massa zat terlarut (g) x100% %w/w = massa larutan (g) Contoh : hitung %berat NaCl yang dibuat dengan melarutkan 20 g NaCl dalam 55 g air Jawab :
20 % w/w = x100% = 26.67% 20 + 55
vol zat terlarut (mL) % v/v = x100% vol larutan (mL) Contoh : 50 mL alkohol dicampur dengan 50 mL air menghasilkan 96.54 mL larutan, hitung %volume masing-masing komponen Jawab : 50 x100% = 51.79% %vol alkohol = 96.54 50 %vol air = x100% = 51.79% 96.54
Mengapa %Vol total > 100%
! massa zat terlarut (g) x100% % w/v = volume larutan (mL) Contoh : 10 g NaOH dalam 100 mL larutan. Hitung % v/w Jawab :
10 x100% = 10% % w/v = 100
"
#
$#
#
massa zat terlarut (g) 6 ppm = x10 massa larutan (g) massa zat terlarut (g) ppb = x109 massa larutan (g) Contoh : suatu larutan aseton dalam air mengandung 8.6 mg aseton dalam 21.4 L. Jika kerapatan larutan 0.997 g/cm3, hitung konsentrasi aseton dalam (a) ppm, (b) ppb Jawab :
−3
8.6 x10 g 6 10 0.402 ppm = x = ppm −3 21.4 10 x x0.997 ) g ( −3
8.6 x10 g 9 ppb = x10 = 402 ppm −3 ( 21.4 x10 x0.997 ) g
% & '
()*
jumlah mol A fraksi mol A = jumlah mol semua komponen Contoh : hitung fraksi mol NaCl dan H2O dalam 117 g NaCl dalam 2 kg H2O Jawab : 117 g mol NaCl = = 2 mol 58.5 g / mol 3000 g mol H 2 O = = 166.6 mol 18 g / mol
2 X NaCl = = 0.012 2 + 166.6 166.6 = 0.988 X H 2O = 2 + 166.6
+ mol zat terlarut CM = volume larutan (L) Contoh : 80 g NaOH (Mr = 40) dilarutkan dalam air kemudian diencerkan menjadi 1 L larutan, hitung kemolaran larutan Jawab :
CM
80 40 ) ( =
1L
mol
= 2 Molar = 2 M
, mol zat terlarut Cm = massa pelarut (kg) Contoh : hitung kemolalan larutan metil alkohol (CH3OH) dengan melarutan 32 g CH3OH dalam 1500 g air Jawab : 32 32 ) mol 2 ( 2 Cm = = molal = m 1.5 kg 3 3
-
. mg zat terlarut x100% % mg = 100 mL larutan
Contoh : berapa gram Na3PO4 yang diperlukan untuk membuat 20 mL larutan 9% Jawab : X mg 9% = x100% 20 mL X = 1.8 mg
/ 0' 1 Eq = 1 mol muatan
( + atau - )
Contoh : hitung jumlah miliekivalen ion Ca2+ yang terdapat dalam 100 mL darah 0.1% (w/v) Ca2+ Jawab :
2+ 0.1 g Ca 0.1% w/v Ca 2+ = 100 mL 2+ ∴ dalam 100 mL darah terdapat 0.1 g Ca
0.1 1 = mol Ca = mol 40 400 2+ 1 mol Ca = 2 Eq 2+
1 2 2000 2+ ∴ mol Ca = Eq = mEq = 5 mEq 400 400 400
1 2
32
3
4 2
Contoh : +
−
NaCl → Na + Cl 0.1M 0.1M 0.1M
Jadi, dalam 0.1M NaCl terdapat 0.2 mol ion per liter atau 0.2 osm
5 '
67 ' Tekanan uap suatu komponen yang menguap dalam larutan sama dengan tekanan uap komponen murni dikalikan dengan fraksi mol komponen yang menguap dalam larutan pada suhu yang sama
Pi = Pi . X i o
dg : Pi = tekanan uap di atas larutan Pio = tekanan uap i murni Xi = fraksi mol i (fasa cair) Larutan yang mengikuti hukum Raoult disebut larutan ideal
86
9
Semua gaya tarik-menarik harus identik
A− A = A− B B− B = A− B Pada pencampuran tidak terjadi efek kalor
∆H mix = 0 Pada pencampuran tidak terjadi perubahan volum
∆Vmix = 0
Dalam fasa uap, berlaku Hukum Dalton
Pi = X .Pt ' i
Dengan : Pi = tekanan uap di atas larutan Xi’ = fraksi mol uap I Pt = tekanan total
Contoh : Suatu campuran A-B dengan komposisi masing-masing 0.5 pada 16.7°C dan tekanan uap murni A = 45.16 mmHg dan B = 16.2 mmHg. Hitung : (a) tekanan parsial masing-masing (b) tekanan total (c) fraksi mol uap A dan B
Jawab : Ramalan fisis : fraksi mol uap A > fraksi mol A dlm fasa cair (0.5) karena PAo > PBo a) PA = 0.5 x 45.16 = 22.58 mmHg PB = 0.5 x 16.20 = 8.10 mmHg b) Pt = PA + PB = 22.58 + 8.10 = 30.68 mmHg c) PA = XA’.Pt 22.58 = 30.68 XA’ XA’ = (22.58/30.68) = 0.736 > 0.5
9 Larutan non ideal adalah larutan yang tidak mengikuti Hukum Raoult
8 # .
. :
Syarat : Gaya tarik
A-B > A-A A-B > B-B Kalor pencampuran, Hmix < 0 Perubahan volum, Vmix < 0 Contoh : CHCl3 dan CH3COOH, terjadi ikatan hidrogen sehingga Pi < Pi, ideal
8 # .
:
Syarat : Gaya tarik
A-B < A-A A-B < B-B Kalor pencampuran, Hmix > 0 Perubahan volum, Vmix > 0 Contoh : eter dan CCl4, gaya intermolekul melemah jika dicampurkan komponen polar dan non polar
Pi > Pi ,ideal
8: ' . :
'
Hukum Raoult merupakan dasar dari empat macam sifat larutan encer yang disebut sifat koligatif Keempat macam sifat koligatif : Penurunan tekanan uap Kenaikan titik didih Penurunan titik beku Tekanan osmosis
( ( ( (
P) Tb) Tf) )
' Hukum Raoult :
# P1 = P1o X 1 P1o − P1 = ∆P = P1o − P1o X
∆P = P (1 − X 1 ) = P X 2 o 1
Indeks : 1 = pelarut ; 2 = zat terlarut P = penurunan tekanan uap X1 = fraksi mol pelarut X2 = fraksi mol zat terlarut P1 = tekanan uap larutan P1o = tekanan uap pelarut murni
o 1
Dari pers. di atas : ∆P ∝ X 2 Dari pernurunan tekanan uap, massa molar zat terlarut dapat ditentukan. Contoh : Tekanan uap eter (Mr = 74), 442 mmHg pada 293 K. Jika 3 g senyawa A dilarutkan ke dalam 50 g eter ini pada suhu ini, tekanan uap menjadi 426 mmHg. Hitung massa molekul relatif, Mr senyawa A
Jawab: P = 442mmHg o 1
mA = m2 = 3 g meter = m1 = 50 g Mr eter = 74 P = 426mmHg Mr , A = ???
mol2 = 3 , mol1 = 50 74 a 3 a X2 = 3 + 50 74 a ∆P = P1o − P = 442 − 426 = 16mmHg 3
a 3 + 50 74 a a = 121 = M r , A
∴16 = 442
'
'; 97
Akibat penurunan tekanan uap, maka terjadi kenaikan titik didih (lihat gambar) P0 P1
P2 pelarut larutan
larutan
T0
T1
T2
T
A
B
C
P0 P D P1
AB AD = AC AE T1 − T0 P0 − P1 = T2 − T0 P0 − P2 ∆T
E
∆P
Menurut Raoult : ∆P ∝ X 2
P2
∴∆T ∝ X 2 ∆Tb = kX 2 T0
T1
T2
∆Tb = kb m
Buktikan !
∆Tb = kenaikan titik didih Kb = tetapan kenaikan titik didih molal (K/mol kg) m = kemolalan zat terlarut
Dengan cara yang sama, dapat diturunkan :
∆T f = K f m dengan : ∆T f = penurunan titik beku K f = tetapan penurunan titik beku m = kemolalan zat terlarut
# Pada P tetap, Tb & Tf suatu larutan encer berbanding lurus dengan kemolalan zat terlarut (konsentrasi) Pada larutan encer, semua zat terlarut yang tidak mengion (non elektrolit) dalam pelarut yang sama, dengan molal yang sama, mempunyai Tb atau Tf yang sama pada P sama
Kb dan Kf dapat diperoleh dari : 1. Penurunan data termodinamika RT 2 K= 1000∆H transisi
2. Eksperimen Kf =
∆T f
m ∆Tb Kb = m
Tb , T f } dari eksperimen
Contoh : hitung titik beku air dalam radiator mobil yang berisi cairan dengan perbandingan 88 g etilen glikol, HOCH2CH2OH dan 160 g air! Kf,air = 1.86 K/mol kg m2 = 88 g ; M r ,2 = 62 m1 = 160 g K f ,air = 1.86 K/mol kg T0 = 0°C T f = ??
data yg digunakan
88 mol2 = 62 88 62 Cm = = 8.8 molal 0.160 ∆T f = 1.86 x8.8 = 16 ∴T f = 0 − 16 = −16°C
'
2
'
Jelaskan peristiwa osmotik ! π = tekanan hidrostataik h
Molekul pelarut
Encer (air)
Pekat (gula)
Dinding semi permeabel
' 2 . 7
'<
Tekanan osmotik larutan sukrosa pada 20°C C(mol/L) 0,098 0,192 0,282 0,370 0,685 0,825
Tekanan Osmotik, π (atm) 2,59 5,06 7,61 10,14 15,39 26,64
π/C 26,4 26,4 27,0 27,4 28,9 32,3
Kesimpulan :
π ∝C
( T tetap )
1 π ∝ → π x V = k ( T tetap ) V analog dg Hukum Boyle pada gas
' 2 '< . 78 7 Tekanan osmotik lar sukrosa 1% w/w pada berbagai suhu T(k)
280 286,9 295,2 305,2 309,2
Tekanan Osmotik π (mm Hg) 505 525 548 544 567
π T 1,80 1,83 1,85 1,79 1,83
π ∝T π = kT atau
π
( konsentrasi tetap ) =k
T analog dengan Hkm Gay-Lussac untuk gas
Pada 1885, Van’t Hoff menyimpulkan bahwa ada hubungan antara sifat larutan dan sifat gas PV = nRT
( untuk gas )
π V = n2 RT (untuk larutan) π = tekanan osmotik, atm V = volume, L n 2 = mol zat terlarut R = tetapan gas = 0.082 L atm/K mol T = suhu, K
Contoh : Suatu larutan dari 6 g PVC dalam 1 L dioksan mempunyai tekanan osmostik 0.86 mmHg pada 15°C. Hitung massa molekul relatif polimer tersebut! Jawab :
m2 = 6 g ,V = 1L 0.86 π = 0.86mmHg = 760 = 0.001132 atm T = 15°C = 288 K Mr ???
π V = n2 RT 6 0.001132 x1 = x0.082 x 288 a a = 125326 g/mol ∴ Mr = 125326
8:
. :30 '
Secara fisis, ∆Pel > ∆Pnon el → ∆Pel = i∆Pnon el ∆Tb ,el > ∆Tb ,non el → ∆Tb ,el = i∆Tb ,non el ∆T f ,el > ∆T f ,non el → ∆T f ,el = i∆T f ,non el
π el > π non el → π el > iπ non el dengan i = faktor van't Hoff
Faktor van’t Hoff mencapai limit pada pengenceran tak hingga untuk NaCl MgCl2
i=2 jika α =1 i=3
=9 . Ax By ( aq ) → xA y + + yB x −
Contoh : mula2 terurai
m mα
sisa m (1- α )
− xmα
− ymα
xmα
ymα
molal total = m (1 − α ) + xmα + ymα mt = m (1 + α ( a − 1) )
∴∆Tb = kb .m (1 + α ( a − 1) )
dg i = (1 + α ( a − 1) ) dan a : total koefisien ion + dan − dalam hal ini a = x + y
Contoh : suatu larutan yang dibuat dari 16 g Ca(NO3)2 yang dilarutkan dalam 1 kg air membeku pada 0.438°C. Hitung derajat ionisasi garam ini. Kf = 1.86 K/mol kg Mr Ca(NO3)2 = 164 Jawab : m2 = 16 g mol m2 = 16 164 = 0.096 mol m1 = 1kg Cm = 0.096 1 = 0.096 molal
Ca ( NO3 )2 → Ca + 2 NO3 2+
∆T f = K f m (1 + α ( a − 1) )
−
0.438 = 1.86 x0.096 (1 + α ( 3 − 1) ) ∴α = 0.73
Jika sifat koligatif (pengamatan) < sifat koligatif (perhitungan) menunjukkan bahwa molekul zat terlarut mengalami asosiasi. Misal n molekul X berasosiasi membentuk Xn dan derajat maka : nX
Xn
(1 − α )
α n
jumlah partikel = 1 − α +
α n
jadi, sifat koligatif (pengamatan) = 1 − α +
α n
sifat koligatif (perhitungan)
Contoh : Suatu larutan 4 g CH3COOH dalam 100 g benzena membeku pada 1.88°C di bawah titik beku benzena (5.48°C). Kf benzena (5.12 K/mol kg). Apa yang dapat disimpulkan dari data ini ?
Jawab : 4 ∆T f = 5.12 x = 3.41°C > 1.88°C ( pengamatan ) 60 x0.1
Karena ∆T f ( pengamatan ) < ∆T f ( perhitungan ) Maka dapat disimpulkan bahwa CH3COOH mengalami dimerisasi 2CH 3COOH → ( CH 3COOH )2 dg α sebesar : 1.88 = 1 − α +
α = 0.897
α 2
x3.41
∴α ∝ 0.9 atau 90%
'
2
Terdapat 3 kondisi tekanan osmosis dalam sel: Konsentrasi sama di dalam dan di luar sel : istonik Konsentrasi di dalam lebih besar daripada di luar sel: sel hipertonik; larutan hipotonik. Konsentrasi di luar lebih besar daripada di dalam sel: sel hipotonik; larutan hipertonik.
8 9
7#
'
Jika konsentrasi garam dalam plasma terlalu tinggi, sel akan pecah. Terjadi krenasi, yaitu air tertarik keluar dari sel, sel mengkerut dan tak berfungsi.
8 9
5#
'
Jika konsentrasi garam dalam plasma terlalu rendah, sel akan menggelembung dan akhirnya meletus, pecah. Hemolisis – air tertarik ke dalam sel.
; Proses dimana pelarut dan sejumlah molekul berukuran kecil dapat melewati suatu membran. Mirip dengan osmosis, namun ‘lubang’ pada membran lebih besar, sehingga ion-ion terhidrasi pun dapat lewat. Metode dialisis bergantung pada: Difusi Osmosis ultrafiltrasi
9 Dalam suspensi koloid, partikel-partikelnya lebih besar daripada zat terlarut dalam larutan. Untuk larutan, ukuran ion dan molekul sekitar 10-7 cm. Dalam koloid, ukuran partikel lebih besar, antara 107 – 10-5 cm/ Partikel koloid masih terlalu kecil untuk dapat mengendap karena gravitasi.
0:' 6 9 Berbeda dengn larutan, suspensi kolod mampu memantulkan dan
menyebarkan cahaya. Gambar 1: sol emas berwarna ungu; 2: larutan tembaga sulfat; 3: koloid besi(III) hidroksida
#
#
9
Salah satu kelompok koloid yang penting adalah Misel. Misel adalah molekul yang memiliki ujung polar dan nonpolar dalam strukturnya. Contoh: Lipoprotein Sabun dan deterjen
Kepala polar Ekor nonpolar
.
8
' >?
Sabun dan deterjen bekerja dengan membentuk misel dengan minyak. Ekor yang nonpolar akan larut dalam minyak, bagian kepala yang polar tertarik pada air.
@
7
.
Lipid terikat pada bagian nonpolar molekul, bagian polar protein terkat pada bagian polar molekul. Kombinasi kedua ikatan membentuk suatu struktur misel.
