Kimia Larutan (Kimia Dasar)
18 Desember 2009 00:28:00
Diperbarui: 26 Juni 2015 18:53:54
Dibaca : 138,737Komentar : 0
Nilai : 0
Durasi Baca : 12 menit
KIMIA LARUTAN
2.1 Komponen Larutan
Larutan adalah campuran homogen (komposisinya sama), serba sama (ukuran partikelnya), tidak ada bidang batas antara zat pelarut dengan zat terlarut (tidak dapat dibedakan secara langsung antara zat pelarut dengan zat terlarut), partikel partikel penyusunnya berukuran sama (baik ion, atom, maupun molekul) dari dua zat atau lebih. Dalam larutan fase cair, pelarutnya (solvent) adalah cairan, dan zat yang terlarut di dalamnya disebut zat terlarut (solute), bisa berwujud padat, cair, atau gas. Dengan demikian, larutan = pelarut (solvent) + zat terlarut (solute). Khusus untuk larutan cair, maka pelarutnya adalah volume terbesar.
Ada 2 reaksi dalam larutan, yaitu:
b) Endoterm, yaitu menyerap panas dari lingkungan ke sistem, temperatur dari campuran reaksi akan turun dan energi potensial dari zat zat kimia yang bersangkutan akan naik.
Larutan dapat dibagi menjadi 3, yaitu:
a) Larutan tak jenuh yaitu larutan yang mengandung solute (zat terlarut) kurang dari yang diperlukan untuk membuat larutan jenuh. Atau dengan kata lain, larutan yang partikel partikelnya tidak tepat habis bereaksi dengan pereaksi (masih bisa melarutkan zat). Larutan tak jenuh terjadi apabila bila hasil kali konsentrasi ion < Ksp berarti larutan belum jenuh ( masih dapat larut).
b) Larutan jenuh yaitu suatu larutan yang mengandung sejumlah solute yang larut dan mengadakan kesetimbangn dengan solut padatnya. Atau dengan kata lain, larutan yang partikel partikelnya tepat habis bereaksi dengan pereaksi (zat dengan konsentrasi maksimal). Larutan jenuh terjadi apabila bila hasil konsentrasi ion = Ksp berarti larutan tepat jenuh.
c) Larutan sangat jenuh (kelewat jenuh) yaitu suatu larutan yang
mengandung lebih banyak solute daripada yang diperlukan untuk larutan jenuh. Atau dengan kata lain, larutan yang tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut sehingga terjadi endapan. Larutan sangat jenuh terjadi apabila bila hasil kali konsentrasi ion > Ksp berarti larutan lewat jenuh (mengendap).
a) Larutan pekat yaitu larutan yang mengandung relatif lebih banyak solute dibanding solvent.
b) Larutan encer yaitu larutan yang relatif lebih sedikit solute dibanding solvent.
Dalam suatu larutan, pelarut dapat berupa air dan tan air.
Contoh soal komponen larutan
Tentukan pelarut dan zat terlarut dalam larutan alkohol 25% dan 75%?
Jawab:
a.Dalam larutan alkohol 25% misalnya terdapat 100 gram larutan alkohol.
Zat terlarut = 25 % x 100 gram = 25 gram (alkohol)
Zat pelarut= 75% x 100 gram = 75 gram ( air)
Zat terlarut = 25% x 100 gram = 25 gram (air)
Zat pelarut = 75% x 100gram = 75 gram (alkohol)
Jadi,untuk larutan cair maka pelarutnya adalah volume terbesar.
2.2 Konsentrasi Larutan
Konsentrasi larutan dapat dibedakan secara kualitatif dan kuantitatif. Secara kualitatif, larutan dapat dibedakan menjadi larutan pekat dan larutan encer. Dalam larutan encer, massa larutan sama dengan massa pelarutnya karena massa jenis larutan sama dengan massa jenis pelarutnya. Secara kuantitatif, larutan dibedakan berdasarkan satuan konsentrasinya. Ada beberapa proses melarut (prinsip kelarutan), yaitu:
a) Cairan cairan
Perbedaan kepolaran antara zat terlarut dan zat pelarut pengaruhnya tidak besar terhadap kelarutan. Contohnya: CH3Cl (polar) dengan CCl4 (non polar).Larutan ini terjadi karena terjadinya gaya antar aksi, melalui gaya dispersi (peristiwa menyebarnya zat terlarut di dalam zat pelarut) yang kuat. Di sini terjadi peristiwa soluasi, yaitu peristiwa partikel partikel pelarut menyelimuti (mengurung) partikel terlarut. Untuk kelarutan cairan cairan dipengaruhi juga oleh ikatan Hydrogen.
b)Padat cair
Padatan umumnya memiliki kelarutan terbatas di cairan hal ini disebabkan gaya tarik antar molekul zat padat dengan zat padat >zat padat dengan zat cair. Zat padat non polar (sedikit polar) besar kelarutannya dalam zat cair yang kepolarannya rendah. Contohnya: DDT memiliki struktur mirip CCl4 sehingga DDT mudah larut di dalam non polar (contoh minyak kelapa), tidak mudah larut dalam air (polar).
c) Gas cairan
Ada 2 prinsip yang mempengaruhi kelarutangas dalam cairan, yaitu:
ØPelarut terbaik untuk suatu gas ialah pelarut yang gaya tarik antar molekulnya sangat mirip dengan yang dimiliki oleh suatu gas.
Titik didih gas mulia dari atas ke bawah dalam suatu sistem periodik, makin tinggi, dan kelarutannya makin besar.
Pengaruh temperatur (T) dan tekanan (P) terhadap kelarutan, yaitu peningkatan temperatur menguntungkan proses endotermis, sebaliknya penurunan temperatur menguntungkan proses eksotermis. Proses kelarutan zat padat dalam zat cair umumnya berlangsung endoterm
akibatnya kenaikan temperatur menaikkan kelarutan. Proses kelarutan gas dalam cair berlangsung eksoterm akibatnya kenaikan temparatur
menurunkan kelarutan.
Proses melarut dianggap proses kesetimbangan,
Solute + SolventLarutanDH = (eksoterm)
DH = + (endoterm)
Faktor tekanan sangat besar pengaruhnya pada kelarutan gas dalam cair. Hubungan ini dijelaskandengan Hukum Henry, yaitu Cg = k . Pg (tekanan berbanding lurus dengan konsentrasi).
Panas pelarutan yaitu banyaknya energi/ panas yang diserap atau
Tahap 1, yaitu: Baik zat terlarut maupun zat pelarut masih tetap molekul molekulnya berikatan masing masing.
Tahap 2,yaitu:Molekul molekul yang terdapat pada zat terlarut memisahkan diri sehingga hanya terdiri dari 1 molekul tanpa adanya ikatan lagi dengan molekul molekul yang terdapat di dalamnya, begitu pula molekul molekul yang terdapat pada zat pelarut.
Tahap 3, yaitu: Antara molekul pada zat terlarut akan mengalami ikatan dengan molekul pada zat pelarut.
Pada umumnya: Tahap 1 memerlukan panas.
Tahap 2 memerlukan panas.
Tahap 3 menghasilkan panas.
Eksoterm: 1+2 < 3 denganDH = (eksoterm)
Konsentrasi akan lebih eksak jika dinyatakan secara kuantitatif, menggunakan satuan satuan konsentrasi:
1.Fraksi mol (X)
2.Persentase : a. Persentase berat per berat (% b/b)
b. Persentase berat per volume (% b/v)
c. Persentase volume per volume (% v/v)
3.Bagian per sejuta
4.Kemolaran atau molaritas (M)
5.Kemolalan atau molalitas (m)
Fraksi mol (X)
X =
X pelarut + Xterlarut = 1
Persentase (%)
1. Persentase berat per berat (% b/b)
Persen b/b adalah jumlah gram zat terlarut dalam tiap 100 gram larutan.
%b/b =
x100%
Contoh: Larutan cuka sebanyak 40 gram mengandung asam asetat sebanyak 2 gram. Hitunglah konsentrasi larutan itu dalam satuan % b/b?
Solusi: % b/b = 2/40 x 100%= 5%
2. Persentase berat per volume (% b/v)
%b/v=
x100%
Satuan %b/v umumnya dipakai untuk zat terlarut padat dalam pelarut cair.
Contoh: Untuk membuat larutan infus glukosa, 45 gram glukosa murni dilarutkan dalam akuades hingga volume larutan menjadi 500 ml. Hitunglah konsentrasi larutan itu dalam satuan %b/v?
Solusi:%b/v= 45/100 x 100%= 90 %
3. Persentase volume per volume (% v/v)
Persentase v/v adalah jumlah ml zat terlarut dalam tiap 100 ml larutan.
%v/v=
x100%
Contoh: Etanol sebanyak 150 ml dicampur dengan 350 ml akuades. Hitunglah konsentrasi etanol dalam satuan %v/v?
Solusi:Volume larutan = 150 + 350 = 500 ml.
%v/v= 150/500 x 100%= 30 %
Bagian per sejuta (ppm/ part per million)
Satuan ppm menyatakan satu gram zat terlarut dalam satu juta gram pelarut.
ppm =
x100%
Dalam rumus di atas satu gram zat terlarut dibagi massa larutan karena massa jenis larutan sama dengan massa jenis pelarutnya sehingga massa larutan = massa pelarutnya.
Kemolaran atau molaritas (M)
