmosis:adalah tekanan yg harus diberikan kepada larutan agar alirannya berhenti

Membran semipermeabel:Membran yg dapat diresapi oleh pelarut, tetapi tidak oleh zat terlarut.Istilah yg berkaitan dg besar tekanan osmosis:- isotonis, hipotonis, hipertonis

Page 15: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

h

Pelarutmurni larutan

Gambar: pengukuran tekanan osmosis

Membran semipermeabel

Bila osmosis mencapai keseimbangan: tinggi larutan di sebelah kanan lebih tinggi h cm dari yg kiri

Page 16: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

Tekanan osmosis ( ) = gaya / luas = A h g /A = h g A = luas kolom gelash = tinggi cairan dalam kolomG = konstanta gravitasi (980,7 cm det-2) = massa jenis larutan

Jacobus van’t Hoff menemukan hubungan penting = cRT = tekanan osmosis (atm)

c = konsentrasi ( mol per liter) R = tetapan gas (0,08206 L atm mol-1K-1)

T = suhu absolut

Page 17: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

Karena c = n/V, n = jumlah mol zat terlarut dan V adalah volume larutan, maka persamaan van’t Hoff dapat ditulis

V = nRT Massa molar zat terlarut dapat ditentukan dari

tekanan osmotiknya.Kegunaan lain osmosis:

Memperoleh air bersih dengan desalinasi air asin melalui osmosis balik (reverse osmosis). Bila larutan ionik yg bersentuhan dg membran semi permeabel diberi tekanan yg melebihi tek osmotik, air yg sangat murni akan melewati membran.

Page 18: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

Proses Reverse Osmosis menggerakkan air dari konsentrasi kontaminan yang tinggi (sebagai air baku) menuju penampungan air yang memiliki konsentrasi kontaminan sangat rendah. Dengan menggunakan air bertekanan tinggi di sisi air baku, sehingga dapat menciptakan proses yang berlawanan (reverse) dari proses alamiah osmosis. Dengan tetap menggunakan membran semi-permeable maka hanya akan mengijinkan molekul air yang melaluinya dan membuang bermacam-macam kontaminan yang terlarut. Proses spesifik yang terjadi dinamakan ion eksklusi, dimana sejumlah ion pada permukaan membran sebagai sebuah pembatas mengijinkan molekul-molekul air untuk melaluinya seiring melepas substansi-substansi lain.

Page 19: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

Contoh soal: Berapakah tekanan osmosis larutan urea

(berat molekul 60) yang berisi 0,30 g obat dalam 50 mL air pada suhu 200C.

Page 20: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

V = nRT . 50 mL = (0,30/60) . 0,082 . 293 = 0,005 . 24,026 / 0,05 = 0,120 / 0,05 = 2,4 atm

Page 21: FARMASI FISIK Sifat-sifat Koligatif

Latihan Soal

1. Suatu larutan obat dibuat dengan melarutkan 20,0 g dalam 100 g air dengan nilai kb = 0,51 , dan mempunyai titik didih 100,280C. Hitung berat molekul obat tersebut !

2. 0,30 gram obat dilarutkan dalam 50 mL air pada suhu 200C dapat menghasilkan tekanan osmosa sebesar 2,4 atm. Berapakah berat molekul zat terlarut?

3. Berapakah tekanan osmosis suatu larutan urea (bm = 60) yang berisi 0,50 gram obat dalam 100mL air pada suhu kamar (250C). Gunakan persamaan van’t hoff.

4. Hitung penurunan titik beku larutan glukosa 0,70%. Berat molekul glukosa 180. kf= 1,86.