LARUTAN KIMIA DASAR

Larutan Kimia Dasar

Nama Kelompok:   Andreas Ludfy Ari M.

                                Piya Ardhana Riza

                                Laurensius N. P.

Pengertian Larutan

Larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut (zat) terlarut atau solut, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain dalam larutan disebut pelarut atau solven.

Sifat Dasar Larutan

Larutan bersifat homogen antara molekul, atom ataupun ion dari dua zat atau lebih. Disebut campuran karena susunannya atau komposisinya dapat berubah. Disebut homogen karena susunanya seragam

Pelarut adalah medium bagi zat terlarut yang dapat berperan serta dalam reaksi kimia dalam larutan atau meninggalkan larutan karena pengendapan atau penguapan. Dan uraian mengenai gejala ini memerlukan komposisi larutan.dan

berdasarkan daya hantarnya larutan dibagi menjadi larutan

elektrolit dan non elektrolit.

Ada 2 reaksi dalam larutan, yaitu:

      1.      Eksoterm, yaitu proses melepaskan panas dari sistem ke lingkungan, temperatur dari campuran reaksi akan naik dan energi potensial dari zat- zat kimia yang bersangkutan akan turun.

      2.      Endoterm, yaitu menyerap panas dari lingkungan ke sistem, temperatur dari campuran reaksi akan turun dan energi potensial dari zat- zat kimia yang bersangkutan akan naik.

Berdasarkan banyak sedikitnya zat terlarut, larutan dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:

      1.      Larutan pekat yaitu larutan yang mengandung relatif lebih banyak solute dibanding solvent.

      2.      Larutan encer yaitu larutan yang relatif lebih sedikit solute dibanding solvent. Dalam suatu larutan, pelarut dapat berupa air dan tan air.

Larutan pekat relatif

Larutan pekat relatif mempunyai lebih banyak solute daripada solven    sedangkan larutan encer relative lebih srdikit solute daripada solvennya

Jenis Larutan

Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang mempunyai daya hantar listrik yang kuat, karena zat terlarutnya didalam pelarut (umumnya air), seluruhnya berubah menjadi ion-ion (alpha = 1).

Yang tergolong elektrolit kuat adalah :

a. Asam-asam kuat, seperti : HCl, HCl03, H2SO4, HNO3 dan lain-lain.

   b. Basa-basa kuat, yaitu basa-basa golongan alkali dan alkali tanah,    seperti: NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 dan lain-lain.
  c. Garam-garam yang mudah larut, seperti: NaCl, KI, Al2(SO4)3 dan lain-lain

Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang daya hantar listriknya lemah dengan harga derajat ionisasi sebesar:
O < alpha < 1.

Yang tergolong elektrolit lemah:
a. Asam-asam lemah, seperti : CH3COOH, HCN, dan lain-lain
b. Basa-basa lemah seperti : NH4OH, Ni(OH)2 dan lain-lain
c. Garam-garam yang sukar larut, seperti : AgCl, CaCrO4, PbI2 dan lain-lain

larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena zat terlarutnya di dalam pelarut tidak dapat menghasilkan ion-ion (tidak mengion).

Tergolong ke dalam jenis ini misalnya:
– Larutan urea
– Larutan sukrosa
– Larutan glukosa
– Larutan alkohol dan lain-lain

Larutan Tak Jenuh

larutan yang mengandung solute (zat terlarut) kurang dari yang diperlukan untuk membuat larutan jenuh. Larutan tak jenuh terjadi apabila bila hasil kali konsentrasi ion < Ksp berarti larutan belum jenuh ( masih dapat larut).

Larutan Jenuh

Larutan yang partikel- partikelnya tepat habis bereaksi dengan pereaksi (zat dengan konsentrasi maksimal). Larutan jenuh terjadi apabila bila hasil konsentrasi ion = Ksp berarti larutan tepat jenuh

Larutan Sangat Jenuh

Larutan sangat jenuh (kelewat jenuh) yaitu suatu larutan yang mengandung lebih banyak solute daripada yang diperlukan untuk larutan jenuh. Atau dengan kata lain, larutan yang tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut sehingga terjadi endapan.

Konsentrasi larutan

Konsentrasi adalah istilah umum untuk menyatakan banyaknya bagian zat terlarut dan pelarut yang terdapat dalam larutan. Konsentrasi dapat dinyatakan secara kuantitatif maupun secara kualitatif. Untuk ukuran secara kualitatif, konsentrasi larutan dinyatakan dengan istilah larutan pekat (concentrated) dan encer (dilute). Kedua isitilah ini menyatakan bagian relatif zat terlarut dan pelarut dalam larutan. Larutan pekat berarti jumlah zat terlarut relatif besar, sedangkan larutan encer berarti jumlah zat terlarut relatif lebih sedikit. Biasanya, istilah pekat dan encer digunakan untuk membandingkan konsentrasi dua atau lebih larutan.

Dalam ukuran kuantitatif, konsentrasi larutan dinyatakan dalam g/mL (sama seperti satuan untuk densitas). Namun, dalam perhitungan stoikiometri satuan gram diganti dengan satuan mol sehingga diperoleh satuan mol/L. Konsentrasi dalam mol/L atau mmol/mL dikenal dengan istilah molaritas atau konsentrasi molar.

1. Persen massa, persen volum, dan persen massa/volum

Persen massa dan volum adalah cara paling sederhana untuk menyatakan konsentras suatu larutan dengan membandingkan massa atau volum masing-masing bagian. Cara lain untuk menytakan konsentrasi adalah persen massa/volum. Contohnya, jikakita melarutkan 0,9 gram NaCl dalam 100 ml air, maka kita menuliskannya larutan 0,9% NaCl. Persen mass/volum banyak digunakan dalam bidang medi dn farmasi.

2. Bagian per juta, bagian per miliar, dan bagian per triliun

Cara lain untuk menuliskan konsentrasi suatu larutan yang konsentrasinya sangat kecil adalah dengan bagian perjuta, miliar, atau triliun. Prinsip yang digunakan pada dasarnya adalah persen massa dengan konsentrasi yang sangat kecil. Cara pernyataan konsentrasi seperti ini banyak digunakan dalam ilmu lingkungan

3. Fraksi mol dan persen mol

Fraksi mol (i) merupakan perbandingan mol dari pelarut atau zat terlarut nilai total fraksi mol zat terlarut dan pelarut haruslah sama dengan 1

Persen mol merupakan nilai mol yang dikalikan 100%

4. Molaritas

Molaritas larutan didefinisikan sebagai jumlah mol suatu solut (terlarut) dalam larutan dibagi dengan volume larutan yang ditentukan dalam liter.

5. Molalitas

Molalitas larutan didefinisikan sebagai jumlah mol solut per kilogram solven (pelarut).

Sifat larutan berbeda dengan sifat pelarut murninya. Terdapat empat sifat fisika yang penting yang besarnya bergantung pada banyaknya partikel zat terlarut tetapi tidak bergantung pada jenis zat terlarutnya. Keempat sifat ini dikenal dengan sifat koligatif larutan. Menurut hukum sifat koligatif, selisih tekanan uap, titik beku, dan titik didih suatu larutan dengan tekanan uap, titik beku, dan titik didih pelarut murninya berbanding langsung dengan konsentrasi molal zat terlarut.

Larutan yang bisa memenuhi hukum sifat koligatif ini disebut larutan ideal. Kebanyakan larutan mendekati ideal hanya jika sangat encer.

Tekanan uap larutan lebih rendah dari tekanan uap pelarut murninya. Pada larutan ideal, menurut hukum Raoult, tiap komponen dalam suatu larutan melakukan tekanan yang sama dengan fraksi mol kali tekanan uap dari pelarut murni.

             

                        PA= XA.P0A 

PA = tekanan uap yang dilakukan oleh komponen A dalam larutan.

XA = fraksi mol komponen A.

P0A = tekanan uap zat murni A.

Dalam larutan yang mengandung zat terlarut yang tidak mudah menguap (tak-atsiri ataunonvolatile),

 

tekanan uap hanya disebabkan oleh pelarut, sehingga PA dapat dianggap sebagai tekanan uap pelarut maupun tekanan uap larutan.

Titik Didih Larutan

Titik didih larutan bergantung pada kemudahan zat terlarutnya menguap. Jika zat terlarutnya lebih mudah menguap daripada pelarutnya (titik didih zat terlarut lebih rendah), maka titik didih larutan menjadi lebih rendah dari titik didih pelarutnya atau dikatakan titik didih larutan turun.

Berdasar hukum sifat koligatif larutan, kenaikan titik didih larutan dari titik didih pelarut murninya berbanding lurus dengan molalitas larutan.

Δt_b = k_b . m

Δtb = kenaikan titik didih larutan.

kb = kenaikan titik didih molal pelarut.

m = konsentrasi larutan dalam molal.

Titik Beku Larutan

Penurunan tekanan uap larutan menyebabkan titik beku larutan menjadi lebih rendah dari titik beku pelarut murninya.

Hukum sifat koligatif untuk penurunan titik beku larutan berlaku pada larutan dengan zat terlarut atsiri (volatile) maupun tak-atsiri (nonvolatile). Berdasar hukum tersebut, penurunan titik beku larutan dari titik beku pelarut murninya berbanding lurus dengan molalitas larutan.

Δt_f = k_f . m

Δtf = penurunan titik beku larutan.

kf = penurunan titik beku molal pelarut.

m = konsentrasi larutan dalam molal.

Peristiwa lewatnya molekul pelarut menembus membran semipermeabel dan masuk ke dalam larutan disebut osmose. Tekanan osmose larutan adalah tekanan yang harus diberikan pada larutan untuk mencegah terjadinya osmose (pada tekanan 1 atm) ke dalam larutan tersebut. Hampir mirip dengan tekanan pada gas ideal, pada larutan ideal, besarnya tekanan osmose berbanding lurus dengan konsentrasi zat terlarut.

  π = M. R. T

π = tekanan osmose (atm).

n = jumlah mol zat terlarut (mol).

R = tetapan gas ideal = 0,08206 L.atm/mol.K

T = suhu larutan (K).

V = volume larutan (L).

M = molaritas (M = mol/L).

Jika tekanan yang diberikan pada larutan lebih besar dari tekanan osmose, maka pelarut murni akan keluar dari larutan melewati membran semipermeabel. Peristiwa ini disebut osmose balik (reverse osmosis), misalnya pada proses pengolahan untuk memperoleh air tawar dari air laut.

Larutan elektrolit memperlihatkan sifat koligatif yang lebih besar dari hasil perhitungan dengan persamaan untuk sifat koligatif larutan nonelektrolit di atas. Perbandingan antara sifat koligatif larutan elektrolit yang terlihat dan hasil perhitungan dengan persamaan untuk sifat koligatif larutan nonelektrolit, menurut Van't Hoff besarnya selalu tetap dan diberi simbul i (i = tetapan atau faktor Van't Hoff).

Semakin kecil konsentrasi larutan elektrolit, harga i semakin besar, yaitu semakin mendekati jumlah ion yang dihasilkan oleh satu molekul senyawa elektrolitnya. Untuk larutan encer, yaitu larutan yang konsentrasinya kurang dari 0,001 m, harga i dianggap sama dengan jumlah ion.

Empat macam sifat koligatif larutan elektrolit adalah:

1.       Penurunan tekanan uap,

 ΔP = i.P0.XA

2.      Kenaikan titik didih

 Δtb = i.kb.m

3.      Penurunan titik beku

Δtf = i.kf.m

4.      Tekanan osmose

 p =  = i. M. R. T