larutan - Blog UB

Materi Tiga :
LARUTAN
KOMPETENSI :


Memiliki
pemahanan
sifat-sifat
larutan dan kesetimbangan ion
dalam larutan
Memiliki
kemampuan
untuk
menginterpretasikan
serta
menerapkan
dalam
perhitungan
kimia.
PENGANTAR :





Larutan adalah campuran homogen atau
serba sama antara dua zat atau lebih.
Zat yang jumlahnya banyak disebut
pelarut dan zat yang jumlahnya sedikit
disebut zat terlarut.
Larutan = pelarut + zat terlarut
Pelarut : biasanya air, jumlahnya banyak
Zat terlarut : jumlahnya lebih sedikit
MATERI POKOK BAHASAN :
A.
Satuan Konsentrasi
B.
Masalah Konsentrasi
C.
Elektrolit
D.
Sifat Koligatif Larutan
E.
pH
A. SATUAN KONSENTRASI
1.
2.
3.
4.
5.
Persentase (%) : jumlah gram zat terlarut
dalam tiap 100 gram larutan.
Fraksi mol (X) : perbandingan jumlah mol
suatu zat dalam larutan terhadap jumlah
mol seluruh zat dalam larutan.
Kemolaran (M) : jumlah mol zat terlarut
dalam tiap liter larutan.
Kemolalan (m) : jumlah mol zat terlarut
dalam tiap 1000 gram pelarut.
Kenormalan (N) : jumlah grek zat terlarut
dalam tiap liter larutan.
RUMUS –RUMUS :






% = gram zat terlarut x 100 %
gram larutan
X = mol suatu zat : mol seluruh zat
M = mol : liter
= mmol : ml
M = (1000 : p) X (gram : BM)
N = grek : liter
= mgrek : ml
Grek = mol x jumlah H+ atau OH -
B. MASALAH KONSENTRASI



Perhitungan jumlah zat terlarut:
Mol zat terlarut = liter x M
Pengenceran Larutan:
V1M1 = V2 M2
Pencampuran konsentrasi yang berbeda:
M camp = V1 M1 + V2M2
V1 + V 2
C. ELEKTROLIT



Definisi : zat yang jika dilarutkan ke dalam
air
akan
terurai
menjadi
ion-ion
(terionisasi),
sehingga
dapat
menghantarkan listrik.
Elektrolit kuat : zat yang dalam air akan
terurai
seluruhnya
menjadi
ion-ion
(terionisasi sempurna)
Elektrolit lemah : zat yang dalam air tidak
seluruhnya
terurai
menjadi
ion-ion
(terionisasi sebagian)
ELEKTROLIT KUAT :
1.
2.
3.
4.
Asam-asam kuat ( asam
halogen, HNO3, H2SO4 )
Basa-basa kuat ( Basa
alkali, Sr(OH)2, Ba(OH)2 )
Hampir semua garam
adalah elektrolit kuat
Reaksinya berkesudahan
(berlangsung sempurna ke
arah kanan)
ELEKTROLIT LEMAH :
1.
2.
3.
4.
Asam
–asam
lainnya
adalah asam-asam lemah.
Basa-basa lainnya adalah
basa-basa lemah.
Garam yang tergolong
elektrolit lemah adalah
garam merkuri (II)
Reaksinya kesetimbangan
(elektrolit
hanya
terionisasi sebagian).
PERBANDINGAN :
LANJUTAN ELEKTROLIT :





Besaran lain untuk menentukan kekuatan
elektrolit adalah DERAJAD IONISASI (α )
α = mol zat yang terionisasi dibagi mol zat
yang dilarutkan.
Elektrolit kuat : α = 1
Elektrolit lemah : 0 < α < 1
Non Elektrolit : α = 0
D. SIFAT KOLIGATIF LARUTAN


Definisi : sifat
konsentrasi.
Ada 4 hal yaitu :
1.
2.
3.
4.

yang
ditentukan
Kenaikan titik didih ( ΔTd)
Penurunan titik beku ( ΔTb)
Tekanan osmotik ( π )
Penurunan tekanan uap (Δp)
oleh
Keempatnya ditentukan oleh konsentrasi
atau banyaknya partikel zat terlarut. Makin
besar konsentrasi makin besar pula sifat
koligatifnya.
Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit
Sifat koligatif adalah sifat yang bergantung hanya
pada banyaknya partikel zat terlarut dalam larutan
dan tidak bergantung pada jenis partikel zat pelarut.
Penurunan Tekanan-Uap
P1 = X1 P
0
1
Hukum Raoult
P 10 = tekanan uap pelarut murni
X1 = fraksi mol pelarut
Jika larutan hanya mengandung satu zat terlarut:
X1 = 1 – X2
P 10 - P1 = DP = X2 P 10
X2 = fraksi mol zat terlarut
13.6
Larutan Ideal
PA = XA P A0
PB = XB P 0B
PT = PA + PB
PT = XA P A0 + XB P 0B
13.6
Kenaikan Titik-Didih
DTb = Tb – T b0
T b0 adalah titik didih
pelarut murni
T b adalah titik didih larutan
Tb > T b0
DTb > 0
DTb = Kb m
m adalah molalitas larutan
Kb adalah konstanta kenaikan
titik-didih molal (0C/m)
13.6
Penurunan Titik-Beku
DTf = T 0f – Tf
T
0
adalah titik beku
pelarut murni
T f adalah titik beku larutan
f
T 0f > Tf
DTf > 0
DTf = Kf m
m adalah molalitas larutan
Kf adalah konstanta penurunan
titik-beku molal (0C/m)
13.6
Soal: Hitunglah titik didih dan titik beku dari larutan
benzena jika 257g naftalena (C10H8) dilarutkan ke dalam
500,00g benzena (C6H6).
naftalena = 128,16g/mol
Berapakah titik beku suatu larutan yang mengandung
478 g etilena glikol (antibeku) dalam 3202 g air?
Massa molar etilena glikol adalah 62,01 g.
DTf = Kf m
Kf air = 1,86 0C/m
mol zat terlarut
m =
massa pelarut (kg)
478 g x
1 mol
62,01 g
=
= 2,41 m
3,202 kg pelarut
DTf = Kf m = 1,86 0C/m x 2,41 m = 4,48 0C
Tf
= -4,48 0C
13.6
Tekanan Osmotik (p)
Osmosis adalah aliran molekul pelarut secara selektif melewati membran
berpori dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat.
Membran semipermeabel memungkinkan molekul pelarut melewatinya
tetapi menhalangi lewatnya zat terlarut.
Tekanan osmotik (p) tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis
encer
lebih
pekat
13.6
Menentukan Massa Molar dari Tekanan Osmotik
Soal: seorang dokter yang meneliti sejenis hemoglobin melarutkan 21,5
mg protein dalam air pada 5,00C hingga terbentuk 1,5 ml larutan dengan
tujuan untuk menghitung tekanan osmotiknya. Pada kesetimbangan,
larutan tersebut memiliki tekanan osmotik sebesar 3,61 torr. Berapakah
massa molar hemoglobin tersebut?
Petunjuk: Kita ketahui tekanan osmotik (p), R, dan T. Kita konversi p
dari torr ke atm dan T dari 0C ke K dan gunakan persamaan tekanan
osmotik untuk mencari molaritas(M). Kemudian kita hitung mol
hemoglobin dari volume dan gunakan massa untuk mencari M.
Solusi:
P = 3,61 torr x
1 atm
= 0,00475 atm
760 torr
Suhu = 5,00C + 273,15 = 278,15 K
Sifat-sifat Koligatif Larutan Ionik
Untuk larutan ionik, banyaknya ion yang ada harus diperhitungkan
i = faktor van’t Hoff atau banyaknya ion yang ada
Untuk penurunan tekanan uap:
P = i XterlarutP 0pelarut
Untuk kenaikan titik didih:
Tb = i Kb m
Untuk penurunan titik beku:
Tf = i Kf m
Untuk tekanan osmotik:
im = konsentrasi partikel
p = i MRT
Sifat Koligatif Larutan Elektrolit
0,1 m larutan NaCl
0,1 m Na+ ion & 0,1 m Cl- ion
Sifat koligatif adalah sifat yang bergantung hanya pada jumlah
partikel zat terlarut dalam larutan dan tidak bergantung pada
jenis partikel zat pelarut.
0,1 m larutan NaCl
faktor van’t Hoff(i) =
0,2 m ion dalam larutan
jumlah partikel sebenarnya dalam lar. setelah penguraian
jumlah satuan rumus yang semula terlarut dalam larutan
i seharusnya
nonelektrolit
NaCl
CaCl2
1
2
3
13.6
Sifat Koligatif Larutan Elektrolit
Kenaikan Titik-Didih
DTb = i Kb m
Penurunan Titik-Beku
DTf = i Kf m
Tekanan Osmotik (p)
p = iMRT
13.6
E. PH




H2O memiliki sedikit sifat elektrolit,
artinya air dapat terionisasi menghasilkan
ion H+ dan ion OHJika air dilarutkan asam, maka asam akan
melepaskan ion H+
Jika air dilarutkan basa, maka basa akan
melepaskan ion OHJadi besarnya [H+] dalam larutan dapat
digunakan untuk menyatakan larutan basa,
asam atau netral.
Autoprotolisis Air
pH
0
[H3O+]
10o
asam
1 2
+
H
10-2
3 4 5 6 7 8 9
10-4 10-6 10-7
+
H
+
H
OH-
[OH-] 10-14 10-12
+
H
10
10-9
11
10-11
12 13 14
10-13
+
+
H
H
basa
OH-
10-10 10-8 10-7
OH
10-5
OH
10-3
OH
10-1


Ingat : Larutan netral : pH =7
Larutan asam : pH < 7
Larutan basa : pH > 7
Makin rendah harga pH larutan
makin bersifat asam dan sebaliknya
makin tinggi bersifat basa.
SOAL-SOAL :



Berapa gramkah NaOH (BM=40) yang
terlarut dalam 250 ml larutan NaOH 0,4 M.
Berapa volume air yang harus ditambahkan
pada 250 ml larutan HCl 0,3 M untuk
mendapatkan
larutan
HCL
dengan
konsentrasi 0,1 M.
150 ml larutan H2SO4 0,2 M dicampurkan
dengan 100 ml larutan H2SO4 0,3 M.
Berapa
konsentrasi
larutan
setelah
dicampurkan?
SOAL – SOAL :




30 gram asam asetat (BM=60) dilarutkan dalam 45
gram air (BM=18). Hitunglah : Konsentrasi larutan
dalam % dan fraksi mol masing-masing zat.
2 gram NaOH (BM=40) dilarutkan dalam air sehingga
volume larutan 250 ml. Hitung kemolaran larutan.
12 gram Urea (BM=60) dilarutkan dalam 500 gram air.
Hitung kemolalan larutan.
4,9 gram H2SO4 (BM=98) dilarutkan dalam air
sehingga volume larutan 400 ml. Hitunglah kenormalan
larutan.
KESIMPULAN :


Dalam suatu industri fungsi suatu
larutan sangat penting, baik yang
berfungsi sebagai pelarut maupun zat
terlarut.
Air merupakan pelarut yang paling murah,
paling mudah dan paling banyak
digunakan sebagai pelarut dalam banyak
industri.