Materi kimia Larutan dan konsentrasi laruta

.

1. LARUTAN
(Solution)

2. KOMPETENSI
Mahasiswa dapat menjelaskan dan
memahami pengertian larutan dan
beberapa satuan konsentrasi larutan

3. Background
•Ada 2 jenis campuran yang umum yaitu : larutan (campuran homogen) dan
koloid (campuran heterogen)
•Larutan adalah campuran homogen dimana masing-masing komponennya
tidak terbedakan dan berada dalam satu fase
•Koloid adalah campuran heterogen dimana satu komponen terdispersi
sebagai partikel halus pada komponennya atau mempunyai komponen dua
fase atau lebih
•Biasanya larutan didefinisikan dengan adanya solut (zat terlarut) dan
solven (pelarut). Solven adalah komponen yang lebih banyak dibanding
solut
•Komposisi zat terlarut dan pelarut dalam larutan dinyatakan dalam
konsentrasi larutan
•Proses pencampuran zat terlarut dan pelarut membentuk suatu larutan
disebut pelarutan atau solvasi
•Jika pelarutnya air, prosesnya dinamakan hidrasi

4. JENIS – JENIS LARUTAN
Contoh larutan
Zat terlarut
Gas Cairan Padatan
PelarutGas Udara (oksigen
dan gas-gas lain
dalam nitrogen)
Uap air diudara
(kelembapan)
Bau suatu zat
padat yang
timbul dari
larutnya molekul
padatan tersebut
diudara
Cairan Air terkarbonasi
(CO2 dalam air),
dan O2 dalam air
Etanol dalam airSukrosa (gula)
dalam air
PadatanI2 dalam udaraAir dalam garam
dapur dan tanah
Aloi logam
seperti baja dan
aluminium

5. PELARUTAN
Ion natrium tersolvasi oleh
molekul-molekul air

6. Glukosa (C
6
H
12
O
6
)
dalam air
Dengan adanya gugus
karbonil dan hidroksi
maka terbentuk ikatan
hidrogen dengan
molekul air, akibatnya
kristal gula larut sedikit
demi sedikit

7. Gaya Antar Molekul dalam Larutan

8. Latihan
•Perkirakan solven yang mana akan
melarutkan lebih baik untuk solut berikut
–NaCl dalam metanol (CH3OH) atau dalam
propanol (CH3CH2CH2OH)
–Etilen glikol (OHCH2CH2OH) dalam heksan
(CH3CH2CH2CH2CH2CH3) atau dalam air
–Dietil eter (CH3CH2OCH2CH3) dalam air
atau dalam etanol

9. Jawaban
•Methanol, CH
3
OH
•Air
•Ethanol

10. SOLUBLE/INSOLUBLE
•Zat dikatakan TAK LARUT
(insoluble) jika zat tersebut larut
SANGAT SEDIKIT
•Misalnya: kaca, plastik, logam praktis
tidak larut dalam cairan biasa (air)
(insoluble)

11. MISCIBLE/IMMISCIBLE
•Kemungkinan yang terjadi apabila dua buah
zat cair bertemu
•Misalnya: air dan minyak adalah immiscible
akan membentuk 2 lapisan terpisah
•Cairan seperti air dan ethanol adalah
miscible. Artinya larut satu dengan yang lain
dan tidak terbentuk lapisan yang terpisah.

12. “LIKE DISSOLVES LIKE”
•Secara umum, "Like Dissolves Like"
menerangkan tentang prinsip
kelarutan (i.e. larutan polar
melarutkan bahan larut polar
SEMENTARA pelarut tidak polar
melarutkan bahan larut yang tidak
polar).

13. KELARUTAN (SOLUBILITY)
•Suatu zat dapat larut dalam pelarut
tertentu, tetapi jumlahnya selalu terbatas
•Batas ini disebut KELARUTAN
•Per definisi: Kelarutan adalah jumlah zat
terlarut yang dapat larut dalam sejumlah
pelarut pada suhu tertentu sampai
membentuk larutan jenuh

14. LARUTAN JENUH
(SATURATED SOLUTION)
•Larutan yang mengandung jumlah
maksimum zat terlarut di dalam pelarut,
pada suhu tertentu.
•Pada keadaan jenuh telah terjadi
kesetimbangan antara solut yang larut dan
tak larut atau kecepatan pelarutan sama
dengan kecepatan pengendapan

15. LARUTAN TAK JENUH
(UNSATURATED)
•Larutan yang mengandung jumlah solut
lebih sedikit (encer) daripada larutan
jenuhnya.

16. LARUTAN LEWAT JENUH
(SUPERSATURATED)
•Larutan yang mengandung solut lebih
banyak (pekat) daripada yang ada dalam
larutan jenuhnya pada suhu yang sama

17. Misalkan saja kita punya larutan Barium Iodida (BaI2)
sebanyak 1 L di dalam beaker glass. Larutan tersebut
kemudian kita tambahkan setetes demi setetes larutan
MgSO4 (Magnesium sulfat). Pada awal penambahan larutan
magnesium sulfat, endapan BaSO4 belumlah terbentuk.
Pada keadaan seperti ini kondisi larutan dikatakan “belum
jenuh” akan tetapi dengan berlangsungnya penambahan
larutan magnesium sulfat yang semakin banyak maka
larutan mulai menuju pada keadaan yang disebut sebagai
“tepat jenuh”. Pada kondisi seperti ini konsentrasi BaSO4 di
dalam larutan adalah maksimum, dimana apabila
ditambahkan larutan magnesium sulfat sedikit saja maka
endapan BaSO4 akan mulai terbentuk dan mengendap di
dasar beaker glass. Kondisi yang demikian disebut sebagai
larutan lewat jenuh. Jadi urutan terbentuknya endapan
adalah melalui proses sebagai berikut: larutan belum jenuh -
larutan tepat jenuh (larutan jenuh) - larutan lewat jenuh.

18. Larutan Lewat Jenuh

19. Satuan Konsentrasi Larutan
1.Kemolaran (M) : jumlah mol zat terlarut dalam tiap
liter larutan.
2.Fraksi mol (X) : perbandingan jumlah mol suatu zat
dalam larutan terhadap jumlah mol seluruh zat
dalam larutan.
3.Kemolalan (m) : jumlah mol zat terlarut dalam tiap
1000 gram pelarut.
4. Kenormalan (N) : jumlah ekivalen zat terlarut dalam
tiap liter larutan atau jumlah grek zat terlarut
dalam tiap liter larutan.
5.Persentase (%) massa :jumlah gram zat terlarut
dalam tiap 100 gram larutan.
6.Persentase (%) volum : perbandingan volum zat
terlarut dengan volum larutan dikalikan
7.ppm (Parts per million) : miligram zat terlarut dalan
tiap kg larutan.

20. 1.M = mol zat terlarut : liter larutan atau
= mmol zat terlarut : ml larutan
2.X = mol zat terlarut : (mol zat terlarut + mol pelarut)
3.m = mol zat terlarut : 1000 gram pelarut
4.N = mol ekivalen zat terlarut : liter larutan
5.% w = g zat terlarut x 100 %
g larutan
6. % V = liter zat terlarut x 100 %
liter larutan
7. ppm = mg zat terlarut
kg larutan

21. Normalitas
•Normalitas adalah jumlah gram ekivalen
(grek) zat terlarut dalam satu liter larutan
•Satuan konsentrasi normalitas sering
digunakan untuk analisis volumetri
terutama dalam reaksi asam basa dan
oksidasi redoks (redoks)

22. Berat Ekivalen (BE)
•Berat ekivalen bagi asam/basa adalah berat
yang akan menghasilkan 1 mol H+ atau OH-
•Contoh:
–HClH
+
+ Cl
-
1 M HCl = 1 N
–H2SO4 2H
+
+ SO4
2-
1 M H2SO4 = 2 N
–H3PO4 3H
+
+ PO4
3-
1 M H3PO4 = 3 N
–NaOH Na
+
+ OH
-
1 M NaOH = 1 N
–Mg(OH)2 Mg
2+
+ 2OH
-
1 M Mg(OH)2 = 2 N

23. •BE bagi kation adalah berat yang dapat
menggantikan 1 mol H+
•Contoh:
–1 mol HCl - 1 setara kation
–1 mol Ca(OH)2- 2 setara kation
–1 mol Al(OH)3- 3 setara kation

24. Contoh Soal
1. Contoh 3.42 gram sukrosa (BM=342)
dilarutkan dalam air menghasilkan 250 ml
larutan. Hitung molaritas larutan! (1 cc= 1
centimetre cubic=1 ml)

Jawaban……………………………………
….

25. •Langkah 1, hitung mol sukrosa dengan
rumus mencari mol=massa/Berat molekul
•3,42/342=0.01 mol
•Langkah 2, hitung volume larutan
250/1000=0.25 L
•Langkah 3, penyelesaian 0.01/0.25=0.04 M

26. 2. Dalam suatu ruangan terdapat 7,0 g N
2
, 0,1 g H
2
dan 1,6
g O
2
. Hitunglah fraksi mol ketiga komponen !
jawab…………………
langkah 1, menghitung mol=massa/BM
mol N
2 = 7/28 = 0,25
mol H
2
= 0,1/2 = 0,05
mol O
2 = 1,6/32 = 0,05
langkah 2, mencari fraksi mol (X)
X N
2
= 0,25 = 0,25 = 0,71
0,25 + 0,05 + 0,05 0,35

X H
2 = 0,05 = 0,05 = 0,14
0,25 + 0,05 + 0,05 0,35

27. X OX O
2 2 = 0,05 = 0,05 = 0,14= 0,05 = 0,05 = 0,14
0,25 + 0,05 + 0,05 0,350,25 + 0,05 + 0,05 0,35
X NX N
22 + X H + X H
22 + X O + X O
22 = 0,71 + 0,14 + 0,14 = 0,71 + 0,14 + 0,14
= 0,99= 0,99
= 1= 1
3. 4,9 gram H3. 4,9 gram H
22SO4 (BM=98) dilarutkan dalam air sehingga SO4 (BM=98) dilarutkan dalam air sehingga
volume larutan 400 ml. Hitunglah kenormalan larutan.volume larutan 400 ml. Hitunglah kenormalan larutan.
Langkah 1 : menghitung mol asam sulfat H2SO4 Langkah 1 : menghitung mol asam sulfat H2SO4
4,9/98 = 0,05 mol4,9/98 = 0,05 mol
Langkah 2 : menghitung molaritas dalam larutan H2SO4Langkah 2 : menghitung molaritas dalam larutan H2SO4
0,05/0,4 = 0,125 molar0,05/0,4 = 0,125 molar
Langkah 3 : penyelesaian untuk mencari dalam bentuk Langkah 3 : penyelesaian untuk mencari dalam bentuk
normalitas tinggal dikalikan 2 nilai molaritasnya sebab normalitas tinggal dikalikan 2 nilai molaritasnya sebab
H2SO4 memiliki 2 ion hidrogen 0,125 M H2SO4 = 0,25 NH2SO4 memiliki 2 ion hidrogen 0,125 M H2SO4 = 0,25 N

28. 4. Kerapatan dari 2,45 M larutan metanol (CH3OH) adalah 4. Kerapatan dari 2,45 M larutan metanol (CH3OH) adalah
0,976 g/mL. Berapa molalitas larutan tersebut ? Massa molar 0,976 g/mL. Berapa molalitas larutan tersebut ? Massa molar
metanol ialah 32,04 g.metanol ialah 32,04 g.
Penyelesaian : untuk menghitung molalitas, kita perlu Penyelesaian : untuk menghitung molalitas, kita perlu
mengetahui jumlah mol metanol dalam 1 kg pelarut. Hal ini mengetahui jumlah mol metanol dalam 1 kg pelarut. Hal ini
dilakukan dengan 2 tahap. dilakukan dengan 2 tahap.
Langkah 1 : menghitung massa pelarut dalam 1 l larutan. Langkah 1 : menghitung massa pelarut dalam 1 l larutan.
Massa total 1 L larutan 2,45 M metanol ialah volume x Massa total 1 L larutan 2,45 M metanol ialah volume x
kerapatan ataukerapatan atau
1 L x 1 L x 1000 ml1000 ml x x 0,976 g larutan0,976 g larutan =976 g larutan =976 g larutan
1 L 1 mL larutan1 L 1 mL larutan
Karena larutan ini mengandung 2,45 mol metanol, jumlah air Karena larutan ini mengandung 2,45 mol metanol, jumlah air
dalam larutan ialah dalam larutan ialah
976 g larutan – (2,45 mol CH3OH x 976 g larutan – (2,45 mol CH3OH x 32,04 g CH3OH32,04 g CH3OH) = 898 g ) = 898 g
H2OH2O
1 mol CH3OH1 mol CH3OH
Langkah 2 : molaritas = Langkah 2 : molaritas = 2,45 mol CH3OH2,45 mol CH3OH x x 1000 g H2O1000 g H2O
898 g H2O 1 kg H2O898 g H2O 1 kg H2O
= 2,73 mol CH3OH= 2,73 mol CH3OH
1 kg H2O1 kg H2O
= 2,73 m= 2,73 m

29. 1. Hitunglah molalitas 4 gram NaOH (Mr = 40) dalam 500 1. Hitunglah molalitas 4 gram NaOH (Mr = 40) dalam 500
gram air !gram air !
2. Hitunglah massa gula dalam larutan gula 5 % !2. Hitunglah massa gula dalam larutan gula 5 % !
3. 25 ml alkohol ditambah air sehingga volume larutan 100 3. 25 ml alkohol ditambah air sehingga volume larutan 100
ml, tentukan % volume alkohol !ml, tentukan % volume alkohol !
4. Air buangan industri mengandung 0,015 g CuSO4 4. Air buangan industri mengandung 0,015 g CuSO4
dalam 2 liter. Hitunglah konsentrasi zat ini dalam ppm. dalam 2 liter. Hitunglah konsentrasi zat ini dalam ppm.
5. 5. 30 gram asam asetat (BM=60) dilarutkan dalam 45 gram
air (BM=18). Hitunglah : Konsentrasi larutan dalam % dan
fraksi mol masing-masing zat.
6. Hitunglah molaritas dan molalitas NH3 dalam larutan 6. Hitunglah molaritas dan molalitas NH3 dalam larutan
yang mengandung 30 g NH3 dalam 70 g air. Kerapatan yang mengandung 30 g NH3 dalam 70 g air. Kerapatan
larutannya adalah 0,982 g/mL.larutannya adalah 0,982 g/mL.
TUGAS