LARUTAN
Larutan: campuran homogen terdiri dari dua atau lebih senyawa Solut/Bahan Terlarut: senyawa yang diencerkan dalam larutan (jumlah lebih kecil)
Pelarut : senyawa yang mencairkan Solut solute + (minor)
solvent (minor)
Solution (homogen)
Larutan dan Termodinamika
Konsentrasi Persentase – % Berat: senyawa g dalam larutan 100,0 g (b / b) – % Volume: 100.0 mL dalam larutan mL (v / v) – % Berat / volume: g dalam 100.0 mL larutan (b / v)
Konsentrasi
• Molarita (M) • Normalita (N) • Molalita (m) • Fraksi mol • Persen mol • Persen bobot (% w/w) • Persen volum (% v/v) • Persen bobot dalam volume (% w/v) • Milligram per desiliter (mg/dL) • Osmolalita (mOsmol/kg) • Osmolarita (mOsmol/L)
• • • • •
MOLARITA : mole / liter larutan MOLALITA: mole solut / kg larutan ppm : part in a million larutan ppb: part solut in 109 larutan Fraksi molar: rasio molar senyawa terlarut dalam sistem larutan.
pH • H2O memiliki karakteristik elektrolit, yang berarti air dapat terionisasi melepaskan ion H + dan ion OH• Jika air diencerkan dalam asam, asam akan melepaskan ion H + • Jika air diencerkan dalam basa, basa akan melepaskan ion OH• Jumlah [H +] dalam larutan digunakan untuk kondisi basa, asam atau netral.
Konsep Asam - Basa Concept Arrhenius
Acid
Base
neutralitation
increase the concentration of H+ ions
increase the concentration of OHions
H+ + OH-
Brönsted Lowry
donate a proton
accept a proton
Transfer of proton
Lewis
electron pair acceptor.
electron pair donor.
covalen coordination bonding
8
H2O
Momen Dipol • Aliran listrik : terkait dengan karakter alami dari muatan yang dinamis (contoh : aliran elektron).
• Pada keadan diam, disebut gaya elektrostatis.
Dua muatan yang terpisah dengan jarak ( r ) energi potensial listrik dirumuskan oleh Coulomb adalah sebagai berikut : U(r) = (q1.q2) / (4pe0r) q1 dan q2 coulomb (C); r meter e0 (konstanta) = 8.854 x 10–12 C2/Nm2
Larutan yang ideal atau nyata berdasarkan termodinamika • Larutan Ideal Larutan yang tidak ada perubahan dalam sifat fisik dari komponen ketika dicampur
• Larutan Nyata Larutan yang perubahan sifat fisik larutan terjadi ketika komponen dicampur
Campuran alkohol dan air adalah contoh larutan non ideal • campuran menjadi hangat, panas dilepaskan. • volume akhir larutan kurang dibandingkan dengan jumlah dua komponen. • hukum Raoult tidak linear
• Elektrolit adalah zat (asam, basa, atau garam), dalam
larutan terionisasi menjadi ion positif (kation) dan ion negatif (anion).
• sifat elektrolit dalam larutan air: »Menunjukkan sifat koligatif anomali dibandingkan dengan non-elektrolit »Dapat melakukan arus listrik »Cenderung menunjukkan reaksi kimia yang cepat dibandingkan dengan larutan non-elektrolit
Klasifikasi elektrolit: • Elektrolit Kuat terionisasi sempurna dalam air derajat ionisasi adalah pH-independen • Elektrolit Lemah terionisasi hanya sebagian dalam air
Elektrolit Kuat 1. 2. 3. 4.
Asam-kuat (halogen asam, HNO3, H2SO4) Basa kuat (basa alkali, Sr (OH) 2, Ba (OH) 2) Semua garam adalah elektrolit kuat Reaksi berlangsung sempurna
Elektrolit Lemah 1. 2. 3. 4.
Asam dan asam lemah yang lain Basa dan basa lemah yang lain Garam merkuri (II) Reaksi kesetimbangan (elektrolit terionisasi sebagian).
Perhitungan Osmolaritas
Untuk non elektrolit
[(g / L) / BM] × 1000 = mOsmol / L • Untuk elektrolit kuat [(g / L) / BM] × (jumlah ion) × 1000 = mOsmol / L
• Untuk setiap ion [(g ion / L) / (berat ionik)] x 1000 = mOsmol / L Dari% b / v: mOsmol / L = [(g / L) / (MW)] × (jumlah ion) × 1000 TUGAS (1) osmolaritas 0,9% NaCl (BM 58.45)
(2) osmolaritas dari 5% dextrose); (BMdextrose = 198,17)
Klasifikasi Sistem Larutan dalam Air Dispersi berdasarkan ukuran partikel zat terlarut • Larutan sejati campuran dari dua atau lebih komponen yang membentuk dispersi molekul atau ion homogen • Dispersi koloid campuran homogen atau heterogen dari dua atau lebih komponen di mana zat terlarut memiliki ukuran partikel yang lebih besar • Dispersi Kasar campuran heterogen dari dua atau lebih komponen; partikel tidak molekul individu atau ion tetapi agregat molekul atau ion
Bentuk Sediaan Larutan --------------------------------------------------------------------------Klasifikasi Karakteristik --------------------------------------------------------------------------Oral solution Taken by mouth, inactive for flavor and (elixir, syrup) viscosity, water usual solvent
Topical solution
Application to skin or mucous membranes, aqueous or alcoholic
Otic solution (aural)
For the ear; usually not aqueous; glycerin, propylene glycol, and polyethylene glycol
Ophthalmic solutions
For use in the eye, inactive for viscosity, free of particulates, isotonic, sterile
Parenteral solutions
For injection iv, im, or sq; few if any aqueous inactive; rigid standards for sterility; free of particulates; free of pyrogens; isotonic; immediate effect ---------------------------------------------------------------------------
Keuntungan bentuk sediaan bentuk larutan: • onset cepat • baik untuk anak-anak dan orang tua • homogen • selalu seragam • dosis fleksibel • diberikan oleh rute pemberian
Kekurangan larutan sebagai bentuk sediaan: • volume besar • pemberian kurang praktis • kebocoran dari kontainer • Stabilitas kurang dari bentuk sediaan padat • rasa lebih jelas
Sistem Dispersi Solut Type of solution system
Ukuran partikel
Larutan Sejati
Under 10Å
Tdk ada
Larutan Koloid
10Å – 5000Å 1 mm – 0.5 m
SEM
Sistem Dispersi Over 0.5 m Kasar
Pengamatan Dengan mikroskop
Batas filter
Tdk ada
Difusi
Cepat
Melewati kertas Lambat Saring, tdk melewati membran s.p
Passed through Mikroskop Konvensional filter paper, not through semiDan SEM permeable membrane
Lambat
Karakteristik jenis zat terlarut Larutan Non Elektrolit
Larutan Elektrolit Kuat
Larutan Elektrolit Lemah
Di dalam media non air • membentuk larutan ideal
Di dalam media non air Di dalam media non air • membentuk pasangan ion • larutan ideal
Di dalam media air Di dalam media air Di dalam media air • tidak menghantarkan listrik • menghantarkan • menghantarkan listrik • tdk terdapat ion listrik kuat lemah • menunjukkan sifat • terionisasi sempurna • terionisasi sebagian koligatif biasa • sifat koligatif tdk biasa • menunjukkan sifat (tergantung jumlah ion) koligatif tidak biasa (tergantung jumlah ion)
Misalnya gula, alkohol, asetamida, aseton, glyceron
Mis. asam mineral, kuat Misalnya asam lemah, basa, semua garam: HCl, basa lemah: HOAc, NH4OH NaCl, KOH, KCI, KAC asam benzoat, atropin
Sifat Larutan Adalah sifat : aditif, konstitutif, koligatif Sifat aditif : bergantung pada andil atom total dalam molekul contoh : BM, massa. Konstitutif : bergantung pada penyusunan, jumlah, dan jenis atom/molekul, misal : kelistrikan, pembiasan cahaya.
Sifat Koligatif Sifat fisik larutan yang bergantung pada jumlah partikel dalam larutan • Peningkatan Titik Didih ( ΔTb) • Penurunan Titik Beku ( ΔTf) • Tekanan Osmosis ( π ) • Penurunan Tekanan Uap (Δp) Tampak nyata pada larutan non elektrolit, namun tdk menunjukkan pola perbedaan yg jelas antarjenis larutan; sedangkan larutan elektrolit menunjukkan kelainan yg nyata (kenaikan titik didih dan penurunan titik beku yang lbh tinggi)
Peningkatan Titik Didih dan Penurunan Titik Beku
A) Tentukan molalitas zat terlarut dengan titik beku 0.450°C? Kf = 1.86 (B) Jika larutan bisa dibuat dengan mengencerkan 2.12 g senyawa tersebut dalam 48,92 g H2O. Hitungan Berat Molekul-nya.
Tekanan osmosis
Van’t Hoff (larutan non elektrolit) π= c R T π= tekanan osmosis c = konsentrasi R = kosntanta gas ideal 0.08206 L atm mol-1K-1 T = suhu absolut
Tekanan Osmosis Larutan Elektolit • π= i c R T - Harga i mendekati jumlah ion - Menggambarkan besar penyimpangan. Contoh soal : Berapa tekanan osmosis larutan NaCl 2,0 M pada 20°C? Diketahui faktor i pada konsentrasi tsb adalah 1,9.
Tugas Seorang apoteker mencairkan 2,04 gram hemoglobin 100,0 mL. Tekanan osmotik adalah 5.83 mm Hg pada 22,5 oC. Tentukan massa molar hemoglobin?
Aktivitas Pelarut • Pada larutan elektrolit juga dikenal aktivitas pelarut, menggambarkan suatu kecenderungan untuk “melepaskan diri”. • Jika larutan encer tak terhingga nilai a = X1 = 1 (ideal) • Pada larutan yg lebih pekat a = ɣx . X1 • Pada pelarut yg mudah menguap, perbandingan tekanan uap pelarut dalam larutan (p1) terhadap tekanan uap pelarut murni (po) adalah sama dengan aktivitas pelarut pada tekanan biasa. Contoh soal : Tekanan uap air larutan yg mengandung 0,5 mol sukrosa dlm 1000 gram air adalah 17,38 mm dan tekanan uap murni pada 20°C adalah 17,54 mm. Berapa keaktifan air dalam larutan? a = 17,38/17,54 = 0,991
Kekuatan Ionik • Digunakan untuk larutan elektrolit lemah, misal larutan dapar. μ = ½ (c1z12 + c2z22 + c3z32 + ....) C adalah konsentrasi dalam mol/L Z adalahvalensi • Contoh : Berapa kekuatan ion dari KCl 0,010 M, BaSO4 0,010 M, dan Na2SO4 0,01 M. Dan berapa kekuatan ion larutan campuran ketiganya ditambah asam salisilat 0,010 M dalam air?
Penurunan Tekanan Uap • Hukum Raoult
pio : tekanan uap dari senyawa murni xi : fraksi mol senyawa dalam larutan
Tugas: pada 25 ° C tekanan uap benzena murni 0,1252 atm. 6.40 g naphtalena (C10H8) dilarutkan dalam 78,0 g benzena (C6H6). Tentukan tekanan uap benzena dalam larutan.
