Kuliah05

Teks Hlm 467-503

LARUTAN

Campuran HOMOGENUS dua atau lebih bahan (berada dalam satu fasa).

 Komponen yang lebih kecil kuantitinya - Bahan Larut

Komponen yang lebih besar kuantitinya - Pelarut

Larutan akueus - mengandungi AIR sebagai PELARUT

Keterlarutan - Amaun maksimum sesuatu bahan larut boleh melarut di dalam sesuatu pelarut

Larutan Tepu - mengandungi maksimum bahan larut

Larutan Tak Tepu - mengandungi kurang daripada maksimum (nilai keterlarutan) bahan larut

Larutan Supertepu - mengandungi lebih daripada maksimum (nilai keterlarutan) bahan larut. Larutan supertepu tidak stabil. Ia akan memendakkan (menghablurkan - proses penghabluran) bahan larut, i.e. bahan larut disingkirkan daripada larutan.

 PROSES PELARUTAN

Dua faktor yang mendorong pelarutan:

1 Tenaga

2 Kecenderungan umum ke arah kecelaruan (entropi)

"Yang sejenis melarut" (Like dissolves like)

"Bolehcampur" (Miscible) - Boleh melarut pada sebarang perkadaran (cecair). Pelarutan diiringi dengan pembentukan ikatan/daya sekunder tertentu.

Contohnya, air dengan metanol, dengan etilena glikol, membentuk ikatan hidrogen.

Benzena dengan CCl₄ membentuk saling tindakan hidrofobik / daya penyerakan.

Dalam pelarutan yang melibatkan sebatian berion, berlaku pensolvatan:

Pelsovatan - proses "pengepungan" ion atau molekul oleh zarah pelarut mengikut pola-pola tertentu.

[EXAMPLE 12.1 hlm 470]

Bahan larut tidak polar: Bromin Br₂, iodin I₂

Pelarut polar: Air H₂O

Bahan larut polar: Kalium klorida KCl, urea (NH₂)₂CO.

KEPEKATAN LARUTAN

Ciri kuantitatif larutan ialah KEPEKATAN - amaun bahan larut di dalam pelarut.

Ada beberapa kaedah:

PERATUS ISIPADU

Biasanya untuk cecair - Cth: "25% mengikut isipadu"

[25 mL bahan larut bagi setiap 100 mL larutan]

PERATUS BERAT /JISIM - Cth "2% mengikut berat/jisim"

[2 kg bahan larut bagi setiap 100 kg larutan]

[EXAMPLE 12.2 hlm 471]

Sampel 0.892 g kalium klorida (KCl) dilarutkan di dalam 54.6 g air. Berapakh kepekatan larutan dalam peratus berat? [1.61%]

Naftalena, 6.44 g dilarutkan di dalam 80.2 g benzena. Berakah kepekatan dalam peratus berat?

[7.44%].

NISBAH ISIPADU - Cth: "5 mL bahan larut bagi setiap 100 mL pelarut"

NISBAH BERAT/JISIM - Cth "6 g bahan larut bagi setiap 80 g pelarut"

NISBAH MOL - Cth: "Campuran sama mol benzena dengan naftalena"

PPM - Parts per million - bpj - Bahagian per juta.

Larutan dibahagikan kepada sejuta bahagian mengikut berat atau isipadu

Cth - 5 ppm - "5 g bagi setiap 1 000 000 g larutan"

atau "5 mL bagi setiap 1 000 000 mL larutan"

 PPB - Parts per billion (1 000 000 000) - bpb - Bahagian per bilion

[Perlukan penjelasan lanjut, sama ada nisbah berat, nisbah isipadu, malah nisbah bilangan]

PECAHAN MOL - Nisbah bilangan mol bahan larut terhadap bilangan mol semua komponen di dalam larutan.

Cth - 0.3 pecahan mol - "Dalam setiap 1 mol zarah yang terdapat di dalam larutan, 0.3 mol adalah bahan larut"

PERATUS MOL - Peratusan bilangan mol bahan larut terhadap bilangan mol semua komponen di dalam larutan.

Cth 30% mol - "Dalam setiap 100 mol zarah yang terdapat di dalam larutan 30 mol adalah bahan larut".

KEMOLARAN (simbol M) - Bilangan mol bahan larut di dalam 1 L larutan.

Cth: Berapakah kemolaran (M) larutan natrium hidroksida pekat (yang dibekalkan oleh pengilang) 40%? (NaOH = 40, SG larutan = 1.5)

KEMOLALAN (simbol m) - Bilangan mol bahan larut di dalam 1 kg (1000 g) pelarut.

[Example 12.3 hlm 472]
Hitung kemolalan (m) larutan asid sulfurik yang mengandungi 24.4 g asid sulfurik di dalam 198 g air (H₂SO₄ = 98)

 Berapakah kemolalan larutan yang mengandungi 7.78 g urea (NH₂)₂CO di dalam 203 g air?

Urea (NH₂)₂CO = 60 g mol^-1
Bil mol urea = 7.78/60 = 0.13 mol
Jisim air (pelarut) = 203 g = 203/1000 = 0.203 kg
Kemolalan = Bil mol/Jisim air (kg) = 0.13/0.203 = 0.64 m

 PERBANDINGAN KEPEKATAN

Cara yang mana sesuai untuk mengungkapkan kepekatan bergantung kepada kegunaan

Suhu mempengaruhi isipadu

Suhu tidak mempengaruhi jisim

Kepekatan yang diungkapkan dengan melibatkan isipadu akan terjejas apabila suhu berubah

Pengubahan Kepekatan

Contoh: Larutan glukosa C₆H₁₂O₆ berkepekatan 0.396 m di dalam air. Berapakah kemolarannya (Ketumpatan larutan 1.16 g mL^-1)?

Kemolalan 0.396 m bererti 0.396 mol glukosa bagi setiap 1000 g air.
C₆H₁₂O₆ = 180
Jisim glukosa = 0.396 × 180 = 71.28 g bagi setiap 1000 g air
Jisim sejumlah larutan: 71.28 + 1000 = 1071.28 g
Isipadu sejumlah larutan tersebut = jisim larutan / ketumpatan larutan
= 1071.28 g / 1.16 g mL^-1 = 923.52 mL = 0.92352 L

Kemolaran = bil mol/isipadu (L) = 0.396 mol/0.92352 L = 0.429 mol L^-1 = 0.429 M

[Example 12.4 hlm 474]

Ketumpatan larutan akueus metanol CH₃OH 2.45 M ialah 0.976 g mL^-1. Berapakah KEMOLALAN larutan tersebut? (CH₃OH = 32)

Hitung kemolalan larutan etanol C₂H₅OH 5.86 M jika diketahui ketumpatan larutan tersebut ialah 0.927 g mL^-1. (Jwp 8.92 m)

 [EXAMPLE 12.5 - Hlm 474]

Hitung kemolalan asid fosforik H₃PO₄ 35.4% (H₃PO₄ = 98).

Hitung juga kemolarannya jika ketumpatan asid tersebut ialah 1.6 g mL^-1.

TUTORAN 5

Lihat Buku Teks hlm 497-503

Buat Latihan-latihan 12.1 - 12.24