LARUTAN
Larutan : campuran dua atau lebih zat kimia yang pada
setiap bagiannya mempunyai sifat fisik dan
komposisi kimia yang sama / homogen.
Larutan
gas
cairan
padatan
syarat :
campuran homogen
Larutan : • Larutan jenuh
• Larutan encer
• Larutan sejati
• Larutan koloid
ZAT TERLARUT PELARUT LARUTAN+
Sistem
homogen
Komponen minor Komponen
utama
PELARUTAN GULA
DALAM AIR
Komponen Pada Larutan
Larutan Ideal
1. Gaya tarik-menarik antarmolekul setara
2. Kalor pengenceran = 0
3. Perubahan volume sistem pada pencampuran zat
terlarut = 0
4. Tekanan uap larutan lebih kecil dari pada tekanan uap
pelarut murni (x <1)
Larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit
• Larutan elektrolit : di dalam larutannya terdapat ion-ion
bebas dan bermuatan
• Larutan nonelektrolit : di dalam larutannya molekul-molekul
berada dalam keadaan netral
Mengapa Terbentuk Larutan
• Larutan Dalam Cairan
-+
Ion – ion force of attraction asin sodium chploride
δ+ δ- δ+ δ- Polar molecule
Dipole-dipole force of attraction as in sugar of water
Mengapa Terbentuk Larutan
Gaya antar molekul dalam larutan
Dual Polaritas Sabun
Dual Polaritas Sabun
Latihan
• Perkirakan solven yang mana akan
melarutkan lebih baik untuk solut berikut
1. NaCl dalam metanol (CH3OH) atau dalam
propanol (CH3CH2CH2OH)
2. Etilen glikol (OHCH2CH2OH) dalam heksan
(CH3CH2CH2CH2CH2CH3) atau dalam air
3. Dietil eter (CH3CH2OCH2CH3) dalam air atau
dalam etanol
KOMPOSISI LARUTAN
• PERSEN
% bobot : 5,00 g NaCl dalam 100,0 g larutan
= NaCl 5,00 % (b/b)
% volume : 5,00 mL etanol dalam 100,0 mL larutan
= etanol 5,00 % (v/v)
% bobot/volume : 5,00 g NaCl dalam 100,0 mLlarutan
= NaCl 5,00 % (b/v)
• MOLARITAS
jumlah mol zat terlarut per liter larutan
• MOLALITAS
jumlah mol zat terlarut per kg pelarut
• ppm
banyaknya bagian zat terlarut dalam 106
bagian
pelarut
• ppb
banyaknya bagian zat terlarut dalam 109
bagian
pelarut
• FRAKSI MOL
Nisbah jumlah suatu mol zat terhadap jumlah keseluruhan
Mol zat dalam campuran
Konsentrasi
• Fraksi mol dan % mol
aksi : Perbandingan jumlah mol suatu komponen terhadap
jumlah mol total komponen yang ada.
XA =
nA
nA + nB nC + … dst
Hukum gas ideal : nA =
PA . V
R. T
tot
A
A
P
P
X =
pelarutkg
terlarutzatmol
MolarKonst. == m
% konst. % berat (% b/b) : jumlah gram zat terlarut / 100 g larutan
% volume (5 v/v) : jumlah mL zat terlarut / 100 mL larutan
Suatu larutan dipersiapkan dengan melarutkan 22,4 g
MgCl2 dalam 0,200 L air. Jika rapatan air murni 1,00 g cm-3
dan rapatan larutan yang dihasilkan 1,089 g cm-3
,
hitunglah fraksi mol, molaritas, molalitas, dan konsentrasi
ppm MgCl2 dalam larutan ini (Mr = 95)?
Contoh Soal
Pengaruh Suhu pada Kelarutan
Kelarutan : Massa zat terlarut yang membentuk larutan jenuh dengan
massa pelarut pada suhu tertentu
Satuan : gram zat terlarut / 100 gram pelarut
Solut (tidak larut) Solut (larut)
Kelarutan naik jika mengabsorpsi panas
Solut (tidak larut) + Panas Solut (larut)
FIGURE Solubilty in water
versus temperature for
several substances
Gas larut secara eksoterm dalam cairan pada semua konsentrasi
Gas (tidak larut) Gas (larut) + Panas
Kesetimbangan Larutan
PEMBENTUKAN LARUTAN JENUH
Bila peristiwa pelarutan = peristiwa pengendapan
Akan diperoleh jumlah zat terlarut dalam larutan akan tetap
Sehingga, terjadi kesetimbangan dinamis (larutan jenuh)
Kesetimbangan Larutan
Larutan Gas-Liquid
• Gas-gas yang bersifat non polar seperti N2 memiliki titik
didih rendah karena gaya antar molekulnya yang lemah.
Berbeda dengan gas NO yang bersifat polar.
• Hal ini menyebabkannya tidak larut dalam air dan titik
didihnya berkorelasi dengan kelarutan dalam air tersebut
• Gas non polar sebagian besar memiliki nilai kelarutan kecil,
kecuali jika gas ini berinteraksi kimia dengan solven, seperti
O2 dalam darah atau CO2 dalam air (membentuk HCO3
-
)
Korelasi antara Titik Didih dan
Kelarutan dalam Air
Gas Kelarutan
(M)
Titik didih
(K)
He
Ne
N2
CO
O2
NO
4,2 x 10-4
6,6 x 10-4
10,4 x 10-4
15,6 x 10-4
21,8 x 10-4
32,7 x 10-4
4,2
27,1
77,4
81,6
90,2
121,4
Pengaruh Tekanan Pada Kelarutan dalam Gas
Kelarutan gas dalam cairan naik dengan naiknya tekanan
Gas + pelarut Larutan
Hukum Henry
• Kelarutan suatu gas (Sgas) berbanding lurus dengan tekanan
parsial gas (Pgas) diatas larutan
Sgas = kH x Pgas
• Dimana kH adalah konstanta Henry dan memiliki nilai tertentu
untuk kombinasi gas-solven pada T tertentu
• Unit Sgas adalah mol/L dan Pgas adalah atm maka unit kH adalah
mol/L . atm
Hukum Raoult
“Tekanan uap parsial dari sebuah komponen di dalam campuran
adalah sama dengan tekanan uap komponen tersebut dalam
keadaan murni pada suhu tertentu dikalikan dengan fraksi molnya
dalam campuran tersebut.”
Plarutan = Xpelarut . Po
pelarut
FIGURE
The vapor pressure of an ideal, two-component solution of volatile compounds
Hukum Raoult
Metode pemisahan larutan
GambarGambar alat destilasi
kolom fraksi (Fractional
destilation) untuk pemisahan
larutan sistem biner
Pemisahan larutan ideal
GambarGambar kurva destilasi larutan sistem biner antara komponen Akurva destilasi larutan sistem biner antara komponen A
dan komponen Bdan komponen B
Penyimpangan Hukum Raoult
“Tidak semua campuran bersifat ideal. Campuran – campuran non ideal
ini mengalami penyimpangan / deviasi dari hukum Raoult. Terdapat dua
macam penyimpangan hukum Raoult, yaitu penyimpangan positif dan
penyimpangan negatif”
Penyimpangan positif Penyimpangan negatif
Interaksi molekul zat komponen
A – A, B – B > A – B
Interaksi molekul zat komponen
A – B >A – A, B – B
Menghasilkan ΔHmix positif
(bersifat endotermik)
Menghasilkan ΔHmix negatif
(bersifat eksotermik)
Terjadinya penambahan volume
campuran (ΔVmix > 0)
Terjadinya pengurangan volume
campuran (ΔVmix < 0)
Contoh : Campuran antara etanol
dan n-heksana
Contoh : Campuran antara aseton
dan air
FIGURE
Typical deviations from ideal behavior, of the total vapor pressure of real,
two-componen solutions of volatile substances.
Penyimpangan Hukum Raoult
 Pada grafik penyimpangan tsb, kedua kurva memiliki
tekanan uap maksimum dan tekanan uap minimum. Sistem
yang memiliki nilai min dan maks disebut dg azeotrop
 Campuran sistem pada azeotrop memiliki titik didih yang
berdekatan, sehingga sulit untuk dipisahkan dg
menggunakan destilasi biasa.
 Pemisahan komponen campuran dari sistem ini dilakukan
dengan menggunakan destilasi fraksionasi atau dengan
penambahan komponen ketiga
Penyimpangan Hukum Raoult
Azeotrop Positif
Azeotrop positif : Jika titik didih campuran azeotrop kurang dari titik
didih salah satu larutan konstituennya ( titik didih minimum) , Contoh
campuran antara etanol dan air.
etanol mendidih pd suhu 78,4o
C, sedangkan campuran azeotrop
mendidih pd suhu 78,2o
c.
Azeotrop Negatif
Azeotrop negatif : Jika titik didih campuran azeotrop lebih dari titik
didih salah satu larutan konstituennya ( titik didih maksimum) ,
Contoh campuran antara asam klorida dan air.
asam klorida mendidih pd suhu -84o
C, sedangkan campuran azeotrop
mendidih pd suhu 110o
c.
Contoh Soal
1. Berapa kelarutan gas N2 di air pada 25o
C dan 1 atm jika udara
mengandung 78% N2 (volume)? Jika kH N2 dalam air pada 25o
C
adalah 7 x 10-4
mol/L atm
2. Tentukan penurunan tekanan uap jenuh air untuk larutan 9%
(m/m) glukosa dalam air, jika diketahui tekanan uap air 20o
C
adalah 17,54 mm Hg?
3. 6,4 gram naftalena (C10H8 padat) dilarutkan dalam 500 gram
benzena (C6H6 cair). Tentukan tekanan uap jenuh benzena dalam
larutan, jika tekanan uap jenu benzena murni 77,9 mm Hg?
4. Suatu larutan asam sulfat berair 9,386 M memiliki rapatan 1,5090
g cm-3
. Hitunglah molalitas, persen massa, dan fraksi mol asam
sulfat dalam larutan ini?.
5. Tekanan uap heptana murni pada 40o
C adalah 92,0 torr dan
tekanan uap murni untuk oktana adalah 31,0 torr. Jika dalam
larutan terdapat 1,00 mol heptana dan 4,00 mol oktana. Hitung
tekanan uap dari masing-masing komponen, tekanan uap total
dalam larutan, serta fraksi mol dari masing-masing komponen
dalam kesetimbangan larutan?
Contoh Soal

9 larutan ideal

  • 1.
    LARUTAN Larutan : campurandua atau lebih zat kimia yang pada setiap bagiannya mempunyai sifat fisik dan komposisi kimia yang sama / homogen. Larutan gas cairan padatan syarat : campuran homogen Larutan : • Larutan jenuh • Larutan encer • Larutan sejati • Larutan koloid
  • 2.
    ZAT TERLARUT PELARUTLARUTAN+ Sistem homogen Komponen minor Komponen utama PELARUTAN GULA DALAM AIR Komponen Pada Larutan
  • 3.
    Larutan Ideal 1. Gayatarik-menarik antarmolekul setara 2. Kalor pengenceran = 0 3. Perubahan volume sistem pada pencampuran zat terlarut = 0 4. Tekanan uap larutan lebih kecil dari pada tekanan uap pelarut murni (x <1) Larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit • Larutan elektrolit : di dalam larutannya terdapat ion-ion bebas dan bermuatan • Larutan nonelektrolit : di dalam larutannya molekul-molekul berada dalam keadaan netral
  • 4.
    Mengapa Terbentuk Larutan •Larutan Dalam Cairan -+ Ion – ion force of attraction asin sodium chploride δ+ δ- δ+ δ- Polar molecule Dipole-dipole force of attraction as in sugar of water
  • 5.
  • 6.
    Gaya antar molekuldalam larutan
  • 7.
  • 8.
  • 9.
    Latihan • Perkirakan solvenyang mana akan melarutkan lebih baik untuk solut berikut 1. NaCl dalam metanol (CH3OH) atau dalam propanol (CH3CH2CH2OH) 2. Etilen glikol (OHCH2CH2OH) dalam heksan (CH3CH2CH2CH2CH2CH3) atau dalam air 3. Dietil eter (CH3CH2OCH2CH3) dalam air atau dalam etanol
  • 10.
    KOMPOSISI LARUTAN • PERSEN %bobot : 5,00 g NaCl dalam 100,0 g larutan = NaCl 5,00 % (b/b) % volume : 5,00 mL etanol dalam 100,0 mL larutan = etanol 5,00 % (v/v) % bobot/volume : 5,00 g NaCl dalam 100,0 mLlarutan = NaCl 5,00 % (b/v)
  • 11.
    • MOLARITAS jumlah molzat terlarut per liter larutan • MOLALITAS jumlah mol zat terlarut per kg pelarut • ppm banyaknya bagian zat terlarut dalam 106 bagian pelarut • ppb banyaknya bagian zat terlarut dalam 109 bagian pelarut • FRAKSI MOL Nisbah jumlah suatu mol zat terhadap jumlah keseluruhan Mol zat dalam campuran
  • 12.
    Konsentrasi • Fraksi moldan % mol aksi : Perbandingan jumlah mol suatu komponen terhadap jumlah mol total komponen yang ada. XA = nA nA + nB nC + … dst Hukum gas ideal : nA = PA . V R. T tot A A P P X = pelarutkg terlarutzatmol MolarKonst. == m % konst. % berat (% b/b) : jumlah gram zat terlarut / 100 g larutan % volume (5 v/v) : jumlah mL zat terlarut / 100 mL larutan
  • 13.
    Suatu larutan dipersiapkandengan melarutkan 22,4 g MgCl2 dalam 0,200 L air. Jika rapatan air murni 1,00 g cm-3 dan rapatan larutan yang dihasilkan 1,089 g cm-3 , hitunglah fraksi mol, molaritas, molalitas, dan konsentrasi ppm MgCl2 dalam larutan ini (Mr = 95)? Contoh Soal
  • 14.
    Pengaruh Suhu padaKelarutan Kelarutan : Massa zat terlarut yang membentuk larutan jenuh dengan massa pelarut pada suhu tertentu Satuan : gram zat terlarut / 100 gram pelarut Solut (tidak larut) Solut (larut) Kelarutan naik jika mengabsorpsi panas Solut (tidak larut) + Panas Solut (larut)
  • 15.
    FIGURE Solubilty inwater versus temperature for several substances Gas larut secara eksoterm dalam cairan pada semua konsentrasi Gas (tidak larut) Gas (larut) + Panas
  • 16.
    Kesetimbangan Larutan PEMBENTUKAN LARUTANJENUH Bila peristiwa pelarutan = peristiwa pengendapan Akan diperoleh jumlah zat terlarut dalam larutan akan tetap Sehingga, terjadi kesetimbangan dinamis (larutan jenuh)
  • 17.
  • 18.
    Larutan Gas-Liquid • Gas-gasyang bersifat non polar seperti N2 memiliki titik didih rendah karena gaya antar molekulnya yang lemah. Berbeda dengan gas NO yang bersifat polar. • Hal ini menyebabkannya tidak larut dalam air dan titik didihnya berkorelasi dengan kelarutan dalam air tersebut • Gas non polar sebagian besar memiliki nilai kelarutan kecil, kecuali jika gas ini berinteraksi kimia dengan solven, seperti O2 dalam darah atau CO2 dalam air (membentuk HCO3 - )
  • 19.
    Korelasi antara TitikDidih dan Kelarutan dalam Air Gas Kelarutan (M) Titik didih (K) He Ne N2 CO O2 NO 4,2 x 10-4 6,6 x 10-4 10,4 x 10-4 15,6 x 10-4 21,8 x 10-4 32,7 x 10-4 4,2 27,1 77,4 81,6 90,2 121,4
  • 20.
    Pengaruh Tekanan PadaKelarutan dalam Gas Kelarutan gas dalam cairan naik dengan naiknya tekanan Gas + pelarut Larutan
  • 21.
    Hukum Henry • Kelarutansuatu gas (Sgas) berbanding lurus dengan tekanan parsial gas (Pgas) diatas larutan Sgas = kH x Pgas • Dimana kH adalah konstanta Henry dan memiliki nilai tertentu untuk kombinasi gas-solven pada T tertentu • Unit Sgas adalah mol/L dan Pgas adalah atm maka unit kH adalah mol/L . atm
  • 22.
    Hukum Raoult “Tekanan uapparsial dari sebuah komponen di dalam campuran adalah sama dengan tekanan uap komponen tersebut dalam keadaan murni pada suhu tertentu dikalikan dengan fraksi molnya dalam campuran tersebut.” Plarutan = Xpelarut . Po pelarut
  • 23.
    FIGURE The vapor pressureof an ideal, two-component solution of volatile compounds Hukum Raoult
  • 24.
    Metode pemisahan larutan GambarGambaralat destilasi kolom fraksi (Fractional destilation) untuk pemisahan larutan sistem biner
  • 25.
    Pemisahan larutan ideal GambarGambarkurva destilasi larutan sistem biner antara komponen Akurva destilasi larutan sistem biner antara komponen A dan komponen Bdan komponen B
  • 26.
    Penyimpangan Hukum Raoult “Tidaksemua campuran bersifat ideal. Campuran – campuran non ideal ini mengalami penyimpangan / deviasi dari hukum Raoult. Terdapat dua macam penyimpangan hukum Raoult, yaitu penyimpangan positif dan penyimpangan negatif” Penyimpangan positif Penyimpangan negatif Interaksi molekul zat komponen A – A, B – B > A – B Interaksi molekul zat komponen A – B >A – A, B – B Menghasilkan ΔHmix positif (bersifat endotermik) Menghasilkan ΔHmix negatif (bersifat eksotermik) Terjadinya penambahan volume campuran (ΔVmix > 0) Terjadinya pengurangan volume campuran (ΔVmix < 0) Contoh : Campuran antara etanol dan n-heksana Contoh : Campuran antara aseton dan air
  • 27.
    FIGURE Typical deviations fromideal behavior, of the total vapor pressure of real, two-componen solutions of volatile substances. Penyimpangan Hukum Raoult
  • 28.
     Pada grafikpenyimpangan tsb, kedua kurva memiliki tekanan uap maksimum dan tekanan uap minimum. Sistem yang memiliki nilai min dan maks disebut dg azeotrop  Campuran sistem pada azeotrop memiliki titik didih yang berdekatan, sehingga sulit untuk dipisahkan dg menggunakan destilasi biasa.  Pemisahan komponen campuran dari sistem ini dilakukan dengan menggunakan destilasi fraksionasi atau dengan penambahan komponen ketiga Penyimpangan Hukum Raoult
  • 29.
    Azeotrop Positif Azeotrop positif: Jika titik didih campuran azeotrop kurang dari titik didih salah satu larutan konstituennya ( titik didih minimum) , Contoh campuran antara etanol dan air. etanol mendidih pd suhu 78,4o C, sedangkan campuran azeotrop mendidih pd suhu 78,2o c.
  • 30.
    Azeotrop Negatif Azeotrop negatif: Jika titik didih campuran azeotrop lebih dari titik didih salah satu larutan konstituennya ( titik didih maksimum) , Contoh campuran antara asam klorida dan air. asam klorida mendidih pd suhu -84o C, sedangkan campuran azeotrop mendidih pd suhu 110o c.
  • 31.
    Contoh Soal 1. Berapakelarutan gas N2 di air pada 25o C dan 1 atm jika udara mengandung 78% N2 (volume)? Jika kH N2 dalam air pada 25o C adalah 7 x 10-4 mol/L atm 2. Tentukan penurunan tekanan uap jenuh air untuk larutan 9% (m/m) glukosa dalam air, jika diketahui tekanan uap air 20o C adalah 17,54 mm Hg? 3. 6,4 gram naftalena (C10H8 padat) dilarutkan dalam 500 gram benzena (C6H6 cair). Tentukan tekanan uap jenuh benzena dalam larutan, jika tekanan uap jenu benzena murni 77,9 mm Hg?
  • 32.
    4. Suatu larutanasam sulfat berair 9,386 M memiliki rapatan 1,5090 g cm-3 . Hitunglah molalitas, persen massa, dan fraksi mol asam sulfat dalam larutan ini?. 5. Tekanan uap heptana murni pada 40o C adalah 92,0 torr dan tekanan uap murni untuk oktana adalah 31,0 torr. Jika dalam larutan terdapat 1,00 mol heptana dan 4,00 mol oktana. Hitung tekanan uap dari masing-masing komponen, tekanan uap total dalam larutan, serta fraksi mol dari masing-masing komponen dalam kesetimbangan larutan? Contoh Soal