makalah hukum-raoult-dan-termodinamika-larutan-ideal

25
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Larutan Dalam kehidupan sehari- hari, istilah larutan sudah sering didengar. Larutan didefinisikan sebagai campuran homogen yaitu campuran yang memiliki komposisi serba sama di seluruh bagian volumenya. Suatu larutan terdiri dari satu atau beberapa macam zat terlarut dan satu pelarut. Secara umum zat terlarut merupakan komponen yang jumlahnya sedikit sedangkan pelarut adalah komponen yang terdapat dalam jumlah banyak. Larutan yang mengandung dua komponen yaitu zat terlarut dan pelarut disebut sebagai larutan biner. Kemampuan pelarut melarutkan zat terlarut pada suatu suhu mempunyai batas tertentu. Larutan dengan jumlah maksimum zat terlarut pada temperature tertentu disebut sebagai larutan jenuh. Sebelum mencapai titik jenuh, larutan disebut larutan tidak jenuh. Namun kadang- kadang dijumpai suatu keadaan dengan zat terlarut dalam larutan lebih banyak daripada yang seharusnya dapat larut dalam pelarut tersebut pada suhu tertentu, larutan yang mempunyai kondisi seperti ini dikatakan sebagai larutan lewat jenuh. (Takeuchi, 2008) Kelarutan didefinisikan sebagai banyaknya zat terlarut yang dapat menghasilkan larutan jenuh dalam jumlah tertentu pelarut pada temperature konstan. Kelarutan suatu zat bergantung pada sifat zat itu, molekul pelarut, temperatur dan tekanan. (Takeuchi, 2008)

Upload: torang-aritonang

Post on 11-Apr-2017

5.275 views

Category:

Engineering


192 download

TRANSCRIPT

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Larutan

Dalam kehidupan sehari- hari, istilah larutan sudah sering didengar. Larutan

didefinisikan sebagai campuran homogen yaitu campuran yang memiliki komposisi serba

sama di seluruh bagian volumenya. Suatu larutan terdiri dari satu atau beberapa macam zat

terlarut dan satu pelarut. Secara umum zat terlarut merupakan komponen yang jumlahnya

sedikit sedangkan pelarut adalah komponen yang terdapat dalam jumlah banyak. Larutan

yang mengandung dua komponen yaitu zat terlarut dan pelarut disebut sebagai larutan biner.

Kemampuan pelarut melarutkan zat terlarut pada suatu suhu mempunyai batas tertentu.

Larutan dengan jumlah maksimum zat terlarut pada temperature tertentu disebut sebagai

larutan jenuh. Sebelum mencapai titik jenuh, larutan disebut larutan tidak jenuh. Namun

kadang- kadang dijumpai suatu keadaan dengan zat terlarut dalam larutan lebih banyak

daripada yang seharusnya dapat larut dalam pelarut tersebut pada suhu tertentu, larutan yang

mempunyai kondisi seperti ini dikatakan sebagai larutan lewat jenuh. (Takeuchi, 2008)

Kelarutan didefinisikan sebagai banyaknya zat terlarut yang dapat menghasilkan

larutan jenuh dalam jumlah tertentu pelarut pada temperature konstan. Kelarutan suatu zat

bergantung pada sifat zat itu, molekul pelarut, temperatur dan tekanan. (Takeuchi, 2008)

1.2 Larutan Non –Elektrolit

Larutan berdasarkan interaksinya diantara komponen- komponen penyusunnya dapat

dikelompokan menjadi 2 yaitu larutan ideal dan larutan non ideal. Sedangkan berdasarkan

daya hantar listriknya, larutan dibedakan menjadi larutan elektrolit dan larutan non elektrolit.

(Endang, 2004)

Larutan dikatakan ideal bila partikel zat terlarut dan partikel pelarut tersusun

sembarang, pada proses pencampurannya tidak terjadi efek kalor. Untuk larutan biner, proses

pencampuran tidak terjadi efek kalor bila energi interaksi antara partikel zat terlarut dan

partikel pelarut sama dengan energi interaksi antara

sesama partikel zat terlarut maupun sesama partikel pelarut. Secara umum larutan

ideal akan memenuhi hukum Raoult. Sangat jarang dalam kehidupan nyata didapatkan

larutan yang bersifat ideal, pada umumnya larutan menyimpang dari keadaan ideal atau

merupakan larutan non ideal. (Endang, 2004)

1.3 Hukum Raoult

Raoult adalah seorang ahli kimia dari Perancis, ia mengamati bahwa pada larutan

ideal yang dalam keadaan seimbang antara larutan dan uapnya, maka perbandingan antara

tekanan uap salah satu komponennya ( misal A) PA/PA° sebanding dengan fraksi mol

komponen (XA) yang menguap dalam larutan pada suhu yang sama. Misalkan suatu larutan

yang terdiri dari komponen A dan B menguap, maka tekanan uap A (PA) dinyatakan

sebagai :

PA = PA°. XA

PA adalah tekanan uap di atas larutan

XA adalah fraksi mol komponen A

PA° adalah tekanan uap A murni

Larutan yang memenuhi hukum ini disebut sebagai larutan ideal. Pada kondisi ini, maka

tekanan uap total (P) akan berharga

P = PA + PB = XA. PA°+ XB. PB°

dan bila digambarkan maka diagram tekanan uap terhadap fraksi mol adalah seperti

diperlihatkan pada gambar 1.1. Dari gambar terlihat bahwa fraksi mol A berjalan dari kanan

ke kiri, artinya fraksi mol berharga 1 pada bagian kiri sehingga tekanan uap murninya (PA°)

berada di ordinat kiri. Sebaliknya fraksi mol

B berjalan dari 0 sampai 1 dari kiri ke kanan, sehingga tekanan uap B murni (PB°)

akan berada di ordinat bagian kanan. Harga tekanan total larutan ideal pada berbagai variasi

komponen diperlihatkan oleh garis yang menghubungkan PB dan PA. Salah contoh larutan

ideal adalah larutan benzena- toluena. (Endang, 2004)

BAB II

PEMBAHASASAN

2.1 Larutan Ideal

Suatu larutan dianggap bersifat ideal, karena didasarkan pada kekuatan relative dari

gaya tarik-menarik antara molekul solute dengan solventnya. Larutan ideal adalah larutan

yang gaya tarik-menarik antara molekul-molekul sama dengan gaya tarik-menarik molekul-

molekul dari solute dan solventnya masing-masing.

Suatu larutan dikatakan ideal, jika mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:

1. Homogen pada seluruh kisaran komposisi dari system, mulai dari fraksi mol nol

sampai dengan satu (0<x<1).

2. Pada pembentukan larutan dari komponennya, tidak ada perubahan entalpi (∆H

campuran = 0), artinya panas larutan sebelum dan sesudah pencampuran adalah sama.

3. Perubahan volume campuran adalah sama dengan nol (V campuran = 0), artinya

jumlah volume larutan sebelum dan sesudah pencampuran adalah sama.

4. Memenuhi hukum Raoult.

2.2 Hukum Raoult dan Campuran Larutan Ideal

2.2.1 Campuran Ideal dan Gaya Intermolekuler

Campuran ideal adalah sebuah campuran yang menaati hukum Raoult.

Sebenarnya tidak ada campuran yang bisa dibilang ideal. Tapi beberapa campuran larutan

kondisinya benar-benar mendekati keadaan yang ideal. Berikut ini adalah contohnya:

 * hexane dan heptane

 * benzene dan methylbenzene

 * propan-1-ol dan propan-2-ol

Dalam sebuah larutan, beberapa molekul yang berenergi besar dapat menggunakan

energinya untuk mengalahkan daya tarik intermolekuler permukaan cairan dan melepaskan

diri untuk kemudian menjadi uap.

          Semakin kecil daya intermolekuler, semakin banyak molekul yang dapat melepaskan

diri pada suhu tertentu.

Gambar 1. Gaya intermolekul antar larutan sejenis

Apabila ada mempunyai larutan kedua, hal yang sama juga terjadi. Pada suhu tertentu,

sebagian dari molekul-molekul yang ada akan mempunyai energi yang cukup untuk

melepaskan diri dari permukaan larutan.

Gambar 2. Gaya intermolekul antar larutan sejenis

Pada sebuah campuran ideal dari kedua larutan ini, kecenderungan dari dua macam molekul

di dalamnya untuk melepaskan diri tidak berubah.

Gambar 3. Gaya intermolekul antar larutan 1 dan 2

Gambar ini menunjukkan campuran 50/50 dari dua larutan. Yang berarti bahwa hanya ada

separuh dari tiap jenis molekul yang berada di permukaan campuran larutan dibanding

jumlah tiap jenis molekul pada permukaan larutan awalnya. Apabila proporsi dari tiap jenis

molekul yang melepaskan diri tetap sama, tentu saja hanya ada separuh dari tiap jenis

molekul yang dapat melepaskan diri dari campuran larutan pada suatu waktu tertentu.

Apabila molekul-molekul merah masih mempunyai kecenderungan yang sama untuk

melepaskan diri sebesar sebelumnya, ini berarti daya intermolekuler antara dua molekul

merah persis sama dengan besar daya intermolekuler antara sebuah molekul merah dan

sebuah molekul biru. Apabila daya tersebut berubah, kecenderungan molekul untuk

melepaskan diri juga akan berubah. Demikian halnya dengan daya antara dua molekul biru

dan daya antara sebuah molekul biru dan sebuah molekul merah. Daya tersebut juga harus

sama dan kalau tidak, kecenderungan molekul biru untuk melepaskan diri juga akan berubah.

Berdasarkan penjelasan di atas, maka daya tarik intermolekuler antara dua molekul

merah, dua molekul biru dan antara sebuah molekul merah dan sebuah molekul biru akan

hampr persis sama dalam campuran ideal.

 Inilah sebabnya mengapa campuran seperti hexane dan heptane mendekati campuran ideal.

Mereka memiliki besar molekul yang hampir sama dan mempunyai daya tarik Van der Waals

yang sama di antara mereka. Namun begitu, tetap saja, besar molekul keduanya tidak persis

sama, sehingga walaupun campuran ini mendekati campuran ideal, tetap saja bukan

merupakan campuran ideal.

2.2.2 Campuran Ideal dan Perubahan Entalpi pada Proses Pencampuran

Ketika kita membuat suatu campuran larutan-larutan, maka kita harus mengalahkan

daya tarik intermolekuler (yang membutuhkan energi) dan membuat daya tarik baru (yang

menghasilkan energi). Apabila besar semua daya tarik ini sama, tidak akan ada panas yang

dihasilkan atau panas yang diserap. Ini berarti, campuran ideal dari dua larutan akan

mempunyai nol energi entalpi. Apabila suhu campuran naik atau turun pada saat anda

mencampur keduanya, ini berarti campuran tersebut bukan campuran ideal.

2.2.3 Hukum Raoult

Kita mungkin pernah melihat sekilas hukum Raoult yang telah disederhanakan

apabila anda pernah mempelajari efek dari larutan yang tidak dapat menguap seperti garam

pada tekanan uap di pelarut seperti air. Definisi di bawah ini adalah yang biasa dipakai dalam

pembicaraan mengenai campuran dua larutan yang bisa menguap.

Tekanan uap parsial dari sebuah komponen di dalam campuran adalah sama dengan

tekanan uap komponen tersebut dalam keadaan murni pada suhu tertentu dikalikan dengan

fraksi molnya dalam campuran tersebut.

Hukum Raoult hanya dapat diaplikasikan pada campuran ideal.

Persamaan untuk campuran dari larutan A dan B, akan menjadi demikian:

Pada persamaan ini PA dan PB adalah tekanan uap parsial dari komponen A dan B.

Dalam suatu campuran gas, tiap gas mempunyai tekanan uapnya sendiri, dan ini disebut

tekanan parsial yang independent. Bahkan apabila anda memisahkan semua jenis gas-gas lain

yang ada, satu-satunya jenis gas yang tersisa akan masih mempunyai tekanan parsialnya.

Tekanan uap total dari sebuah campuran adalah sama dengan jumlah dari tekanan

parsial individu tiap gas.

Po adalah tekanan uap dari A dan B apabila keduanya berada dalam keadaan terpisah (dalam

larutan murni).

xA dan xB adalah fraksi mol A dan B. Keduanya adalah fraksi (bagian/proporsi) dari jumlah

total mol (A maupun B) yang ada.

Kita dapat menghitung fraksi mol dengan rumus ini:

2.3 Tekanan Uap / Diagram Komposisi

          Seandainya kita mempunyai sebuah campuran ideal dari dua larutan yaitu A dan B,

kedua larutan ini akan memberi "sumbangan"-nya masing-masing pada tekanan uap

keseluruhan pada campuran.

Mari kita lihat larutan A secara khusus sebagai contoh:

Anggap saja kita melipat-duakan fraksi mol larutan A dalam campuran (dalam suhu yang

sama). Menurut hukum Raoult, tekanan uapnya juga akan ikut terlipat duakan. Apabila kita

melipat-tigakan fraksi mol A, kita juga otomatis melipat-tigakan tekanan uapnya, dan

seterusnya. Dengan kata lain, tekanan uap parsial A pada suhu tertentu berbanding lurus

dengan fraksi mol-nya. Apabila kita menggambar grafik tekanan uap parsial terhadap fraksi

mol-nya, anda akan memperoleh sebuah garis lurus.

Gambar 4. Grafik tekanan uap parsial terhadap fraksi mol-nya

Sekarang, mari kita buat grafik yang sama untuk B pada sumbu yang sama. Fraksi

mol B mengecil sejalan dengan meningkatnya fraksi mol A sehingga grafik untuk B

berbentuk garis yang menurun ke kanan. Bersamaan dengan berkurangnya fraksi mol B,

tekanan parsial uapnya juga berkurang dengan kecepatan yang sama.

Gambar 5. Grafik tekanan uap parsial terhadap fraksi mol-nya

Terlihat bahwa tekanan uap larutan B murni lebih tinggi dari larutan A murni. Ini berarti

molekul-molekul pada permukaan larutan B lebih mudah melepaskan diri daripada molekul-

molekul pada larutan A. Larutan B lebih mudah menguap daripada larutan A.

Untuk memperoleh tekanan uap total dari sebuah campuran, kita harus menjumlahkan

tekanan parsial A dan B pada tiap komposisi. Dengan demikian kita akan memperoleh garis

lurus seperti pada diagram berikut.

Gambar 6. Grafik tekanan uap total campuran

Pada campuran yang non-ideal, garis lurus ini akan berbentuk kurva. Untuk campuran yang

mendekati ideal garisnya akan menyerupai garis lurus. Semakin kurang ideal sebuah

campuran, semakin berkurvalah garis yang terbentuk.

2.4 Titik didih / diagram komposisi

Apabila sebuah larutan mempunyai tekanan uap yang tinggi pada sebuah suhu, ini

berarti bahwa molekul-molekul yang berada dalam larutan tersebut sedang melepaskan diri

dari permukaan larutan dengan mudahnya. Apabila pada suhu yang sama, sebuah larutan lain

mempunyai tekanan uap yang rendah, ini berarti bahwa molekul-molekul dalam larutan

tersebut tidak dapat dengan mudah melepaskan diri.

 Apa efek dari kedua fakta ini terhadap titik didih dari kedua larutan ini?

Ada dua cara untuk melihat hal ini:

1. Apabila molekul-molekul dalam larutan sedang melepaskan diri dengan mudahnya dari

permukaan larutan, ini berarti bahwa daya tarik intermolekuler relatif lemah. Dengan

demikian, kita tidak perlu memanaskannya dengan suhu terlalu tinggi untuk memutuskan

semua daya tarik intermolekuler tersebut dan membuat larutan ini mendidih. Larutan dengan

tekanan uap yang lebih tinggi pada suatu suhu tertentu adalah larutan yang titik didihnya

lebih rendah.

2. Larutan akan mendidih ketika tekanan uapnya menjadi sama dengan tekanan udara luar.

Apabila sebuah larutan mempunyai tekanan uap yang tinggi pada suhu tertentu, anda tidak

perlu menambah tekanan uapnya supaya menjadi sama dengan tekanan udara luar. Di lain

pihak, apabila tekanan uapnya rendah, anda harus meningkatkan tekanan uapnya setinggi-

tingginya sampai besarnya menjadi sama dengan tekanan udara luar.

Larutan dengan tekanan uap yang lebih tinggi pada suatu suhu tertentu adalah larutan yang

titik didihnya lebih rendah.Sekali lagi, dua larutan pada suhu yang sama:Larutan dengan

tekanan uap yang lebih tinggi adalah larutan yang titik didihnya lebih rendah.

Menghitung titik didih/membuat diagram komposisi

Pada bagian yang sebelumnya, kita telah melihat diagram komposisi seperti di bawah ini:

Gambar 7. Grafik tekanan uap total campuran

Kita akan mengubah diagram ini menjadi diagram komposisi/titik didih. Kita akan mulai

dengan titik didih dari larutan murni A dan larutan murni B. B memiliki tekanan uap yang

lebih tinggi. Ini berarti bahwa larutan B mempunyai titik didih yang lebih rendah dari larutan

A.

Gambar 8. Grafik komposisi titik didh

 Pada campuran larutan A dan B, mungkin kita menduga bahwa titik-titik didih

keduanya akan membentuk sebuah garis lurus yang menghubungkan kedua titik didih

ini.Pada kenyataannya, tidak demikian! Bukan garis lurus, tapi garis kurvalah yang terbentuk.

Gambar 9. Grafik titik didih kedua larutan

 Kita akan menambah sebuah garis lagi pada diagram ini yang akan menunjukkan komposisi

uap pada larutan yang mendidih.

 Apabila kita mendidihkan sebuah campuran larutan, larutan yang lebih mudah

menguap, tentunya akan membentuk lebih banyak uap daripada larutan yang sukar menguap.

Ini berarti, akan ada lebih banyak komponen B (komponen yang lebih mudah menguap)

terdapat dalam uap daripada dalam larutannya. Anda dapat membuktikannya dengan

memadatkan udap yang didapat dan menganalisanya. Diagram ini menunjukkan apa yang

terjadi bila anda mendidihkan campuran larutan A dan B.

Gambar 10. Grafik campuran larutan A dan B

 Perhatikan bahwa ada lebih banyak uap larutan B daripada uap larutan A yang ada di atas

campuran larutan yang mendidih ini karena larutan B lebih mudah menguap.

Apabila kita mengulangi proses ini dengan campuran larutan dengan berbagai

komposisi, anda akan dapat menggambar kurva kedua, yaitu garis komposisi uap.

Gambar 11.Kurva campuran larutan A dan B

         Ini adalah diagram fase kita yang terakhir  

Menggunakan diagram komposisi

Diagram ini dapat digunakan dengan cara yang persis sama seperti dengan cara

pembentukannya. Apabila kita mendidihkan campuran larutan, kita akan mendapatkan titik

didihnya dan komposisi uap di atas larutan yang mendidih ini.

Sebagai contoh, pada diagram berikut ini, apabila kita mendidihkan campuran larutan C1,

titik didihnya adalah T1 dan komposisi uapnya adalah C2.

Gambar 12. Kurva campuran larutan A dan B

          Yang harus kita lakukan hanyalah menggunakan kurva komposisi larutan untuk

mencari titik didih larutan dan melihat pada grafik ini, bagaimana komposisi uap pada suhu

tersebut (titik didih).

 Perhatikan sekali lagi bahwa ada lebih banyak uap larutan B daripada uap larutan A yang ada

di atas campuran larutan yang mendidih ini karena larutan B lebih mudah menguap.

Permulaan dari distilasi fraksional

Umpamanya kita mengumpulkan semua uap yang ada di atas larutan yang mendidih

dan kita didihkan untuk kedua kalinya. Ini berarti, sekarang kita mendidihkan larutan baru

yang komposisinya adalah C2. Larutan ini akan mendidih pada temperatur baru yaitu T2, dan

uap yang berada di atas larutan baru ini akan mempunyai komposisi C3.

Gambar 13. Kurva campuran larutan A dan B

          Kita dapat melihat sekarang bahwa kita mempunyai uap yang hampir merupakan

komponen B murni.

Apabila kita terus melakukan hal ini (mengkondensasi uap dan mendidihkan cairan

yang terbentuk) , pada akhirnya kita akan mendapatkan larutan B murni.Ini adalah dasar dari

distilasi fraksional. Walaupun begitu, melakukannya dengan cara seperti ini akan sangat

melelahkan dan kecuali anda dapat memproduksi dan mengkondensasi uap di atas sebuah

larutan mendidih dalam jumlah yang luar biasa banyak, jumlah larutan B yang aka n anda

dapat pada akhirnya akan sangat sedikit.

2.4 Hukum Raoult dan Termodinamika Larutan Ideal

Larutan Ideal

Untuk larutan yang ideal, energi bebas G didefinisikan sebagai:

……………..(1)

di mana T adalah suhu mutlak sistem, p adalah tekanan dari sistem, R adalah konstanta gas

ideal, Nα adalah jumlah mol komponen α, xα adalah fraksi mol komponen α, dan μ◦α (T , p)

adalah energi bebas Gibbs molar dari komponen α murni (ingat bahwa untuk sistem murni,

molar energi bebas Gibbs adalah sama dengan potensial kimia). Persamaan ini merupakan

rumus untuk energi bebas Gibbs dari sistem di mana komponen tersebut tidak dicampur.

Dalam semua perhitungan yang melibatkan model larutan ideal,kita mengasumsikan

bahwa molar energi bebas Gibbs dari masing-masing spesies murni merupakan fungsi dari

temperatur dan tekanan. Secara matematis, ini berarti kita harus mengetahui bentuk fungsi

μ◦α (T, p).

Setelah kita mengetahui energi bebas Gibbs dari sistem sebagai fungsi temperatur,

tekanan,dan komposisi, kita harus mengetahui tentang termodinamikanya. Misalnya, total

volume sistem (V) bisa diturunkan dari energi bebas Gibbs:

……………………………..(2)

Di mana Vα◦ adalah volume molar murni jenis α , dan kita telah mengetahui Vα◦ =

(∂μ◦α / ∂p). Total volume sama dengan jumlah dari volume komponen murni . Oleh karena

itu, tidak ada perubahan volume pada pencampuran untuk larutan ideal.

Total entropi S dari sistem adalah:

…………………………………….(3)

Di mana Sα◦ adalah entropi molar komponen α murni, dengan menggunakan hubungan Sα◦ = - (∂μ◦α / t). Berbeda halnya untuk volume, total entropi dari campuran tidak sama dengan jumlah dari entropi sistem tanpa pencampuran.

Total entalpi dari sistem tersebut adalah:

….(4)

Di mana Hα◦ adalah entalpi molar α murni, kita menggunakan hubungan Hα◦ = μ◦α + T

Sα◦.Dengan demikian, kita bisa melihat bahwa total entalpi sistem adalah sama dengan

jumlah dari entalpi komponen murni. Tidak ada panas yang diserap atau dilepaskan pada

pencampuran larutan ideal.

Potensial kimia dari jenis α adalah:

………...(5)

Dalam larutan ideal, terlihat bahwa potensi kimia tergantung pada fraksi mol. Juga, kita

melihat bahwa pencampuran meyebabkan potensi kimia masing-masing komponen menurun.

Hukum Raoult

Sekarang kita akan menggunakan model larutan ideal untuk mengembangkan

deskripsi matematis keseimbangan uap-cair dalam larutan multikomponen. Kita akan

membuat asumsi bahwa kita memiliki sistem yang yang terdiri dari fasa uap dan fase cair.

Fasa uap akan diasumsikan sebagaigas ideal, sedangkan fasa cair akan diasumsikan sebagai

larutan ideal.

Kondisi dasar untuk keseimbangan antara fase adalah:

……………………..(6)

Di mana μvα adalah potensial kimia dari komponen α dalam fase uap, μl

α adalah potensial

kimia dari komponen α dalam fase cair, yα adalah fraksi mol komponen α dalam fase uap,

dan xα adalah fraksi mol komponen α dalam fase cair.

Ketika fase cair bertindak sebagai campuran ideal, maka :

…(7)

di mana kita telah menggunakan persamaan (∂μ◦α, l / ∂p) = Vα◦ ,l, dan Vα◦,l adalah volume

molar α murni dalam fase cair. Jika kita asumsikan bahwa volume cairan hampir independen

dari tekanan, maka persamaan di atas menjadi:

….(8)

Jika fase uap dianggap sebagai gas ideal, maka:

……………(9)

Di mana Vα◦,v adalah volume molar α murni dalam fase uap. Untuk gas ideal, kita tahu

bahwa Vα◦, v (T, p) = RT / p, oleh karena itu :

…….(10)

Memasukkan pers. (8) dan (10) ke dalam Persamaan. (6) hasilnya adalah

..(11)

Dengan catatan bahwa tekanan uap sistem murni, potensi kimia dari fasa cairan dan fasa uap

adalah sama. Artinya, μ◦α v (T, pα

vap) = μ α ◦,l (T, p α vap).Subtitusikan persamaan ini ke (11),

maka:

………(12)

Eksponensial pada persamaan (12) dikenal sebagai faktor Poynting. Pada umumnya untuk

sistem tekanan rendah sampai tekanan sedang, faktor Poynting hampir sama dengan satu.

Dalam kasus air pada 25◦C:

…….(13)

Jadi faktor Poynting

adala 1.000714, yang kita asumsikan sama dengan 1. Jika kita mengasumsikan bahwa faktor

Poynting dekat satu, kita memiliki hukum Raoult:

………………………………………..(14)

2.5 Penyimpangan Hukum Raoult

2.5.1 Penyimpangan Positif

Jika tekanan uap jenuh hasil pengamatan lebih besar dari tekanan uap jenuh yang

dihitung menurut hukum Raoult, maka larutan tersebut dikatakan mengalami penyimpangan

positif (deviasi positif) dari hukum Raoult. Penyimpangan positif hukum Raoult terjadi

apabila interaksi dalam masing–masing zat lebih kuat daripada interaksi dalam campuran zat

( A – A, B – B > A – B). Penyimpangan ini menghasilkan entalpi campuran (ΔHmix) positif

(endotermik) dan mengakibatkan terjadinya penambahan volume campuran (ΔVmix > 0).

Contoh penyimpangan positif terjadi pada campuran etanol dan n–hekasana.

2.5.2 Penyimpangan Negatif

Jika tekanan uap jenuh hasil pengamatan lebih kecil dari tekanan uap jenuh yang

dihitung menurut hukum Raoult, maka larutan tersebut dikatakan mengalami penyimpangan

positif (deviasi negatif) dari hukum Raoult. Penyimpangan negatif hukum Raoult terjadi

apabila interaksi dalam campuran zat lebih kuat daripada interaksi dalam masing–masing zat

( A – B > A – A, B – B). Penyimpangan ini menghasilkan entalpi campuran (ΔHmix) negatif

(eksotermik) dan mengakibatkan terjadinya pengurangan volume campuran (ΔVmix < 0).

Contoh penyimpangan negatif terjadi pada campuran aseton dan air.

Pada kenyataan tidak ada larutan yang benar-benar ideal dan campuran yang sebenar-

benarnya mendekati ideal. Sebagai pendekatan, campuran senyawa-senyawa organik yang

struktur molekulnya merupakan deret seri homolog atau mendekatinya, sebagaian merupakan

larutan ideal, misalnya larutan benzena dan toluena, larutan etil alkohol dan propil alkohol,

dan capuran gas-gas hidrokarbon parafin dalam minyak parafin.

BAB III

KESIMPULAN

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari pembahasan di atas adalah:

1. Larutan dikatakan ideal bila partikel zat terlarut dan partikel pelarut tersusun

sembarang, pada proses pencampurannya tidak terjadi efek kalor serta gaya tarik

menarik molekul-molekulnya sama dengan gaya tarik menarik antar masing-masing

molekulnya

2. Suatu larutan dikatakan ideal, jika mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:

a. Homogen pada seluruh kisaran komposisi dari system, mulai dari fraksi mol nol

sampai dengan satu (0<x<1).

b. Pada pembentukan larutan dari komponennya, tidak ada perubahan entalpi (∆H

campuran = 0), artinya panas larutan sebelum dan sesudah pencampuran adalah

sama.

c. Perubahan volume campuran adalah sama dengan nol (V campuran = 0), artinya

jumlah volume larutan sebelum dan sesudah pencampuran adalah sama.

d. Memenuhi hukum Raoult.

3. Hukum Raoult menyatakan bahwa Tekanan uap parsial dari sebuah komponen di

dalam campuran adalah sama dengan tekanan uap komponen tersebut dalam

keadaan murni pada suhu tertentu dikalikan dengan fraksi molnya dalam campuran

tersebut.