Kesetimbangan Uap-Cair Pada Sistem Binair

Laporan Pendahuluan

Percobaan 8

Praktikum Kimia Fisika

KESETIMBANGAN UAP-CAIR PADA SISTEM BINAIR

Dasar Teori

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).

Larutan ada yang jenuh, tidak jenuh, dan lewat jenuh. Larutan disebut jenuh pada temperatur tertentu, bila larutan tidak dapat melarutkan lagi lebih banyak zat terlarut. Bila jumlah zat terlarut kurang dari ini, disebut larutan tidak jenuh dan bila lebih disebut lewat jenuh. Salah satu sifat larutan yang penting adalah tekanan suatu komponen yang terdapat dalam larutan tersebut pada permukaan larutan. Mengetahui besarnya kecenderungan suatu komponen untuk menguap yang berarti keluar dari larutan dapat diduga gaya-gaya intermolekul apa yang bekerja di dalam larutan. Mempelajari kecenderungan untuk menguap atau tekanan uap parsial sebagai fungsi dari suhu dan konsentrasi. (Bird, 1993:179).

Potensial kimia dari tiap komponen dalam larutan didefinisikan sebagai :

µ₁ = µ₁^o + R T ln X₁

(Dogra, 1990:541).

Larutan ideal

Bila interaksi antarmolekul komponen-komponen larutan sama besar dengan interaksi antarmolekul komponen-komponen tersebut pada keadaan murni, terbentuklah suatu idealisasi yang disebut larutan ideal.

Larutan dikatakan ideal jika larutan tersebut mengikuti hukum Roult pada seluruh kisaran komposisi sistem, yaitu bahwa tekanan uap pelarut (cair) berbanding tepat lurus dengan fraksi mol pelarut dalam larutan.  Hukum Roult dalam bentuknya yang lebih umum didefinisikan sebagai fugasitas dari tiap komponen dalam larutan yang sama dengan keadaan serta fraksi molnya dalam larutan tersebut. Larutan yang benar-benar ideal tidak terdapat di alam, namun beberapa larutan memenuhi hukum Raoult sampai batas-batas tertentu. Contoh larutan yang dapat dianggap ideal adalah campuran benzena dan toluena.

Ciri lain larutan ideal adalah bahwa volumenya merupakan penjumlahan tepat volume komponen-komponen penyusunnya.

      Homogen pada seluruh sistem mulai dari fraksi mol sampai 1.
Tidak ada entalpi pencampuran pada waktu komponen dicampur membentuk larutan (ΔH Pencampuran = 0).

      Tidak ada beda volume pencampuran artinya volume larutan = jumlah volume komponen yang dicampur (ΔH Pencampuran = 0). Memenuhi Hukum Roult.

      Dalam larutan ideal, sifat komponen yang satu akan mempengaruhi sifat komponen yang lain, sehingga sifat larutan yang dihasilkan terletak diantara sifat-sifat komponenya.

Contohnya sistem Benzen - Toluen

Larutan non ideal adalah larutan yang tidak memiliki sifat seperti larutan ideal. Pada larutan non-ideal, penjumlahan volume zat terlarut murni dan pelarut murni tidaklah sama dengan volume larutan.

Larutan nonIdeal terbagi menjadi 2 yaitu :

•         Larutan non ideal devisiasi positif

larutan yang mempunyai volume ekspansi, di mana akan menghasilkan titik didih maksimum pada sistem campuran.
Contoh : Sistem aseton – karbondisulfida Sistem HCl – air

•         Larutan non ideal devisiasi negatif

mempunyai volume kontraksi, di mana akan menghasilkan titik didih minimum pada sistem campuran.
Contoh : Sistem benzen - etanol

Sistem aseton – chloroform

Tetapi Hukum Roult tak berlaku pada zat terlarut pada larutan tak ideal encer. Perbedaan ini bersumber pada kenyataan : molekul-molekul pelarut yang luar biasa banyaknya. Hal ini menyebabkan lingkungan molekul terlarut sangat berbeda dalam lingkungan pelarut murni. Zat terlarut dalam larutan tak ideal encer mengikuti Hukum Henry, bukan Hukum Roult

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 Henry

Hukum tersebut menyatakan bahwa pada sebuah bejana yang berisi air dan udara, bila tekanan udara ditingkatkan maka akan terjadi pelarutan udara kedalam zat cair tersebut proporsi seiring dengan peningkatan tekanan udara. Saat tekanan dalam bejana tersebut sudah cukup tinggi, apabila tekanan udara dikurangi secara perlahan-lahan, maka gas yang terlarut akan dibebaskan secara perlahan kembali ke udara tanpa membentuk gelembung udara (suhu konstan). Berarti semakin dalam penyelam menyelam, maka tekanan hidrostatisnya akan lebih besar dan akan menyebabkan volumenya gas nitrogen yang terakumulasi semakin besar juga .

Daftar Pustaka

Anonim. 2011. Larutan. http://id.wikipedia.org/wiki/Larutan#Larutan_ideal,diakses hari selasa pada 
           tanggal 16 oktober 2012 pukul 09.00. 
Bird, Tony. 1993. Kimia Untuk Universitas. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama. 
Dogra, SK. 1990. Kimia Fisik dan soal – soal. Jakarta: Universitas Indonesi 
Gustia, Riza. 2011. Potensial Kima. http://ebookbrowse.com/gdoc.php?id=260155878&
            url=552c69586fe017a40e9b526c4f78017c,diakses hari selasa pada tanggal 16 oktober 2012 
            pukul 09.15.
Soekardjo. 1989. Kimia Fisik. Jakarta: PT Rineka Cipta. 
Wahyu, Rega. 2011. Kesetimbangan Uap Cair pada Sistem Binair. http://rega42.wordpress.com
            /2011/04/26/kesetimbangan-uap-cair-pada-sistem-binair/,diakses hari sabtu pada tanggal 13 
            oktober 2012 pukul 16.00.