kimdas 2 - larutan dan konsentrasi

(LARUTAN/ SOLUTIO)(LARUTAN/ SOLUTIO)

Ketika 2 zat berbeda dalam satu wadah, ada kemungkinan ;

1.Bereaksi terbentuk zat baru

2.Bercampur terbentuk zat yg sifatnya realatif

sama (dapat dipisahkan secara fisik )

3. Tidak bercampur Suatu zat dikatakan bercampur

LARUTAN

PELARUT

ZATTERLARUT

1 2TERDIRI DARI…

LARUTAN

PELARUT/(solute)

ZAT TERLARUT/(solvent)

Campuran homogen dari dua atau lebih komponen yg berada dalam satu fase.

Komponen yg paling banyak terdapat dalam larutan / yg paling menentukan sifat larutannya

Komponen yg lebih sedikit

Konsentrasi larutan dapat dibedakan secara kualitatif dan kuantitatif.

Secara kualitatif, larutan dapat dibedakan menjadi larutan pekat dan larutan encer. Dalam larutan encer, massa larutan sama dengan massa pelarutnya karena massa jenis larutan sama dengan massa jenis pelarutnya.

Secara kuantitatif, larutan dibedakan berdasarkan satuan konsentrasinya.

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

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

b) Larutan encer yaitu larutan yang relatif lebih sedikit solute dibanding solvent.

a) Cairan- cairanKelarutan zat cair dalam zat cair sering dinyatakan “Like dissolver

like” maknanya zat- zat cair yang memiliki struktur serupa akan saling melarutkan satu sama lain dalam segala perbandingan.

Contohnya: heksana dan pentana, air dan alkohol => H- OH dengan C2H5– OH.

Perbedaan kepolaran antara zat terlarut dan zat pelarut pengaruhnya tidak besar terhadap kelarutan. Contohnya: CH3Cl (polar) dengan CCl4 (non- polar).

Larutan ini terjadi karena terjadinya gaya antar aksi, melalui gaya dispersi (peristiwa menyebarnya zat terlarut di dalam zat pelarut) yang kuat. Di sini terjadi peristiwa soluasi, yaitu peristiwa partikel- partikel pelarut menyelimuti (mengurung) partikel terlarut. Untuk kelarutan cairan- cairan dipengaruhi juga oleh ikatan Hydrogen.

Beberapa proses melarut (prinsip kelarutan)

b)Padat- cair

Padatan umumnya memiliki kelarutan terbatas di cairan hal ini disebabkan gaya tarik antar molekul zat padat dengan zat padat > zat padat dengan zat cair. Zat padat non- polar (sedikit polar) besar kelarutannya dalam zat cair yang kepolarannya rendah. Contohnya: DDT memiliki struktur mirip CCl4 sehingga DDT mudah larut di dalam non- polar (contoh minyak kelapa), tidak mudah larut dalam air (polar).

c). Gas- cairan

Ada 2 prinsip yang mempengaruhi kelarutan gas dalam cairan, yaitu:

Ø Makin tinggi titik cair suatu gas, makin mendekati zat cair gaya tarik antar molekulnya. Gas dengan titik cair lebih tinggi, kelarutannya lebih besar.Ø Pelarut terbaik untuk suatu gas ialah pelarut yang gaya tarik antar molekulnya sangat mirip dengan yang dimiliki oleh suatu gas.Titik didih gas mulia dari atas ke bawah dalam suatu sistem periodik, makin tinggi, dan kelarutannya makin besar.

ZAT TERLARUT PELARUT

LARUTAN

LARUTANTAK JENUH

LARUTAN JENUH

BILA LARUTAN DAN ZAT TERLARUT BER-CAMPUR PADA SEGA-LA PERBANDINGAN

BILA PELARUTANSAMA CEPATNYA DGN PENGENDA-PAN

LARUTANLEWAT JENUH

BILA KESELURU-HAN ZAT TERLA-RUT TETAP BERA-DA DLM LARUTAN

Larutan dapat dibagi menjadi 3, yaitu:

a) Larutan tak jenuh / (unsaturated)

larutan yang mengandung solute (zat terlarut) kurang dari yang diperlukan untuk membuat larutan jenuh.

larutan yang partikel- partikelnya tidak tepat habis bereaksi dengan pereaksi (masih bisa melarutkan zat).

Larutan tak jenuh terjadi apabila bila hasil kali konsentrasi ion < Ksp berarti larutan belum jenuh ( masih dapat larut).

b) Larutan jenuh / (saturated)

larutan yang mengandung sejumlah solute yang larut dan mengadakan kesetimbangn dengan solut padatnya. 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.

c) Larutan sangat jenuh (kelewat jenuh)/ (super-saturated) larutan yang mengandung lebih banyak solute daripada yang diperlukan untuk larutan jenuh. larutan yang tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut sehingga terjadi endapan. Larutan sangat jenuh terjadi apabila bila hasil kali konsentrasi ion > Ksp berarti larutan lewat jenuh (mengendap).

Suatu larutan pada suhu 25°C mengandung 0,018 gram perak klorida (AgCl) per 100 gram air. Jika lebih banyak perak klorida yang ditambahkan, maka akan terlihat zat tersebut tidak larut lagi, tetapi juga tidak ada yang mengkristal / mengendap dari larutan. Jelaskan larutan berikut ini apakah termasuk larutan jenuh, larutan tak jenuh atau larutan lewat jenuh.(a)   Jika 0,010 gram  perak klorida dilarutkan dalam 100 gram air       pada 25°C. (b) Jika 0,025  gram  perak klorida dilarutkan dalam 100 gram air        pada 25°C. (c)   Jika 0,180 gram  perak klorida dilarutkan dalam 1 kilogram air       pada 25°C.

Jawab:  a) Larutan tersebut tidak-jenuh, karena jumlah zat terlarutnya yang

dilarutkan masih dibawah batas kelarutannya.b) Larutan tersebut lewat-jenuh, karena jumlah zat terlarutnya sudah

melebihi batas kelarutannya yaitu 0,018 gram per 100 gram pelarutnya.c) Larutan ini jenuh, karena jumlah zat terlarut yang dilarutkan sama dengan

batas kelarutannya.

“like dissolves like”

Dua senyawa dengan gaya intermolekuler yang serupa akan melarutkan satu sama lain

• Molekul non-polar larut dalam pelarut non-polar

CCl4 dalam C6H6

• Molekular polar larut dalam pelarut polar

C2H5OH dalam H2O

• Senyawa ionik lebih larut dalam pelarut polar

NaCl dalam H2O atau NH3 (l)

Kecepatan melarut zat padat dalam air, tergantung kepada:

1. Suhu, naiknya suhu mempercepat proses pelarutan

2. Pengadukan, smakin banyak pengadukan > mempercepat proses

3. Ukuran partikel, smakin kecil partikel > cepat larut

Kelarutan gas dalam zat cair, umumnya menurun bila suhu dinaikkan

23

Dlm sistem pelarutan, ada kemungkinan interaksi :

1. Zat terlarut bereaksi dg pelarut. ---> zat baru

contoh : Oks asam dan Oks basa dalam air -->Asam

SO2 + H2O ------ H2SO4

2. Zat terlarut berinteraksi kuat dg pelarut. Terutama jika terlarut bersifat ion atau molekul polar dan pelarut juga bersifat polar, maka terdapat gaya dipol antara pelarut dan terlarut yg lbh besar dr gaya dipol dipol antara molekul pelarut. Akhirnya terjadi solvasi yaitu pengurungan zat terlarut oleh molekul pelarut. Jika pelarutnya air --- Hidrasi

Contoh : NaCl dalam air

Glukosa dalam air

24

3. Zat berinteraksi lemah dg pelarut, terutama jika molekul kedua zat bersifat non polar, terdapat gaya tarik ( gaya London ) yg sangat lemah, shg proses pelarutan lama di banding Solvasi.kedua zat dapat saling melarutkan dlm berbagai komposisi ( miscible)Contoh : Benzena dan CCl4

4. Zat tidak larut dalam pelarut.

Kelarutan sangat kecil /dianggap tdk larut (insolube) jika kelarutan < 0,1 gr dalam 1000 gr pelarut

Contoh : kaca dan plastik dalam air

25

KLASIFIKASI ZAT

UnsurUnsur

Zat tunggal Zat tunggal

Senyawa Senyawa homogenhomogen

Materi Materi larutanlarutan

CampuranCampuran koloid koloid

Suspensi heterogenSuspensi heterogen

1 GAYA ANTAR MOLEKUL

Terjadi antara molekul sejenis maupun tidak sejenis

Berdasarkan perbedaan kekuatan gaya antar molekul, dapat terbentuk campuran heterogen atau homogen.

Sampel yang mempunyai komposisi & sifat sera- gam secara keseluruhan disebut satu fase.

1. Air pada 25 oC, 1 atm → bentuk fase cair tunggal + sedikit NaCl → campuran homogen (terdiri dari 2 zat yang tercampur seragam) → larutan2. Sedikit pasir (SiO2) ditambahkan ke dalam H2O → pasir mengendap / padatan tidak larut → campuran heterogen (campuran 2 fase)

CONTOH :

SIFAT SUATU LARUTAN

KONSENTRASI

DITENTUKAN OLEHJUMLAH ZAT TERLARUTDLM SATUAN VOLUME/

BOBOT PELARUT MAUPUN LARUTAN

DPT DINYATAKAN DENGAN :

%W/W,%W/V,%V/V, MOLARITAS, NORMALITAS, MOLALITAS, FRAKSI MOL,FORMALITAS,

ppm/ppb.

2 KONSENTRASI LARUTAN

UNTUK MENYATAKAN KONSENTRASI DLM SETIAP SISTEM

Satuan yg digunakan utk menyatakan banyaknya zat terlarut

Apakah zat terlarut itu dibandingkan dgn pelarut saja atau dgn keseluruhan larutan;

Satuan yg digunakan untuk menyatakan banyaknya pembanding.

HARUS SELALU DITETAPKAN

Konsentrasi Larutan

KONSENTRASI DLM %

a. Persen Berat (%W/W)

gram zat terlarut X 100gram zat terlarut + gram pelarut

gram zat terlarut X 100 gram larutan

CONTOH SOAL …

Hitung berapa % berat NaCl yang dibuat dengan melarutkan 20 g NaCl dalam 55 g air ?Jawab :% berat NaCl : 20 X 100 20 + 55

= 26,67%

b. Persen Volume (%V/V)

mL zat terlarut X 100 mL larutan

Contoh Soal :50 mL alkohol dicampur dengan 50 mL air mengha-silkan 96,54 mL larutan. Hitung % volume masing-masing komponen !Jawab :% Volume alkohol : (50/96,54) x 100 = 51,79%% Volume air : (50/96,54) x 100 = 51,79%

c. Persen Berat / Volume(%W/V)

gram zat terlarut X 100 mL larutan

KONSENTRASI DLM PPM DAN PPB

1 ppm : 1 mg zat terlarut 1 L larutan

1 ppm : berat zat terlarut x 106

berat larutan

1 ppb : 1 µg zat terlarut 1 L larutan

1 ppb : berat zat terlarut x 109

berat larutan

Contoh Soal :Suatu larutan dalam air mengandung 8,6 mg asetondalam 21,4 L larutan. Jika kerapatan larutan 0,997 g/cm3, hitung konsentrasi aseton dalam ppm!Jawab :ppm aseton : (berat aseton/berat air) x 106Berat air = 21,4 L x 1000mL/L x 0,997 g/mL = 21,4.104gPpm aseton = (8,60 g/21,4.104 g air) x 106

= 0,402 ppm

FRAKSI MOL (X)

Fraksi mol A = Xa = Jumlah mol A Jml mol semua komponen

Fraksi mol zat terlarut = Jumlah mol zat terlarut Jumlah mol zat terlarut + jumlah mol pelarut

Fraksi mol zat pelarut = Jumlah mol pelarut Jumlah mol zat terlarut + jumlah mol pelarut

Contoh Soal :Hitung fraksi mol NaCl dan fraksi mol H2O dalam larutan 117 NaCl dalam 3 Kg H2O !Jawab :117 g NaCl = 117/58,5 = 2 mol3 Kg air = 3000/18 = 166,6 molMaka :Fraksi mol NaCl = 2/168,6 = 0,012Fraksi mol air = 166,6/168,6 = 0,988

KEFORMALAN (F)

Keformalan = jumlah massa rumus zat terlarut liter larutan

Contoh Soal :Suatu larutan diperoleh dengan melarutkan 1,9 gNa2SO4 dalam 0,085 liter larutan. Hitung keforma-lannya!Jawab :Massa rumus Na2SO4 = 1421,9 g Na2SO4 = 1,90/142 = 0,0134 berat rumusKeformalan = 0,0134/0,085 = 0,16 F

KONS.MOLAR (M)

Kemolaran = mol zat terlarut liter larutan

Contoh Soal :80 g NaOH dilarutkan dalam air kemudian diencer-kan menjadi 1 L larutan. Hitung kemolaran larutan Mr NaOH = 40Jawab :Jumlah mol NaOH = 80 g/40 g.mol-1 = 2 molKemolaran = mol/L = 2 mol/1 L = 2 M

massa (gr) massa ( gr )

mol = ----------------- atau mol = ----------------

Ar Mr

KONS.MOLAL (m)

Kemolalan = mol zat terlarut kg pelarut

Contoh Soal :Hitung kemolalan larutan metil alkohol (Mr = 32) dengan melarutkan 37 g metil alkohol (CH3OH)Dalam 1750 g airJawab :Mol zat terlarut = 37 g/32 g.mol-1 = 1,156 molKemolalan = 1,156 mol/1,1750 kg = 0,680 m

M =mol zarut

volum larutan (L)

Molaritas (M)

Molalitas (m)

m =mol zarut

massa pelarut(kg)

NORMALITAS (N)

Kenormalan = ekivalen zat terlarut(Normalitas) liter larutan

Contoh Soal :Hitung kenormalan larutan yg mengandung 36,75 g H2SO4 dalam 1,5 liter larutan. Massa molekulH2SO4 = 98Jawab :Massa ekivalen : 49Kenormalan = 36,75 / (49 x 1,5) = 0,50 N

PENGENCERAN

Membuat larutan supaya lebih encer dengan cara menambah pelarutnya.

Rumus : Vp x Kp = Ve x Ke

Vp = volume pekat Kp = Konsentrasi pekat

Ve = vol encer Ke = Konsentrasi encer

Atau V1 . N1 = V2 . N2

V = Volume

N = Normalitas

Gambar : Pengenceran larutan CuSO4 2M menjadi 0,5M

Contoh

Botol asam klorida yg diambil dari gudang beretiket 35 %.

Kita membutuhkan larutan asam dengan kadar 25 % sebanyak 100 ml.

Berapa liter kita harus mengambil HCl yang berasal dari botol tersebut ?

Jawab:

Vp = ? Ve = 100 ml

Kp = 35 % Ke = 25 %

Maka : Vp x 35 = 100 x 25

100 x 25

Vp =------------------ = 71,428 ml

35

Sehingga HCl yang harus diambil dari botol sebanyak 17,428 ml

Larutan Gula (C12H22O11), Etanol

(C2H5OH), Urea (CO(NH)2),

Glukosa (C6H12O6)

Tugas Sediaan LarutanTugas Sediaan Larutan

GUTTAE

POTIO EFFERVESCENT

SATURATIO NETRALISASI

ELIXIR

POTIONES

SIRUP

LAR.ORAL