Kemolalan dan fraksi mol
Kemolalan (m)
Kemolalan atau molalitas menyatakan jumlah mol (n) zat terlarut dalam 1 kg (=1000 g) pelarut. Oleh karena itu, kemolalan dinyatakan dalam mol kg-1.
Rumus
dengan : m = molalitas
n = jumlah mol zat terlarut
p = massa pelarut (dalam kg)
contoh soal :
berapakah kemolalan larutan yang dibuat dengan mencampurkan 3 gram urea dengan 200 gram air?
Jawab :
Dik : massa urea = 3 gram
Massa air = 200 gram = 0,2 kg
Mr urea = 60 g/mol
Dit : molalitas
Peny :
Rumus
Fraksi mol
Fraksi mol (X) menyatakan perbandingan jumlah mol zat terlarut atau pelarut terhadap jumlah mol larutan. Jika jumlah mol zat pelarut adalah nA, dan jumlah mol zat terlarut adalah nB, maka fraksi mol zat pelarut dan terlarut adalah :
RUMUS
Jumlah fraksi mol pelarut dengan zat terlarut adalah 1.
XA + XB = 1
Contoh soal :
Hitunglah fraksi mol urea da;am larutan urea 20% (Mr urea = 60)
Jawab :
Rumus
Penurunan tekanan uap jenuh larutan
1. Pengertian tekanan uap jenuh
Apabila suatu zat cair (sebenarnya berlaku juga untuk zat padat) dimasukkan ke dalam suatu ruangan tertutup maka zat itu akan menguap sampai ruangan itu jenuh. Pada keadaan jenuh itu proses penguapan tetap berlangsung, tetapi pada saat yang samaterjadi pengenmbunan dengan laju yang sama. Dengan kata lain, terdapat kesetimbangan dinamis antara zat cair (padat) dengan uap jenuhnya. Tekanan yang ditimbulkan oleh uap jenuh disebut tekanan uap jenuh. Besarnya tekanan uap jenuh bergantung pada jenis zat dan suhu. Zat yang memiliki gaya tarik menarik antar partikel relatif besar, berarti sukar menguap, mempunyai tekanan uap jenuh yang relatif kecil. Sebaliknya zat yang memiliki gaya tarik menarik antar partikel relatif lemah, berarti mudah menguap, mempunyai tekanan uap jenuh yang relatif besar. Tekanan uap jenuh suatu zat akan bertambah jika suhu dinaikkan. Kenaikan suhu akan menyebabkan energi kinetik molekul-molekul cairan bertambah besar, sehingga lebih banyak molekul yang dapat meninggalkan permukaan cairan memasuki fase gas. Akibatnya konsentrasi dan tekanan uap semakin besar.
2. Penurunan tekanan uap jenuh (∆P)
3. Apabila ke dalam suatu pelarut dilarutkan zat yang tidak mudah menguap, ternyata tekanan uap jenuh larutan menjadi lebih rendah daripada tekanan uap jenuh pelarut murni. Dalam hal ini uap jenuh larutan dapat dianggap hanya mengandung uap zat pelarut. Selisih antara tekanan uap jenuh pelarut murni dengan tekanan uap jenuh larutan disebut penurunan tekanan uap jenuh (∆P). Jika tekanan uap jenuh pelarut murni dinyatakan dengan Po dan tekanan uap jenuh larutan dengan P, maka
(∆P) = Po- P
4. Hukum Raoult
Menurut Raoult, untuk larutan-larutan encer dari zat yang tak atsiri, penurunan tekanan uap jenuh larutan sama dengan hasil kali tekanan uap jenuh pelarut murni dengan fraksi mol zat terlarut, sedangkan tekanan uap jenuh larutan sama dengan hasil kali tekanan uap jenuh pelarut murni dengan fraksi mol pelarut :
(∆P) = Xter . Po ; P = Xpel . Po
dengan,
Po = tekanan uap jenuh pelarut murni
P = tekanan uap jenuh larutan
(∆P) = penurunan tekanan uap jenuh
Xter = fraksi mol zat terlarut
Xpel = fraksi mol zat pelarut
Larutan yang memenuhi hukum Raoult disebut larutan ideal dan larutan yang seperti itu adalah larutan-larutan encer.
Kenaikan titik didih dan penurunan titik beku
1. Titik didih dan titik beku
Titik didih suatu cairan adalah suhu pada saat tekanan uap jenuh cairan itu sama dengan tekanan luar (tekanan pada permukaan cairan). Apabila tekanan uap sama dengan tekanan luar, maka gelembung uap yang terbentuk dalam cairan dapat mendorong diri ke permukaan menuju fase gas. Biasanya titik didih normal adalah pada tekanan 760 mmHg. Titik didih normal air adalah 100oC. Adapun titik beku adalah suhu pada saat tekanan up cairan sama dengan tekanan uap padatannya. Pada tekanan 1 atm, air membeku pada 0oC.
2. Titik didih dan titik beku larutan
Larutan dari zat terlarut yang tidak menguap mempunyai tekanan uap jenuh yang lebih rendah daripada pelarutnya. Penurunan tekanan uap jenuh menyebabkan kenaikan titik didih larutan. Selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut disebut kenaikan titik didih larutan. (∆Tb = boiling point elevation).
∆Tb = titik didih larutan - titik didih pelarut
Sebaliknya penurunan tekanan uap jenuh menyebabkan penurunan titik beku larutan. Selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan disebut penurunan titik beku larutan (∆Tf = freezing point depression)
∆Tf = titik didih pelarut - titik beku larutan
3. Hubungan konsentrasi dengan ∆Tb dan ∆Tf
Untuk larutan encer, kenaikan titik didih (∆Tb) maupun penurunan titik beku (∆Tf) sebanding dengan kemolalan larutan.
∆Tb = Kb x m
∆Tf = Kf x m
dengan,
∆Tb = kenaikan titik didih
∆Tf = penurunan titik beku
Kb = tetapan kenaikan titik didih molal
Kf = tetapan penurunan titik beku molal
m = kemolalan larutan
Tekanan osmotik
Apabila dua jenis larutan yang berbeda konsentrasinya dipisahkan oleh suatu selaput semipermeabel, akan terdapat aliran bersih (netto) pelarut dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih pekat. Perpindahan bersih molekul pelarut ini disebut osmosis. Osmosis dapat dicegah dengan memberi suatu tekanan pada permukaan larutan. Tekanan yang diperlukan untuk menghentikan aliran pelarut dari pelarut murni menuju larutan disebut tekanan osmotik larutan. Menurut Van’t hoff, tekanan osmotik larutan-larutan encer dapat dihitung dengan rumus yang serupa dengan persamaan gas ideal, yaitu :
π V = nRT
dengan,
π = tekanan osmotik
V = volume larutan (dalam liter)
n = jumlah mol zat terlarut
T = suhu absolut larutan (suhu kelvin)
R = tetapan gas (0,08205 L atm mol-1 K-1)
Persamaan di atas dapat diubah bentuknya menjadi,
Rumus
Dengan Rumus menyatakan kemolaran larutan (M). Oleh karena itu, persaman di atas dapat ditulis sebagai berikut.
π = MRT
sifat koligatif larutan elektrolit
larutan elektrolit memberi sifat koligatif yang lebih besar daripada larutan nonelektrolit yang berkonsentrasi sama. Perbandingan antara harga sifat koligatif yang terukur dari suatu larutan elektrolit dengan harga sifat koligatif yang diharapkan dari suatu larutan nonelektrolit pada konsentrasi yang sama disebut faktor van’t Hoff dan dinyatakan dengan lambang i. Oleh karena pertambahan sifat koligatif larutan elektrolit sebanding dengan pertambahan jumlah partikel dalam larutan, maka rumus-rumus sifat koligatif untuk larutan elektrolit menjadi:
∆Tb = Kb x m x i
∆Tf = Kf x m x i
π = MRT x i
i = 1 + (n-1) α
Kemolalan (m)
Kemolalan atau molalitas menyatakan jumlah mol (n) zat terlarut dalam 1 kg (=1000 g) pelarut. Oleh karena itu, kemolalan dinyatakan dalam mol kg-1.
Rumus
dengan : m = molalitas
n = jumlah mol zat terlarut
p = massa pelarut (dalam kg)
contoh soal :
berapakah kemolalan larutan yang dibuat dengan mencampurkan 3 gram urea dengan 200 gram air?
Jawab :
Dik : massa urea = 3 gram
Massa air = 200 gram = 0,2 kg
Mr urea = 60 g/mol
Dit : molalitas
Peny :
Rumus
Fraksi mol
Fraksi mol (X) menyatakan perbandingan jumlah mol zat terlarut atau pelarut terhadap jumlah mol larutan. Jika jumlah mol zat pelarut adalah nA, dan jumlah mol zat terlarut adalah nB, maka fraksi mol zat pelarut dan terlarut adalah :
RUMUS
Jumlah fraksi mol pelarut dengan zat terlarut adalah 1.
XA + XB = 1
Contoh soal :
Hitunglah fraksi mol urea da;am larutan urea 20% (Mr urea = 60)
Jawab :
Rumus
Penurunan tekanan uap jenuh larutan
1. Pengertian tekanan uap jenuh
Apabila suatu zat cair (sebenarnya berlaku juga untuk zat padat) dimasukkan ke dalam suatu ruangan tertutup maka zat itu akan menguap sampai ruangan itu jenuh. Pada keadaan jenuh itu proses penguapan tetap berlangsung, tetapi pada saat yang samaterjadi pengenmbunan dengan laju yang sama. Dengan kata lain, terdapat kesetimbangan dinamis antara zat cair (padat) dengan uap jenuhnya. Tekanan yang ditimbulkan oleh uap jenuh disebut tekanan uap jenuh. Besarnya tekanan uap jenuh bergantung pada jenis zat dan suhu. Zat yang memiliki gaya tarik menarik antar partikel relatif besar, berarti sukar menguap, mempunyai tekanan uap jenuh yang relatif kecil. Sebaliknya zat yang memiliki gaya tarik menarik antar partikel relatif lemah, berarti mudah menguap, mempunyai tekanan uap jenuh yang relatif besar. Tekanan uap jenuh suatu zat akan bertambah jika suhu dinaikkan. Kenaikan suhu akan menyebabkan energi kinetik molekul-molekul cairan bertambah besar, sehingga lebih banyak molekul yang dapat meninggalkan permukaan cairan memasuki fase gas. Akibatnya konsentrasi dan tekanan uap semakin besar.
2. Penurunan tekanan uap jenuh (∆P)
3. Apabila ke dalam suatu pelarut dilarutkan zat yang tidak mudah menguap, ternyata tekanan uap jenuh larutan menjadi lebih rendah daripada tekanan uap jenuh pelarut murni. Dalam hal ini uap jenuh larutan dapat dianggap hanya mengandung uap zat pelarut. Selisih antara tekanan uap jenuh pelarut murni dengan tekanan uap jenuh larutan disebut penurunan tekanan uap jenuh (∆P). Jika tekanan uap jenuh pelarut murni dinyatakan dengan Po dan tekanan uap jenuh larutan dengan P, maka
(∆P) = Po- P
4. Hukum Raoult
Menurut Raoult, untuk larutan-larutan encer dari zat yang tak atsiri, penurunan tekanan uap jenuh larutan sama dengan hasil kali tekanan uap jenuh pelarut murni dengan fraksi mol zat terlarut, sedangkan tekanan uap jenuh larutan sama dengan hasil kali tekanan uap jenuh pelarut murni dengan fraksi mol pelarut :
(∆P) = Xter . Po ; P = Xpel . Po
dengan,
Po = tekanan uap jenuh pelarut murni
P = tekanan uap jenuh larutan
(∆P) = penurunan tekanan uap jenuh
Xter = fraksi mol zat terlarut
Xpel = fraksi mol zat pelarut
Larutan yang memenuhi hukum Raoult disebut larutan ideal dan larutan yang seperti itu adalah larutan-larutan encer.
Kenaikan titik didih dan penurunan titik beku
1. Titik didih dan titik beku
Titik didih suatu cairan adalah suhu pada saat tekanan uap jenuh cairan itu sama dengan tekanan luar (tekanan pada permukaan cairan). Apabila tekanan uap sama dengan tekanan luar, maka gelembung uap yang terbentuk dalam cairan dapat mendorong diri ke permukaan menuju fase gas. Biasanya titik didih normal adalah pada tekanan 760 mmHg. Titik didih normal air adalah 100oC. Adapun titik beku adalah suhu pada saat tekanan up cairan sama dengan tekanan uap padatannya. Pada tekanan 1 atm, air membeku pada 0oC.
2. Titik didih dan titik beku larutan
Larutan dari zat terlarut yang tidak menguap mempunyai tekanan uap jenuh yang lebih rendah daripada pelarutnya. Penurunan tekanan uap jenuh menyebabkan kenaikan titik didih larutan. Selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut disebut kenaikan titik didih larutan. (∆Tb = boiling point elevation).
∆Tb = titik didih larutan - titik didih pelarut
Sebaliknya penurunan tekanan uap jenuh menyebabkan penurunan titik beku larutan. Selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan disebut penurunan titik beku larutan (∆Tf = freezing point depression)
∆Tf = titik didih pelarut - titik beku larutan
3. Hubungan konsentrasi dengan ∆Tb dan ∆Tf
Untuk larutan encer, kenaikan titik didih (∆Tb) maupun penurunan titik beku (∆Tf) sebanding dengan kemolalan larutan.
∆Tb = Kb x m
∆Tf = Kf x m
dengan,
∆Tb = kenaikan titik didih
∆Tf = penurunan titik beku
Kb = tetapan kenaikan titik didih molal
Kf = tetapan penurunan titik beku molal
m = kemolalan larutan
Tekanan osmotik
Apabila dua jenis larutan yang berbeda konsentrasinya dipisahkan oleh suatu selaput semipermeabel, akan terdapat aliran bersih (netto) pelarut dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih pekat. Perpindahan bersih molekul pelarut ini disebut osmosis. Osmosis dapat dicegah dengan memberi suatu tekanan pada permukaan larutan. Tekanan yang diperlukan untuk menghentikan aliran pelarut dari pelarut murni menuju larutan disebut tekanan osmotik larutan. Menurut Van’t hoff, tekanan osmotik larutan-larutan encer dapat dihitung dengan rumus yang serupa dengan persamaan gas ideal, yaitu :
π V = nRT
dengan,
π = tekanan osmotik
V = volume larutan (dalam liter)
n = jumlah mol zat terlarut
T = suhu absolut larutan (suhu kelvin)
R = tetapan gas (0,08205 L atm mol-1 K-1)
Persamaan di atas dapat diubah bentuknya menjadi,
Rumus
Dengan Rumus menyatakan kemolaran larutan (M). Oleh karena itu, persaman di atas dapat ditulis sebagai berikut.
π = MRT
sifat koligatif larutan elektrolit
larutan elektrolit memberi sifat koligatif yang lebih besar daripada larutan nonelektrolit yang berkonsentrasi sama. Perbandingan antara harga sifat koligatif yang terukur dari suatu larutan elektrolit dengan harga sifat koligatif yang diharapkan dari suatu larutan nonelektrolit pada konsentrasi yang sama disebut faktor van’t Hoff dan dinyatakan dengan lambang i. Oleh karena pertambahan sifat koligatif larutan elektrolit sebanding dengan pertambahan jumlah partikel dalam larutan, maka rumus-rumus sifat koligatif untuk larutan elektrolit menjadi:
∆Tb = Kb x m x i
∆Tf = Kf x m x i
π = MRT x i
i = 1 + (n-1) α
Tidak ada komentar:
Posting Komentar