kimia 3 yayan

8/10/2019 Kimia 3 Yayan

1/310

PUS T PERBUKU NPUSAT PERBUKUAN

epartemen Pendidikan NasionalDepartemen Pendidikan Nasional
http://../cover%20kimia.pdfhttp://../cover%20kimia.pdfhttp://../cover%20kimia.pdfhttp://../cover%20kimia.pdfhttp://../cover%20kimia.pdf


2/310


3/310

ii

Mudah dan Aktif Belajar Kimiauntuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas/Madrasah AliyahProgram Ilmu Pengetahuan Alam

Penulis : Yayan Sunarya

Agus Setiabudi

Penyunting : Intan Permata Shariati

Pewajah Isi : Adam Indrayana

Pewajah Sampul : A. Purnama

Pereka Ilustrasi : S. Riyadi

Ukuran Buku : 21 x 29,7 cm

Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasionaldari Penerbit Setia Purna Inves, PT

Diterbitkan oleh Pusat PerbukuanDepartemen Pendidikan NasionalTahun 2009

Diperbanyak oleh ....

Hak Cipta Pada Departemen Pendidikan Nasional

dilindungi oleh Undang-Undang

540.7

YAY YAYAN Sunarya

m Mudah dan Aktif Belajar Kimia 3 : Untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas/

Madrasah Aliyah Program Ilmu Pengetahuan Alam / penulis, Yayan Sunarya, Agus

Setiabudi ; penyunting, Intan Permata Shariati, Yana Hidayat ; ilustrasi, S.

Riyadi. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009.

viii, 298 hlm. : ilus. ; 30 cm.

Bibliografi : hlm. 297

Indeks

ISBN 978-979-068-721-9 (No. Jil Lengkap)

ISBN 978-979-068-724-0

1. Kimia-Studi dan Pengajaran I. Judul II. Agus Setiabudi

III. Intan Permata Shariati V. S. Riyadi


4/310

iii

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-

Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun

2009, telah membeli hak cipta buku teks pelajaran ini dari penulis/penerbit

untuk disebarluaskan kepada masyarakat melalui situs internet ( website)

Jaringan Pendidikan Nasional.

Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional Pendidikan

dan telah ditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang memenuhi syarat

kelayakan untuk digunakan dalam proses pembelajaran melalui Peraturan

Menteri Pendidikan Nasional Nomor 22 Tahun 2007 tanggal 25 Juni 2007.

Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada para

penulis/penerbit yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepadaDepartemen Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luas oleh para siswa

dan guru di seluruh Indonesia.

Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada

Departemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (down load),digandakan,

dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat. Namun, untuk

penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya harus memenuhi

ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwa buku teks

pelajaran ini akan lebih mudah diakses sehingga siswa dan guru di seluruh

Indonesia maupun sekolah Indonesia yang berada di luar negeri dapat

memanfaatkan sumber belajar ini.

Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepada para

siswa kami ucapkan selamat belajar dan manfaatkanlah buku ini sebaik-baiknya.

Kami menyadari bahwa buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena

itu, saran dan kritik sangat kami harapkan.

Jakarta, Juni 2009

Kepala Pusat Perbukuan

Kata Sambutan


5/310

iv

Kata Pengantar

Sampai saat ini, buku-buku kimia untuk SMA/MA yang berkualitas dirasakanmasih kurang. Sementara itu, tuntunan terhadap pemahaman prinsip-prinsip

ilmu Kimia sangat tinggi. Lebih-lebih perkembangan ilmu pengetahuan dan

teknologi yang didasari oleh ilmu Kimia semakin menantang dan sangat

bervariasi dalam aplikasinya. Oleh sebab itu, kami berharap dengan terbitnya

buku ini, belajar kimia yang membutuhkan gabungan banyak konsep (baik

konsep yang relevan dengan ketermasaan maupun konsep baru) dan

pengembangan keterampilan analisis bagi siswa SMA/MA dapat terpenuhi.

Ada dua hal yang berkaitan dengan Kimia, yaitu Kimia sebagai produk dan

Kimia sebagai proses kerja ilmiah. Kimia sebagai produk adalah pengetahuan

Kimia yang berupa fakta, konsep, prinsip, hukum,dan teori. Kimia sebagai proses

kerja ilmiah merupakan penalaran (keterampilan) dari hasil penguasaan dalam

pembelajaran materi secara praktis dan analisis.

Mata pelajaran Kimia di SMA/MA merupakan panduan untuk mempelajari

segala sesuatu tentang zat yang meliputi komposisi, struktur dan sifat,perubahan, dinamika, dan energetika zat yang melibatkan konsep dan aplikasi.

Oleh karena itu, i lmu Kimia banyak melibatkan konsep-konsep dan

pengembangan keterampilan analisis.

Melihat pentingnya pelajaran Kimia di sekolah, penerbit mencoba

menghadirkan buku yang dapat menjadi media belajar yang baik bagi Anda.

Sebuah buku yang akan memandu Anda untuk belajar Kimia dengan baik.

Sebuah buku yang disusun dan dikembangkan untuk memberikan dasar-dasar

pengetahuan, keterampilan, keahlian, dan pengalaman belajar yang bermanfaat

bagi masa depan Anda.

Demikianlah persembahan dari penerbit untuk dunia pendidikan. Semoga

buku ini dapat bermanfaat.

Bandung, Mei 2007

Penerbit


6/310

v

5

4

21

3

6

7

9

8

10

12

11

15

16

13

1423

21

22

19

20

17

18

Cakupan materi pembelajaran pada buku ini disajikan secara sistematis, komunikatif, dan integratif. Di setiap awal

bab dilengkapi gambar pembuka pelajaran, bertujuan memberikan gambaran materi pembelajaran yang akan dibahas,dan mengajarkan Anda konsep berpikir kontekstual dan logis sekaligus merangsang cara berpikir lebih dalam. Selain itu,

buku ini juga ditata dengan format yang menarik dan didukung dengan foto dan ilustrasi yang representatif. Bahasa

digunakan sesuai dengan tingkat kematangan emosional Anda sehingga Anda lebih mudah memahami konsep materinya.

Buku Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk SMA Kelas XII ini terdiri atas sembilan bab, yaitu Sifat Koligatif Larutan;

Reaksi Redoks dan Elektrokimia; Deskripsi Unsur-Unsur Golongan Utama; Unsur-Unsur Transisi Periode Keempat;

Keradioaktifan; Senyawa Organik; Senyawa Aromatik; Makromolekul dan Lemak. Untuk lebih jelasnya, perhatikan petunjuk

untuk pembaca berikut.

(1)Judul Bab, disesuaikan dengan tema materi dalam bab.

(2)Hasil yang harus Anda capai, tujuan umum yang harus Anda capai pada

bab yang Anda pelajari.

(3) Setelah mempelajari bab ini, kamu harus mampu, kemampuan yang

harus Anda kuasai setelah mempelajari bab.

(4) Gambar Pembuka Bab, disajikan untuk mengetahui contoh manfaatdari materi yang akan dipelajari.

(5)Advanced Organizer, disajikan untuk menumbuhkan rasa ingin tahu dari

materi yang akan dipelajari dan mengarahkan Anda untuk lebih fokus terhadap

isi bab.

(6) Tes Kompetensi Awal, merupakan syarat yang harus Anda pahami sebelum

memasuki materi pembelajaran.

(7) Materi Pembelajaran, disajikan secara sistematis, komunikatif, integratif,

dan sesuai dengan perkembangan ilmu dan teknologi sehingga Anda dapat

tertantang untuk belajar lebih jauh.

(8)Gambardan Ilustras i, sesuai dengan materi dalam bab yang disajikan

secara menarik dan mudah dipahami.

(9) Akti vi tas Kimia, tugas yang diberikan kepada Anda berupa analisis

masalah atau kegiatan di laboratorium sehingga dapat menumbuhkansemangat inovasi, kreativitas, dan berpikir kristis.

(10) Mahir Menjawab, merupakan sarana bagi Anda dalam persiapan meng-

hadapi Ujian Akhir dan SPMB sehingga mempunyai nilai tambah.

(11) Kegiatan Inkuiri , menguji pemahaman Anda secara terbuka

berdasarkan konsep yang telah Anda pelajari sehingga Anda tertarik untuk

belajar lebih dalam.

(12) Catatan, menyajikan informasi dan keterangan singkat secara bilin-

gual berkaitan dengan konsep yang dipelajari.

(13) Kata Kunci, panduan Anda dalam mempelajari konsep materi.

(14) Sekilas Kimia, berisi informasi menarik dan aplikatif berdasarkan materi

bab yang dipelajari sehingga dapat menumbuhkan semangat bekerja keras

dan belajar lebih jauh.

(15) Contoh, menyajikan contoh-contoh soal dengan jawaban yang kongkret

dan jelas berkaitan dengan materi yang disajikan.

(16) Tes Kompetensi Subbab, menguji pemahaman Anda terhadap materi

dalam setiap subbab.

(17) Rangkuman, merupakan ringkasan materi pembelajaran bab.

(18) Peta Konsep, menggambarkan hubungan antarkonsep sehingga

memudahkan Anda mempelajari materi dalam bab.

(19) Refleksi, sebagai cermin diri bagi Anda setelah mempelajari materi di

akhir pembelajaran setiap bab.

(20)Evaluasi Kompetensi Bab, merupakan penekanan terhadap pemahaman

konsep materi, berkaitan dengan materi dalam bab.

(21) Proyek Semester, disajikan agar Anda dapat menggali dan memanfaatkan informasi, menyelesaikan masalah, dan

membuat keputusan dalam kerja ilmiah.

(22)Evaluasi Kompetensi Kimia Semester, disajikan untuk evaluasi Anda setelah mempelajari semester yang

bersangkutan.(23) Evaluasi Kompetensi Kimia Akhir Tahun, disajikan untuk evaluasi Anda setelah mempelajari seluruh bab.

Panduan untuk Pembaca


7/310

vi

Kata Sambutan iii

Kata Pengantar ivPanduan untuk Pembaca v

Bab 2

Reaksi Redoks

dan Elektrokimia 27A. Penyetaraan Reaksi Redoks 28

B. Sel Elektrokimia 33

C. Sel Elektrolisis 42

D. Korosi dan Pengendaliannya 50

Rangkuman 55

Peta Konsep 56

Refleksi 56

Evaluasi Kompetensi Bab 2 57

Bab 4

Unsur-Unsur Transisi

Periode Keempat 101A. Kecenderungan Periodik Unsur Transisi

102

B. Senyawa Kompleks 106

C. Sumber dan Kegunaan Unsur Transisi

111D. Pengolahan Logam (Metalurgi) 116

Rangkuman 120

Peta Konsep 121

Refleksi 121


Bab 1

Sifat Koligatif Larutan 1A. Satuan Konsentrasi dalam Sifat Koligatif

2

B. Penurunan Tekanan Uap 3

C. Kenaikan Titik Didih dan Penurunan Titik

Beku 8

D. Diagram Fasa 12

E. Tekanan Osmotik Larutan 15

F. Sifat Koligatif Larutan Elektrolit 18

Rangkuman 22

Peta Konsep 23

Refleksi 23


Bab 3

Deskripsi Unsur-UnsurGolongan Utama 61

A. Unsur-Unsur Gas Mulia 62

B. Unsur-Unsur Halogen 66

C. Unsur-Unsur Golongan Alkali 73

D. Unsur-Unsur Golongan Alkali Tanah 79

E. Aluminium dan Senyawanya 84

F. Karbon dan Silikon 88

G. Nitrogen, Oksigen, dan Belerang 90

Rangkuman 95

Peta Konsep 96

Refleksi 96


Daftar Isi


8/310

vii

Bab 6

Senyawa Organik 153A. Gugus Fungsional Senyawa Karbon

154

B. Haloalkana 155

C. Alkohol dan Eter 159

D. Aldehid dan Keton 170

E. Asam Karboksilat dan Ester 177

F. Senyawa Karbon Mengandung Nitrogen

185

Rangkuman 187

Peta Konsep 188

Refleksi 189


Bab 7

Senyawa Aromatik 195A. Struktur dan Kereaktifan Senyawa

Benzena dan Turunannya 196

B. Kegunaan Senyawa Benzena dan

Turunannya 204

C. Senyawa Polisiklik dan Heterosiklik

207

Rangkuman 214

Peta Konsep 215

Refleksi 215


Bab 9

Lemak 247A. Struktur dan Sifat-Sifat Lemak 248

B. Sumber dan Kegunaan Lemak 253

C. Sabun dan Detergen 257

Rangkuman 262

Peta Konsep 262

Refleksi 262


Proyek Semester 2 266

Evaluasi Kompetensi Kimia Semester 2 267Evaluasi Kompetensi Kimia Akhir Tahun 271

Bab 8

Makromolekul 221A. Polimer 222

B. Karbohidrat 227

C. Protein 233

Rangkuman 241

Peta Konsep 242

Refleksi 242


Bab 5

Keradioaktifan 125A. Kestabilan Inti 126

B. Kegunaan Radioisotop 133C. Reaksi Fisi dan Fusi 138

Rangkuman 142

Peta Konsep 143

Refleksi 143


Proyek Semester 1 147

Evaluasi Kompetensi Kimia Semester 1 148

Apendiks 1 275

Apendiks 2 283

Senarai 286

Indeks 291

Daftar Pustaka 297


9/310

viii


10/310

Sifat Koligatif Larutan

Apakah Anda mempunyai teman atau kerabat yang memiliki penyakittekanan darah tinggi? Jika ya, tentu dokter akan menyarankan temanatau kerabat Anda itu untuk mengurangi konsumsi garam-garaman.

Mengapa pula pedagang es menaburkan garam dapur (NaCl) di dalamtempat penyimpanan es? Kemudian, mengapa di wilayah yang memilikimusim dingin, garam-garam, seperti CaCl

2dan NaCl ditaburkan ke jalan-

jalan atau trotoar yang bersalju? Tentunya semua peristiwa itu berkaitandengan bab yang akan kita pelajari sekarang, yaitu sifat-sifat koligatiflarutan. Apakah sifat koligatif larutan itu?

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung padajenis zat terlarut, tetapi bergantung pada konsentrasinya. Sifat koligatifberbeda dengan sifat-sifat larutan yang sudah Anda pelajari sebelumnya,seperti daya hantar listrik, asam basa, dan kesetimbangan ion-ion dalamlarutan yangbergantung pada jenis zat terlarut. Apakah sifat-sifat koligatif

larutan itu dan apakah yang memengaruhi sifat-sifat koligatif larutan?Jawabannya akan Anda ketahui setelah mempelajari bab ini.

A. Satuan Konsentrasidalam Sifat Koligatif

B. Penurunan TekananUap

C. Kenaikan Titik Didihdan Penurunan TitikBeku

D. Diagram FasaE. Tekanan Osmotik

LarutanF. Sifat Koligatif

Larutan Elektrolit

menjelaskan penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik

beku larutan, dan tekanan osmosis termasuk sifat koligatif larutan;

membandingkan sifat koligatif larutan nonelektrolit dengan sifat koligatif

larutan elektrolit yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan.

Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu:

menjelaskan sifat-sifat koligatif larutan nonelektrolit dan elektrolit.

Hasil yang harus Anda capai:

1

Di negara ya ng memiliki musim ding in, salju yang menumpuk di jalan raya dan trotoa r

dicairkan d engan ca ra menaburkan g aram (penurunan titik beku), seperti CaCl2dan NaCl.

Sumber:Chemistry For You, 2001

Bab

1


11/310

2 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XII

A. Satuan Konsentrasi dalam Sifat Koligatif

Di Kelas XI, Anda telah belajar satuan konsentrasi larutan berupakemolaran. Pada topik berikut, Anda akan diperkenalkan dengan satuankonsentrasi larutan yang digunakan dalam menentukan sifat koligatiflarutan, yaitu fraksi mol (X) dan kemolalan atau molalitas(m).

1. Fraksi Mol

Komposisi zat-zat dalam larutan dapat dinyatakan dalam satuan fraksi

mol (X). Fraksi mol zat A (XA) menyatakan perbandingan jumlah mol zat

A terhadap jumlah mol total zat-zat yang terdapat dalam larutan.

= =mol A mol A

total mol semua komponen mol A + mol B + ... + mol ke-nA

X

Jumlah fraksi mol semua komponen sama dengan satu.

XA+ X

B+ X

C+ ... = 1

2. Kemolalan (Molalitas)

Kemolalan (m) didefinisikan sebagaijumlah mol zat terlarut dalam satukilogram pelarut. Dalam bentuk persamaan dirumuskan sebagai berikut.

jumlah mol zat terlarutmolalitas=

jumlah massa pelarut (kg)

1. Apakah yang dimaksud dengan larutan? Apa saja yang memengaruhi sifatfisik dan kimia suatu larutan?

2. Apakah perbedaan larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit?

Tes Kompetensi Awal

Menghitung Fraksi Mol

Berapakah fraksi mol benzena (C6H

6) dan toluena (C

7H

8) dalam larutan yang dibuat

dari 600 g benzena dan 400 g toluena?Jawab: Tentukan mol masing-masing zat Tentukan fraksi mol zat

Jumlah mol masing-masing zat:

mol C6H

6=

1

600 g

78 g mol= 7,69 mol

mol C7H

8= 1

400 g

92 g mol= 4,35 mol

Fraksi mol masing-masing zat:

XC6

H6

=7,69 mol

7,69 mol + 4,35 mol= 0,64

XC7H

8=

4,35 mol

7,69 mol + 4,35 mol= 0,36

Jumlah fraksi mol semua komponen harus sama dengan satu,Xbenzena

+ Xtoluena

= 1

Contoh1.1

Jika hanya dua zat yang membentuk

larutan maka:

XA= 1 XBatau XB= 1 XA

If there are only two substances

forming soluti on so that:

XA= 1 X

Bor X

B= 1 X

A

NoteCatatan


12/310

3Sifat Koligatif Larutan

B. Penurunan Tekanan Uap (P)Menguap adalah gejala yang terjadi pada molekul-molekul zat cair

meninggalkan permukaan cairan membentuk fasa gas. Gejala inidisebabkan oleh molekul-molekul pada bagian permukaan cairan memilikienergi yang dapat mengatasi gaya antaraksi di antara molekul-molekulcairan. Gaya antaraksi antarmolekul pada permukaan cairan dinamakantegangan permukaan. Jadi, molekul-molekul yang menguap memiliki energilebih besar daripada tegangan permukaan.

1. Tekanan Uap

Kemudahan suatu zat menguap ditentukan oleh kekuatan gayaantarmolekul (tegangan permukaan). Semakin lemah gaya antarmolekulsemakin mudah senyawa itu menguap.

Pada kondisi apa kemolalan sama dengan kemolaran? Bagaimana membuat larutandengan kemolalan dan kemolaran sama? Diskusikan dengan teman-teman Anda.

Kegiatan Inkuir i

Rumusan molalitas dapat dinyatakan dalam bentuk lain, yaitu:

molalitas =1

massa zat terlarut (g)

massa molarzat terlarut (g mol )

1konversi berat, 1.000 (g kg )

massa pelarut (g)

Menghitung Molalitas Larutan

Berapakah molalitas larutan yang dibuat dari 6 g glukosa (Mr=180) yang dilarutkan

ke dalam 100 g air.

Jawab:Massa zat terlarut 6 g; massa molar zat terlarut 180 g mol1; massa pelarut 100 g.

molalitas =massa glukosa

massa molar glukosa

1(1.000 g kg )

massa air

molalitas = 16g

180gmol

1(1.000 g kg )

100 g

=0,3 mol kg1

Jadi, molalitas larutan glukosa adalah 0,3 m.

Contoh 1.2 Kata Kunci

Sifat k olig at if Ju m lah zat t er laru t Fraksi m ol kem olalan

1. Suatu larutan dibuat dengan mencampurkan 46 getanol (CH

3COOH) dan 44 g air. Berapakah fraksi

mol masing-masing zat dalam larutan itu?2. Umumnya, formalin yang dijual di pasaran adalah 40%

berat CH2O dalam air. Berapakah fraksi mol formalin

dalam larutan tersebut?

Tes Kom pet ensi Sub bab A

3. Sebanyak 50 g gula pasir (C12H

22O

11) dilarutkan ke

dalam 500 g air. Berapakah molalitas larutan gulatersebut?

4. Suatu larutan antibeku mengandung 40% berat etilenglikol (C

2H

6O

2). Jika massa jenis larutan 1,05 g mL1,

berapa molalitas larutan tersebut?

Kerjakanlah di dalam buku latihan.


13/310


Gamb ar 1.1

Uap dan cairan memb entukkeset imb angan dinam is.

Uap

Cairan

Puap

Pada suhu rendah, molekul-molekul zat dapat meninggalkanpermukaan cairan membentuk kesetimbangan dengan cairan yang beradadi permukaannya (Gambar 1.1). Molekul-molekul fasa uap menimbulkantekanan yang disebut tekanan uap.

Faktor-faktor yang memengaruhi tekanan uap salah satunya adalahsuhu. Semakin tinggi suhu zat cair, semakin besar tekanan uapnya.Contohnya adalah tekanan uap air berbeda pada setiap temperatur sepertiditunjukan pada Tabel 1.1.

Air mendidih pada suhu 100C, tetapi mengapa pakaian yang dijemur pada suhu kamar

(2530)C dapat mengering? Jelaskan (hubungkan dengan proses penguapan).

Kegiatan Inkuir i

2. Penurunan Tekanan Uap Larutan

Apa yang terjadi dengan tekanan uap jika ke dalam suatu cairan(misalnya, air) dimasukkan zat yang tidak mudah menguap (misalnya,gula pasir)?

Adanya zat terlarut nonvolatile (tidak mudah menguap) di dalam suatupelarut dapat menurunkan tekanan uap pelarut. Akibatnya, tekanan uaplarutan lebih rendah dari tekanan uap pelarut murninya. Mengapa? Untukmemahami bagaimana pelarutan zat yang tidak mudah menguap berpengaruhterhadap tekanan uap pelarut, lakukan oleh Anda eksperimen berikut.

Pelaru t Laru t an

Gamb ar 1.2

Zat ter larut nonvolat i l menurunkanpenguapan pelarut .

Tabel 1.1 Tekanan Uap Air

Suhu (C) Tekanan (mmHg)

05101520

22242527282930354045505560

6570758090100

4,606,509,2012,8017,50

19,8022,4023,8026,7028,3030,0031,8042,2055,3071,9092,50118,00149,40

187,50233,70289,10355,10525,80760,00

Sumber: General Chemistry, 1990

di permukaannya (


14/310


Pelarut an Zat yang Tidak M enguapTujuanMenjelaskan pelarutan zat yang tidak menguap.

Alat1. Gelas2. W ad ah t ert u t up

Bahan1. Aq uad es2. Laru tan gu la 60% b /b

Langkah Kerja1. Sediakan du a buah gelas. Gelas pertam a diisi dengan aquades dan gelas kedua

di isi deng an larutan gula 60% b/ b. Usahakan volum e cairan dalam keduagelas sama.

2. Simpan kedua gelas itu d alam w adah yang tertutup rapat, misalnya desikatorselama satu hari.

3. Setelah satu har i, amati yang t er jadi dalam kedua cairan itu.

Pertanyaan1. Apa yang ter jadi dengan cairan dalam kedua wadah itu?2. Mengapa air murni berpindah ke gelas yang ber isi larutan gula?3. Apakah yang dapat Anda sim pulkan dar i percobaan ini. Diskusikan dengan

teman sekelomp ok Anda.

Faktor-faktor apa sajakahyang menyebabkan tekanan uap larutan lebih rendah daritekanan uap pelarutnya? Misalnya, larutan etanol dalam air. Hubungkan dengan gayaantarmolekul atau ikatan hidrogen etanol-air dan air-air.

Kegiatan Inku iri

Setelah dibiarkan beberapa waktu, volume larutan gula bertambah,sedangkan volume air murni berkurang. Mengapa?

Fakta tersebut dapat dijelaskan jika tekanan uap air murni lebih besardari tekanan larutan yang mengandung zat nonvolatil, dan adanyakesetimbangan dinamis antara fasa uap dan cairannya. Oleh karena tekananuap air murni lebih besar dari tekanan uap larutan gula maka untuk mencapaikeadaan kesetimbangan, uap air murni akan diserap oleh larutan gulasampai tekanan uap di atas permukaan kedua cairan itu sama dan

setimbang. Proses tersebut menghasilkan perpindahan molekul-molekul airdari pelarut murni melalui fasa uap ke dalam larutan gula sampai tekananuap pada kedua permukaan cairan mencapai kesetimbangan.

Akt ivit as Kimia 1.1

Kata Kunci Ga ya an t araksi an t arm o le ku l Teg an gan p er mu kaan Z at t er lar ut n o nv olat il Tekan an u ap Hukum Raou lt

Keadaan Akhi r

Larutan gulaPe lar u t (ai r) Lar ut an gu la

Keadaan Awal


15/310


3. Hukum Raoul t

Tekanan uap larutan yang mengandung zat terlarut nonvolatiletelahdikaji olehFrancois M. Raoult, sehingga dihasilkanH uk um Raoult. Dalambentuk persamaan dinyatakan sebagai berikut.

Plarutan= Xpelarut Popelarut

Keterangan:

Plarutan

= tekanan uap larutanX

pelarut= fraksi mol pelarut

Popelarut

= tekanan uap pelarut murniSecara matematis, Hukum Raoult merupakan persamaan linear:

Y= mX

Keterangan:Y = P

larutan

m = Popelarut

X = Xpelarut

Jika Plarutan

diekstrapolasikan terhadap Xpelarut

, akan dihasilkan garislurus dengan kemiringan menunjukkan Po

pelarut(Gambar 1.3).

Penurunan tekanan uap (P) pelarut akibat adanya zat terlarutnonvolatil dapat dihitung dari Hukum Raoult, yaitu:

Plarutan

= Xpelarut

Popelarut

Oleh karena (Xpelarut

+ Xterlarut

) = 1, atau (Xpelarut

= 1 Xterlarut

) maka

Plarutan

= (1 Xterlarut

) Popelarut

= Popelarut

Xterlarut

Popelarut

Dengan menata ulang persamaan di atas, diperoleh:

Popelarut

Plarutan

= Xterlarut

Popelarut

(Popelarut

Plarutan

) adalah selisih antara tekanan uap pelarut murnidan tekanan uap larutan (P). Jadi, penurunan tekanan uap pelarutmurni dapat dirumuskan sebagai berikut.

P= Xterlarut

Popelarut

Gambar 1.3

Hubung an tekanan uap larutanterhadap f raksi m ol p elarut

Sumber: www.uned.es

SekilasKimia

Francois Marie Raoult adalahseorang ah li kim ia-fisika Prancis.Pada 1886 d ia berhasil menemu kanhub ungan antara tekanan uaplarutan dan zat terlarut. Hubu ngantersebut diungkapkan dalam bentukpersamaan yang dikenal dengan

Hukum Raoult .

Francois M arie Raoult(18301901)

Menghitung Tekanan Uap Larutan

Hitunglah penurunan tekanan uap yang dibuat dari pelarutan 9,5 g tiourea (Mr= 76) kedalam 90 g air (tekanan uap air pada 25C adalah 23,76 mmHg).

Jawab: Hitung fraksi mol masing-masing zat Tentukan tekanan uap larutan menggunakan Hukum Raoult

TentukanPJumlah mol masing-masing zat adalah

mol tiourea =1

9,5g

76gmol-=0,125mol

mol air = 190g

18gmol-= 5 mol

Contoh 1.3

Plarutan

Plarutan

Xpelarut0 1


16/310


Tekanan uap larutan dapat digunakan untuk menentukan massamolekul relatif zat terlarut. Dengan menata ulang persamaan HukumRaoult maka diperoleh fraksi mol pelarut, yaitu:

Xpelarut

= larutano

pelarut

P

P

Berdasarkan fraksi mol pelarut, mol zat terlarut dapat diketahuisehingga massa molekul relatifnya dapat ditentukan.

Xpelarut

=molpelarut

mol pelarut+mol terlarut;atau mol terlarut = mol pelarut

pelarut

11

X

Dengan demikian, persamaan untuk menentukan massa molekulrelatif zat terlarut adalah

Mrterlarut =

pelarut

massazat terlarut(gram)

1mol pelarut 1 X

Menentukan Mrdari Tekanan Uap Larutan

Urea sebanyak 12 g dilarutkan dalam 90 g air pada 40C, tekanan uap larutan adalah 53,17mmHg. Jika tekanan uap air murni pada suhu tersebut 55,3 mmHg, berapakah M

rurea?

Jawab:Tahap: (1)Hitung fraksi mol air menggunakan Hukum Raoult

(2)Hitung mol urea berdasarkan fraksi mol air(3)Hitung M

rurea

Fraksi mol air:

Xair=

larutan

opelarut

P

P =

53,17mmHg

55,3mmHg =0,96

mol air = 190g

18gmol= 5 mol

Jumlah mol urea:

mol urea = mol airair

11

X

= 5 mol

11

0,96

= 0,2 mol

Mrurea =

12g

0,2 mol= 60 g mol1

Jadi, massa molekul relatif urea adalah 60.

Contoh 1.4

Kata Kunci Pe nu ru n an tek an an uap M assa m o le ku l r el at if

Fraksi mol air adalah

Xair=

2

2 2 2

mol H O

mol H O+mol CS(NH ) = 0,975

Plarutan

= Xair

Pair

= (0,975) (23,76 mmHg) = 23,166 mmHg

Jadi, tekanan uap air turun dengan adanya tiourea. Besarnya penurunan tekanan uapadalah

P= (23,76 23,166) mmHg = 0,59 mmHg


17/310


C. Kenaikan Ti t ik Did ihdan Penurunan Tit ik Beku

Suatu zat cair dikatakan mendidih jika tekanan uapnya sama dengan

tekanan atmosfer (tekanan udara luar) di atas permukaan cairan. Adapunsuatu zat dikatakan membeku jika partikel-partikel zat itu berada dalamkisi-kisi kesetimbangan sehingga tidak terjadi gerakan partikel, selaingetaran di tempatnya.

Semakin tinggi suatu tempat, semakin rendah tekanan udaranya. Bagaimana titikdidih air di pegunungan dibandingkan di pantai? Di daerah mana peluang terbesarterkena penyakit akibat bakteri yang terdapat dalam air minum?

Kegiatan Inkuir i

Tabel 1.2 Tetapan Kenaikan Titik Didih Molal (Kd) Beberapa PelarutPelarut Titik Didih(C) K

d(C m1)

Air (H2O)

Benzena (C6H

6)

Karbon tetraklorida (CCl4)

Etanol (C2H

6O)

Kloroform (CHCl3)

Karbon disulfida (CS2)

10080,176,878,461,246,2

0,522,535,021,223,632,34

1. Kenaikan Tit ik Didih Larutan

Oleh karena tekanan uap larutan zat nonvolatil lebih rendah daripelarut murninya maka untuk mendidihkan larutan perlu energi lebihdibandingkan mendidihkan pelarut murninya. Akibatnya, titik didihlarutan akan lebih tinggi daripada pelarut murninya.

Besarnya kenaikan titik didih larutan, Td(relatif terhadap titik

didih pelarut murni) berbanding lurus dengan kemolalan larutan. Dalambentuk persamaan dinyatakan dengan: T

d m, atau

Td= K

d m

Kdadalah tetapan kesetaraan titik didih molal. Harga K

dbergantung

pada jenis pelarut (Tabel 1.2).

Sumber:General Chemistry,1990

1. Hitunglah tekanan uap larutan pada35C yang

dibuat dengan melarutkan 18 g sukrosa dalam 72 gair. Tekanan uap air murni pada suhu tersebut 42,2mmHg.

2. Suatu larutan dibuat dari pelarutan 6,5 g naftalena kedalam 60 g kloroform (CHCl

3). Hitunglah penurunan

Tes Kom pet ensi Sub bab B

tekanan uap kloroform pada 20C. Diketahui tekanan

uap kloroform murni pada 20C = 156 mmHg.3. Glukosa sebanyak 18 g dilarutkan dalam 125 g airpada 40C. Tekanan uap larutan tersebut adalah 54,5mmHg. Jika tekanan uap air murni pada suhu tersebut55,3 mmHg, hitunglah M

rglukosa.



18/310


Data kenaikan titik didih larutan dapat dipakai untuk menentukanmassa molekul relatif zat terlarut. Oleh karena kenaikan titik didihberbanding lurus dengan molalitas larutan maka massa molekul relatifzat terlarut dapat ditentukan dengan mengubah persamaan molalitasnya.

1

r

massazat terlarut 1.000gkg=

M zat terlarut massapelarutd d

T K

1

r d

massazat terlarut 1.000gkgM zat terlarut=

massa pelarutd

KT

Untuk membuktikan kenaikan titik didih larutan, Anda dapatmelakukan percobaan berikut.

Pada Tabel 1.2 tampak bahwa Kdair = 0,52C m1. Artinya, suatu

larutan dalam air dengan konsentrasi satu molal akan mendidih padasuhu lebih tinggi sebesar 0,52C dari titik didih air. Dengan kata lain,titik didih larutan sebesar 100,52C.

Menghitung Titik Didih Larutan

Suatu larutan dibuat dengan melarutkan 5 g gliserol (C3H

8O

3, M

r=92) ke dalam 150

g air. Berapakah titik didih larutan, jika titik didih air 100C? (Kdair = 0,52C m1)

Jawab:

molalitas larutan =1

15g 1.000g kg=0,36 m

150g92gmol

Td= K

d m

= 0,52C m1 0,36 m = 0,19CJadi, titik didih larutan adalah 100,19C.

Contoh 1.5

Menghitung MrBerdasarkan Data T

dLarutan

Zat X sebanyak 7,4 g dilarutkan dalam 74 g benzena menghasilkan titik didih larutansebesar 82,6C. Tentukan massa molekul relatif zat X. (Titik didih benzena 80,2C dantetapan titik didih molal benzena 2,53C m1)

Jawab:

MrX=

( )

11

CmC

7,4g 1.000g2,36

82,6 80,2 74g

kg

= 105,42Jadi, massa molekul relatif zat X adalah 105,42.

Contoh 1.6

Zat antididih yang ditambahkan kedalam radiator berfungsimengurangi penguapan air dalamradiator.

Antiboil substance is added intoradioato r to decrease wat erevaporat ion in radiator .

NoteCatatan

Kata Kunci Tit ik did ih lar ut an Ken ai kan t it ik d id ih


Kenaikan Titik Did ih LarutanTujuanMembuktikan kenaikan tit ik didih larutan

Alat1. Gelas kim ia 4. Pem b akar b unsen atau sp irtus2. Term om eter 5. Tim b ang an

3. Gel as u ku r


19/310


2. Penurunan Tit ik Beku Larutan

Penambahan zat terlarut nonvolatil juga dapat menyebabkanpenurunan titik beku larutan. Gejala ini terjadi karena zat terlarut tidaklarut dalam fasa padat pelarutnya. Contohnya, jika sirup dimasukkan kedalamfreezermaka gula pasirnya akan terpisah dari es karena gula pasirtidak larut dalam es.

Agar tidak terjadi pemisahan zat terlarut dan pelarutnya ketikalarutan membeku, diperlukan suhu lebih rendah lagi untuk mengubahseluruh larutan menjadi fasa padatnya. Seperti halnya titik didih,penurunan titik beku (T

b) berbanding lurus dengan kemolalan larutan:

Tb m, atau

Tb= K

b m

Kbdisebut tetapan penurunan titik beku molal. Harga K

buntuk

beberapa pelarut dapat dilihat pada Tabel 1.3.

Nilai Kbuntuk benzena 5,12C m1

. Suatu larutan dari zat terlarutnonvolatil dalam pelarut benzena sebanyak 1 molal akan membeku padasuhu lebih rendah sebesar 5,12C dari titik beku benzena. Dengan katalain, titik beku larutan zat nonvolatil dalam pelarut benzena sebanyak 1molal akan mulai membeku pada suhu (5,5 5,12)C atau 0,38C.

Penerapan dari penurunan titik beku digunakan di negara yangmemiliki musim dingin. Suhu udara pada musim dingin dapat mencapaisuhu di bawah titik beku air. Oleh karena itu, dalam air radiator mobildiperlukanzat an tibeku yang dapat menurunkan titik beku air. Zat antibekuyang banyak digunakan dalam radiator adalah etilen glikol (C

2H

6O

2).

Selain pada radiator, penerapan dari penurunan titik beku jugadigunakan untuk mencairkan es di jalan-jalan dan trotoar pada musim

Tabel 1.3 Tetapan Penurunan Titik Beku Molal (Kb) Beberapa Pelarut

Pelarut Titik Beku(C) Kb(C m1)

Air (H2O)

Benzena (C6H

6)

Etanol (C2H

6O)

Kloroform (CHCl3)

Karbon disulfida (CS2)

Naftalena (C10H

8)

0,005,50

144,6063,50111,580,20

1,865,121,994,683,836,80

Dry Ice

Pernahkah Anda m emp erhatikantempat penyimpanan es ketika Andamem beli es krim di w arung?Pembekuan es krim mengg unakan

apa yang disebut dengan dry ice. Dryiceadalah karbon dioksida (CO2) yang

dibekukan. Dry ice lebih padat danlebih d ingin daripada es biasa. Dry icem em ilik i suhu 109 ,3F (78,5C),sedang kan es tradision al adalah 30F(0C). Selain it u, dry ice tidak mencairmelainkan menyublim. Sublimasiadalah proses perubahan suatupadatan langsung men jadi gas. Olehkarena es ini tidak melew ati fasa cairmaka dinamakan dr y(kering) ice.

Sumber: wikipedia.org

SekilasKimia

Bahan1. Aq uad es2. Gu la p asi r3. Garam dapur (NaCl)

Langk ah Kerja

1. Masukkan 250 mL aquades ke dalam gelas kimia 1 dan 2, kemudian didihkan.2. Ukur suhu aquades pada saat m endid ih.3. Masukkan 35 g gula pasir ke dalam aquades (gelas kimia 1) dan 35 g garam

dapur ke dalam aquades (gelas kimia 2), kocok kedua larutan itu dan ukurkembali suhu didihnya.

Pertanyaan1. Hitunglah kenaikan tit ik didih larutan gula pasir dan larutan garam d apur.2. Dengan jumlah m assa yang sama, adakah perbedaan tit ik didih antara kedua

larut an? Jelaskan alasanny a.

Sumber: General Chemistry, 1990


20/310


Sama seperti kenaikan titik didih, penurunan titik beku larutan dapatdigunakan untuk menentukan massa molekul relatif zat terlarut.

p

1

r

massazat terlarut 1.000gkgM zat terlarut=

massa elarutb

bK

T

Menghitung Penurunan Titik Beku Larutan

Hitunglah titik beku larutan yang dibuat dari 6,2 g etilen glikol dalam 100 g air.

Jawab:

molalitas larutan =

1

1

6,2g 1.000gkg

100g62gmol

= 1 m

Penurunan titik beku larutan:T

b= K

b m

= (1,86C m1) ( 1 m) = 1,86CTitik beku larutan = Titik beku normal air T

b

= (0,0 1,86)C = 1,86CJadi, titik beku larutan etilen glikol adalah 1,86C

Contoh 1.7

Menghitung Mrdari Data T

b

Suatu larutan dibuat dengan cara melarutkan 3 g zat X ke dalam 100 mL air. Jika titikbeku larutan 0,45C, berapakah massa molekul relatif zat X?

Penyelesaian

Nilai Kb

air = 1,86C m1.

Tb= {0 (0,45)}C = 0,45C

MrX =

1o 1

o

3g 1.000g1,86 C m

100g0,45 C

kg = 124

Jadi, Mrzat X adalah 124.

Contoh 1.8


Penurunan Titik Beku LarutanTujuanMembuktikan penurunan tit ik beku larutan.

Alat1. Tab ung reaksi 4. Stopwatch2. Gelas kim ia 5. Tim b an gan3. Term om eter 6. Pem bakar bunsen atau sp irt us

Bahan1. N af tal en a2. Bel er an g3. Air

Langkah KerjaA. Penentuan t it ik beku pelarut m urni (naftalena)1. Ke dalam tabu ng reaksi besar dimasukkan 15 g naftalena dan gelas kimia diisi

dengan air

bagiannya.

2. Panaskan air dalam gelas kimia hing ga suhu m encapai 90C.

Kata Kunci Tit ik beku lar ut an

Pe nu ru nan ti tik bek u

dingin. Hal ini dilakukan dengan cara menaburkan garam-garam, sepertiCaCl

2dan NaCl sebagai penurun titik beku air sehingga es dapat mencair.


21/310


3. Padamkan pembakar, kemudian catat penurunan suhu setiap menit hingga 70C.

4. Titik beku adalah pada saat t idak berubah untuk 12 menit.5. Buatlah grafik penurunan suhu naftalena sebagai fungsi waktu dan tentukan

titik beku pelarut naftalena dari grafik tersebut.

B. Tit ik beku larutan belerang dalam naftalena1. Panaskan kem bal i ai r da lam gelas k imia h ingg a semu a nafta lena mencairkemb ali. Setelah semua naftalena m encair, tamb ahkan 2,56 gram belerang kedalam n aftalena cair, aduk samp ai semu a belerang larut d alam naftalena.

2. Padamkan pembakaran, lakukan pengukuran suhu seperti kegiatan A hingga 70C.

3. Buat lah g ra f ik dan ten tukan t i t i k beku laru tan be le rang da lam na f ta lenadari grafik tersebut.

4. Band ingkan hasi l pengamatan pada langkah ke r ja A dan langkah ke r ja B.Diskusikan d engan t eman sekelomp ok And a dan p resentasikan di depan kelas.

Pedagang es lilin atau es krim menambahkan es batu dan garam dapur di sekelilingbagian luar wadah es. Mengapa harus ditambah garam dapur?

Kegiatan Inkuir i

D. Diagram Fasa

Diagram fasa adalah ungkapan perubahan keadaan dasar fasa suatu zatdalam bentuk diagram. Diagram fasa dapat dinyatakan berdasarkan perubahansuhu (C) dan tekanan (atm), dinamakan diagram P T. Dalam diagramfasa terdapat kurva kesetimbangan antara fasa padat, cair, dan gas.

1. Diagram Fasa Air

Seperti Anda ketahui, air dapat berada dalam fasa gas, cair, danpadat bergantung pada suhu dan tekanan. Ketiga fasa tersebut dapatdiungkapkan dalam bentuk diagram P T (Gambar 1.4).


1. Berapakah kenaikan titik didih larutan yang dibuatdengan melarutkan 18 g glukosa (C

6H

12O

6) ke

dalam 500 mL air? ( air = 1 g mL1)2. Berapakah titik didih larutan yang dibuat

dengan melarutkan 9,2 g gliserol (C3H8O3)ke dalam 100 g air?3. Suatu zat nonvolatil sebanyak 16 g dilarutkan

dalam 38 g CS2. Berapakah M

rzat tersebut

jika kenaikan titik didihnya 1,17C? DiketahuiK

dCS

2= 2,34C m1.

4. Suatu larutan dibuat dengan cara melarutkan12,8 g zat X dalam 200 g benzena. BerapakahM

rzat tersebut jika kenaikan titik didihnya

81,265C. Diketahui Kd(C

6H

6) = 2,53C m1

dan titik didih C6H

6= 80,1C.

Tes Kom pet ensi Sub bab C

5. Hitunglah titik beku larutan 7,7 g propilen glikol(OHCH

2(OH)CHCH

3) dalam 500 mL air.

6. Suatu larutan gula dalam air mendidih padasuhu 100,78C, berapakah titik beku larutan

gula tersebut?7. Suatu larutan dibuat dengan melarutkan 4,9 gsukrosa dalam 175 mL air. Hitung titik bekularutan ini.

8. Safrole diekstrak dari minyak sassafras dandipakai untuk pemberi aroma pada rootbeer. Cuplikan safrole 2,4 g dilarutan dalam103 g difenil eter. Larutan membeku pada25,7oC. Jika titik beku difenil eter murniadalah 26,84oC dan tetapan penurunan titikbeku molal 8C m1, hitunglah M

rsafrole.


22/310


Pada diagram fasa tersebut terdapat tiga kurva yang membagi diagramke dalam daerah padat, cair, dan gas. Pada setiap daerah, menunjukkan

keadaan wujud zat yang stabil.Setiap titik pada kurva menunjukkan hubungan tekanan dan suhu.

Kurva AB yang membagi wilayah padat dan cair, menyatakan keadaanpadat dan cair berada dalam keadaan setimbang:

Padat Cair

Kurva tersebut memberikan informasi tentang titik leleh padatanatau titik beku cairan pada suhu dan tekanan tertentu. Umumnyapeleburan (padat cair) atau pembekuan (cair padat) tidakdipengaruhi oleh tekanan sehingga kurva AB cenderung membentukgaris lurus.

Kurva AB untuk air agak miring ke kiri karena pembentukan espada tekanan tinggi suhunya turun sebesar 1C dari keadaan normal (1atm). Hal ini disebabkan pada keadaan cair kurang rapat dibandingkanpada keadaan padat.

Kurva AC yang membagi wilayah cair dan gas memberikan informasitentang tekanan uap air pada berbagai suhu. Kurva tersebut menunjukkangaris kesetimbangan fasa antara cair dan gas. Titik leleh dan titik didihair pada tekanan 1 atm ditunjukkan dengan garis putus-putus, beradapada suhu 0C dan 100C.

Kurva AD yang membagi wilayah padat dan gas memberikan informasitentang tekanan uap padatan pada berbagai suhu. Kurva tersebutmenunjukkan garis kesetimbangan fasa antara padat dan gas. Kurva ini

berpotongan dengan kurva yang lain pada titik A. Titik A dinamakan titiktripel, yaitu titik di mana pada suhu dan tekanan tersebut terjadi kesetimbangan

fasa antara gas, cair, dan padat secara bersama-sama. Titik tripel untuk airterjadi pada suhu 0,01C dan tekanan 0,006 atm (4,58 mmHg).

Dengan diagram fasa, Anda dapat memperkirakan wujud suatu zatpada suhu dan tekanan tertentu. Pada tekanan 1 atm dan suhu 25C, airakan berwujud cair, sedangkan pada suhu 0C air berwujud padat (es).Diagram fasa yang lain misalnya diagram fasa CO

2, seperti ditunjukkan

pada Gambar 1.5.

Gamb ar 1.4

Diagram f asa airTitik t rip el A (0,01C; 0,006 atm ), titikleleh (atau t itik b eku) no rm al B (0C;1 atm ); tit ik did ih no rm al C (100C; 1atm ), dan t itik krit is D (374,4C; 217,7atm).

Beberapa isti lah fasa transisi:

Pengu apan: H2O() H2O(g)

Pengemb unan: H2O(g) H2O()

Peleburan: H2O(s) H2O()

Pemb ekuan: H2O() H2O(s)

Sub lim asi: H2O(s) H2O(g)

Dep osisi: H2O(g) H2O(s)

Terminol ogy for transition f ase:

Evaporation:H2O() H2O(g )

Condensat ion: H2O(g ) H2O()

Melt : H2O(s) H2O()

Freeze:H2O() H2O(s)

Subl imat ion: H2O(s) H2O(g )

Deposition:H2O(g ) H2O(s)

NoteCatatan

Cair

Padat

Gas

0

0,006 atm

1 atm

218 atm

0,0098 100 374

A

BC

D

Suhu (C)

Te

kan

an

(atm

)

Sumber:Chemistry: The Central Science, 2000


23/310


Titik tripel CO2berada pada 56,4C dan 5,11 atm. Oleh sebab itu,

CO2padat (dry ice) akan menyublim jika dipanaskan di bawah tekanan

5,11 atm. Di atas 5,11 atm, dry iceakan mencair jika dipanaskan. Padasuhu kamar dan tekanan udara normal dry ice menyublim sehingga sifatini sering dimanfaatkan untuk pertunjukan panggung terbuka, agar dipanggung tampak seperti berkabut. Dengan sedikit pemanasan, dry icelangsung menguap seperti asap.

2. Diagram Fasa dan Sifat Koligatif

Diagram fasa dapat digunakan untuk menyatakan sifat koligatiflarutan, seperti kenaikan titik didih, penurunan titik beku, danpenurunan tekanan uap. Jika ke dalam air ditambahkan zat nonvolatil,larutan yang terbentuk akan memiliki titik didih lebih tinggi dibandingkanpelarut murninya. A dapun titik beku larutan akan lebih rendah

dibandingkan titik beku pelarut murninya.Perhatikanlah diagram fasa padaGambar 1.6. Pada tekanan normal

(1 atm), pelarut murni air memiliki titik beku 0C (titik C), titik didih100C (titik B), dan tekanan uap (kurva A B) yang bergantung padasuhu. Adanya zat terlarut nonvolatil mengakibatkan pergeseran posisikesetimbangan diagram fasa cair-gas.

Gamb ar 1.5

Diagram fasa karbon diok sidaTitik t rip el X (56,4C; 5,11 atm ), titiksublim asi Y (78,5C; 1 atm ), dan ti tik

kri ti s Z (31,1C; 73,0 atm ).

Gambar 1.6

Diagram fasa larutan dalam pelarut

ai r

Titik beku larutan lebih rendah dari titik beku pelarutnya (titik C'),titik didih larutan lebih tinggi dibandingkan titik didih pelarutnya (titikB'), dan tekanan uap turun, ditunjukkan oleh kurva (A' B'). Demikianpula titik tripel larutan lebih rendah dari titik tripel air murni.

Padat

Cair

Gas

BC

A'

A

C' B'

Tb

Td

{ {

1 atm

0C 100C

78,5 56,4 31,1

1 atm

5.11 atm

73 atm

CO2(s)

CO2()

CO2(g)

Suh u (C)

Te

kan

an

Z

X

Y



24/310


1. Apa yang akan terjadi jika air dimasukkan ke dalamruang vakum, kemudian suhunya diturunkan sampaidi bawah titik tripel?

2. Pada tekanan berapakah titik didih pelarut murni (air)sama dengan titik didih larutannya? Jelaskan.

Tes Kom pet ensi Sub bab D

(a) tekanan normal (1 atm); (b) lebih tinggi dari 1atm; atau (c) lebih rendah dari 1 atm.

3. Mengapa garis kesetimbangan padat-cair pada diagramfasa CO

2tidak miring ke kiri, melainkan ke kanan?


NilaiTbdan T

dditunjukkan oleh selisih pergeseran kesetim-

bangan antara pelarut murni dan larutannya, yaitu: Tb= C C' dan

Td= B' B. Penurunan tekanan uap larutan ditunjukkan oleh selisih

garis AB A'B'.

E. Tekanan Osmotik Larutan

Osmosis adalah proses perpindahan larutan yang memiliki konsentrasirendah melalui membran semipermeabel menuju larutan yang memiliki

konsentrasi lebih tinggi hingga tercapai kesetimbangan konsentrasi.Pada prosesosmosis, molekul-molekul pelarut bermigrasi dari larutan encer ke larutanyang lebih pekat hingga dicapai keadaan kesetimbangan konsentrasi diantara kedua medium itu (lihat Gambar 1.7).

Tekanan yang diterapkan untuk menghentikan proses osmosis darilarutan encer atau pelarut murni ke dalam larutan yang lebih pekatdinamakan tekanan osmotik larutan, dilambangkan dengan . Tekananosmotik larutan berbanding lurus dengan konsentrasi molar zat. Dalambentuk persamaan dapat ditulis sebagai berikut.

M atau

= k M

kadalah tetapan kesetaraan yang bergantung pada suhu. Untuklarutan encer harga ksama denganRT, di manaR tetapan gas dan Tadalah suhu mutlak.

Oleh karena kemolaran memiliki satuan mol per liter larutan makatekanan osmotik larutan dapat dinyatakan sebagai berikut.

= M RT atau = V

nRT

Keterangan:

= Tekanan osmotikM = Molaritas larutanR = Tetapan gas (0,082 L atm mol1K1)T = Suhu (K)

Menentukan Tekanan Osmotik Larutan

Berapakah tekanan osmotik larutan yang dibuat dari 18 g glukosa yang dilarutkan kedalam air hingga volume larutan 250 mL? Diketahui suhu larutan 27C dan R= 0,082 L atm mol1K1.

Contoh 1.9

Larutanpekat

M e m b ra nsemipermeabe l

LarutanEncer

Gamb ar 1.7

Proses osmosis


Memb ran semipermeabel adalahsejenis plast ik b erpori yang hanyadapat di la lui o leh m olekul-molekulkecil seperti air.

Semipermeable membrane is a kindof pored plastic, which only couldpassed by sma ll m olecules such a swater.

NoteCatatan


25/310


1. Aplikasi Tekanan Osmotik

Jika dua buah larutan yang dipisahkan oleh membran semipermeabelmemiliki tekanan osmotik sama, kedua larutan tersebut isotonik satudengan yang lainnya. Jika salah satu larutan memiliki tekanan osmotiklebih besar dari larutan yang lain, larutan tersebut dinamakan hipertonik.

Jika larutan memiliki tekanan osmotik lebih kecil daripada larutan yanglain, larutan tersebut dinamakan hipotonik.

Tekanan osmosik memainkan peranan penting dalam sistem hidup.Misalnya, dinding sel darah merah berfungsi sebagai membransemipermeabel terhadap pelarut sel darah merah. Penempatan sel darahmerah dalam larutan yang hipertonik relatif terhadap cairan dalam selmenyebabkan cairan sel keluar sehingga mengakibatkan sel mengerut.Proses pengerutan sel seperti ini disebut krenasi.

Penempatan sel darah dalam larutan yang hipotonik relatif terhadapcairan dalam sel menyebabkan cairan masuk ke dalam sel sehingga seldarah merah akan pecah. Proses ini dinamakan hemolisis.

Seseorang yang membutuhkan pengganti cairan tubuh, baik melaluiinfus maupun meminum cairan pengganti ion tubuh harus memperhatikankonsentrasi cairan infus atau minuman. Konsentrasi cairan infus atau

Jawab:

Jumlah mol C6H

12O

6=

-1

18g=0,1mol

180gmol

Tekanan osmotik larutan: =

nR T

V

=0,1mol

0,25L 0,082 L atm mol1K1 300 K

= 9,84 atmJadi, tekanan osmotik larutan sebesar 9,84 atm.

Dengan diketahuinya tekanan osmotik suatu larutan maka massamolekul relatif dari zat terlarut dapat ditentukan. Hal ini dilakukandengan cara menata ulang persamaan tekanan osmotik menjadi:

R.Tmassa zat terlarut (g)

Mr(atm)V(L)

Menentu kan Massa Molekul Relatif dari Tekanan Osmotik

Sebanyak 0,01 g protein dilarutkan ke dalam air hingga volume larutan 25 mL. Jikatekanan osmotik larutan sebesar 1,25 mmHg pada 25C. Hitunglah M

rprotein.

Jawab:

Ubah besaran ke dalam satuan SI.

1atm

=1,25mmHg760mmHg

= 0,00164 atm

Mrprotein =

( )( )

0,01g

0,00164 atm 0,025L(0,082 L atm mol1K1)(298K)

= 5.960 g mol1

Jadi, massa molekul relatif protein adalah 5.960.

Contoh 1.10

Kata Kunci

Hip o t on ik Hip ert o n ik Iso t o n ik

Hem olisis Kren asi


26/310


2. Osmosis Bal ikProses osmosis suatu larutan dapat dihentikan. Proses osmosis juga

bahkan dapat dibalikkan arahnya dengan menerapkan tekanan yang lebihbesar dari tekanan osmosis larutan. Proses ini dinamakan osmosis balik.

Osmosis balik berguna dalamdesalinasi (penghilangan garam) air lautuntuk memperoleh air tawar dan garam dapur, seperti dapat dilihat padaGambar 1.8.

minuman harus isotonik dengan cairan dalam tubuh untuk mencegahterjadi krenasi atau hemolisis.

Contoh osmosis yang lain di antaranya sebagai berikut.a. Ketimun yang ditempatkan dalam larutan garam akan kehilangan

airnya akibat osmosis sehingga terjadi pengerutan;b. Wortel menjadi lunak akibat kehilangan air karena menguap. Ini

dapat dikembalikan dengan merendam wortel dalam air. Wortel akantampak segar karena menyerap kembali air yang hilang.

Gamb ar 1.8

(a) Alat desalinasi a i r laut m elalui

osmosis balik.(b) Alat desalinasi tersusun atas

sil inder-si l inder yang dinamakanpermeator , yang mengandu ng

ju taan ser at b eron g g a ke ci l.(c) Dengan adanya tekanan, air laut

masuk ke dalam permeatordanmasuk ke dalam serat beronggasehingga ion-ion garam dapatdipisahkan dari air laut.

Serat berongga darim e m b ra nsemipermeabe l

Molekul ai r Part ikel zat ter larut

Air murni ke tangki penampung

Serat

(a)(b )

(c)


Apa yang terjadi jika cairan infus hipertonik atau hipotonik? Berapa kadar NaCl dalaminfus agar isotonik dengan cairan dalam tubuh?

Kegiatan Inkuir i

Penerapan tekanan dari luar yang melebihi nilai menyebabkan terjadinya

osmosis balik.Pada proses desalinasi, molekul-molekul air keluar dari larutan

meninggalkan zat terlarut. Membran yang dapat digunakan untuk prosesosmosis balik adalah selulosa asetat. Membran ini dapat dilewati olehmolekul air, tetapi tidak dapat dilewati oleh ion-ion garam dari air laut.

Kata Kunci Osm osis b alik Desalin asi

Apa keunggulan dan kelemahan dari pemurnian air melalui proses demineralisasi (airdalam botol kemasan), sand filtrasi (air isi ulang), danreverse osmosis (osmosis balik)?

Kegiatan Inkuir i


27/310


F. Sifat Kol igat i f Larutan Elektrol i t

Sifat-sifat koligatif larutan yang telah dibahas sebelumnya hanyamembahas larutan nonelektrolit yang tidak menguap di dalam larutannya.Bagaimana sifat koligatif larutan elektrolit? Berdasarkan hasil penyelidikanilmiah, diketahui bahwa larutan elektrolit memiliki sifat koligatif yangtidak sama dengan larutan nonelektrolit akibat jumlah mol ion-ion dalamlarutan meningkat sesuai derajat ionisasinya.

1. Tbdan T

dLarut an Elekt rolit

Berdasarkan hasil penelitian diketahui, bahwa untuk kemolalan yangsama, penurunan titik beku dan kenaikan titik didih larutan elektrolit lebihbesar dibandingkan larutan nonelektrolit. Mengapa? Jika gula pasir(nonelektrolit) dilarutkan ke dalam air, gula pasir akan terhidrasi ke dalambentuk molekul-molekulnya. Akibatnya, jika satu mol gula pasir dilarutkan

dalam air, akan dihasilkan satu mol molekul gula pasir di dalam larutan itu.C

12H

22O

11(s) C

12H

22O

11(aq)

Jika garam dapur (elektrolit) dilarutkan dalam air, garam tersebutakan terionisasi membentuk ion Na+dan Cl.

NaCl(s) Na+(aq) + Cl(aq)Jika satu mol garam dapur dilarutkan, akan terbentuk satu mol ion

Na+dan satu mol ion Clatau terbentuk dua mol ion. Sifat koligatif larutanhanya bergantung pada banyaknya zat terlarut sehingga sifat koligatif larutanelektrolit selalu lebih tinggi dibandingkan dengan larutan nonelektrolit.

Menentukan Tekanan Luar pada Proses Osmosis Balik

Air gula (C12H

22O

11) memiliki konsentrasi 0,5 M. Berapakah tekanan minimum yang

harus diterapkan pada air gula 0,5 M untuk memisahkan gula dari pelarutnya secara

osmosis balik pada 25C?

Jawab:

Tekanan minimum adalah tekanan luar yang setara dengan tekanan osmotik larutan.

= (0,5 mol L1)(0,082 L atm mol1K1)(298K)= 4,018 atm

Jadi, tekanan luar yang diperlukan agar terjadi osmosis balik harus lebih besar dari 4,018atm. (jika tekanan luar sama dengan, tidak terjadi osmosis balik, tetapi hanya sampaimenghentikan tekanan osmotik larutan).

1. Berapakah tekanan osmotik larutan protein (Mr

=90.000) yang dibuat dari 3 g protein dalam 750 mLlarutan pada 30C?

2. Berapa mol glukosa dalam 500 mL larutan yangmemiliki tekanan osmotik 3,75 atm pada 300K?

Tes Kom pet ensi Sub bab E

3. Sebanyak 5 g hemoglobin dilarutkan dalam air hinggavolume larutan 100 mL. Tekanan osmotik larutandiukur pada 25C dan menunjukkan tekanan sebesar1,35 mmHg. Berapakah massa molekul relatifhemoglobin tersebut?


Contoh 1.11


28/310


Kata Kunci D eraj at io n isasi Te ri o ni sa si se b ag i an Te ri on isasi se m p ur na Fak to r v an t Ho ff Aso siasi io n

Mahir Menjawab

Agar 10 kg air t idak memb eku pada

suhu 5C, perlu ditam bahkan garamNaCl. Jika diketahui K

bair = 1,86 dan

ArH = 1; O = 16 ; Na = 23; Cl = 35,5

maka pernyataan b erikut benar,

kecuali ....A . d iperlukan NaCl leb ih dari 786 gB. laru tan NaCl ada lah e lek t ro l it

kuatC. b e n t u k m o l eku l ai r te t r ah e d ralD. NaCl dapat t e rion isasi sempurnaE. da lam a ir t erdapat i ka tan

h i d ro g e n

Pembahasan

Pada reaksi di atas, NaCl adalahelekt rol i t yang m engalami ionisasisempurn a. Ikatan kimia pada airadalah ikatan hidrogen denganbentuk m olekul V.

=

( ){ }= +

m assa NaCl = 786 gJadi, pern yataan yan g salah adalah (C)bentuk molekul ai r tet rahedral .

SPMB 2004

Satu molal gula pasir dapat meningkatkan titik didih hingga 1,86C.Adapun satu molal larutan garam dapur dapat meningkatkan titik didihmenjadi dua kali lipat atau setara dengan 3,72C.

Kenaikan titik didih larutan MgCl21 m menjadi tiga kali lebih tinggi

dibandingkan larutan gula pasir sebab dalam larutan MgCl2terbentuk tiga

mol ion, yaitu satu mol ion Mg2+ dan dua mol ion Cl. Persamaan ionnya:

MgCl2(aq) Mg2+(aq) + 2Cl(aq)

Untuk larutan elektrolit lemah, seperti CH3COOH dan HF, penurunan

titik beku dan kenaikan titik didih berkisar di antara larutan elektrolitdan larutan nonelektrolit sebab larutan elektrolit lemah terionisasi sebagian.

Hubungan antara jumlah mol zat terlarut dan jumlah mol ionnya didalam larutan telah dipelajari oleh vant Hoff, yang dinamakanfakt orvant Hoff, dan dilambangkan dengan i.

Jumlah mol ion dalam larutan=

Jumlah mol zat yang dilarutkani

Nilai iuntuk larutan garam ditentukan berdasarkan jumlah ion-ionper satuan rumus. Misalnya, NaCl memiliki nilai i= 2; K

2SO

4memiliki

nilai i= 3; dan seterusnya. Nilai tersebut didasarkan pada asumsi bahwagaram-garam yang larut terionisasi sempurna.

Bandingkan titik didih larutan yang mengandung jumlah molal sama antara larutanC

12H

22O

11(nonelektrolit), NaCl (elektrolit), AlCl

3(elektrolit), dankafein (nonelektrolit).

Kegiatan Inku iri

Menghitung Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

Berapakah penurunan titik beku larutan berikut dalam pelarut air?Diketahui K

bair = 1,86C m1.

a. Larutan glukosa 0,1 mb. Larutan NaCl 0,1 m

Jawab:

a. Oleh karena glukosa adalah zat nonelektrolit maka jumlah molekul glukosa dalamlarutan glukosa 0,1 m sama dengan 0,1 m.

C6H

12O

6(s) C

6H

12O

6(aq)

0,1 m 0,1 mPenurunan titik beku larutannya:

Tb= i m K

b

=1 0,1 m 1,86oC m1

=0,186C(b) Oleh karena NaCl adalah zat elektrolit maka dalam larutan NaCl 0,1 m akan terdapat

0,2 m ion-ionnya:

NaCl(s) Na+(aq) + Cl(aq) 0,1 m 0,1 m 0,1 m

Penurunan titik beku larutannya:

Tb=2 0,1 m 1,86C m1

=0,372C

Contoh 1.12


29/310


Sifat koligatif larutan elektrolit dapat dipakai untuk menentukanderajat ionisasi asam atau basa lemah di dalam larutan. Perhatikanlahcontoh soal berikut.

Anggapan bahwa garam-garam yang terionisasi sempurna akanmembentuk ion-ion dengan jumlah yang sama dengan koefisien reaksinya,ternyata tidak selalu benar. Ion-ion dalam larutan dapat berantaraksi satusama lain, seolah-olah tidak terionisasi.

Semakin besar konsentrasi garam yang dilarutkan, semakin besar peluangion-ion untuk berasosiasi kembali sehingga penyimpangan dari faktor vantHoff di atas semakin tinggi. Berdasarkan data penelitian, diketahui bahwapenurunan titik beku larutan NaCl 0,1 m sama dengan 1,87 kali dibandingkandengan larutan glukosa. Menurut perhitungan seharusnya dua kali lebihbesar dari larutan gula.

Penyimpangan tersebut terjadi akibat adanya asosiasi ion-ion di dalamlarutan, seperti ditunjukkan pada Gambar 1.9. Nilai penyimpanganbeberapa garam ditunjukkan pada Tabel 1.4.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Pasangan ion

Gamb ar 1.9

Asosiasi ion - ion d alam larutangaram

NaCl

MgCl2

MgSO4

FeCl3

HCl

Glukosa*

Larutan Hitungan Hasil Pengamatan

2

3

2

4

2

1

1,9

2,7

1,3

3,4

1,9

1,0

*) larutan nonelektrolit sebagai pembanding

Tabel 1.4 Nilai Penyimpangan Faktor vant Hoff Beberapa Garam denganKonsentrasi 0,05 m

Menentukan Tekanan Osmotik Larutan Elektrolit

Air laut mengandung 0,5 M NaCl. Hitunglah tekanan osmotik pada 25C dan berapapersen fase penyimpangan dari faktor vant Hoff. Diketahui faktor vant Hoff untukNaCl = 1,9.

Jawab:

Oleh karena NaCl adalah larutan elektrolit, secara teoritis akan terdapat ion-ionsebanyak 2 kali konsentrasi garamnya.Perhitungan tekanan osmotik secara teoritis:

= (2)M RT=(2) (0,5 mol L1) (0,082 L atm mol1K1) (298 K)= 24,436 atm

Perhitungan tekanan osmotik secara eksperimen:

= (i)M R T= (1,9)(0,5 mol L1

)(0,082 L atm mol1

K1

)(298 K)= 23,214 atm

Persentase fase penyimpangan dari perhitungan teoritis adalah

24,436 23,214100%=5%

24,436

Contoh 1.13

Sumber:Chemistry (Zumdahl and Steven, S), 1989


30/310


Menghitung Persentase Fase Ionisasi Larut an Elektrolit Lemah

Berdasarkan hasil pengukuran diketahui bahwa titik beku larutan HF 1,0 m adalah

1,91C. Berapa persen fase HF yang terionisasi?Jawab:Senyawa HF dalam larutan terionisasi sebagian membentuk kesetimbangan:HF(aq) H+(aq) + F(aq)Misalkan,molekul HF yang terionisasi sebanyak x mol kg1maka:[H+] = x m; [F] = x mSifat koligatif larutan tidak bergantung pada jenis zat terlarut(ion atau molekul), tetapihanya ditentukan oleh jumlah spesi yang ada di dalam larutan. Oleh karena itu, penurunantitik beku ditentukan oleh jumlah molal spesi yang ada dalam larutan atau faktor vantHoff. Jumlah spesi yang ada dalam larutan adalah:(i) = (HF) + (H+) + (F) = {(1,0 x) + (x) + (x)} m = (1,0 + x) m

Jumlah spesi di atas menyatakan kemolalan. Jadi, kemolalan larutan adalah (1,0 + x) m

Dengan demikian,T

b = m K

b

1,91C = {(1,0 + x) m} (1,86C m1)atau x = 0,03 mPersentase fase HF yang terionisasi dihitung berdasarkan jumlah molal HF terionisasi dibagimula-mula:

0,03m100%= 3%

1,0m

Jadi, senyawa HF yang terionisasi sebanyak 3%.

Contoh 1.14

1. Bandingkan kenaikan titik didih larutan berikutdengan konsentrasi molal yang sama pada 25C:(a) CO(NH

2)20,5 m; dan (b) MgCl

20,5 m.

2. Perkirakanlah titik didih larutan MgCl20,05 m.

Diketahui nilai i= 2,7. Berapa persen fasepenyimpangannya dari hasil perhitungan?

Tes Komp etensi Sub bab F

3. Berapakah penurunan titik beku larutan HClO20,1

molal jika HClO2di dalam larutan terionisasi

sebanyak 0,1%?4. Pada pembuatan es krim, mengapa perlu

ditambahkan garam?



31/310


Rangkuman

1. Sifat koligatif larutan adalah sifat-sifat larutan yang tidakbergantung pada jenis zat terlarut, tetapi bergantung pada

jumlah zat terlarut.2. Zat-zat terlarut yang memengaruhi sifat koligatiflarutan adalah zat yang sukar atau tidak mudahmenguap (nonvolatil).

3. Sifat koligatif larutan menggunakan satuan molal danfraksi mol. Molalitas adalah jumlah mol zat terlarutdalam 1 kg pelarut. Fraksi mol adalah jumlah mol fraksisuatu zat di dalam suatu larutan.

4. Terdapat empat sifat fisika larutan yang tergolong sifatkoligatif larutan yaitu: penurunan tekanan uap,kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dantekanan osmotik.

5. Tekanan uap adalah tekanan yang ditimbulkan oleh

fasa uap suatu zat cair yang membentuk keadaankesetimbangan dengan cairannya. Nilai tekanan uaplarutan dinyatakan dengan Hukum Raoult.

Plarutan

= Xpelarut

Popelarut

6. Tekanan uap suatu larutan selalu lebih rendah daritekanan uap pelarut murninya. Selisih tekanan uappelarut murni dan tekanan uap larutan dinamakanPenurunan Tekanan Uap ( PTU) atauP, yaitu:P=X

terlarutPo

pelarut

7. Titik didih larutan selalu lebih tinggi dibandingkantitik didih pelarut murninya. Besarnya kenaikan titikdidih (T

d) dinyatakan dengan rumus:

Td= K

dxm

8. Titik beku larutan selalu lebih rendah dari titik beku pelarutmurninya. Besarnya penurunan titik beku larutan adalah

Tb= Kbxm.9. Diagram fasa adalah suatu cara untuk menyatakanperubahan wujud suatu zat secara diagramberdasarkan suhu (C) dan tekanan (atm).

10. Osmosis adalah proses perpindahan pelarut dari larutanyang memiliki konsentrasi lebih rendah ke larutanyang konsentrasinya lebih tinggi melalui membransemipermeabel yang hanya dapat dilalui oleh molekul-molekul pelarut.

11. Tekanan osmotik adalah tekanan yang ditimbulkanoleh proses osmosis, akibat perbedaan konsentrasiantara dua larutan yang dipisahkan oleh membransemipermeabel.

12. Besarnya tekanan osmotik suatu larutan dinyatakandengan rumus:

=M RT

13. Tekanan osmotik suatu larutan dapat dibalikkandengan cara menerapkan tekanan dari luar yangnilainya lebih besar dari tekanan osmotik larutan.Prinsip osmosis balik digunakan untuk memperolehair murni dari air laut (desalinasi).

14. Sifat koligatif larutan elektrolit memiliki nilai lebihtinggi dari sifat koligatif larutan nonelektrolit untuk

jumlah mol yang sama.15. Besarnya sifat koligatif larutan elektrolit merupakan

kelipatan dari sifat koligatif larutan nonelektrolitsebesar faktor vant Hoff.


32/310


Apakah Anda m erasa kesulitan dalam m emaham imateri di Bab 1 ini? Bagian m anakah d ari materi Bab 1 iniyang tid ak And a kuasai? Jika And a m erasa kesulitan ,diskusikan dengan t eman atau guru Anda.

D e n g a n me mp e l a j a r i b a b i n i , A n d a d a p a tmemahami s i fa t ko l i ga t i f l a ru tan ba i k l a ru tannonelektrol i t m aupun elektrol i t. Kemud ian, Anda jug a

dapat mem ahami hubung annya dengan perhi tunganm assa molekul relatif suatu zat. Selain itu , Anda t elahm engetahui perbedaan antara sifat koligatif larutannone lek t r o l i t dan l a ru tan e lek t r o l i t yang dapa t

Refleksi

memperdalam pemahaman Anda mengenai s i fa tkoligat if itu send iri, sekaligus m em bant u And a dalamm engem bangkan keteram pilan b erpikir analisis.

Pemaham an m engena i si fa t ko l i ga t i f dapa tdiaplikasikan secara lang sung pada b eberapa hal d alamkehidu pan sehari-hari. Misalnya, pem anfaatan g aramuntuk menurunkan t i t i k beku es a tau sa l j u dan

peng gun aan infus di rum ah sakit.Tahukah And a m anfaat lainnya dari m emp elajari

sifat koligatif larut an?

Larutannonelektrolit

Larutanelektrolit

Sifat Koligatif

Larutan

Faktorvant Hoff (i)

dipengaruhioleh

Penurunan tekanan uap

P= Xterlarut

Ppelarut

Kenaikan titik didih

Td= K

dm

Penurunan titik beku

Tb= K

bm

Tekanan osmotik

=M R T

terdiri atas

Peta Konsep

terdiri atas

menjadi dasar

Pemurnian air denganosmosis balik


33/310


Evaluasi Kompetensi Bab 1

A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat.

1. Fraksi mol metanol dalam larutan air mengandung 80%

metanol adalah .A. 0,3 D. 0,69B. 0,5 E. 0,9C. 0,2

2. UMPTN 1998:Fraksi mol larutan metanol (CH3OH) dalam air adalah0,5. Konsentrasi metanol dalam larutan (dalam persenberat metanol) adalah .A. 50% D. 75%B. 60% E. 80%C. 64%

3. Larutan etanol dalam air adalah 12% berat etanol,

dengan massa jenis 0,98 g mL1pada 20C. Kemolalanetanol dalam larutan adalah .A. 0,05 m D. 2,96 mB. 0,12 m E. 12,00 mC. 2,55 m

4. Kemolalan larutan yang dibuat dari 0,1 mol NaOHdalam 500 g air adalah.A. 0,05 m D. 0,45 mB. 0,10 m E. 0,50 mC. 0,2 m

5. Sebanyak 11 g MgCl2dilarutkan dalam 2 kg air,kemolalan larutan yang terbentuk adalah .

A. 0,05 m D. 0,40 mB. 0,10 m E. 0,50 mC. 0,25 m

6. Tekanan uap larutan adalah .A. tekanan di atas larutanB. tekanan pelarut murni di permukaan larutanC. tekanan yang diberikan oleh komponen larutan

dalam fasa uapD. selisih tekanan uap pelarut murni dengan tekanan

zat terlarutE. selisih tekanan uap pelarut murni dengan tekanan

larutan

7. Peristiwa berkurangnya tekanan uap larutan terjadiakibat .A. adanya zat terlarut yang mudah menguapB. adanya zat terlarut yang sukar menguapC. adanya komponen pelarut dalam fasa uapD. pelarut dan zat terlarut yang tidak bercampurE. penurunan gaya tarik antarmolekul

8. Besarnya penurunan tekanan uap larutan .A. berbanding lurus dengan fraksi zat terlarutB. sama pada setiap temperaturC. sama untuk setiap pelarutD. bergantung pada jumlah pelarutE. bergantung pada jenis zat terlarut

9. Ebtanas 2000:

Sebanyak X g C2H6O2(Mr=62) dilarutkan ke dalam468 g air (Mr=18) sehingga tekanan uap jenuh larutanpada suhu 30C = 28,62 mmHg. Jika pada suhu itutekanan uap air murni 31,8 mmHg, harga X adalah .A. 358 g D. 90 gB. 270 g E. 18 gC. 179 g

10. Ebtanas 1999:

Tekanan uap jenuh air pada 100C adalah 760 mmHg.Jika18 g glukosa (Mr= 180) dilarutkan dalam 90 gramair (Mr=18), pada suhu tersebut tekanan uap larutanadalah .

A. 745,1 mmHg D. 754,1 mmHgB. 757,2 mmHg E. 772,5 mmHgC. 775,2 mmHg

11. Untuk menaikkan titik didih 250 mL air menjadi100,1C pada tekanan 1 atm (Kd= 0,50) maka jumlahgula (Mr= 342) yang harus dilarutkan adalah .A. 684 g D. 17,1 gB. 171 g E. 342 gC. 86 g

12. Zat nonvolatil berikut akan mempunyai tekanan uaplarutan paling rendah jika dilarutkan dalam pelarutbenzena(diketahui jumlah gram terlarut sama), yaitu ....

A. C6H12O6 D. C8H10B. (CH3)2(OH)2 E. C6H6O2C. (NH2)2CO

13. Larutan yang mempunyai titik beku paling rendah(diketahui molalitas larutan sama = 0,10 molal) adalah ....A. C12H22O11 D. NiCl2B. CuSO4 E. NH4NO3C. C6H12O6

14. Zat-zat berikut akan memiliki kenaikan titik didihpaling tinggi jika dilarutkan dalam air dengan beratyang sama adalah....A. C12H22O11

B. C6H12O6C. CS(NH3)2D. C2H6O2E. C6H5OH

15. Jika 30 g dari masing-masing zat berikut dilarutkandalam 1 kg air, zat yang akan memberikan larutandengan titik didih paling tinggi adalah...A. C2H5OH D. CH3OHB. C3H8O3 E. CH3OCH3C. C6H12O6

16. Titik beku suatu larutan nonelektrolit dalam air adalah0,14C. Molalitas larutan adalah .


34/310


A. 1,86 mB. 1,00 mC. 0,15 mD. 0,14 mE. 0,075 m

17. Ebtanas 1998:Sebanyak 1,8 g zat nonelektrolit dilarutkan ke dalam200 g air. Jika penurunan titik beku larutan 0,93oC (Kbair = 1,86 oC m1) maka massa molekul relatif zattersebut adalah .A. 18 D. 21B. 19 E. 22C. 20

18. Titik beku larutan yang dibuat dengan melarutkan20,5 g suatu zat yang rumus empirisnya (C3H2)ndalam400 g benzena adalah 4,33oC. Titik beku benzenamurninya adalah 5,48C. Rumus molekul senyawa

tersebut adalah .A. C3H2B. C6H4C. C9H6D. C15H10E. C18H12

19. Sebanyak 0,45 g suatu zat dilarutkan dalam 30 g air.Titik beku air mengalami penurunan sebesar 0,15C.Massa molekul zat tersebut adalah .A. 100 D. 204B. 83,2 E. 50C. 186

20. Sebanyak 30 g zat nonelektrolit (Mr= 40) dilarutkandalam 900 g air, titik bekunya 1,55C. Agar diperolehpenurunan titik beku setengah dari titik beku tersebut,zat tersebut harus ditambahkan ke dalam 1.200 g airsebanyak ....A. 10 g D. 45 gB. 15 g E. 0,05 gC. 20 g

21. Konsentrasi larutan suatu polipeptida (pembentukprotein) dalam air adalah 103M pada suhu 25oC.

Tekanan osmotik larutan ini adalah .A. 0,0245 D. 24,5B. 0,760 E. 156

C. 18,6

22. Ebtanas 2000:Pada suhu 27oC, sukrosa C12H22O11(M r= 342)sebanyak 17,1 g dilarutkan dalam air hingga volumenya500 mL,R= 0,082 L atm mol1K1. Tekanan osmotiklarutan yang terjadi sebesar .A. 0,39 atmB. 2,46 atmC. 3,90 atmD. 4,80 atmE. 30,0 atm

23. Suatu larutan diperoleh dengan melarutkan 6 g urea(Mr= 60) ke dalam satu liter air. Larutan lain diperolehdengan melarutkan 18 g glukosa (Mr= 180) dalamsatu liter air. Pada suhu yang sama, tekanan osmotiklarutan pertama .

A.1

3larutan kedua

B. 3 kali larutan kedua

C.2

3larutan kedua

D. sama dengan kedua

E.3

2larutan kedua

Untuk menjawab soal nomor 24 sampai dengan

28, perhat ikanlah diagram fasa berikut.

24. Menurut diagram fasa tersebut, yang merupakan daerahperubahan titik didih adalah .A. A B D. G H

B. B C E. I JC. D E

25. Jika suhu dinaikkan dari titik K ke titik L pada tekanantetap 0,5 atm, proses yang terjadi adalah .A. sublimasi D. peleburanB. pembekuan E. kondensasiC. penguapan

26. Jika suhu dinaikkan dari titik D ke titik N pada tekanantetap 1 atm, proses yang terjadi adalah .A. sublimasiB. pembekuanC. penguapanD. peleburanE. kondensasi

27. Dari diagram fasa tersebut yang merupakan titik didihnormal air adalah....A. A D. DB. B E. FC. C

28. Perubahan daerah titik beku larutan pada diagram fasatersebut, yaitu antara ....A. A B D. G HB. B C E. I JC. D E

1 atm

0,5 atm

Padat

Gas

Cair

A C FND

K

B

E L

G H I J TC


35/310


31. Sebanyak 20 g zat elektrolit biner (Mr= 100) dilarutkandalam 500 g air. Titik bekunya adalah 0,74oC. Derajationisasi zat elektrolit ini adalah .A. 90% D. 100%B. 50% E. 0%

C. 75%32. Tekanan osmotik tiga jenis larutan dengan molaritas

yang sama, misalnya urea, asam propanoat, dan natriumklorida diukur pada suhu yang sama. Pernyataan yangbenar adalah .A. tekanan osmotik urea paling besarB. tekanan osmotik asam propanoat lebih besar dari

natrium klorida.C. tekanan osmotik asam propanoat paling besar.D. tekanan osmotik asam propanoat lebih besar dari

urea.E. semua tekanan osmotik larutan sama.

33. Larutan 5,8% NaCl dalam air akan memiliki tekananosmotik sama dengan .A. larutan sukrosa 5,8% dalam airB. larutan 5,8% glukosa dalam airC. larutan 0,2 molal sukrosaD. larutan 1 molal glukosaE. larutan 4 molal glukosa

29. Ebtanas 1997:Data percobaan penurunan titik beku:

LarutanKonsentrasi

(molal)Titik Beku ( C)

0,10,20,10,20,1

0,3720,7440,1860,3720,186

NaClNaClCO(NH

2)2

CO(NH2)2

C6H

12O

6

B. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar.

1. Umumnya, desinfektan yang dipasarkan adalah 3,0%(berat) larutan H

2O

2dalam air. Dengan asumsi bahwa

massa jenis larutan adalah 1,0 g cm3, hitunglahkemolalan dan fraksimol H2O2.

2. Suatu larutan dibuat dengan mencampurkan 50 mLtoluena (C6H5CH3, =0,867 g cm

3) dan 125 mLbenzena (C6H6, =0,874 g cm

3). Berapakah fraksimol dan kemolalan toluena?

3. Hitunglah tekanan uap larutan dan tekanan osmotiksuatu larutan 10% sukrosa pada suhu 25C. Massa jenislarutan tersebut adalah 1,04 g mL1, dan tekanan uapair murni pada suhu 25C adalah 23,76 mmHg.

4. Hitunglah massa molekul suatu senyawa, jika 1,15 gramsenyawa tersebut dilarutkan dalam 75 gram benzenamemberikan kenaikan titik didih sebesar 0,275C.

5. Hitunglah massa etilen glikol (C2H6O2) yang terdapatdalam 1.000 g air untuk menurunkan titik beku larutanhingga 10C.

6. Tiroksin adalah salah satu jenis hormon yangmengontrol metabolisme tubuh dan dapat diisolasi darikelenjar tiroid. Larutan yang mengandung 1,138 gtiroksin dalam 25 g benzena memberikan tekananosmotik sebesar 1,24 atm pada 20C. Jika massa jenisbenzena = 0,8787 g mL1, hitunglah massa molekultiroksin.

7. Larutan 19 gram NaCl dalam 250 g air mempunyaiderajat ionisasi 0,83. Jika tekanan uap air pada suhutersebut adalah 20 mmHg, hitunglah tekanan uaplarutan tersebut.

8. Suatu asam HA 0,25 m dalam air membeku pada suhu0,651. Berapakah derajat ionisasi asam tersebut?

Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan bahwapenurunan titik beku bergantung pada .A. jenis zat terlarutB. konsentrasi molal larutanC. jenis pelarutD. jenis partikel zat terlarut

E. jumlah partikel zat terlarut

30. Ebtanas 1999:Larutan NaCl 0,4 molal membeku pada 1,488C. JikahargaKb= 1,86C m

1, derajat ionisasi larutan elektrolittersebut adalah .A. 0,02 D. 0,88B. 0,05 E. 1,00C. 0,50


36/310

Reaksi Redoksdan Elektrokimia

Apakah Anda sering menggunakan kalkulator untuk menghitung? Tidakhanya Anda, penjual sayuran di lingkungan tempat Anda tinggal juga sering

menggunakan kalkulator, bukan? Bagaimanakah kalkulator dapat bekerja?Sumber tenaga apakah yang bekerja pada kalkulator?

Anda tentu telah mempelajari prinsip-prinsip reaksi redoks di kelasX. Masih ingatkah Anda apa yang dimaksud dengan reaksi spontan? Reaksispontan terjadi karena adanya perbedaan kemampuan afinitas elektronantarpereaksi dalam baterai. Reaksi ini menyebabkan terjadinya aliranelektron. A liran elektron inilah yang bertindak sebagai sumber tenagalistrik sehingga kalkulator dapat digunakan untuk menghitung.

Pada bab reaksi redoks dan elektrokimia, Anda akan mempelajarikembali dan memahami lebih dalam tentang reaksi redoks berdasarkanperubahan biloks. Reaksi redoks dapat menjelaskan mengenai proses yang

terjadi dalam sel elektrokimia, sel elektrolisis, dan korosi. Bagaimanakahprinsip redoks dalam sel elektrokimia, sel elektrolisis, dan korosi? Andadapat mengetahuinya setelah mempelajari bab ini.

A. Penyetaraan Reaksi

RedoksB. Sel Elektrokim iaC. Sel Elektrolisis

D. Korosidan

Pengendaliannya

menerapkan konsep reaksi oksidasi reduksi dalam sistem elektrokimiayang m elibatkan energi listrik dan kegunaannya dalam m encegah korosidan dalam indu stri;

menjelaskan reaksi oksidasi reduksi dalam sel elektrolisis. menerapkan Hukum Faraday untuk e lektro l isis larutan e lektro l it .

Setelah mempelajari bab i ni, Anda harus mampu:

menerapkan konsep reaksi oksidasi reduksi dan elektrokimia dalam teknologidan kehidupan sehari-hari.

Hasil yang h arus Anda capai:

27

Kalkulator b ekerja karena terjadinya p roses reaksi redoks.

Sumber:www.mpbdp.org

Bab

2


37/310


A. Penyetaraan Reaksi Redoks

Persamaan reaksi yang melibatkan redoks biasanya sukar untukdisetarakan dengan cara biasa sebagaimana Anda pelajari di Kelas X,tetapi memerlukan metode khusus. Ada dua metode untuk menyetarakanreaksi redoks, yaitu metode peru bahan biloks (P ) dan metode setengahreaksi. Metode PBO melibatkan perubahan biloks, sedangkan metodesetengah reaksi melibatkan pelepasan dan penerimaan elektron.

1. M et od e PBO

Metode ini didasarkan pada kekekalan muatan, yakni kenaikan biloksatom teroksidasi harus sama dengan penurunan biloks atom tereduksi.Perhatikanlah persamaan reaksi berikut.

HNO3+ Cu

2O Cu(NO

3)2 + NO + H

2O

Atom yang mengalami perubahan biloks dapat ditentukan melaluipemeriksaan setiap atom. Dari hasil ini diketahui bahwa atom N dan Cumengalami perubahan biloks.

+5 +1 +2 +2

HNO3+ Cu

2O Cu(NO

3)2+ NO + H

2O

Berdasarkan prinsip kekekalan muatan, setiap atom yang mengalamiperubahan biloks harus disetarakan dengan cara mengubah koefisienreaksinya. Atom yang tidak mengalami perubahan biloks tidak perludisetarakan pada tahap penyetaraan biloks, tetapi disetarakan pada tahapakhir untuk memenuhi H uk um Kekekalan M assa.

Pada persamaan reaksi tersebut, biloks atom N berubah dari +5menjadi +2 (terjadi penurunan biloks sebesar 3 satuan). Pada atom Cu,terjadi perubahan biloks dari +1 menjadi +2 (terjadi kenaikan biloks).Oleh karena ada dua atom Cu, kenaikan total biloks Cu adalah 2 satuan.Perubahan biloks atom-atom pada reaksi tersebut dapat dinyatakan dalambentuk diagram berikut.

HNO3+ Cu

2O 2Cu(NO

3)2+ NO + H

2O

5 3 2

+2 +2 +4

Gambar 2.1

Serbuk seng dim asukkan ke d alamlarutan HCl akan terjadi reaksi

redoks yang spontan.

Zn + 2H+ Zn 2+ + H 2

Sumber:Chemistry: The Central Science,2000

1. Apa yang dimaksud dengan reaksi redoks? Jelaskan secara lengkapberdasarkan perkembangan konsepnya.

2. Apa yang dimaksud dengan perubahan biloks?3. Apa yang dimaksud dengan oksidator dan reduktor. Hubungkan dengan

perpindahan elektron yang terjadi.

Tes Komp etensi Awal

Apakah semua reaksi melibatkan perubahan bilangan oksidasi? Berikan contoh reaksinya.

Kegiatan Inkuir i


38/310

29Reaksi Redoks dan Elektro kim ia

Oleh karena kenaikan biloks Cu harus sama dengan penurunan biloksN maka atom Cu harus dikalikan dengan faktor 3. Atom N dikalikandengan faktor 2 sehingga diperoleh:

HNO3+ Cu

2O 2Cu(NO

3)2+ NO + H

2O

Persamaan reaksi menjadi:

2HNO3+ 3Cu

2O 6Cu(NO

3)2+ 2NO + H

2O

Walaupun atom N yang mengalami perubahan biloks telahdisetarakan, tetapi ada atom N lain yang muncul sebagai ion NO

3dalam

senyawa Cu(NO3)

2. Untuk memenuhi kekekalan massa, kekurangan 12

ion NO3disetarakan dengan menambahkan 12 molekul HNO

3pada

ruas kiri sehingga persamaan menjadi:

14HNO3+ 3Cu

2O 6Cu(NO

3)2 + 2NO + H

2O

Atom N dan Cu sudah setara, tetapi molekul H2O belum setara.

Untuk menyetarakannya, samakan atom H atau O pada kedua ruasdengan mengubah koefisien H

2O. Persamaan reaksi menjadi:

14HNO3(aq) + 3Cu

2O(s) 6Cu(NO

3)2(aq) + 2NO(g) + 7H

2O()

Dengan demikian, reaksi-reaksi kimia yang melibatkan reaksi redoksdapat disetarakan.

Tahap-tahap untuk menyetarakan persamaan reaksi dengan cara PBO

adalah sebagai berikut.1. Tentukan biloks semua atom untuk mengetahui atom-atom mana

yang mengalami perubahan biloks.2. Pasangkan oksidator dan produknya, reduktor dan produknya

menggunakan diagram seperti pada contoh.3. Tambahkan koefisien pada pasangan tersebut jika terjadi perbedaan

jumlah atom (seperti pada atom Cu).4. Tentukan perubahan biloks, baik reduktor maupun oksidator. Nilai

perubahan ini merupakan faktor penyetara, yang dikalikan dengankoefesien reaksinya.

5. Setarakan atom-atom lain yang tidak mengalami reduksi dan oksidasiuntuk memenuhi Hukum Kekekalan Massa.

6. Periksalah apakah persamaan sudah setara, baik massa maupunmuatannya.

Gamb ar 2.2

Amonium d ikromat menga lamireaksi auto-redoks (disproporsionasi).

(NH 4)2Cr2O7 N2+ 4H 2O + Cr2O3


3 (2)

+2 (3)

Kata Kunci Pe ru b ah an b il o ks (PBO ) M et o de set en g ah r eak si H uk um Ke kek al an M uat an H uk um K ek ek alan M assa Oksid at o r Red u kt o r

Penyetaraan Reaksi Redoks dengan Metode PBO

Logam seng bereaksi dengan asam nitrat menurut reaksi berikut.

Zn(s) + 2HNO3(aq) Zn(NO

3)

2(aq) + H

2(g)

Setarakan persamaan tersebut dengan metode PBO.

Contoh 2.1


39/310


Jawab:

Tahap 1

Menentukan atom yang mengalami perubahan biloks. Pada reaksi ini atom Zn dan N

0 +5 +2 3

Zn + HNO3

Zn(NO3

)2

+ NH4

NO3

Tahap 23

Menentukan pasangan oksidator dan reduktor serta menyetarakan jumlah atomnya.

Zn + HNO3

Zn(NO3)2+ NH

4NO

3

Tahap 4

Menentukan nilai perubahan biloks dan menyetarakannya.

Zn + HNO3 Zn(NO3)2+ NH4NO3

Hasil penyetaraan muatan adalah

4Zn + HNO3

4Zn(NO3)

2+ NH

4NO

3

Tahap 5

Setarakan atom-atom yang lain dengan cara memeriksa jumlah atom-atomnya.Atom N: ada 10 atom N di ruas kanan, tambahkan 9 HNO

3di ruas kiri agar atom N

sama dengan ruas kanan.

4Zn + 10HNO3

4Zn(NO3)2+ NH

4NO

3

Atom O: ada 30 atom O di ruas kiri dan 27 atom O di ruas kanan, tambahkan 3 H2O

di ruas kanan sehingga jumlah atom O sama.

4Zn + 10HNO3

4Zn(NO3)2+ NH

4NO

3+ 3H

2O

Atom H juga harus disetarakan dengan cara memeriksanya di kedua ruas.Persamaan reaksi yang sudah setara dan lengkap dengan fasanya adalah sebagai berikut.

4Zn(s) + 10HNO3(aq) 4Zn(NO

3)

2(aq) + NH

4NO

3(aq) + 3H

2O()

Tahap 6

Periksalah apakah persamaan di atas sudah memenuhi kekekalan massa dan muatan.

8 (1)

+2 (4)

2. Metode Setengah Reaksi

Penyetaraan persamaan redoks dengan metode setengah reaksididasarkan pada transfer elektron. Untuk mengetahui jumlah elektron

yang ditransfer dilakukan pemisahan persamaan ke dalam dua setengahreaksi. Masing-masing setengah reaksi disetarakan, kemudiandigabungkan kembali untuk memperoleh persamaan reaksi redoks yangsetara, baik muatan maupun massanya.

a. Reaksi Redoks dalam Suasana Asam

Tinjau reaksi ion MnO4dan Fe2+dalam suasana asam dengan

persamaan kerangka sebagai berikut.

MnO4+ Fe2+ Mn2++ Fe3+

Tahap-tahap penyetaraan dengan metode ini adalah sebagai berikut.1. Memisahkan persamaan kerangka ke dalam dua setengah reaksi.

Setengah reaksi oksidasi dan setengah reaksi reduksi.

+5 3

0 +2

Mahir Menjawab

Jika KMnO4 bereaksi dengan

H2C

2O

4dalam suasana asam ,

sebagian hasilnya adalah M nSO4

dan CO2. Dalam reaksi ini 1 m ol

KMnO4menerima ....

A. 1 elek tro nB. 2 elek tro nC. 3 e lek tr onD. 5 e lek tr onE. 7 elek tro n

PembahasanAda d ua cara penyelesaian, yaitu:a. M e t o d e se t en g a h rea ksi :

8H + + M n O4+ 5e

M n 2+ + 4 H2O (suasana asam )elektron yang terl ibat = 5e

b . M e t od e b i la ng an o ksi d asi(biloks):

KMnO4

Mn SO4

+7 +2

5e

Jadi, dalam reaksi ini 1 mo l KMnO4

menerim a 5 elektron. (D)

SPMB I PA 20 06


40/310

31Reaksi Redoks dan Elektro kim ia

MnO4 Mn2+ (reaksi reduksi)

Fe2+ Fe3+ (reaksi oksidasi)2. Menyetarakan jumlah atom-atomnya sesuai Hukum Kekekalan Massa.3. Menyetarakan muatan listrik (kekekalan muatan) dengan cara

menambahkan elektron pada ruas kiri (untuk reaksi reduksi) danruas kanan (untuk reaksi oksidasi).4. Menggabungkan kedua setengah reaksi untuk menyetarakan

persamaan reaksi, baik muatan maupun massanya.

b. Penyetaraan Setengah Reaksi Reduksi

Pada setengah reaksi reduksi, atom Mn disetarakan dengan caramenyamakan koefisien pereaksi dan produknya. Penyetaraan atom Odilakukan dengan menambahkan H

2O pada ruas kanan.

MnO4 Mn2++ 4H

2O

Kelebihan atom H di ruas kanan disetarakan dengan menambahkanasam (ion H+) pada ruas kiri (ingat suasana asam).

MnO4+ 8H+ Mn2++ 4H

2O

Muatan listrik di ruas kiri ada +7 dan di ruas kanan ada +2. Untukmenyetarakannya, tambahkan lima elektron pada ruas kiri.

MnO4+ 8H++ 5e Mn2++ 4H

2O (setengah reaksi reduksi)

Periksalah apakah persamaan sudah setara muatan dan massanya.

c. Penyetaraan Setengah Reaksi Oksidasi

Setengah-reaksi oksidasi untuk besi sudah setara ditinjau dari jumlahatom, tetapi muatannya belum setara. Jadi, tambahkan satu elektron padaruas kanan persamaan.

Fe2+ Fe3+ + e (setengah reaksi oksidasi)

Tahap akhir adalah menggabungkan kedua setengah reaksi untukmenghilangkan elektron dalam kedua setengah reaksi sebab elektrontidak muncul dalam persamaan reaksi netral. Penghilangan elektron dapatdilakukan dengan perkalian silang jumlah elektronnya.

MnO4 + 8H+ + 5e Mn2++ 4H

2O (1)

Fe2+ Fe3

kimia 3 yayan

Documents