Sifat-sifat Fisis Larutan

Sifat-sifat Fisis Larutan

Chapter 7a

13.1

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.

13.1

“sejenis melarutkan sejenis”

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

• molekul non-polar dapat larut dalam pelarut non-polar CCl₄dalam 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)

13.2

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 Konsentrasi

Konsentrasi suatu larutan adalah banyaknya zat terlarut dalam sejumlah tertentu pelarut atau larutan.

Persen berdasar Massa

% massa

=

massa zat terlarut x 100%

massa zat terlarut + massa pelarut

=

massa zat terlarut^{x 100%}

massa larutan

13.3

Fraksi Mol (X)

X_A

= mol zat A

jumlah mol seluruh komponen

M = mol zat terlarut liter larutan Molaritas (M)

Molalitas (m)

m = mol zat terlarut massa pelarut (kg)

12.3

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 mol

261,32 g

molalitas = = 0,76739 m =0,767 m 0,37400 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 and (c) fraksi mol dari HCl.

Hitunglah molaritas dari 1,74 m larutan sukrosa (C

₁₂

H

₂₂

O

₁₁

) 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 etanol 927 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

13.3

Kelarutan meningkat ketika suhu meningkat

Kelarutan menurun ketika

suhu meningkat

13.4

Suhu dan Kelarutan Kelarutan padatan dan suhu

Suhu dan Kelarutan – O

₂

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 Koligatif

Sifat-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 – X

₂

P ₁⁰

- P

₁

= ∆P = X

₂P ₁⁰

P ₁⁰ = tekanan uap pelarut murni X₁= fraksi mol pelarut

X₂= fraksi mol zat terlarut 13.6

P₁

= X

₁ P ₁⁰

P_A

= X

_A P ⁰_A P_B

= X

_B P _B⁰ P_T

= P

_A

+ P

_B P_T

= X

_A P _A⁰+ X_B P ⁰_B

Larutan Ideal

13.6

Kenaikan Titik-Didih

∆T

_b

= T

_b

– T

_b⁰

T_b

> T

_b⁰

∆T

_b

> 0

T _badalah titik didih

pelarut murni

0

T _badalah titik didih larutan

∆T

_b

= K

_bm m adalah molalitas larutan K_badalah konstanta kenaikan

titik-didih molal (⁰C/m) 13.6

Penurunan Titik-Beku

∆T

_f

= T

⁰_f

– T

_f

T ⁰_f

> T

_f

∆T

_f

> 0

T _fadalah titik beku

pelarut murni

0

T _fadalah titik beku larutan

∆T

_f

= K

_fm

13.6 m adalah molalitas larutan K_fadalah 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.

∆T

_f

= K

_fm

m = mol zat terlarut massa pelarut (kg)

= 2,41 m

=

3,202 kg pelarut 478 g x 1 mol

62,01 g K_f

air = 1,86

⁰

C/m

∆T

_f

= K

_fm = 1,86 ⁰

C/m x 2,41 m = 4,48

⁰

C

T_f

= -4,48

⁰

C

13.6

Tekanan Osmotik (π)

13.6 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 menhalangi lewatnya zat terlarut.

Tekanan osmotik (π) tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis

encer lebih

pekat

Sel dalam suatu:

larutan isotonik

larutan hipotonik

(kurang pekat)

larutan hipertonik

(lebih pekat)

13.6

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 (π), R, dan T. Kita konversi π dari torr ke atm dan T dari⁰C 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 atm1 atm 760 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 C₅H₄dilarutkan 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

= X

₁ P ₁^o

Kenaikan Titik-Didih ∆T

_b

= K

_bm

Penurunan Titik-Beku ∆T

_f

= K

_fm

Tekanan Osmotik (π) π = 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 X_terlarutP⁰_pelarut Untuk kenaikan titik didih: T_b= i K_bm Untuk penurunan titik beku: T_f= i K_fm Untuk tekanan osmotik: π = i MRT

im = konsentrasi partikel

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

13.6 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

nonelektrolit NaCl CaCl₂

i seharusnya 1 2 3

Kenaikan Titik-Didih ∆T

_b

= i K

_bm

Penurunan Titik-Beku ∆T

_f

= i K

_fm

Tekanan Osmotik (π) π = iMRT

13.6

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

Urutkan dari yang titik bekunya paling rendah a. 0,1 m CaCl

₂

, 0,1 m C

₁₂

H

₂₂

O

₁₁

, 0,1m NaCl b. 0,05 m HCl, 0,1m HCl, 0,1m HC

₂

H

₃

O

₂

Berapakah titik beku 0,010 m K

₂

SO

₄

?

Tekanan osmotik dari 0,010 M KI adalah 0,456

atm pada 25

^°

C. Berapakah faktor van’t hoff

pada konsentrasi ini?