Kuliah06

KESAN SUHU KE ATAS KETERLARUTAN

Data keterlarutan adalah untuk sesuatu suhu tertentu sahaja.

Suhu mempengaruhi keterlarutan.

Kebanyakan bahan meningkat keterlarutannya apabila suhu meningkat, tetapi ada bahan yang sebaliknya, keterlarutan menurun apabila suhu meningkat.

Keterlarutan beberapa sebatian dalam julat suhu 0 - 100˚C

Aplikasi utama fenomenon ini ialah dalam pemisahan bahan dengan menggunakan proses yang dikenali sebagai "Penghabluran Berperingkat" (Fractional Crystallisation)

Cth: KNO₃ (90 g) mengandungi bendasing NaCl (10 g). Pengasingan boleh dilakukan secara penghabluran berperingkat.

Data keterlarutan (dalam air, per 100 g air):

KNO₃: 112 g pada 60 °C; 12.1 g pada 0 °C

NaCl: 38 g pada 60 °C; 34.2 g pada 0 °C

Larutkan campuran dalam 100 g air pada 60 °C. Pada suhu ini semua sebatian melarut.

Sejukkan larutan ke suhu 0 °C.

Sebahagian KNO₃ akan mendak (menghablur) kerana kelarutannya pada suhu ini kurang daripada 90 g/100 g air. (90 - 12.1 = 77.9 g terhablur keluar).

Semua NaCl masih kekal dalam larutan kerana 10 g dalam 100 g air masih belum merupakan larutan tepu baginya pada 0 °C.

KESAN SUHU KE ATAS KELARUTAN GAS DI DALAM AIR

Apabila suhu meningkat, kelarutan gas menurun.

KESAN TEKANAN KE ATAS KELARUTAN GAS

Apabila tekanan gas di atas permukaan cecair meningkat, maka kelarutan gas tersebut di dalam cecair berkenaan meningkat.

Hukum Henry: Kepekatan (molar) gas yang melarut berkadar terus kepada tekanannya.

SIFAT-SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

Sifat yang bergantung kepada BILANGAN ZARAH di dalam larutan, dan bebas daripada TABII zarah.

Larutan dengan pelarut yang serupa (cth air) yang mengandungi bilangan bahan larut yang sama (tak kira bahan larut itu berupa atom, ion, molekul) akan menunjukkan sifat koligatif yang serupa.

Larutan cair.

EMPAT sifat koligatif:

1 Penurunan tekanan wap pelarut

2 Peninggian takat didih pelarut

3 Penurunan takat beku pelarut

4 Osmosis

PENURUNAN TEKANAN WAP

Semua cecair mempunyai tekanan wap masing-masing, dan nilainya bergantung kepada suhu.

Ia disimbolkan sebagai P^o.

Cth: P^o bagi air pada 25 °C ialah 3.19 kPa (23.76 mmHg).

Apabila terdapat bahan larut yang terlarut di dalam cecair tersebut (membentuk larutan)

tekanan wap larutan tersebut MENURUN.

Cth: tekanan wap air pada 25 °C bagi larutan urea di dalam air pada kepekatan 1.8 m ialah 3.06 kPa (22.98 mmHg)

Hukum Raoult: TEKANAN SEPARA pelarut di atas larutan berkadar terus kepada PECAHAN MOL bahan larut di dalam larutan tersebut.

P₁ = X₁P^o₁

X₁ = pecahan mol pelarut

P₁ = tekanan separa pelarut.

Bagi larutan yang mengandungi satu bahan larut sahaja (misalnya larutan glukosa di dalam air),

X₁ = 1 - X₂

Jadi, P₁ = (1-X₂)P^o₁

Atau P^o₁ - P₁ = X₂ P^o₁

Dengan perkataan: penurunan tekanan wap pelarut dalam larutan adalah berkadar terus kepada pecahan mol bahan larut.

[Example 12.7 hlm 481]

Pada 25 °C tekanan wap air adalah 3.16 kPa, dan pada suhu yang sama, tekanan wap air bagi satu larutan urea ialah 3.06 kPa. Anggarkan KEMOLALAN larutan tersebut.

[PRACTICE EXERCISE Hlm 481]

Pada 20 °C larutan glukosa C₆H₁₂O₆ mempunyai tekanan wap sebesar 2.26 kPa. Pada suhu yang sama, air tulen mempunyai tekanan wap sebesar 2.29 kPa. Hitung kemolalan larutan glukosa itu.

BAHAN LARUT YANG MERUAP

Contohnya larutan benzena di dalam toluena

[Campuran cecair-cecair yang larut campur sempurna]

Bahan larut juga menghasilkan tekanan wapnya sendiri.

Tekanan wap larutan adalah hasil tambah masing-masing tekanan wap separa.

Hukum Raoult masih berlaku

P₁ = X₁P^o₁

P₂ = X₂P^o₂

P_jumlah = P₁ + P₂ = X₁P^o₁ + X₂P^o₂

Contoh: Pelarutan/pencampuran antara benzena dengan toluena.

Kedua-duanya mempunyai struktur molekul yang sangat serupa. Tarik menarik antara zarah sesama sendiri, dan antara satu sama lain adalah sebanding.

Sisihan Positif. Tarik menarik/saling tindak di antara zarah A dengan zarah B adalah lebih lemah daripada tarik menarik sesama zarah A dan sesama zarah B. Zarah A dan B lebih cenderung untuk keluar dari permukaan. Tekanan wap lebih tinggi daripada yang diramalkan oleh Raoult. Contoh: campuran etanol dengan air.

Sisihan Negatif. Tarik menarik/saling tindak di antara zarah A dengan zarah B adalah lebih kuat daripada tarik menarik sesama zarah A dan sesama zarah B. Zarah A dan B lebih cenderung untuk tinggal di dalam cecair. Tekanan wap lebih rendah daripada yang diramalkan oleh Raoult. Contoh campuran air dengan asid nitrik.

TUTORAN 6

Teks hlm 498-499

Buat latihan-latihan 12.5-12.29; 12.39-12.42; 12.51-12.58