04a_Larutan & Koloid_#

LARUTAN & KOLOIDPTBS, 2008*

MACAM-MACAM CAMPURANKOLOIDLARUTANMengapa Larutan TerbentukPanas LarutanPengaruh Suhu pada KelarutanPengaruh Tekanan pada Kelarutan GasGambaran KonsentrasiSifat Koligatif LarutanPTBS, 2008*

Macam-Macam Campuran Suspensi: dapat dipisahkan dengan penyaringan atau dengan sentrifugasi Koloid LarutanPTBS, 2008*

SUSPENSIKOLOIDLARUTANPartikel paling sedikit satu komponen yang dapat dilihat di bawah mikroskopPartikel paling sedikit satu komponen atom, ion atau molekul kecil (1 1000 nm)Semua bentuk partikel dari atom, ion atau molekul (0,1 1 nm)Tidak stabilKurang stabilStabil terhadap gravitasiTidak homogenPerbatasan homogenHomogenTidak tembusBuramTembus cahayaTidak transparanEfek TyndallTidak ada efek TyndallPartikel terpisahGerak BrownTidak ada gerak BrownDapat dipisahkan dengan penyaringanTidak dapat dipisahkan dengan penyaringanTidak dapat dipisahkan dengan penyaringan

LARUTANPTBS, 2008*

JenisZat terlarut dan pelarutContohLarutan GasGas dalam gasCair dalam gasPadat dalam gasUdaraSistem koloidSistem koloid Larutan CairanGas dalam cairCair dalam cairPadat dalam cairCoca-colaCuka, GasolinGula dalam airLarutan PadatGas dalam padat

Cair dalam padat Padat dalam padatAloy hidrogen dlm paladiumBenzen dalam karetKarbon dalam besi (baja)

Mengapa Larutan TerbentukLarutan cairan : Gaya atraksi (tarik menarik) aliran ketidak teraturan Larutan cairan dalam cairan Larutan padatan dalam cairanPTBS, 2008*

Larutan cairan dalam cairan

- Aturan like disolves like. Cairan polar larut dalam pelarut polar, dan nonpolar larut dalam nonpolar. Contoh: benzen dalam karbon tetraklorida, alkohol dalam air, dll.PTBS, 2008*

Gambar pelarutan NaCl dalam air. interaksi ion-dipol. Proses hidrasi ion. Partikel zat terlarut dikelilingi molekul perlarut disebut solvasi. Senyawa ionik dapat dilarutkan dalam air jika tarik-menarik antara dipol-dipol air dan ion-ion lebih kuat dari tarik-menarik dalam kristal padatan derajat ketidak teraturan larut. Mengapa Larutan TerbentukPTBS, 2008*

Pelarutan gula (polar) dengan air. Interaksi dipol-dipolMengapa Larutan TerbentukPTBS, 2008*

Panas LarutanEntalpi molar larutan, atau panas larutan, Hsoln Energi pertukaran antara sistem dan lingkungan sekitarnya yang terjadi bila satu mol zat terlarut dilarutkan dalam pelarut pada tekanan konstan untuk membentuk larutan.Ada dua tahap:Memisahkan padatan ke dalam partikel-partikel individualnya, dengan cara menguapkan padatan tersebut. Bersifat endotermis, Ep sistem menjadi naik energi kisiMembawa partikel-partikel gas zat terlarut ke dalam pelarut menjadi tersolvasi. Bersifat eksotermis Ep sistem menjadi turun energi solvasi

Larutan padatan dalam cairanEnergi kisi > energi solvasi, endotermisPTBS, 2008*

Panas LarutanPTBS, 2008*

Larutan cairan dalam cairanPanas LarutanAda tiga tahap:Molekul dari cairan zat terlarut saling menjauh membuat ruang untuk molekul cairan pelarut, Ep sistem naik, bersifat endotermis.Seperti tahap 1, tetapi untuk pelarutPelarut dan zat terlarut dicampurkan, Ep sistem turun, bersifat eksotermis

E tahap 1 + E tahap 2 = energi tahap 3 = 0 larutan idealPTBS, 2008*

Larutan gas dalam cairan

1. Zat terlarut gas tidak memerlukan energi dalam penyebarannya molekul zat terlarut.

2. Pelarut , harus sedikit disebar dan ini memerlukan sedikit energi

3. Pencampuran zat terlarut gas dan pelarut cairan, energi solvasi bersifat eksoterm

Semua gas yang dilarutkan dalam cairan bersifat eksotermisPTBS, 2008*

Pengaruh Suhu pada KelarutanPTBS, 2008*

Gambar kurva kelarutan beberapa zat vs suhuPengaruh Suhu pada KelarutanPTBS, 2008*

Kelarutan gas dalam cairan naik dengan naiknya tekananGas + pelarutLarutanGambar kelarutan O2 dan N2 dalam air.Kesetimbangan fasa uap dan larutan pada tekanan tertentu. Tekanan dinaikkan, menekan kesetimbangan Gas lebih banyak yang terlarut hingga tercapai kesetimbanganPengaruh Tekanan pada Kelarutan GasPTBS, 2008*

Hukum Henry : Konsentrasi gas dalam cairan pada suhu tertentu berbanding lurus dengan tekanan gas pada larutan. Cg = Kg . PgPengaruh Tekanan pada Kelarutan GasCg = konsentrasi gas, Pg = tekanan parsial gas larutan. Kg = konstanta hukum Henry yang berbeda untuk setiap gas. Persamaan berlaku hanya pada C dan P rendah, dan gas tidak bereaksi dengan pelarut.PTBS, 2008*

Gambaran KonsentrasiPTBS, 2008*

Gambaran Konsentrasi* Persen % berat (% b/b) : jumlah gram zat terlarut / 100 g larutan % volume (% v/v) : jumlah mL zat terlarut / 100 mL larutanPTBS, 2008*

Contoh perhitungan fraksi mol gas dari tekanan parsial Berapa fraksi mol dan persen mol nitrogen dan oksigen di udara jika tekanan parsial oksigen 160 torr dan nitrogen 600 torr. Asumsi, tidak ada gas lain.Gambaran KonsentrasiPenjumlahan persen mol mendekati 100% PTBS, 2008*

Contoh perhitungan konsentrasi molalSuatu percobaan memerlukan larutan natrium klorida 0,150 m. Untuk membuat larutan ini, berapa gram NaCl yang diperlukan untuk dilarutkan dalam 500 g air?

Gambaran KonsentrasiPTBS, 2008*

Contoh perhitungan berat dan persen berat Berapa gram larutan NaCl 4,00% (b/b) yang diperlukan untuk memperoleh 0,500 g NaClGambaran KonsentrasiPTBS, 2008*

Sifat Koligatif Larutan : sifat fisik larutan yang bergantung pada jumlah populasi partikel dalam campuran, tidak bergantung pada sifat kimianya.Sifat Koligatif LarutanPTBS, 2008*

Gambar kurva tekanan uap larutan ideal, larutan dengan dua komponen solut volatilSifat Koligatif LarutanLarutan idealPTBS, 2008*

Penyimpangan hukum RaoultPenyimpangan tekanan uap total dari sifat ideal larutan, dengan dua komponen zat volatil. Sifat Koligatif LarutanPTBS, 2008*

2. a. Efek Zat Terlarut terhadap Kenaikan Titik Didihtb = kb . m

kb = konstanta kenaikan titik didihm = molalitas

Gambar. Elevasi titik didih. Kurva tekanan uap vs suhu. Kurva atas untuk pelarut, kurva bawah untuk larutan dengan solut nonvolatil.Sifat Koligatif LarutanPTBS, 2008*

b. Efek Zat Terlarut terhadap Penurunan Titik BekuMenghitung penurunan titik beku dari harga konstanta penurunan titik beku dan molalitas,Menghitung Mr zat dari kenaikan titik bekuSifat Koligatif Larutantf = kf . m

kf = konstanta penurunan titik bekum = molalitas

PTBS, 2008*

Konstanta kenaikan titik didih dan penurunan titik beku untuk beberapa pelarutSifat Koligatif LarutanPTBS, 2008*

Pelarutbp (oC)Kbmp (oC)KfAir1000.1501.86Asam asetat118.33.0716.63.57Benzen8022.535.455.07Kloroform61.23.63--Kamfer--178.437.7Sikloheksana80.72.696.520.0

3. Dialisis dan OsmosisDialisis : Jika 2 larutan dengan konstrasi berbeda dipisahkan oleh suatu membran, konst akan berubah hingga setimbang. Membran bersifat semipermiabel (hanya ion dan molekul kecil yang dapat lewat)Osmosis : Jika hanya molekul pelarut yang dapat lewat pada membran Tekanan Osmotik : Tekanan untuk menjaga aliran osmosis = MRTSifat Koligatif LarutanPTBS, 2008*

Sifat Koligatif LarutanOsmosis dan Tekanan osmotik.Kondisi awal. Larutan B terpisah dari air, A, dengan membran osmotik, belum terjadi perubahan.Keadaan di permukaan membran. Molekul air bergerak ke dalam B lebih cepat dibanding dari B ke A. Molekul solut mengganggu.Setelah volume cairan dalam tabung naik, terjadi osmosis.Tekanan balik diperlukan untuk mencegah osmosis. Ini adalah tekanan osmotik larutan.PTBS, 2008*

Sifat Koligatif Larutan ElektrolitMemperkirakan sifat koligatif pada larutan elektolitInteraksi ion-ion dalam larutan cairan% ionisasi elektrolit elektrolit lemahSifat Koligatif LarutanPTBS, 2008*

Danau Nyos, Kamerun, Afrika21 Agustus 1986:tiba-tiba dari danau menyembur awan tebal CO2, menurun dengan cepat ke bawah bukit, menyelimuti wilayah sejauh 15 mil. lebih dari 1700 orang sesak napas dan membunuh biota lain.Bagaimana tragedi ini terjadi?PTBS, 2008*

Danau Nyos mengandung dua lapisan yang tidak tercampur. Air segar di permukaan dan larutan yang mengandung mineral dan gas (termasuk CO2) di bawahnya.CO2 berasal dari sumber air tanah berkarbonasi yang berperkolasi ke atas hingga ke dasar danau yang terbentuk secara vulkanik.Berdasarkan Hukum Henry konsentrasi CO2 makin terakumulasi, tekanan di dasar danau makin tinggi.-Gempa bumi, longsor, atau angin besar mengganggu kesetimbangan dalam danau, lapisan air bergelombang CO2 menyembur keras, lebih ringan dari udara. PTBS, 2008*

KOLOID (dispersi koloid)PTBS, 2008*

JENISFASA TERDISPERSIMEDIA PENDISPERSICONTOHBusaGasCairBusa sabunBusa PadatGasPadatBatu apungAerosol CairCairGasKabut, halimun, awanEmulsi CairCairKrim, susu, sausEmulsi PadatCairPadatMentega, kejuAsapPadatGasDebu, partikulat dalam asapSolPadatCairPati dalam air, jeli, catSol PadatpadatpadatAloy, mutiara

Stabilitas KoloidStabilitas disini adalah resistensi terhadap pemisahan partikel koloid dari dispersi koloid. Koloid akan stabil jika partikel-partikelnya bermuatan sama, semua positif atau semua negatif (ion dengan muatan berlawanan harus ada dalam pelarut agar koloid tetap netral).Contoh:Partikel koloid dengan ion klorida teradsorbsi Partikel koloid dengan gugus ion organikKOLOID (dispersi koloid)PTBS, 2008*

Efek Tyndall KoloidSinar laser dilewatkan melalui tiga macam cairan:Dispersi koloid kanjiLarutan natrium kromatDispersi koloid Fe2O3,

Semuanya transparan, efek Tyndall terlihat dalam dispersi koloid.

KOLOID (dispersi koloid)PTBS, 2008*

Tengah hari cerah: langit biru. Mengapa tidak hitam?Setelah sunset langit berwarna jingga atau kemerahan.Tidak ada bagian dari langit yang bebas dari partikel koloid, yang menghamburkan cahaya matahari kepada mata kita Efek TyndallTetapi mengapa langit tidak putih seperti cahaya matahari?PTBS, 2008*

- Tidak semua frekuensi sinar matahari dihamburkan oleh partikel koloid dengan intensitas yang sama.Cahaya putih matahari adalah campuran frekuensi sinar dari semua spektrum warna dari frekuensi terendah: merah, jingga, kuning, hijau, biru, dan ungu frekuensi tertinggi.Intensitas sinar yang dihamburkan bervariasi dengan frekuensi. Frekuensi biru ke ungu adalah yang paling kuat dihamburkan tengah hari sinar matahari menembus angkasa dengan frekuensi biru-ungu dihamburkan pada pandangan kita langit menjadi biru.Pagi atau sore hari, yang dihamburkan adalah frekuensi rendah, jingga ,dan merah.Ketika langit mengandung partikel koloid yang banyakdari kebakaran hutan atau kabut tebal sinar biru dihamburkan, tetapi yang sampai ke pandangan kita mendekati merah dan jingga.PTBS, 2008*

*********************************