Upload
muzakir-sagitarius
View
45
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
materi ini membahas tentang konsentrasi larutan dan sifat-sifat larutan
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kalian tentu pernah melarutkan gula atau garam ke dalam air , bukan ? bagaimana
wujud dari campuran yang terbentuk antara gula atau garam dengan air tersebut ? gula
atau garam dan air akan membentuk campuran yang homogen dan stabil dimana gula
atau garam akan tersebar secara merata dalam air. Campuran yang homogen inilah yang
disebut sebagai larutan.
Dalam larutan fase terdispersi dan medium pendispersinya biasa dikenal sebagai
solute dan solven. Jadi, gula dan garam merupakan solute, sedangkan air sebagai
solvennya. Partikel-partikel dalam larutan baik solute maupun solven berupa atom, ion-
ion atau molekul-molekul dengan ukuran yang sangat kecil, lebih kecil dari 1 nm.
Antara suspensi , larutan dan koloid , ukuran dari partikel larutanlah yang paling kecil
sehingga tidak dapat dilihat dengan mata telanjang bahkan menggunakan mikroskop
dengan tingkat perbesaran yang tinggi (mikroskop ultra). Oleh karena sifatnya yang
homogen dan stabil, larutan tidak akan mengendap walaupun didiamkan untuk waktu
yang cukup lama sehingga tidak bisa dipisahkan.
Selama ini Anda memahami bahwa campuran ada dua macam, yaitu campuran
homogen (larutan sejati) dan campuran heterogen (suspensi). Di antara dua keadaan ini,
ada satu jenis campuran yang menyerupai larutan sejati, tetapi sifat-sifat yang
dimilikinya berbeda sehingga tidak dapat digolongkan sebagai larutan sejati maupun
suspensi. Larutan seperti ini disebut koloid.
Pernahkah Anda membuat kanji dari tepung tapioka? Jika tepung tapioka
dicampurkan dengan air dingin tidak terbentuk larutan melainkan suspensi sebab kanji
tidak larut dalam air dingin. Akan tetapi, jika dipanaskan maka campuran tersebut akan
membentuk larutan yang sangat kental. Apakah kanji yang terbentuk layak disebut
larutan? Ada beberapa persamaan dan perbedaan antara kanji dan larutan sejati.
Persamaan antara kanji dan larutan sejati adalah membentuk satu fasa dan tidak dapat
dipisahkan. Perbedaannya, kanji tidak transparan terhadap cahaya dan ukuran partikel
zat terlarut relatif lebih besar, dan banyak lagi sifat lainnya. Oleh karena banyak
perbedaan antara larutan sejati dan kanji maka diperlukan definisi baru untuk larutan
sejenis kanji. Pakar kimia menggolongkan kanji ke dalam golongan khusus yang
1
disebut sistem koloid. Berdasarkan ukuran partikel, sistem koloid berada di antara
suspensi kasar dan larutan sejati. Ukuran partikel koloid lebih kecil dari suspensi kasar
sehingga tidak membentuk fasa terpisah, tetapi tidak cukup kecil jika dibandingkan
larutan sejati. Berdasarkan uraian tersebut , makalah ini dibuat agar memberikan
informasi tentang larutan, komponen larutan dan sifat-sifatnya.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang diangkat dalam makalah ini adalah sebagai berikut.
1. Apa pengertian dari Larutan dan Komponen penyusun larutan ?
2. Bagaimana cara menyatakan konsentrasi larutan ?
3. Apa pengertian dari Sistem koloid dan Sifat-sifat koloid ?
4. Bagaimana cara pembuatan Sistem Koloid ?
5. Apa pengertian dari Sifat Koligatif Larutan ?
1.3 Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut.
1. Untuk mengetahui tentang larutan dan komponen penyusunnya.
2. Untuk mengetahui tentang cara menyatakan konsentrasi larutan.
3. Untuk mengetahui tentang sistem koloid dan sifat-sifat dari koloid.
4. Untuk mengetahui cara pembuatan sistem koloid.
5. Untuk mengetahui sifat-sifat koligatif larutan.
2
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Larutan dan Komponen Penyusun Larutan
Larutan disebut juga campuran yang homogen. Disebut campuran karena
susunannya dapat berubah-ubah dan disebut homogen susunannya begitu seragam
sehingga batas antara zat-zat yang melarut dan pelarut tidak dapat dibedakan bahkan
dengan mikroskop optis sekalipun. Campuran-campuran homogen dari gas, emas dan
perunggu dapat dikatakan pula sebagai larutan. Tetapi istilah larutan biasanya
digunakan untuk fasa cair.
Zat-zat yang memiliki fasa padat dan gas lazimnya disebut sebagai zat terlarut
(solute) sedangkan yang berfasa cair dikatakan sebagai pelarut. Suatu zat dikatakan
sebagai pelarut apabila memiliki jumlah yang lebih banyak dibandingkan jumlah zat
terlarut. Dalam kondisi tertentu misalnya campuran antara alkohol dan air dengan
perbandingan 50:50. Dari campuran tersebut sedikit meragukan untuk menentukan
mana yang bertindak sebagai pelarut dan mana yang bertimdak sebagai zat terlarutnya.
Dari campuran yang demikian air dan alkohol dapat dikatakan sebagai pelarut dan dapat
pula dikatakan sebagai zat terlarut. Lain halnya dalam pembuatan sirup. Dalam
pembuatan sirup jumlah gula lebih banyak dari jumlah air tetapi air tetap dikatakan
sebagai pelarut karena dapat mempertahankan keadaan fisiknya sedangkan gula atau
sukrosa disebut sebagai zat terlarut.
Jumlah zat telarut dalam larutan atau dalam pelarut pada volume/berat tertentu
itu disebut konsentrasi. Berdasarkan nilai konsentrasi itu larutan dapat dibedakan
menjadi dua kelompok yaitu larutan encer dan pekat. Pengelompokkan ini akan
menimbulkan permasalahan yaitu, berapa nilai batas antara pekat dan encer. Dari buku
acuan yang dibaca sampai saat ini belum ditemukan kriteria larutan pekat dan encer.
Misalnya, ada yang menganggap larutan pekat bila zat terlarutnya lebih besar dari 1%,
hal itu tentu kurang tepat sebab bagaimana dengan zat yang kelarutannya sangat kecil.
Oleh sebab itu, pada pembicaraan ini, dibuat suatu perjanjian atau kesepakatan untuk
menentukan batas antara pekat dan encer. Larutan dikatakan encer jikalau konsentrasi
zat terlarutnya lebih kecil daripada setengah nilai kelarutannya sedangkan larutan
3
dikatakan pekat jikalau konsentrasi zat terlarutnya sama atau lebih besar daripada
setengah nilai kelarutannya.
2.2 Cara Menyatakan Konsentrasi
Untuk menyatakan jumlah atau banyak zat terlarut dalam suatu larutan
digunakan istilah konsentrasi. Terdapat beberapa metode yang digunakan untuk
menyatakan konsentrasi zat terlarut di dalam larutan.
1. Massa Ekuivalen
Massa ekuivalen adalah massa dalam satuan gram suatu zat/senyawa/unsur
yang diperlukan untuk memberikan atau bereaksi dengan satu mol proton (H+)
sedangkan pada reaksi redoks yang dimaksud dengan massa ekuivalen adalah massa
dalam satuan gram suatu zat/senyawa/unsur yang diperlukan untuk memberikan atau
menerima satu mol elektron. Hubungan antara massa molekul dengan massa
ekuivalen dinyatakan dengan persamaan,
Dimana: BE = Massa ekuivalenMr = Massa molekul relativen = Jumlah mol proton (H+) atau jumlah mol electron atau jumlah
mol kation univalent yang diberikan atau diikat oleh suatu zat
2. Persen massa
Contoh
a. Berapa % gula dalam larutan yang dibuat dengan melarutkan 10 g gula dalam 70
g air.
b. Berapa gram gula yang terdapat dalam 500 gram larutan 12% massa gula.
4
3. Persen volume
Konsentrasi suatu larutan dari dua cairan dinyatakan sebagai presentasi
volume. Hal ini bisanya dijumpai pada konsentrasi minuman beralkohol. Misalnya
vodka yang mengandung 15 persen alkohol artinya didalam 100 mL vodka terdapat
15 mL alkohol.
Misalnya menentukan % volume alkohol dari suatu campuran. 40 mL alkohol
dicampur 50 mL aseton maka:
4. ppm dan ppb
Untuk larutan yang sangat sangat encer untuk menyatakan konsentrasi
digunakan satuan parts per million atau bagian perjuta (ppm), dan parts per billion
atau bagian per milliar (ppb).
larutan dengan konsentrasi 1 bpj artinya mengandung 1 gram zat terlarut
didalam tiap 1 juta gram larutan atau 1 mg zat terlarut dalam tiap 1 kg larutan.
atau
ppm = WWo
x 10 -6
W = massa/jumlah zat terlarut dalam satuan (gram, mgram dan lain – lain)
Wo = massa/jumlah larutan dalam satuan (gram, mgram, dan lain – lain)
5
Karena larutan yang sangat encer memiliki massa jenis = 1 g/mL, maka 1 bpj
diartikan sebagai 1 miligram zat terlarut dalam 1 liter larutan.
larutan dengan konsentrasi 1 bpj artinya mengandung 1 gram zat terlarut
didalam tiap 1 milliar gram larutan.
ppb = WWo
x 10-9
5. Molalitas
Molalitas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1000 gram pelarut.
Molalitas dapat dinyatakan dengan rumus:
Contoh :
6
6. Molaritas (M)
Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan atau jumlah
milimol zat terlarut dalam 1 mL larutan.
M = mol zat terlarutvolume larutan
=
beratmassa molekul
zat terlarut
volume larutan
M = Jumlah n zat terlarut
(massa molekul zat terlarut ) x V larutan (d m3 )
Larutan 0,50M artinya 0,50 mol zat dalam satu liter larutan atau 0,50 milimol
zat dalam 1 mL larutan.
7. Hubungan molaritas larutan dengan % massa
M = ρ x % x 1000Mr
Contoh :
Didalam laboratorium tersedia larutan asam format (CHO2H) 4,6%. (Ar H = 1, C =
12 dan O = 16) dengan massa jenis 1,01 g/mL. Tentukan konsentrasi larutan tersebut.
Jawab :
8. Fraksi mol (X)
Fraksi mol menyatakan perbandingan mol suatu zat dengan mol seluruh zat
dalam larutan. Dalam campuran zat A dengan zat B, maka fraksi mol masing-masing
zat dapat dinyatakan dengan:
7
Xa = fraksi mol zat terlarut
Xb = fraksi mol pelarut
Contoh :
9. Normalitas (N) dan Titer (T)
Normalitas didefinisikan sebagai jumlah larutan yang mengandung ekuivalen
zat terlarut setiap volume larutan 1 dm3. Secara sederhana normalitas (N) dapat
dinyatakan sebagai berikut:
atau
Oleh karena , maka
8
atau
Selain normalitas kadang juga digunakan titer dalam kimia analitik. Satuan
titer adalah berat per volume tetapi berat digunakan untuk pereaksi yang bereaksi
dengan larutan dan bukan untuk zat yang terlarut.
T = mgmL
Sedang maka T = N x BE
2.3 Koloid dan Sifat-sifat Koloid
Istilah koloid pertama kali diutarakan oleh seorang ilmuwan Inggris, Thomas
Graham, sewaktu mempelajari sifat difusi beberapa larutan melalui membran kertas
perkamen. Graham menemukan bahwa larutan natrium klorida mudah berdifusi
sedangkan kanji, gelatin, dan putih telur sangat lambat atau sama sekali tidak berdifusi.
Zat-zat yang sukar berdifusi tersebut disebut koloid. Tahun 1907, Ostwald,
mengemukakan istilah sistem terdispersi bagi zat yang terdispersi dalam medium
pendispersi. Analogi dalam larutan, fase terdispersi adalah zat terlarut, sedangkan
medium pendispersi adalah zat pelarut.
Sistem koloid adalah suatu campuran heterogen antara dua zat atau lebih dimana
partikel-partikel zat yang berukuran koloid (fase terdispersi) tersebar merata dalam zat
lain (medium pendispersi). Sistem koloid termasuk salah satu sistem dispersi. Sistem
dispersi lainnya adalah larutan dan suspensi. Larutan merupakan sistem dispersi yang
ukuran partikelnya sangat kecil, sehingga tidak dapat dibedakan antara partikel dispersi
dan pendispersi. Sedangkan suspensi merupakan sistem dispersi dengan partikel
berukuran besar dan tersebar merata dalam medium.
1. Sistem Dispersi
Apabila suatu zat dicampurkan dengan zat lain, maka akan terjadi penyebaran
secara merata dari suatu zat ke dalam zat lain yang disebut sistem dispersi. Analogi
dalam larutan, fase terdispersi adalah zat terlarut, sedangkan medium pendispersi
adalah zat pelarut.
9
Berdasarkan ukuran partikelnya, sistem dispersi dibedakan menjadi tiga kelompok,
yaitu suspensi, koloid, larutan.
a. Dispersi Kasar ( Suspensi )
Dispersi kasar / suspensi merupakan campuran heterogen antara fase
terdispersi dengan medium pendispersi. Fase terdispersi biasanya berupa padatan,
sedangkan fase pendispersinya berupa zat cair. Karena ini merupakan campuran
heterogen sehingga mudah dibedakan antara fase terdispersi dengan medium
pendispersinya.
Contohnya : campuran tepung dengan air.
b. Dispersi Halus ( Larutan )
Dispersi halus / larutan merupakan campuran antara fase terdispersi yang
berupa zatpadat atau cair dengan medium pendispersinya yang berupa zat cair.
Contohnya : larutan garam dalam air.
c. Dispersi Koloid ( Koloid )
Sistem koloid merupakan campuran antara suspensi dengan larutan. Dalam
sistem ini fase terdispersi dengan medium pendispersinya tercampur homogen,
tetapi sebenarnya merupakan campuran heterogen jika diamati dengan mikroskop
ultra.
Contohnya : campuran air dan tinta.
Secara umum perbedaan ketiga sistem dispersi tersebut disajikan dalam tabel
berikut.
Dispersi Kasar Dispersi Halus Dispersi Koloid
1
2
3
4
5
6
Heterogen
Dua fase
Keruh ada endapan
Dapat disaring
Tidak stabil
Diameter partikel
>10-5 cm
Homogen
Satu fase
Jernih
Tidak dapat disaring
Stabil
Diameter partikel ˂
10-7 cm
Tampak homogen
Dua fase (dilihat dengan
mikroskop ultra)
Keruh tanpa endapan
Dapat disaring dengan kertas
saring ultra
Stabil
Diameter partikel 10-7 – 10-5 cm
2. Sistem Koloid
10
Sistem koloid adalah istilah lain dari dispersi koloid. Fase terdispersi dan
medium pendispersi dalam sistem koloid dapat berwujud padat , cair, dan gas. Sistem
koloid dibedakan menjadi beberapa macam yaitu :
Sifat-sifat Koloid
sistem koloid mempunyai sifat yang khas, seperti efek Tyndall, gerak Brown,
adsorpsi, muatan koloid dan elektroforesis, koagulasi, dan pelindung.
1. Efek Tyndall.
Efek Tyndall adalah peristiwa penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Efek
Tyndall dapat digunakan untuk membedakan larutan sejati dari koloid.
Efek Tyndall terjadi karena partikel koloid yang berupa ion atau molekul dengan
ukuran cukup besar, mampu menghamburkan cahaya yang diterimanya ke segala
arah, meskipun partikel koloidnya tidak tampak.
Dalam kehidupan sehari-hari efek Tyndall dapat diamati dalam peristiwa berikut.
a. Terjadi warna merah dan jingga di langit pada pagi atau sore hari dan terjadi
warna biru di langit pada siang hari.
b. Berkas sinar matahari yang melalui celah pepohonan akan tampak jelas jika ada
udara.
c. Sorot lampu mobil atau sepeda motor di saat udara berkabut tampak lebih jelas.
11
d. Sorot lampu proyektor di gedung bioskop akan tampak jelas saat ada asap rokok.
Sehingga menyebabkan gambar film di layar menjadi kabur.
2. Gerak Brown.
gerak Brown merupakan gerakan acak partikel koloid dalam medium
pendispersinya. Gerak Brown bisa berlangsung terus karena gaya yang bekerja pada
partikel itu dihasilkan terus menerus oleh tumbukan partikel dengan partikel dan
partikel dengan molekul medium pendispersi. Semakin kecil ukuran partikel koloid,
gerak Brown semakin cepat.
Bagaimana gerak Brown bisa terjadi? Pada dasarnya, partikel-partikel semua
zat selalu bergerak. Gerakan ini bisa berupa gerakan acak untuk partikel-partikel zat
cair dan gas, sedangkan partikel-partikel zat padat hanya bervibrasi di tempat. Untuk
sistem koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel-
partikelnya akan mengakibatkan tumbukan antara partikel-partikel itu dengan
partikel-partikel medium pendispersi. Tumbukan tersebut terjadi dari segala arah.
Dengan ukuran partikel yang cenderung kecil, tumbukan-tumbukan itu menghasilkan
resultan tumbukan yang tidak seimbang. Hal itu menyebabkan perubahan arah
partikel koloid sehingga gerakannya acak.
3. Elektroforesis.
Elektroforesis adalah pergerakan partikel koloid karena pengaruh medan
listrik. Adanya medan listrik mengakibatkan partikel-partikel koloid bergerak ke
salah satu elektrode yang muatannya berlawanan dengan muatan listrik. Jika koloid
bermuatan positif maka koloid akan bergerak ke elektroda negatif dan sebaliknya.
12
Muatan koloid merupakan salah satu sifat koloid yang terpenting. Semua
partikel koloid mempunyai muatan sejenis (positif atau negatif). Hal ini
menyebabkan gaya tolak-menolak antara partikel-partikel koloid. Akibatnya,
partikel-partikel koloid tidak dapat bergabung Sehingga memberikan kestabilan
pada sistem koloid. Bagaimana partikel koloid memiliki muatan? Partikel koloid
dapat memiliki muatan karena adanya proses adsorpsi dan proses ionisasi gugus
permukaan partikel koloid. Pada proses adsorpsi, partikel koloid mengadsorpsi
partikel bermuatan dari medium pendispersinya. Sebagai contoh, sol Fe(OH)3
memiliki kemampuan mengadsorpsi kation dari medium pendispersinya sehingga
sol Fe(OH)3 bermuatan positif. Sedangkan sol As2S3 memiliki kemampuan
mengadsorpsi anion medium pendispersinya sehingga sol As2S3 bermuatan negatif.
Karena koloid mempunyai muatan listrik, maka partikel koloid akan
bergerak dalam medan listrik. Jika ke dalam suatu sistem koloid dimasukkan
sepasang elektrode dan diberi arus searah (DC), maka akan terlihat pergerakan
partikel tersebut. Partikel koloid yang bermuatan positif akan bergerak ke kutub
negatif (katode) sedangkan partikel koloid yang bermuatan negatif akan bergerak ke
kutub positif (anode). Pergerakan partikel koloid dalam medan listrik disebut
elektroforesis. Fenomena elektroforesis ini digunakan untuk menentukan muatan
listrik dari partikel koloid.
4. Adsorpsi.
Adsorpsi adalah proses penyerapan suatu partikel zat, baik berupa ion, atom,
atau molekul pada permukaan zat lain. Adsorpsi terjadi karena adanya gaya tarik
yang tidak seimbang pada partikel zat yang berada pada permukaan adsorban. Zat
yang tertarik disebut adsorbat, dan zat yang menarik disebut adsorban.
13
Sifat adsorpsi koloid ini banyak digunakan dalam berbagai proses, yaitu :
a. Proses pewarnaan pada industri tekstil dengan larutan basa atau larutan
AI2(SO4)3.
b. Proses pemisahan mineral logam dan bijinya pada industri logam
c. Penjernihan aiar tebu pada proses pembuatan gula pasir, menggunakan tanah
diatome dan arang tulang.
d. Proses penyembuhan sakit perut karena bakteri patogen, menggunakan norit
atau serbuk carbon.
e. Penjernihan air dengan tawas ( AI2(SO4)3 ) pada proses pengolahan air minum
f. Adsorpsi racun-racun berwujud gas dengan arang halus pada penggunaan
masker gas.
g. Pada deodoran dan anti perspiran (zat anti keringat). Anti perspiran
mengandung senyawa aluminium seperti aluminium klorohidrat (Al2(OH)5Cl.
2H2O) yang dapat memperkecil pori keringat. Sedangkan, deodoran
mengandung seng peroksida, parfum, dan zat anti septik yang dapat
menghentikan aktivitas bakteri sehingga dapat menghilangkan bau tidak
sedap.
5. Koagulasi.
Koagulasi adalah peristiwa pengendapan partikel-partikel koloid sehingga fase
terdispersinya terpisah dari medium pendispersinya. Koagulasi disebut juga
penggumpalan. Koagulasi terjadi karena dispersi koloid kehilangan kestabilan
dalam mempertahankan partikel-partikelnyauntuk tetap tersebar di dalam
mediumnya.
Beberapa contoh penggunaan sifat koagulasi koloid dalam kehidupan sehari-
hari sebagai berikut.
a. Penggumpalan lumpur dan tanah liat pada proses penjernihan air
menggunakan tawas
b. Pengolahan karet dari lateks dengan koagulan asam format
c. Proses pembentukan delta di daerah muara. Koagulannya air laut yang
merupakan elektrolit.
d. Penetralan albuminoid oleh ion Fe+3 atau ion AI+3 dalam darah sehingga
mengakibatkan penggumpalan yang dapat menutup luka.
e. Penggumpaln debu atau asap pabrik dengan alat koagulasi listrik Cottrell.
14
6. Dialisis.
Dialisis merupakan cara mengurangiion-ion pengganggu yang terdapat dalam
sistem koloid dengan menggunakan selaput semipermeabel. Ion-ion pengganggu
koloid berasal dari larutan elektrolit yang ditambahkan ke dalam koloid untuk
mempertahankan kestabilan koloid.
Salah satu pemanfaatan proses dialysis adalah alat pencuci darah
(Haemodialisis). Pada proses ini darah kotor dari pasien dilewatkan dalam pipa-pipa
yang terbuat dari membrane semipermeabel. Pipa semipermeabel ini dialiri cairan
yang berfungsi sebagai pencuci (biasanya plasma darah), ion-ion dalam darah kotor
akan terbawa aliran plasma darah.
7. Koloid pelindung.
Koloid pelindung adalah koloid yang dapat melindungi koloid lain agar tidak
terjadi koagulasi. Koloid ini bekerja dengan cara membentuk lapisan disekeliling
partikel koloid lain. Beberapa contoh penggunaan koloid pelindung dalam dunia
industri sebagai berikut.
a. Lesitin, merupakan koloid pelindung yang menstabilkan butiran-butiran halus
air di dalam margarin.
b. Gelatin, merupakan koloid pelindung untuk mencegah terbentuknya kristal es
dalam es krim.
c. Minyak silikon, digunakan untuk melindungi campuran zat warna dan oksida
logam dalam cat.
d. Kasein dalam susu mampu melindungi lemak atau minyak dalam medium cair.
Koloid pelindung dalam emulsi disebut emulgator.
8. Koloid Liofil dan Liofob.
Berdasarkan afinitas atau gaya tarik-menarik atau daya adsorpsi antara fase
terdispersi terhadap medium pendispersinya, koloid dibedakan menjadi 2 yaitu k
koloid liofil dan koloid liofob.
Koloid liofil merupakan koloid yang fase terdispersinya memp unyai afinitas
besar atau mudah menarik medium pendispersinya. Contoh sabun, detergen, dan
kanji.
15
Koloid liofob merupakan koloid yang fase terdispersinya mempunyai afinitas
kecil atau menolak medium pendispersinya. Contoh sol belerang, sol-sol sulfida,
sol Fe(OH)3, dan sol-sol logam .
Bila medium pendispersinya air maka koloid liofil disebut koloid hidrofil,
sedangkan koloid liofob disebut koloid hidrofob.
Berikut perbedaan Sol Liofil dan Sol Liofob
2.4 Cara Pembuatan Koloid
Oleh karena ukuran partikel koloid berada pada rentang antara larutan
sejati dan suspensi kasar maka sistem koloid dapat diperoleh melalui dua cara, yaitu
1. Pemecahan partikel-partikel besar menjadi partikel berukuran koloid. Cara ini
disebut cara dispersi.
2. Pembentukan agregat dari molekul-molekul kecil berukuran larutan menjadi
berukuran koloid. Cara ini disebut sebagai cara kondensasi.
1) Metode Secara Dispersi
Beberapa metode praktis yang biasa digunakan untuk membuat koloid yang
tergolong cara dispersi adalah cara mekanik , cara peptisasi ,
homogenisasi, dan cara busur listrik Bredig.
a. Cara Mekanik
16
Zat-zat yang berukuran besar dapat direduksi menjadi partikel
berukuran koloid melalui penggilingan, pengadukan, penumbukan, dan
penggerusan. Zat-zat yang sudah berukuran koloid selanjutnya
didispersikan ke dalam medium pendispersi.
Cara mekanik, contohnya pengilingan kacang kedelai pada pembuatan tahu
dan kecap. Pembuatan cat di industri, caranya bahan cat digiling kemudian
didispersikan ke dalam medium pendispersi, seperti air.
Teknik penumbukan dan pengadukan banyak digunakan dalam
pembuatan makanan, seperti kue tart dan mayones. Kuning telur, margarin, dan
gula pasir yang sudah dihaluskan, kemudian dicampurkan dan diaduk menjadi
koloid.
b. Cara Busur Listrik Bredig
Arus listrik bertegangan tinggi dialirkan melalui dua buah elektrode
logam (bahan terdispersi). Kemudian, kedua elektrode itu dicelupkan ke
dalam air hingga kedua ujung elektrode itu hampir bersentuhan agar terjadi
loncatan bunga api listrik. Loncatan bunga api listrik mengakibatkan
bahan elektrode teruapkan membentuk atom-atomnya dan larut di dalam
medium pendispersi membentuk sol. Perhatikan Gambar 9.19, logam-logam
yang dapat membentuk sol dengan cara ini adalah platina, emas, dan perak.
17
c. Cara Peptisasi
Dispersi koloid dapat juga diperoleh dari suspensi kasar dengan cara
memecah partikel-partikel suspensi secara kimia. Kemudian, menambah- kan
ion-ion sejenis yang dapat diadsorpsi oleh partikel-partikel koloid sampai koloid
menjadi stabil. Koagulasi agregat-agregat yang telah membentuk partikel-
partikel berukuran koloid dapat dihambat karena adanya ion-ion yang
teradsorpsi pada permukaan partikel koloid (Gambar 9.20). Contohnya,
tanah lempung pecah menjadi partikel-partikel berukuran koloid jika ditambah
NaOH dan akan menjadi koloid jika didispersikan ke dalam air. Partikel-partikel
silikat dari tanah lempung akan mengadsorpsi ion-ion OH– dan terbentuk koloid
bermuatan negatif yang stabil.
18
d. Cara Homogenisasi
Pembuatan koloid jenis emulsi dapat dilakukan dengan menggunakan
mesin penghomogen sampai berukuran koloid. Cara ini digunakan pada
pembuatan susu. Partikel lemak dari susu diperkecil sampai berukuran koloid
dengan cara melewatkan melalui lubang berpori dengan tekanan tinggi. Jika
ukuran partikel sudah sesuai ukuran koloid, selanjutnya didispersikan ke
dalam medium pendispersi.
2) Metode Secara Kondensasi
Ion-ion atau molekul yang berukuran sangat kecil (berukuran larutan sejati)
diperbesar menjadi partikel-partikel berukuran koloid. Dengan kata lain, larutan
sejati diubah menjadi dispersi koloid.
Pembentukan kabut dan awan di udara merupakan contoh pembentukan
aerosol cair melalui kondensasi molekul-molekul air membentuk kerumunan
(cluster). Cara kondensasi umumnya dilakukan melalui reaksi kimia. Tiga
macam reaksi yang dapat menghasilkan kondensasi adalah reaksi hidrolisis,
reaksi redoks, dan reaksi metatesis.
a. Reaksi Metatesis
Apabila ke dalam larutan natrium tiosulfat ditambahkan larutan asam
klorida akan terbentuk partikel berukuran koloid. Persamaan reaksinya sebagai
19
berikut.
Partikel berukuran koloid terbentuk akibat belerang beragregat sampai
berukuran koloid membentuk sol belerang. Jika konsentrasi pereaksi dan suhu
reaksi tidak dikendalikan, dispersi koloid tidak akan terbentuk sebab partikel
belerang akan tumbuh terus menjadi suspensi kasar dan mengendap.
b. Reaksi Redoks
Sol emas dapat diperoleh melalui reduksi emas(III) klorida dengan
formalin. Persamaan reaksinya sebagai berikut.
Awalnya emas terbentuk dalam keadaan atom-atom bebas, kemudian
beragregat menjadi berukuran partikel koloid. Partikel koloid distabilkan oleh
ion-ion OH– yang teradsorpsi pada permukaan partikel koloid. Ion- ion OH– ini
berasal dari ionisasi air.
c. Reaksi Hidrolisis
Besi(III) klorida jika dilarutkan dalam air akan mengionisasi air
membentuk ion OH_ dan H+ . Ion-ion OH bereaksi dengan besi(III) klorida
membentuk besi(III) hidroksida. Persamaan reaksinya sebagai berikut.
Ukuran partikel-partikel Fe(OH)3 yang terbentuk lebih besar dari
ukuran larutan sejati, tetapi tidak cukup besar untuk mengendap. Selain itu,
koloid Fe(OH)3 yang terbentuk distabilkan dengan mengadsorpsi ion-ion
Fe3+ dari larutan.
2.5 Sifat-sifat Koligatif Larutan
Larutan memiliki beberapa sifat fisis seperti warna, bau, rasa, pH, titik didih,
titik beku, dan sebagainya. Salah satu sifat fisis larutan adalah sifat koligatif, yaitu sifat
20
larutan yang hanya tergantung pada konsentrasi partikel zat terlarut. Sifat koligatif
tersebut terdiri atas penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku,
dan tekanan osmosis. Antara Zat terlarut nonolektrolit dan zat terlarut elektrolit
memiliki sifat koligatif yang berbeda.
a. Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit.
Sifat koligatif terdiri atas penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih,
penurunan titik beku, dan tekanan osmotik. Apakah perbedaan di antara keempat
sifat koligatif tersebut? Perhatikanlah uraian berikut.
a. Penurunan Tekanan Uap (∆P).
Pada tahun 1880-an F.M. Raoult, seorang ahli kimia Prancis,
menyatakan bahwa melarutkan zat terlarut mempunyai efek menurunkan
tekanan uap dari pelarut.
Adapun bunyi hukum Raoult yang berkaitan dengan penurunan tekanan
uap adalah sebagai berikut.
1. Penurunan tekanan uap jenuh tidak bergantung pada jenis zat yang
dilarutkan, tetapi tergantung pada jumlah partikel zat terlarut.
2. Penurunan tekanan uap jenuh berbanding lurus dengan fraksi mol zat yang
dilarutkan.
Hukum Raoult tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.
.... ................. ( I )
Dengan Xa = Fraksi mol zat terlarut
∆P = Penurunan tekanan uap ( mmHg )
P0 = Tekanan uap pelarut murni ( mmHg )
Apa yang terjadi terhadap tekanan uap bila ke dalam air (pelarut)
ditambahkan zat terlarut yang sukar menguap? Bila zat yang dilarutkan tidak
mudah menguap, maka yang menguap adalah pelarutnya, sehingga adanya zat
terlarut menyebabkan partikel pelarut yang menguap menjadi berkurang
akibatnya terjadi penurunan tekanan uap. Jadi, dengan adanya zat terlarut
menyebabkan penurunan tekanan uap. Dengan kata lain tekanan uap larutan
lebih rendah dibanding tekanan uap pelarut murninya.
21
∆P = Xa . P0
Penurunan tekanan uap yang terjadi merupakan selisih dari tekanan uap
jenuh pelarut murni (P °) dengan tekanan uap larutan (P ).
.................. ( II ).
∆P = Xa . P0
P0 – P = Xa . P0
P = P0 – Xa . P0
P = P0 (1 - Xa )
Karena Xa + Xb = 1 , maka Xb = 1 - Xa
P = P0 . Xb
Dengan Xa = Fraksi mol zat terlarut
∆P = Penurunan tekanan uap ( mmHg )
P0 = Tekanan uap pelarut murni ( mmHg )
Xb = Fraksi mol pelarut
P = Tekanan uap larutan jenuh ( mmHg ).
Contoh :
22
∆P = P0 - P
P= P0. Xb
b. Kenaikan Titik Didih ( ∆Tb ) dan Penurunan Titik Beku ( ∆Tf )
Selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni ( 100 0C ) disebut kenaikan titik didih ( ∆Tb ). Sedangkan selisih antara titik beku
pelarut murni ( 0 0C ) dengan titik beku larutan disebut penurunan titk beku (
∆Tf ).
Titik didih zat cair adalah suhu tetap pada saat zat cair mendidih. 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 atmosfer. Contohnya, titik didih air 100 °C,
artinya pada tekanan udara 1 atm air mendidih pada suhu 100 °C. Dari hasil
eksperimen yang dilakukan pada penentuan titik didih larutan, ternyata titik
didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya. Hal ini
disebabkan adanya partikel-partikel zat terlarut dalam suatu larutan
menghalangi peristiwa penguapan partikel-partikel pelarut. Oleh karena itu,
penguapan partikel-partikel pelarut membutuhkan energi yang lebih besar.
Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni disebut kenaikan
titik didih yang dinyatakan sebagai ∆Tb (b berasal dari kata boil).
Titik didih suatu larutan lebih tinggi atau lebih rendah daripada titik
didih pelarut, bergantung pada kemudahan zat terlarut itu menguap
dibandingkan dengan pelarutnya. Jika zat terlarut tersebut tidak mudah
menguap, misalnya larutan gula, larutan tersebut mendidih pada suhu yang
lebih tinggi daripada titik didih pelarut air. Sebaliknya, jika zat terlarut itu
mudah menguap misalnya etanol, larutan akan mendidih pada suhu di bawah
titik didih air. Hukum sifat koligatif dapat diterapkan dalam meramalkan titik
didih larutan yang zat terlarutnya bukan elektrolit dan tidak mudah menguap.
Telah ditentukan secara eksperimen bahwa 1,00 mol (6,02 × 1023 molekul) zat
apa saja yang bukan elektrolit dan tidak mudah menguap yang dilarutkan
dalam (1.000 g) air akan menaikkan titik didih kira-kira 0,51 °C. Perubahan
pelarut murni ke larutan, yakni ∆Tb , berbanding lurus dengan molalitas (m)
dari larutan tersebut:
23
Dengan ∆Tb = kenaikan titik didih (0C)
∆Tf = penurunan titik beku (0C)
M = molalitas ( m )
Kb = Tetapan kenaikan titik didih (0C/m)
Kf = Tetapan penurunan titik beku (0C/m)
Contoh :
24
Berikut ini diagram fase air dalam sifat koligatif larutan
c. Tekanan Osmotik ( µ )
Bila dua larutan yang konsentrasinya berbeda, yang satu pekat dan yang
lainnya encer dipisahkan oleh membran semipermiabel, maka molekul pelarut akan
mengalir dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih pekat, sedangkan
molekul zat terlarut tidak mengalir. Hal ini terjadi karena partikel pelarut lebih kecil
daripada partikel zat terlarut sehingga partikel pelarut dapat menembus membran
semipermiabel.
Aliran suatu pelarut dari suatu larutan dengan konsentrasi lebih rendah ke
larutan dengan konsentrasi tinggi melalui membran semipermiabel disebut osmosis.
Peristiwa osmosis dapat dicegah dengan memberi tekanan pada permukaan
larutan. Tekanan yang diperlukan untuk mencegah terjadinya osmosis ini disebut
tekanan osmotik.
Menurut Van’t Hoof, tekanan osmotik larutan encer dapat dihitung dengan
rumus yang serupa dengan persamaan gas ideal.
25
b. Sifat Koligatif Larutan Elektrolit
Hubungan sifat koligatif larutan elektrolit dan konsentrasi larutan dirumuskan
oleh Van’t Hoff, yaitu dengan mengalikan rumus yang ada dengan bilangan faktor
Van’t Hoff yang merupakan faktor penambahan jumlah partikel dalam larutan
elektrolit.
Menurut Van’t Hoff, i = 1 + (n – 1)
Sifat koligatif larutan elektrolit sebagai berikut.
1. Penurunan Tekanan Uap (∆P).
rumus penurunan tekanan uap jenuh untuk zat elektrolit adalah:
contoh :
26
∆P = Xa . P0 {1 + (n-1)α}
2. Kenaikan Titik Didih ( ∆Tb ) dan Penurunan Titik Beku ( ∆Tf )
3. Tekanan Osmotik ( µ )
Tekanan osmotik untuk larutan elektrolit diturunkan dengan mengalikan faktor
van't Hoff.
27
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Berdasarkan materi tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut.
1. Larutan disebut juga campuran yang homogen. Disebut campuran karena
susunannya dapat berubah-ubah dan disebut homogen susunannya begitu seragam
sehingga batas antara zat-zat yang melarut dan pelarut tidak dapat dibedakan
bahkan dengan mikroskop optis sekalipun.
2. Untuk menyatakan jumlah atau banyak zat terlarut dalam suatu larutan digunakan
istilah konsentrasi. Terdapat beberapa metode yang digunakan untuk menyatakan
konsentrasi zat terlarut di dalam larutan seeperti berat ekuivalen , ppm, ppb ,
molalitas, molaritas , fraksi mol, persen massa, persen volume , normalitas dll.
3. Sistem koloid adalah suatu campuran heterogen antara dua zat atau lebih dimana
partikel-partikel zat yang berukuran koloid (fase terdispersi) tersebar merata
dalam zat lain (medium pendispersi). Sifat-sifatnya terdiri dari efek tyndall, gerak
brown , elektroforesis, adsorpsi, kolid pelindung , dialisis , sel liofil dan liofob.
4. Oleh karena ukuran partikel koloid berada pada rentang antara larutan sejati
dan suspensi kasar maka sistem koloid dapat diperoleh melalui dua cara, yaitu
Pemecahan partikel-partikel besar menjadi partikel berukuran koloid. Cara ini
disebut cara dispersi dan Pembentukan agregat dari molekul-molekul kecil
berukuran larutan menjadi berukuran koloid. Cara ini disebut sebagai cara
kondensasi.
5. Sifat koligatif larutan terdiri dari penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih,
penurunan titik beku dan tekanan osmotik .
28
DAFTAR PUSTAKA
Chang, Raymond. 2004 . Kimia Dasar. Jakarta : Erlangga
Petrucci, Riaph. 1987. Kimia Dasar. Jakarta : Erlangga
Wiryawan , Adam ,dkk . 2004 . Kimia Analitik . Klaten : Intan Pariwara
29