Distribusi Solut Antara Dua Solven Yang Tidak Bercampur

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

^V_campuran = 0

^H_campuran =  0

Demikian pula energi bebas dan entropi pencampuran diberikan sebagai

^S_campuran  = - nR Z x₁ In x₁

^G_campuran  =  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

P_A = X_A x X_A^o

P_B = X_B x X_B^o

P_A dan P_B 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 = P_{A -} P_B

P^o adalah tekanan uap dari A dan B apabila keduanya berada dalam keadaan terpisah (dalam larutan murni).

x_A dan x_B 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:

X_A  = 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.