kimia LARUTAN

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang Masalah

Di dalam pembahasan makalah ini, kami akan membahas tentang berbagai macam larutan. Secara sederhana konteks larutan ini banyak kita temukan dalam kehidupan sehari-hari misalnya ketika kita sedang membuat campuran antara air, gula, dan susu dan masih banyak lagi penerapan-penerapan sifat larutan dalam kehidupan kita. Oleh karena itu kita perlu memahami secara lebih dalam lagi mulai dari pengertian larutan itu sendiri, macam-macam larutan Berdasarkan banyak sedikitnya zat terlarut, Berdasarkan daya hantar listriknya (daya ionisasinya), bagaimana reaksi dalam larutan dan sifat-sifat dari larutan.

B.     Ruang Lingkup Pembahasan

Ruang Lingkup Pembahasan dalam makalah ini adalah:

a.       Macam-macam Larutan

b.      Reaksi dalam Larutan

c.       Sifat Koligatif Larutan Kimia

d.      Aplikasi Sifat Koligatif Larutan Dalam Kehidupan Sehari-hari

C.    Tujuan Penulisan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk lebih memperdalam lagi pengetahuan tentang pengertian dari larutan, serta bagaimana konteks penerapannya dalam kehidupan sehari-hari serta juga untuk memperluas ilmu pengetahuan kita. Semoga makalah ini dapat memberikan manfaat yang seluas-luasnya.

BAB  II

PEMBAHASAN

Larutan adalah campuran homogen (komposisinya sama), serba sama (ukuran partikelnya), tidak ada bidang batas antara zat pelarut dengan zat terlarut (tidak dapat dibedakan secara langsung antara zat pelarut dengan zat terlarut), partikel- partikel penyusunnya berukuran sama (baik ion, atom, maupun molekul) dari dua zat atau lebih.

Contoh larutan yang umum dijumpai adalah padatan yang dilarutkan dalam cairan, seperti garam atau gula dilarutkan dalam air. Gas juga dapat pula dilarutkan dalam cairan, misalnya karbon dioksida atau oksigen dalam air. Selain itu, cairan dapat pula larut dalam cairan lain, sementara gas larut dalam gas lain. Terdapat pula larutan padat, misalnya aloi (campuran logam) dan mineral tertentu.

Dalam larutan zat pelarut disebut juga” SOLVENT”, sedangkan zat terlarut disebut “SOLUTE”
Jadi, , larutan = zat pelarut (solvent) + zat terlarut (solute).

A.    Macam-macam larutan

Larutan dapat dibagi menjadi 3, yaitu:

a) Larutan tak jenuh yaitu larutan yang mengandung solute (zat terlarut) kurang dari yang diperlukan untuk membuat larutan jenuh. Atau dengan kata lain, larutan yang partikel- partikelnya tidak tepat habis bereaksi dengan pereaksi (masih bisa melarutkan zat). Larutan tak jenuh terjadi apabila bila hasil kali konsentrasi ion < Ksp berarti larutan belum jenuh ( masih dapat larut).

b) Larutan jenuh yaitu suatu larutan yang mengandung sejumlah solute yang larut dan mengadakan kesetimbangn dengan solut padatnya. Atau dengan kata lain, larutan yang partikel- partikelnya tepat habis bereaksi dengan pereaksi (zat dengan konsentrasi maksimal). Larutan jenuh terjadi apabila bila hasil konsentrasi ion = Ksp berarti larutan tepat jenuh.

c) Larutan sangat jenuh (kelewat jenuh) yaitu suatu larutan yang mengandung lebih banyak solute daripada yang diperlukan untuk larutan jenuh. Atau dengan kata lain, larutan yang tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut sehingga terjadi endapan. Larutan sangat jenuh terjadi apabila bila hasil kali konsentrasi ion > Ksp berarti larutan lewat jenuh (mengendap).

Berdasarkan banyak sedikitnya zat terlarut, larutan dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:

a) Larutan pekat yaitu larutan yang mengandung relatif lebih banyak solute dibanding solvent.

b) Larutan encer yaitu larutan yang relatif lebih sedikit solute dibanding solvent.

Berdasarkan daya hantar listriknya (daya ionisasinya), larutan dibedakan dalam dua macam, yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit.

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik.

Larutan ini dibedakan atas :

1. ELEKTROLIT KUAT

Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang mempunyai daya hantar listrik yang kuat, karena zat terlarutnya didalam pelarut (umumnya air), seluruhnya berubah menjadi ion-ion (alpha = 1).

Yang tergolong elektrolit kuat adalah:

a. Asam-asam kuat, seperti : HCl, HCl03, H2SO4, HNO3 dan lain-lain.

b. Basa-basa kuat, yaitu basa-basa golongan alkali dan alkali tanah, seperti: NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 dan lain-lain.

c. Garam-garam yang mudah larut, seperti: NaCl, KI, Al2(SO4)3 dan lain-lain

2. ELEKTROLIT LEMAH

Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang daya hantar listriknya lemah dengan harga derajat ionisasi sebesar:

O <>Yang tergolong elektrolit lemah:

a. Asam-asam lemah, seperti : CH3COOH, HCN, H2CO3, H2S dan lain-lain

b. Basa-basa lemah seperti : NH4OH, Ni(OH)2 dan lain-lain

c. Garam-garam yang sukar larut, seperti : AgCl, CaCrO4, PbI2 dan lain-lain

Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena zat terlarutnya di dalam pelarut tidak dapat menghasilkan ion-ion (tidak mengion).

Tergolong ke dalam jenis ini misalnya:

- Larutan urea

- Larutan sukrosa

- Larutan glukosa

- Larutan alkohol dan lain-lain

B.     Reaksi dalam larutan

Ada 2 reaksi dalam larutan, yaitu:

a) Eksoterm, yaitu proses melepaskan panas dari sistem ke lingkungan, temperatur dari campuran reaksi akan naik dan energi potensial dari zat- zat kimia yang bersangkutan akan turun.

b) Endoterm, yaitu menyerap panas dari lingkungan ke sistem, temperatur dari campuran reaksi akan turun dan energi potensial dari zat- zat kimia yang bersangkutan akan naik.

C.    Sifat Koligatif Larutan Kimia

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang ditentukan oleh jumlah molekul atau ion yang terdapat di dalam larutan. Sifat ini tidak ditentukan oleh jenis zat yang terlarut, atau ukuran zat tersebut. Jadi dua hal yang mempengaruhi sifat koligatif yaitu banyaknya zat terlarut di dalam larutan dan jenis pelarut apa yang digunakan untuk melarutkan zat tersebut.

Nah, sifat koligatif larutan ada 4 yakni :

1. Penurunan tekanan uap jenuh

Tekanan uap jenuh adalah tekanan pada suhu tertentu akibat tekanan uap suatu larutan. Untuk mempermudah pemahaman tentang pengertian tekanan uap jenuh kita anggap semua zat menguap pada setiap saat, artinya pada suhu berapapun zat (terutama zat cair) pasti akan menguap.

Contohnya :

Botol mineral yang sebagian isinya sudah kita minum, lalu kita diamkan, lama kelamaan dinding botol bagian atas akan ada titik embun, semula sedikit, semakin lama semakin rapat. Titik-titik uap yang mengembun di dinding botol akan mencapai kerapatan tertentu, sampai seolah-olah tidak ada lagi air yang menguap, padahal sebenarnya penguapan terus terjadi tetapi dibarengi dengan pengembunan. Keadaan inilah yang disebut sebagai keadaan uap jenuh. Jika tekanan akibat uap jenuh pada botol tersebut kita ukur dengan alat pengukur tekanan, maka angka hasil pengukuran itulah yang disebut sebagai tekanan uap jenuh.

Jika ke dalam botol mineral tadi kita larutkan gula atau garam atau sirup, kemudian kita tunggu sampai keadaan uap jenuh, lalu kita ukur tekanannya, maka hasil pengukuran akan menunjukkan angka yang lebih kecil dari tekanan uap jenuh air murni. Hal ini menunjukkan bahwa partikel zat terlarut akan menurunkan tekanan uap jenuh. Kenapa terjadi penurunan tekanan uap jenuh? Hal ini dikarenakan partikel-partikel pelarut murni yang akan menguap, terhalang oleh partikel-partikel zat terlarut, sehingga hanya sedikit partikel pelarut yang dapat menguap, sehingga tekanan yang dihasilkan juga sedikit.

2. Kenaikan titik didih

Titik didih zat cair adalah suhu tetap pada saat zat cair mendidih atau suhu dimana terjadi perubahan wujud dari cair menjadi uap (gas). Pada suhu ini, tekanan uap zat cair sama dengan tekanan udara di sekitarnya. Hal ini menyebabkan terjadinya penguapan di seluruh bagian zat cair. Titik didih zat cair diukur pada tekanan 1 atm.

Contohnya  :

Apabila  kita merebus air dalam panci tertutup , maka air tersebut akan mendidih saat tekanan uap dalam panci mencapai 1 atm, oleh sebab itulah merebus air dalam keadaan tertutup lebih cepat mendidih dibanding dengan keadaan terbuka.

Jadi, kenaikan titik didih larutan merupakan fenomena meningkatkan titik didih suatu pelarut disebabkan adanya zat terlarut didalam pelarut tersebut. Ini berarti bahwa titik didih pelarut akan lebih kecil jika dibandingkan dengan titik larutan. Sebagai contoh titik didih air murni adalah 100 C.

3. Penurunan titik beku

Tahukah kamu apa yang dimaksud dengan penurunan titik beku? Kita tahu bahwa air murni membeku pada suhu 0oC, dengan adanya zat terlarut misalnya saja kita tambahkan gula ke dalam air tersebut maka titik beku larutan ini tidak akan sama dengan 0oC, melainkan akan turun dibawah 0oC, inilah yang dimaksud sebagai “penurunan titik beku”.
Jadi larutan akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya.

Contohnya :

Larutan garam dalam air akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya yaitu air, atau larutan fenol dalam alcohol akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya yaitu alcohol. Mengapa hal ini terjadi ? akan lebih mudah apabila dijelaskan dari sudut pandang termodinamik sebagai berikut. Contoh, air murni pada suhu 0 C. pada suhu ini air berada pada kesetimbangan antara fasa cair dan fasa padat. Artinya, kecepatan air berubah wujud dari cair ke padat atau sebaliknya adalah sama, sehingga bisa dikatakan fasa cair dan fasa padat pada kondisi ini memiliki potensial kimia yang sama, atau dengan kata lain tingkat energy kedua fasa adalah sama.

Besarnya potensial kimia dipengaruhi oleh temperature, jadi pada suhu tertentu potensial kimia fasa padat atau fasa cair akan lebih rendah daripada yang lain, fasa yang memiliki potensial kimia yang lebih rendah secara energy lebih disukai, mislanya pada suhu 2 C fasa cair memiliki potensial kimia yang lebih rendah dibandingkn fasa padat sehingga suhu ini maka air cenderung berada pada fasa cair, sebalinya pada suhu -1 C fasa padat memiliki potensial kimia yang lebih rendah sehingga pada suhu ini air cenderung berada pada fasa padat. Apabila kedalam air murni kita larutkan garam dan kemudian suhunya kita turunkan sedikit demi sedikit, maka dengan berjalannya waktu pendinginan maka perlahan-perlahan sebagian larutan akan berubah menjadi fasa padat sehingga pada suhu tertentu akan berubah menjadi fasa padat secara keseluruhan . pada umumnya zat terlarut lebih suka berada pada fasa cair dibandingkan dengan fasa padat, akibatnya pada saat proses pendinginan berlangsung larutan akan mempertahankan fasanya dalam keadaan cair ,sebab secara energy larutan lebih suka berada pada fasa cair dibandingkan dengan fasa padat, hal ini menyebabkan potensial kimia pelarut dalam fasa cair akan lebih rendah (turun) sedangkan potensial kimia pelarut dalam fasa padat tidak terpengaruh. Maka akan lebih banyak energy yang deperlukan untuk mengubah larutan menjadi fasa padat karena titik bekunya menjadi lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya. Inilah sebab mengapa adanya zat terlarut akan menurunkan titik beku larutannya.

4. Tekanan osmotik

Osmosis adalah peristiwa mengalirnya molekulmolekul pelarut ke dalam larutan secara spontan melalui selaput semipermeabel, atau peristiwa mengalirnya molekul-molekul zat pelarut dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih pekat.

Membran semipermeabel adalah (membran yang hanya bisa dilewati oleh molekul-molekul pelarut, dan tidak bisa dilewati oleh zat terlarut)

Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut di bawah ini.

—Sebuah tabung U bagian tengahnya dibatasi dengan membran semipermiabel. Sebelah kiri diisi oleh larutan garam (gambar bulatan biru untuk molekul terlarut) dan sebelah kanan diisi dengan air (bulatan hijau untuk molekul air).

Molekul-molekul air dari kaki sebelah kanan  akan mengalir ke bagian larutan yang ada di sebelah kiri melalui membrane semipermiabel, peristiwa inilah yang disebut sebagai osmosis. Pada keadaan nyata, molekul-molekul air dari larutan juga mengalir menuju bagian kanan akan tetapi kecepatannya lebih kecil jika dibandingkan dengan kecepatan mengalirnya molekul air menuju bagian larutan. Sampai akhirnya pada kesetimbangan maka kedua kaki pada tabung U akan menunjukkan perbedaan ketinggian tertentu. (lihat gambar).

Perbedaan ketinggian tersebut tentu saja akan menimbulkan adanya perbedaan tekanan. Tekanan inilah yang disebut sebagai tekanan osmosis

Jadi, Tekanan osmotik adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel (proses osmosis).

·         Larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih rendah dari yang lain
 disebut larutan Hipotonis.

·          Larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih tinggi dari yang lain
 disebut larutan Hipertonis.

·         Larutan-larutan yang mempunyai tekanan osmotik sama disebut larutan Isotonis

Reverse osmosis/osmosis balik

Bila tekanan yang diaplikasikan terhadap larutan adalah melebihi tekanan osmotiknya maka yang terjadi adalah molekul air akan mengalir melewati membrane semipermbel menuju ke air (pelarut) . osmosis balik banyak digunakan untuk membuat air minum dari air laut dan mengurangi kesadahan air minum.

D.    Aplikasi sifat koligatif larutan dalam kehidupan sehari-hari

ü  System infuse, cairan infuse harus isotonik dengan darah

ü  Pencairan salju yang menghalangi jalan pada musim salju, dengan cara menaburkan garam

ü  Pembuatan es krim campuran, es tidak membeku karena penurunan titik beku

ü  Pencegahan pembekuan air radiator mobil pada saat musim dingin di daerah Eropa

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan :

A.    Larutan adalah campuran homogen (komposisinya sama), serba sama (ukuran partikelnya), tidak ada bidang batas antara zat pelarut dengan zat terlarut (tidak dapat dibedakan secara langsung antara zat pelarut dengan zat terlarut), partikel- partikel penyusunnya berukuran sama (baik ion, atom, maupun molekul) dari dua zat atau lebih.

larutan = zat pelarut (solvent) + zat terlarut (solute).

B.     Macam-macam larutan :

1.      Larutan tak jenuh

2.      Larutan jenuh

3.      Larutan sangat jenuh (kelewat jenuh)

C.     Berdasarkan banyak sedikitnya zat terlarut, yaitu:

a.       Larutan pekat

b.      Larutan encer

D.    Berdasarkan daya hantar listriknya, yaitu:

1.      Larutan elektrolit

2.      Larutan non elektrolit

E.     Reaksi dalam larutan

1.      Eksoterm

2.      Endoterm

F.      Sifat Koligatif Larutan Kimia

a.        Penurunan tekanan uap jenuh

b.       Kenaikan titik didih

c.          Penurunan titik beku

d.         Tekanan osmotik