Sifat-sifat Fisis Larutan

Larutan adalah campuran homogen dari dua atau lebih zat

Zat yang jumlahnya lebih sedikit disebut zat terlarut

Zat yang jumlahnya lebih banyak disebut zat pelarut.

Larutan jenuh mengandung jumlah maksimum zat terlarut yang dapat larut dalam suatu pelarut pada suhu tertentu.Larutan takjenuh mengandung zat terlarut lebih sedikit daripada yang sebenarnya dapat dilarutkan oleh pelarut pada suhu tertentu.Larutan lewat-jenuh mengandung zat terlarut lebih banyak daripada yang terdapat dalam larutan jenuh pada suhu tertentu.

Natrium asetat mengkristal dengan cepat ketika ditambahkan sedikit benih kristal ke dalam larutan natrium asetat lewat-jenuh.

“sejenis melarutkan sejenis”

Dua zat dengan gaya-gaya antarmolekul yang sama akan cenderung saling melarutkan.

• molekul non-polar dapat larut dalam pelarut non-polar

CCl4 dalam C6H6

• molekul polar dapat larut dalam pelarut polar

C2H5OH dalam H2O

• Senyawa ionik lebih dapat larut dalam pelarut polar

NaCl dalam H2O atau NH3 (l)

Kelarutan metanol dalam air

Memprediksi kelarutan relatif suatu zat

Soal: Di dalam pelarut yang manakah tiap-tiap zat terlarut di bawah ini akan dapat lebih larut?

(a) Natrium klorida dalam metanol(CH3OH) atau dalam propanol (CH3CH2CH2OH).

(b) Etilena glikol(HOCH2CH2OH) dalam air atau dalam heksana (CH3CH2CH2CH2CH2CH3).

(c) Dietil eter(CH3CH2OCH2CH3) dalam etanol (CH3CH2OH) atau dalam air.

Satuan-satuan LarutanKonsentrasi suatu larutan adalah banyaknya zat terlarut dalam sejumlah tertentu pelarut atau larutan.

Persen Massa

% massa = x 100%massa zat terlarut

massa zat terlarut + massa pelarut

= x 100%massa zat terlarutmassa larutan

Fraksi Mol (X)

XA = mol zat A

jumlah mol seluruh komponen

M =mol zat terlarut

liter larutan

Molaritas (M)

Molalitas (m)

m =mol zat terlarut

massa pelarut (kg)

Satuan-satuan Konsentrasi

Menghitung Molalitas

Soal: Hitunglah molalitas suatu larutan yang dibuat dengan cara melarutkan 75,0 g Ba(NO3)2 (s) ke dalam 374,00 g air pada 250C.

Solusi: massa molar Ba(NO3)2 = 261,32 g/mol

75,0 g Ba(NO3)2 x 1 mol = 0,28700 mol261,32 g

molalitas = = 0,76739 m = 0,767 m0,37400 kg

0,28700 mol

Mengkonversi satuan-satuan konsentrasi

Soal: konsentrasi asam klorida komersial adalah 11,8 M dan memiliki kerapatan 1,190 g/ml. Hitunglah(a) % massa HCl,(b) molalitas (c) fraksi mol dari HCl.

Hitunglah molaritas dari 1,74 m larutan sukrosa (C12H22O11) yang kerapatannya 1,12 g/mL.

Berapakah molalitas dari 5,86 M larutan etanol (C2H5OH) yang kerapatannya 0,927 g/mL?

m =mol zat terlarut

massa pelarut(kg)M =

mol zat terlarut

liter larutan

Misalkan 1 L larutan:5,86 mol etanol = 270 g etanol927 g larutan (1000 mL x 0,927 g/mL)

massa pelarut = massa larutan – massa zat terlarut

= 927 g – 270 g = 657 g = 0,657 kg

m =mol zat terlarut

massa pelarut (kg)=

5,86 mol C2H5OH

0,657 kg pelarut= 8,92 m

Kelarutan meningkat ketika suhu meningkat

Kelarutan menurun ketika suhu meningkat

Suhu dan Kelarutan

Kelarutan padatan dan suhu

Suhu dan Kelarutan – O2

Kelarutan gas dan suhu

Kelarutan biasanya menurun ketika

suhu meningkat

13.4

Tekanan dan Kelarutan Gas

13.5

Kelarutan suatu gas dalam cairan berbanding lurus dengan tekanan gas di atas larutan (hukum Henry).

c = kP

c = konsentrasi (M) gas yang terlarut

P = tekanan gas di atas larutan

k = konstanta (mol/L•atm) yang hanya bergantung pada suhu

P rendah

c rendah

P tinggi

c tinggi

TA p414

Sifat-sifat KoligatifSifat-sifat larutan yang bergantung pada banyaknya partikel (atom, molekul, ion) zat terlarut dan tidak begantung pada jenis zat terlarut

I ) Penurunan Tekanan-Uap - Hukum Raoult

II ) Kenaikan Titik-Didih

III ) Penurunan Titik-Beku

IV ) Tekanan Osmotik

Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit

Sifat koligatif adalah sifat yang bergantung hanya pada banyaknya partikel zat terlarut dalam larutan dan tidak bergantung pada jenis partikel zat pelarut.

Penurunan Tekanan-Uap

Hukum Raoult

Jika larutan hanya mengandung satu zat terlarut:

X1 = 1 – X2

P 10 - P1 = P = X2 P 1

0

P 10 = tekanan uap pelarut murni

X1 = fraksi mol pelarut

X2 = fraksi mol zat terlarut

P1 = X1 P 10

PA = XA P A0

PB = XB P B0

PT = PA + PB

PT = XA P A0 + XB P B

0

Larutan Ideal

13.6

Kenaikan Titik-Didih

Tb = Tb – T b0

Tb > T b0 Tb > 0

T b adalah titik didih pelarut murni

0

T b adalah titik didih larutan

Tb = Kb m

m adalah molalitas larutan

Kb adalah konstanta kenaikan titik-didih molal (0C/m)

Penurunan Titik-Beku

Tf = T f – Tf0

T f > Tf0 Tf > 0

T f adalah titik beku pelarut murni

0

T f adalah titik beku larutan

Tf = Kf m

m adalah molalitas larutan

Kf adalah konstanta penurunan titik-beku molal (0C/m)

Soal: Hitunglah titik didih dan titik beku dari larutan benzena jika 257g naftalena (C10H8) dilarutkan ke dalam 500,00g benzena (C6H6).

naftalena = 128,16g/mol

Berapakah titik beku suatu larutan yang mengandung 478 g etilena glikol (antibeku) dalam 3202 g air? Massa molar etilena glikol adalah 62,01 g.

Tf = Kf m

m =mol zat terlarut

massa pelarut (kg)= 2,41 m=

3,202 kg pelarut

478 g x 1 mol62,01 g

Kf air = 1,86 0C/m

Tf = Kf m = 1,86 0C/m x 2,41 m = 4,48 0C

Tf = -4,48 0C

Tekanan Osmotik ()

Osmosis adalah aliran molekul pelarut secara selektif melewati membran berpori dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat.

Membran semipermeabel memungkinkan molekul pelarut melewatinya tetapi menghalangi lewatnya zat terlarut.

Tekanan osmotik () tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis

encerlebih pekat

Sel dalam suatu:

larutanisotonik

larutanhipotonik(kurang pekat)

larutanhipertonik

(lebih pekat)

Soal: Seorang dokter yang meneliti sejenis hemoglobin melarutkan 21,5 mg protein dalam air pada 5,00C hingga terbentuk 1,5 ml larutan dengan tujuan untuk menghitung tekanan osmotiknya. Pada kesetimbangan, larutan tersebut memiliki tekanan osmotik sebesar 3,61 torr. Berapakah massa molar hemoglobin tersebut?

Petunjuk: Kita ketahui tekanan osmotik (), R, dan T. Kita konversi dari torr ke

atm dan T dari 0C ke K dan gunakan persamaan tekanan osmotik untuk mencari molaritas(M). Kemudian kita hitung mol hemoglobin dari volume dan gunakan massa untuk mencari M.

Solusi:P = 3,61 torr x = 0,00475 atm

1 atm760 torr

Suhu = 5,00C + 273,15 = 278,15 K

Menentukan Massa Molar dari Tekanan Osmotik

Menentukan Massa Molar dari Penurunan Titik Beku

Soal: 7,85 g sampel suatu senyawa dengan rumus empiris C5H4 dilarutkan dalam 301 g benzena murni. Titik didihnya adalah 4,50 °C. Berapakah massa molar dan apakah rumus molekul dari senyawa tersebut?

Sifat-sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit

Sifat koligatif adalah sifat yang bergantung hanya pada banyaknya partikel zat terlarut dalam larutan dan tidak bergantung pada jenis partikel zat pelarut.

13.6

Penurunan Tekanan-Uap P1 = X1 P 1o

Kenaikan Titik-Didih Tb = Kb m

Penurunan Titik-Beku Tf = Kf m

Tekanan Osmotik () = MRT

Sifat-sifat Koligatif Larutan Ionik

Untuk larutan ionik, banyaknya ion yang ada harus diperhitungkan

i = faktor van’t Hoff atau banyaknya ion yang ada

Untuk penurunan tekanan uap: P = i XterlarutP 0pelarut

Untuk kenaikan titik didih: Tb = i Kb m

Untuk penurunan titik beku: Tf = i Kf m

Untuk tekanan osmotik: = i MRT

im = konsentrasi partikel

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

0,1 m larutan NaCl 0,1 m Na+ ion & 0,1 m Cl- ion

Sifat koligatif adalah sifat yang bergantung hanya pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan dan tidak bergantung pada jenis partikel zat pelarut.

0,1 m larutan NaCl 0,2 m ion dalam larutan

faktor van’t Hoff(i) = jumlah partikel sebenarnya dalam lar. setelah penguraian

jumlah satuan rumus yang semula terlarut dalam larutan

nonelektrolitNaCl

CaCl2

i seharusnya

12

3

Kenaikan Titik-Didih Tb = i Kb m

Penurunan Titik-Beku Tf = i Kf m

Tekanan Osmotik () = iMRT

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

Urutkan dari yang titik bekunya paling rendaha. 0,1 m CaCl2, 0,1 m C12H22O11, 0,1m NaClb. 0,05 m HCl, 0,1m HCl, 0,1m HC2H3O2

Berapakah titik beku 0,010 m K2SO4 ?

Tekanan osmotik dari 0,010 M KI adalah 0,456 atm pada 25 °C. Berapakah faktor van’t hoff pada konsentrasi ini?