Larutan dan Sifat-sifatnya
des 07 design by S Aisyah
KIMIA UMUMKIMIA UMUM
JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA FPMIPA UPI
Pembahasan :
1. Definisi larutan2. Jenis larutan3. Peristiwa melarut4. Komposisi larutan5. Sifat koligatif larutan
des 07 design by S Aisyah
• campuran homogen dua zat atau lebih• satu fasa• ukuran partikel : 10-7 – 10-8 cm
• pelarut (solvent) : jumlahnya lebih banyak strukturnya tidak berubah• zat terlarut (solute)
LARUTAN
Definisi
Komponen
des 07 design by S Aisyah
• cair : amonia, minuman berkaborasi, air laut• padat : baja, perunggu, hidrogen dalam platina• gas : udara
Wujud
LARUTAN
Amoniak (aq) Minuman berkarbonasi
Baja pada konstruksi
Perunggu
des 07 design by S Aisyah
Pada larutan nyataatom, ion, partikel (dalam larutan)
saling berinteraksi dan berantaraksi satu sama lain sehingga perilakunya
sukar dijelaskan dengan tepat
Pada larutan nyataatom, ion, partikel (dalam larutan)
saling berinteraksi dan berantaraksi satu sama lain sehingga perilakunya
sukar dijelaskan dengan tepat
Antaraksi dalam larutangaya elektrostatik
gaya van der walls (dipol)gaya dispersi (nonpolar-nonpolar)
ikatan hidrogen
Antaraksi dalam larutangaya elektrostatik
gaya van der walls (dipol)gaya dispersi (nonpolar-nonpolar)
ikatan hidrogen
LARUTAN NYATA VS LARUTAN IDEAL
Larutan idealLarutan ideal
Gunakan model untuk menjelaskan perilaku larutan
des 07 design by S Aisyah
Jika zat terlarut molekuler : gaya antaraksi antara semua partikel pelarut dan terlarut
setara.
Jika zat terlarut molekuler : gaya antaraksi antara semua partikel pelarut dan terlarut
setara.
LARUTAN IDEAL
suatu model untuk menjelaskan perilaku larutan
Jika zat terlarut ionik : ion-ion dalam larutan bergerak bebas tanpa adanya antaraksi. Antaraksi hanya terjadi dengan
partikel pelarut.
Jika zat terlarut ionik : ion-ion dalam larutan bergerak bebas tanpa adanya antaraksi. Antaraksi hanya terjadi dengan
partikel pelarut.
Semakin mirip strukturnya semakin ideal.
Semakin encer semakin ideal
des 07 design by S Aisyah
LARUTAN ELEKTROLIT & NON ELEKTROLITGaram dapur
(NaCl)
Gula pasir (sukrosa)
Uji elektrolit
Uji elektrolit
Lampu menyala
Lampu tidak
menyala
Elektrolit
Non Elektrolit
des 07 design by S Aisyah
zat terlarut (ionik maupun molekuler) membentuk ion-ionnyadapat menghantarkan arus listrik
elektrolit kuat : terurai sempurna, contoh asam kuat, basa kuat, garam
elektrolit kuat : terurai sempurna, contoh asam kuat, basa kuat, garam
elektrolit lemah : terurai sebagian,
contoh asam lemah, basa lemah
elektrolit lemah : terurai sebagian,
contoh asam lemah, basa lemah
LARUTAN ELEKTROLIT
VsHCl HF
Mana elektrolit kuat ?des 07 design by S Aisyah
Pelarutan cair-cair
prinsip umum : like dissolved like (semakin mirip zat terlarut dan pelarutnya (struktur, gaya interaksi, kepolaran) akan semakin mudah saling melarutkan dalam segala perbandingan)
Pelarutan padat-cair
kelarutan zat padat dalam zat cair sangat terbatas karena interaksi dalam zat padat jauh lebih kuat daripada interaksi dalam zat cair. Semakin rendah titik leleh zat padat semakin mudah larut dalam zat cair.
Pelarutan gas-cair
kelarutan gas dalam zat cair sangat terbatas karena interaksi dalam zat padat jauh lebih lemah daripada interaksi dalam zat cair. Semakin tinggi titik didih gas (semakin mendekati nol derajad) semakin mudah larut dalam zat cair.
Proses pelarutan
des 07 design by S Aisyah
Proses pelarutan zat cair dalam zat cair•partikel pelarut terpisah dari kelompoknya : kalor diperlukan untuk mengatasi interaksi antar partikel•partikel zat terlarut terpisah dari kelompoknya : kalor diperlukan untuk mengatasi interaksi antar partikel•partikel pelarut dan zat terlarut berantaraksi membentuk larutan : kalor dilepaskan •apabila kalor dilepas > kalor diperlukan : eksoterm dan sebaliknya endoterm•apabila kalor dilepas = kalor diperlukan : larutan ideal
des 07 design by S Aisyah
kalor pelarutan adalah jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan yang menyertai proses pelarutan
Kalor pelarutanE
ntal
pi
ΔH1 + ΔH2
ΔH3
ΔH larutan
Ent
alpi
ΔH1 + ΔH2
ΔH3
ΔH larutan
Eksoterm Endoterm
des 07 design by S Aisyah
Pengaruh Suhu dan Tekanan Terhadap Kelarutan
pengaruh suhu tehadap kelarutan ditentukan melalui percobaan
pada umumnya kelarutan zat padat dalam zat cair berbanding lurus dengan suhu, karena umumnya merupakan proses endoterm
pada umumnya kelarutan gas dalam zat cair berbanding terbalik dengan suhu, karena umumnya merupakan proses eksoterm
des 07 design by S Aisyah
tekanan hanya berpengaruh pada kelarutan gas dalam zat cair. Pada tekanan tetap, kelarutan gas berbanding lurus dengan tekanan parsial fasa gas diatas larutan (hukum Henry)
Cg = k Pg
des 07 design by S Aisyah
Secara kualitatif dibedakan menjadi larutan encer dan larutan pekat atau larutan jenuh, tak jenuh dan lewat jenuh
Ungkapan kepekatan larutan
Belum jenuhBelum jenuh JenuhJenuh
des 07 design by S Aisyah
LARUTAN Lewat JENUH
des 07 design by S Aisyah
Secara kuantitatif dalam bentuk satuan konsentrasiKonsentrasi larutan :• persen berat, persen volum• fraksi mol• molalitas• molaritas• normalitas
des 07 design by S Aisyah
Pengenceran larutan
Pada pengenceran, jumlah zat terlarut tetap
Mol zat terlarut sebelum pengenceran = Mol zat terlarut setelah pengenceran
des 07 design by S Aisyah
•Adanya zat terlarut dalam pelarut akan mengakibatkan penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, dan penurunan titik beku.•Perubahan sifat tersebut (sifat koligatif) hanya tergantung pada konsentrasi partikel zat terlarut tidak tergantung pada jenis zat terlarut
SIFAT KOLIGATIF LARUTAN
DIAGRAM P-T AIR DAN LARUTAN
larutanpelarut
1 atm
Air (s)
Air (l)
Air (g)
ΔP
ΔTb ΔTdsuhu
P uap
des 07 design by S Aisyah
• peristiwa lepasnya molekul-molekul zat cair dari permukaan cairan membentuk fasa gas
• kemudahan proses menguap tergantung pada besarnya gaya antaraksi molekul-molekul yang ada dalam cairan dan suhu
• oleh karena itu adanya zat terlarut akan mempersulit terjadinya penguapan
Penurunan Tekanan Uap Jenuh
Menguap
des 07 design by S Aisyah
•adalah tekanan yang ditimbulkan oleh uap yang terbentuk ketika suatu zat cair menguap•semakin mudah suatu zat cair menguap maka tekanan uapnya semakin tinggi
Tekanan uap
How ?
des 07 design by S Aisyah
Penurunan Tekanan uap
Penambahan zat terlarut yang sulit menguap menyebabkan tekanan uap larutan lebih rendah dibanding pelarut murni
Pelarut Larutan
How ?
des 07 design by S Aisyah
P
P pelarut
Po larutan
0 1
X pelarut
untuk menjelaskan besarnya tekanan uap larutan dimana zat terlarutnya non volatil
Plarutan = Xpelarut P°pelarut
= (1 – Xterlarut) P°pelarut
= P°pelarut – Xterlarut P°pelarut
P°pelarut - Plarutan = Xterlarut P°pelarut
∆P = Xterlarut P°pelarut
Hukum Raoult
Grafik larutan yang mengikuti Hk. Raoult
des 07 design by S Aisyah
Untuk larutan non ideal akan terjadi penyimpangan dari hukum Raoult yang disebut deviasi positif dan deviasi negatif. Mengapa hal ini bisa terjadi?
Plarutan (deviasi positif)
P°pelarut
P
Plarutan (deviasi negatif)
0 1
X pelarut
Larutan Non Ideal
des 07 design by S Aisyah
Apabila zat terlarut volatil (mudah menguap), maka :
Plarutan = Ppelarut + Pzat terlarut
Plarutan = Xpelarut P°pelarut + Xterlarut P°terlarut
∆P = P°pelarut - Plarutan
atau
∆P = P°terlarut - Plarutan
P°pelarut
P
0 1X pelarut
X terlarut
P°terlarut
Plarutan
Ppelarut
Pterlarut
Larutan volatil
des 07 design by S Aisyah
• definisi : tekanan uap sama dengan tekanan udara diatas cairan (tekanan udara luar)
Penaikan Titik Didih
Mendidih
Penambahan zat terlarut menyebabkan :titik didih pelarut < titik didih larutan
Mengapa?
∆Td = Kd mKd = tetapan kenaikan titik didih molal (yaitu kenaikan titik didih bila konsentrasi larutan meningkat satu molal).Harga Kd tergantung jenis pelarut
Persamaan Matematis
des 07 design by S Aisyah
Penambahan zat terlarut menyebabkan :titik beku pelarut > titik beku larutan
Mengapa?
Penurunan Titik Beku
∆Tb = Kb m
Kd = tetapan penurunan titik beku molalHarga Kbtergantung jenis pelarut
Persamaan Matematis
des 07 design by S Aisyah
proses perpindahan pelarut dari larutan yang memiliki konsentrasi lebih rendah ke larutan yang memiliki konsentrasi lebih tinggi melalui lapisan tipis yang hanya bisa dilewati molekul pelarut sehingga mencapai kesetimbangan
Tekanan Osmosis
Osmosis
des 07 design by S Aisyah
tekanan yang diperlukan untuk menghentikan proses osmosis
Tekanan osmotik
Persamaan matematis
proses kebalikan osmosis karena penerapan tekanan yang melebihi tekanan osmosis
π = M R T
Osmosis Balik
Bagaimana prosesnya?
des 07 design by S Aisyah