Bab5. Konsep Larutan

1. KOMPOSISI LARUTAN

2. SIFAT-SIFAT ZAT TERLARUT

3. KESETIMBANGAN LARUTAN

4. SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

ZAT TERLARUT PELARUT LARUTAN

Komponen minor Komponen utama

Sistem homogen

+

PELARUTAN GULADALAM AIR

KRISTAL DITIMBANG, DILARUTKAN, DAN DIENCERKAN SAMPAI TANDA TERA

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 mL larutan

= 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 bagian pelarut

ppbbanyaknya bagian zat terlarut dalam 109 bagian pelarut

FRAKSI MOLnisbah jumlah mol zat terhadap jumlah keseluruhan mol

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 mol 95 g

Penyelesaian

1000 cm3

L1,00 g cm3

1 mol 18 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

Zat terlarut : sukrosaPelarut : air

sukrosa (padatan, s) dilarutkan dalam air menghasilkan larutan sukrosa (aqueous, aq)

REAKSI PELARUTAN

C12H22O11 (s) C→ 12H22O11 (aq) LARUTAN BERAIR

SATU MOLEKULFRUKTOSA DALAMLARUTAN BERAIR

LARUTAN BERAIR DARI SPESIES MOLEKUL

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 elektroda negatifIon SO4

2- bergerak ke elektroda positif

K2SO4 disebut elektrolit kuat

REAKSI PELARUTAN

Barium klorida dan kalium sulfat menghasilkan padatan barium sulfat

REAKSI PENGENDAPAN Ba2+ (aq) + SO4

2- (aq) BaSO→ 4 (s)

KELARUTAN BaSO4 DALAM AIR = 0,0025 g L-1 pada 25 oC

barium sulfat sangat tidak larut dalam air

larutan Na2CO3 : Na+ (aq) dan CO32- (aq)

larutan CaCl2 : Ca2+ (aq) dan Cl- (aq)

Na+ (aq) + Cl- (aq) NaCl (→ aq)

Ca2+ (aq) + CO32- (aq) CaCO→ 3 (s)

Penyelesaian

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

laru

tan

HUKUM HENRY : KONSENTRASI GAS TERLARUT BERBANDING LURUS DENGAN TEKANAN GAS DIATAS CAIRAN

C = k. Pgas

mol 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

Penyelesaian1 L

1000 cm31 mol22,4 L

0,0195 mol0,100 kg H2O

0,195 m1 atm

PENURUNAN TEKANAN UAP PENINGKATAN TITIK DIDIH DAN PENURUNAN TITIK BEKU

TEKANAN OSMOSIS

HUKUM RAOULT: P1 = X1P1o

Penyimpangan negatif

Penyimpangan positif

ideal

X1

P1

P10

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

Penyelesaian1 mol

128,17 g

1 mol78,0 g

1 mol(1+0,05) mol

padat

cair

gas

P

1 atm

tb tbo td0 td

∆Tb ∆Td

∆Td = Kd.m∆Tb = Kb.m

Berapakah molalitas zat terlarut dalam larutan berair yang titik bekunya 0,450 oC ?

Bila larutan ini didapat dengan melarutkan 2,12 g senyawa X dalam 48,92 g H2O, berapakah bobot molekul senyawa tersebut ?

Penyelesaian

m = ∆Tb/Kb = 0,450 / 1,86 = 0,242 mol/Kg air

Mr = 2,12 / (0,04892)(0,242) = 179

Suhu Suhu

Waktu Waktu

a b xy z

PELARUT MURNI LARUTAN

Van’t Hoff π = c R T

π = tekanan osmosis c = konsentrasi R = tetapan gas, 0,08206 L atm mol-1 K-1 T = suhu mutlak

PELARUT Kb Kd

asam asetat 3,90 3,07 benzena 4,90 2,53 nitrobenzena 7,00 5,24 fenol 7,40 3,56 air 1,86 0,512

CONTOH 5.6 Seorang kimiawan melarutkan 2,04 g

hemoglobin dalam 100,0 mL. Tekanan osmotiknya 5,83 mmHg pada 22,5 oC. Berapa perkiraan massa molar hemoglobin?

Penyelesaian π = 5,83 mmHg = 5,83/760 atm = 0,007671 atm c = 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

1. Pada konsentrasi zat terlarut yang sama, jumlah partikel dalam larutan untuk spesies ionik lebih banyak daripada untuk spesies molekul. Mengapa?

2. Larutan HCl yang dijual di pasaran memiliki konsentrasi 45,0% berdasarkan bobot dengan densitas 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 uap pada 25oC dari 1,25 m larutan sukrosa. Diasumsikan larutan terbentuk bersifat ideal. Tekanan uap untuk air murni pada 25oC adalah 23,8 torr.

4. Tekanan uap heptana murni pada 40oC 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

5. 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.

6. Larutan zat X (densitas 1,10 g/mL) yang dibuat dengan melarutkan 1,250 g X dalam air sehingga menjadi 100 mL larutan, menunjukkan tekanan osmosis sebesar 50 mmHg pada suhu 30oC. Tentukan bobot molekul zat tersebut.

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