LARUTAN DAN SIFAT KOLIGATIF KIMIA DASAR Pendahuluan LARUTAN

  • Slides: 41
Download presentation
LARUTAN DAN SIFAT KOLIGATIF KIMIA DASAR

LARUTAN DAN SIFAT KOLIGATIF KIMIA DASAR

Pendahuluan LARUTAN TERDIRI DARI… 1 P E L A R U T ZAT T

Pendahuluan LARUTAN TERDIRI DARI… 1 P E L A R U T ZAT T E R L A R U T 2

LARUTAN Campuran homogen dari dua atau lebih komponen yg berada dalam satu fase. PELARUT

LARUTAN Campuran homogen dari dua atau lebih komponen yg berada dalam satu fase. PELARUT Komponen yg paling banyak terdapat dalam larutan / yg paling me – nentukan sifat larutannya ZAT TERLARUT Komponen yg lebih sedikit

Contoh larutan biner ZAT TERLARUT PELARUT CONTOH GAS GAS CAIR PADAT PADAT CAIR UDARA

Contoh larutan biner ZAT TERLARUT PELARUT CONTOH GAS GAS CAIR PADAT PADAT CAIR UDARA KARBONDIOKSIDA DLM AIR HIDROGEN DALAM PLATINA ALKOHOL DALAM AIR RAKSA DALAM TEMBAGA PERAK DALAM PLATINA GARAM DALAM AIR

1 GAYA ANTAR MOLEKUL Terjadi antara molekul sejenis maupun tidak sejenis Berdasarkan perbedaan kekuatan

1 GAYA ANTAR MOLEKUL Terjadi antara molekul sejenis maupun tidak sejenis Berdasarkan perbedaan kekuatan gaya antar molekul, dapat terbentuk campuran heterogen atau homogen. Sampel yang mempunyai komposisi & sifat sera gam secara keseluruhan disebut satu fase. CONTOH : 1. Air pada 25 o. C, 1 atm → bentuk fase cair tunggal + sedikit Na. Cl → campuran homogen (terdiri dari 2 zat yang tercampur seragam) → larutan 2. Sedikit pasir (Si. O 2) ditambahkan ke dalam H 2 O → pasir mengendap / padatan tidak larut → campuran heterogen (campuran 2 fase)

DAPAT MENJELASKAN HASIL PENCAMPURAN YANG TERJADI BILA MENCAMPURKAN 2 JENIS ZAT. A B GAYA

DAPAT MENJELASKAN HASIL PENCAMPURAN YANG TERJADI BILA MENCAMPURKAN 2 JENIS ZAT. A B GAYA ANTAR MOLEKUL SEJENIS A A ATAU B B GAYA ANTAR MOLEKUL BERBEDA A B (MENGHASILKAN 4 KEADAAN YG MUNGKIN TERJADI)

KEMUNGKINAN 1… A B ≈ A A ≈ B B Gaya antarmolekul yang sejenis

KEMUNGKINAN 1… A B ≈ A A ≈ B B Gaya antarmolekul yang sejenis / tidak sejenis ± sama kuat, molekul-molekul dalam campuran akan berpasangan secara acak → terbentuk campuran homogen (larutan). Sifat larutannya dapat diramalkan dari sifat 2 komponen pembentuknya → disebut larutan ideal. Volume larutan ideal yg terbentuk → jumlah volume kom ponen energi interaksi antar molekul-molekul yg serupa/ berbeda bernilai sama. Tidak terdapat perubahan entalpi (∆H = 0) CONTOH : Benzena - toluena

KEMUNGKINAN 2… A B > A A , B B Gaya antarmolekul yang berbeda

KEMUNGKINAN 2… A B > A A , B B Gaya antarmolekul yang berbeda > antarmolekul yang sejenis, terbentuk larutan tetapi sifat larutannya tidak dapat diramalkan berdasarkan sifat 2 zat pembentuknya → disebut larutan non ideal. Energi yang dilepas akibat interaksi molekul yang berbeda > dibanding energi yang diperlukan untuk memisahkan molekul yang sejenis. Energi dilepas kesekeliling dan proses pelarutan bersifat EKSOTERM (∆H < 0) CONTOH : CHCl 3 (kloroform) –aseton (CH 3 COCH 3)

KEMUNGKINAN 3… A B < A A , B B Gaya tarik – menarik

KEMUNGKINAN 3… A B < A A , B B Gaya tarik – menarik antarmolekul yang tidak sejenis < yg sejenis. Pencampuran masih dpt terjadi, larutan yang terbentuk non ideal. Proses pelarutannya bersifat ENDOTERM (∆H > 0 ). CONTOH : aseton-CS 2 etanol-heksana

KEMUNGKINAN 4… A B << A A , B B Gaya antarmolekul pada molekul

KEMUNGKINAN 4… A B << A A , B B Gaya antarmolekul pada molekul yang tdk sejenis << antarmolekul yg sejenis → pelarutan tdk terjadi. Kedua zat tetap terpisah sbg campuran heterogen. CONTOH : air dan oktana (komponen bensin)

2 KONSENTRASI LARUTAN SIFAT SUATU LARUTAN DITENTUKAN OLEH KONSENTRASI DPT DINYATAKAN DENGAN : JUMLAH

2 KONSENTRASI LARUTAN SIFAT SUATU LARUTAN DITENTUKAN OLEH KONSENTRASI DPT DINYATAKAN DENGAN : JUMLAH ZAT TERLARUT DLM SATUAN VOLUME/ BOBOT PELARUT MAUPUN LARUTAN %W/W, %W/V, %V/V, MOLARITAS, NORMALITAS, MOLALITAS, FRAKSI MOL, FORMALITAS, ppm/ppb.

UNTUK MENYATAKAN KONSENTRASI DLM SETIAP SISTEM HARUS SELALU DITETAPKAN Satuan yg digunakan utk menyatakan

UNTUK MENYATAKAN KONSENTRASI DLM SETIAP SISTEM HARUS SELALU DITETAPKAN Satuan yg digunakan utk menyatakan banyaknya zat terlarut Apakah zat terlarut itu dibandingkan dgn pelarut saja atau dgn keseluruhan larutan; Satuan yg digunakan untuk menyatakan banyaknya pembanding.

Konsentrasi Larutan KONSENTRASI DLM % a. Persen Berat (%W/W) gram zat terlarut + gram

Konsentrasi Larutan KONSENTRASI DLM % a. Persen Berat (%W/W) gram zat terlarut + gram pelarut gram zat terlarut gram larutan X 100

CONTOH SOAL … Hitung berapa % berat Na. Cl yang dibuat dengan melarutkan 20

CONTOH SOAL … Hitung berapa % berat Na. Cl yang dibuat dengan melarutkan 20 g Na. Cl dalam 55 g air ? Jawab : % berat Na. Cl : 20 X 100 20 + 55 = 26, 67%

b. Persen Volume (%V/V) m. L zat terlarut X 100 m. L larutan Contoh

b. Persen Volume (%V/V) m. L zat terlarut X 100 m. L larutan Contoh Soal : 50 m. L alkohol dicampur dengan 50 m. L air menghasilkan 96, 54 m. L larutan. Hitung % volume masing komponen ! Jawab : % Volume alkohol : (50/96, 54) x 100 = 51, 79% % Volume air : (50/96, 54) x 100 = 51, 79%

c. Persen Berat / Volume(%W/V) gram zat terlarut X 100 m. L larutan KONSENTRASI

c. Persen Berat / Volume(%W/V) gram zat terlarut X 100 m. L larutan KONSENTRASI DLM PPM DAN PPB 1 ppm : 1 mg zat terlarut 1 L larutan 1 ppm : berat zat terlarut x 106 berat larutan

1 ppb : 1 µg zat terlarut 1 L larutan 1 ppb : berat

1 ppb : 1 µg zat terlarut 1 L larutan 1 ppb : berat zat terlarut x 109 berat larutan Contoh Soal : Suatu larutan dalam air mengandung 8, 6 mg aseton dalam 21, 4 L larutan. Jika kerapatan larutan 0, 997 g/cm 3, hitung konsentrasi aseton dalam ppm! Jawab : ppm aseton : (berat aseton/berat air) x 106 Berat air = 21, 4 L x 1000 m. L/L x 0, 997 g/m. L = 21, 4. 104 g Ppm aseton = (8, 60 g/21, 4. 104 g air) x 106 = 0, 402 ppm

FRAKSI MOL (X) Fraksi mol A = Xa = Jumlah mol A Jml mol

FRAKSI MOL (X) Fraksi mol A = Xa = Jumlah mol A Jml mol semua komponen Fraksi mol zat terlarut = Jumlah mol zat terlarut + jumlah mol pelarut Fraksi mol zat pelarut = Jumlah mol pelarut Jumlah mol zat terlarut + jumlah mol pelarut

Contoh Soal : Hitung fraksi mol Na. Cl dan fraksi mol H 2 O

Contoh Soal : Hitung fraksi mol Na. Cl dan fraksi mol H 2 O dalam larutan 117 Na. Cl dalam 3 Kg H 2 O ! Jawab : 117 g Na. Cl = 117/58, 5 = 2 mol 3 Kg air = 3000/18 = 166, 6 mol Maka : Fraksi mol Na. Cl = 2/168, 6 = 0, 012 Fraksi mol air = 166, 6/168, 6 = 0, 988

KEFORMALAN (F) Keformalan = jumlah massa rumus zat terlarut liter larutan Contoh Soal :

KEFORMALAN (F) Keformalan = jumlah massa rumus zat terlarut liter larutan Contoh Soal : Suatu larutan diperoleh dengan melarutkan 1, 9 g Na 2 SO 4 dalam 0, 085 liter larutan. Hitung keformalannya! Jawab : Massa rumus Na 2 SO 4 = 142 1, 9 g Na 2 SO 4 = 1, 90/142 = 0, 0134 berat rumus Keformalan = 0, 0134/0, 085 = 0, 16 F

KONS. MOLAR (M) Kemolaran = mol zat terlarut liter larutan Contoh Soal : 80

KONS. MOLAR (M) Kemolaran = mol zat terlarut liter larutan Contoh Soal : 80 g Na. OH dilarutkan dalam air kemudian diencerkan menjadi 1 L larutan. Hitung kemolaran larutan Mr Na. OH = 40 Jawab : Jumlah mol Na. OH = 80 g/40 g. mol-1 = 2 mol Kemolaran = mol/L = 2 mol/1 L = 2 M

KONS. MOLAL (m) Kemolalan = mol zat terlarut kg pelarut Contoh Soal : Hitung

KONS. MOLAL (m) Kemolalan = mol zat terlarut kg pelarut Contoh Soal : Hitung kemolalan larutan metil alkohol (Mr = 32) dengan melarutkan 37 g metil alkohol (CH 3 OH) Dalam 1750 g air Jawab : Mol zat terlarut = 37 g/32 g. mol-1 = 1, 156 mol Kemolalan = 1, 156 mol/1, 1750 kg = 0, 680 m

NORMALITAS (N) Kenormalan = ekivalen zat terlarut (Normalitas) liter larutan Contoh Soal : Hitung

NORMALITAS (N) Kenormalan = ekivalen zat terlarut (Normalitas) liter larutan Contoh Soal : Hitung kenormalan larutan yg mengandung 36, 75 g H 2 SO 4 dalam 1, 5 liter larutan. Massa molekul H 2 SO 4 = 98 Jawab : Massa ekivalen : 49 Kenormalan = 36, 75 / (49 x 1, 5) = 0, 50 N

3 KESETIMBANGAN LARUTAN AKAN BERUBAH KARENA ZAT TERLARUT KONSENTRASINYA BERTAMBAH HINGGA JENUH ATAU MENGALAMI

3 KESETIMBANGAN LARUTAN AKAN BERUBAH KARENA ZAT TERLARUT KONSENTRASINYA BERTAMBAH HINGGA JENUH ATAU MENGALAMI PENGENDAPAN ATAU LEWAT JENUH KARENA KEPEKATANNYA.

ZAT TERLARUT PELARUTAN TAK JENUH BILA LARUTAN DAN ZAT TERLARUT BERCAMPUR PADA SEGALA PERBANDINGAN

ZAT TERLARUT PELARUTAN TAK JENUH BILA LARUTAN DAN ZAT TERLARUT BERCAMPUR PADA SEGALA PERBANDINGAN LARUTAN JENUH BILA PELARUTAN SAMA CEPATNYA DGN PENGENDAPAN LARUTAN LEWAT JENUH BILA KESELURUHAN ZAT TERLARUT TETAP BERADA DLM LARUTAN

PENGARUH TEKANAN TERHADAP KELARUTAN HK. HENRY : C = K. Pgas Tetapan penyesuaian (k)

PENGARUH TEKANAN TERHADAP KELARUTAN HK. HENRY : C = K. Pgas Tetapan penyesuaian (k) mempunyai nilai yang tergantung pada satuan C (konsentrasi) dan P (tekanan) yang dipilih. Kesetimbangan antar gas di atas larutan dan gas terlarut di dalam larutan tercapai bila laju penguapan = pelarutan molekul gas. Laju pelarutan tergantung pada banyaknya molekul per satuan volume gas; sedang laju penguapan tergantung pada banyaknya molekul yang terlarut per satuan volume larutan. Jadi, bila banyaknya molekul per satuan volume ditingkatkan (dengan cara meningkatkan tekanan), maka banyaknya molekul gas dalam larutan akan meningkat. Berarti, molekul zat terlarut tidak berinteraksi dengan molekul pelarut, karena gas bersifat non reaktif.

4 SIFAT KOLIGATIF Sifat yg hanya tergantung pada banyaknya partikel zat yg terlarut dalam

4 SIFAT KOLIGATIF Sifat yg hanya tergantung pada banyaknya partikel zat yg terlarut dalam larutan dan tidak tegantung pada jenis atau sifat zat pelarutnya. PENURUNAN TEKANAN UAP KENAIKAN TITIK DIDIH PENURUNAN TITIK BEKU TEKANAN OSMOSIS

PENURUNAN TEKANAN UAP HK. F. M. RAOULT (1880) : PA = XA. PA 0

PENURUNAN TEKANAN UAP HK. F. M. RAOULT (1880) : PA = XA. PA 0 PB = XB. PB 0 ∆P = XA. PA 0 DALAM LAR. BINER BILA ZAT TERLARUTNYA BERSIFAT ATSIRI ∆P = XB. PA 0 = (1 – XA). PA 0 ∆P = PA 0 – PA = PA 0 – XA. PA 0 (PA) : Tekanan uap larut yg terdapat di atas larutannya (PA 0) : Hasil kali tekanan uap pelarut murni (PA 0) (XA) : fraksi molnya dlm larutan (XA) ∆P : Tekanan uap pelarut (XB) : fraksi molnya dlm larutan (XB)

Contoh Soal : Bagaimana komposisi uap yg berada pada kesetimbangan dalam larutan benzene/toluene yg

Contoh Soal : Bagaimana komposisi uap yg berada pada kesetimbangan dalam larutan benzene/toluene yg jumlah molekulnya sama pd 250 C ? Tekanan parsial benzene 47, 6 mm. Hg dan toluene 14, 2 mm. Hg. Lihat Tabel di bawah !

HUBUNGAN ANTARA TEKANAN UAP DAN KOMPOSISI CAIRAN-UAP CAMPURAN BENZENA-TOLUENA PD 250 C Komposisi cairan,

HUBUNGAN ANTARA TEKANAN UAP DAN KOMPOSISI CAIRAN-UAP CAMPURAN BENZENA-TOLUENA PD 250 C Komposisi cairan, Dinyatakan sebagai fraksi mol benzena 0, 000 0, 100 0, 200 0, 300 0, 400 0, 500 0, 600 0, 700 0, 800 0, 900 1, 000 Pbenzena Tekanan uap, mm. HG Ptoluena Ptotal 0, 0 9, 5 19, 0 28, 5 38, 0 47, 6 57, 1 66, 6 76, 1 85, 6 95, 1 28, 4 25, 6 22, 7 19, 9 17, 0 14, 2 11, 4 8, 5 5, 7 2, 8 0, 0 28, 4 35, 1 41, 7 48, 4 55, 0 61, 8 68, 5 75, 1 81, 8 88, 4 95, 1 Komposisi uap, Dinyatakan sebagai fraksi mol benzene 0, 000 0, 271 0, 456 0, 589 0, 691 0, 770 0, 834 0, 887 0, 930 0, 968 1, 000

PENURUNAN TITIK BEKU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH ∆tb = Kb. m MOLALITAS ∆td =

PENURUNAN TITIK BEKU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH ∆tb = Kb. m MOLALITAS ∆td = Kd. m TETAPAN TURUN TITIK BEKU KRIOSKOPIK TETAPAN NAIK TITIK DIDIH EBULIOSKOPIK ZAT TERLARUT NON ATSIRI AKAN MENYEBABKAN PENURUNAN TITIK BEKU DAN KENAIKAN TITIK DIDIH

TETAPAN KRIOSKOPIK DAN EBULIOSKOPIK Pelarut Kb (Tetapan Titik Beku) Asam asetat Benzena Nitrobensena Fenol

TETAPAN KRIOSKOPIK DAN EBULIOSKOPIK Pelarut Kb (Tetapan Titik Beku) Asam asetat Benzena Nitrobensena Fenol Air 3, 90 4, 90 7, 00 7, 40 1, 86 Kd (Tetapan Titik Didih) 3, 07 2, 53 5, 24 3, 56 0, 512

Contoh Soal : Berapakah molalitas zat terlarut dalam larutan berair yg titik bekunya -0,

Contoh Soal : Berapakah molalitas zat terlarut dalam larutan berair yg titik bekunya -0, 4500 C? Bila larutan itu diperoleh dg melarutkan 2, 12 g senyawa X dlm 48, 92 g H 2 O. Berapa bobot molekul senyawa tersebut ? Jawab : a. Molalitas zat terlarut dapat ditentukan dgn persamaan Roult menggunakan nilai dari tetapan pada tabel. ∆tb m = / K b 0 C ∆tb Tb air = 0 ; = 0, 450/I, 86 0 Ckg. air (mol zat terlarut) = 0, 242 mol zat terlarut/kg air b. mol = gram/Mr atau Ar = 2, 12 g/Mr m = …. . /kg pelarut (air) = …. . /48, 92. 1000 -1 g = 0, 242 maka : Mr = 2, 12 /(0, 04892 x 2, 42) = 179

TEKANAN OSMOSIS Tekanan osmosis merupakan satu sifat koligatif karena besar nilainya hanya tergantung pd

TEKANAN OSMOSIS Tekanan osmosis merupakan satu sifat koligatif karena besar nilainya hanya tergantung pd banyaknya partikel zat terlarut per satuan volume larutan. Tekanan osmosis tidak tergantung pada jenis zat terlarutnya. π = (n/v)RT = MRT TEKANAN OSMOSIS SUHU DLM KELVIN VOLUME LAR BANYAKNYA MOL ZAT TERLARUT TETAPAN GAS (0, 0821. 1 atm. mol-1. K-1) PERSAMAAN VAN’T HOFF

CONTOH SOAL : Berapakah tekanan osmosis larutan C 6 H 12 O 6 (sukrosa)

CONTOH SOAL : Berapakah tekanan osmosis larutan C 6 H 12 O 6 (sukrosa) 0, 0010 M dlm air pd suhu 250 C ? JAWABAN : Dengan menggunakan persamaan di atas : 0, 0010 mol X 0, 08211 atm. mol-1. K-1 x 2980 K π = ---------------------------- 1 = 0, 024 atm ∞ 18 mm. Hg

5. DISSOSIASI ELEKTROLIT ZAT TERLARUT MEMILIKI KEMAMPUAN MENGHANTARKAN ARUS LISTRIK ELEKTROLIT KUAT TERDISSOSIASI SEMPURNA

5. DISSOSIASI ELEKTROLIT ZAT TERLARUT MEMILIKI KEMAMPUAN MENGHANTARKAN ARUS LISTRIK ELEKTROLIT KUAT TERDISSOSIASI SEMPURNA α=1 NON ELEKTROLIT KONDUKTIVITAS LISTRIKNYA SANGAT RENDAH, SEHINGGA TIDAK TERDAPAT ION DALAM LARUTAN ELEKTROLIT LEMAH ZAT TERLARUT SEBAGIAN KECIL BERDISSOSIASI DAN SEBAGIAN BESAR BELUM TERDISSOSIASI

CATATAN: AIR MERUPAKAN PENGHANTAR ARUS YG BURUK (NON KONDUKTOR), SEINGGA PENAMBAHAN ZAT TERLARUT TERTENTU

CATATAN: AIR MERUPAKAN PENGHANTAR ARUS YG BURUK (NON KONDUKTOR), SEINGGA PENAMBAHAN ZAT TERLARUT TERTENTU KE DLM AIR DAPAT MEMBENTUK SUATU LARUTAN YG DAPAT MENGHANTARKAN ARUS LISTRIK DENGAN BAIK SIFAT ELEKTROLIT BEBERAPA JENIS LARUTAN DLM AIR Non elektrolit Elektrolit kuat Elektrolit lemah H 2 O (Air) Na. Cl HCl C 2 H 5 OH-etanol Mg. Cl 2 HBr C 6 H 12 O 6 -glukosa KBr HI C 12 H 22 O 11 sukrosa CO(NH 2)2 -urea KCl. O 4 HNO 3 Cu. SO 4 H 2 SO 4 C 2 H 6 O 2 -etilglikol C 3 H 8 O 3 -gliserol Al 2(SO 4)3 HCl. O 4 HCHO 2 -asam format HC 2 H 3 O 2 -asam asetat HCl. O-asam hipokhlorit HNO 2 -asam nitrit H 2 SO 3 -asam sulfit NH 3 -amoniak Li. NO 3 lainnya C 6 H 5 NH 2

SIFAT ANOMALI DISOSIASI Disosiasi elektrolit akan menyebabkan senyawa terlarut terurai dlm bentuk ion. Jumlah

SIFAT ANOMALI DISOSIASI Disosiasi elektrolit akan menyebabkan senyawa terlarut terurai dlm bentuk ion. Jumlah zat terlarut akan tergantung pada α (derajat disosiasi). Jika kita campurkan Na. Cl dan HCl dlm larutan akan berdisosiasi sempurna menjadi: HCl == H+ + Cl. Na. Cl == Na+ Cl-

secara nyata partikel menjadi tiga jenis ion dan zat terlarut ini menghasilkan sifat koligatif

secara nyata partikel menjadi tiga jenis ion dan zat terlarut ini menghasilkan sifat koligatif yg lebih besar daripada satu jenis zat terlarut (diduga). Maka zat terlarut akan berubah menjadi : nilai terukur nilai percobaan i = --------------------- nilai yg diduga nilai teoritis untuk kebanyakan zat terlarut seperti urea, gliserol, sukrosa nilai i besarnya = 1. Zat terlarut lainnya nilai i lebih besar dari 1. i = 1 + (n-1)α, dimana n = jumlah partikel yg terbentuk.

SELESAI… TERIMAKASIH ATAS PERHATIANNYA

SELESAI… TERIMAKASIH ATAS PERHATIANNYA

w Asam Basa w Buffer w Hidrolisi Garam

w Asam Basa w Buffer w Hidrolisi Garam