larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
TRANSCRIPT
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 1/30
LarutanLarutan idealideal dandan non idealnon ideal
PenentuanPenentuan konsentrasikonsentrasi
SifatSifat molar molar parsialparsial
SifatSifat koligatif koligatif larutanlarutan
DiDisstribusitribusizatzat terlarutterlarut
LarutanLarutan gasgas dalamdalam cairancairan
LarutanLarutanpadatpadat dalamdalam cairancairan
LarutanLarutancair cair dalamdalam cairancairan
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 2/30
Faktor yang mempengaruhi kelarutan:
Sifat alamiah zat terlarut danpelarut
Suhu
Tekanan
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 3/30
Konsentrasi
Fraksi berat, fraksi molMolalitas
Molaritas
Normalitas
Tipe larutan
Gas dalam gas
cair dalam gas
padat dalam gas
Gas dalam padat
cair dalam padat
Gas dalam cair
Padat dalam cair
Cair dalam Cair
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 4/30
Propertis termodinamik larutan
i
oaRTGG ln11
!
1G Partial molal free energies of the solution constituents
Partial molal free energy of constituent pada kondisi standar
a aktivitas larutan pada konsentrasi yang diberikan
io
G
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 5/30
LarutanIdeal
³Larutan yang gaya tarik menarik antarmolekul-molekulnya/gaya intermolekulpada molekul-molekul sejenis & pada molekul -molekul yang tidak sejenisadalah sama.´
HM = 0 , HM : Kalor peleburan
Mengikuti Hukum Raoult
Hukum
Raoult
³Tekanan uap pelarut (PA) padapermukaanlarutan, besarnya sama dengan hasil kali
tekanan uap pelarut murni (PA
o
) denganfraksi mol pelarut tersebut dalam larutan.´
P = x Po
P = tekanan parsial
Po = tekanan uap murni
x = fraksi mol
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 6/30
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 7/30
³Volume molar dari zat A dlm larutan yg terdiridari zat A dan zat B, ialah kenaikan kecil yg tidak
terhingga dalam volume sistem dibagi dengan jumlahkecil tidak terhingga dari mol zat tersebut yg ditambahkan,dgn temperatur, tekanan dan jumlah zat lainnya konstan.´
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 8/30
HukumClausius-Clapeyron
K : K d = konstanta kenaikan titik didih.K b = konstanta penurunan titik beku.
T : T d = perubahan titik didih. T b = perubahan titik beku.
H : H v = panas penguapan. H m = panas peleburan.
m = konsentrasi larutan (molal).M1 = BM pelarut.
T = K m = mRTo
2 M1
1000 H
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 9/30
Distribusi zatterlarut
antara dua fase
³Apabila dalam dua cairan yg tdksaling larut hadir komponenketiga dan jika zat ini cukup encerdlm tiap lapisan, ia dptberperilaku sbg Zat terlarut idealdalam keduanya, walaupun sistemitu secara keseluruhan tdk ideal.´
Hukum disribusiNersnt
³Suatu zat terdistibusi antara duafase cair yg tdk saling larut pdtemperatur tertentu, angkabanding keaktifannya dlm keduafase adalah tetap.´
a1a2
Untuk larutan encer & bersifat idealC1
C2
C1 : konsentrasi pd lapisan 1
C2 : konsentrasi pd lapisan 2syarat : zat tersebut memiliki BM yg sama dlm kedua fase.
= K= K
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 10/30
Contoh soal :
Koefisien distribusi H2S antara air dan benzena pada temperaturtertentu ialah :
K = = 0,167
Berapakah volum benzena yang diperlukan untuk mengekstrasi90% dari H2S dalam 1 lt larutan H2S dalam air 0,1 M dengan satukali pengerjaan.
Penyelesaian :
K = = =
[H 2S]H 2O
[H 2S]C 6H 6
[H 2S]H 2O H 2O [n
H 2S] H 2O V C 6H 6
[H 2S] C 6H 6 [n H 2S] C 6H 6 V H2O
n H 2S
V n H 2S
V C 6H 6
V C 6H 6= V H2O[n H 2S] H 2O
[n H 2S] C 6H 6
V = x 1 x 0,167
= 1,5 liter
(0,9)(0,1)0,1-(0,9)(0,1)
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 11/30
Daya larutgas dlmcairan
³Banyaknya gas (zat terlarut) yg dptlarut ke dlm sejumlah cairan (pelarut)pd kondisi (P,T) tertentu utk membentuklarutan jenuh.´
Konsentrasigas
Koefisien daya larut (S)
S = Vg (T,P eks)1 lt larutan
Koefisien absorbsi bunsen E
E = Vg (0oC , 1 atm)1 lt larutan (T,P eks)
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 12/30
³Kelarutan suatu gas turun jikasuhu naik, karena melarutnyasuatu gas merupakan proseseksoterm.´
dln E/dT = H/RT2
H = Panas peleburan
E = koefisien absorbsi bunsen
HukumHenry
³Pada suhu tertentu konsentrasi gas ygterlarut dalam suatu zat cair sebandingdgn tekanan parsial gas tersebut di atascairan.´
P = K x
P : tekanan parsial
K: konstanta Henry
X : fraksi mol
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 13/30
³Sifat proses pelarutan ygendoterm/eksotermdipengaruhioleh temperatur.´
X2=
fraksi mol zat terlarut
HM = kalor peleburan
To = titik lebur zat padat
µ2(padatan) = µ2(larutan)
µo2(padatan) = µo2(cair) + RT lnx2
ln x2 = µo2(padatan) - µo
2(cair) = HM
RT RT
ln x2 = HM . 1/To ± 1/T
R
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 14/30
Contoh soal:
Hitung daya larut naftalena dalam larutan ideal pada 25oC.
Titik lebur, To = 80oC, dan kalor peleburan Hm = 4,61 Kkal/mol.
Penyelesaian :
ln x2 =
x2 = 0,296
4601 1 11,99 353,2 298.2
_
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 15/30
A
A¶
C´
L1
C¶
L2
B´
B¶
B
Air %w Anilin
ToC
³Dua zat cair akan salingmelarutkan dlm semuaperbandingan (larutan
ideal): Jika dua zat cairtersebut mempunyaibanyak persamaan dlmsifat-sifat kimia danfisika, seperti struktur,kepolaran, dsb.´
L1 : Larutan jenuh anilin dlm air.L
2: Larutan jenuh air dlm anilin.
Perbandingan beratdua lapisan :
w L1 CB
w L2 AC=
Contoh: diagram daya larut antara air dananilin pd berbagai suhu
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 16/30
TekananOsmosa
³Tekanan berlebih yang harusditempatkan untuk mencegah adanyadifusi pelarut melalui membran.́
T !CRT T!tekanan osmosa
µ2Pelarutmurni
larutansemipermeabel
h
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 17/30
1. Pada 25oC tekanan uap kloroform CHCl3 = 199,1 mm Hgdan CCl4 = 114,5 mm Hg. Kedua cairan membentuk larutan ideal.Kalau 2 mol CHCl3 dan 3 mol CCl4 dicampur, ditanyakan :
- fraksi masing-masing dalam uap yg setimbang dgn cairannya(larutannya).
- tekanan uap campuran, dlm mm Hg.2. Suatu zat mempunyai BM = 100 gr/gmol, jika W gram zat tersebut
dimasukkan kedalam 50 gram kloroform,titik didih kloroformnaik = 0,010C. Diketahui kalor penguapan kloroform 7305,8 kal/gmol.Berapa W?
3. Larutan sukrosa dalam air pd 30oC mempunyai tekananuap = 0,207 mm Hg. Tekanan uap air pada 30oC = 31,824 mm Hg.berat jenis air murni pd 30oC = 0,99564 gr/ml. Berapa tekanan osmosislarutan?
Problems from text book´Fundamentals of Physical Chemistryµ
Samuel H. Maron Lando and Jerome B. LandoChapter XIII. Solutions of Electrolytes
³Kimia Fisik untuk Universitas´ Tony Bird
Bab 9. Larutan Elektrolit
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 18/30
Pengertian istilah dalamPengertian istilah dalam
larutan elektrolitlarutan elektrolit
ElektrolisisElektrolisis
Bil.transpor dan migrasi ionBil.transpor dan migrasi ion
KonduktansiKonduktansi
TeoriTeori ArrheniusArrhenius
Teori DebyeTeori Debye--HuckelHuckelAktivitas ElektrolitAktivitas Elektrolit
Sifat koligatif larutanSifat koligatif larutan
elektrolitelektrolit
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 19/30
Penghantar Listrik ( konduktor )1. Konduktor elektronik
- aliran listrik dibawa oleh elektron- tahanan jenis ( V ) naik bila temperatur naik
2. Konduktor elektrolitik- aliran listrik dibawa oleh ion-ion- aliran listrik diikuti oleh
reaksi-reaksi kimia- V turun bila temperatur naik
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 20/30
Elektrolisis
³Proses hantaran listrik dalam larutanelektrolit yang disertai dengan reaksi-reaksi kimia.´
Mekanisme elektrolisis
a. Elektron masuk dan meninggalkan larutanmelalui perubahan kimia yg terjadi padaelektrolisa.
b. Elektron mengalir melalui larutan denganperpindahan ion-ion.
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 21/30
HukumFaraday I
³Massa zat yang terjadi akibat reaksikimia pada elektroda berbanding lurusdengan jumlah listrik yang lewat larutanselama elektrolisa.́
E=
berat ekivalen (grek).F = bilangan Faraday = 96500 Coulombi = arus (Ampere)t = waktu (detik)BA = berat atomn = jumlah muatan[ ! massa (g)
[ i t EF!
[ = BA i tn F
HukumFaraday
II
[1 : [ : «. = E1 : E2 : «
³Massa berbagai zat yang terjadiselama elektrolisa berbanding lurusdengan berat ekivalennya.´
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 22/30
BilanganTranspor
³Jumlah arus yang diangkut oleh ionpositif atau ion negatif dalam larutan,yang disimbolkan dengan t + untuk
kation dan t - untuk anion.´
I + =
I
=I + +
I -
n+z + = n-z -
t + = =
u+n+z +ed
I +
I
u+u+ + u-
t + + t - = I
u+ : kec.perpindahanrata-rata kation.z + : muatan kation.n+ : jumlah kation.
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 23/30
Contoh soal:Larutan yang mengandung 3,654 gr KCl per 100 gr larutan,dielektrolisa dengan menggunakan katoda yang terdiri dari Agyang dilapisi dengan AgCl. Setelah dialiri arus listrik, terjadiendapan Ag sebanyak 1,9768 gr dan dari analisa larutan,
diperoleh bahwa dalam 122,93 gr larutan trdapat 5,134 gr KCl.Hitung bilangan transport K+ dan Cl-!
Jawab:
Katoda AgCl + e Ag+ + Cl-
Endapan Ag+ = 1,9768 grgrek Ag+ = = = 107,88 gr
Jumlah grek endapan Ag+ = = 0,01833 gr
grek Ag+ = grek Cl- masuk ke dalam larutan katoda.Setelah elektrolisa, larutan katoda berisi:
KCl = 5,316 gr ; H2O = 122,93 ± 5,136 = 117,79 grjumlah grek KCl dlm larutan katoda
BA 107,88n 1
1,9768107,88
5,136
74,59= = 0,0689 grek
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 24/30
1 grek KCl = 74,59 grJumlah grek KCl (Cl-) dalam larutan katodaJumlah grek Cl- sebelum penambahan Jumlah grek Cl- dari AgCl
= 0.0689 ± 0,01832
= 0,05056 grekKonsentrasi KCl awal: KCl = 3,654 grH20 = 100 ± 3,654 = 96,35 gr
Jumlah grek Cl- = = 0,049 grek
Jumlah grek Cl- dalam 117,79 gr H20 seharusnya117,7996,35
Perubahan konsentrasi (grek) pada larutan katoda= 0,05491 ± 0,05056 = 0,00935 grek
maka bilangan transpor anion Cl- :
0,009350,01832
dan bilangan transpor kation K+ :
t +
=1,0-0,510=0,49
3,65474,59
= x 0,049 = 0,0591 grek
t _= =0,510
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 25/30
Menghitung bil.transpordgn cara batas gerak
t + = + a F C
Q+: perubahan batas larutanA : Ntabung / luasC :konsentrasi larutan (grek/cc)
Daya Hantar
Elektrolit
³Besarnya tahanan konduktor elektrolitdapat ditentukan dgn hukum ohm.harganya kebalikan dgn harga tahanan
konduktor elektrolit.
R = Vl A
R : tahananV: tahanan jenisl : panjangA : luas
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 26/30
KonduktansiEkivalen (%)
³Daya hantar larutan elektrolit sebanyak1 grek di antara 2 elektroda yg berjarak1 cm.´
Rumus Kohlrausch(Elektrolit Kuat)
%= %o ± b C½
C : konsentrasiB : tetapan% : konduktansi ekivalen%o : konduktansi pada pengenceran ~
KonduktansiEkivalen
(Elektrolit Lemah)
³Konduktansi ekivalen elektrolitialah jumlah konduktansi ekivalenion-ionnya(tdk menggunakanrumus Kohlrausch).´
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 27/30
Teori IonisasiArrhenius
³Larutan elektrolit dalamair terurai menjadi partikel ygbermuatan listrik yg disebution.´
% = Jumlah mol zat yg terion
Jumlah mol zat mula-mula
E = %
%o
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 28/30
Muatanion (µ)
³Besarnya pengaruh konsentrasi iondan valensi ion tehadap gaya tarikantar ion dalam larutan.́
Koefisienaktivitas
Log f i = -A
A,B = tetapan Debye-Huckel
µ = kekuatan ionzi = muatan ionai = diameter ionF i = kefisien aktivitas ion
zi2 µ½
1 + Bai µ½
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 29/30
Aktivitas elektrolit kuat
Hasil kali aktivitas kation dan anion.
AxBy xA+H + yB-H
E = (Ex) (Ey)Hubungan aktivitas ion-ion dan konsentrasi larutan :
E = c f c = konsentrasi molar ionf = koefisien aktivitas ion (molar)Hubungan aktivitas ion-ion dan molalitas
E = m Km = molalitasK !koefisien aktivitas molal
8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited
http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 30/30
Arus listrik yg dilewatkan pada larutan encer H2SO4 dgn menggunakanelektroda platina selama 1 jam. Elektrolisa tersebut dpt memisahkan336 ml campuran H2 dan O2 pada keadaan STP. Hitung arus listrik ygdipakai!
Problems from text book´Fundamentals of Physical Chemistryµ
Samuel H. Maron Lando and Jerome B. LandoChapter XIII. Solutions of Electrolytes
³Kimia Fisik untuk Universitas´ Tony Bird
Bab 9. Larutan Elektrolit