SIFAT--SIFAT LARUTAN SIFAT
PENGERTIAN LARUTAN SATUAN--SATUAN KONSENTRASI SATUAN MENGHITUNG NILAI KONS. HASIL PENGENCERAN DAN HASIL PENCAMPURAN FASE GAS ( KELARUTAN GAS, KOEF. KELARUTAN GAS DAN FAKTOR2 YANG MEMPENGARUHI) KELARUTAN GAS O2 DAN GAS CO2 DALAM DARAH DAN DALAM CAIRAN LAINNYA CAMPURAN YANG SEBAGIAN SALING MELARUTKAN DAN PERBANDINGAN BERAT KOMPONEN2NYA SIFAT KOLIGATIF LARUTAN NON ELEKTROLIT DAN ELEKTROLIT MENGHITUNG NILAI SIFAT KOLIGATIF LARUTAN SIFAT LARUTAN ELEKTROLIT DALAM HUBUNGANNYA DENGAN KONSENTRASI
BUKU ACUAN ► Brown,
Theodore L., and Lemay,H. Eugene, J.R., Chemistry, The Central Science.2 nd ed, PrenticePrentice-Hall Inc., 1981 ► Ebbing, Darell D., General Chemistry, Houghton Mifflin Company, 1984 ► Petrucci, Ralph H., General Chemistry, Principles and Modern Application, 4th ed., Collier--MMillan, 1985 Collier ► Wilford, L.D.R. Chemistry for First Examination, Blackie, London, 1987 ► Ryyan L., Chemistry for you, Stanley Thorues Publishers Ltd., 1996.
Larutan adalah camp. Homogen antara dua zat atau lebih Larutan Gula → Gula (solute) + Air (solvent) Alkohol 15 % dan Alkhol 98 % Kemungkinan macam larutan : 1. Bila solven suatu cairan Solute : gas, zat padat atau cairan lain 2. Bila solven zat padat Solute : gas, cairan atau zat padat 3. Bila solven gas Solute : cairan zat padat atau gas lain Zat pelarut yg banyak dipakai adalah air (H2O) AIR merupakan zat polar (ada kutub negatip dan positip), krn adanya kutub2 ini air akan ditarik oleh zat yg polar pula.
Kelarutan NaCl dlm Air NaCl terdiri dari partikelpartikel-partikel yang bermuatan + dan – (ion Na+ dan Cl-) Krn molekul air mempunyai Kutub + (H+) dan kutub –(OH-) maka molekul Air akan melekat pada kristal NaCl. Ikatan ion NaCl diperlemah sehingga kristal akan rusak dan terlepas. Proses ini akan berjalan terus sampai semua garam NaCl larut
KLASIFIKASI LARUTAN JUMLAH
ZAT → LAR. PRIMER TERSIER DAN KWARTER KEPEKATAN → LAR. ENCER DAN PEKAT KESEIMBANGAN → LAR. JENUH DAN TDK JENUH KEELEKTROLITAN → LAR. ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT
Perb. Sifat Lar. Elektrolit dan Non Elektrolit 1.
2.
3.
Larutan Elektrolit memberikan penyimpangan pada sifat koligatif larutan Larutan Elektrolit adalah suatu penghantar listrik(konduktor) sedangkan non elektrolit tidak Reaksi kimia pada larutan Elektrolit berjalan dengan cepat dibandingkan dengan larutan non elektrolit
DERAJAT IONISASI/DISOSIASI A.
B.
ELEKTROLIT KUAT KCl, As. Kuat, Bs Kuat → Tdk ada lagi molekul--molekul dari solute, semua telah molekul terdissosiasi menjadi ion.KCL harga i harusnya = 2 ? Ada kons.efektif = aktivita (gaya tarik menarik antar ion) ELEKTROLIT LEMAH Asam Lemah atau Basa lemah ionisasinya hanya mencapai batas tertentu. Kons. = aktivita. Harga i berbeda bukan karena adanya gaya tarik menarik antar ion tetapi karena adanya derajat ionisasi.
Hubungan Derajat ionisasi (α (α) dan i
α=i–1/n -1
ISTILAH KELARUTAN
SANGAT MUDAH LARUT MUDAH LARUT LARUT AGAK SUKAR LARUT SUKAR LARUT SANGAT SUKAR LARUT PRAKTIS TIDAK LARUT
: Kurang dari 1 : 1 sampai 10 : 10 sampai 30 : 30 - 100 : 100 - 1000 : 1000 - 10.000 : > 10.000
PERHITUNGAN KONSENTRASI LARUTAN % b/v % b/b % v/v BJ = berat/vol = gr/ml Mol = gr/Mr Molar(M) = molarita = mol/liter Molal (m) = molalita = mol/kg pelarut. Normal (N) = valensi x Molar ppm = bpj = mg/liter = µg/ml
KONSENTRASI LARUTAN Osmol (OSM) = osmolarita = partikel ion yang menyebabkan tekanan osmotik 0,1 M NACl = 0,2 OSM = 0,2 mol ion/liter larutan Fraksi mol = mol solute/mol solute + mol solvent mg %= banyaknya mg solute dlm 100 ml larutan NaCl 900 mg % = 900 mg/100 ml =0,9 % NaCl 0,3076 Osmol = 0,1538 M. 0,1538 mol x 58,5 = 9 gr/l = 0,9 % BE = Mr/Valensi BE = gram/ liter = miligram/liter ekivalen/ liter miliekivalen/liter
PEMBUATAN LARUTAN Buatlah larutan NaOH 1 N sebanyak 100 ml Mr NaOH = 40. Buatlah larutan baku asam oksalat H2 C 2O 2.2H 2O 0,1 N sebanyak 250 ml. Mr. Asam oksalat =126.
PENGENCERAN →V1C1 = V2C2 1. Bila kita mempunyai larutan induk NaOH 10 N, berapa ml harus dipakai untuk membuat larutan NaOH 0,2 N sebanyak 500 ml 2. Berapa ml larutan H2SO4 4 M harus diencerkan supaya didapatkan larutan H2SO4 0,5 N Sebanyak 200 ml 3. Harus diencerkan sampai berapa larutan 100 ml 0,15 M HCl agar konsentrasinya menjadi 0,075 M 4. 300 ml Urea dari 0,4 M. Harus ditambah berapa agar konsentrasinya menjadi 0,1M 5. Pengenceran alkohol 98 % menjadi 70 % 6. Pengenceran ppm
Kelarutan Suatu Senyawa Siat Fisika & Kimia Temperatur Tekanan pH larutan Konsentrasi Tetapan Dielektrik Terbaginya zat terlarut Perbandingan Gugus Polar terhadap Gugus Non Polar
SIFAT KOLIGATIF LARUTAN
Sifat larutan yang hanya tergantung dari jumlah partikel zat yang ada dalam larutan dan tidak tergantung dari jenis solutenya. 1. Penurunan tekanan uap larutan 2. Penurunan titik beku larutan 3. Kenaikan titik didih larutan 4. Tekanan osmosa
PENURUNAN TEKANAN UAP Hukum Raoult → PA = PAo XA PA = tekanan parsial dari solven dalam larutan PAo = tekanan uap solven murni XA = fraksi mol solven
PENURUNAN TITIK BEKU
Titik beku normal adalah suhu dimana zat padat (es) dan fasa cair (air) memp. Tek. uap yg sama pada tek. 1 atm,jadi berada dlm kesetimbangan Penambahan suatu solute pada suatu solven akan merendahkan tekanan uap larutan sehingga akan merendahkan titik bekunya. Contoh : Penambahan garam dapur pd es, gunanya agar titik beku es menurun sehingga sistem akan lebih dingin Tb = m. Kb = 1000. Kb. W1 *Kb air = 1,86 W2. Mr
W1 = berat zat terlarut W2= berat pelarut
KENAIKAN TITIK DIDIH
Titik didih normal adalah temperatur dimana tekanan uap cairan = tek. diluar sebesar 1 atm. Penambahan solute menyebabkan tekanan uap solven turun sehingga penambahan solute yang tak menguap menyebabkan kenaikan titik didih normal pada larutan. ∆ Td = m. Kd = 1000. Kd. W1 *Kd air = 0,52 W2. Mr
w1 = berat solute
w2 = berat solven
TEKANAN OSMOSA ► ►
►
Difusi
: Proses pelarutan dari larutan dengan kons. tinggi ke larutan dng konsentrasi rendah Osmosa : Proses difusi pelarutan melalui membran dari larutan dengan konsentrasi rendah ke larutan dengan konsentrasi tinggi Tek. Osmosa = tek. Gas menurut pers. Van’t Hoff PV = nRT → лV = n RT , V = vol lar. dlm liter R = tetapan gas, 0,082
►Menurut
Lewis л = 11,85 ∆Tb
PERB. TEK. OSMOSA DAN TONUS LARUTAN
Gula 0,1 M
Gula 0,1 M
Urea 0,1 M
Urea 0,1 M + Gliserin 0,1 M
Gliserin 0,1M
Urea 0,1M
Gliserin 0,1 M
Gula 0,1 M
Iso Osmotik isotonik
Iso Osmotik Hypotonik
Iso Osmotik Hypertonik
Tdk Iso Osmotik Isotonik
Iso osmotik = larutan yang mempunyai harga molar dan tekanan osmosa yang sama
Larutan Garam NaCl dengan Darah NaCl 0,9 % dimasukkan ke darah tidak menyebabkan perubahan pada sel darah → isotonis dangan isi sel darah Tekanan Osmosa larutan NaCl 0,9% = tek osmosa isi sel yang tidak dapat melalui membran berarti isotonis dan iso osmotik NaCl lebih encer → hipotonis Kons. Larutan garam 0,47 % akan meregangkan membran sehingga Hemoglobin akan keluar(Hemolisa) Larutan Garam > 0,9 % → hipertonis
Cairan Tubuh Setiap sel darah dikelilingi oleh suatu membran yang bersifat semi permeabel yaitu dapat dilalui oleh molekul--molekul air tapi tidak dapat dilalui oleh molekul molekul--molekul tertentu zat solute ( mis. protein) molekul Akibat adanya membran maka dapat terjadi osmosa Bila air terlalu banyak masuk atau keluar dari sel akan terganggu fungsinya bahkan dapat rusak. Karena itu keseimbangan harus diperhatikan antara larutan didalam dan diluar sel. Cairan terpenting dari tubuh adalah darah. Darah terdiri dari plasma dan bbrp jenis sel.
Susunan Sel Darah Manusia Albumin 4,5 % Globulin 2,2 % Fibrinogen 0,3 % Protombin dll. 0,5 % Zat Organik2 lain 0,5 % Garam2 anorganik 1,0 % Air ……………………………91 % Fibrinogen adalah suatu zat yang perlu ada pada penggumpalan darah, bila dihilangkan maka cairan yang tinggal adalah serum darah Tekanan Osmosa serum darah terutama tergantung dari kadar garam yang terlarut didalamnya
DARAH
Pembuluh darah kapiler permeabel untuk semua zat yang terlarut didlm plasma kecuali protein, maka tonus gerakan air dikendalikan oleh konsentrasi Protein. Bila lapar, ginjal rusak, maka permeabilitas dinding kapiler rusak → kons protein dalam plasma menjadi kurang maka tekanan osmosa plasma berkurang, air mengalir dari plasma ke dalam cairan di antar jaringan diluar kapiler akibatnya jaringan jadi bengkak (Oedema)
Titik beku ratarata-rata serum darah manusia ialah -0,56oC, karena lar. 1 molal membeku pd 1,86oC maka molalita serum darah 0,56/1,86 = 0,3. Tek. Osmosa serum, pada suhu darah (38oC) dapat dihitung. л = 7,7 atm.
DARAH Nilai 7,7 atm dapat konstan dengan jalan mengeluarkan garam2 yang berlebih melalui Urine. Bila ginjal rusak kelebihan garam di dalam darah tidak dikeluarkan , titik beku serum darah dapat turun shg -1,04oC. Biasanya dilakukan pencucian darah dengan proses dialisa, menggunakan selofan dengan ukuran tertentu sehingga partikelpartikel-partikel garam tidak lewat.
MEMBRAN DARAH
Membran yang mengelilingi darah adalah membran semi permeabel yang tidak sempurna, karena bukan hanya permeabel untuk molekul solven tetapi juga permeabel untuk beberapa solute. Pergerakan dari cairan bukan diatur oleh konsentrasi total dari molekul solute dari tiap larutan tetapi oleh konsentrasi molekul yang tdk dapat melalui membran. Permeabel terhadap zat : monosakarida, H3O+, OH-, Cl-,dan HCO3- serta sedikit gliserin Impermeabel thd zat : disakarida, asamasam-asam amino (protein), alkohol polivalen, Na+, K+ Darah dengan larutan Glukosa 5,5 % → isotonis
PERHITUNGAN TONISITAS
b
=
0,52 - ∆Tb. C% 0,576
b = 0,9 – E.C% , E = Ekivalen NaCl E = ∆ Tb, 0,576
FASE GAS 1. 2. 3. 4.
5.
Sifat Umum Gas Kelarutan Gas Dalam Zat Cair Hukum Gas O2, H2, H2O2 , Super Oksida, Ozon dan Dinitrogen Oksida Gas--gas Berbahaya Gas
Sifat Umum Gas Molekul-molekul gas non polar hanya sedikit Molekullarut dalam air (polar) 2. Gas yg polar( HCl, NH3) dapat bereaksi dengan air (daya larutnya besar) 3 Gas yang bereaksi dengan solvennya mempunyai Kelarutan paling besar 4. Jumlah gas yang masuk ke dalam cairan sama dengan jumlah gas yang keluar 5. Elektrolit yang larut dalam air dan elektrolit tsb tidak bereaksi dengan gas akan merendahkan kelarutan gas CO2 lebih banyak larut dalam NaOH dari pada dalam air karena CO2 berekasi dengan NaOH 1.
Kelarutan Gas dlm Cairan
Jumlah molekul gas yg masuk = jumlah molekul gas yg keluar. Daya untuk masuk ke cairan = daya untuk meninggalkan cairan Temperature Larutan Makin tinggi temp. makin berkurang kelar. gas atau sebaliknya Tekanan dari Gas Makin tinggi tekanan maka makin tinggi kelarutan Gas atau sebaliknya Pengaruh Pengusiran Garam Gas lepas bila di + zat, akibat gaya tarik menarik ion garam dengan molekul Air jadi mengurangi kedekatan air dengan gas Pengaruh Reaksi Kimia Adanya reaksi kimia antara gas dan pelarut, jadi kelarutan meningkat.
KELARUTAN GAS DALAM DARAH
Fungsi yang penting dari darah : paru-paru ke otot 1. Mengangkut O2 dari paru2. Mengangkut CO2 dari otot keparukeparu-paru untuk dikeluarkan O2 bereaksi dengan Hemoglobin darah, jadi kelarutan O2 dalam darah > dalam air. Kelarutan O2 dalam plasma < dalam air Jadi kelarutan O2 dalam darah > dalam air > dalam plasma (Mengandung elekrolit yang tdk beR/ dng O2) Kelarutan CO2 dalam Plasma >dalam air, karena dalam plasma ada zat yang bereaksi dengan CO2
MENYATAKAN KELARUTAN GAS 1. 2.
Cara Koef. Kelarutan (S) Cara Koef. Absorpsi dari BUNSEN (α (α) Vol gas yang larut diukur pada temp percobaan tidak tergantung dari tekanan. V = S v , V = volume gas yang larut S = Koefisien kelarutan pada T percob. v = volume dari cairan Volume gas yang larut pada keadaan Standar sebanding dengan tekanan. V = α v p , v = vol gas yg lar. pada standar p = tek. gas dalam atmosfir.
HUBUNGAN S DENGAN α α toC = S toC x 273/T S toC = α toC x T/273 Contoh Soal : Pada suhu 20oC dan tekanan 1 atm Gas CO2 471,5 ml larut dalam 0,5 liter air. Hitung S dan α Jwb : S20oC = 0,475 = 0,943
0,500
Pada Keadaan Standar : V1T1 = V2T2 471,5. 273 = V2 (273+20) → V2 = 439 ml α 20oC = 0,439/0,500 = 0,878.
Harga Koef. Absorpsi Bbrp Gas α temp.
CO
CO2
O2
N2
α 0oC
0,0354
1,713
0,0489
0,0239
α 10oC
0,028
1,194
0,0384
0,0196
α 20oC
0,0232
0,878
0,0310
0,0164
α 30oC
0,0200
0,615
0,0261
0,0138
α 40oC
0,0178
0,530
0,0231
0,0118
HARGA KOEF. KELARUTAN CO2 Temp OoC S
1OoC 20oC
25oC
3OoC 4OoC
1,713 1,238 0,933 0,825 0,738 0,608
Soal 1. Berapa vol, gas CO2 yg diukur pada t 25oC dan tekanan 573 mmHg akan larut dalam 700 ml air. 2. Berapa harga α 25oC untuk gas CO2 3. Berapa volume gas CO2 pada keadaan standar akan larut dalam 350 ml air pada 25oC dan 2 atm.
Gas Oksigen - Dalam udara 21 % Btk gas : 1. molekul mono atom O = oksigen atom 2. molekul di atom O2 = oksigen biasa 3. molekul tri atom O3 = ozon - Dalam atmosfir , O2 dlm btk lain bertambah banyak di bagian atas atmosfir - Sumber oksigen dari unsur yang murni - Penggunaan oksigen
Daur oksigen – CO2 dalam alam Udara dihirup bereaksi dgn Hb ( Hb + O2 tjd HbO2 ) HbO2 --- ke sel sel--sel mengoks. makanan menjadi energi dan mengeluarkan CO2 + air dll CO2 dan air msk ke darah terjadi ion bikarbonat --- Hb--Hb---ke ke paru2 –nafas
Gas NO No (dinitrogen oksida) Terbentuk pada pembakaran bensin/diesel Suhu tinggi sekitar pembakaran N2 & O2 dari udara + NO → NO dan NO2 Bersifat racun, kons. 100 ppm dpt mematikan.
Gas Hidrogen H (Hidrogen) Di bumi tdk tdp dlm btk unsur dgn juml yg berarti Tiga isotop 1H, 2H, 3H Senyawa Hidrogen tersebar luas dalam alam Semua senyawa,organik mengandung Hidrogen Digunakan untuk membuat.Amoniak, pengilangan minyak bumi dan dlm proses makanan. Dalam bentuk cair untuk bahan bakar pesawat
H2O2 (Hidrogen Peroksida) ► Cairan
tidak berwarna ► Titik didih 151oC ► Dalam bentuk pekat dapat meledak ► Terurai menjadi air dan oksigen dalam suatu reaksi eksoterm 2 H2O2→ 2 H2O + O2 + kalori ► Pada pengobatan digunakan H2O2 3 % dalam air.
O3 (Ozon)
Tdk berwarna Mengembun → cairan biru pada -111oC Pada -192oC beberapa zat padat birubiru-hitam Zat yang sangat beracun Fungsi menyerap sinar ultra ungu, sehingga sinar matahari sampai ke bumi rendah Limbah insdustri +O3 tjd endapan O3 di atmosfir Digunakan mensterilkan air minum Berkurang dapat menyebabkan kanker kulit, katarak, daya tahan berkurang.
Gas--gas Berbahaya Gas CO (Karbon mono oksida) Dihslkan dalam jumlah besar oleh mesinmesinmesin diesel/bensin Sangat beracun, bereaksi dengan darah menghentikan O2 ke seluruh tubuh CO + Hb ---- COHb Kemampuan mengikat CO oleh Hb lebih besar daripada mengikat O2 Keracunan : sesak nafas, peradangan selaput lendir, terganggunya sistem urat syaraf
Gas SO2 • Berasal dari gunung berapi/industri • + O2 terjadi SO3 • Dengan uap air terjadi Asam Sulfat, zat yang bersifat racun dan korosif
Gas H2S • 1 : 1000 dalam waktu singkat mematikan manusia • 1 : 10.000 sesudah 1 jam berbahaya untuk mata dan paruparu-paru • Bau tidak enak (busuk).
