Penurunan Tekanan Uap (ΔP) Larutan

Penurunan tekanan uap (P) adalah selisih antara tekanan uap jenuh pelarut murni dengan tekanan uap larutan. Apabila air sebagai pelarut murni diuapkan pada suhu dan tekanan tertentu maka uap air yang ada akan menimbulkan tekanan yang disebut tekanan uap jenuh pelarut murni (Po). Kemudian bila ke dalam air tersebut ditambahkan zat terlarut yang tidak menguap seperti glukosa, sukrosa atau urea, maka akan terbentuk larutan. Setelah itu, jika larutan tersebut dipanaskan pada suhu dan tekanan yang sama seperti pada air murni maka pelarut air dalam larutan akan menguap dan menimbulkan tekanan yang disebut tekanan uap larutan (P).

Harga P tergantung dari banyaknya air yang ada dalam larutan, yaitu:
Makin banyak zat yang dilarutkan berarti makin sedikit air dalam larutan, maka harga P makin kecil, sedangkan makin sedikit zat yang dilarutkan berarti makin banyak air dalam larutan, maka harga P makin besar”.

Hubungan antara P dengan air dapat dinyatakan secara matematika sebagai berikut.
 P= Pº XA 

di mana:
P = tekanan uap larutan
Po = tekanan uap jenuh pelarut murni
Xa = fraksi mol zat pelarut
Bila: XA = 0 berarti tidak ada pelarut, yang ada hanya zat terlarut.

Jadi:
P = Po XA
P = Po. 0
P = 0 berarti tidak ada proses penguapan
Bila  XA = 1 berarti tidak ada zat terlarut, yang ada hanya pelarut murni maka harga P = Po.
Jadi, dalam larutan di mana ada zat terlarut dan pelarut maka besarnya harga XA adalah:
0 < XA < 1
Dengan demikian selalu diperoleh harga: P < Po
Jadi, dengan menambahkan zat terlarut dalam pelarut akan menyebabkan penurunan tekanan uap (∆P)
∆P = Po – P
Dengan menggunakan diagram PT ( P = tekanan, T=suhu), maka penurunan tekanan uap dapat digambarkan sebagai berikut.

diagram

diagram

Bagaimana pengaruh konsentrasi zat terlarut terhadap penurunan tekanan uap (∆P)? Menurut hukum Raoult, perbedaan antara tekanan uap jenuh pelarut murni (Po) dan tekanan uap larutan (P) hanya bergantung pada fraksi mol pelarut.

 P = Po XA  Sedangkan fraksi mol total:
XA + XB = 1
XA = 1 – XB
Substitusikan: X = 1 – XB pada persamaan di atas, sehingga diperoleh:
P = Po . XA
P = Po . (1 – XB)
P = Po – PoXB
Po – P = PoXB
di mana :
∆P = penurunan tekanan uap
Po = tekanan uap jenuh pelarut murni
XB = fraksi mol zat terlarut
Larutan yang mengikuti hukum Raoult ini disebut larutan ideal, yaitu larutan-larutan encer dari zat yang tidak mudah menguap (tidak atsiri).

Contoh Soal

  1. Sebanyak 6 gram urea (Mr = 60) dilarutkan dalam 90 gram air (Mr = 18). Jika tekanan uap air jenuh pada suhu 25oC = 24 mmHg.
    1. Tentukan tekanan uap larutan!
    2. Tentukan penurunan tekanan uap larutan!
Lihat Jawaban
  1. tekanan uap larutan
    6 mol urea (nB)    = 6/60 = 0,1 mol
    90 mol air (nA)     = 90/18 = 5 mol
    Fraksi mol urea :

    Fraksi mol air :
    XA+ XB = 1
    XA = 1 – XB
    XA = 1 – 0,0196
    XA = 0,9804
    maka:
    P = Po.XA
    P = 24 x 0 ,9804
    P = 23,53 mmHg
    Jadi, tekanan uap larutan = 23,53 mmHg
  2. Penurunan tekanan uap (ΔP)
    ΔP = Po.XB
    ΔP= 24 x 0,0196 = 0,47 mmHg
    Jadi penurunan tekanan uap = 0,47 mmHg

2. Tekanan uap jenuh air pada suhu 30oC = 32 mmHg. Diketahui: Ar H=1, O=16, C=12

  1. Tentukan tekanan uap larutan glukosa 10% pada 30°C
  2. Tentukan penurunan tekanan uap larutan glukosa 10%, pada suhu 30°C.
Lihat Jawaban
    1. misalkan: massa larutan 100% = 100 gram
      glukosa 10% = 10 gram
      pelarut (air) = 100 gram – 10 gram  = 90 gram
      mol glukosa (nB) = 10/80 mol = 0,056 mol
      mol air (nA) = 90/18 mol = 5 mol
      Fraksi mol glukosa :
      Fraksi mol air :
      XA +XB= 1 
      XA + 0,011 = 1
      XA = 0,989

      maka: P = Po.XA
      P = 32 x 0,989
      P = 31,65 mmHg
      Jadi, tekanan uap larutan = 31,65 mmHg
    2. Penurunan tekanan uap (∆P)
      ∆P = Po . XB
      ∆P = 32 x 0,011
      ∆P= 0,35 mmHg
      Jadi penurunan tekanan uap = 0,35 mmHg

3. Ke dalam 460 gram etanol (Mr = 46) dilarutkan 36 gram suatu zat nonelektrolit. Ternyata tekanan uap larutan zat nonelektrolit dalam etanol = 100 mmHg. Jika diketahui tekanan uap jenuh etanol pada suhu tersebut = 102 mmHg, tentukan massa molekul relatif zat nonelektrolit tersebut.

Lihat Jawaban

Tekanan uap larutan,  P=100 mmHg
Tekanan uap jenuh etanol, Po = 102 mmHg
Misalkan massa molekul relatif zat nonelektrolit = Mr
Jadi 36 gram zat nonelektrolit (nB) = 36/(Mr) mol
460 gram C2H5OH :
nA = 460/46 mol = 10 mol

Fraksi mol etanol  :

Tekanan uap larutan:
P= Po. XA

Mr =180
Jadi, massa molekul relatif zat nonelektrolit tersebut = 180

4. Tekanan uap air jenuh pada suhu 30°C = 32 mmHg. Tekanan uap larutan glukosa pada suhu 30oC = 31,5 mmHg

    1. Tentukan penurunan tekanan uap larutan.
    2. Tentukan fraksi mol glukosa.
    3. Jika air yang digunakan 90 gram, tentukan massa glukosa yang dilarutkan. Diketahui Mr air = 18; Mr glukosa = 180.
Lihat Jawaban

Jawab:

  1. Po = 32 mmHg
    P = 31,5 mmHg
    ∆P = Po – P
    ∆P = 32-31,5
    ∆P = 0,5 mmHg
    Jadi, penurunan tekanan uap larutan = 0,5 mmHg
  2. Fraksi mol glukosa (XB)
    ∆P = Po. XB
    0.5 = 32 . XB
    XB = 0.5 / 32
    XB = 0.016 mol.
    Jadi, fraksi mol glukosa 0,016 mol
  3. Misalkan massa glukosa yang dilarutkan = G gram
    mol glukosa (nB) = 90 / 18 = 5 mol
    Fraksi mol glukosa (XB)0,016nB + 0,08 = nB
    nB – 0,016 nB = 0,08
    0,984 nB = 0,08
    nB = 0,0813
    Jadi nB = G/180
    0,0813 = G/180
    G = 14,63 gram
    Jadi massa glukosa yang dilarutkan = 14,63 gram.

Mungkin Anda juga menyukai