Larutan dan Konsentrasi Tujuan Pembelajaran • Mahasiswa memahami konsep larutan • Mahasiswa memahami konsep perhitungan konsentrasi • Pentingnya perhitungan konsentrasi • Pentingnya memahami sifat larutan dan kelarutan Outline Definisi Dan Konsep Dasar Larutan Jenis-jenis Larutan Sifat Larutan Konsentrasi Definisi Larutan Larutan merupakan campuran yang homogen, yaitu campuran yang memiliki komposisi merata atau serba sama di seluruh bagian volumenya. Sifat Larutan tidak ada bidang batas antar komponen penyusunnya antara partikel solven dan solut tidak bisa dibedakan Warna, bau, rasa, pH, titik didih, titik beku Sifat Fisik Sifat larutan yang tergantung pada konsentrasi zat terlarut Penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, Sifat Koligatif dan tekanan osmosis Larutan Jenuh Kelarutan Larutan biner Pelarut Zat Terlarut Larutan Larutan yang mengandung dua komponen saja, yaitupelarut dan zat terlarut Larutan Jenuh Kelarutan Larutan biner Pelarut Zat Terlarut Larutan Komponen yang memiliki komposisi paling banyak dalam sebuah larutan/ yang paling menentukan sifat larutan Larutan Jenuh Kelarutan Larutan biner Pelarut Zat Terlarut Komponen yang jumlahnya sedikit dalam sebuah larutan Larutan Jenis Larutan Biner dan Contohnya Zat terlarut Gas Pelarut Gas Contoh Udara, semua campuran gas Gas Cair Gas Padat Cair Cair Cair Padat Raksa dalam tembaga Padat Padat Perak dalam platina Padat Cair Karbondioksida dalam air (minuman soda) Hidrogen dalam platina Alkohol dalam air Gula dalam air, garam dalam air Larutan Pekat Larutan Encer • Konsentrasi rendah • Jumlah zat terlarut sedikit Konsentrasi larutan Sifat Koligatif Larutan • Konsentrasi tinggi • Jumlah zat terlarut banyak Konsentrasi Larutan Konsentrasi larutan adalah jumlah zat terlarut dalam setiap satuan larutan atau pelarut. Lambang Satuan Fisika % W/W Persen berat % V/V Persen volume % W/V Persen berat-volume persen miligram % mg Nama Definisi gram zat terlarut x 100 gram larutan ml zat terlarut x 100 ml larutan gram zat terlarut x 100 ml larutan mg zat terlarut x 100 100 ml larutan ppm parts per million ppb parts per billion Satuan Kimia X fraksi mol F Formal M Molar m molal 1 mg zat terlarut 1 L larutan 1 µ g zat terlarut 1 L larutan mol zat terlarut mol zat terlarut + mol pelarut massa rumus zat terlarut liter larutan mol zat terlarut liter larutan mol zat terlarut kg pelarut N Normal m Eq Osm miliekivalen osmolar ekivalen zat terlarut liter larutan seperseribu mol muatan osmols liter larutan Persen Konsentrasi • Contoh: Larutan gula 5% (b/b) dalam air  dalam 100 gram larutan terdapat - gula = 5/100 x 100 = 5 gram - air = 100 - 5 = 95 gram ppm dan ppb Bila larutan sangat encer digunakan satuan konsentrasi parts per million, ppm (bagian persejuta = 10-6), dan parts per billion, ppb (bagian per milliar = 10-9). 1 ppm = 1 mg/kg atau 1 ml/L Contoh: 1 kg sample kacang tanah dianalisa untuk mengetahui kandungan cemaran logam berat Pb. Dari hasil analisa contoh sampel mengandung 5,0 g Pb. Berapa konsentrasi logam Pb dalam ppm? Jawab: [Pb] = 5 g / 1 kg = 5000 mg / 1 kg = 5000 ppm MOLARITAS (M)  menunjukkan jumlah mol zat terlarut dalam setiap liter larutan M = molaritas (mol/l) n = mol v = volum larutan (L) G = massa padatan (gram) Mr = massa molekul relatif (g/mol) Hitunglah: 1. Sebanyak 30 g urea (Mr = 60 g/mol) dilarutkan ke dalam 100 ml air. Hitunglah molaritas larutan! 2. Berapa gram NaCl yang harus dilarutkan dalam 500 ml air untuk menghasilkan larutan 0,15 M. (Mr NaCl = 58,5 g/mol) ? Jawaban: 1. Sebanyak 30 g urea (Mr = 60 g/mol) dilarutkan ke dalam 100 ml air. Hitunglah molaritas larutan. Jawab: n = 30 / 60 = 0,5 mol v = 100 ml = 0,1 L M = n / v = 0,5 / 0,1 = 5 M Jawaban: 2. Berapa gram NaCl yang harus dilarutkan dalam 500 ml air untuk menghasilkan larutan 0,15 M? Jawab: - Cari mol terlebih dahulu dengan memasukkan data dalam rumus molaritas: - n NaCl= M x V = 0,15 mol/L x 0,5 L= 0,075 mol m NaCl = n x Mr NaCl = 0,075 mol x 58,5 g/mol = 4,39 g MOLALITAS (m)  suatu besaran yang menyatakan banyaknya mol zat terlarut dalam 1000 gram (1 kg) pelarut. Satuan molalitas adalah molal, yang ditumuskan oleh persamaan berikut: Keterangan: m = molalitas (mol/kg) Mr = massa molar zat terlarut (g/mol) massa = massa zat terlarut (g) p = massa zat pelarut (g) Contoh Soal Tentukan molalitas larutan yang dibuat dengan melarutkan 3,45 gram urea (Mr=46) dalam 250 gram air? Jawaban Diketahui: Massa zat terlarut = 3,45 gram Mr urea = 46 Massa pelarut = 250 gram Ditanyakan molalitas urea (m) Jawab: m = (3,45/46)(1000/p) m = 0,3 molal jadi, molalitas larutan urea adalah 0,3 molal Perbedaan MOLARITAS (M) dan MOLALITAS (m) NORMALITAS (N) Normalitas menyatakan jumlah ekuivalen zat terlarut dalam 1 liter larutan. N = Normalitas larutan ek = ekuivalen zat terlarut V = volume larutan M = molaritas a = valensi (banyaknya ion) m = massa zat terlarut Berapa gr larutan 0,25 N asam sulfat (Mr = 98) dalam 500 liter larutan? Jawab: Reaksi: H2SO4  2H+ + SO4-2 Normalitas = 0,25 N dan a = 2 (terdapat 2 ion H+) FRAKSI MOL (X) Perbandingan antara jumlah mol suatu komponen dengan jumlah mol seluruh komponen yang terdapat dalam larutan. Contoh • Contoh: Suatu larutan terdiri dari 3 mol zat terlarut A dan 7 mol zat terlarut B. maka: XA = nA / (nA + nB) = 3 / (3 + 7) = 0.3 XB = nB /(nA + nB) = 7 / (3 + 7) = 0.7 XA+ XB = 1 CARA MEMBUAT LARUTAN 1. 2. 3. 4. 5. Tentukan konsentrasi dan volum yang ingin dibuat 6. 7. Pindah ke dalam labu takar yang sesuai dengan volum yg kita inginkan Hitung mol larutan yg ingin dibuat Cari massa solut Timbang solut Tuang dalam beaker glass dan tambahkan akuades secukupnya untuk melarutkan solut Tambahkan akuades hingga tanda batas pada labu takar, dikocok sampai homogen Penggunaan Satuan Konsentrasi Pernyataan Konsentrasi % berat % volume dan % volume berat Kemolaran, keformalan Kenormalan Kemolalan Fraksi mol Tekanan parsial Ppm Keosmolaran Penggunaan Kelarutan dan lainnya Beberapa penggunaannya praktis Analisis kuantitatif, analisis kualitatif Analisis volumetri, daya hantar ekivalen Sifat koligatif, elektrokimia, termodinamika, larutan elektrolit Sifat koligatif, hukum Dalton, hukum Raoult, termodinamika Sistem gas Larutan yang sangat encer, biasanya digunakan untuk pengukuran ekstrak, reagen, dll. Pengkuran makanan parenteral Larutan Jenuh Kelarutan Larutan biner Pelarut Zat Terlarut Larutan Suatu larutan dengan jumlah maksimum zat terlarut pada temperatur tertentu Larutan Jenuh Kelarutan Larutan biner Pelarut Zat Terlarut Larutan Banyaknya zat terlarut yang dapat menghasilkan larutan jenuh, dalam jumlah tertentu pelarut pada temperatur konstan ▪ Kelarutan (s) Kelarutan (solubility) adalah jumlah maksimum yang dapat larut dalam suatu pelarut. suatu zat ▪ Satuan kelarutan umumnya dinyatakan dalam gramLˉ¹ atau molL ˉ¹ (M) Contoh : ▪Kelarutan AgCl dalam air adalah 1,3  10ˉ²M. ▪Kelarutan AgCl dalam larutan NaCl 0,1 M adalah 1,710ˉ¹º M ▪Kelarutan Ca(OH)2 = 20 mg/100 ml, maka dalam 100 ml larutan maksimal terdapat 20 mg (Ca(OH)2 Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan 1. Jenis Pelarut Like Dissolved Like Polar Misalnya gula, NaCl, alkohol, dan semua asam merupakan senyawa polar, yang bisa terlarut dalam pelarut polar  air. Non polar  Misalnya lemak mudah larut dalam minyak. Semi polar  alkohol, berubah kecenderungannya sesuai dengan konsentrasi  Senyawa non polar umumnya tidak larut dalam senyawa polar, begitu juga sebaliknya. misalnya NaCl tidak larut dalam minyak tanah. 2. Ukuran partikel Semakin kecil ukuran partikel  luas permukaan kontak dengan pelarut semakin luas  semakin cepat larut Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan 3. Suhu Kelarutan zat padat dalam air semakin tinggi bila suhunya dinaikkan. Adanya panas (kalor) mengakibatkan semakin renggangnya jarak antara molekul zat padat  kekuatan gaya antar molekul menjadi lemah sehingga mudah terlepas oleh gaya tarik molekul-molekul air 4. Pengadukan • Tumbukan antarpartikel gula dengan pelarut akan semakin cepat, sehingga gula mudah larut dalam air. PENGENCERAN LARUTAN V1 x M1 = V2 x M2 V1 x N 1 = V2 x N 2 Dimana: V1 = Volume larutan awal V2 = Volume larutan akhir M1 = Molaritas larutan awal M2 = Molaritas larutan akhir N1 = Normalitas larutan awal N2 = Normalitas larutan akhi Latihan 1. Bagaimana cara membuat 500 mL larutan KHCO3 (kalium hidrogen karbonat) 0,1 M. (Mr KHCO3 = 100,12 g/mol) 2. Bagaimana cara mengencerkan larutan larutan KHCO3 pada nomer 1 menjadi larutan KHCO3 dengan konsentrasi 0,04 M. Terima kasih • Bisa di download di adelyadesi.lecture.ub.ac.id