13 Sifat-sifat Fisis Larutan

(1)

Kimia Dasar

Sifat-sifat Fisis Larutan

Dr.

Dr. Bambang

Bambang Y

Yudono,

udono, M.Sc

M.Sc

1 1

(2)

Larutan

Larutan adalah campuran homogen dari dua adalah campuran homogen dari dua atau lebih zat

atau lebih zat

Zat yang umlahnya lebih sedi!it

Zat yang umlahnya lebih sedi!it disebutdisebut zat terlarut zat terlarut Zat yang umlahnya lebih banya! disebut

Zat yang umlahnya lebih banya! disebut zat pelarut.zat pelarut.

2 2

(3)

Larutan

Larutan adalah campuran homogen dari dua adalah campuran homogen dari dua atau lebih zat

atau lebih zat

Zat yang umlahnya lebih sedi!it

Zat yang umlahnya lebih sedi!it disebutdisebut zat terlarut zat terlarut Zat yang umlahnya lebih banya! disebut

Zat yang umlahnya lebih banya! disebut zat pelarut.zat pelarut.

2 2

(4)

Larutan jenuh

Larutan jenuh mengandung umlah ma!simum zat mengandung umlah ma!simum zat terlarut yang dapat larut dalam suatu

terlarut yang dapat larut dalam suatu pelarut pada suhupelarut pada suhu tertentu.

tertentu.

Larutan takjenuh

Larutan takjenuh mengandung zat terlarut lebih sedi!it mengandung zat terlarut lebih sedi!it daripada yang sebenarnya dapat dilarut!an oleh pelarut daripada yang sebenarnya dapat dilarut!an oleh pelarut pada suhu tertentu.

pada suhu tertentu. Larutan lewat-jenuh

Larutan lewat-jenuh mengandung zat terlarut lebih mengandung zat terlarut lebih

banya! daripada yang terdapat dalam larutan enuh pada banya! daripada yang terdapat dalam larutan enuh pada suhu tertentu.

suhu tertentu.

"atrium asetat meng!ristal dengan

"atrium asetat meng!ristal dengan cepat !eti!a ditambah!ancepat !eti!a ditambah!an sedi!it benih !ristal !e dalam larutan natrium asetat le#at-enuh. sedi!it benih !ristal !e dalam larutan natrium asetat le#at-enuh.

3 3

(5)

$sejenis melarutkan sejenis% &Like dissolved like'

Dua zat dengan gaya-gaya antarmole!ul yang sama a!an cenderung saling melarut!an.

( mole!ul non-polar dapat larut dalam pelarut non-polar ))l_* dalam )₊,₊

( mole!ul polar dapat larut dalam pelarut polar )_,_/, dalam ,_/

( Senya#a ioni! lebih dapat larut dalam pelarut polar "a)l dalam ,_/ atau ",₃ &l '

(6)

Kelarutan metanol dalam air

(7)

(8)

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(!₃"!# atau dalam propanol

(!₃!₂!₂"!#$

(b) %tilena glikol(!"!₂!₂"!# dalam air atau dalam hek&ana

(!₃!₂!₂!₂!₂!₃#$

(c) Dietil eter(!₃!₂"!₂!₃# dalam etanol(!₃!₂"!# atau dalam air$

(9)

Satuan-satuan Konsentrasi

Konsentrasi suatu larutan adalah banya!nya zat

terlarut dalam seumlah tertentu pelarut atau larutan. Persen berdasar Massa

0 massa  massa zat terlarut 2 10

massa zat terlarut 4 massa pelarut

 massa zat terlarut 2 10 massa larutan

Fraksi Mol (X)

X ₅  mol zat 5

(10)

M  mol zat terlarut liter larutan Molaritas (M)

Molalitas (m)

m  mol zat terlarut massa pelarut &!g'

Satuan-satuan Konsentrasi

(11)

Menghitung Molalitas

Soal: !itunglah molalita& &uatu larutan yang dibuat dengan *ara melarutkan '5+, g a(N"₃#_{2 (&#} ke dalam 3'4+,, g air pada 25,_$

Solusi: ma&&a molar a(N"₃#₂ . 261+32 g/mol

'5+, g a(N"₃#₂ 0 1 mol . ,+2',, mol 261+32 g

molalita& . . ,+'6'3) m . 0,767 m

,+3'4,, kg ,+2',, mol

(12)

Mengkonversi satuan-satuan

konsentrasi

Soal: kon&entra&i a&am klorida komer&ial adalah 11+  dan memiliki kerapatan 1+1), g/ml$ !itunglah

(a#  ma&&a !l+

(b# molalita& and (*# rak&i mol dari !l$

!itunglah molarita& dari 1+'4 m larutan &ukro&a (₁₂!₂₂"₁₁# yang kerapatannya 1+12 g/m$

(13)

6erapa!ah molalitas dari 78+ M larutan etanol &)_,_/,' yang !erapatannya 79: g;mL<

m  mol zat terlarut massa pelarut&!g'

M 

mol zat terlarut liter larutan =isal!an 1 L larutan>

78+ mol etanol  : g etanol

9: g larutan &1 mL 2 79: g;mL'

massa pelarut  massa larutan ? massa zat terlarut  9: g ? : g  +: g  7+: !g

m  mol zat terlarut massa pelarut &!g'

 78+ mol ),/, 7+: !g pelarut

 879 m

(14)

Kelarutan mening!at !eti!a suhu mening!at Kelarutan menurun !eti!a

suhu mening!at

Suhu dan Kelarutan

Kelarutan padatan dan suhu

(15)

Suhu dan Kelarutan ? /

_

Kelarutan gas dan suhu

Kelarutan biasanya menurun !eti!a

suhu mening!at

(16)

@e!anan dan Kelarutan Aas

Kelarutan suatu gas dalam cairan berbanding lurus dengan te!anan gas di atas larutan & hukum Henry '.

c  kP

c  !onsentrasi &M ' gas yang terlarut P  te!anan gas di atas larutan

k  !onstanta &mol;L(atm' yang hanya bergantung pada suhu

P rendah c rendah

P tinggi

(17)

Sifat-sifat Koligatif

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

 ) !enurunan "ekanan-#ap - $ukum %aoult

 ) &enaikan "itik-'idi  ) !enurunan "itik-eku * ) "ekanan +smotik

(18)

Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit

Sifat koligatif adalah sifat yang bergantung hanya

pada banyaknya parti!el zat terlarut dalam larutan da tida! bergantung pada jenis parti!el zat pelarut.

Penurunan ekanan-!ap

Hukum aoult

Bi!a larutan hanya mengandung satu zat terlarut> X ₁  1 ? X _

P ₁ - P ₁  ∆_P  X

 P 1



P ₁  te!anan uap pelarut murni

X ₁  fra!si mol pelarut

X _  fra!si mol zat terlarut

P ₁  X ₁ P ₁

(19)

P ₅  X ₅ P₅ P ₆  X ₆ P ₆ P _@  P ₅ 4 P ₆ P _@  X ₅P₅ + X ₆ P ₆ Larutan Cdeal 1

(20)

Kenaikan itik-"idih ∆_T b  T b ? T b  T _b  T _b ∆_T b  

T _b adalah titi! didih pelarut murni



T _b adalah titi! didih larutan

∆_T

b  K b m

m adalah molalitas larutan

K _b adalah !onstanta !enai!an titi!-didih molal &_);m'

(21)

Penurunan itik-#eku ∆_T f  T f ? T f  T _f  T _f ∆_T f  

T _f adalah titi! be!u pelarut murni



T _f adalah titi! be!u larutan

∆_T

f  K f m

m adalah molalitas larutan

K _f adalah !onstanta penurunan titi!-be!u molal &_);m'

(22)

Soal: !itunglah titik didih dan titik beku dari larutan benzena ika 25'g natalena (_1,!_# dilarutkan ke dalam

5,,+,,g benzena (₆!₆#$ natalena . 12+16g/mol

(23)

6erapa!ah titi! be!u suatu larutan yang mengandung *:8 g etilena gli!ol &antibe!u' dalam 3 g air<

=assa molar etilena gli!ol adalah +71 g.

∆_T

f  K f m

m 

mol zat terlarut massa pelarut &!g'

 7*1 m  37 !g pelarut *:8 g 2 1 mol +71 g K _f air  178+ _);m ∆_T f  K f m  178+ );m 2 7*1 m  *7*8 ) T _f  -*7*8 ) 22

(24)

ekanan $smotik % &

!smosis adalah aliran mole!ul pelarut secara sele!tif mele#ati membran berpori dari larutan encer !e larutan yang lebih pe!at.

Mem"ran semipermea"el memung!in!an mole!ul pelarut mele#atinya tetapi menghalangi le#atnya zat terlarut.

#ekanan osmotik ( ) te!anan yang dibutuh!an untu! menghenti!an osmosis

encer lebih

pe!at

(25)

Sel dalam suatu' larutan isotonik larutan hipotonik &!urang pe!at' larutan hipertonik &lebih pe!at' 24

(26)

Soal: &eorang dokter yang meneliti &eeni& hemoglobin melarutkan 21+5 mg protein dalam air pada 5+,, hingga terbentuk 1+5 ml larutan dengan tuuan untuk menghitung tekanan o&motiknya$ ada ke&etimbangan+

larutan ter&ebut memiliki tekanan o&motik &ebe&ar 3+61 torr$ erapakah ma&&a molar hemoglobin ter&ebut?

!etunjuk: 7ita ketahui tekanan o&motik (π_{#+ 8+ dan 9$ 7ita kon:er&i} π

dari torr ke atm dan 9 dari ,_{ ke 7 dan gunakan per&amaan tekanan}

o&motik untuk men*ari molarita&(#$ 7emudian kita hitung mol hemoglobin dari :olume dan gunakan ma&&a untuk men*ari M _$

Solusi:

 . 3+61 torr 0 1 atm . ,+,,4'5 atm '6, torr

;uhu . 5+,,_{ < 2'3+15 . 2'+15 7}

Menentukan Massa Molar dari ekanan $smotik

(27)

Menentukan Massa Molar dari

Penurunan itik #eku

Soal: '+5 g &ampel &uatu &enyawa dengan rumu& empiri& ₅!₄ dilarutkan dalam 3,1 g benzena murni$ 9itik

didihnya adalah 4+5, _{$ erapakah ma&&a molar dan}

apakah rumu& molekul dari &enyawa ter&ebut?

(28)

Sifat-sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit

Sifat koligatif adalah sifat yang bergantung hanya pada banyaknya parti!el zat terlarut dalam larutan dan tida! bergantung pada jenis parti!el zat pelarut.

Penurunan ekanan-!ap P 1  X 1 P 1 o Kenaikan itik-"idih ∆_T b  K b m Penurunan itik-#eku ∆_T f  K f m

ekanan $smotik % & π  MRT

(29)

Sifat-sifat Koligatif Larutan (onik

Entu! larutan ioni!7 banya!nya ion yang ada harus diperhitung!an

i _{. aktor :an=t !o atau banyaknya ion yang ada}

>ntuk penurunan tekanan uap  . i_@

terlarut , pelarut

>ntuk kenaikan titik didih 9_b . i₇

b m

>ntuk penurunan titik beku 9_ . i₇

 m

>ntuk tekanan o&motik π _. i_89

im ) konsentrasi partikel

(30)

Sifat Koligatif Larutan *lektrolit

71 m larutan "a)l 71 m "a4_{ion  71 m )l}-_ion

Sifat koligatif adalah sifat yang bergantung hanya pada jumlah parti!el zat terlarut dalam larutan dan tida! bergantung pada

jenis parti!el zat pelarut.

71 m larutan "a)l 7 m ion dalam larutan

faktor $an%t Hoff(i) 

umlah parti!el sebenarnya dalam lar. setelah penguraian umlah satuan rumus yang semula terlarut dalam larutan

nonele!trolit "a)l )a)l_ i seharusnya 1  3 2)

(31)

Kenaikan itik-"idih ∆_T

b  i K b m

Penurunan itik-#eku ∆_T

f  i K f m

ekanan $smotik % & π  iMRT