Laporan Pendahuluan
Percobaan 7
Praktikum Kimia Fisika
DISTRIBUSI
SOLUT ANTARA DUA SOLVEN YANG TIDAK BERCAMPUR
Dasar
Teori
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 percampuran zat terlarut dan pelarut membentuk larutan disebut pelarutan
atau solvasi.
Larutan
Ideal
Larutan ideal adalah larutan, yang
gaya tarik antara molekul-molekulnya sama, artinya gaya tarik antara molekul
pelarut dan molekul zat terlarut, sama dengan gaya tarik molekul pelarutnya
atau molekul zat terlarutnya.
Larutan ideal mempunyai sifat-sifat
sebagai berikut:
-
Pada pengenceran komponennya tidak mengalami perubahan
sifat.
-
Tidak terjadi perubahan panas pada pembuatan atau
pengenceran.
-
Volume total adalah jumlah volume komponennya
-
Mengikuti hukum Raoult tentang tekanan uap.
-
Sifat fisikanya adalah rata-rata sifat fisika
penyusun.
Dalam hal larutan ideal, volume
pencampuran dan panas pencampuran adalah nol, yakni
^Vcampuran = 0
^Hcampuran = 0
Demikian pula energi bebas dan
entropi pencampuran diberikan sebagai
^Scampuran = - nR Z x1 In x1
^Gcampuran =
nR Z x1 In x1
Catatan : jika suatu larutan
mengikuti hukum Raoult akibatnya panas dan volume pencampuran adalah nol,
tetapi kebalikannya tidak berlaku, yaitu bila panas pencampuran atau volume
pencampuran adalah nol, larutan tersebut
bisa jadi atau bisa jadi juga tidak mengikuti hukum Raoult.
Contoh larutan ideal
Sebenarnya tidak ada larutan yang
bisa dibilang ideal. Tapi beberapa larutan larutan kondisinya benar-benar
mendekati keadaan yang ideal. Berikut ini adalah contohnya:
* hexane dan heptane
* benzene dan methylbenzene
* propan-1-ol dan propan-2-ol
Larutan ideal dan gaya
intermolekuler
Dalam sebuah larutan, beberapa
molekul yang berenergi besar dapat menggunakan energinya untuk mengalahkan daya
tarik intermolekuler permukaan cairan dan melepaskan diri untuk kemudian
menjadi uap.
Semakin kecil daya intermolekuler,
semakin banyak molekul yang dapat melepaskan diri pada suhu tertentu. Apabila
mempunyai larutan kedua, hal yang sama juga terjadi. Pada suhu tertentu, sebagian
dari molekul-molekul yang ada akan mempunyai energi yang cukup
untuk melepaskan diri dari permukaan larutan. Pada sebuah larutan ideal
dari kedua larutan tersebut, kecenderungan dari dua macam molekul di dalamnya
untuk melepaskan diri tidak berubah. Pada larutan tersebut menunjukkan proporsi
dari kedua jenis molekul yang melepaskan diri masih sama. Ini menunjukkan
larutan 50/50 dari dua larutan.Yang berarti bahwa hanya ada separuh dari tiap
jenis molekul yang berada di permukaan larutan larutan dibanding jumlah tiap
jenis molekul pada permukaan larutan awalnya. Apabila proporsi
dari tiap jenis molekul yang
melepaskan diri tetap sama, tentu saja hanya ada separuh dari tiap jenis
molekul yang dapat melepaskan diri dari larutan larutan pada suatu waktu tertentu.
Apabila molekul-molekul merah masih mempunyai kecenderungan yang sama
untuk melepaskan diri sebesar sebelumnya, ini berarti daya intermolekuler
antara dua molekul merah persis sama dengan besar daya intermolekuler antara
sebuah molekul merah dan sebuah molekul biru.Apabila daya tersebut berubah,
kecenderungan molekul untuk melepaskan diri juga akan berubah.
Demikian halnya dengan daya antara
dua molekul biru dan daya antara sebuah molekul biru dan sebuah molekul
merah. Daya tersebut juga harus sama dan kalau tidak,kecenderungan molekul biru
untuk melepaskan diri juga akan berubah. Sehingga dapat dimengerti bahwa daya
tarik intermolekuler antara dua molekul merah, dua molekul biru dan antara
sebuah molekul merah dan sebuah molekul biru akan persis sama dalam larutan
ideal. Inilah sebabnya mengapa larutan seperti hexane dan heptane mendekati
larutan ideal. Mereka memiliki besar molekul yang hampir sama dan mempunyai
daya tarik Van der Waals yang sama di antara mereka. Namun begitu, tetap
saja, besar molekul keduanya tidak persis sama, sehingga walaupun larutan ini
mendekati larutan ideal, tetap saja bukan merupakan larutan ideal.
Larutan ideal dan perubahan
entalpi pada proses penglarutan
Ketika membuat suatu
larutan-larutan, harus mengalahkan daya tarik intermolekuler (yang
membutuhkan energi) dan membuat daya tarik baru (yang menghasilkan energi). Apabila
besar semua daya tarik ini sama, tidak akan ada panas yang dihasilkan atau
panas yang diserap. Ini berarti, larutan ideal dari dua larutan akan mempunyai
nol energi entalpi. Apabila suhu larutan naik atau turun pada saat mencampur
keduanya, ini berarti larutan tersebut bukan larutan ideal.
Hukum
Raoult
Tekanan uap parsial dari sebuah
komponen yang mudah menguap di dalam larutan adalah sama dengan tekanan uap komponen
tersebut dalam keadaan murni pada suhu tertentu dikalikan dengan fraksi
molenya dalam larutan tersebut.
Hukum Raoult hanya dapat
diaplikasikan pada larutan ideal.
Persamaan untuk larutan dari larutan
A dan B, akan menjadi demikian:
Pada persamaan ini
PA = XA x XAo
PB = XB x XBo
PA dan PB adalah tekanan uap
parsial dari komponen A dan B. Dalam suatu larutan gas, tiap gas mempunyai
tekanan uapnya sendiri, dan ini disebut tekanan parsial yang independent. Bahkan apabila memisahkan
semua jenis gas-gas lain yang ada, satu-satunya jenis gas yang tersisa akan
masih mempunyai tekanan parsialnya.
Tekanan uap total dari sebuah
larutan adalah sama dengan jumlah dari tekanan parsial individu tiap gas.
Total Vapour
pressure = PA - PB
Po adalah
tekanan uap dari A dan B apabila keduanya berada dalam keadaan terpisah (dalam larutan
murni).
xA dan xB
adalah fraksi mol A dan B. Keduanya adalah fraksi (bagian/proporsi) dari
jumlahtotal mol (A maupun B) yang ada.Anda dapat menghitung fraksi mol
dengan rumus ini:
XA = Moles of A
Total
number of moles
Ekstraksi
Ekstraksi adalah distiribusi solut
antara dua solven yang tidak bercampur. Secara umum ekstraksi adalah suatu
proses pemisahan dari bahan padat maupun cair dengan bantuan pelarut.
Berdasarkan perlakuan terhadap
pelarut yang digunakan, ada dua macam ekstraksi, yaitu :
1. ekstraksi Sederhana
Dilakukan
dengan merendam bahan dalam pelarut dimana zat yang diinginkan dapat melarutkan
kemudian setelah beberapa waktu larutan dipisahkan dari ampasnya.
2. ekstraksi pelarut
Adalah
teknik pemisahan dimana larutan konstituen dalam air, di biarkan berhubungan
dengan pelarut lain (pelarut organik) dengan syarat bahwa pelarut kedua ini
tidak bercampur dengan pelarut pertama.
Daftar
Pustaka
Dogra, SK. 1990. Kimia Fisik
dan soal – soal. Jakarta: Universitas Indonesia.
Sitif.
2011. Larutan Ideal. http://www.scribd.com/doc/67562692/Larutan-Ideal,
diakses pada hari selasa
09 oktober 2012 pukul 19.41.
Soekardjo. 1989. Kimia Fisik.
Jakarta: PT Rineka Cipta.