PENURUNAN TEKANAN UAP LARUTAN
I.
Tujuan Pratikum
Mengamati perbedaan tekanan uap murni, tekanan uap larutan non elektrolit dan tekanan uap larutan elektrolit II.
Landasan Teori
Peristiwa penguapan terjadi perubahan dari zat cair menjadi gas. Jika zat cair dimasukkan ke dalam suatu ruangan tertutup maka zat tersebut akan menguap hingga ruangan tersebut jenuh. Pada keadaan ini proses penguapan tetap berlangsung dan pada saat yang sama juga terjadi proses pengembunan. Laju penguapan sama dengan laju pengembunan. Keadaan ini dikatakan terjadi kesetimbangan dinamis antara zat cair dan uap jenuhnya. Artinya bahwa tidak akan terjadi perubahan lebih lanjut tetapi reaksi atau proses yang terjadi masih terus berlangsung. Tekanan yang disebabkan oleh uap jenuh dinamakan tekanan uap jenuh. Besarnya tekanan uap jenuh dipengaruhi oleh jumlah zat dan suhu. Makin besar tekanan uap suatu cairan, makin mudah molekul-molekul cairan itu berubah menjadi uap. Tekanan uap suatu larutan dapat diukur dengan alat manometer merkurium. Perhatikan Gambar dibawah:
Pada alat tersebut setelah larutan dimasukkan dalam labu, semua udara dalam pipa penghubung dikeluarkan melalui pompa vakum. Jika keran ditutup, maka uap yang ada dalam pipa penghubung hanyalah uap dari pelarut larutan tadi sehingga uap itu disebut tekanan uap larutan tersebut. Semakin tinggi suhu cairan semakin banyak uap yang berada di atas permukaan cairan dan tekanan uap yang terbaca semakin tinggi.
Untuk mengetahui penurunan tekanan uap maka pada tahun 1880-an kimiawan Perancis F.M. Raoult mendapati bahwa melarutkan suatu zat terlarut mempunyai efek p enurunan tekanan uap dari pelarut. Apabila pada pelarut murni kita tambahkan sejumlah zat terlarut yang tidak mudah menguap, apa yang akan terjadi?
Gambar Partikel-partikel Pelarut Murni dan Larutan
Dari gambar di atas dapat kita lihat bahwa jumlah partikel pelarut pada pelarut murni (Gambar A) di permukaan lebih banyak dibandingkan pada larutan (Gambar B). Partikel-partikel pada larutan lebih tidak teratur dibandingkan partikel-partikel pada pelarut murni. Hal ini menyebabkan tekanan uap larutan lebih kecil daripada pelarut murni. Inilah yang dinamakan penurunan tekanan uap jenuh. Selisih an tara tekanan uap murni dengan tekanan uap larutan jenuh dapat dituliskan secara matematis seperti berikut. ΔP = P0 – P Keterangan: ΔP = penurunan tekanan uap P0 = tekanan uap pelarut murni P = tekanan uap jenuh larutan
Bagaimana hubungan penurunan tekanan uap dengan jumlah partikel? Menurut Raoult, besarnya tekanan uap pelarut di atas suatu larutan (P) sama dengan hasil kali tekanan uap pelarut murni (P0) dengan fraksi mol zat pelarut dalam larutan (xB). P = xB . P0 Persamaan di atas dikenal dengan hukum Raoult. Hukum Raoult hanya berlaku pada larutan ideal dan larutan tersebut merupakan larutan encer tetapi pada larutan encer yang tidak mempunyai interaksi kimia di antara komponen-komponennya, hukum Raoult berlaku pada pelarut saja. Adapun banyaknya penurunan tekanan uap ( ΔP ) sama dengan hasil kali fraksi mol terlarut (xA) dan tekanan uap pelarut murni (P0). Pernyataan ini secara matematis dapat dituliskan seperti berikut. ΔP = xA . Po Keterangan: xA = fraksi mol zat terlarut xB = fraksi mol zat pelarut
III.
Alat Dan Bahan
a.
Alat:
Gelas kimia 500 ml
1 bh
Kaki tiga
1 bh
Pemanas spritus
1 bh
Thermometer
1 bh
Corong
1 bh
Gelas ukur 1000 ml
1 bh
Rangkaian alat pengukur tekanan uap
5 set
Aquadest
400 ml
Larutan urea X = 0,01
400 ml
Larutan NaCl X = 0,01
400 ml
b. Bahan
IV.
Cara Kerja a. Dipanaskan sebanyak 400 ml aquades sampai suhu 600C b. Dimasukkan kedalam botol air mineral biarkan sampai suhu turun menjadi 60 0C kemudian dirangkaikan botol yang sudah berisi larutan dengan selang seperti gambar dibawah ini:
c.
diamati setiap 60 detik selama 5 menit perubahan ketinggian cairan dalam selang catat d. Lakukan hal yang sama untuk larutan, urea 0,01 X, Larutan NaCl 0,01X Waktu
V.
60 detik (1)
60 detik (2)
60detik (3)
60 detik (4) Ketinggian cairan ( gunakan satuan millimeter (mm) Aquades 15 4 3 2
60 detik (5)
P (mm)
∆P
6
15 mm
-
Urea 0,1x
8
4
5
6
3
8mm
7mm
Nacl 0,01x
10
3
2
5
7
10mm
mm
Pembahasan Pada pratikum kali ini diperoleh data sebagai berikut : 1. Pada saat percobaan pertama yang dilakukan pada aquades dalam selang wktu 5 menit didapatkan ketinggian maksimum yaitu 15 2. Pada saat percobaan kedua yang dilakukan pada laruta ΔP = P° – P = 15mm – 8 mm = 7mm
3.
Untuk larutan NaCl , dalam rentang waktu 5 menit , dapat diperoleh ketinggian maksimum sebesar 26 mm, dan perolehan hasil tekanan uap jenuh : ΔP = P° – P = 15mm – 10 mm = 5 mm
Dari data tersebut, terdapat ketidaksesuaian antara teori dengan hasil data pratikum: Yaitu seharusnya tinggi maksimum dari tekanan uap jenuh pelarut non elektrolit lebih besar, dari pada elektrolit. Dikarenakan larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat terurai/ terionisasi , sedangkan larutan elektrolit adalah larutan yang terurai secara sempurna. Hal ini menyebabkan tekanan uap jenuh pada non elektrolit lebih tinggi/besar dari pada tekanan uap jenuh pada elektrolit. Dan sesuai pada pemaparan hokum Raoult : Sifat koligatif larutan non elektrolit lebih rendah dari pada sifat koligatif larutan elektrolitUntuk memaksimumkan kepekaan dalam pengukuran larutan dengan hantaran tinggi diperlukan suatu sel dengan tetapan sel yang tinggi. Suatu larutan dengan konsentrasi yang be rbeda akan mempunyai hantaran jenis yang berbeda, karena volume larutan dengan konsentrasi berbeda me ngandung ion yang berbeda. Karena itu, untuk memperoleh ukuran kemampuan mengangkut listrik dari sejumlah terte ntu elektrolit, disebut hantaran molar. Dalam hal ini hantaran dinyatakan dalam bentuk jumlah muatan individual yang diangkut (Oxtoby, 2001). Ada beberapa factor yang menyebabkan ketidaksesuaian antara perolehan teori dengan hasil data pratikum yang di dapat :
VI.
Pertanyaan 1. Zat manakah yang memiliki tekanan uap paling tinggi, berikan alasan 2. Zat manakah yang memiliki tekanan uap paling rendah, berikan alasan 3. Apakah ada zat-zat yang memiliki tekanan uap larutan yang sama, berikan alas an 4. Tentukan perubahan tekanan uap larutan untuk: a. Urea 0,01X b. NaCl 0,01X Jawaban : 1. Zat yang memiliki tekanan uap paling tinggi adalah zat pelarut (aquades) 2. Zat yang memiliki tekanan uap laing rendah adalah larutan NaCl
3. Diantara ketiga zat tersebut tidak ada yang memiliki tekanan uap larutan yang sama. 4. Perubahan tekanan uap : Untuk larutan urea sebesar ΔP = P° – P = 32mm – 29 mm = 3mm Untuk larutan NaCl: ΔP = P° – P = 32mm – 26 mm = 6 mm
VII. VIII. IX.
Kesimpulan Saran Daftar pustaka
