makalah kimia fisika pemicu 3

7/22/2019 Makalah Kimia Fisika Pemicu 3

1/29

i

Pemicu III : Larutan

Rizki Romadhon Akbar ( 0906635734)

Rizqi Pandu S (0906557045)

Ryan Januar Rusli (0906635753)Samhani Mahendra W. (0906635766)

Zulfikar N. (0806456902)


2/29

ii

MIND MAP


3/29

iii

Daftar Isi

Kata Pengantar...........................................................................................................................i

Mind Map..................................................................................................................................ii

Daftar Isi...................................................................................................................................iii

Bab I Pendahuluan.....................................................................................................................1

Bab II Isi....................................................................................................................................2

- II. 1 Larutan...................................................................................................................2

- II.2 Penentuan Konsentrasi............................................................................................3

- II.3 Sifat Koligatif..........................................................................................................4

- II.4 Hukum Raoult..........................................................................................................6

- II.5 Konduktansi.............................................................................................................7

- II.6 Bilangan Transport dan Migrasi Ion......................................................................10

Bab III Jawaban Pemicu...........................................................................................................13

Kesimpulan...............................................................................................................................23

Daftar Pustaka

Lampiran


4/29

iv

BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Larutan merupakan salah satu bagian terpenting dari mata kuliah kimia fisika-1. Oleh

karena itu, makalah ini disusun untuk memudahkan kami dalam mempelajarinya serta

memenuhi kewajiban tugas yang diberikan oleh dosen yang bersangkutan.

Tujuan

Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas yang diberikan oleh dosen mata kuliah

kimia fisika-1. Selain itu juga untuk memudahkan kami, tim penyusun, dalam menambah

pengetahuan tentang larutan. Yang selanjutnya kami jadikan referensi dalam menjawab

permasalahan yang ada dalam pemicu yang diberikan.

Rumusan Masalah

1. Bagaimana perbedaan antara larutan elektrolit dan non elektrolit ?

2. Bagaimana tentang penjelasan tentang larutan ideal dan tak ideal ?

3. Bagaimana sifat koligatif larutan?

4. Mengapa tekanan osmosis memiliki efek yang lebih besar dalam penurunan titik beku

air disbanding larutan non elektrolit?

5. Apakah yang dimaksud dengan konduktivitas? Dan bagaimana peranya dalam

poengukuran kondktimetri larutan?

6. Bagaimana peran konsentrasi dalam mempengaruhi nilai konduktansi?

7. Bagaimana cara menentukan konduktansi ekuivalen?

Metode Penulisan

Metode yang kami gunakan dalam penyusunan makalah ini adalah dengan studi

pustaka serta browsing internet. Metode ini kami pergunakan karena kami merasa buku dan

internet cukup memenuhi kebutuhan kami dalam menggali informasi yang diperlukan demi

terpecahkannya pemicu yang ada.


5/29

v

BAB II

ISI

II. 1 Larutan

Larutan merupakan suatu sistem homogen yang terdiri dari pelarut dan zat

terlarut. Pelarut merupakan komponen dengan jumlah yang lebih besar dan berwujud cair

apabila larutan terdiri dari campuran antara cairan dengan padatan ataupun cairan dengan

gas. Sementara itu, zat terlarut memiliki jumlah yang lebih sedikit bila dibandingkan

dengan pelarut dan dapat memiliki wujud apapun.

Larutan dibedakan menjadi dua jenis yaitu larutan ideal dan non ideal. Larutan

ideal merupakan larutan yang interaksi antarmolekul komponen-komponennya sama

besarnya dengan interaksi antarmolekul pada keadaan murni. Larutan ideal memenuhi

Hukum Roult yang menyatakan bahwa tekanan uap dari zat pelarut adalah sama dengan

fraksi mol zat pelarut di dalam larutan tersebut. Contoh dari larutan ideal adalah benzena

dan toluena. Sementara itu, Larutan non ideal merupakan larutan yang penjumlahan

volume zat terlarut murni dan zat pelarut murninya tidak sama dengan volume larutan.

Terdapat beberapa jenis larutan jika dibedakan berdasarkan wujud komponen

pelarut dan zat terlarut yang digunakan. Jenis-jenis dari larutan ini yaitu: (disajikan

dalam bentuk zat terlarut dalam pelarut).

Larutan gas dalam gas

Larutan gas dalam cairan

Larutan cairan dalam

cairan

Larutan padatan dalam

cairan

Larutan gas dalam

padatan

Larutan cairan dalam

padatan

Larutan padatan dalam

padatan


6/29

6

Larutan dapat dibedakan berdasarkan daya hantar listriknya menjadi dua jenis,

yaitu larutan elektrolit dan larutan non-elektrolit.

1. Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit merupakan larutan yang memiliki kemampuan untuk

menghantarkan arus listrik. Hal ini disebabkan karena larutan dapat mengion.

Larutan elektrolit dibedakan menjadi dua berdasarkan tingkat kemampuan dalam

menyalurkan arus listrik, yaitu elektrolit kuat dan elektrolit lemah.

a. Elektrolit Kuat

Elektrolit kuat dapat menyalurkan arus listrik dengan baik karena zat

terlarut dapat mengion seluruhnya disebabkan oleh derajat ionisasinya = 1.

Larutan-larutan yang tergolong ke dalam elektrolit kuat antara lain larutan asam

kuat, basa kuat, dan garam yang memiliki tingkat kelarutan yang tinggi.

b. Elektrolit Lemah

Elektrolit lemah dapat menyalurkan arus listrik walaupun dengan daya

yang lemah karena zat terlarut yang terdapat pada larutan tidak seluruhnya dapat

mengion karena derajat ionisasinya berada di antara skala 0 dan 1. Larutan-

larutan yang tergolong ke dalam elektrolit lemah antara lain asam lemah, basa

lemah, dan garam yang memiliki tingkat kelarutan rendah.

2. Larutan Non-elektrolit

Larutan Non-elektrolit merupakan larutan yang tidak dapat menyalurkan arus

listrik. Hal ini disebabkan karena zat terlarutnya tidak dapat menghasilkan ion-ion.

Larutan urea, glukosa dan alkohol merupakan contoh dari larutan non-elektrolit.

II.2 Penentuan Konsentrasi

1. Fraksi Mol (X)

2. Persen Mol (%)

3. Molaritas (M)

4. Molalitas (m)


7/29

7

Molalitas merupakan perbandingan mol zat terlarut dalam 1000 gram pelarut.

Berbeda dengan molaritas, molalitas tidak dipengaruhi dengan perubahan suhu.

5. Persen Berat dan Persen Volume

Persen berat merupakan bagian berat dari zat terlarut tiap 100 bagian berat

larutan. Sedangkan, persen volume merupakan bagian volume dari zat terlarut tiap

100 bagian volume. Konsentrasi dari suatu larutan dapat dinyatakan dalam satuan

berat dan volume sekaligus dimana didapat % (berat/volume). Apabila di dalam

suatu larutan tindak dinyatakan persen yang digunakan, maka akan digunakan

persen berat.

6. Molalitas Volume (m)

Molalitas volume merupakan suatu penentuan konsentrasi dengan

menyatakan jumlah mol zat terlarut yang dilarutkan dalam satu liter larutan.

III.3 Sifat Koligatif

Sifat koligatif itu adalah sekumpulan sifat sifat umum yang diiliki larutan encer,

dimana sifat-sifat tersebut hanya tergantung pada jumlah partikel/molekul dalam larutan

yang ada, dan tidak bergantung pada ukuran ataupun berat molekul.(Tony Bird

1985:184).

a. Penurunan Tekanan Uap

Pada setiap suhu, zat cair selalu mempunyai tekanan tertentu. Penambahan suatu

zat ke dalam zat cair menyebabkan penurunan tekanan uapnya.

P= P o . X B (5)

Karena X A + X B = 1, maka persamaan (1) dapat diperluas menjadi:

P = po . XA (6)

dimana: P = penunman tekanan uap jenuh pelarut

Po = tekanan uap pelarut murni

XA = fraksi mol zat terlarut, X B = fraksi mol pelarut


8/29


9/29

9

Untuk larutan elektrolit kuat, harga derajat ionisasinya mendekati 1, sedangkan

untuk elektrolit lemah, harganya berada di antara 0 dan 1 (0 < < 1). Atas dasar

kemampuan ini, maka nilai i dari persamaan (11),(12),(13)dan (14) dapat dituliskan

)1(1 vi

II. 4 Hukum Raoult

Hukum ini berbunyi : Tekanan uap pelarut (P A ) pada permukaan larutan

besarnya sama dengan hasil kali tekanan uap murni (P A) dengan fraksi mol pelarut

tersebut di dalam larutan (X A ). Hukum ini dapat ditulis sebagai:

PA = X APA................................................ (15)

Bila zat terlarut juga bersifat mudah menguap (volatil) sehingga tekanan uapnya

dapat diukur, maka tekanan uap zat terlarut dapat dicari dengan persamaan serupa, yaitu:

PB = X BPB......................................(16)

Bila diasumsikan bahwa sistem hanya mengandung dua komponen (A dan B),

maka tekanan uap total (P) dari sistem tersebut dapat dicari dengan persamaan.

P = P A + P B........................(17)

P = X APA + X BPB.....................(18)

Campuran Ideal

Hukum Raoult akan dipenuhi pada campuran ideal . Salah satu contohnya

adalah campuran benzena dan toluena. Campuran ideal memiliki sifat sifat:

H mix = 0

V mix = 0

S mix = - R n i ln x i

Tekanan uap total di atas campuran adalah:

P = P 1 + P 2........................(19)

P oo P x P x 2211 .............. (20)

Karena x 2 = 1 x1, maka

1212 x P P P P ooo ..................(21)


10/29

10

P P

x ii ' ..........................(22)

Keadaan campuran ideal yang terdiri dari dua komponen dapat digambarkan

dengan kurva tekanan tehadap fraksi mol berikut(dalam lampiran).

Sedangkan garis titik embun (dew point line ) dibuat dengan menggunakan

persamaan sebagai berikut

oooooo

x P P P P P

P 1121

21 ........................(23)

Pada tekanan yang sama, titik titik pada garis titik gelembung dan garis titik

embun dihubungkan dengan garis horisontal yang disebut tie lin e (lihat Gambar 2). Jika

diandaikan fraksi mol toluena adalah x, maka jumlah zat yang berada dalam fasa cair

adalah

vl v x

C cair ............................(24)

Sedangkan jumlah zat yang berada dalam fas uap adalah

vl xl

C uap ..............................(25)

Penentuan jumlah zat pada kedua fasa dengan menggunakan persamaan (24) dan

(25) disebut sebagai L ever Rule .

Campuran non-ideal

Campuran campuran non ideal mengalami penyimpangan dari hukum Raoult.

Terdapat dua macam penyimpangan hukum Raoult, yaitu penyimpangan negatif dan

positif (dalam lampiran).

II.5 Konduktansi

Senyawa elektrolit, akan memenuhi hukum Ohm yakni:

Besarnya arus listrik yang mengalir melalui larutan sama dengan perbedaan potensial

ibagi dengan tahanan/hambatan .


11/29

11

I = V / R (26)

Dimana, I = besarnya arus (ampere)

V = beda potensial (volt)

R = hambatan (Ohm)

Satuan Ohm akan sering ditulis dengan symbol omega ( ).

Sedangkan besarnya hambatan suatu larutan bergantung pada dimensi larutan lainya.

Secara matematika ditulis :

R = x l / A (27)

Dimana,

= hambatan spesifik atau resistivitas (Ohm m)

l = panjang (meter)

A = luas penampang lintang (m 2

Gbr. 1 konduktansi larutan

Kebalikan dari Ohm () adalah konduktansi atau daya hantar (-1

). Denganrumus :

L = 1 / R. (28)

Dimana, L= konduktansi (S)

Konduktivitas adalah kebalikan dari resistivitas, dinamakan juga sebagai

konduktansi spesifik. Ls = 1 / (29)

Dimana, Ls = konduktivitas suatu lar utan ( -1 m -1 )

Dengan menggabungkan persamaan (2), (3), dan (5) maka akan diperoleh :

L = Ls x A / l (30)

Besaaran A / l dikenal sebagai konstanta sel.


12/29

12

Ada juga yang disebut sebagai Daya Hantar Ekivalen atau Konduktansi Ekivalen

() yaitu daya hantar larutan elektrolit sebanyak 1 grek diantara 2 elektrode dengan jarak 1cm.

Nilai = 1000 / n . Ls Ohm -1 cm 2 cc -1 `(31)

Ada penurunan dari pers (6), yakni :

Ls = L ( l / A) = l / R ( l / A)

Besarnya nilai l / A untuk setiap jenis electrode tetap disebut tetapan cell (K) .

Ls = K / R

K tidak ditentukan dengan mengukur l dan A, tetapi ditentukan dengan mengukur R suatu

larutan yang telah diketahui Ls nya.

Baik Ls ataupu berubah dengan konsentrasi

Untuk elektrolit kuat,Ls naik dengan cepat dengan naiknya konsentrasi. Untuk elektrolit

lemah, Ls naiknya perlahan dengan naiknya konsentrasi. Hal ini disebabkan karena

elektrolit kuat terurai sempurna, dan sebaliknya.

Baik elektrolit kuat maupun lemah, nilai nya naik pada pengenceran dan mencapaiharga maksimal pada pengenceran . pada pengenceran disebut o , dan untuk

masing masing elektrolit berbeda.

Untuk elektrolit kuat : = o - b n-1/2 (32)

Dimana : n = konsentrasi

B = tetapan

= daya hantar

o = daya hantar pada pengenceran

Pada larutan encer, grafik terhadap n -1/ linier dengan jalan ekstrapolasi dapat ditentukan

besarnya o.

Untuk elektrolit lemah :


13/29

13

Hali ini tidak berlaku bagi elektrolit lemah. o dapat dicari dari huku kohlrausch

tentang gerakan bebas dari ion ion yang mengatakan :

pada gerakan tak terhingga, masing - -masing ion elektrolit bergerak bebas, tanpa

dipengaruhi oleh ion- -ion lawannya. Dengan kata lain daya hantar ekivalen elektrolit

adalah jumlah daya hantar ekivalen ion ion o = Io

+ + Io

- (33)

Dimana, I o+ = to

+ x o atau Io

- = to

- x o

Adapun : I o = daya hantar ekivalekn ion pada pengenceran tak terhngga

t = bilangan angkutan

Pengaruh temperature terhadap daya hantar

Daya hantar elektrolit naik dengan naiknya temperature.

o (t) = o (25o C) [ l + ( t 25)] (34)

Adapun = tetapan untuk garam garam : 0,022 0,025

Untuk asam asam : 0,016 1,019

Daya hantar pada konsentrasi tertentu untuk elektrolit kuat, berubah sesuai dengan .

untuk eletrolit lemah, perubahan ini tak teratur, karena kecuali kecepatan dan gaya

interionik berubah, juga derajat ionisasi berubah.

II.6 Bilangan transport dan migrasi ion

Nilai ekuivalen konduktan ionik pada pengenceran tak berhingga dapat dihitung bila

fraksi konduktansi ekuivalen elektrolit dapat dihubungkan dengan ion-ionnya. Fraksi ini

dikenal sebagai bilangan transfer ion dan biasa diberi simbol t + untuk kation dan t untuk

anion. Bilangan transpor atau bilangan transfer merupakan fraksi dari jumlah arus total yang

dibawa oleh sebuah ion tertentu. Bilangan transpor kation dan anion dapat ditentukan dengan

mengukur perubahan konsentrasi elektrolit di sekitar anoda dan katoda ketika peristiwa

elektrolisis berlangsung atau dapat dihitung dari migrasi ionnya.

Sekarang dimisalkan dua piring paralel dengan diameter d cm, berisi larutan elektrolit

dan dialirkan dengan potensial e volts. Migrasi kecepatan rata-rata dari kation ini adalah v+

cm per detik, dengan jumlah muatan ion z + (dalam mol per cm 3), dan jumlah ion n+ . Dan


14/29

14

untuk anion adalah v- , z - , dan n - Bila z + adalah muatan ion positif dan e adalah jumlah arus

listrik, maka jumlah muatan/arus listrik yang diangkut kation adalah,

dan dalam bentuk yang sama untuk anion adalah,

sehingga, jumlah arus yang dibawa oleh kedua ion adalah,

(3 5)namun syarat untuk elektronetralitas adalah harga kation harus sama dengan anion, yaitu

sehingga,

(36 )

Dari persamaan diatas, fraksi dari total arus yang dibawa oleh kation t + adalah sebagai

berikut.

Sementara itu, fraksi dari total arus yang dibawa oleh anion, t- adalah,

( ) di mana dan t + t- adalah transportasi atau pemindahan nomor dari kation dan anion masing-

masing. Angka ini memberikan pecahan dari total saat ini dibawa oleh suatu ion dalam solusi.

Sehingga dari dua persamaan diatas yaitu pda t + dan t - ,dapat dirumuskan sebagai,

(3 7)

Untuk suatu elektrolit tertentu, jelas bahwa jumlah bilangan transpor kation dan anionnya

akan sama dengan satu . Cara untuk mengukur bilangan transpor ada 2, yaitu:a. Hukum Hittroff

Dasar dari metode Hittroff adalah perubahan jumlah elektrolit di dalam kedua ujung

ruangan ketergantungan pada reaksi elektrolisis dan pada jumlah ion yang telah bermigrasi ke


15/29

15

dalam atau ke luar dalam proses membawa arus listrik. Meode ini membutuhkan penentuan

konsentrasi larutan serta jumlah produk yang diendapkan. Perhitungan bilangan transpor

adalah sebagai berikut.

(38 )

(39 ) b. Cara Batas Gerak

Bilangan transpor :

(40 )

di mana, l = perubahan batas larutan

a = permukaan tabung / luas

F = bilangan Faraday

C = konsentrasi larutan (grek/cc)

Q = Coulumb (jumlah listrik)

Migrasi Ion

Salah satu faktor yang mempengaruhi konduktansi suatu larutan adalah migrasi ion.

Migrasi ion didefinisikan sebagai laju (dalam cm/det) gerakan suatu ion melalui medan

dengan gradien potensial 1 volt/cm. Migrasi ion akan bergantung pada jenis elektrolit.

(41)di mana, u = mobilitas ion (cm 2/volt-s)

x = jarak perpindahan ion (cm)

t = waktu yang diperlukan perpindahan sejauh x cm (s)

V = kuat medan listrik (volt/cm)


16/29

16

BAB III

JAWABAN PEMICU

I. Penurunan titik beku adalah salah satu sifat koligatif dari suatu larutan, baik elektrolit,

maupun non-elektrolit. Sifat ini sangat banyak kegunaannya dalam kehidupan sehari-

hari. Untuk dapat menurunkan titik beku dari suatu senyawa, biasanya ditambahkan

suatu aditif, yang disebut sebagai antifreezing agent. Natrium klorida, metanol dan etilen

glikol adalah contoh dari banyak senyawa yang biasa digunakan sebagai antifreezing

agent untuk air. Selain itu, hasil dari suatu penelitian membuktikan bahwa gula juga

dapat digunakan sebagai antifreezing agent, tapi efek yang diberikan tidak sebesar

natrium klorida.

1. Dari bacaan di atas, diketahui bahwa larutan dapat dibagi menjadi larutan elektrolit

dan larutan non-elektrolit. Jelaskan perbedaan antara ke dua jenis larutan tersebut!

Jawab :

Perbedaan utama antara larutan elektrolit dan larutan non-elektrolit terdapat pada

kemampuan untuk mengion. Kemampuan untuk mengion ini membuat larutan

elektrolit dapat mengalirkan arus listrik, sedangkan larutan non-elektrolit tidak dapat

mengalirkan arus listrik. Perbedaan lainnya berdasarkan hasil percobaan, kami

tampilkan dalam bentuk tabel:

No. Lartuan Elektrolit Larutan non-elektrolit

Kuat Lemah

1 Lampu menyala

terang

Lampu menyala

redup

Lampu tidak menyala

2 Menghasilkan

banyak

gelembung gas

Menghasilkan

sedikit

gelembung gas

Tidak menghasilkan gelembung gas

3 Berupa Larutan

asam/basa kuat

Berupa larutan

asam/basa lemah

Berupa gula, alkohol, dsb.

Tingkat keterangan dari lampu, serta banyak gelembung gas yang dihasilkan

menunjukkan kemampuan penyaluran arus listrik yang dimiliki yang secara tidak

langsung menjelaskan bahwa larutan elektrolit kuat terionisasi sempurna, larutan

elektrolit lemah terionisasi sebagian, dan larutan non-elektrolit tidak terionisasi.


17/29

17

2. Bagaimanakah hukum Raoult bisa menjelaskan tentang larutan ideal dan tak ideal?

Jawab :

Hukum Raoult tekanan uap larutan ideal dipengaruhi oleh tekanan

uap pelarut dan fraksi mol zat terlarut yang terkandung dalam larutan tersebut

Suatu larutan disebut larutan ideal jika memenuhi hukum raoult tersebut. Pada

Hukum Raoult disebutkan bahwa tekanan uap masing-masing komponen besarnya

tergantung pada fraksi mol komponen tersebut dalam larutan, yang dinyatakan pada

persamaan berikut

oii P x P .

di mana, P i = tekanan parsial komponen larutan

xi = fraksi mol komponen-komponen dalam larutan

P = tekanan total larutan

Dari persamaan di atas dapat diketahui bahwa tekanan uap parsial dari sebuah

komponen di dalam larutan adalah sama dengan tekanan uap komponen tersebut

dalam keadaan murni pada suhu tertentu dikalikan dengan fraksi molnya dalam

larutan tersebut. Hukum Raoult hanya dapat diaplikasikan pada larutan ideal.

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

parsial tiap gas.

Kemudian untuk larutan non ideal tentu dapat kita katakan bahwa larutan tersebut

tidak mematuhi hukum raoult karena mengalami penyimpangan positif dan negatif.

Penyimpangan positif hukum Raoult terjadi apabila interaksi dalam masing masing

zat lebih kuat daripada antaraksi dalam campuran zat ( A A, B B > A B).

Penyimpangan ini menghasilkan entalpi campuran (H mix) positif (bersifatendotermik) dan mengakibatkan terjadinya penambahan volume campuran (V mix >

0). Penyimpangan negatif hukum Raoult terjadi apabila antaraksi dalam campuran

zat lebih kuat daripada interaksi dalam masing masing zat ( A B > A A, B B).

Penyimpangan ini menghasilkan entalpi campuran (H mix) negatif (bersifat

eksotermik) mengakibatkan terjadinya pengurangan volume campuran (V mix < 0).

3. Jika reaksi yang terjadi adalah disosiasi hidrogen iodida pada suhu T, dan pada awal

reaksi yang ada hanya reaktan, turunkanlah persamaan yang menggambarkan
http://id.wikipedia.org/wiki/Tekananhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tekananhttp://id.wikipedia.org/wiki/Pelaruthttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fraksi_mol&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Larutanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Larutanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fraksi_mol&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Pelaruthttp://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan


18/29

18

hubungan antara Kp dan tekanan parsial masing-masing komponen sebagai fungsi

dari tekanan t otal P dan derajat disosiasi !

Jawab :

Asumsikan bahwa:

metanol = 46 g (50% massa),

mmassa air = 46 g

m total = 92 g

V larutan =

= 100,6 cm 3

netanol =

= 1 mol

nair = = 2,5 mol

Dengan persamaan

,

maka dapat diketahui volume

parsial molar dari etanol

100,6 = 1 mol . V etanol + 2,5

mol . 17,4 Vetanol = 100,6 44,4

= 56,1

4. Baik larutan elektrolit, maupun larutan non-elektrolit, keduanya mempunyai sifat

koligatif. Jelaskan apa yang dimaksud dengan sifat koligatif ini dan apakah

perbedaan antara sifat koligatif larutan elektrolit dan non-elektrolit. Berikan contoh

kasus untuk sifat koligatif yang sama dari kedua larutan!

Jawab :

Sifat koligatif adalah sekumpulan sifat sifat umum yang diiliki larutan encer,

dimana sifat-sifat tersebut hanya tergantung pada jumlah partikel/molekul dalam

larutan yang ada, dan tidak bergantung pada ukuran ataupun berat molekul.(Tony

Bird 1985:184). Yang termasuk dalam sifat koligatif yakni penurunan tekanan

uap( P), Kenaikan titik didih( T b), Penurunan titik beku (T f )dan Tekanan

Osmosis.

Sifat koligatif larutan elektrolit dan larutan non elektrolit sebenarnya sama,hanya

saja terdapat perbedaan dalam perhitungannya. Hal ini disebabkan jumlah partikel

dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan

elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan

elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai

menjadi ion-ion. Dengan demikian perhitungan sifat koligatif larutan elektrolit

terdapat sedikit perbedaan.


19/29

19

Sesuai yang telah dijelaskan pada bab isi dalam perhitungan untuk larutan elektrolit

nilai nilai sifat koligatif dikalikan dengan i (bilangan van hoff) dimana nilai

i= 1+.(n-1) sehingga larutan elektrolit biasanya mempunyai sifat koligatif yang

selalu lebih besar dari larutan nonelektrolit pada konsentrasi total yang sama.

Misal kita menghitung nilai penurunan titik beku kita misalkan larutan-larutan

seperti asam klorida (HCl) (dianggap HCl dapat terionisasi sempurna) dan glukosa

mempunyai nilai K b = 1,86C/molal. Misalkan molalitas kedua larutan sama, yakni

0,5 molal ,maka nilai dari penurunan titik beku kedua larutan pasti berbeda,yakni :

Untuk HCl(karena terionisasi sempurna,maka =1)

HCl H + + Cl - n= 2

Maka nilai bilangan van hoff nya

i = 1+1(2-1)

i = 2

maka nilai T b = m.Kb. i

= 0,5 molal . 1,86C/molal . 2

= 1,86C

Sedangkan untuk larutan glukosa

T b = m.Kb

= 0,5 molal . 1,86C/molal

= 0,93C

5. Jika diinginkan penurunan titik beku air adalah 10 0C di bawah nol dengan

menggunakan methanol dan etilen glikol sebagai antifreezing agentnya, berapakah

berat relatif (perbandingan berat) dari masing-masing senyawa tersebut yang harus

ditambahkan? Tentukan komposisi dari masing-masing senyawa tersebut dalam

larutan!

Jawab :

dik : = 10 0C, zat

terlarut = methanol dan etilen glikol,

Mr methanol = 32 gr/mol, Mr etilen

glikol = 62 gr/mol , Kb = 1,86

= Kf x m

10 = 1,86 x m

m = 10/1,86 = 5,376

m = (n methanol + n etilen glikol )/

massa pelarut (asumsi massa pelarut

1kg)

5,376 = (x/32 + y/62)/ 1 kg

5,376 = x/32 + y/62 ,(asumsi mol

nya sama)


20/29

20

mmethanol / 32 = 5,376/2= 2,688

m methanol = 2,688 x 32 = 86,016

g

metilenglikol /62 = 5,376/2 = 2,688

m etilenglikol = 2,688 x 62 =

166,65 g

m total = 86,016 gr + 166,65 g +

1000 g

= 1252, 66 g

Komposisi metanol =

(86,016g/1252,66g)x 100%

= 6,8 %

Komposisi etilen glikol =

(166,65/1252,66 gr) x 100 %

= 13, 3 %

6. Tekanan osmosis adalah salah satu sifat koligatif dari suatu larutan. Jika 1,80 gserum albumin dilarutkan dalam 100 g air pada suhu 25 oC mempunyai tekanan

osmosis 767 mm H 2O, berapakah berat molekul dari serum albumin tersebut? Dan

tentukan titik beku dari larutan ini!

Jawab :

= m/v

= C R T

C = M = n/v

M = 18 / Mr

Mr = 435,834

Titik beku larutan = Tf

Titik beku pelarut murni = Tf o = 0oC (air)

Penurunan titik beku = Tf Tf = Tf o - Tf

Tf = Kf (n x 1000/p)

n albumin = 1,80/435,834 mol

Tf = 1,86 x 1,80/435,834 x

1000/100

= 0,077 oC (pembulatan 3

angka di belakang koma)

Tf = 0 oC 0,077 oC

= -0,077 oC

7. Hasil pengukuran tekanan osmosis dari larutan 2,00 m sukrosa dalam air pada 30 oC

adalah 58,37 atm. Tentukanlah nilai tekanan osmosisnya secara teoritis, bandingkan

dengan hasil pengukuran!

Jawab :


21/29

21

Dik :

Larutan sukrosa 2,00 molal

T = 30C = 303 K

percobaan = 58,37 atm Dit:

perhitungan = CRT

Jawab :

2 molal = 2 mol / 1 kg (pelarut)

Karena n= gr = 2mol . 180 gr/mol

= 360 gr

Maka berat total pelarut = 1360

gram

V= Diketahui dari literatur bahwa

massa jenis sukrosa = 1,14 gr/cm 3

V= 1360 gram / (1,14 gr/cm 3)

V = 1192 cm 3= 1,192 dm 3= 1,192

L

Maka dapat dihitung nilai C

C = mol / volume= 2mol / 1,192 L

= 1,678 mol/L

Maka nilai perhitungan,

perhitungan = CRT

= 1,678 mol/L . 0,082 L

atm/mol K . 303 K

= 41,69 atm

8. Jelaskanlah mengapa larutan elektrolit mempunyai efek yang lebih besar dalam

menurunkan titik beku air dibanding larutan non elektrolit!

Jawab :

Hal ini disebabkan karena penurunan titik beku merupakan salah satu sifat koligatif

dari larutan, dimana sifat koligatif dipengaruhi oleh jumlah partikel dari larutan

tersebut. Jumlah partikel yang dimiliki larutan elektrolit dan larutan non-elektrolit

tidaklah sama. Hal ini disebabkan pula oleh bilangan van hoff seperti pada nomor 4

diatas, bahwa untuk seluruh larutan elektrolit, penurunan titik beku maupun

kenaikan titik didih dikalikan dengan i. Dimana, i= 1+.(n -1) yang mengakibatkan

larutan elektrolit memiliki efek yang lebih besar dalam menurunkan titik beku bila

dibandingkan dengan larutan non-elektrolit.

II. Titrasi konduktometri adalah salah satu aplikasi dari metode konduktrimetri. Teknik

analisis dengan metode ini dapat memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan denganmetode titrasi dengan indikator warna.


22/29

22

1. Describe the determination of transference number with hittorf method.

AgNO 3 solution containing 0,00739 g of AgNO 3 per gram of H 2O is electrolyzed

between silver electrodes. During the experiment, 0,078 g of Ag plate out of the

cathode. At the end of experiment, the anode portion contain 23,14 g of H 2O and

0,236 g of AgNO 3. What are the transport numbers of Ag+ and NO 3

- ions?

Jawab :

AgNO 3 di anoda = 0,236

Air di anoda = 23,14

AgNO 3 di katoda = 23,14 x 0,0739 x 169,9/1000

= 0,29

t+Ag = 0,078/(0,29-0,0739) = 0,368

t- NO3 = 1-0,368 = 0,632

2. Pengukuran konduktometri larutan melibatkan sifat konduktivitas dari larutan

tersebut. Jelaskan pengertian dari konduktivitas larutan!

Jawab :

Bila konduktansi diartikan sebagi daya hantar listrik. Maka, Konduktivitas larutan

ialah daya hantar jenis suatu larutan, disebut juga sebagai konduktansi spesifik.

Nilainya bergantung dari jenis suatu larutan. Nilai dari konduktivitas suatu larutan

ialah :

Ls = 1 / (5)

Dimana, Ls = daya hantar jenis atau konduktivitas

= tahanan jenis suatu zat atau resistivitas

3. Hasil pengukuran konduktansi dari bermacam larutan dapat dilihat pada tabel di

bawah ini:

No. Larutan (0,1 M) Arus

1. Ethanol 0

2. NaCL 12,5

3. HCl 75

4.Asam asetat 5


23/29

23

Berikanlah analisa anda tentang sifat dari suatu larutan berdasarkan hasil

pengukuran ini!

Jawab :

Dilihat dari hasil pengukuran, terlihat bahwa etanol merupakan larutan nonelektrolityang merupakan bukan larutan penghantar listrik, sedangkan NaCl, HCl dan asam

asetat merupakan larutan elektrolit. Hal ini dinilai dari besarnya jumlah arus yang

dapat dilalui masing masing larutan di atas.

Sedangkan dari larutan elektrolit yang merupakan larutanya dalam air dan leburanya

dapat menghantarkan listrik, nilai hantaran listrik masing masing larutan

dipengaruhi oleh uraian elektrolit menjadi ion ionya (ada yang sempurna dan tidak

sempurna). Dari pernyataan tersebut bila dikaitkan dengan hasil pengukuran tabel

maka dapat diurutkan tingkat kesempurnaan penguraian ion ionya (semakin

sempurna ion ionya terurai maka semakin tinggi daya hantar) yakni : HCl > NaCl

> Asam asetat.

4. Hasil dari suatu penelitian membuktikan bahwa konsentrasi larutan ternyata dapat

mempengaruhi nilai konduktansi dari larutan tersebut. Bagaimana anda dapat

menjelaskan pernyataan ini?

Jawab :

Nilai konduktivitas juga dipengaruhi oleh konsentrasi suatu zat. Semakin tinggi

konsentrasi suatu larutan elektrolit maka semakin tinggi nilai konduktivitasnya. Hal

ini disebabkan karena semakin kental larutan elektrolit maka semakin banyak ion

yang terurai sehingga makin mudah menghantarkan listrik. Sedangkan nilai

konduktivitas (Ls) berbanding lurus dengan nilai konduktansi (L). Adapun

perubahan daya hantar terhadap konsentrasi adalah :

untuk elektrolit kuat, nilai Ls (konduktivitas) naik dengan cepat dengan naiknya

konsentrasi.

Untuk elektrolit lemah, Ls naiknya perlahan dengan naiknya konsentrasi.

Hal ini dikarenakan elektrolit kuat terurai sempurna, dan sebaliknya.

5. Pengukuran konduktansi ekuivalen dari larutan sodium laktat dengan variasi

konsentrasi diberikan pada tabel di bawah ini:


24/29

24

c x 10 3, mol -1 0,1539 0,3472 0,6303 1,622 2,829 4,762

Kond. ekuivalen 87,89 87,44 86,91 85,80 84,87 83,78

Jelaskan bagaimana anda dapat menentukan nilai konduktansi ekuivalen pada

pengenceran tak terhingga (infinit dilution)!

Jawab :

, mol -1 12,406 18,633 25,106 40,274 53,188 69,007 87,89 87,44 86,91 85,80 84,87 83,78

Berdasarkan grafik di atas bisa kita

lihat persamaan garis yang terbentuk

adalah

y = -0,0729x + 88,77

Karena y dan x maka persamaan garisnya menjadi

= - b o = - 0,0729 88,77 Jadi, nilai konduktansi ekuivalen

pada pengenceran tidak terhingga

adalah

o = 88,77

6. Jika anda ingin melakukan titrasi 100 mL HCl dengan 1,045 n NaOH dengan

metode konduktometri, jelaskan prosedur yang harus anda lakukan, dan gambarkan

perkiraan hasil yang akan anda peroleh!

Jawab :

Peristiwa reaksi asam dan basa dapat dimonitor melalui perubahan dalamkonduktansi yang diakibatkan oleh penggantian konduktivitas tinggi dari ionhidrogen dengan ion hidroksida dengan konduktivitas yang rendah. Dilakukan titrasiasam kuat (HCl) dengan basa kuat (NaOH) secara titrasi konduktrimetri.

Dari percobaan ini diketahui bahwa titik ekuivalen terjadi pada saat volume 0,5 M NaOH yang ditambahkan adalah 6 mL. Arus yang terbaca ketika titik ekivalen

y = -0.0729x + 88.77R = 0.9996

83848586878889

0 20 40 60 80

c


25/29

25

belum tercpai dihasilkan oleh mobilitas ion hidrogen (H +) yang tinggi. Semakin banyak larutan 0,5 NaOH yang ditambahkan arusnya semakin menurun oleh karena banyaknya ion hidrogen diubah menjadi molekul air akibat bereaksi dengan ionhidroksida (OH -)dari larutan NaOH.

Tepat pada saat titik ekivalen, ion hidrogen telah habis bereaksi dan telah berubahsemua menjadi molekul air yang memiliki konduktansi sangat lemah. Besarnya arusyang terbaca pada titik ekivalen adalah 17,5 mA. Arus yang terjadi pada kondisi inidisebabkan oleh obilitas ion Na + lebih lambat daripada ion H + sehingga arus yangterbaca adalah kecil. Pada penambahan larutan NaOH 0,5 M berikutnya (setelah titikekivalen tercapai), menghasilkan arus yang kembali meningkat.

7. Jika hasil pengukuran untuk titrasi konduktometri yang anda lakukan adalah sebagai

berikut:

NaOH, mL 0 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00

R, ohms 2564 3521 5650 8065 4831 3401

Jelaskan bagaimana anda mengolah data yang diperoleh untuk dapat menentukan

konsentrasi dari asam!

Jawab :

Titik ekuivalen = 0,0012

A = daya hantar

A=1000/C x Ls

0,0012 = 1000/C x 1/

0,0012 = 1000/c x 0,13

C = 108333,33 grek/cc

0

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

1 2 3 4 5 6

Series2


26/29

26

KESIMPULAN

1. Penambahan suati zat aditif yang disebut sebagi antifreezing agent ke dalam air dapat

merubah nilai dari titik beku. Selain itu, gula juga dapat digunakan sebagai antifreezing

agent tetapi efeknya tak sebesar zat aditif.

2. Nilai dari sifat koligatif suatu larutan bergantung dari 2 hal, yaitu konsentrasi serta

bergantung pada daya hantar larutan (sifat elektrolit atau non-elektrolit larutan).

3. Konduktansi adalah daya hantar dari suatu larutan elektrolit yang merupakan kebalikan

dari resisisnsi dan konduktivitas merupakan kebalikan dari resistivitas. Titrasi

konduktometri misalnya digunakan untuk mengukur kuantitas ion pada larutan elektrolit,

digunakan pada pengukuran reaksi oksidasi-reduksi, asam kuat-basa kuat, dan asam

lemah-basa kuat.


27/29

27

LAMPIRAN

Gambar 1. Tekanan total dan parsial untuk campuran benzena toluena pada 60 oC

Gambar 2. Fasa cair dan uap untuk campuran benzena toluena pada 60 oC


28/29

28

Gambar 3. Penyimpangan positif hukum Raoult

Gambar 4. Penyimpangan negatif hukum Raoult


29/29

makalah kimia fisika pemicu 3

Documents