PERBEDAAN ZAT, IKATAN ANTAR MOLEKUL, DAN DIAGRAM FASE H 2O
TUGAS MAKALAH MATA KULIAH KIMIA DASAR Disusun Oleh :
Area Gandra Herlywanto Andra Fareza Cindy Claudia Fira Anggraini Agasi Qesha Anggraini Gemintang Roid Alhakim Danis Wiranto Prabandanu
03021381320003 03021381320003 03021181320081 03021181320081 03021181320017 03021181320017 03021181320039 03021181320039 03021181320021 03021181320021 03021181320003 03021181320003 03021181320025 03021181320025
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2013
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah atas limpahan taufiq dan hidayah-Nya yang telah menolong Penulis menyelesaikan makalah kimia dasar ini. Pada kesempatan kali ini pula, Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam menyusun makalah ini, yaitu Ibu Selpiana, ST.MT., selaku dosen pembimbing Mata Kuliah Kimia Dasar dan segala pihak yang bersangkutan dalam pembuatan dalam makalah ini Penulis juga menyadari terdapat banyaknya kesahan dalam penulisan makalah ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Maka dari itu, kritik dan saran yang diberikan nantinya bisa membantu untuk mencapai keinginan penulis agar terwujud, dan terciptanya tulisan yang bermanfaat serta berguna. Semoga makalah ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas kepada pembaca dan dapat berguna bagi kita semua terutama bagi Penulis dalam melanjutkan proses pembelajaran mengenai kimia dasar ini.
Indralaya, Desember 2013
Penulis
BAB I PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang Setiap zat didunia, termasuk seluruh mineral dan bahan galian yang ada, pada umumnya memiliki beberapa fase zat. Karena itulah , pengetahuan tentang fase zat merupakan suaatu hal yang sangat penting bagi teknik pertambangan. Fase yang dimaksud adalah keadaan zat yang dipengaruhi oleh temperatur. Pada temperatur tertentu sebuah zat dapat berwujud padat. Kebertahanan wujud ini bisa berubah ketika temperatur dinaikan sampai titik tertentu hingga zat tersebut meleleh dan berubah menjadi cair. Dan bila tempeartur terus dinaikan, akan terjadi perubahan kembali. Perubahan yang dimaksud ditunjukan dengan menguapnya zat tersebut menjadi gas. Jika perubahan terjadi dalam lingkup temperatur yang tidak terlalu jauh, ada kemungkinan akan terjadi sebuah siklus perubahan zat yang mudah diamati seperti siklus hidrologi yang terjadi pada air. Perubahan bentuk dari suatu zat, tidak akan cukup bila dijelaskan dengan konsep perubahan temperatur saja. Perubahan zat juga berhubungan dengan ikatan antar molekul yang ada pada suatu zat dengan memaknai kondisi suatu zat menggunkan pemikiran yang logis Dapat diasumsikan bahwa zat padat memiliki ikatan yang lebih kuat ketimbang zat zair dan gas. Dengan mengusai konsep dasar tersebut, tentu akan mempermudah proses belajar dalam jurusan pertambangan karena dapat menjelaskan bagaimana proses ekstraksi ataupun pemisahan suatu metal dengan bijihnya. Ataupun dapat menuntun menuju singkapan mineral yang baru.
I.2. Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dalam makalah ini adalah : a. Bagaimana ikatan antar molekul zat cair dan zat padat ? b. Bagaimana perbedaan zat cair dan zat padat ? c. Bagaimana diagram fase perubahan H2O ?
I.3. Tujuan Penulisan Dalam penulisan makalah ini, kami mempunyai beberapa tujuan yang ingin kami capai. Beberapa tujuannya antara lain: a. Mengetahui ikatan antar molekul zat cair dan zat padat. b. Mengetahui perbedaan zat cair dan zat padat. c. Mengetahui diagram fase perubahan H 2O.
I.4. Manfaat Penulisan Berdasarkan latar belakang tersebut, maka manfaat penelitian ini sebagai berikut: a. Mengetahui ikatan antar molekul zat cair dan zat padat. b. Mengetahui perbedaan zat cair dan zat padat. c. Mengetahui diagram fase perubahan H 2O.
I.5. Pembatasan Masalah Pembatasan pembahasan dalam makalah ini mengenai perbedaan ikatan antar molekul, perbedaan zat, dan diagram fase sifat koligatif larutan.
BAB II PEMBAHASAN
II.1. Ikatan Antar Molekul Atom-atom terikat menjadi molekul dengan ikatan intra molekul atau ikatan primer. Molekul-molekul saling terikat dengan ikatan antar molekul atau ikatan sekunder. Molekul air terbentuk dari 2 atom H dan 1 atom O. Atom H dan atom O berikatan membentuk molekul H 2O. Ikatan yang terjadi termasuk kelompok ikatan primer atau ikatan intramolekul. Antara molekul H2O yang satu dengan yang lain terdapat gaya yang memegangi, namun tidak sekuat ikatan primer, yakni dikelompokkan sebagai ikatan sekunder atau ikatan antarmolekul. Jika sejumlah air dipanaskan dari temperatur kamar, maka molekulmolekul air mengalami kenaikan energi kinetik sehingga jumlah molekul yang mempunyai kemampuan untuk berpindah ke fasa uap meningkat. Ikatan antarmolekul H2O mengalami gangguan, sementara ikatan di dalam molekul H2O tidak terpengaruh. Bisa dikatakan bahwa ikatan antarmolekul menentukan sifat fisika zat. Jika ke dalam sebuah bejana berisi air dimasukkan logam natrium, maka logam natrium akan bereaksi hebat dengan air: H2O + Na2NaOH + H2 Pada persamaan tersebut tampak bahwa, 2 atom H yang semula berikatan dengan sebuah atom O “diganggu” karena kehadiran atom Na. Dari penjelasan ini bisa dikatakan ikatan primer menentukan sifat kimia suatu zat. Ikatan antar molekul (khususnya pada senyawa kovalen) terdiri atas: a. Ikatan antar dipol permanen b. Ikatan hidrogen c. Ikatan antar dipol sesaat (gaya dispersi London).
Ikatan antar dipol permanan terjadi antara molekul polar dengan molekul polar. Misalnya ikatan antar molekul HCl. Ikatan antar dipol permanen di mana atom H berikatan dengan F, atau O, atau N disebut ikatan hydrogen. Perbedaan elektronegativitas antara H dengan F atau O atau N relatif besar sehingga kekuatan ikatan ini relatif besar. Molekul non polar tidak mempunyai kutub permanen. Pada saat tertentu, distribusi elektron pada molekul non polar tidak merata, sehingga timbul kutub + dan -. Kutub ini - disebut kutub sesaat kemudian menginduksi molekul sebelahnya sehingga terbentuk kutub sesaat juga. Antara kutub sesaat + dan – terjadi tarik menarik; inilah yang disebut gaya Dispersi London. Ikatan ini paling lemah di antara ikatan kimia yang lain. Karakteristik khas dari ikatan ini adalah semakin banyak elektron yang dimiliki suatu molekul, maka ikatan semakin kuat. Contoh ikatan antar molekul halogen, semakin besar ukuran molekul, maka ikatan semakin kuat yang ditunjukkan oleh titik didih yang semakin tin ggi.
A. Ikatan Antar Molekul Zat Cair, Padat, dan Gas Air bisa berupa cair, padat, maupun gas, dan semuanya mempunyai rumus kimia yang sama: H 2O. Pada temperatur dan tekanan ambient, air berupa cairan. Propana dan butana keduanya berupa gas pada kondisi ambient, sementara besi, alumunium, dan semua logam selain air raksa mempunyai wujud padat. Atom-atom padat terkemas sangat rapat, saling terikat sangat kuat sehingga sangat sulit bergerak, hanya bergetar di tempat masingmasing. Fenomena yang nampak akibat dari kondisi ini adalah zat padat mampu menampilkan bentuknya sendiri, di manapun ia berada. Zat padat mempunyai bentuk dan volume yang tetap. Dibandingkan
dengan
susunan
zat
padat,
partikel-partikel
penyusun zat cair terkemas lebih longgar, partikel-partikel bisa saling bergeser. Seratus mili liter air yang dituangkan ke dalam sebuah botol
akan memiliki bentuk sama dengan botol, tanpa terjadi pengurangan volume. Partikel-partikel penyusun zat cair masih dipegangi oleh gaya yang menyebabkan partikel-partikel tersebut tidak benar-benar leluasa bergerak. Penjelasan tersebut menjadi pembuka tabir di balik fenomena zat cair yang tidak mampu membentuk dirinya sendiri tetapi mampu bertahan pada volume konstan. Air di dalam gelas, mempunyai bentuk seperti gelas yang ditempatinya. Jika Anda duduk di dekat seorang teman yang mengenakan parfum, maka Anda akan mencium aroma parfum teman Anda tersebut. Parfum terbuat dari zat cair yang mudah menguap atau berubah wujud menjadi gas. Partikel-partikel gas bebas bergerak, seolah-olah tidak ada yang peduli kemana ia akan pergi. Antar partikel gas berjarak sangat renggang. Pada gas memang masih terdapat ikatan antar partikel, namun sangat lemah. Saking lemahnya ikatan antar partikel gas, maka sifat-sifat gas bukan ditentukan oleh tipe ikatannya, tetapi oleh tekanan, volume, temperatur, dan jumlahnya. Fenomena mengapa gas bisa dimampatkan (compressible), bisa menyebar, tidak mampu bertahan dalam volume tertentu apalagi bentuk tertentu, terjawab dengan struktur partikel-partikel
gas
yang
renggang
dan
ikatan
yang
lemah
tersebut. Pada proses pemampatan, gas dipaksa untuk berdekatan satu sama lain. Pada kondisi ekstrim, gas tertentu bisa berubah menjadi cair bila dimampatkan hingga tekanan tertentu, contohnya LPG, Liquified Petroleum Gas. B. Perubahan Fase Suatu zat bisa mengalami perubahan wujud dengan melepas atau menyerap energi. Perubahan fase dan keacakan: semakin tinggi keacakan, entropi (S) semakin tinggi. Perubahan terjadi spontan jika perubahan energi bebas Gibbs (G) bernilai negatif.
C. Berbagai Fenomena Perilaku Zat 1.) Zat cair: incompressible vs gas : compressible Molekul-molekul zat cair berjarak lebih renggang dibandingkan dengan padatan, namun lebih rapat jika dibandingkan dengan gas. Molekul-molekul zat cair bisa bergeser, sehingga mampu mengalir. Karena relatif rapat, maka molekul-molekul cair tidak bisa dimampatkan (incompressible), sementara molekul-molekul gas berjarak renggang sehingga apabila ditekan, molekul-molekul gas “dipaksa”
untuk
merapatkan
diri
atau
bisa
dimampatkan
(compressible). Contoh terapan sifat incompressible cairan : Sistem
rem
hidrolik
menerapkan
sifat
cairan
yang incompressible dan prinsip hukum Pascal bahwa tekanan fluida diteruskan ke segala arah dengan sama rata. Pada rem mobil, ketika kaki menekan pedal rem dengan gaya F1, maka piston silinder kecil menerima tekanan sebesar . Tekanan sebesar itu diteruskan ke piston silinder besar yang memiliki luas A2 sehingga tekanan di piston silinder besar sama dengan tekanan piston silinder kecil: P1=P2 atau = Kampas rem akan menerima gaya sebesar F2 yang mana: F2 = xF1. Karena A2>A1, maka F2>F1 atau terjadi perlipatan gaya karena pembesaran luas penampang yang didesak cairan. Bila cairan tabung minyak rem kemasukan udara (‘masuk angin’), maka gaya yang diberikan melalui pedal rem tidak mampu menghentikan mobil karena hanya akan digunakan memampatkan udara, bukan diteruskan untuk menekan kampas rem/cakram. Contoh terapan sifat compressible gas LPG adalah bahan bakar yang biasa dikonsumsi untuk memasak. LPG tersusun atas kurang lebih 30% propana dan 70% butana. Seandainya berada pada tekanan atmosfer ( 1 atm), 3 kg gas propana dan butana akan menempati volume sekitar 1500 liter. Dengan memanfaatkan sifatnya yang compressible, 3 kg LPG (Liquified
Petroleum Gas= gas petroleum yang dicairkan) dikemas dalam tabung mungil yang portable. Propana dan butana memiliki karakteristik
pada
temperatur
kamar
bisa
dicairkan
dengan
penekanan karena mempunyai temperatur kritis relatif tinggi, jauh di atas temperaur kamar. Di atas temperatur kritis, gas tidak bisa dicairkan
lagi
dengan
tekanan
sebesar
apapun. Prinsip
kompressibilitas gas juga diterapkan pada tabung kemasan gas bertekanan(compressed gas), misalnya CO2 sebagai pemadam kebakaran dan O2 sebagai alat bantu pernafasan. Tidak semua gas bisa dicairkan dengan penekanan. Untuk mengetahui karakter suatu zat yang terkait hal ini, maka digunakan Diagram Fase. Temperatur maksimal yang mana gas masih bisa dicairkan dengan penekanan disebut temperature kritis. Di atas temperature kritis, gas sudah tidak bisa dicairkan denganpenekanan. Sebagai contoh CO2 bisa tekan pada suhu 200C hingga menjadi cair, tetapi pada 320C tidak bisa mencair ditekan sampai berapapun karena sudah melebihi temperature kritis. Contoh lain hidrogen mempunyai temperature kritis 33 K. Pada suhu kamar, hidrogen tidak pernah bisa
dicairkan
dengan
penekanan.
Satu-satunya
cara
untuk
mencairkan hidrogen adalah mendinginkannya. Hidrogen bisa dicairkan dengan mendinginkannya pada tekanan atmosfer hingga di bawah 20 K. Zat cair yang diperoleh dengan pendinginan pada temperatur kurang dari -150 C disebut cairan cryogen (baca: krayjen).
2.) Kecepatan difusi gas paling cepat; padat paling lambat Konsekuensi lain dari partikel-partikel gas yang berjarak renggang adalah gas mampu menyebar (diffuse) dengan cepat. Partikel partikel cairan berjarak lebih rapat sehingga difusi lebih lambat, sementara pada gas difusi sulit terjadi, namun bisa dilakukan, biasanya pada temperatur tinggi.
Contoh difusi pada gas, cair, dan padatan: Jika Anda duduk berdekatan dengan seseorang yang mengenakan parfum, maka Anda dengan segera akan mencium bau wanginya. Jika Anda melewati restoran iga bakar, maka Anda bisa mencium sedapnya aroma masakan yang khas. Jika Anda melewati bengkel cat, maka Anda akan berusaha cepat-cepat berlalu karena tidak tahan dengan bau menyengatnya. Peraturan tentang larangan merokok di tempat umum merupakan upaya pemerintah untuk melindungi non perokok dari bahaya asap rokok, karena sekalipun tidak merokok apabila berdekatan dengan perokok akan di’paksa’ menghirup racun yang terkandung di dalam asap rokok. Contoh-contoh ini merupakan bukti bahwa partikel-partikel gas menyebar (mendifusi) dengan cepat. Hal ini dimungkinkan karena partikel-partikel gas saling berjauhan sehingga memiliki keleluasaan untuk bergerak. “Karena nila setitik, maka rusaklah susu sebelanga”. Peribahasa tersebut merupakan kiasan yang mengandung makna kesalahan (walaupun dirasa kecil) bisa menghapus banyak kebaikan. Kalau dilihat dari mana sebenarnya, peribahasa tersebut memberikan gambaran tentang difusi pada cairan. Partikel-partikel dalam cairan terpisah pada jarak yang relatif dekat, namun masih memungkinkan gerakan. Karena jarak antar partikel cairan lebih dekat daripada antar partikel gas, maka difusi pada cairan berlangsung lebih lambat daripada difusi pada gas. Partikel-partikel penyusun zat padat terkemas sangat rapat sehingga sulit sekali bergerak, namun pada kondisi tertentu partikel-partikel padat mempunyai energi yang cukup tinggi sehingga mampu bergerak. Misalnya logam besi, atom-atomnya terkemas dalam struktur kristal bcc (body centered cubic). Jika sepotong baja dibungkus dengan serbuk arang kemudian dipanaskan hingga temperatur sekitar 9000C (karbon dan besi masih berwujud padatan), maka atom-atom karbon dalam arang mempunyai energi cukup
tinggi untuk bergerak masuk ke dalam struktur kristal besi. Atomatom karbon yang berukuran 0,071 nm menyusup diantara atom besi yang berukuran 0,124 nm. Mekanisme larutan padat dimana atom terlarut berada di antara atom-atom terlarut disebut larutan padat intersisi. Proses difusi atom karbon ke permukaan baja diterapkan dalam perlakuan panas yang disebut pengerasan permukaan (surface hardening). Pada proses ini permukaan baja bersifat lebih keras dari pada bagian dalam karena kadar karbon bagian permukaan lebih besar daripada bagian tengah. Komponen mesin tertentu, misalnya poros, harus bersifat keras di permukaan untuk menahan gesekan tetapi cukup ulet di tengah untuk menahan beban kejut.
3.) Zat cair mempunyai tegangan muka Di bagian dalam, molekul-molekul cairan tertarik ke semua arah sama kuat. Di bagian permukaan, tarikan molekul ke dalam tidak diimbangi dengan tarikan molekul ke arah permukaan, sehingga terdapat resultan gaya tarik ke bawah. Gaya ini yang menyebabkan cairan
mempunyai
tegangan
muka.
Karena
tegangan
muka
disebabkan oleh tarikan antar molekul, maka semakin kuat ikatan antar molekul tegangan muka semakin besar. Pengaruh gaya antar molekul juga bisa diamati dari viskositas zat. Semakin kuat ikatan antar molekul cair, maka molekul-molekul semakin terhambat ketika mengalir atau viskositasnya semakin tinggi.
4.) Zat cair mempunyai tekanan uap Pada suatu cairan, terdapat molekul-molekul yang mempunyai energi kinetik yang cukup tinggi sedemikian hingga molekulmolekul tersebut mampu melompat dari fase cair memasuki fase uap. Semakin tinggi temperatur, semakin banyak molekul molekul berenergi kinetic yang cukup tinggi.
Apabila cairan ditempatkan di wadah tertutup, maka molekulmolekul uap mengumpul di atas cairan. Molekul-molekul tersebut bergerak, menabrak dinding sehingga ada yang kehilangan energi kinetiknya sedemikian kembali lagi ke fase cair atau terkondensasi. Tekanan yang ditimbulkan oleh molekul-molekul uap terhadap dinding disebut tekanan uap. Pada kesetimbangan, jumlah molekul yang menguap sama dengan jumlah molekul yang mengembun. Besarnya tekanan uap pada kondisi kesetimbangan tergantung pada temperaturnya. Jika tekanan uap sama dengan tekanan atmosfer, maka temperatur pada saat itu disebut titik didih normal (normal boiling point). Contoh air mendidih pada 100 0C, artinya pada suhu tersebut tekanannya sama dengan 1 atm. Faktor yang mempengaruhi tekanan uap: a. Temperatur: untuk zat yang sama, temperature semakin tinggi maka tekanan uap semakin besar. b. Kekuatan ikatan antar molekul: makin lemah ikatan maka makin mudah menguap suatu zat cair sehingga tekanan uapnya semakin besar.
II.2. Perbedaan Zat A.
Pengertian Zat Padat, Cair, dan Gas Zat padat adalah zat yang mempunyai bentuk dan volume tetap.
Dilihat dari susunan molekul dan ikatan antarmolekulnya, zat padat mempunyai susunan molekul yang
teratur dan gaya tarik-menarik
antarmolekulnya yang kuat. Contoh zat padat antara lain batu, meja, kapur tulis, papan tulis, dan pensil. Adapun zat cair adalah zat yang mempunyai volume tetap, tetapi bentuknya selalu berubah-ubah mengikuti tempatnya. Dilihat dari susunan molekul dan ikatan antarmolekulnya zat cair mempunyai susunan molekul yang kurang teratur dan jarak antarmolekulnya yang agak renggang sehingga gaya tarik menarik antarmolekulnya relatif lebih rendah
dibandingkan dengan zat padat. Contoh zat cair antara lain air sirop, air teh, dan air mineral. Gas adalah zat yang mempunyai bentuk dan volume yang tidak tetap. Hal ini disebabkan karena susunan molekul-molekul gas sangat tidak teratur sehingga gaya tarik-menarik antarmolekulnya sangat lemah. Contoh zat gas adalah udara. Zat padat, zat cair, dan gas tersusun dari beberapa molekul. Molekul ini merupakan komponen pembangun suatu zat yang sangat aneh karena molekul-molekul tersebut terus bergerak, kecuali pada suhu teoritis yang disebut suhu nol mutlak. Suhu nol mutlak adalah suhu 0 K atau -273 °C. Tingkat panas suatu zat disebut suhu zat.
B.
Susunan dan Gerak Partikel Suatu Zat 1.
Partikel Zat Padat Zat padat tersusun atas partikel-partikel yang teratur dan
mempunyai jarak antarpartikel yang sangat rapat. Gaya tarik- menarik antarpartikel zat padat sangat kuat. Hal ini menyebabkan partikel tidak dapat bergerak secara bebas untuk berpindah tempat. Keadaan ini menyebabkan zat padat dapat mempertahankan bentuk dan volumenya sehingga zat padat selalu mempunyai bentuk dan volume yang tetap. 2.
Partikel Zat Cair Berbeda dengan zat padat, zat cair mempunyai susunan partikel
yang kurang teratur dan kurang rapat dibandingkan susunan partikel pada zat padat. Hal inilah yang menyebabkan partikel-partikel dapat bergerak bebas untuk berpindah tempat. Akan tetapi, partikel-partikel penyusun zat cair tidak dapat memisahkan diri dari kelompoknya. Keadaan ini menyebabkan volume zat cair selalu tetap, walaupun bentuknya selalu berubah mengikuti tempatnya.
3. Partikel Zat Gas Pada zat gas, jarak antarpartikel sangat berjauhan sehingga gaya tarik-menarik antarpartikel sangat lemah. bergerak
sangat
bebas
dan cepat
dalam
Partikel- partikel ini wadahnya. Hal
ini
menyebabkan zat gas tidak dapat mempertahankan bentuk dan volumenya sehingga bentuk dan volume zat gas selalu berubah mengikuti ruang yang ditempatinya.
GAMBAR 2.1 (A)
SUSUNAN PARTIKEL ZAT PADAT, (B) SUSUNAN
PARTIKEL ZAT CAIR, DAN (C) SUSUNAN PARTIKEL ZAT GAS C. PERBEDAAN ZAT PADAT, CAIR, DAN GAS NO
ZAT PADAT
ZAT CAIR
1
Mempunyai bentuk Bentuk tidak tetap dan volume bergantung tertentu. wadahnya, volume tertentu.
Tidak mempunyai bentuk dan volume tertentu, bergantung tempatnya.
2
Jarak antarpartikel sangat rapat
Jarak antarpartikel sangat renggang.
3
Partikel-partikelnya Partikel-partikelnya Partikel-partikelnya tidak dapat dapat bergerak dapat bergerak bergerak bebas. bebas. sangat cepat.
4
Tidak dapat dimampatkan.
Sulit dimampatkan.
Mudah dimampatkan.
5
Umumnya mempunyai massa jenis besar.
Mempunyai massa jenis sedang.
Mempunyai massa jenis sangat kecil.
Jarak antarpartikel agak renggang.
ZAT GAS
II.3.DIAGRAM FASE PADA MATERI SIFAT KOLIGATIF LARUTAN A. Pengertian Sifat Koligatif Larutan Sifat-sifat larutan, seperti halnya rasa, bau, dan warna bergantung pada jenis zat terlarut. Larutan gula mempunyai rasa manis, beda halnya dengan larutan cuka yang memiliki rasa asam. Tingkat kemanisan maupun keasaman kedua larutan tersebut tergantung pada konsentrasi atau kepekatannya. Larutan gula maupun cuka yang pekat tentu akan memiliki tingkat kemanisan dan keasaman yang lebih tinggi jika dibanding dengan larutan gula maupun cuka yang memiliki kepekatan rendah. Selain sifat yang pada jenis zat terlarut, ada beberapa sifat larutan yang hanya tergantung pada konsentrasi partikel zat terlarut. Artinya larutan yang berbeda akan mempunyai sifat sifat yang sama, dengan syarat konsentrasi partikel zat terlarutnya harus sama. Contoh 0,5 mol glukosa akan mempunyai sifat yang sama dengan 0,5 mol urea (jumlah kedua partikel zat terlarut yaitu glukosa dan urea besarnya sama). Sifat yang hanya tergantung pada jumlah partikel zat terlarut disebut sifat koligatif larutan. Ada empat sifat koligatif larutan yaitu, penurunan tekanan uap, penurunan titik beku, kenaikan titik didih, dan tekanan osmosis. Salah satu aplikasi sifat koligatif larutan adalah pembuatan es krim di mana harus di turunkan di bawah titik beku pelarut H 2O yaitu 0oC dengan penambahan partikel zat terlarut seperti garam. Semakin banyak garam yang ditambahkan ke dalam pelarut, maka titik beku akan semakin rendah.
B. Diagram Fase atau Diagram P - T pada Pelarut H2O Mengapa larutan (pelarut + zat terlarut) mendidih pada suhu yang lebih tinggi dan membeku pada suhu yang lebih rendah dari pada pelarutnya? Pertanyaan ini dapat dijelaskan secara teoritis dengan membandingkan diagram fase pelarut dengan diagram fase larutannya.
Diagram fase atau biasa disebut juga diagram P - T adalah diagram yang menyatakan hubungan antara suhu (T) dan tekanan P dengan fase zat (padat, cair, dan gas). Diagram fase menyatakan batas-batas suhu dan tekanan di mana suatu bentuk fase dapat stabil. Diagram fase H2O dapat dilihat pada gambar di bawah
ini. Berikut penjelasan
diagram P - T dengan pelarut H 2O: 1) Garis didih Garis B - C pada gambar di atas disebut garis didih. Garis didih merupakan transisi fase cair - gas. Setiap titik pada garis ini menyatakan suhu dan tekanan di mana air akan mendidih. Seperti yang kita ketahui bahwa titik didih tergantung pada tekanan gas di permukaan. Pada tekanan 1 atm atau 760 mmHg, air mendidih pada suhu 100oC. Jika terdapat tempat di bumi ini yang mempunyai tekanan 4,58 mmHg, maka sudah dipastikan air akan mendidih pada kisaran 0,0098 oC. 2) Garis beku Garis B - D pada gambar di atas disebut garis beku. Garis beku merupakan transisi fase cair - padat. Setiap titik pada garis ini menyatakan suhu dan tekanan di mana air dapat membeku (es mencair). Pada tekanan 1 atm atau 760 mmHg, air membeku pada
suhu 0oC, dan jika terdapat tempat di bumi ini yang mempunyai tekanan 4,58 mmHg, maka sudah dipastikan air akan membeku pada kisaran 0,0098oC. titik beku dan titik didih pada tekanan 4,58 mmHg mempunyai nilai yang sama, artinya titik didih = titik beku pelarut. Perhatikan bahwa tekanan permukaan berpengaruh besar pada titik didih, tetapi sangat kecil pengaruhnya terhadap titik beku. Garis B - D nyaris vertikal terhadap sumbu suhu. 3) Garis sublimasi Garis A - B pada diagram fase di atas disebut garis sublimasi. Garis sublimasi merupakan transisi fase pada gas. Setiap titik pada pada garis sublimasi menyatakan suhu dan tekanan di mana zat padat dan uapnya dapat menyublim. 4) Titik tripel Perpotongan antara garis didih dengan garis beku dan garis sublimasi disebut titik tripel. Titik tripel air adalah 0,0098 oC pada tekanan 4,58 mmHg. Pada titik tripelnya, ketiga bentuk fase, yaitu padat, cair, dan gas berada dalam kesetimbangan. C. Diagram Fase atau Diagram P - T pada Larutan
Larutan mempunyai tekanan uap lebih rendah dari pada pelarut murninya (dalam hal ini air) yang dinyatakan sebagai. Oleh karena itu garis didih dan garis beku larutan berada di bawah garis didih dan garis beku pelarutnya. Penurunan tekanan uap tersebut berpengaruh terhadap titik didih dan titik beku larutan. seperti yang tampak pada diagram P - T larutan di atas, tekanan uap larutan belum 760 mmHg pada suhu 100oC. oleh karena itu belum mendidih. Larutan akan mendidih pada suhu di atas 100 oC yaitu ketika tekanan uapnya mencapai 760 mmHg. Dengan kata lain, larutan mempunyai titik didih lebih tinggi dari pada pelarutnya. Sebaliknya, penurunan tekanan uap menyebabkan titik beku larutan lebih rendah dibandingkan dengan titik beku pelarutnya.
DAFTAR PUSTAKA
Pratama,
Adit.
2012.
(Online).
Sifat
Zat
Berdasarkan
http://adith68.pun.bz/sifat-zat-berdasarkan-wujudnya.xhtml
Wujudnya.
diakses tanggal 1
Desember 2013 pukul 19.33 WIB Fajrin,Alfinura.
2013.(Online).
Rahasia
Struktur
Zat
dan
Ikatan
Kimia.
http://infookesehatan.blogspot.com/2013/11/struktur-zat-dan-ikatan-kimiarahasia. html diakses tanggal 1 Desember 2013 pukul 19.36 WIB
Anonim. 2012. (Online). Diagram Fase Pada Materi Sifat Koligatif Larutan. http://kawanbola.blogspot.com/2012/07/ jejaring-kimia_28.html tanggal 1 Desember pukul 19.45 WIB
diakses
