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