Januari 2013 Kimia Dasar

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat.

Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut zat terlarut atau Solute,

sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain dalam larutan

disebut pelarut atau Solven. Contoh larutan yang umum dijumpai adalah padatan

cuka yang dilarutkan dalam cairan, seperti garam atau gula dilarutkan dalam gas

dapat pula dilarutkan dalam cairan, misalnya karbon dioksida atau oksigen dalam

air. Selain itu, cairan dapat pula larut dalam cairan lain, sementara gas larut dalam

gas lain. Berdasarkan daya hantarnya, larutan terbagi menjadi 2 yaitu larutan

elektrolit dan larutan non elektrolit. Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat

menghantarkan listrik. Larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik karena

larutan elektrolit memiliki ion- ion bebas yang dapat bergerak bebas. Sedangkan

larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus dan

listrik.

Sifat-sifat larutan, seperti rasa dan warna, bergantung pada jenis zat

terlarut. Larutan gula mempunyai rasa manis, sementara larutan cuka mempunyai

rasa asam. Tingkat kemanisan atau keasaman larutan tersebut bergantung pada

konsentrasi dan kepekatannya.

Selain sifat yang bergantung pada pada jenis zat terlarut , ada beberapa

sifat larutan yang hanya bergantung pada jenis zat terlarut. Artinya, larutan zat

yang berbeda akan mempunyai sifat yang sama asalkan konsentrasi partikel

terlarutnya sama. Sifat-sifat tersebut adalah penurunan titik beku, kenaikan titik

didih, tekanan osmosis, penurunan tekanan uap. Sifat-sifat tersebut adalah sifat

koligatif larutan.

Larutan Page 1

Januari 2013 [Kimia Dasar]

1.2 Tujuan

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah:

1. Untuk mengetahui pengertian larutan

2. Untuk mengetahui apa itu kelarutan

3. Untuk mengetahui macam-macam konsentrasi

4. Untuk mengetahui larutan elektrolit dan larutan non elektrolit

5. Untuk mengetahui pengertian larutan ideal

6. Untuk mengetahui Hukum Raoult

7. Untuk mengetahui larutan non ideal

8. Untuk mengetahui sifat koligatif larutan elektrolit

9. Untuk mengetahui sifat koligatif larutan non elektrolit

10. Untuk mengetahui Larutan Buffer

11. Untuk Mengetahui Hasil Kali Kelarutan (Ksp)

Larutan Page 2

Januari 2013 [Kimia Dasar]

BAB II

ISI

2.1. Pengertian Larutan

Dalam kimia, larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua atau

lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut zat terlarut

atau Solute, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain

dalam larutan disebut pelarut atau Solven. Komposisi zat terlarut dan pelarut

dalam larutan dinyatakan dalam konsentrasi larutan, sedangkan proses

pencampuran zat terlarut dan pelarut membentuk larutan disebut pelarutan atau

Solvasi. Larutan  terbentuk  melalui  pencampuran  dua  atau  lebih  zat  murni

yang  molekulnya  berinteraksi  langsung  dalam  keadaan  tercampur. Semua gas

bersifat dapat bercampur dengan sesamanya, karena itu campuran  gas  adalah 

larutan. 

Contoh larutan yang umum dijumpai adalah padatan yang dilarutkan

dalam cairan, seperti garam atau gula dilarutkan dalam gas dapat pula dilarutkan

dalam cairan, misalnya karbon dioksida atau oksigen dalam air.. Selain itu, cairan

dapat pula larut dalam cairan lain, sementara gas larut dalam gas lain. Terdapat

pula larutan padat, misalnya aloi (campuran logam) dan mineral tertentu.

Proses pelarutan secara umum

2.2. Kelarutan

Larutan Page 3

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Sebutir kristal gula pasir merupakan gabungan dari beberapa molekul gula.

Jika kristal gula itu dimasukkan ke dalam air, maka molekul-molekul gula akan

memisah dari permukaan kristal gula menuju ke dalam air (disebut melarut).

Molekul gula itu bergerak secara acak seperti gerakan molekul air, sehingga pada

suatu saat dapat menumbuk permukaan kristal gula atau molekul gula yang lain.

Sebagian molekul gula akan terikat kembali dengan kristalnya atau saling

bergabung dengan molekul gula yang lain sehingga kembali membentuk kristal

(mengkristal ulang). Jika laju pelarutan gula sama dengan laju pengkristalan

ulang, maka proses itu berada dalam kesetimbangan dan larutannya disebut jenuh.

Kristal gula + air larutan gula

Larutan jenuh adalah larutan yang mengandung zat terlarut dalam jumlah

yang diperlukan untuk adanya kesetimbangan antara Solute yang terlarut dan yang

tak terlarut. Banyaknya Solute yang melarut dalam pelarut yang banyaknya

tertentu untuk menghasilkan suatu larutan jenuh disebut kelarutan (Solubility) zat

itu. Kelarutan umumnya dinyatakan dalam gram zat terlarut per 100 mL pelarut,

atau per 100 gram pelarut pada temperatur yang tertentu.

Jika kelarutan zat kurang dari 0,01 gram per 100 gram pelarut, maka zat

itu dikatakan tak larut (Insoluble). Jika jumlah solute yang terlarut kurang dari

kelarutannya, maka larutannya disebut tak jenuh (Unsaturated). Larutan tak jenuh

lebih encer (kurang pekat) dibandingkan dengan larutan jenuh. Jika jumlah Solute

yang terlarut lebih banyak dari kelarutannya, maka larutannya disebut lewat jenuh

(Supersaturated). Larutan lewat jenuh lebih pekat daripada larutan jenuh.

2.3. Konsentrasi

Konsentrasi larutan menyatakan secara kuantitatif komposisi zat terlarut

dan pelarut di dalam larutan. Konsentrasi umumnya dinyatakan dalam

perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah total zat dalam larutan, atau

dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah pelarut. Contoh beberapa

satuan konsentrasi adalah molar, molal, fraksi mol, normalitas, % massa, %

volume, dan ppm (parts per million).

Larutan Page 4

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Tabel1: Satuan Konsentrasi Larutan

No Nama Lambang Rumus

1 Molar M mol zat terlarut

volume larutan

2 Molal M mol zat terlarut

1000 g pelarut

3 Fraksi Mol X mol zat terlarut______

mol zat terlarut+mol pelarut

4 Normalitas N mol ekivalen zat terlarut

L larutan

5 Persen Massa %w g zat terlaut X 100%

g larutan

6 Persen Volume %V liter zat terlarut X 100%

liter larutan

7 Pars Per Million Ppm mg zat terlarut

Kg larutan

2.3.1. Molar

Kemolaran (M) adalah banyaknya mol zat terlarut dalam tiap liter larutan.

Harga kemolaran dapat ditentukan dengan menghitung mol zat terlarut dan

volume larutan. Volume larutan adalah volume zat terlarut dan pelarut setelah

bercampur. Satuain ini banyak dipakai dalam stoikiometri untuk menghitung zat

terlarut. Nilai kemolaran dapat diubah menjadi mol bila diketahui kerapatan

larutan, yaitu untuk menghitung massa dan mol pelarut.

2.3.2. Molal

Kemolalan (m) adalah jumlah mol zat terlarut dalam tiap 1.000 g pelarut

murni. Nilainya dapat ditentukan bila mol zat dan massa pelarut diketahui.

Kemolalan mengandung informasi tentang jumlah zat terlarut dan pelarut

Larutan Page 5

Januari 2013 [Kimia Dasar]

sehingga mudah dipakai untuk menghitung fraksi mol, jika kerapatan larutan

diketahui. Nilai kemolalan juga dapat digunakan untuk menentukan kemolarannya

2.3.3. Fraksi Mol

Fraksi mol (X) adalah perbandingan mol salah satu komponen dengan

jumlah mol semua komponen. Dalam campuran (larutan) jumlah fraksi mol = 1.

Fraksi mol biasa dipakai dalam perhitungan yang memerlukan komposisi zat

terlarut dan pelarut, misalnya dalam tekanan uap jenuh suatu larutan.

2.3.4 Normalitas

Kenormalan (N) adalh jumlah ekuivalen zat terlarut dalam tiap liter

larutan. Ekuivalen zat dalam larutan bergantung pada jenis reaksi yang dialami zat

itu, karena satuan ini dipakai untuk penyetaraan zat dalam reaksi. Ekuivalen suatu

zat ada hubungannya dengan molarnya, dan hubungan itu bergantung pada jenis

reaksi, apakah asam-basa, atau redoks.

Dalam reaksi asam-basa, ekuivalen asam-basa masing-masing bergantung

pada jumlah H+ dan OH- yang dilepaskan. Contohnya:

HCl H+ + Cl- 1 M HCl = 1 N

Ba(OH)2 Ba2+ + 2OH- 1 M Ba(OH)2 = 2 N

Pada reaksi redoks, nilai ekuivalen bergantung pada jumlah elektron yang

dilepaskan atau diterima oleh senyawa. Contohnya:

Fe + 2HCl FeCl2 + H2

0 -1 +2 0

Fe + 2H+ Fe2+ + H2

Fe melepaskan 2e, maka 1 M Fe = 2 N

Hidrogen menerima 1 e-, maka 1 M HCl = 1 N

2.3.5. Persen Massa

Persen massa (% w) adalah perbandingan massa zat terlarut dengan massa

larutan dikalaikan 100 %. Satuan ini biasa dipakai untuk larutan padat dalam cair,

padat dalam padat.

Larutan Page 6

Januari 2013 [Kimia Dasar]

2.3.6. Persen Volume

Persen Volume (% V) adalah perbandingan volume zat terlarut dengan

volume larutan dikalikan 100 %. Satuan ini sering dipakai untuk campuran dua

cairan atau lebih, contohnya air dan alkohol.

2.3.1. Parts Per Million (ppm)

Parts Per Million (ppm) adalah miligram zat terlarut dalam tiap Kg larutan.

Satuan ini sering dipakai untuk konsentrasi zat yang sangat kecil dalam larutan

gas, cair, atau padat.

Untuk pelarut air : 1 ppm setara dengan 1 mg/liter.

2.4. Larutan Elektrolit dan Larutan non Elektrolit

Elektrolit bisa berupa air, asam, basa atau berupa senyawa kimia lainnya.

Elektrolit umumnya berbentuk asam, basa atau garam. Beberapa gas tertentu

dapat berfungsi sebagai elektrolit pada kondisi tertentu misalnya pada suhu tinggi

atau tekanan rendah. Elektrolit kuat identik dengan asam, basa, dan garam kuat.

Elektrolit merupakan senyawa yang berikatan ion dan kovalen polar. Sebagian

besar senyawa yang berikatan ion merupakan elektrolit sebagai contoh ikatan ion

NaCl yang merupakan salah satu jenis garam yakni garam dapur. NaCl dapat

menjadi elektrolit dalm bentuk larutan dan lelehan atau bentuk liquid dan

aqueous, sedangkan dalam bentuk solid atau padatan senyawa ion tidak dapat

berfungsi sebagai elektrolit.

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan listrik,

sementara larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan

arus listrik. Karena air murni tidak menghantarkan listrik maka sifat hantaran

ditimbulkan oleh zat terlarut, bukan pelarut. Oleh sebab itu, larutan senyawa yang

menghantarkan listrik disebut senyawa elektrolit, dan yang tidak disebut senyawa

non elektrolit. Senyawa elektrolit membentuk ion dalam larutan, sedangkan

Larutan Page 7

Januari 2013 [Kimia Dasar]

senyawa non elektrolit dalam bentuk molekul netral. Pembentukan ion

dipengaruhi oleh jenis pelarut, contohnya HCl membentuk ion dalam air, tetapi

tidak dalam Benzena.

Alasan mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena

larutan elektrolit memiliki ion-ion bebas yang dapat bergerak bebas sesukanya

seperti diungkapkan oleh teori Svante Arrhenius, pada prinsipnya, saat larutan

(air+zat penghantar) dialiri listrik, maka molekul zat yang bercampur tersebut

akan berubah.

Sebagai contoh:

2H++ 2Cl- → H2 + Cl2

2HCl → H2 + Cl2

Jadi pada saat asam klorida dialiri oleh listrik, maka molekulnya akan

dipaksa untuk berpisah dan terpecah menjadi gas H2 dan Cl2 .

Zat yang disebut elektrolit adalah zat yang apabila dicampur dengan air

(pelarut polar) akan larut/mengurai menjadi ion seperti NaCl, HCl dan

sebagainya. Sementara zat non elektrolit adalah zat yang saat dicampur dengan air

tidak mengurai, namun tetap dalam bentuk moekul netral. Zat elektrolit haruslah

polar, karena menggunakan air. Sebenarnya pelarutnya tidak harus air, yang

penting polar. Air dipilih karena amat mudah mearutkan. Yang dapat terlarut

adalah senyawa ion (bentuk lelehan dan cairan, padatan tidak menghantar) seperti

NaCl, NaOH, dll, atau senyawa kovalen polar, walaupun tidak semuanya begitu.

Berdasarkan kemampuan menghantarkan arus listrik (didasarkan  pada 

daya  ionisasi),  larutan  dibagi  menjadi  dua,  yaitu larutan  elektrolit,  yang 

terdiri  dari  elektrolit  kuat  dan  elektrolit lemah serta larutan non elektrolit.

Larutan elektrolit adalah larutan yang  dapat  menghantarkan  arus  listrik, 

sedangkan  larutan  non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan

arus listrik.

Larutan Page 8

Januari 2013 [Kimia Dasar]

2.4.1. Larutan Elektrolit Kuat

Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang mempunyai daya hantar arus

listrik, karena zat terlarut yang berada didalam pelarut (biasanya  air),  seluruhnya 

dapat  berubah  menjadi  ion-ion  dengan harga derajat ionisasi adalah satu 

(α = 1). Yang tergolong elektrolit kuat adalah :

Asam kuat, antara lain: HCl, HClO3, HClO4, H2SO4, HNO3 dan lain-lain.

Basa  kuat,  yaitu  basa-basa  golongan  alkali  dan  alkali  tanah, antara lain :

NaOH, KOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2, Ba(OH)2, dan lain-lain.

Garam-garam  yang  mempunyai  kelarutan  tinggi,  antara  lain : NaCl, KCl,

KI, Al2(SO4)3, dan lain-lain.

2.4.2 Larutan Elektrolit Lemah

Larutan   elektrolit   lemah   adalah   larutan   yang   mampu

menghantarkan  arus  listrik  dengan  daya  yang  lemah,  dengan  harga derajat

ionisasi lebih dari nol tetapi kurang dari satu (0 < α < 1). Yang tergolong elektrolit

lemah adalah:

Asam  lemah,  antara  lain:  CH3COOH,  HCN,  H2CO3,  H2S  dan  lain-lain.

Basa lemah, antara lain: NH4OH, Ni(OH)2 dan lain-lain.

Garam-garam yang sukar larut, antara lain: AgCl, CaCrO4, PbI2, dan lain-lain.

2.4.3. Larutan non-Elektrolit

Larutan   non-elektrolit   adalah   larutan   yang   tidak   dapat

menghantarkan  arus  listrik,  hal  ini  disebabkan  karena  larutan tidak dapat

menghasilkan ion-ion (tidak meng-ion). Yang termasuk dalam larutan non

elektrolit antara lain :

Larutan urea

Larutan sukrosa

Larutan glukosa

Larutan alkohol, dan lain-lain

Larutan Page 9

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Tabel 2: Gambaran sifat larutan dari elektrolit kuat (a),elektrolit lemah (b) dan non

elektrolit (c)

Jenis Larutan Sifat dan Pengamatan Lain Contoh

Senyawa Reaksi Ionisasi

Elektrolit Kuat - terionisasi sempurna

- menghantarkan arus listrik

- lampu menyala terang

- terdapat gelembung gas

NaCl, HCl,

NaOH,

H2SO4, dan

KCl

NaCl Na+ + Cl-

NaOHl Na+ + OH-

H2SO4 2H+ + SO42-

KCl K+ + Cl-

Elektrolit

Lemah

- terionisasi sebagian

- menghantarkan arus listrik

- lampu menyala redup

- terdapat gelembung gas

CH3COOH,

N4OH,

HCN, dan

Al(OH)3

CH3COOH H+ +

CH3COO-

HCN H+ + CN-

Al(OH)3 Al3+ +

3OH-

Non Elektrolit - tidak terionisasi

- tidak menghantarkan arus

listrik

- lampu tidak menyala

- tidak terdapat gelembung gas

C6H12O6,

C12H22O11,

CO(NH2)2,

dan C2H5OH

C6H12O6

C12H22O11

CO(NH2)2

C2H5OH

Alat untuk menguji larutan apakah elektrolit atau tidak disebut elektrolit tester.

Masuukan dua batang logam, (misal tembaga) ke dalam larutan. Keduanya tidak

bersentuhan dan masing-masing dihubungkan dengan kutub arus listrik searah. Bola akan

hidup atau jarum akan bergerak untuk larutan elektrolit dan mati untuk non elektrolit.

Larutan yang sangat encer atau sangat pekat tidak akan menghidupkan lampu,

karena yang sangat encer mengandung ion amat sedikit dan jarang sehingga tidak

mengalirkan listrik. Larutan yang terlalu pekat mempunyai ion terlalu rapat dan

berdesakan sehingga ion sulit bergerak dalam larutan. Dapat disimpulkan, bahwa listrik

dibawa ion-ion yang bergerak menuju kutub yang brlawanan.

Seorang ahli kimia dari Swedia (1887), Svante August Arrhenius (1859 –

1927) menjelaskan bahwa larutan elektrolit mengandung atom-atom bermuatan

listrik (ion-ion) yang bergerak bebas, hingga mampu untuk menghantarkan arus

listrik melalui larutan.

Larutan Page 10

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Contoh : larutan HCl.

Larutan HCl di dalam air mengurai menjadi kation (H+) dan anion (Cl-). Terjadinya

hantaran listrik pada larutan HCl disebabkan ion H+ menangkap elektron pada katoda

dengan membebaskan gas Hidrogen. Sedangkan ion-ion Cl- melepaskan elektron pada

anoda dengan menghasilkan gas klorin.

Perhatikan gambar berikut.

Gambar 2: Hantaran listrik melalui Larutan HCl

 

2.5. Larutan Ideal

Merupakan larutan yang gaya tarik antar molekul-molekulnya sama, artinya gaya

tarik antar molekul pelarut dan molekul zat terlarut sama dengan gaya tarik molekul

pelarutnya atau terlarutnya. Larutan ideal mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :

1. pada pengenceran komponennya tidak mengalami perubahan sifat

2. tidak terjadi perubahan kalor pada pembuatan atau pengenceran

3. volum total adalah jumlah volum komponennya

4. mengikuti hukum Raoult tentang tekanan uap

5. sifat fisiknya adalah rata-rata sifat fisika komponennya

2.6. Hukum Raoult

Suatu cairan yang menguap di ruang tertutup akan dipenuhi oleh oleh uap cairan

tersebut. Jika jumlah molekul yang menguap sama dengan yang mengembun maka

keadaan ini disebut setimbang. Pada saat setimbang ruangan telah jenuh dengan uap

cairan. Tekanan parsial uap cairan murni pada keadaan ini disebut tekanan uap jenuh

cairan (Po).

Larutan Page 11

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Apabila dua cairan bercampur maka ruangan akan dipenuhi oleh uap dari kedua

cairan tersebut. Tekanan uap jenuh masing-masing komponen (Pi) lebih kecil dari

tekanan uap jenuh cairan murni (Pio) karena permukaan larutan diisi oleh dua jenis zat

sehingga peluang tiap komponen untuk menguap berkurang. Peluang itu setara dengan

fraksi molnya masing-masing (Xi). Besarnya tekanan uap jenuh masing-masing

komponen dalam larutan dirumuskan dalam hukum Raoult.

”Tekanan uap jenuh satu komponen larutan yang dapat menguap sama dengan

tekanan uap jenuh komponen murni dikali fraksi molnya pada suhu itu,”

Atau

” Pi = Xi Pio ”

Jika larutan terdiri dari dua komponen A dan B, maka

“ PA = XA PAo dan PB = XB PB

o “

PA dan PB : tekanan uap jenuh A dan B dalam ruang

XA dan XB : fraksi mol A dan mol B dalam larutan

PAo dan PB

o : tekanan uap jenuh murni A dan B

Tekanan total uap jenuh larutan adalah jumlah tekanan parsial komponen,

“ Ptot = PA + PB “

Jika komposisi suatu larutan ideal diketahui maka dapat dihitung fraksi mol uapnya (Y i).

Fraksi mol uap A dan B adalah sebagai berikut.

YA = PA = PA

Ptot PA + PB

YB = 1 - YA

YA dan YB adalah fraksi mol uap A dan B. Persamaan diatas berguna dalam memisahkan

dua cairan secara destilasi. Jika komposisi campuran diketahui maka dapat dihitung

komposisi uapnya dan akan sama dengan komposisi cairan yang telah mengembun.

2.7. Larutan Non-Ideal

Larutan non ideal adalah larutan yang tidak mengikuti Hukum Raoult.

2.8. Sifat Koligatif Larutan

Larutan Page 12

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Larutan cair encer menunjukkan sifat-sifat yang bergantung pada efek

kolektif jumlah partikel terlarut, disebut sifat koligatif (dari kata Latin colligare,

"mengumpul bersama"). Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak

tergantung pada macamnya zat terlarut tetapi semata-mata hanya ditentukan oleh

banyaknya zat terlarut (konsentrasi zat terlarut). Banyaknya partikel dalam larutan

ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu sendiri. Jumlah partikel

dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan

elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan

elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai

menjadi ion-ion. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat

koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit. Apabila suatu

pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut, maka akan didapat suatu larutan yang

mengalami:

1. Penurunan tekanan uap jenuh

2. Kenaikan titik didih

3. Penurunan titik beku

4. Tekanan osmotik

2.8.1. Sifat Koligatif Larutan Non-elektrolit

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. Sifat ini besarnya berbanding lurus dengan jumlah

partikel zat terlarut. Sifat koligatif tersebut adalah tekanan uap, titik didih, titik

beku, dan tekanan osmosis. 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.

2.8.2. Tekanan Uap Larutan

Larutan Page 13

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Penambahan suatu zat ke dalam zat cair menyebabkan penurunan tekanan

uapnya. Hal ini disebabkan karena zat terlarut itu mengurangi bagian atau fraksi

dari pelarut, sehingga kecepatan penguapan berkurang

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

Keterangan :

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 tidak mudah menguap (tak-

atsiri atau nonvolatile), tekanan uap hanya disebabkan oleh pelarut, sehingga PA

dapat dianggap sebagai tekanan uap pelarut maupun tekanan uap larutan.

2.8.3. Titik Didih Larutan

Larutan Page 14

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Diagram Fasa Solven dan 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. Contohnya larutan etil alkohol

dalam air titik didihnya lebih rendah dari 100 °C tetapi lebih tinggi dari 78,3 °C

(titik didih etil alkohol 78,3 °C dan titik didih air 100 °C). Jika zat terlarutnya

tidak mudah menguap (tak-atsiri atau nonvolatile) daripada pelarutnya (titik didih

zat terlarut lebih tinggi), maka titik didih larutan menjadi lebih tinggi dari titik

didih pelarutnya atau dikatakan titik didih larutan naik. Pada contoh larutan etil

alkohol dalam air tersebut, jika dianggap pelarutnya adalah etil alkohol, maka titik

didih larutan juga naik. Kenaikan titik didih larutan disebabkan oleh turunnya

tekanan uap larutan. Berdasar hukum sifat koligatif larutan, kenaikan titik didih

larutan dari titik didih pelarut murninya berbanding lurus dengan molalitas

larutan.

ΔTb = Kb . m

Keterangan :

ΔTb = kenaikan titik didih larutan.

Larutan Page 15

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Kb = kenaikan titik didih molal pelarut.

m = konsentrasi larutan dalam molal.

2.8.4. 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.

ΔTf = Kf . m

Keterangan :

Δtf = penurunan titik beku larutan (oC)

Kf = penurunan titik beku molal pelarut (oC/m)

m = konsentrasi larutan dalam molal (mol)

Tetapan Kenaikan Titik Didih Molal (Kb) dan Tetapan Penurunan Titik

Beku Molal (Kf) dari Beberapa Pelarut

Pelarut Titik beku

(°C)

Kf (°C /m) Titik didih

(°C)

Kb (°C /m)

Air 0,0 1,86 100,0 0,512

Asam asetat 16,6 3,9 117,9 3,07

Benzena 5,50 4,9 80,1 2,53

Kamfor 179,8 39,7 207,42 5,61

Nitrobenzena 5,7 7,0 210,8 5,24

Fenol 40,90 7,4 181,75 3,56

2.8.5. Tekanan Osmosis Larutan

Larutan Page 16

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Peristiwa lewatnya molekul pelarut menembus membran semipermeabel

dan masuk ke dalam larutan disebut osmosis. Tekanan osmosis larutan adalah

tekanan yang harus diberikan pada larutan untuk mencegah terjadinya osmosis

(pada tekanan 1 atm) ke dalam larutan tersebut. Hampir mirip dengan tekanan

pada gas ideal, pada larutan ideal, besarnya tekanan osmosis berbanding lurus

dengan konsentrasi zat terlarut.

π = n.R.T = MRT

V

Keterangan :

π = tekanan osmosis (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 osmosis,

maka pelarut murni akan keluar dari larutan melewati membran semipermeabel.

Larutan Page 17

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Peristiwa ini disebut osmosis balik (reverse osmosis), misalnya pada proses

pengolahan untuk memperoleh air tawar dari air laut.

2.8.5. Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit memperlihatkan sifat koligatif yang lebih besar dari

hasil perhitungan dengan persamaan untuk sifat koligatif larutan nonelektrolit di

atas. larutan elektrolit di dalam pelarutnya mempunyai kemampuan untuk

mengion. Hal ini mengakibatkan larutan elektrolit mempunyai jumlah partikel

yang lebih banyak daripada larutan non elektrolit pada konsentrasi yang sama.

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). Dengan demikian dapat dituliskan:

i = sifat koligatif larutan elektrolit dengan konsentrasi m

sifat koligatif larutan nonelektrolit dengan konsentrasi m

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. Contohnya dalam tabel berikut:

Larutan 0,1 m 0,05 m 0,01 m 0,005 m Jumlah

ion

NaCl 1,87 1,89 1,93 1,94 2

KCl 1,86 1,88 1,94 1,96 2

K2SO4 2,46 2,57 2,77 2,86 3

H2SO4 2,22 2,32 2,59 2,72 3

HCl 1,91 1,92 1,97 1,99 2

Tabel 3. Harga i untuk beberapa larutan elektrolit

Ionisasi senyawa KCl dan K2SO4 adalah seperti berikut:

Larutan Page 18

Januari 2013 [Kimia Dasar]

KCl (aq) ⎯→ K+ (aq) + Cl−

(aq) ; jumlah ion = 1 + 1 = 2

K2SO4 (aq) ⎯→ 2K+ (aq) + SO4

2 − (aq) ; jumlah ion = 2 + 1 = 3

Empat macam sifat koligatif larutan elektrolit adalah:

a. Penurunan tekanan uap, ΔP = i.P0.XA

b. Kenaikan titik didih, ΔTb = i.Kb.m

c. Penurunan titik beku, ΔTf = i.Kf.m

d. Tekanan osmosis, π = i.n.R.T = i.M.R.T

V

2.8.6. Penggunaan Sifat Koligatif Larutan

Sifat koligatif larutan dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari, ilmu

pengetahuan, dan industri. Contohnya yaitu ;

Membuat campuran pendingin

Cairan antibeku

Pencairan salju di jalan raya

Menentukan massa relatif

Membuat cairan infus

Desalinasi air ( osmosis balik)

1. Membuat Campuran Pendingin

Cairan pendingin adalah larutan berair yang memiliki titik beku dibawah

0oC. Cairan pendingin digunakan pada pabrik es, juga digunakan untuk membuat

es putar.Cairan pendingin dibuat dengan melarutkan berbagai jenis garam ke

dalam air. Pada pembutan es putar, cairan pendingin dibuat dengan

mencampurkan garam dengan kepingan es batu dalam sebuah bejana berlapis

kayu. Pada pencampuran itu, es batu akan mencair sementara suhu campuran akan

turun. Selanjutnya, campuran bahan pembuat es putar dimasukkan dalam bejana

lain yang terbuat dari bahan stainlees steel. Bejana ini kemudian dimasukkan ke

dalam cairan pendingin, sambil terus menerus disduk sehingga campuran

membeku.

2. Antibeku

Larutan Page 19

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Antibeku adalah zat yang ditambahkan ke dalam suatu cairan untuk

menurunkan titik bekunya. Antibeku mencegah pembekuan cairan yang

digunakan sebagai pendingin, misalnya dalm pesawat terbang dan kendaraan

bermotor. Zat antibekuyang ideal adalah zat yang dapat larut dalam cairan

pendinginnya sendiri, memepunyai viskositas dan konduktivitas listrik yang

rendah, titik didih tinggi, tidak korosif, dan mempunyai daya hantar panas yang

baik. Antibeku yang banyak digunakan dalam kendaraan bermotor etilenglikol

(glikol : CH2OH - CH2OH). Selain menurunkan titik beku, antibeku juga

menaikkan titik didih, sehingga mengurangi penguapan.

3. Pencairan Salju di Jalan Raya

Lapisan salju di jalan raya dapat membuat kendaraan tergelincir (selip),

sehingga perlu disingkirkan. Lapisan salju tersebut sebagian besar dapat

disingkirkan dengan buldoser, namun untuk memebersihkannya digunakan garam

dapur atau urea. Prinsip dasar dari proses ini juga berdasarkan penurunan titik

beku.

4. Penentuan Massa Molekul Relatif (Mr)

Pengukuran sifat koligatif dapat digunakan untuk menentukan massa

molekul relatif zat terlarut. Hal itu dapat dilakukan karena sifat koligatif

bergantung pada konsentrasi zat terlarut. Sebagai contoh, perhatikan rumus

penurunan titik beku berikut ini ;

ΔTf = Kf x m atau ΔTf = G x 1000 x Kf

Mr p

Dengan mengetahui massa zat terlarut (m) serta nilai penurunan titik

bekunya (ΔTf ), maka massa molekul relative (Mr) zat terlarut dapat ditentukan.

5. Membuat Cairan Fisiologis

Cairan infuse dan berbagai cairan fisiologis lainnya, seperti obat tetes

mata, harus isotonic dengan cairan tubuh kita. Oleh karena itu, konsentrasinya

Larutan Page 20

Januari 2013 [Kimia Dasar]

perlu disesuaikan. Masalah yang dihadapi korban kecelakaan di tengah laut yang

terapung-apung yatu rasa haus. Meminum air laut tidak akan menghilangkan rasa

haus, malah sebaliknya akan menambah haus. Hal ini terjadi karena air laut

hipertonik terhadap cairan tubuh kita. Akibatnya, air laut justru akan menarik air

dari jaringan tubuh.

6. Desalinasi Air Laut Melalui Osmosis Balik

Telah disebutkan bahwa osmosis balik adalah perembesan pelarut dari

larutan ke pelarut atau dari larutan yang lebih pekat ke larutan yang lebih encer.

Osmosis balik terjadi jika kepada larutan diberikan tekanan yang lebih besar dari

tekanan osmotiknya.

Osmosis balik digunakan untuk membuat air murni dari air laut. Dengan

memberi tekanan pada permukaan air laut yang lebih besar daripada tekanan

osmotiknya, air dipaksa untuk merembes dari air asin ke dalam air murni melalui

selaput yang permiabel untuk air tetapi tidak untuk ion- ion dalam air laut.

Penggunaan lain dari osmosis balik yaitu untuk memisahkan zat – zat

beracun dalam air limbah sebelum dilepas ke lingkungan bebas.

2.9. Larutan Buffer

Larutan buffer atau larutan penyangga adalah  Larutan yang mempunyai

pH tetap dan mampu menahan perubahan pH jika ditambah sedikit asam atau

basa. Secara umum larutan buffer dapat dibuat dengan mencampurkan asam

lemah dengan basa konjugasinya (garam dari asam lemah tersebut) atau basa

lemah dengan asam konjugasinya (garam dari basa lemah tersebut). Sifat larutan

yang terbentuk berbeda dari komponen-komponen pembentuknya.

2.9.1. Sifat Larutan Buffer

pH larutan tidak berubah jika diencerkan. pH larutan tidak berubah jika

ditambahkan ke dalamnya sedikit asam atau basa.

2.9.2. Fungsi Larutan Buffer

Larutan Page 21

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Larutan Buffer  ini dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari seperti

pada obat-obatan, fotografi, industri kulit dan zat warna. Selain aplikasi tersebut,

terdapat fungsi penerapan konsep larutan buffer ini dalam tubuh manusia seperti

pada cairan tubuh. Cairan tubuh ini bisa dalam cairan intrasel maupun cairan

ekstrasel. Dimana sistem buffer utama dalam cairan intraselnya seperti H2PO4-

dan HPO42- yang dapat bereaksi dengan suatu asam dan basa. Adapun sistem

buffer tersebut, dapat menjaga pH darah yang hampir konstan yaitu sekitar 7,4.

Selain itu penerapan larutan buffer ini dapat kita temui dalam kehidupan sehari-

hari seperti pada obat tetes mata. Pada obat tetes mata mempunyai pH yang sama

dengan cairan tubuh kita, agar tidak menimbulkan efek samping.

2.9.3. Komponen Larutan Buffer

Secara umum,  larutan buffer digambarkan sebagai campuran yang terdiri

dari:

Asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (ion A-), campuran ini

menghasilkan larutan bersifat asam.

Basa lemah (B) dan basa konjugasinya (BH+), campuran ini menghasilkan

larutan bersifat basa.

Larutan Buffer terbagi menjadi :

Larutan buffer yang bersifat asam

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7). Untuk

mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya yang

merupakan basa konjugasi dari asamnya. Adapun cara lainnya yaitu

mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat dimana asam lemahnya

dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang

mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan. Pada umumnya

basa kuat yang digunakan seperti natriumNa), kalium, barium, kalsium, dan lain-

lain.

Larutan Page 22

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Larutan buffer yang bersifat basa

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7). Untuk

mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari basa lemah dan garam, yang garamnya

berasal dari asam kuat. Adapun cara lainnya yaitu dengan mencampurkan suatu

basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih.

Cara kerja larutan buffer:

Larutan buffer mengandung komponen asam dan basa dengan asam dan

basa konjugasinya, sehingga dapat mengikatbaik ion H+ maupun ion OH-.

Sehingga penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tidak mengubah pH-nya

secara signifikan. Berikut ini cara kerja larutan penyangga:

Larutan buffer asam

Adapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan buffer yang mengandung

CH3COOH dan CH3COO- yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses

sebagai berikut:

Pada penambahan asam :

Penambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Dimana

ion H+ yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH3COO- membentuk

molekul CH3COOH.

CH3COO-(aq) + H+(aq) → CH3COOH(aq)

Pada penambahan basa :

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka ion OH- dari basa itu akan

bereaksi dengan ion H+ membentuk air. Hal ini akan menyebabkan

kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H+ dapat

dipertahankan. Jadi, penambahan basa menyebabkan berkurangnya komponen

asam (CH3COOH), bukan ion H+. Basa yang ditambahkan tersebut bereaksi

dengan asam CH3COOH membentuk ion CH3COO- dan air.

CH3COOH(aq) + OH-(aq) → CH3COO-(aq) + H2O(l)

Larutan Page 23

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Larutan buffer basa

Adapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan bufferyang mengandung NH3

dan NH4+ yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:

Pada penambahan asam :

Jika ditambahkan suatu asam, maka ion H+ dari asam akan mengikat ion

OH-. Hal tersebut menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan, sehingga

konsentrasi ion OH- dapat dipertahankan. Disamping itu penambahan ini

menyebabkan berkurangnya komponen basa (NH3), bukannya ion OH-. Asam

yang ditambahkan bereaksi dengan basa NH3 membentuk ion NH4+.

NH3 (aq) + H+(aq) → NH4+ (aq)

Pada penambahan basa

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka kesetimbangan bergeser

ke kiri, sehingga konsentrasi ion OH- dapat dipertahankan. Basa yang

ditambahkan itu bereaksi dengan komponen asam (NH4+), membentuk

komponen basa (NH3) dan air.

NH4+ (aq) + OH-(aq) → NH3 (aq) + H2O(l)

2.9.4. Perhitungan PH Larutan Buffer :

2.9.4.1. Larutan Buffer asam

Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+

dalam suatu larutan dengan rumus berikut:

[H+] = Ka x a/valxg

atau

pH = p Ka - log a/g

dengan, Ka = tetapan ionisasi asam lemah

a = jumlah mol asam lemah

g = jumlah mol basa konjugasi

Larutan Page 24

Januari 2013 [Kimia Dasar]

2.9.4.2. Larutan Buffer basa

Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+

dalam suatu larutan dengan rumus berikut:

[OH-] = Kb x b/valxg

atau

pH = p Kb - log b/g

dengan, Kb = tetapan ionisasi basa lemah

b = jumlah mol basa lemah

g = jumlah mol asam konjugasi

2.10 Hasil Kali Kelarutan (Ksp)

Pada larutan jenuh terjadi kesetimbangan antara ion-ion dengan zat yang

tidak larut. Proses ini terjadi dengan laju reaksi yang sama sehingga terjadi reaksi

kesetimbangan. Contohnya reaksi kesetimbangan pada larutan jenuh CaC2O4

dalam air adalah:

CaC2O4(s) ↔ Ca2+ (aq) + C2O4(aq)

Konstanta kesetimbangan:

Oleh karena CaC2O4 yang larut dalam air sangat kecil maka konsentrasi CaC2O4

dianggap tetap. Sesuai dengan harga K untuk kesetimbangan heterogen, konstanta

reaksi ini dapat ditulis:

Ksp = [Ca2+] [C2O42-]

Larutan Page 25

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Ksp atau konstanta hasil kali kelarutan adalah hasil kali konsentrasi ion-ion dalam

larutan jenuh, dipangkatkan masing-masing koefisien reaksinya.

Rumus dan harga Ksp  beberapa senyawa dapat dilihat pada Tabel 11.3.

Jadi, Ksp merupakan  batas maksimal hasil kali konsentrasi ion-ion dalam larutan

jenuh elektrolit yang sukar larut dalam air. Dalam perhitungan-perhitungan, jika

hasil kali konsentrasi ion-ion (Qc):

1. Qc <  Ksp :berarti larutan belum jenuh;

2. Qc =  Ksp :berarti larutan tepat jenuh;

3. Qc >  Ksp :berarti larutan lewat jenuh dan terjadi pengendapan garamnya.

Larutan Page 26

Januari 2013 [Kimia Dasar]

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat.

Larutan jenuh adalah larutan yang mengandung zat terlarut dalam jumlah

yang diperlukan untuk adanya kesetimbangan antara Solute yang terlarut

dan yang tak terlarut.

Larutan Page 27

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Konsentrasi larutan menyatakan secara kuantitatif komposisi zat terlarut

dan pelarut di dalam larutan.

Kemolaran (M) adalah banyaknya mol zat terlarut dalam tiap liter larutan.

Harga kemolaran dapat ditentukan dengan menghitung mol zat terlarut dan

volume larutan.

Kemolalan (m) adalah jumlah mol zat terlarut dalam tiap 1.000 g pelarut

murni.

Fraksi mol (X) adalah perbandingan mol salah satu komponen dengan

jumlah mol semua komponen.

Kenormalan (N) adalh jumlah ekuivalen zat terlarut dalam tiap liter

larutan.

Persen massa (% w) adalah perbandingan massa zat terlarut dengan massa

larutan dikalaikan 100 %.

Persen Volume (% V) adalah perbandingan volume zat terlarut dengan

volume larutan dikalikan 100 %.

Parts Per Million (ppm) adalah miligram zat terlarut dalam tiap Kg larutan.

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan listrik,

sementara larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat

menghantarkan arus listrik.

DAFTAR PUSTAKA

Dogra and Dogra. (1984). Kimia Fisik dan soal-soal. Jakarta: Universitas Indonesia.

Keenan, dkk. (1996). Kimia Untuk Universitas. Jakarta: Erlannga.

Ratna, dkk. (2009). Jenis-jenis Larutan dan larutan elektrolit. http://www.chem-is-try.org/.../jenis-jenis- larutan -dan- larutan - elektrolit / . Diakses 29 Desember 2009.

Larutan Page 28

Januari 2013 [Kimia Dasar]

Sukardjo. (1997). Kimia Fisika. Jakarta: PT Rineka Cipta.

Syukri, S. (1999). Kimia Dasar. Bandung: Penerbit ITB.

___. (___). Bab VI Larutan. http://www. ai3.itb.ac.id/~basuki/usdi/TPB-kuliah/materi/.../kidas2b/Larutan.pdf. Diakses 29 Desember 2009.

___.(___). Larutan. http://www.id.wiki.detik.com/wiki/Larutan –. Diakses 29 Desember 2009.

___.(___). Larutan. http://www.romdhoni.staff. gunadarma. ac. id/ Downloads / files/ 7576/Larutan. pdf. Diakses 29 Desember 2009.

___.(___). Larutan Campuran homogen solvent & solute. http://www.romdhoni. staff. gunadarma. ac. id/Downloads/files/.../KD2_slite2.pdf. Diakses 29 Desember 2009.

___. (___). Larutan elektrolit dan non elektrolit. http://www.e-dukasi.net › Modul Online SMA › Kelas X › Kimia –. Diakses 29 Desember 2009.

___. (___).Larutan elektrolit dan non elektrolit. http://www.kimia.upi.edu/.../perbedaan_ larutan _berdasarkan_daya_h anter_listrik.html. Diakses 29 Desember 2009. –. Diakses 29 Desember 2009.

Larutan Page 29