makalah kimia fisika

41
MAKALAH KIMIA FISIKA LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT KELAS 3M - KELOMPOK 6 DISUSUN OLEH : FITRI FELINA HADIJAH JANEKE DWIRARA PUTRI KIKI KINANTI. D LUTFIKA MUNAZIAH DOSEN PEMBIMBING : FAHJAR PRISISKA, M. Farm., Apt FAKULTAS FARMASI DAN SAINS PROGRAM STUDI FARMASI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF. DR HAMKA JAKARTA

Upload: kikinanti

Post on 02-Jan-2016

397 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

Page 1: MAKALAH KIMIA FISIKA

MAKALAH KIMIA FISIKA

LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT

KELAS 3M - KELOMPOK 6

DISUSUN OLEH :

FITRI FELINA

HADIJAH

JANEKE DWIRARA PUTRI

KIKI KINANTI. D

LUTFIKA MUNAZIAH

DOSEN PEMBIMBING : FAHJAR PRISISKA, M. Farm., Apt

FAKULTAS FARMASI DAN SAINS

PROGRAM STUDI FARMASI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF. DR HAMKA

JAKARTA

2013

Page 2: MAKALAH KIMIA FISIKA

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis curahkan kepada Allah SWT, karena atas izin-Nya

penulis dapat menyusun makalah ini yang menurut penulis bisa dimanfaatkan untuk

hal pembelajaran dan ilmu pengetahuan khusunya dalam ilmu kimia. Makalah ini

penulis susun berdasarkan data dari berbagai sumber yang penulis dapatkan dan

penulis mencoba menyusun data-data itu hingga menjadi sebuah karya tulis ilmiah

sederhana yang berbentuk makalah.

Selama proses pembuatan makalah ini, banyak hal yang penulis dapatkan,

termasuk ilmu pengetahuan baru , tepatnya mengenal lebih dalam tentang salah satu

dari berbagai macam materi yaitu tentang Larutan Elektrolit dan Larutan Non

Elektrolit.

Larutan elektrolit dan Larutan non elektrolit ini adalah larutan yang dapat

menghantarkan arus listrik. Larutan elektrolit menghasilkan ion-ion yang dapat

menghantarkan arus listriknya. Kejadian seperti ini banyak dijumpai di dalam 

kehidupan sehari-hari.

Semoga dengan tersusunnya makalah ini bisa menjadikan penulis menjadi

orang yang lebih baik dari sebelumnya dengan apa yang telah penulis dapatkan dan

penulis pelajari dalam makalah ini, penulis juga berharap semoga makalah ini bisa

bermanfaat-bagi orang lain. Penulis menyadari bahwa dalam pembuatan makalah ini

sangat banyak kekurangannya, mungkin ini pengetahuan penulis yang sangat terbatas,

oleh karena itu segala kritik dan saran sangat penulis harapkan agar penulis dapat

memperbaiki kesalahan-kesalahan tersebut. Terima kasih.

                                                                                    Jakarta, 06 oktober 2013

Penyusun

Page 3: MAKALAH KIMIA FISIKA

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR  

DAFTAR ISI 

BAB I        PENDAHULUAN

                  1.  Latar Belakang 

                  2.  Maksud dan Tujuan 

BAB II        PEMBAHASAN

1. Pembagian Larutan

1) Larutan elektrolit

2) Larutan non elektrolit

2. Membedakan larutan berdasarkan daya hantar listrik

1) Elektrolit

a. Elektrolit kuat

b. Elektrolit lemah

2) Non elektrolit

3. Pnyebab larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik

4. Hubungan elektrolit dengan jenis ikatan kimia

1) Senyawa Ionik

2) Senyawa Kovalen

5. Cara menentukan kekuatan larutan elektrolit

6. Sifat koligatif larutan elektrolit dan non elektrolit

a) Penurunan tekanan uap

b) Penaikan titik didih

c) Penurunan titik beku

d) Tekanan osmotik

BAB III        PENUTUP

                   1.  Simpulan 

                   2.  Saran 

DAFTAR PUSTAKA

ii.

Page 4: MAKALAH KIMIA FISIKA

BAB I

PENDAHULUAN

I. 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 solut,

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.

Baik pada larutan ataupun sistem dispersi, zat terlarut dapat berupa padatan,

cairan atau gas. Bahkan bila zat terlarut adalah cairan, tidak ada kesulitan dalam

membedakan peran pelarut dan zat terlarut bila kuantitas zat terlarut lebih kecul dari

pelarut. Namun, bila kuantitas zat terlarut dan pelarut, sukar untuk memutuskan

manakah pelarut mana zat terlarut. Dalam kasus yang terakhir ini, Anda dapat sebut

komponen 1, komponen 2, dst.

Pada tahun 1884, Svante Arrhenius, ahli kimia terkenal dari Swedia

mengemukakan teori elektrolit yang sampai saat ini teori tersebut tetap bertahan

padahal ia hampir saja tidak diberikan gelar doktornya di Universitas Upsala, Swedia,

karena mengungkapkan teori ini. Menurut Arrhenius, larutan elektrolit dalam air

Zat terlarut Pelarut Contoh

Gas

Gas

Gas

Cair

Cair

Padat

Padat

Gas

Cair

Padat

Cair

Padat

Padat

Cair

Udara, semua campuran gas

Karbon dioksida dalam air

Hidrogen dalam platina

Alkohol dalam air

Raksa dalam tembaga

Perak dalam platina

Garam dalam air

Page 5: MAKALAH KIMIA FISIKA

terdisosiasi ke dalam partikel-partikel bermuatan listrik positif dan negatif yang

disebut ion (ion positif dan ion negatif) Jumlah muatan ion positif akan sama dengan

jumlah muatan ion negatif, sehingga muatan ion-ion dalam larutan netral. Ion-ion

inilah yang bertugas mengahantarkan arus listrik.

Larutan yang dapat menghantarkan arus listrik disebut larutan elektrolit.

Larutan ini memberikan gejala berupa menyalanya lampu atau timbulnya gelembung

gas dalam larutan. Larutan elektrolit mengandung partikel-partikel yang bermuatan

(kation dan anion). Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh Michael Faraday,

diketahui bahwa jika arus listrik dialirkan ke dalam larutan elektrolit akan terjadi

proses elektrolisis yang menghasilkan gas.

Gelembung gas ini terbentuk karena ion positif mengalami reaksi reduksi dan

ion negatif mengalami oksidasi. Contoh, pada laruutan HCl terjadi reaksi elektrolisis

yang menghasilkan gas hidrogen sebagai berikut.

HCl(aq)→ H+(aq) + Cl-(aq)

Reaksi reduksi : 2H+(aq) + 2e- → H2(g)

Reaksi oksidasi : 2Cl-(aq) → Cl2(g) + 2e-

II. Maksud dan Tujuan

Maksud dan tujuan pembuatan makalah ini antara lain, yaitu:

1. Sebagai bahan untuk menganalisa tentang apakah itu elektrolit dan non

elektrolit

2. sebagai bahan kajian mengenai dampak elektrolit dan non elektrolit

3. sebagai cara untuk mencari berbagai cara elektrolit dan non elektrolit bisa

menghantarkan daya listrik

ii.

Page 6: MAKALAH KIMIA FISIKA

BAB II

PEMBAHASAN

Mari kita kembali ke pokok bahasan ini. Pastinya kita pernah melihat orang

melakukan penangkapan ikan dengan alat setrom listrik yang sumber arusnya berasal

dari aki; atau kalian pernah mendengar penyataan jika kita menyentuh stop kontak

dalam kondisi tangan basah, kemungkinan besar akan kesetrom. Apa yang menjadi

faktor penyebab dari semua perilaku ini? Mengapa ikan bisa mati jika alat setrom

dicelupkan kedalam air? Bukankah penghantar listrik erat kaitannya dengan suatu

bahan logam? Pertanyaan-pertanyaan ini akan kita bahas di sini.Suatu larutan dapat

dikatakan sebagai larutan elektrolit jika zat tersebut mampu menghantarkan listrik.

Mengapa zat elektrolit dapat menghantarkan listrik? Ini erat kaitannya dengan

ion-ion yang dihasilkan oleh larutan elektrolit (baik positif maupun negative). Suatu

zat dapat menghantarkan listrik karena zat tersebut memiliki ion-ion yang bergerak

bebas di dalam larutan tersebut. ion-ion inilah yang nantinya akan menjadi

penghantar. Semakin banyak ion yang dihasilkan semakin baik pula larutan tersebut

menghantarkan listrik.

I. Pembagian larutan

1. Larutan Elektrolit

adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik jika larutan tersebut

mengandung partikel-partikel yang bermuatan listrik (ion-ion) dan bergerak bebas

didalam larutannya,Zat elektrolit yang terurai sempurna di dalam air disebut

Elektrolit Kuat dan larutan yang dibentuknya disebut Larutan Elektrolit Kuat. Zat

elektrolit yang hanyak terurai sebagian membentuk ion-ionnya di dalam air disebut

Elektrolit Lemah dan larutan yang dibentuknya disebut Larutan Elektrolit Lemah.

Page 7: MAKALAH KIMIA FISIKA

2. Larutan Non-Elektrolit

Larutan Non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantar

listrikSedangkan zat non elektrolit itu sendiri merupakan zat-zat yang di dalam air

tidak terurai dalam bentuk ion-ionnya, tetapi terurai dalam bentuk molekuler.

Tergolong ke dalam jenis ini misalnya:

- Larutan urea

- Larutan sukrosa

- Larutan glukosa

- Larutan alkohol dan lain-lain

II. Perbedaan Larutan Berdasarkan Daya Hantar Listrik

Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan terbagi menjadi 2 golongan yaitu

larutan elektrolit dan larutan non elektrolit. Sedangkan elektrolit dapat

dikelompokkan menjadi larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah sesuai skema

penggolongan berikut.

A. Elektrolit

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik.

ii.

Page 8: MAKALAH KIMIA FISIKA

1. Elektrolit Kuat

- Terionisasi sempurna

- Menghantarkan arus listrik

- Mampu menyala terang

- Merdapat gelembung gas

Larutan elektrolit kuat dapat berupa :

Asam Kuat : HCl, H2SO4, HNO3, HClO4

Basa Kuat : NaOH, KOH, Ca(OH)2

Garam : NaCl, K2SO4, CaCl2

Garam adalah senyawa yang terbentuk dari sisa asam dan basa dengan reaksi sebagai

berikut :

Asam + Basa ---> Garam + H2O,

Contoh,

2HCl + Ca(OH)2 ---> CaCl2 + 2H2O

dari reaksi di atas terlihat garam tersusun dari gabungan Cl - sebagai ion negatif

(anion) dan Ca2+ sebagai ion positif (kation), contoh ion2 lain yang dapat membentuk

garam yakni :

Kation : Na+, L+, K+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, NH4+

Anion : Cl-, Br-, I-, SO42-, NO3-, ClO4-, HSO-, CO32-, HCO32-

Page 9: MAKALAH KIMIA FISIKA

sebagai contoh garam yang dapat terbentuk dari gabungan kation dan anion di atas

antaralain :

2. Elektrolit Lemah

- Terionisasi sebagian

- Menghantarkan arus listrik

- Lampu menyala redup

- Terdapat gelembung gas

Daya hantarnya buruk dan memiliki derajat ionisasi (kemampuan mengurai

menjadi ion-ionnya) kecil. Makin sedikit yang terionisasi, makin lemah elektrolit

tersebut. Dalam persamaan reaksi ionisasi elektrolit lemah ditandai dengan panah dua

arah (bolak-balik) artinya reaksi berjadal dua arah di satu sisi terjadi peruraian dan di

sisi lain terbentuk kembali ke bentuk senyawa mula2.

Contoh larutan elektrolit lemah adalah semua asam lemah dan basa lemah asam

adalah yang menghasilkan/melepas H+ dan basa yang menghasilkan OH- atau

menangkap H+

ii.

Page 10: MAKALAH KIMIA FISIKA

misalnya :

 

kekuatan elektrolit lemah ditentukan oleh derajat dissosiasinya yang dirumuskan :

Maka berdasarkan rumus di atas untuk mendapatkan jumlah zat mengion

dilakukan dengan cara mengalikan jumlah sat mula2 dengan derajat

dissosiasinya....semakin besar harga derajat dissosiasinya maka semakin banyak

konsentrasi larutan yang terurai menjadi ion2ya (mengion)

B. Non Elektrolit

- Tidak terionisasi

- Tidak menghantarkan arus listrik

- Lampu tidak menyala

Contoh :

Page 11: MAKALAH KIMIA FISIKA

C6H12O6 (amilum/karbohidrat), C12H22O11, CO(NH2)2 (Urea) dan C2H5OH

(Alkohol/etanol), dll

III. Penyebab Larutan Elektrolit dapat Menghantarkan Listrik

Sebagai contoh larutan elektrolit adalah 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 (H2). Sedangkan ion-ion Cl- melepaskan elektron pada

anoda dengan menghasilkan gas klorin (Cl2).

Perhatikan gambar berikut.

IV. Hubungan Elektrolit dengan Jenis Ikatan Kimia

Jika diperhatikan lebih teliti dari jenis ikatannya, larutan elektrolit ada yang

berasal dari ikatan ionik dan ada juga yang berasal dari ikatan kovalen

polar....Sebagai contoh larutan NaCl dan NaOH berasal dari senyawa ion, sedangkan

HCl, CH3COOH, NH4Cl berasal dari senyawa kovalen

ii.

Page 12: MAKALAH KIMIA FISIKA

1. Senyawa ionik

Senyawa ionik adalah senyawa yang atom-atomnya berikatan secara ionik, yang

disebabkan adanya gaya elektrostatik dari atom-atom yang muatannya berlawanan

(ion positif dan ion negatif). Atom yang kehilangan elektron menjadi ion positif

(kation) dan atom yang menerima elektron menjadi ion negatif (anion). Dalam

larutan, senyawa ionik akan terurai sempurna menjadi ion-ionnya yang bergerak

bebas. Ion-ion itulah yang menghantarkan arus listrik.

2. Senyawa Kovalen

kovalen adalah senyawa yang atom-atomnya berikatan secara kovalen. Ikatan

kovalen terjadi akibat penggunaan bersama-sama pasangan elektron oleh dua atom.

Senyawa kovalen yang dapat menghantarkan arus listrik adalah seyawa kovalen polar

yang dapat mengalami ionisasi bila dilarutkan dalam pelarut (biasanya pelarut air).

Daya hantar listrik berhubungan dengan adanya ion-ion zat terlarut dalam larutan.

Semakin banyak jumlah ion dalam larutan, maka daya hantar listrik akan semakin

baik, dan sebaliknya. Berdasarkan kekuatannya dalam menghantarkan arus listrik,

larutan elektrolit dibedakan menjadi larutan elektrolit kuat dan larutan elektrolit

lemah.

Contoh dari larutan elektrolit adalah larutan NaCl (garam dapur), jika garam

dapur dilarutkan dalam air maka akan teurai menjadi ion-ion bebasnya, sehingga

dalam larutan NaCl terdapat spesi bermuatan yakni Na+ dan Cl-.

Page 13: MAKALAH KIMIA FISIKA

Gambaran pelarutan NaCl secara mikroskopik adalah sebagai berikut:

Daya hantar listrik berhubungan dengan adanya ion-ion zat terlarut dalam

larutan. Semakin banyak jumlah ion dalam larutan, maka daya hantar listrik akan

semakin baik, dan sebaliknya semakin sedikit jumlah ion dalam larutan, maka daya

hantar listrik nya juga menurun. Berdasarkan kekuatannya dalam menghantarkan arus

listrik, larutan elektrolit dibedakan menjadi larutan elektrolit kuat dan larutan

elektrolit lemah.

Untuk dapat membedakan larutan elektrolit ionik dan kovalen perhatikanlah contoh2

di bawah ini :

 

ii.

Page 14: MAKALAH KIMIA FISIKA

V. Cara Menentukan Kekuatan Larutan Elektrolit

kekuatan larutan elektroit ditentukan oleh beberapa faktor :

Jenis larutan elektrolit, tentu saja elektrolit kuat dalam konsentrasi yang

sama atau hampir sama mempunyai kekuatan jauh lebih besar jika dibanding

larutan nonelektrolit. Sebab dalam larutan non elektrolit lemah hanya

sebagian kecil larutan yang terurai menjadi ion2nya (misal dengan derajat

dissosiasi = 0,00001 berarti yang terurai hanya  0,001% dari total

konsentrasinya) sedangkan larutan elektrolit kuat hampir semuanya terurai

(100% dari konsentrasi terurai)

 Kadar/Konsentrasinya, bila sama jenisnya (sama2 elektrolit lemah atau

sama2 elektrolit kuat) kekuatan larutan elektrolit ditentukan oleh

konsentrasinya...semakin besar konsentrasi maka semakin besar kekuatannya.

karena semakin banyak yang mengion.

Konsentrasi merupakan cara untuk menyatakan hubungan kuantitatif antara

zat terlarut dan pelarut. Menyatakan konsentrasi larutan ada beberapa macam,

diantaranya:

1. Fraksi MOL

fraksi mol adalah perbandingan antara jumlah mol suatu

komponen dengan jumlah mol seluruh komponen yang terdapat dalam

larutan. Fraksi mol dilambangkan dalam X jika mol zat terlarut nA dan

jumlah mol zat terlarut nB maka fraksi mol pelarut dan zat terlarut

adalah:

XA= nA

nA+nB dan XB= nB

nA+nB

Jumlah fraksi mol pelarut dengan zat terlaru adalah 1, XA + XB= 1

Page 15: MAKALAH KIMIA FISIKA

Contoh

Suatu larutan terdiri dari 2, 5 mol zat terlarut A dan 7,5 mol zat terlarut

B, maka:

Jawab:

XA= nA

nA+nB= 2,5

2,5+7,5=0,25

XB= nB

nA+nB=

7,52,5+7,5

=0,75

2. . Persen (%)

Menurut farmakope Indonesia ada 4 macam %, yaitu:

1. % b/bn adalah gram zat dalma 100g hasil akhir.

2. % b/v dalah banyaknya gram zat dalam 100 mL hasil akhir.

3. % v/v adalah banyaknya mL zat dalam 100mL hasil akhir.

4. % v/ b adalah banyaknya mL zat dalam 100 g hasil akhirnya

Contoh:

Hitung berapa persen %KCl dalam suatu larutan yang terbuat dengan melarutkan

40 g KCl dalam 160 mL air ?

Jawab:

%= 40/ (40+160) x 100% = 20%

3. MOLALITAS (m)

Molalitas menyatakan jumlah mol (n) zat terlarut dalam 1 Kg (1000g)

pelarut

ii.

Page 16: MAKALAH KIMIA FISIKA

m= gMr

x1000

patau m= n

p( mol

kg)

Dimana :

m = kemolalan larutan (mol/kg)

n = jumlah mol zat terlarut ( g/Mr)

p = massa pelarut

Mr = massa relatif zat terlarut

Contoh:

Hitunglah molalitas 18 gram glukosa(Mr= 180) dalam 500 gram air!

m glukosa = 18/180 𝑥 1000/500= 0,2 m

4. MOLARITAS (M)

Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 L larutan

M¿ gMr

x1000

v atau M¿ nv( mol

L)

Contoh:

Berapakah molaritas 4 gram NaOH (Mr= 40) dalam 250 mL

larutan?

Jawab:

M¿ 440

x1000250 = 0,4 M

5. . Normalitas

Normalitas yang bernotasi (N) merupakan satuan

konsentrasi yang sudah memperhitungkan kation atau

anion yang dikandung sebuah larutan. Normalitas

didefinisikan banyaknya zat dalam gram ekivalen dalam

satu liter larutan. Secara sederhana gram ekivalen adalah

Page 17: MAKALAH KIMIA FISIKA

jumlah gram zat untuk mendapat satu muatan. Untuk

asam, 1 mol ekivalennya sebanding dengan 1 mol ion H+.

Untuk basa, 1 mol ekivalennya sebanding dengan 1 mol ion

OH-.

Antara Normalitas dan Molaritas terdapat hubungan :

grek = mol . Jumlah 𝐻^+ atau 〖𝑂𝐻〗^−

N = M x valensi

Contoh

Berapakah Normalitas 9,8 gram H2SO4 (Mr= 98) dalam air

hingga volume larutan 500 mL?

Jawab:

H2SO4 2 H+¿¿+ SO42−¿ ¿

M¿ 9,898

x1000500 = 0,2

N= M x valensi

N= M x 𝐻^+

N= 0,2 x 2= 0,4N

Jumlah ion yang terbentuk per molekul, konsentrasi larutan bukan

satu2nya faktor yang mempengaruhi kekuatan larutan elektrolit....jumlah ion

yang terbentuk per molekul pun juga punya pengaruh. sebagai contoh coba

kalian perhatikan reaksi penguraian KCl dan CaCl2 pada contoh penguraian

sebelumnya....dalam reaksi tersebut tiap satu molekul KCl menghasilkan 2 ion

yaitu  satu ion K+ dan satu ion Cl- sedangkan dalam reaksi penguraian CaCl2

menghasilkan satu ion Ca+ dan dua ion Cl-....sehingga total Kcl menghasilkan

ii.

Page 18: MAKALAH KIMIA FISIKA

2 ion dan CaCl menghasilkan 3 ion. berarti kekuatan elektrolit kedua laratan

tersebut sama.

VI. Sifat Koligatif Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit

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, dan bagian per juta (part per million, ppm). Sementara itu, secara

kualitatif, komposisi larutan dapat dinyatakan sebagai encer (berkonsentrasi rendah)

atau pekat (berkonsentrasi tinggi).

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). Hukum Roult merupakan dasar dari sifat koligatif larutan.

Keempat sifat itu ialah:

1. Penurunan tekanan uap relatif terhadap tekanan uap pelarut murni.

2. Peningkatan titik didih

3. Penurunan titik beku

4. Gejala tekanan osmotik.

Sifat koligatif larutan dapat dibedakan menjadai dua macam, yaitu sifat larutan

non elektrolit dan elektrolit.  Hal itu disebabkan zat terlarut dalam larutan elektrolit

bertambah jumlahnya karena terurai menjadi ion-ion, sedangkan zat terlarut pada

larutan nonelektrolit jumlahnya tetap karena tidak terurai menjadi ion-ion, sesuai

dengan hal-hal  tersebut maka sifat koligatif  larutan nonelektrolit lebih rendah

daripada sifat koligatif larutan elektrolit. Larutan merupakan suatu campuran yang

homogen dan dapat berwujud padatan,  maupun cairan. Akan tetapi larutan yang

Page 19: MAKALAH KIMIA FISIKA

paling umum dijumpai adalah larutan cair, dimana suatu zat tertentu dilarutkan dalam

pelarut berwujud cairan yang sesuai hingga konsentrasi tertentu.

Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan

sifat larutan itu sendiri. Namun sebelum itu kita harus mengetahui hal-

hal berikut: Molar, yaitu jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan

Molal,yaitu jumlah mol zat terlarut dalam 1 kg larutan

Fraksi mol, yaitu perbandingan mol zat terlarut dengan jumlah mol zat

pelarut dan zat terlarut.

a) Penurunan Tekanan Uap

Proses penguapan adalah perubahan suatu wujud zat  dari cair menjadi gas. Ada

kecenderungan bahwa suatu zat cair akan mengalami penguapan. Kecepatan

penguapan dari setiap zat cair tidak sama, tetapi pada umumnya cairan akan semakin

mudah menguap jika suhunya semakin tinggi

Penurunan tekanan uap adalah kecenderungan molekul-molekul cairan untuk

melepaskan diri dari molekul-molekul cairan di sekitarnya dan menjadi uap. Jika ke

dalam cairan dimasukkan suatu zat terlarut yang sukar menguap dan membentuk

suatu larutan, maka hanya sebagian pelarut saja yang menguap, karene sebagian yang

lain penguapannya dihalangi oleh zat terlarut. Besarnya penurunan ini di selidiki oleh

Raoult lalu dirumuskan sebagai berikut.

Banyak sedikitnya uap diatas permukaan cairan diukur berdasarkan tekanan uap

cairan tersebut. Semakin tinggi suhu cairan semakin banyak uap yang berada diatas

permukaan cairan dan berarti tekanan uapnya semakin tinggi. Jumlah uap diatas

permukaan akan mencapai suatu kejenuhan pada tekanan tertentu, sebab bila tekanan

uap sudah jenuh akan terjadi pengembunan, tekanan uap ini disebut tekanan uap

jenuh

Pada saat zat konvalatil ditambahkan kedalam larutan maka akan terjadi

penurunan tekanan uap. Pada suhu 20 C tekanan uap air jenuh  diatas permukaan air

ii.

Page 20: MAKALAH KIMIA FISIKA

adalah 17,53 mmHg. Besarnya penurunan tekanan uap air akibat adanya zat terlarut

disebut penurunan tekanan uap larutan.

Sejak tahun 1887 – 1888 Francois Mario Roult telah mempelajari hubungan

antara tekanan uap dan konsentrasi zat terlarut, dan mendapatkan suatu kesimpulan

bahwa besarnya tekanan uap larutan sebanding dengan fraksi mol pelarut dan tekanan

uap dari pelarut murninya. Penurunan tekanan uap menurut hukum Roult, tekanan

uap salah satu cairan dalam ruang di atas larutan ideal bergantung pada fraksi mol

cairan tersebut dalam larutan PA  = XA  .  PAo. Dari hukum Roult ternyata tekanan uap

pelarut murni lebih besar daripada tekanan uap pelarut dalam larutan. Jadi penurunan

tekanan uap pelarut berbanding lurus dengan fraksi mol zat terlarut.

Atau

P  = tekanan uap larutan

X = fraksi mol

P  = tekanan uap pelarut murni

Terjadinya penurunan tekanan uap larutan disebabkan oleh adanya zat terlarut.

Untuk menentukan seberapa besar pengaruh jumlah partikel zat terlarut terhadap

penurunan tekanan uap dapat dituliskan:

             P = Po – P

Karena X1 = 1-X2 untuk larutan yang terdiri atas dua komponen, maka hukum

Roult dapat ditulis:

P = P0

. Xt

Page 21: MAKALAH KIMIA FISIKA

P larutan = X pelarut . P pelarut

Jadi, perubahan tekanan uap pelarut berbanding lurus dengan fraksi mol zat

terlarut. Tanda negatif menyiratkan penurunan tekanan uap. Tekanan uap selalu lebih

rendah diatas larutan encer dibandingkan diatas pelarut murninya.

Contoh

Tekanan uap air pada 1000C adalah 760 mmHg. Berapakah tekanan uap larutan

glukosa 18% pada 1000C ( Ar H = 1, C = 12, O = 16 )

Jawab :

Dalam 100 gram larutan glukosa 18% terdapat :

Glukosa 18%  = 18/100  x  100 gram  =  18 g

Air  = 100 – 18 g  =  82 gram

Jumlah mol glukosa = 18 g/ 180 g mol-1  = 0,1 mol

Jumlah mol air  = 82 g/ 18 gmol-1 = 4,55 mol

Xpel  =  4,55/(4,55 + 0,1)

P   = Xpel x P0  =  ( 4,55 x  760 mmHg) /(4,55 + 0,1)

=  743,66 mmHg

b) Peningkatan Titik Didih

Sifat yang berikutnya adalah kenaikan titik didih dan penurunan titik beku.

Titik didih larutan selalu lebih tinggi dibandingkan titik didih pelarut. hal sebaliknya

berlaku pada titik beku larutan yang lebih rendah dibandingkan pelarut. Sifat ini

dirumuskan sebagai berikut :

Bila suatu zat cair dinaikkan suhunya, maka semakin banyak zat cair yang

menguap. Pada suhu tertentu jumlah uap diatas permukaan zat cair akan

menimbulkan tekanan uap yang sama dengan tekanan udara luar. Keadaan saat

tekanan uap zat cair diatas permukaan zat cair tersebut sama dengan tekanan udara

disekitarnya disebut mendidih dan suhu ketika tekanan uap diatas pemukaan cairan

sama dengan tekanan uap luar disebut titik didih. Pada saat zat konvalatil

ii.

Page 22: MAKALAH KIMIA FISIKA

ditambahkan kedalam larutan maka akan terjadi kenaikan titik didih dari larutan

tersebut.

Titik didih air murni pada tekanan 1 atm adalah 100 C. Hal itu berarti tekanan

uap air murni akan mencapai 1 atm ( sama dengan tekanan udara luar) pada saat air

dipanaskan sampai 100 C. Dengan demikian bila tekanan udara luar kurang dari 1

atm (misalnya dipuncak gunung) maka titik didih air kurang dari 100 C.

Bila kedalam air murni dilarutkan suatu zat yang sukar menguap, maka pada

suhu 100 C tekanan uap air belum mencapai 1 atm dan berarti air itu belum mendidih.

Untuk dapat mendidih ( tekanan uap air mencapai 1 atm) maka diperlukan suhu yang

lebih tinggi. Besarnya kenaikan suhu itulah yang disebut kenaikan titik didih.

Menurut hukum Roult, besarnya kenaikan titik didih larutan sebanding dengan

hasil kali molalitas larutan (m) dan kenaikan titik didih molalnya (Kb). Dapat

dirumuskan sebagai:

    Δ Tb = Kb . m

Jika

m = n x 1000    P

Maka rumus diatas dapat dinyatakan sebagai berikut:

Tb = Kb ( n x 1000 )                      P

  Tb         = besar penurunan titik beku

  Kb        = konstanta kenaikan titik didih

  m        = molalitas dari zat terlarut

   n        = jumlah mol zat terlarut

   p        = massa pelarut             

Page 23: MAKALAH KIMIA FISIKA

Harga Kb bervariasi untuk masing-masing pelarut. Kb diperoleh dengan

mengukur kenaikan titik didih dari larutan encer yang molalitasnya diketahui (artinya,

mengandung zat terlarut yang diketahui jumlah dan massa molalnya).  Titik didih

larutan merupakan titik didih pelarut murni ditambah dengan kenaikan titik didihnya

atau Tb = Tb +   Tb (Oxtoby, 2001).

Contoh

Hitunglah titik didih larutan yang mengandung 18 gr glukosa C6H12O6. (Ar C = 12

gr/mol; H = 1 gr/mol; O = 16 gr/mol) dalam 250 gr air. (Kb air adalah 0,52 oC/m)

Jawab :

m= 18 g180 g /mol

x1000250 g= 0,4

∆Tb = m. Kb= 0,4 . 0,52°C/m

= 0,208°C

Titik didih larutan = 100 + ∆Tb

= 100 + 0,208°C= 100,208 °C

c) Penurunan titik Beku

Proses pembekuan suatu zat cair terjadi bila suhu diturunkan sehingga jarak

antar partikel sedemikian dekat satu sama lain dan akhirnya bekerja gaya tarik

menarik antar molekul yang sangat kuat. Adanya partikel-partikel dari zat terlarut

akan menghasilkan proses pergerakan molekul-molekul pelarut terhalang, akibatnya

untuk mendekatkan jarak antar molekul diperlukan suhu yang lebih rendah.

Perbedaan suhu adanya partikel-partikel zat terlarut disebut penurunan titik beku.

Pada saat zat konvalatil ditambahkan kedalam larutan maka akan terjadi penurunan

titik beku larutan tersebut.

ii.

Page 24: MAKALAH KIMIA FISIKA

Seperti halnya kenaikan titik didih, penurunan titik beku larutan sebanding

dengan hasil kali molalitas larutan dengan tetapan penurunan titik beku pelarut (Kf)

dinyatakan dengan persamaan:

ΔTf = Kf . m

Tf = Kf ( n x 1000  )         P

 Tf     = penurunan titik beku

 Kf     = tetapan ttitik beku molal

  n     = jumlah mol zat terlarut

  p     = massa pelarut

Contoh

Tentukan titik didih dan titik beku larutan  glukosa (C6H12O6) 18 gram dalam 10

gram air. (Kf air = 1,86 °C/m)

Jawab:

ΔTf  = m x Kf

= (18 gram/180) x (1.000/10 gram) x  1,86 °C/m

= 0,1 gram x 100 gram x 1,86 °C/m

= 10 gram x 1,86 °C

= 18,6 °C

Titik beku larutan = 0 °C – 18,6 °C = –18,6 °C

Titik beku larutan merupakan titik beku pelarut murni dikurangi dengan

penurunan titik bekunya. Pengukuran penurunan titik beku, seperti halnya

peningkatan titik didih, dapat digunakan untuk menentukan massa molar zat yang

tidak diketahui.

Gejala penurunan titik beku analog dengan peningkatan titik didih. Di sini

kita hanya mempertimbangan kasus jika padatan pertama yang mengkristalkan dari

Page 25: MAKALAH KIMIA FISIKA

larutan adalah pelarut murni. Jika zat terlarut mengkristal bersama pelarut, maka

situasinya akan lebih rumit. Pelarut padat murni berada dalam kesetimbangan dengan

tekanan tertentu dari uap pelarut, sebagimana ditentukan oleh suhunya. Pelarut dalam

larutan demikian pula, berada dalam kesetimbangan dengan tekanan tertentu dari uap

pelarut. Jika pelarut padat dan pelarut dalam larutan berada bersama-sama, mereka

harus memiliki tekanan uap yang sama. Ini berarti bahwa suhu beku larutan dapat

diidentifikasi sebagi suhu ketika kurva tekanan uap pelarut padat murninya

berpotongan dengan kurva larutan. Jika zat terlarut ditambahkan ke dalam larutan,

tekanan uap pelarut turun dan titik beku, yaitu suhu ketika kristal pertama pelarut

murni mulai muncul, turun. Selisih dengan demikian bertanda negatif dan penurunan

titik beku dapat diamati

d) Tekanan Osmotik

Sifat koligatif keempat terutama penting dalam biologi sel, sebab peranannya

penting dalam trasfor molekul melalui membran sel. Membran ini disebut

semipermiabel, yang membiarkan molekul kecil lewat tetapi menahan molekul besar

seperti protein dan karbohidrat. Membran semi permiabel dapat memisahkan molekul

pelarut kecil dari molekul zat terlarut yang besar.

Peristiwa bergeraknya partikel (molekul atau ion) melalui dinding

semipermeabel disebut osmotik. Tekanan yang ditimbulkan akibat dari tekanan

osmotik disebut tekanan osmotik. Besar tekanan osmotik diukur dengan alat

osmometer, dengan memberikan beban pada kenaikan permukaan larutan menjadi

sejajar pada permukaan sebelumnya.

Osmosis atau tekanan osmotik adalah proses berpindahnya zat cair dari larutan

hipotonis ke larutan hipertonis melalui membran semipermiabel. Osmosis dapat

dihentikan jika diberi tekanan, tekanan yang diberikan inilah yang disebut tekanan

osmotik. Tekanan osmotik dirumuskan :

Berdasarkan persamaan gas ideal:

PV = nRT

ii.

Page 26: MAKALAH KIMIA FISIKA

Maka tekanannya

P = nRT

      V

Jika tekanan osmotik larutan dilambangkan dengan π, dari persamaan diatas dapat

diperoleh:

π = nRT

                                                                 V

atau

                                                                π = M R T      

Untuk larutan elektrolit ditemukan penyimpangan oleh Vanit Hoff.

Penyimpangan ini terjadi karena larutan elektrolit terdisosiasi di dalam air menjadi

ion, sehingga zat terlarut jumlahnya menjadi berlipat. Dari sini dibutuhkan faktor

pengali atau lumrah disebut faktor Vanit Hoff. Dirumuskan sebagai berikut :

π   = tekanan osmotik

M = konsentrasi molar

R   = tetapan gas ideal (0,082 L atm K   mol  )

T    = suhu mutlak (K)      

Contoh

      Tentukan tekanan osmosis 29,25 gram NaCl dalam 2 liter larutan yang diukur pada suhu

27 °C! (Mr NaCl = 58,5,

R = 0,082 L.atm.mol–1K–1)

Jawab:

π = M × R × T × n

Page 27: MAKALAH KIMIA FISIKA

= (29,25 / 58,5):2 × 0,082× 300× 2

= 0,25 × 0,082 × 600

π = 12,3 atm

Tetapan titik beku molal (Kf)

Pelarut Titik beku (oC) Kf (oC)

Air

Benzena

Fenol

Naftalena

Asam asetat

Kamfer

Nitrobenzena

0

5,4

39

80

16,5

180

5,6

1,86

5,1

7,3

7

3,82

40

6,9

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.

BAB III

PENUTUP

ii.

Page 28: MAKALAH KIMIA FISIKA

1. Kesimpulan

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus

listrik, sedangkan larutan non elektrolit tidak dapat menghantarkan

arus listrik.

   Semua senyawa yang mengandung ion-ion dalam larutannya bersifat

elektrolit.

Zat-zat yang berbentuk molekul di dalamnya bersifat non elektrolit

Larutan elektrolit berdasarkan daya hantarnya dibagi menjadi 2, yaitu

larutan elektrolit kuat dan larutan elektrolit lemah

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). Hukum Roult

merupakan dasar dari sifat koligatif larutan. Keempat sifat itu ialah:

Penurunan tekanan uap relatif terhadap tekanan uap pelarut

murni.

Peningkatan titik didih

Penurunan titik beku

Gejala tekanan osmotik.

DAFTAR PUSTAKA

Page 29: MAKALAH KIMIA FISIKA

Bird, Tony. 1987. Kimia Fisika untuk Universitas. Jakarta : Erlangga

Brady, James.1986. Kimia Universitas Asas dan Struktur.Jakarta : Erlangga

Hardjono. 2001. Kimia Dasar. Yogyakarta : Universitas Gadjah Mada.

Keenan, Klenifelter. 2000. Kimia untuk Universitas. Jakarta : Gramedia.

Oxtoby david w, dkk . 2001. Prinsip- Prinsip Kimia Modern. Surabaya : Erlangga.

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar I. Bandung : Institut Tekhnologi Bandung

http://idrissetiawanalwysclever-skiripsi.blogspot.com/2012/07/makalah-kimia-

larutan-elektrolit-dan.html

http://mediabelajaronline.blogspot.com/2010/03/larutan-elektrolit-dan-non-

elektrolit.html

ii.