DAFTAR SIMBOL
2.7 Larutan
UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA
PENGUKURAN VISKOSITAS LARUTAN PADA BERBAGAI KADAR 36 daripada didalam larutan. Sebaliknya terjadi pada solut yang penambahannya kedalam larutan menaikkan tegangan muka mempunyai konsentrasi dipermukaan yang lebih kecil dibandingkan didalam larutan (Yulianto et al., 2018)
UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA
PENGUKURAN VISKOSITAS LARUTAN PADA BERBAGAI KADAR 37 digolongkan ke dalam larutan padat, cair ataupun gas. Zat terlarut dalam ketiga fasa larutan tersebut juga dapat berupa gas, cair ataupun padat.
Campuran gas selalu membentuk larutan karena semua gas dapat saling campur dalam berbagai perbandingan.
Dalam larutan cair, cairan disebut “pelarut” dan komponen lain (gas atau zat padat) disebut “terlarut”. Jika dua komponen pembentuk larutan adalah cairan maka komponen yang jumlahnya lebih besar atau strukturnya tidak berubah dinamakan pelarut. Contoh, 25 gram etanol dalam 100 gram air, air disebut sebagai pelarut, sedangkan etanol sebagai zat terlarut, sebab etanol lebih sedikit daripada air. Contoh lain adalah sirup, dalam sirup, gula pasir merupakan komponen paling banyak daripada air, tetapi gula dinyatakan sebagai zat terlarut dan air sebagai pelarut, sebab struktur air tidak berubah, sedangkan gula berubah dari padat menjadi cairan (Khaerunnisa, 2017).
2.7.1 Jenis – Jenis Larutan:
a. Larutan Ideal dan Non-Ideal
Dalam suatu sistem, atom-atom, ion-ion, dan molekul-molekul nyata saling mempengaruhi satu sama lain sehingga perilakunya sukar diramalkan secara tepat. Akibat kesukaran meramalkan perilaku zat nyata menimbulkan cara atau model yang dapat menjelaskan prilaku secara teoritis, dinamakan hukum ideal. Oleh karena itu, muncul istilah larutan ideal, sebagai upaya untuk menjelaskan keadaan sistem dari larutan nyata. Larutan ideal dengan zat terlarut ionik didefinisikan sebagai larutan yang ion-ionnya dalam larutan bergerak bebas satu sama lain, dan baku tarik hanya terjadi dengan molekul pelarut. Untuk larutan ionik yang sangat encer dapat ikategorikan mendekati perilaku ideal sebab ion-ion dalam larutan itu saling berjauhan akibatnya antaraksi elektrostatisnya sangat lemah.
Dalam larutan non-ideal, gaya antar atom-atom, ion-ion atau molekul-molekul harus dipertimbangkan dalam perhitungan.
Sebagai contoh perhatikan daya hantar listrik larutan elektrolit kuat,
UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA
PENGUKURAN VISKOSITAS LARUTAN PADA BERBAGAI KADAR 38 misalnya NaCl. Jika larutan NaCI sangat encer kurang dari 0,01 M, daya hantarnya diharapkan sesuai dengan disosiasi garam ke dalam ion-ionnya, tetapi jika konsentrasi larutan besar perbedaan antara harapan dan amatan menjadi lebih besar. Penyebabnya, ion-ion berlawanan muatan mengadakan baku tarik satu sama lain, baku tarik ini menimbulkan ion-ion saling berdekatan sehingga larutan jadi lebih pekat. Setiap ion dikelilingi oleh molekul pelarut yang berlawanan muatan, kecenderungan inilah yang dapat menghambat laju ion-ion menuju ke elektroda yang menyebabkan daya hantar listriknya lebih rendah dari harapan (Khaerunnisa, 2017).
Molekul-molekul gas ideal dipandang sebagai molekul-molekul bebas yang tidak berantaraksi satu sama lain. Dalam larutan cair pendekatan keidealan berbeda dengan gas ideal. Dalam larutan ideal partikel-partikel pelarut dan terlarut yang dicampurkan berada dalam kontak satu sama lain. Pada larutan ideal dengan zat terlarut molekuler, gaya antaraksi antara semua partikel pelarut dan terlarut setara. Dengan kata lain, dalam larutan ideal, misalnya zat A dan zat B, gaya antarpartikel: AA; AB atau BB adalah sama. jika dicampurkan akan mendekati larutan ideal.
Larutan ideal dengan zat terlarut ionik didefinisikan sebagai larutan yang ion-ionnya dalam larutan bergerak bebas satu sama lain, dan baku tarik hanya terjadi dengan molekul pelarut. Untuk larutan ionik yang sangat encer dapat dikategorikan mendekati perilaku ideal sebab ion-ion dalam larutan itu saling berjauhan akibatnya antaraksi elektrostatisnya lemah.
Komponen dalam larutan ideal memberikan sumbangan terhadap konsentrasi larutan sangat efektif. Contoh seorang perenang dalam kolam renang sendirian. Dia dapat pergi ke mana saja sesuai kehendaknya, dan dia memberikan sumbangan terhadap konsentrasi kolam sepenuhnya dalam kolam renang (1 perenang atau kolam). Jika terdapat 25 perenang dalam kolam itu,
UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA
PENGUKURAN VISKOSITAS LARUTAN PADA BERBAGAI KADAR 39 keefektifan masing-masing perenang untuk menjelajah kolam turun akibat dari tabrakan atau desakan satu sama lain sehingga keefektifan konsentrasi akan lebih kecil dari 25 perenang atau kolam yang seharusnya (Khaerunnisa, 2017).
b. Larutan Elektrolit dan non Elektrolit
Dalam larutan cair, zat padat dapat berada dalam bentuk ion- ionnya maupun molekulernya. Jika NaCl terlarut dalam air, ion Na+
dan ion Cl masing-masing terhidrasi dalam air, dan ion-ion yang terhidrasi itu secara bebas dapat bergerak ke seluruh medium larutan. Akan tetapi apabila glukosa atau etanol larut dalam air, zat-zat tersebut tidak berada dalam bentuk ioniknya melainkan dalam bentuk molekulernya.
Zat-zat yang di dalam air membentuk ion-ion dinamakan zat elektrolit, dan larutan yang dibentuknya dinamakan larutan elektrolit. Secara eksperimen larutan elektrolit dapat diketahui dari sifatnya, misalnya dapat menghantarkan arus listrik. Zat-zat yang tergolong elektrolit, yaitu asam, basa, dan garam. Zat-zat seperti etanol dan glukosa yang di dalam pelarut air membentuk molekuler dinamakan non-elektrolit, dan larutan yang dibentuknya dinamakan larutan non-elektrolit. Dalam keadaan murni, asam merupakan senyawa kovalen, tetapi jika dilarutkan ke dalam air akan terurai menjadi ion-ionnya.
Zat elektrolit yang terurai sempurna di dalam air dinamakan elektrolit kuat, sedangkan zat elektrolit yang hanya terurai sebagian membentuk ion-ionnya di dalam air dinamakan elektrolit lemah.
Asam dan basa yang merupakan elektrolit kuat disebut asam kuat dan basa kuat. Asam dan basa yang hanya terionisasi sebagian di dalam air dinamakan asam lemah dan basa lemah. Selain HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, dan HClO4, umumnya tergolong asam lemah.
Basa kuat adalah hidroksida dari logam alkali dan alkali tanah kecuali berlium. Lemah atau kuatnya suatu asam dan basa tidak ada
UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA
PENGUKURAN VISKOSITAS LARUTAN PADA BERBAGAI KADAR 40 kaitannya dengan kereaktifan asam atau basa. Larutan HF, misalnya merupakan asam lemah yang hanya 8% terionisasi dari larutan sebesar 0,1 M, tetapi larutan HF sangat reaktif terhadap banyak zat, termasuk terhadap gelas (polisilikat).
2.7.2 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kelarutan
Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan antara lain jenis zat terlarut, jenis pelarut, temperatur, dan tekanan.
a. Pengaruh Jenis Zat
Pada elarutan Zat-zat dengan struktur kimia yang mirip umumnya dapat saling bercampur dengan baik, sedangkan zat-zat yang struktur kimianya berbeda umumnya kurang dapat saling bercampur (like dissolves like). Senyawa yang bersifat polar akan mudah larut dalam pelarut polar, sedangkan senyawa nonpolar akan mudah larut dalam pelarut non-polar. Contohnya alkohol dan air bercampur sempurna (completely miscible), air dan eter bercampur sebagian (partially miscible), sedangkan minyak dan air tidak bercampur (completely immiscible) (Khaerunnisa, 2017).
b. Pengaruh Temperatur
Pengaruh Temperatur pada Kelarutan Kelarutan gas umumnya berkurang pada temperatur yang lebih tinggi. Misalnya jika air dipanaskan, maka timbul gelembung gelembung gas yang keluar dari dalam air, sehingga gas yang terlarut dalam air tersebut menjadi berkurang. Kebanyakan zat padat kelarutannya lebih besar pada temperatur yang lebih tinggi. Ada beberapa zat padat yang kelarutannya berkurang pada temperatur yang lebih tinggi, misalnya natrium sulfat dan serium sulfat.
Pada larutan jenuh terdapat kesetimbangan antara proses pelarutan dan proses pengkristalan kembali. Jika salah satu proses bersifat endoterm, maka proses sebaliknya bersifat eksoterm. Jika temperatur dinaikkan, maka sesuai dengan azas kesetimbangan itu bergeser ke arah proses endoterm. Jadi jika proses pelarutan
UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA
PENGUKURAN VISKOSITAS LARUTAN PADA BERBAGAI KADAR 41 bersifat endoterm, maka kelarutannya bertambah pada temperatur yang lebih tinggi. Sebaliknya jika proses dalam pelarutan yang bersifat eksoterm, maka kelarutannya akan berkurang pada suhu yang lebih tinggi.
c. Pengaruh Tekanan Pada Kelarutan
Perubahan tekanan pengaruhnya kecil terhadap kelarutan zat cair atau padat. Perubahan tekanan sebesar 500 atm hanya merubah kelarutan NaCl sekitar 2,3 % dan NH4 Cl sekitar 5,1 %.
Kelarutan gas sebanding dengan tekanan partial gas itu. Menurut william Henry, hukum henry mengatakan massa gas yang melarut dalam sejumlah tertentu cairan (pelarutnya) berbanding lurus dengan tekanan yang dilakukan oleh gas tersebut (tekanan partial), yang berada dalam kesetimbangan dengan larutan itu.
Contohnya kelarutan oksigen dalam air bertambah menjadi 5 kali jika tekanan partial-nya dinaikkan 5 kali. Hukum ini 50 tidak berlaku untuk gas yang bereaksi dengan pelarut, misalnya HCl atau NH3 dalam air (Khaerunnisa, 2017).
2.7.3 Sifat Koligatif Larutan
Sifat koligatif adalah sifat yang tergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan tetapi tidak bergantung pada sifat partikel zat terlarut. Jadi sifat koligatif larutan tergantung pada konsentrasi partikel zat terlarut dan tidak tergantung dari jenis partikel, apakah berupa atom, molekul atau ion. Yang termasuk sifat koligatif adalah penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis. Jenis-jenis sifat kolegatif yaitu:
a. Penurunan pada Tekanan uap merupakan tekanan yang dimiliki oleh setiap uap zat cair yang berada dalam kesetimbangan dengan zat cair.
Perubahan tekanan uap dapat terjadi jika suatu zat dicampur dengan zat lain, hal ini di sebabkan karena dua zat akan berinteraksi sehingga menghasilkan gaya tarik berbeda dari keadaan murninya.
UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA
PENGUKURAN VISKOSITAS LARUTAN PADA BERBAGAI KADAR 42 b. Kenaikan titik didih menggambarkan fenomena bahwa titik didih dari cairan (suatu pelarut) akan lebih tinngi Ketika senyawa lain ditambahkan. Lautan akan memiliki titik didih yang lebih tinggi dari pada pelarut murninya.
c. Penurunan titik beku adalah penurunan titik beku pelarut akibat penambahan zat terlarut yang tidak muda menguap.
d. Tekanan osmotik adalah tekanan yang dibutuhkan untuk mempertahankan kesetimbangan osmotik antara suatu larutan dan pelarut murninya yang dipisahkan oleh suatu membran semipermeabel yang dapat ditembus hanya oleh pelarut tersebut.