FISIOLOGI TUMBUHAN Larutan dan Air Kelompok 2 (5C) : • Dwi Kusuma Wardani • M. Fiqri • Hanum Salsabila • Isroatul Mi’rojiyah • Selvi Diah Ratnasari • Siti Aulia Febrianti • Teddy Gustaman Nurfalah Ruang Lingkup Pembahasan DEFINISI LARUTAN DAN AIR AIR DAN TUMBUHAN HUBUNGAN AIR DAN TUMBUHAN PERANAN AIR BAGI TUMBUHAN JENISJENIS LARUTAN KONSENTRASI LARUTAN FAKTOR YANG MEMENGARUHI KELARUTAN PENGENCERAN AIR SEBAGAI PELARUT GRAM DEFINISI LARUTAN DAN AIR Larutan • Campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat. • Zat yang jumlahnya lebih sedikit disebut zat terlarut (solut), sedangkan zat yang lebih banyak daripada zat-zat lain disbeut pelarut (solven). Hubungan Air dan Tumbuhan • Banyak aktivitas tumbuhan ditentukan oleh sidat air dan bahan yang larut dalam air. Jadi, telaah sigkat mengenai sifat air merupakan cara yang baik untuk memulai kajian tentang fisiologi tumbuhan. JENIS-JENIS LARUTAN A. Berdasarkan wujud asal (padat, cairan, atau gas) Zat Terlarut Pelarut Wujud Larutan yang Dihasilkan Contoh Gas Gas Gas Udara (N₂, O₂, Ar dll) Gas Cairan Cairan Air soda (CO₂ dalam air) Gas Padatan Padatan Gas H₂ dalam palladium Cairan Cairan Cairan Etanol dalam air Padatan Cairan Cairan NaCl dalam air Padatan Padatan Padatan Kuningan (Cu/Zn), solder (Sn/Pb) Lanjutan (JENIS-JENIS LARUTAN) B. Berdasarkan kemampuannya melarutkan zat terlarut 1. Larutan jenuh (saturated solution) : laritan yang mengandung jumlah maksimum zat terlarut di dalam pelarut, pada suhu tertentu 2. Larutan takjenuh (unsaturated solution) : Larutan ini mengandung zat terlarut lebih sedikit dibandingkan dengan kemapuannya untuk melarutkan 3. Larutan lewat jenuh (supersaturated solution) : Larutan yang mengandung lebih banyak zat terlarut dibandingkan yang terdapat di dalam larutan jenuh 4. Kristalisasi (crystallization) : Proses terpisahnya zat terlarut dari larutan dan membentuk kristal FAKTOR YANG MEMENGARUHI KELARUTAN • Kelarutan ialah ukuran kuantitatif dari banyaknya zal terlarut yang dilarutkan dalam pelarut pada suhu tertentu AIR SEBAGAI PELARUT • Air mampu melarutkan lebih banyak bahan aripada zat cair lainya karena air memiliki tetapan dielektrik • Air mengandung elektrolit terlarut, maka larutan ini membawa muatan, dan air menjadi penghantar listrik yang baik tetapi jika air yang murni maka tidak dapat menghantarkan listrik • Struktur molekul protein dan asam nukleat serta aktivitas bologis protoplasma bergantung pada hubungannya yang dekat dengan molekul air. • Molekul air sangat penting sebagai dasar kehidupan. Misalnya, air sebagai bahan mentah bagi fotosintesis AIR DAN TUMBUHAN a. Molekul air • Air bersifat polar, membentuk ikatan kovalen antara atom H dan O. • Ikatan kovalen kuat dan sangat stabil. • Ikatan hidrogen antar molekul sesamanya. Kekuatan katan hidrogen dibandingkan dengan ikatan kovalen 1:20. Molekul air bermuatan positif pada H dan negatif pada OH. disebabkan karena : Kedua atom hidrogen pada air berjarak 105 Ikatan antara O-H terpolarisasi karena tidak sama dalam sharing elektron sehingga O lebih elektronegatif dan H bermuatan positif. Oksigen tidak mempunyai elektron yang dipakai bersama-sama (bentuk tetrahidral) b. Sifat Kimia dan Fisik air • Sifat fisik air tidak berwarna (transparan),tidak berbau dan tid ifat fisik air tidak berwarna (transparan),tidak berbau dan tidak berasa dan mempunyai sifat yang unik (Maxist) • Sifat anomali beku (es) volume > 9% dibandingkan fase cair, BJ < Sifat anomali beku (es) volume > 9% dibandingkan fase cair, BJ <air →es mengapung • Panas penguapan tinggi 540 kalori/gram air, 100C : 580 kalori , 25C. BM air adalah 18, H2S 34, amonia 17, titik didih air 100C sedangkan H2S mendidih pada t. -62C dan perlu 132 kalori/gram • Panas spesifik air panas untuk 1 gram, ↑1C dari 15C ke 16C air menyerap banyak energi panas tetapi sedikit peningkatan tem Air menyerap banyak energi panas tetapi sedikit peningkatan temperatur→t. Stabil • Air mempunyai karakteristik yang lain yaitu menbentuk ikatan : Kohesi : Gaya tarik menarik antara partikel-partikel yang sejenis. Gaya kohesi dapat mengakibatkan dua zat bila dicampurkan tidak saling melekat. (ex : minyak dengan air) Adesi : Gaya tarik menarik antara partikel-partikel yang tidak sejenis. Gaya adesi dapat mengakibatkan dua zat akan saling melekat bila dicampurkan. (ex : kopi dengan air) c. Kandungan air dengan Tumbuhan • Tergantung aktivitas sel atau jarungan • Konsentrasi berkisar 10-95% • Xerofit hidup dalam keadaan air terbatas • Faktor pembatas didaerah pertanian • Begitu pentingnya air ini dalam proses kehidupan Salisbury dan Ross (1992) menyatakan bahwa fisiologi tumbuhan adalah belajar tentang air. Setuju atau tidak atas pernyataan tersebut tergantung alasan setiap orang. • Air berinteraksi sangat kuat dengan radiasi berenergi tinggi seperti sinar alfa, beta ,gamma dan sinar x→terurai menjadi H+ dan radikal bebas lainnya yaitu OH- Kedua ion tersebut sangat reaktif. • Air bereaksi dengan senyawa metabolit seperti ester organik, peptida, protein. Polisakarida, dan lain-lainnya. Hasilnya yaitu produk hidrolisis. Air juga berdisosiasi keseimbangan H. • Keseimbangan H+ dan OH-dapat mengatur pH sel. Media yang baik untuk reaksi biokimia Reaktan pada beberapa reaksi (ex : fotosintesis) Sebagai unsur hara dan media transportasi Sebagai komponen sel terbesar Pengatur pemanjangan sel dan pertumbuhan PERANAN AIR Penstabil temperatur KONSENTRASI LARUTAN • Konsentrasi larutan adalah banyaknya zat terlarut yang ada dalam sejumlah tertentu larutan • Empat satuan konsentrasi yang umum untuk larutan adalah persen berdasar massa, fraksi mol, molaritas, dan molalitas • Jenis satuan konsentrasi Persen berdasar Massa. Disebut juga persen berdasar bobot atau persen bobot. Persen berdasar massa tidak mempunyai satuan sebab merupakan perbandingan dari dua kuantitas yang sama 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 persen berdasar massa zat terlarut = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 + 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 𝑥 100% = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑥 100% Lanjutan (SATUAN KOSENTRASI) Molaritas (M). Satuan molaritas sebagai banyaknya mol zat terlarut dalam 1 L. molaritas mempunyai satuan mol per liter (mol/L) Molaritas = 𝑚𝑜𝑙 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 Molalitas (m) Molalitas ialah banyaknya mol zat terlarut yang dilarutkan dalam 1 kg (1000 gr) pelarut Molalitas = 𝑚𝑜𝑙𝑎 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 (𝑘𝑔) Misalnya, untuk menyiapkan 1 molal atau 1 m berair natrium sulfat (Na₂SO₄), kita perlu melarutkan 1 mol (142, 0 gr) zat tersebut dalam 1000 kg (1 kg) air. Latihan soal Hitunglah molalitas larutan asam sulfat yang mengandung 24,4 gr asam sulfat dalam 198 gr air. Massa molar asam sulfat ialah 98,08 gr Molalitas 𝑚𝑜𝑙𝑎 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑟𝑖𝑡 (𝑘𝑔) 24,4 𝑔𝑟 𝐻₂𝑆𝑂₄ 1000 𝑔𝑟𝐻₂𝑂 = 𝑥 198 𝑔𝑟 𝐻₂𝑂 1 𝑘𝑔 𝐻₂𝑂 = 1,26 mol 𝐻₂𝑆𝑂₄ / kg 𝐻₂𝑂 = 1,26 m 𝑥 1 𝑚𝑜𝑙 𝐻₂𝑆𝑂₄ 98,08 𝑔𝑟𝐻₂𝑆𝑂₄ PENGENCERAN GRAM
