Sifat Koligatif Larutan : Penurunan Tekanan Uap
Misalkan ada sebuah ruang tertutup yang kita isi dengan cairan A (pelarut) setengahnya. Jika kita biarkan beberapa lama, maka molekul cairan A akan menguap ke ruangan di atas cairan. Semakin lama uap cairan A akan memenuhi semua tempat yangada di atas cairannya sehingga ruangan diatas menjadi jenuh (sudah tidak dapat diisi oleh uap lagi).
Lalu apa yang akan terjadi selanjutnya? Jika ruangan diatas cairan A sudah jenuh, maka ia akan membentuk keadaan setimbang. Maksudnya, agar cairan A tetap bisa menguap maka harus ada uap A yang menjadi cairan kembali.
Nah perlu diingat, ruangan diatas cairan A tentu tidak murni hanya mengandung uap dari cairan A saja. Ada gas lain yang masuk seperti O2 dan N2, karena memang kita tidak mengeluarkan gas gas lain itu. Nah, jika kita menghitung tekanan parsial uap cairan A saja (pelarut murni) itulah yang dengan tekanan uap jenuh cairan atau dilambangkan dengan P^0.
Misalnya ke dalam cairan A kita masukkan zat non elektrolit B (zat terlarut), sehingga keduanya menguap. Tekanan uap jenuh yang ada di ruangan atas cairan disebut dengan tekanan uap jenuh larutan (P).
Faktanya, tekanan uap jenuh cairan murni lebih besar dibandingkan dengan tekanan uap jenuh larutan. Hal ini disebabkan karena zat terlarut B menghalagi pelarut A untuk menguap. Kedua cairan juga ingin menguap. Nah, besarnya peluang masing-masing cairan untuk menguap dijelaskan oleh hukum Raoult memlalui persamaan berikut :
Jika dalam larutan terdapat dua komponen yaitu A dan B, maka besarnya tekanan uap A dan B masing-masing adalah :
PA = XA . P^0 A
PB = XB . P^0 B
Dengan :
PA dan PB = Tekanan uap jenuh A dan B
XA dan XB = fraksi mol A dan B
P^0 A dan P^0 B = tekanan uap murni A dan B
Contoh Soal :
Dalam air dengan massa 36 gram terlarut 8 gram O2. Jika tekanan uap murni air dan O2 berturut-turut adalah 50 mmHg dan 20 mmHg. Tentukanlah tekanan uap jenuh air dan O2 didalam campuran tersebut!
Pembahasan :
Mol H2O = gr/Mr = 36/18= 2 mol
Mol O2 = gr/Mr = 8/32 = 0,25 mol
Mol total = 2 + 0,25 = 2,25 mol
X H2O = n H2O/n tot = 2/2,25 = 0,89
X O2 = 1 – X H2O = 1 – 0,9=89 = 0,11
P H2O = X H2O x P^0 H2O = 0,89 x 50 mmHg = 44,5 mmHg
P O2 = X O2 x P^0 O2 = 0,11 x 20 mmHg = 2,2 mmHg
Nah mudah kan. Nah sekarang baru kita masuk ke dalam pembahasan menghitung penurunan tekanan uap.
Misalkan :
A = pelarut
P^0 A = tekanan uap jenuh pelarut murni
X A = fraksi mol A (pelarut)
B = zat terlarut
XB = fraksi mol B (terlarut)
Jika zat B kita masukkan ke dalam zat A, tekanan uap jenuh A dalam larutan sesuai dengan hukum Raoult adalah :
PA = XA . P^0 A ganti XA dengan 1 – XB
PA = (1 – XB) . P^0 A
PA = P^0 A – XB . P^0 A pindah ruas
P^0A – PA = X B . P^0 A
Nah selisih P^0 A ( tekanan uap jenuh pelarut mutniu) dengan PA = (tekanan uap jenuh A dalam larutan) yang disebut dengan penurunan tekanan uap dan dilambangkan dengan ∆P.
∆P = XB . P^0 A
Contoh soal :
Tentukanlah penurunan tekanan uap dan tekanan uap air padalarutan yang dibuat dengan mencampurkan 90 gram glukosa (Mr = 180) ke dalam 180 gram. Diketahui tekanan uap jenuh air pada suhu 250C adalah 24 mmHg.
Pembahasan :
Mol glukosa = gr/Mr = 90/180 = 0,5 mol
Mol air = gr/Mr = 180/18 = 10 mol
Mol total = 10 + 0,5 = 10,5 mol
X glukosa = n glukosa/ n tot = 0,5/10,5 = 0,048
Penurunan tekanan uap
∆P = XB . P^0 A
= 0,048 x 24 mmHg
= 1,152 mmHg
Tekanan uap jenuh air dalam larutan (P A)
∆P = P^0A – PA
PA = P^0 A - ∆P
= 24 mmHg – 1,152 mmHg
= 22,848 mmHg
Kita juga dapat menentukan Mr zat terlarut dengan menurunkan persamaan penurunan tekanan uap.
Nah perlu diingat, ruangan diatas cairan A tentu tidak murni hanya mengandung uap dari cairan A saja. Ada gas lain yang masuk seperti O2 dan N2, karena memang kita tidak mengeluarkan gas gas lain itu. Nah, jika kita menghitung tekanan parsial uap cairan A saja (pelarut murni) itulah yang dengan tekanan uap jenuh cairan atau dilambangkan dengan P^0.
Misalnya ke dalam cairan A kita masukkan zat non elektrolit B (zat terlarut), sehingga keduanya menguap. Tekanan uap jenuh yang ada di ruangan atas cairan disebut dengan tekanan uap jenuh larutan (P).
Faktanya, tekanan uap jenuh cairan murni lebih besar dibandingkan dengan tekanan uap jenuh larutan. Hal ini disebabkan karena zat terlarut B menghalagi pelarut A untuk menguap. Kedua cairan juga ingin menguap. Nah, besarnya peluang masing-masing cairan untuk menguap dijelaskan oleh hukum Raoult memlalui persamaan berikut :
Jika dalam larutan terdapat dua komponen yaitu A dan B, maka besarnya tekanan uap A dan B masing-masing adalah :
PA = XA . P^0 A
PB = XB . P^0 B
Dengan :
PA dan PB = Tekanan uap jenuh A dan B
XA dan XB = fraksi mol A dan B
P^0 A dan P^0 B = tekanan uap murni A dan B
Contoh Soal :
Dalam air dengan massa 36 gram terlarut 8 gram O2. Jika tekanan uap murni air dan O2 berturut-turut adalah 50 mmHg dan 20 mmHg. Tentukanlah tekanan uap jenuh air dan O2 didalam campuran tersebut!
Pembahasan :
Mol H2O = gr/Mr = 36/18= 2 mol
Mol O2 = gr/Mr = 8/32 = 0,25 mol
Mol total = 2 + 0,25 = 2,25 mol
X H2O = n H2O/n tot = 2/2,25 = 0,89
X O2 = 1 – X H2O = 1 – 0,9=89 = 0,11
P H2O = X H2O x P^0 H2O = 0,89 x 50 mmHg = 44,5 mmHg
P O2 = X O2 x P^0 O2 = 0,11 x 20 mmHg = 2,2 mmHg
Nah mudah kan. Nah sekarang baru kita masuk ke dalam pembahasan menghitung penurunan tekanan uap.
Misalkan :
A = pelarut
P^0 A = tekanan uap jenuh pelarut murni
X A = fraksi mol A (pelarut)
B = zat terlarut
XB = fraksi mol B (terlarut)
Jika zat B kita masukkan ke dalam zat A, tekanan uap jenuh A dalam larutan sesuai dengan hukum Raoult adalah :
PA = XA . P^0 A ganti XA dengan 1 – XB
PA = (1 – XB) . P^0 A
PA = P^0 A – XB . P^0 A pindah ruas
P^0A – PA = X B . P^0 A
Nah selisih P^0 A ( tekanan uap jenuh pelarut mutniu) dengan PA = (tekanan uap jenuh A dalam larutan) yang disebut dengan penurunan tekanan uap dan dilambangkan dengan ∆P.
∆P = XB . P^0 A
Contoh soal :
Tentukanlah penurunan tekanan uap dan tekanan uap air padalarutan yang dibuat dengan mencampurkan 90 gram glukosa (Mr = 180) ke dalam 180 gram. Diketahui tekanan uap jenuh air pada suhu 250C adalah 24 mmHg.
Pembahasan :
Mol glukosa = gr/Mr = 90/180 = 0,5 mol
Mol air = gr/Mr = 180/18 = 10 mol
Mol total = 10 + 0,5 = 10,5 mol
X glukosa = n glukosa/ n tot = 0,5/10,5 = 0,048
Penurunan tekanan uap
∆P = XB . P^0 A
= 0,048 x 24 mmHg
= 1,152 mmHg
Tekanan uap jenuh air dalam larutan (P A)
∆P = P^0A – PA
PA = P^0 A - ∆P
= 24 mmHg – 1,152 mmHg
= 22,848 mmHg
Kita juga dapat menentukan Mr zat terlarut dengan menurunkan persamaan penurunan tekanan uap.
Posting Komentar untuk "Sifat Koligatif Larutan : Penurunan Tekanan Uap"