MATERI
ZAT TUNGGAL
UNSUR
SENYAWA
HOMOGEN
UNSUR
CAMPURAN
LARUTAN
KOLOID
SUSPENSI
HETEROGEN
: Zat tunggal yang tidak bisa diuraikan menjadi
zat yang lebih sederhana.
SENYAWA : Zat tunggal yang masih bisa diuraikan
menjadi zat yang lebih sederhana lagi.
CAMPURAN : Gabungan dari dua senyawa atau lebih.
Campuran yang bukan Larutan
Suspensi : campuran heterogen yang perlahan-lahan akan mengendap jika didiamkan.
– Diameter Partikel suspensi, lebih besar dari 100
nm.
– Dapat dipisahkan dengan penyaringan.
Koloid : campuran heterogen dari partikel
yang mempunyai diameter antara diameter
partikel suspensi dan larutan (1-100 nm)
Koloid
Partikel-partikel sangat kecil yang disebut fasa
terdispersi, tersebar merata di dalam media
dispersi.
Koloid pertama adalah lem (glues). Kemudian
campuran seperti gelatin, paint, aerosol sprays, dan
asap (smoke).
Umumnya pada keadaan pekat, koloid terlihat
keruh/tidak jernih (cloudy or milky), namun
kelihatan hampir jernih ketika encer.
– Tidak dapat di endapkan
– Tidak dapat disaring
Koloid menghasilkan Efek Tyndal –
memantul-kan dan menyebarkan sinar visibel
kesegala arah.
– Suspensi juga memperlihatkan Efek Tyndall
Cahaya akan terlihat dipantulkan, ketika kita
mempelajari koloid di bawah mikroskop.
Cahaya yang direfleksikan disebut –
Pergerak-an Brownian untuk menjelaskan
ketidak teraturan pergerakan (chaotic) dari
partikel.
Efek Tyndall
LARUTAN
Larutan
Larutan: campuran dua atau lebih senyawa yang
homogen.
Zat Terlarut
Senyawa dengan jumlah kecil yang dilarutkan disebut
zat terlarut. Zat terlarut dapat berupa gas, liquid
(cairan), atau solid (padat).
Pelarut
Senyawa dengan jumlah besar disebut pelarut.
Pelarut dapat berupa liquid (cairan) atau solid (padat).
Aqueous solution ; suatu larutan yang menggunakan
air sebagai pelarut.
Sifat Zat Terlarut Dalam Larutan
Ø Partikel zat terlarut mempunyai diameter < 1 nm
Ø Partikel terdistribusi merata di dalam larutan
Ø Tidak dapat dipisahkan dengan penyaringan
Ø Dapat dipisahkan melalui penguapan atau destilasi
Ø Tidak dapat dilihat, larutan merupakan larutan yang
transparan
Ø Dapat menghasilkan warna kepada larutan
Pembuatan Larutan NaCl
Proses Pelarutan NaCl Dalam Air
Proses Pelarutan NaCl Dalam Air
Jenis Larutan
Udara
O2 gas and N2 gas
gas/gas
Soda
CO2 gas dalam air
gas/liquid
Air Laut
NaCl dalam air
Kuningan
copper and zinc
solid/liquid
solid/solid
Larutan Jenuh dan Tidak Jenuh
Ø Larutan Jenuh (Saturated) adalah suatu larutan yang
mengandung zat terlarut dalam keadaan maksimum yang
dapat terlarut.
Zat yang tidak larut akan tertinggal
Ø Larutan tidak jenuh (unsaturated) mengandung zat
terlarut bukan dalam keadaan maksimum dapat terlarut.
Ø Larutan Supersaturated
Larutan yang mengandung zat terlarut lebih banyak dari
keadaan kelarutan normalnya.
Kelarutan
Kelarutan adalah, jumlah maksimum zat
terlarut yang dapat melarut dalam sejumlah
pelarut (umumnya 100 g).
g zat terlarut
100 g Air
Hubungan Stoikiometri Dalam reaksi Kimia
A
B
Hubungan Stoikiometri Pada Reaksi Kimia
Dalam Larutan
Konsentrasi Larutan
Konsentrasi adalah perbandingan jumlah zat
terlarut dengan pelarut.
Konsentrasi :
– Molalitas (m) : jumlah mol zat (ions or molecules)
per kilogram pelarut.
– Molaritas (M) : jumlah mol zat (ions or molecules)
per liter larutan.
– Persen Berat (% m) : berat zat terlarut per berat
total larutan x 100 %
– Fraksi mol (cA) : mol zat terlarut per Total jumlah
mol larutan
Molaritas
Jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter
larutan (mol/liter)
Molaritas (M) =
mol zat terlarut
volum larutan (liter)
Perhitungan Molaritas
Jika 4,0 g NaOH dilarutkan ke dalam 500 mL. Berapakah
konsentrasi dalam M larutan tersebut?
4,0 g NaOH x 1 mol NaOH
40,0 g NaOH
= 0,10 mol NaOH
500 mL x
= 0,500 L
1L_
1000 mL
0,10 mol NaOH
0,500 L
= 0,20 mol NaOH
1L
= 0,20 M NaOH
Perhitungan Banyak Zat Terlarut
Asam lambung terdiri dari Larutan 0,10 M HCl.
Berapa jumlah HCl yang terdapat dalam 1500
mL larutan asam lambung?
1500 mL x
1 L
1000 mL
1,5 L x 0,10 mol HCl
1L
=
1,5 L
= 0,15 mol HCl
Konsentrasi dalam Persen
Menjelaskan jumlah zat terlarut di dalam 100 bagian
larutan
% Berat
% massa/massa =
g zat terlarut
100 g Larutan
x 100%
% Volume
% volume/volume =
mL zat terlarut x 100 %
100 mL Larutan
• % massa/volume
% massa/volume
=
g zat terlarut
100 mL Larutan
x 100%
Contoh
1.
4,0 gram KCl dilarutkan dalam 46,0 g air, maka %
berat larutan adalah,
% berat =
2.
4,0 g KCl
50,0 g larutan KCl
x 100 = 8,0 % KCl
Larutan infus dibuat dengan cara melarutkan 25 g
glukosa (C6H12O6) dalam air 500 mL air. Hitunglah
berapa % (m/v) larutan tersebut.
%(m/v)
=
25 g glukosa
500 mL larutan
x 100
=
5,0 % (m/v) larutan glukosa
Fraksi Mol (X)
Fraksi mol (X) menyatakan perbandingan mol salah
satu komponen zat terhadap total mol semua
komponen yang berada dalam larutan tersebut.
X =
mol komponen zat
mol total semua komponen
Perhitungan Fraksi Mol (X)
Jika 5,0 g NaCl dilarutkan ke dalam 100 gram air. Berapakah
fraksi mol NaCl dan air?
mol NaCl = 5,0 g NaCl x 1 mol NaCl = 0,085 mol NaCl
58,5 g NaCl
mol air = 100 g air x 1 mol air = 5,56 mol
18 g air
XNaCl =
mol NaCl
=
0,085 mol
= 0,015
mol NaCl + mol air
0,085 mol + 5,56 mol
Xair =
mol air
=
5,56 mol
= 0,985
mol NaCl + mol air
0,085 mol + 5,56 mol
Molalitas
Perbandingan jumlah mol zat terlarut dalam
terhadap massa pelarut (mol/kg)
Molalitas (m) =
mol zat terlarut
massa pelarut (kg)
m = massa zat terlarut
Mr zat terlarut
x
1000
massa pelarut (gram)
Perhitungan Molalitas (m)
Jika 5,0 g NaCl dilarutkan ke dalam 100 gram air.
Berapakah molalitas larutan NaCl tersebut?
m NaCl =
5,0 g NaCl
58,5 g/mol NaCl
x 1000 g/kg = 0,85 mol/kg
100 g
Jenis Larutan
1. Larutan Elektrolit
• Larutan yang dapat menghasilkan ion positiv (+)
dan ion negatif (-) di dalam air
• Dapat menghantar arus listrik
2. Larutan Non-Elektrolit
– Larutan yang tidak dapat membentuk ion, zat
terlarut melarut hanya dalam bentuk molekul
– Tidak dapat menghantar arus listrik
C6H12O6 (s)
Glukosa
H2O
C6H12O6 (aq)
Larutan Elektrolit
1. Larutan Elektrolit Kuat.
Larutan yang terionisasi sempurna (100%)
Garam
NaCl(s)
CaBr2(s)
Asam
HCl(g)
100% ion
H 2O
H 2O
H 2O
Na+(aq) + Cl-(aq)
Ca2+(aq) + 2Br- (aq)
H3O+(aq) + Cl-(aq)
2. Larutan Elektrolit Lemah
Ø Di dalam larutan, zat terlarut sebagian besar
berada dalam bentuk molekul
Ø Hanya sebagian kecil zat terlarut yang terionisasi
HF +
Asam
H 2O
NH3 + H2O
Basa
® H3O+(aq) + F- (aq)
® NH4+(aq) + OH- (aq)
Jenis Larutan
-
+
-
+
+
sugar
salt
acetic acid
Non-Electrolit
Zat terlarut berada
dalam bentuk
molekul
Elektrolit Kuat
Elektrolit lemah
Zat terlarut berada
dalam bentuk ion
dan molekul
Zat terlarut berada
dalam bentuk ion
DISSOCIATION
IONIZATION
Sifat Koligatif Larutan
Sifat Koligatif adalah sifat larutan
yang tergantung dari jumlah molekul
zat terlarut
Sifat Koligatif Larutan :
– Penurunan Titik Beku
– Kenaikan Titik Didih
– Tekanan Osmose
– Tekanan Uap
Tekanan Uap
Tekanan Uap larutan < Tekanan Uap pelarut
Zat terlarut mempengaruhi dan
mencegah molekul pelarut terbang ke
atmosfer.
Vapor Pressure Reduction:
Expressed by Raoult’s Law
Hukum Raoult
(a) Plarutan = c pelarut • P°pelarut
2 component system;
1 = c solvent + c solute
(b) DP = c zat terlarut . P°pelarut
Sehingga DP = P°pelarut - P larutan
Contoh Penurunan Tekanan Uap
Tekanan uap CHCl3 adalah P° = 360 torr pada T = 40.0°C. Berapakah
penurunan tekanan uap larutan ketika 10.0 g phenol (C6H5OH: berat
molekul=94 g/mol) ditambahkan ke dalam 95.0 g chloroform (berat
molekul=119.5 g/mol). Berapakah tekanan uap larutannya?
c= mol phenol =
(10.0 g • 1 mol/94 g)
= 0 .106
Tot. mol soln (10.0 g • 1 mol/94 g)+ (95.0 g • 1 mol/119.5 g)
0.901
= 0,118
DP = xphenol • P°CHCl3 = 0.118 • 360 torr = 42.48 torr =
Plarutan = 360 torr - 42.48 torr =
317.52 torr =
318 torr
42.5 torr
Kenaikan Titik Didih
DT = Takhir – Tawal
(DTb = bplarutan – bppelarut murni)
DTb = kb x m
kb = konstanta kenaikan t.d
m =molalitas seluruh zat yang terdapat di
dalam larutan
Penurunan Titik Beku
DT = Takhir – Tawal
(DTf = fppelarut murni - fplarutan)
DTf = kf x m
kf = konstanta penurunan titik beku
m = molalitas seluruh zat yang terdapat
dalam larutan
Tekanan Osmose
nRT
Õ=
=MRT
V
-
∏ = Tekanan Osmose
–
–
–
–
n
V
M
R
= jumlah mol
= Volume
= Molaritas
= Tetapan Gas
Di dalam tubuh manusia, sifat koligatif larutan yang terpenting
adalah, tekanan OSMOSE
Karena di dalam tubuh banyak terdapat selaput semi permeable dalam bentuk membran sel, yang memisahkan dua jenis
larutan yang berbeda
Selaput semi permeable dapat dilalui oleh air namun tidak
dapat dilalui oleh zat terlarut.
Proses Osmosis
Proses Osmosis Dalam Kehidupan
Perhitungan Kenaikan Titik Didih
Sebanyak 8 gram sukrosa (C12H22O11) dilarutkan
dalam 60 gram air. Hitung kenaikan titik didih
larutan dan titik didih larutan tersebut. (Mr
C12H22O11 = 324; Kb air = 0,512 ˚Ckg/mol; Tb air
= 100˚C)
Mol sukrosa = 8 g x 1 mol sukrosa = 0,0234 mol
324 g
Molalitas, m = 0,0234 mol x 1000 g/kg = 0,39 mol
60 g
kg
a. Kenaikan titik didih larutan,
DTb = kb x m
= 0,512˚Ckg/mol x 0,39 mol/kg
= 0,2 ˚C
b. Titik didih larutan,
Tb =Tb air + ΔTb
= 100˚C + 0,2˚C
= 100,2˚C
Perhitungan Penurunan Titik Beku
Jika 50 gram zat anti beku etilen glikol
(C2H4(OH)2) dilarutkan ke dalam 100 gram air,
berapakah titik beku larutan jika Tf air 0˚C? (Mr
(C2H4(OH)2) = 62; Kf air = 1,86˚Ckg/mol)
Mol (C2H4(OH)2) = 50 g x 1 mol = 0,806 mol
62 g
Molalitas, m = 0,806 mol x 1000 g/kg = 8,06 mol
100 g
kg
a. Penurunan titik beku larutan,
DTf = kf x m
= 1,86˚Ckg/mol x 8,06 mol/kg
= 15 ˚C
b. Titik beku larutan,
Tf =Tf air - ΔTf
= 0˚C - 15˚C
= - 15˚C
Perhitungan Tekanan Osmosis
Berapakah tekanan osmosis suatu larutan
naftalen (C10H8) dalam benzena yang
mengandung 10 g naftalen per satu liter
larutan? Suhu larutan 15˚C. (Mr C10H8 = 128,
R=0,082 Latm/mol K)
Mol C10H8, n = 10 g x 1 mol = 0,0781 mol
128 g
Molaritas, M = 0,0781 mol = 0,0781 mol/L
1L
Tekanan Osmosis,
л = 0,0781 mol/ L x 0,082 L atm / mol K x 288 K
= 1,85 atm
Sifat-sifat Koligatif Larutan Elektrolit
Secara umum, dapat disimpulkan bahwa:
Untuk konsentrasi yang sama, larutan
elektrolit memiliki sifat koligatif yang
lebih besar dibandingkan larutan nonelektrolit.
Larutan gula 0,01 M
ΔTf = 0,186˚C
gula
gula
Larutan NaCl 0,01 M
ΔTf = 0,348˚C
+
Na
ClNa+
gula
gula
Cl
-
Na+
Cl-
Larutan NaCl 0,005 M
ΔTf = 0,186˚C
Cl-
Na+
Na+
Cl-
Na+
Cl-
Gula adalah molekul non-elektrolit yang molekulnya
tidak mengalami ionisasi. Sehingga dalam 1 liter
larutan gula 0,01 M terdapat 0,01 mol molekul gula
sebanyak 0,01 mol partikel.
NaCl terdisosiasi menjadi ion Na+ dan Cl-. Jika
disosiasi sempurna, maka dalam 1 L larutan NaCl
0,01 M terdapat 0,01 mol Na+ dan 0,01 mol Cl- dan
total sebanyak 0,02 mol partikel.
NaCl terdisosiasi menjadi ion Na+ dan Cl-. Jika
disosiasi sempurna, maka dalam 1 L larutan NaCl
+
0,005 M terdapat 0,005 mol Na dan 0,005 mol Cl
dan total sebanyak 0,01 mol partikel.
Perhitungan sifat koligatif larutan
elektrolit
Nilai faktor van’t Hoff merupakan
perbandingan antara efek koligatif larutan
elektrolit dengan larutan non-elektrolit
pada konsentrasi yang sama.
i = efek koligatif larutan elektrolit
efek koligatif larutan non-elektrolit
i = ΔP elek = ΔTb elek = ΔTf elek = л elek
ΔP n-elek ΔTb n-elek ΔTf n-elek
лn-elek
Hubungan faktor van’t Hoff (i) dan derajat
ionisasi/disosiasi (α)
elektrolit
D
n ion-ion
Awal
:
1 mol
Terurai : (-) α mol
(+) n α mol
Setimbang: 1-α mol
n α mol
Maka:
- Tanpa ionisasi, jumlah partikel = 1 mol
- Dengan ionisasi, jumlah partikel adalah
jumlah partikel elektrolit dan ion-ion dalam
setimbang, yaitu : (1-α) + n α mol
Sehingga:
i = (1 – α) + n α ; i = 1 + (n-1) α
1
Dengan n = total koefisien ion-ion dalam
persamaan ionisasi.
Contoh:
Tekanan osmosis larutan CaCl2 adalah 0,605
atm dan larutan sukrosa 0,224 atm.
Kedua larutan memiliki molalitas yang
sama. Hitung:
a. Faktor van’t Hoff
b. Derajat disosiasi CaCl2
a. Faktor van’t Hoff
i=
л elektrolit
= л CaCl2 = 0,605 atm
лsukrosa
0,224 atm
л non-elektrolit
= 2,70
b. Larutan CaCl2 merupakan larutan elektrolit,
sehingga terdisosiasi menjadi:
2+
CaCl2 D Ca
+ 2 Cl
2+
jadi n = 3 ( 1 ion Ca dan 2 ion Cl )
i = 1 + (3-1) α
2,70 = 1 + 2 α
α = 2,70 – 1 = 0,85
2
SOAL - SOAL
1.
Dalam suatu eksperimen terdapat 150 g larutan NaCl
dengan konsentrasi 10%. Jika seorang murid
menambahkan 50 g pelarut ke dalam larutan tersebut.
Hitunglah konsentrasi larutan yang baru (dalam % berat)
2.
Sebanyak 10 gram zat yang tidak mudah menguap
dilarutkan ke dalam 100 g aseton pada suhu 298K.
Akibatnya, terjadi penurunan tekanan uap pelarut aseton
dari 195 mmHg menjadi 192,5 mmHg. Berapa massa
molekul relatif zat jika Mr aseton = 58?
3.
Pada suhu berapa air radiator mobil akan mulai membeku
jika mengandung 65% air dan 35% etilen glikol
(C2H4(OH)2)? Umpama berat larutan 100 g. (Mr
C2H4(OH)2 = 62; Kf air = 1,86 ˚C kg/ mol)
1.
Sebanyak 1,065 g suatu zat organik dilarutkan
dalam 30,14 g dietil eter sehingga terjadi
kenaikan titik didih sebesar 0,296˚C. Kb eter =
2,11˚C kg/ mol. Hitung massa molekul relatif
zat tersebut.
Hitunglah massa glukosa yang terdapat dalam
1 L larutan glukosa yang bersifat isotonik
dengan darah. Tekanan osmosis darah adalah
7,65 atm pada suhu 37˚C dan Mr glukosa =
180?
3. Dalam suatu eksperimen osmosis, kalian harus
menentukan kemolalan suatu larutan gula
12,5% dengan pelarut air dan zat terlarut gula
C12H22O11.
2.
7. Jika 0,4 mol NaCl dilarutkan dalam 360 g air dan
tekanan uap air pada suhu 25oC adalah 26,37 atm,
tentukan:
a. tekanan uap larutan
b. penurunan tekanan uap larutan
8. Jika 15 g asam HA dilarutkan dalam 500 ml air dan
membeku pada suhu -1,023˚C (diketahui Kf air =
1,86˚C kg/ mol; Mr HA=60). Tentukan derajat
disosiasi HA?
9. Hitung tekanan osmosis larutan KCl 0,745% pada
suhu 27˚C jika α = 86%. (Ar K=39; Cl=35,5)
10. Larutan 0,2 M BaCl2 mempunyai tekanan osmosis
13 atm pada suhu 25˚C. Tentukan derajat ionisasi
larutan BaCl2.