1. Penurunan Tekanan Uap
Tekanan uap jenuh suatu zat begantung pada jenis zat dan suhu. Suatu zat yang molekul-molekulnya mudah melepaskan diri dari cairannya, akan menghaslkan molekul dalam bentuk uap. Hal itu berarti tekanan uap jenuhnya makin besar. Jadi, jika partikel uap makin banyak, maka tekanan uap makin besar. Zat yang mudah menguap disebut volatil, misal alcohol. Zat yang sukar mearutt disebut nonvolatil, misalnya gula, urea, dan garam.
Jika suhu suatu larutan cairan dinaikkan, maka makin banyak partikel yang menjadi uap, maka tekanan uap jenuh cairan makin tinggi. Tekanan uap jenuh larutan dinyatakan dengan P dan tekanan uap pelarut murni dinyatakan dengan Po. Karena tekanan uap larutan lebih kecil daripada tekanan uap pelarut murninya, maka terjadi penurunan tekanan uap. Selisih antara tekanan uap jenuh pelarut murni (Po) dengan tekanan uap jenuh larutan (P) disebut penurunan tekanan uap jenuh (∆P). Jadi,
∆P = Po – P
Bunyi hukum Roult adalah sebagai berikut.
Tekanan uap jenuh larutan (P), besarnya sama dengan hasil kai tekanan uap jenuh pelarut murni Po dengan fraksi mol pelarut tersebut di dalam larutan (XA).
P = XA x Po
Penurunan tekanan uap, ∆P
∆P = XB x Po
Keterangan: P = tekanan uap jenuh larutan
∆P = penurunan tekanan uap jenuh
XA = fraksi mol pelarut
XB = fraksi mol zat terlarut
Po = tekanan uap pelarut murni
Contoh soal:
Sebanyak 12 gram urea (Mr = 180) dilarutkan dalam 180 gram air pada suhu 25 oC. Pada suhu tersebut tekanan uap jenuh air adalah 23,76 mmHg. Tentukanlah tekanan uap larutan!
Jawab:
12 gram urea = 12/60 mol = 0,2 mol
180 gram air = 180/18 mol = l0 mol
Xair = 10/(10+0,2)
Plarutan = Xair x Po = 10/(10+0,2) x 23,76 mmHg = 23,29 mmHg
Jadi, tekanan uap larutan = 23,29 mmHg
2. Kenaikan Titik didih (∆Tb) dan Penurunan Titik Beku (∆Tf)
Titik didih suatu cairan adalah suhu pada saat tekanan uap jenuh cairan itu sama dengan tekanan udara luar (tekanan yang diberikan pada permukaan cairan). Perubahan fase padat, cair, dan gas dapat kita liat pada diagram PT.
Garis AB adalah garis didih air, artinya pada setiap titik pada garis AB terdapat kesetimbangan antara cair dan gas. Garis AC adalah garis beku air, artinya setiap garis AC terdapat kesetimbangan antara padat dan cair. Titik A disebut titik tripel air, artinya pada titik A itu tercapai kesetimbangan antara caur, padat, dan gas. Suhu pada titik tripel itu adalah 0,0099 oC dan tekanannya 0,0060 atm. Pada tekanan udara luar 1 atm, air mendidih pada suhu 100 oC (titik B). selisih titik didih larutan dengan titik didih pelarut disebut kenaikan titik didih (∆Tb).
∆Tb = titik didih (Tb) larutan – titik didih (Tb) pelarut
Atau
∆Tb = Tb larutan – 100 oC
Pada saat tercapai kesetimbangan antara cair dan padat, suhu itu disebut suhu beku. Titik beku larutan adalah suhu pada saar mulai terbentuk padatan ( membeku). Selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan disebut penurunan titik beku (∆Tf)
∆Tf = titik beku (Tf) pelarut – titik beku (Tf) larutan
Atau
∆Tf = 0 oC - Tf larutan
Kenaikan titik didih dan penurunan titik beku dirumuskan berturut-turut sebagai berikut.
∆Tb = Kb x m
∆Tf = Kf x m
Keterangan: ∆Tb = kenaikan titik didih larutan (oC)
∆Tf = penurunan titik beku larutan (oC)
Kb = tetapan kenaikan titik didih molal (oC/m)
Kf = tetapan penurunan titik beku molal (oC/m)
m = molalitas larutan (mol/kg)
Contoh soal:
Sebanyak 6 gram urea (Mr = 60) dilarutkan dalam 500 gram air. Tentukan titik didih larutan! Kb air = 0,52 oC
Jawab:
∆Tb = Kb x m
= Kb x g/Mr x 1000/P
= 0,52 x 6/60 x 1000/500 = 0,104 oC
Tb larutan = Tb pelarut + ∆Tb
= 100 + 0,104 = 100,104 oC
Jadi, titik didih larutan adalah 100,104 oC
- Tekanan Osmotik Larutan
Osmosis adalah proses spontan perpindahan pelarut dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih pekat melalui membaran semipermeable. Membrane semipermeable adalah suatu selaput yang dapat dilalui molekul-molekul pelarut dan tidak dapat dilalui oleh zat terlarut ( menahan zat terlarut).
Tekanan osmotik suatu larutan adalah tekanan luar yang dikenakan pada larutan untuk menghentikan osmosis. Rumus tekanan osmotik.
∏ = gaya/luas = A x p x g x h/A = p x g x h
Keterangan: ∏ = tekanan osmotic (dyne/cm2)
P = massa jenis cairan, untuk larutan encer kira-kira 1,0 gram/cm3
g = konstanta gravitasi (980,7 cm/detik2)
h = selisih tinggi permukaan kedua cairan (cm2)
A = luas kolom gelas (cm2)
Hubungan tekanan osmotic larutan encer sesuai dengan persamaan gas ideal.
∏ = M x R x T
Keterangan: ∏ = tekanan osmotic (atm)
M = kemolaran (mol/liter)
R = 22,4/273 = 0,082 L.atm/mol.K
T = suhu mutlak (K) = 273+ … oC
Dua larutan yang memiliki tekanan osmotic sama disebut isotonik. Larutan yang memiliki tekanan osmotic yang lebih besar dari larutan yang lain disebut hipertonik. Sebaliknya yang tekanan osmotiknya lebih kecil disebut hipotonik.
Contoh soal:
1. Suatu senyawa nonelektrolit dengan rumus empiris CH2O sebanyak 36 gram dilarutkan dalam 500 gram air dan membeku pada suhu -0,744 oC. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut! (Kf air = 1,86)
2. Senyawa metil benzoate (nonelektrolit) yang digunakan dalam industri parfum, mengandung 70,58% C; 5,93% H; dan 23,49% O. Metil benzoate dengan massa 10,88 gram dimasukkan dalam 100 gram air dan larutan itu mendidih pada 100,416 oC. hitunglah rumus molekul metil benzoate tersebut!
Jawab:
1. ∆Tf = Kf x g/Mr x 1000/P
0 - (-0,744) = 1,86 x 36/Mr x 1000/500, diperoleh Mr = 180
Massa rumus = (CH2O)n
180 = (12 + 2 + 16)n → n = 6
Jadi, rumus molekul senyawa tersebut adalah C6H12O6
2. Kita cari dulu rumus empiris senyawa CxHyOz. misalkan metil benzoate sebanyak 100 gram.
C = 70,58% x 100 gram = 70,58 gram = 70,58/12 = 5,88 mol
H = 5,93% x 100 gram = 5,93 gram = 5,93/1 = 5,93 mol
O = 23,49% x 100 gram = 23,49 gram = 23,49/16 = 1,47 mol
Perbandingan mol = Perbandingan indeks
5,88 : 5,93 : 1,47 = 4 : 4 : 1
∆Tb = Kb x g/Mr x 1000/P
0,416 = 0,52 x 10,88/Mr x 1000/100, diperoleh Mr = 136, rumus molekul (C4H4O)n
N = Mr rumus molekul/Mr rumus empiris = 136/68 = 2
Jadi, rumus molekul metil benzoate adalah C8H8O2
Tidak ada komentar:
Posting Komentar