bab 5 konsep larutan - web.ipb.ac.idweb.ipb.ac.id/~tpb/files/materi/kimia101/bab5. konsep...
Post on 02-Feb-2018
290 Views
Preview:
TRANSCRIPT
BAB 5KONSEP LARUTAN
1. KOMPOSISI LARUTAN
2. SIFAT-SIFAT ZAT TERLARUT
3. KESETIMBANGAN LARUTAN
4. SIFAT KOLIGATIF LARUTAN
ZAT TERLARUT PELARUT LARUTAN+
Sistemhomogen
Komponen minor Komponenutama
PELARUTAN GULADALAM AIR
CARA MENYIAPKAN LARUTAN
KRISTAL DITIMBANG, DILARUTKAN, DAN DIENCERKAN SAMPAI TANDA TERA
5.1 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)
• MOLARITASjumlah mol zat terlarut per liter larutan
• MOLALITASjumlah mol zat terlarut per kg pelarut
• ppmbanyaknya bagian zat terlarut dalam 106 bagianpelarut
• ppbbanyaknya bagian zat terlarut dalam 109 bagianpelarut
• FRAKSI MOLnisbah jumlah mol zat terhadap jumlah keseluruhanmol
CONTOH 5.1suatu larutan dipersiapkan dengan melarutkan 22,4 g MgCl2dalam 0,200 L air. Jika rapatan air murni 1,00 g cm-3 danrapatan larutan yang dihasilkan 1,089 g cm-3, hitunglahfraksi mol, molaritas, dan molalitas MgCl2 dalamlarutan iniPenyelesaian
mol MgCl2 = 22,4 x = 0,24 mol
mol H2O = 0,200 L x x x = 11,1 mol
fraksi mol MgCl2 = =0,021
1 mol95 g1000 cm3
L1,00 g
cm31 mol18 g
0,24 mol (11,1 + 0,24) mol
massa larutan = 200 g H2O + 22,4 g MgCl2 = 222,4 g
volume larutan = 222,4 g x = 204 cm3 = 0,204 L
molaritas MgCl2 = = 1,15 M
molalitas MgCl2 = = 1,18 mol kg-1
1 cm3
1,089 g0,24 mol0,204 L
0,24 mol0,200 kg H2O
5.2 SIFAT-SIFAT SPESIES ZAT TERLARUT
Zat terlarut : sukrosaPelarut : air
sukrosa (padatan, s) dilarutkan dalam air menghasilkan larutan sukrosa (aqueous, aq)
REAKSI PELARUTAN
C12H22O11 (s) → C12H22O11 (aq)LARUTAN BERAIR
LARUTAN BERAIR DARI SPESIES MOLEKUL
SATU MOLEKULFRUKTOSA DALAMLARUTAN BERAIR
KELARUTAN K2SO4 dalamair = 120 g L-1 pada 25 oC
LARUTAN BERAIR DARISPESIES IONIK (ELEKTROLIT)
setiap ion positifdikelilingi molekul airdansetiap ion negatif jugadikelilingimolekul air
K2SO4 (s) → 2K+ (aq) + SO4=(aq)
Larutan berair kalium sulfatmenghantar listrik.
Bila elektroda dialiri listrik
Ion K+ bergerak ke elektrodanegatif
Ion SO42- bergerak ke elektroda
positif
K2SO4 disebut elektrolit kuat
REAKSI PELARUTAN
KELARUTAN DALAM AIR SETIAP SENYAWA BERBEDA-BEDA
Barium klorida dan kalium sulfat menghasilkanpadatan barium sulfat
REAKSI PENGENDAPANBa2+ (aq) + SO4
2- (aq) → BaSO4 (s)
KELARUTAN BaSO4 DALAM AIR =0,0025 g L-1 pada 25 oC
barium sulfat sangat tidak larut dalam air
CONTOH 5.2
Suatu larutan berair natrium karbonat dicampurdengan larutan berair kalsium klorida dan endapanputih segera terbentuk. Tulislah ion bersih yang menjelaskan pengendapan ini.Penyelesaian
larutan Na2CO3 : Na+ (aq) dan CO32- (aq)
larutan CaCl2 : Ca2+ (aq) dan Cl- (aq)
Na+ (aq) + Cl- (aq) → NaCl (aq)
Ca2+ (aq) + CO32- (aq) → CaCO3 (s)
5.3 KESETIMBANGAN LARUTAN
BILA PERISTIWA PELARUTAN = PERISTIWA PENGENDAPANAKAN DIPEROLEH JUMLAH ZAT TERLARUT DIDALAM LARUTAN TETAP
LARUTANNYA DISEBUT LARUTAN JENUH (Kesetimbangan dinamis)
PEMBENTUKAN LARUTAN JENUH
PENGARUH SUHU TERHADAP KELARUTAN
Suhu oC10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
10
20
30
40
50
60
70
Kel
arut
ang
zat t
erla
rut d
alam
100
g la
ruta
n
PENGARUH TEKANAN TERHADAP KELARUTAN
HUKUM HENRY : KONSENTRASI GAS TERLARUT BERBANDING LURUS DENGAN TEKANAN GAS DIATAS CAIRAN
C = k. Pgas
CONTOH 5.3
Diketahui kelarutan H2S(g) 437,0 cm3 dalam 100,0 g H2O (STP). Berapa konsentrasi molal pada tekanan 10,0 atm ?
Penyelesaianmol H2S = 437,0 cm3 x x
= 0,0195 mol
molalitas H2S = = 0,195 m
konsentrasi molal pada 10 atm : k. Pgas
= x 10 atm = 1,95 m
1 L1000 cm3
1 mol22,4 L
0,0195 mol0,100 kg H2O
0,195 m1 atm
5.4 SIFAT KOLIGATIF LARUTAN
• PENURUNAN TEKANAN UAP
• PENINGKATAN TITIK DIDIH DAN PENURUNAN TITIK BEKU
• TEKANAN OSMOSIS
PENURUNAN TEKANAN UAP
HUKUM RAOULT: P1 = X1P1o
Penyimpangan negatif
Penyimpangan positif
ideal
X1
P1
P10
CONTOH 5.4Pada suhu 25°C tekanan uap benzena murni 0,1252 atm. Andaikan 6,40 g naftalena (C10H8) dengan massa molar 128,17 g mol-1 dilarutkan dalam 78,0 g benzena (C6H6) dengan massa molar 78,0 g mol-1. Hitunglah tekanan uapbenzena di atas larutan, dengan asumsi perilaku ideal
Penyelesaian
mol naftalena = 6,40 g x = 0,05 mol
Mol benzena = 78,0 g x = 1 mol
Tekanan uap benzena di atas larutan :Pbenzena = Po x fraksi mol benzena
= 0,1252 atm x = 0,119 atm
1 mol128,17 g
1 mol78,0 g
1 mol(1+0,05) mol
PENINGKATAN TITIK DIDIH DAN PENURUNAN TITIK BEKU
padat
cair
gas
P
1 atm
tb tbo td0 td
∆Tb ∆Td
∆Td = Kd.m∆Tb = Kb.m
CONTOH 5.5
(A) Berapakah molalitas zat terlarut dalam larutanberair yang titik bekunya 0,450 oC ?
(B) Bila larutan ini didapat dengan melarutkan 2,12 g senyawa X dalam 48,92 g H2O, berapakah bobotmolekul senyawa tersebut ?
Penyelesaian
(a) m = ∆Tb/Kb = 0,450 / 1,86 = 0,242 mol/Kg air
(b) Mr = 2,12 / (0,04892)(0,242) = 179
KURVA PENDINGINAN
Suhu Suhu
Waktu Waktu
a b xy z
PELARUT MURNI LARUTAN
TEKANAN OSMOSIS
Van’t Hoffπ = c R T
π = tekanan osmosisc = konsentrasiR = tetapan gas, 0,08206 L atm mol-1 K-1
T = suhu mutlak
TETAPAN KRIOSKOPIK (Kb) DAN EBULIOSKOPIK (Kd)
PELARUT Kb Kd
asam asetat 3,90 3,07 benzena 4,90 2,53nitrobenzena 7,00 5,24fenol 7,40 3,56air 1,86 0,512
CONTOH 5.6Seorang kimiawan melarutkan 2,04 g hemoglobin dalam 100,0 mL. Tekanan osmotiknya 5,83 mmHg pada 22,5 oC. Berapa perkiraan massa molar hemoglobin?
Penyelesaianπ = 5,83 mmHg = 5,83/760 atm = 0,007671 atmc = π/RT= 0,007671 / (0,08206)(295,5)
= 0,0003163 mol L-1
Konsentrasi 2,04 g dalam 100,0 mL = 20,4 g dalam 1,00 L
Jadi massa molar hemoglobin= 20,4 g / 0,0003163 mol = 6,45 x 104 g/mol
LATIHAN SOAL-SOAL1. Pada konsentrasi zat terlarut yang sama, jumlah
partikel dalam larutan untuk spesies ionik lebihbanyak daripada untuk spesies molekul. Mengapa?
2. Larutan HCl yang dijual di pasaran memilikikonsentrasi 45,0% berdasarkan bobot dengandensitas 1,18 g/mL. Bila kita memiliki 1 L larutan
a. Tentukan larutan dalam persen bobot/volume
b. Tentukan bobot air yang terkandung dalam larutan
c. Tentukan molaritas dan molalitas
d. Tentukan fraksi mol HCl dalam larutan
3. Sukrosa adalah suatu zat non atsiri melarut dalam air tanpa proses ionisasi. Tentukan penurunan tekanan uappada 25oC dari 1,25 m larutan sukrosa. Diasumsikanlarutan terbentuk bersifat ideal. Tekanan uap untuk air murni pada 25oC adalah 23,8 torr.
4. Tekanan uap heptana murni pada 40oC adalah 92,0 torrdan 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-masingkomponen, tekanan uap total dalam larutan, serta fraksimol dari masing-masing komponen dalamkesetimbangan larutan
5. Suatu larutan asam sulfat berair 9,386 M memilikirapatan 1,5090 g cm-3. Hitunglah molalitas, persenmassa, dan fraksi mol asam sulfat dalam larutan ini.
6. Larutan zat X (densitas 1,10 g/mL) yang dibuat denganmelarutkan 1,250 g X dalam air sehingga menjadi 100 mL larutan, menunjukkan tekanan osmosis sebesar 50 mmHg pada suhu 30oC. Tentukan bobot molekul zattersebut.
7. Hitunglah titik beku, titik didih, dan tekanan osmosis (suhu 50oC) larutan berair,a. Larutan magnesium nitrat 0,1 Mb. Larutan natrium nitrat 0,1 Mc. Larutan sukrosa 0,1 M
top related