LARUTAN ENCER IDEAL

Assalamu’alaikum warahmatulahi wabarakaatuh

Sebelum kita membahas mengenai larutan encer ideal pertama-tama kita akan membahas sedikit tentang larutan. Larutan adalah suatu campuran homogen yang terdiri dari zat terlarut dan pelarut. Zat terlarut disini dapat berupa cair, padat atau gas. Pada zat terlarut dan pelarut tidak dapat dibedakan secara langsung dalam suatu larutan karena umumnya ukuran penyusun partikel hampir sama, baik dalam bentuk ion atau molekul lebih dari dua zat. Biasanya jumlah suatu pelarut (solvent) dalam larutan lebih banyak dibandingkan jumlah dari zat terlarut (solute). Berbicara mengenai larutan, latutan sendiri dapat dibagi menjadi dua yakni larutan ideal yang menggunakan hukum Raoult dan larutan non ideal yang bertentangan dengan hukum Raoult. 

A.) Larutan Ideal

Untuk larutan ideal merupakan larutan yang memiliki gaya tarik antar molekul atau bisa disebut dengan gaya intermolekul pada molekul yang sama jenisnya sehingga dapat dikatakan bahwa gaya kohesi sama dengan gaya adhesi. Salah satu sifat dari larutan ideal adalah sifat fisikanya hampir sama dengan sifat fisika penyusunnya dan volume larutan sama dengan volume penyusunnya. Sehingga misalkan terdapat larutan antara zat X dan Y yang sifatnya ideal, maka gaya antarmolekul antara molekul X dan Y sama dengan gaya tarik antar molekul X dengan X ataupun Y dengan Y.

Menurut Syukri (1999), berpendapat bahwa larutan ideal seluruhnya mengikuti komponen dari pelarut dan solute yang mengikuti hukum Raoult terhadap semua selang konsentrasi. Dengan bunyi hukumnya adalah tekanan uap larutan ideal dipengaruhi dengan tekanan uap pelarut dan fraksi mol dari solute yang terkandung pada suatu larutan tersebut. 

Sehingga pada saat kesetimbangan diperoleh persamaan sebagai berikut (Atkins, 1996) :

               (1)

                                 (2)

Persamaan hukum Raoult sendiri diperoleh dengan mensubstitusikan persamaan (2) sebagai fraksi mol terhadap persamaan (1) sebagai berikut (Atkins, 1996) :

(3)

Persamaan (3) diatas dapat dibalik dan digunakan sebagai definisilarutan ideal sehingga persamaan tersebut menunjukkan hukum Raoult, bukannya berasal dari hukum itu. Sehingga, definisi dari persamaan ini lebih baik dari persamaan (2) karena tidak adanya asumsi bahwa gas itu ideal. Walaupun beberapa larutan menyimpang dari hukum Raoult, namun dapat digunakan jika komponen pelarut berlebih sehingga mendekati kemurnian. Jadi bisa dikatakan bahwa hukum tersebut menerangkan tentang pendekatan yang baik untuk pelarut dengan larutan encer dan hanya dapat dicapai jika komponen-komponen tersebut memiliki kemiripan pada sifat-sifatnya (Atkins, 1996). 

B.) Larutan Tidak Ideal

Larutan tidak ideal bisa menjelaskan penyimpangan positif dengan tekanan uap lebih tinggi dibandingkan prediksi hukum Raoult atau penyimpangan negatif yang tekanan uapnya lebih rendah. Pada suatu molekul penyimpangan negatif terbentuk pada saat zat terlarut menarik molekul pelarut dengan sangat kuat, sehingga mengurangi kemampuannya untuk pindah ke fase uap. Penyimpangan positif terbentuk pada kasus kebalikkannya yakni molekul pelarut dan zat terlarut sama-sama tidak tertarik satu sama lain (Oxtoby, 2001).

Pada penyimpangan positif hukum Raoult dapat terjadi dikarenakan adanya gaya tarik molekul terlarut dan molekul pelarut dalam larutan itu lebih kecil dibandingkan dengan gaya tarik antar molekul terlarut atau antar molekul pelarut murninya. Dihasilkan masing-masing tekanan uap parsial di atas larutan lebih besar dari hukum Raoult dan tekanan total dari suatu larutan menjadi lebih besar dari yang diinginkan.

Sebaliknya penyimpangan negatif pada hukum Raoult terjadi dikarenakan gaya tarik antara zat terlarut dengan pelarut lebih besar dibanding gaya tarik antara zat terlarut-terlarut dan pelarut dengan sesama pelarut. Akibatnya tekanan parsial di atas larutan lebih kecil dari hukum Raoult, maka tekanan uap totalnya lebih kecil dari yang diinginkan.

Gambar 1

Berdasarkan grafik diatas dapat dijelaskan bahwa jika suatu komponen mendekati kemurnian, komponen tersebut sesuai pada hukum Raoult dan memiliki tekanan uap yang sebanding dengan fraksi mol, dengan kemiringan kurvanya adalah . Namun jika komponen tersebut minoritas (zat terlarut), tekanan uapnya sebanding dengan fraksi molnya, tetapi tetapan perbandingan adalah K, dimana hal tersebut termasuk ke dalam hukum Henry (Atkins, 1996).

Sehingga didapatkan persamaan sebagai berikut (Atkins, 1996) :

(4)

Dari persamaan tersebut diketahui bahwa  adalah fraksi mol zat terlarut dan  adalah konstanta yang dipilih agar grafik tekanan uap B terhadap fraksi molnya merupakan garis singgung kurva eksperimen pada  (gambar 1). Campuran tersebut sesuai dengan hukum Henry dengan sifat yang ideal, dimana berbeda dengan campuran pada hukum Raoult, campuran ini biasa disebut sebagai larutan encer ideal. Sehingga pada rentang komposisi, zat pelarut mentaati hukum Raoult, sedangkan zat terlarut mentaati hukum Henry (Atkins, 1996).

Menurut Petrucci (1987) pada larutan encer tidak mempunyai interaksi kimia diantara komponen-komponennya, hukum Raoult hanya berlaku bagi pelarut, baik ideal maupun tidak ideal. Namun hukum Raoult tidak berlaku terhadap larutan tidak ideal encer. Perbedaan ini bersumber pada molekul-molekul pelarut yang begitu banyak. Hal ini menyebabkan lingkungan molekul sangat berbeda dalam lingkungan pelarut murni. Sehingga zat terlarut dalam larutan tidak ideal encer mengikuti hukum Henry.

Sumber :

Atkins, P.W. 1996. Kimia Fisika Jilid 1 Edisi 4. Jakarta: Erlangga

Oxtoby. 2001. Prinsip-prinsip Kimia Modern jilid 1. Jakarta: Erlangga

Petrucci, R. H. 1987. Kimia Dasar Jilid 2. Jakarta: Erlangga

(Muhammad Faisal Risdianto, 16630060)

x