LARUTAN

SIFAT LARUTAN
Larutan adalah suatu campuran bahan, salah satunya biasanya suatu zat cair. Suatu zat cair adalah suatu bahan yang dapat mengalir, seperti suatu cairan atau suatu gas. Zat cair dari sebuah larutan biasanya merupakan pelarut-nya. Bahan lainnya selain pelarut adalah zat terlarut (solut)-nya. Kita katakan melarutkan zat terlarut ke dalam pelrutnya.
Beberapa larutan begitu umum bagi kita yang kita berikan kepadanya sebuah nama khusus. Suatu larutan air dan gula disbeut sirup. Suatu larutan natrium klorida (garam dapur biasa) dalam air disebut air asin. Suatu konsenstrasi khusus steril (0,15 molar) natrium klorida dalam air disebut salin. Larutan karbon dioksida dalam air disebut seltzer, dan larutan gas amoniak dalam air disebut air amoniak.
Suatu larutan dikatakan encer bila terdapat sedikit zat terlarut (solut)-nya. Proses penambahan lebih banyak pelarut ke dalam larutan atau menghilangkan beberapa bagian zat terlarutnya disebut pengenceran. Suatu larutan dikatakan pekat bila ia memiliki lebih banyak zat terlarut. Proses penambahan lebih banyak solut atau menghilangkan beberapa jumlah pelarutnya disebut pemekatan. Konsentrasi (kepekatan) dari suatu larutan adalah ukuran kira-kira berapa banyak solut yang ada dalam larutan tersebut.
Mungkin awalnya mengganggu perasaanmu untuk mempertimbangkan suatu larutan yang di dalamnya pelarutnya merupakan suatu gas atau suatu padatan. Molekul-molekul suatu gas tidak memiliki banyak interaksi di antara mereka, dan sehingga tidak berpartisipasi pada proses pelarutan secara lebih jauh. Padatan sulit untuk dipertimbangkan sebagai pelarut karena tidak ada suatu pergerakan partikel-partikel dalam suatu padatan relatif satu asam lain. Bagaimanapun juga, terdapat beberapa alasan yang baik untuk meninjau beberapa campuran kedua tipe ini sebagai larutan. Molekul-molekul dari suatu gas menumbuk satu sama lain, dan gerakan-gerakannya dapat membantu dalam proses penguapan bahan dari suatu cairan atau keadaan padat. Kipas dalam suatu pendingin lemari es di rumah yang ‘bebas beku’ mengeluarkan udara sekeliling di dalam pembekunya menyublimkan es yang keluar secara langsung ke dalam uap air, suatu proses yang berhubungan dengan masalah pelarutan. Logam-logam padat dapat mengabsorpsi gas hidrogen dalam suatu proses pencampuran yang mana jelas logam itu menyediakan srtukturnya.
Larutan sebenarnya dengan pelarut cairan memiliki sifata-sifatnya berikut ini:

SIFAT-SIFAT LARUTAN
Partikel-partikel zat terlarut merupakan molekul-molekul atau ion-ion berukuran kecil secara individu. Satu nano meter adalah perkiraan diameter maksimumnya dari suatu partikel zat terlarut.
Campuran tersebut tidak memisah secara tersendiri. Dalam suatu lingkungan gravitasi, larutan tersebut tidak akan terpisah disebabkan perbedaan kerapatan bahan dalam larutan tersebut.
Campuran tidak memisah dengan penyaring fiber biasa. Seluruh larutan akan lolos melewati penyaring tersebut.
Sekali ia tercampur secara lengkap, campurannya homogen (merata). Bila anda ambil sampel larutan tersebut dari titik manapun dalam larutan, proporsi bahan-bahan di tiap titik akan sama.
Campuran nampak jernih daripada keruh. Ia dapat memiliki warna, tetapi ia terlihat transparan daripada sebaliknya. Campuran tersebut menunjukkan tidak ada efek Tyndall, yakni cahaya tidak dihamburkan oleh larutan tersebut. Bila anda menyorotkan seberkas cahaya ke dalam larutan, jalur lewat cahaya melalui larutan tersebut tidak akan tampak oleh pengamat.
Solut secara lengkap melarut ke dalam pelarutnya sampai satu titik yang khas dari pelarut, zat terlarut, dan suhu larutannya. Pada sebuah titik jenuh pelarut tidak dapat lagi melarutkan lebih banyak solutnya. Titik jenuh jelas dan khas bagi tiap jenis bahan dan suhu larutannya.
Larutan sebuah bahan ionik dalam air akan menghasilkan suatu larutan elektrolit. Ion-ion solut akan terurai dalam air menghasilkan larutan yang dapat menghantarkan arus listrik.
Larutan menunjukkan kenaikan tekanan osmosis antara larutannya dengan larutan acuan kalau jumlah zat terlarut meningkat.
Larutan menunjukkan kenaikan dalam titik didih kalau jumlah solut bertambah.
Larutan menunjukkan penurunan dalam titik leleh kalau jumlah solut bertambah.
Suatu larutan dari solut padatan-tak-menguap (non-volatile) dalam suatu pelarut menunjukkan penurunan tekanan uapnya di atas larutan tersebut kalau jumlah solut bertambah.
KETAHUI INI

Empat sifat terakhir dari larutan-larutan ini disebut sifat koligatif. Kekhasannya adalah semuanya hanya bergantung pada jumlah partikel yang terlarut daripada tipe partikelnya atau massa bahannya dalam larutan.

TIPE CAMPURAN LAINNYA
Ambil sesendok tanah, campurkan dan aduk dengan segelas air. Segera setelah anda menghentikan pencampuran atau pengadukan, sebagian tanahnya jatuh ke dasar. Bahan apapun yang disuspensikan oleh gerakan mekanis pada zat cairnya sendiri hanya menghasilkan suspensi sementara. Sebagian menjadi larutan sebenarnya (larutan sejati) dalam air dengan semua sifat yang ada pada tabel di atas, tetapi, terdapat beberapa partikel yang memiliki diameter kira-kira 1 nm sampai 500 nm yang tersuspensikan. Suatu campuran suspensi dari partikel-partikel tipe ini disebut suatu koloid, atau suspensi koloid, atau dispersi koloid.
Bagi koloid-koloid atau suspensi-suspensi sementara, ungkapan bahan terdispersi atau kata pendispersi menggambarkan bahan tersebut dalam suspensi, analog dengan zat terlarut dari suatu larutan. Ungkapan medium pendispersi digunakan untuk bahan-bahan yang berfungsi sama dengan pelarut dalam larutan.
Sebagaimana larutan-larutan sebenarnya (larutan sejati), ada sedikit hal untuk dapat mempertimbangkan padatan sebagai sebuah medium pendispersi atau gas-gas yang sama membentuk sejumlah partikel yang cukup besar menjadi suatu koloid, tetapi kebanyakan buku mencantumkan sedikit hal yang demikian. Sol adalah cairan atau padatan dengan padatan yang terdispersinya, seperti susu atau gelatin. Busa adalah cairan atau padatan dengan gas yang terdispersinya. Emulsi adalah cairan atau padatan dengan cairan yang terdispersinya, seperti mentega atau gelas yang berwarna. Aerosol merupakan koloid dengan gas sebagai medium pendispersinya, apakah yang terdispersinya padatan atau cairan. Debu halus atau asap di udara merupakan contoh yang baik dari padatan koloid dalam gas.
Media dispersi cair dengan yang terdispersinya padatan atau cairan paling sering dipertimbangkan. Susu yang terhomogenkan keseluruhannya adalah sebuah contoh yang baik dari suatu cairan yang terdispersi ke dalam suatu cairan. Krim tidak terpisah menjadi bahan-bahan berukuran molekul, menyebar pada susu, tetapi berkumpul dalam misel kecil dari bahan berminyak dan protein dengan sejumlah bagian lebih ionik atau hidrofilik dari bagian terluar potongan dan bagian-bagian berupa minyaknya, atau berminyak, atau non-polar, atau hidrofobik yang lebih banyak dalam partikel kecil berbentuk bola tersebut. Darah membawa lemak cair dalam paket-paket kecil yang disebut lipoprotein dengan protein-protein spesifik membentuk suatu paket kecil dengan lemak itu.
Protein memiliki sebuah rentang ukuran yang dapat dipertimbangkan dalam suspensi koloid dalam air. Darah atau protein darah sendiri atau kaseinnya (suatu protein yang tak terikat) dalam darah merupakan koloid. Terdapat banyak protein dalam cairan-cairan sel makhluk hidup yang berada dalam suspensi koloid.
Pendispersi koloid dalam air berada dalam suspensi karena adanya lapisan muatan di bagian terluar partikel yang tertarik ke satu ujung molekul air. Muatan bersama dari partikel-parikel dan lapisan solvasi airnya membuat partikel-partikel tersebut tetap terdispersi. Cottrel precipitator (alat pengendap Cottrel) mengumpulkan partikel-partikel asap dari udara oleh listrik bertegangan tinggi dalam alat pengumpul. Merebus sebutir telur akan mendenaturasi (mengubah struktur) dan mengkoagulasi (mengentalkan) protein di dalamnya. Protein dapat di ‘salting out’ (digaramkan sehingga mengendap) sebagian dari darah dengan penambahan sejumlah natrium klorida untuk membentuk koagulat protein. Garam tersebut menambah ion-ion pada cairannya yang bercampur dengan dispersi partikel-partikel koloid tersebut.
Koloid dengan cairan sebagai agen pendispersinya memiliki sifat-sifatnya sebagai berikut:

SIFAT-SIFAT KOLOID
Partikel-partikel terdispersi memiliki diameter antara 500 nm sampai 1 nm.
Campuran tidak memisah pada keadaan gaya gravitasi standar.
Campuran tidak memisah dengan penyaring fiber biasa, tapi mungkin dapat disaring dengan bahan-bahan yang berpori yang lebih kecil lagi.
Campuran tidak perlu secara sempurna homogen, tetapi biasanya dekat dengan keadaan demikian.
Campuran dapat nampak keruh atau hampir transparan total, tetapi bila anda menyorotkan cahaya melaluinya, jalan yang dilewati cahaya dapat nampak dari berbagai arah pandangan. Hamburan cahaya ini disebut efek Tyndall.
Biasanya tidak terdapat suatu ketentuan, seperti titik jenuh harus tajam pada saat zat terdispersi tidak dapat lagi diterima oleh agen pendispersi.
Zat terdispersi dapat dikoagulasi, atau dipisahkan oleh penggumpalan partikel-partikel dispersi dengan panas atau menaikkan konsentrasi partikel-partikel ionik dalam larutan ke dalam campuran tersebut.
Biasanya hanya terdapat efek yang kecil dari sifat-sifat koligatifnya yang disebabkan zat terdispersinya.
KETAHUI INI


KONSENTRASI
Konsentrasi suatu larutan merupakan suatu ciri berapa banyak terdapat solut dalam pelarutnya. Ada beberapa cara untuk mengungkapkan konsentrasi suatu larutan. Sejauh yang paling banyak digunakan dan paling berguna dari satuan-satuan konsentrasi adalah molaritas. Anda mungkin sering melihat ‘6 M’ yang tertera pada sebuah botol reagen. 'M' adalah simbol untuk molar. Satu molar adalah satu mol solut per liter larutan. Botol reagen mempunyai 6 mol HCl per liter larutan asam. Satuan ‘molar' sering terdapat dalam perhitungan-perhitungan yang melibatkan konsentrasi. Untuk mengerjakan analisis satuan dengan benar, anda harus memasukkan konsentrasi-konsentrasi kedalam perhitungan sebagai ‘mol per liter’ dan mengubah jawaban ‘mol per liter’ ke dalam molar.
Molalitas adalah konsentrasi dalam mol solut per kilogram pelarut. Fraksi mol adalah jumlah mol solut per jumlah mol larutan. Persen berat-berat (sebenarnya persen massa) adalah jumlah gram zat terlarut per gram larutan yang dinyatakan dalam bentuk persen. Konsentrasi massa-volume adalah jumlah gram zat terarut per milliliter larutan. Terdapat satuan-satuan konsentrasi lain yang lebih tua, seperti Baum yang masih digunakan terutama di industri-industri kimia.
Normalitas adalah jumlah mol bahan efektif per liter. Dalam titrasi asam-basa, ion basa hidroksida dan ion asam hidrogen (hidronium) merupakan bahan yang efektif. Asam sulfat (H2SO4) mempunyai dua hidrogen yang dapat terionisasi per rumus asam, atau satu mol asam itu mempunyai dua mol hidrogen terionisasi. H2SO4 0,6 M merupakan konsentrasi yang sama dengan H2SO4 1,2 N.
Kita katakan bahwa asam sulfat adalah diprotik karena ia mempunyai dua proton (ion hidrogen) per rumus yang tersedia. Asam klorida (HCl) merupakan monoprotik, asam fosfat (H3PO4) merupakan triprotik, dan asam-asam dengan dua atau lebih hidrogen yang dapat terionisasi disebut poliprotik. Natrium hidroksida (NaOH) adalah monobasik, kalsium hidroksida (Ca(OH)2) adalah dibasik, dan aluminium hidroksida adalah tribasik.
Di mana 'X' adalah jumlah ion hidrogen atau ion hidroksida yang tersedia dalam asam atau basa, N, normalitasnya, sama dengan molaritasnya, M, dikali X.
Sistem normalitas dapat digunakan untuk reaksi-reaksi redoks, tetapi bahan efektifnya sekarang adalah elektron-elektron yang tersedia atau termpat-tempat absorpsi untuk elektron. Pertimbangkan reaksi berikut, dalam bagian redoks.
Dalam suatu larutan asam sulfat, kalium permanganat akan menitrasi dengan asam oksalat untuk menghasilkan mangan II sulfat, karbon dioksida, air, dan kalium sulfat dalam larutan itu.

+1+7 +1+3 +1+6 +2+6 +4 +1
-2 -2 -2 -2 -2 -2
KMnO4 + H2C2O2 + H2SO4___ MnSO4 + CO2 + H2O +
+1+6
-2
K2SO4

5e- + Mn+7 Mn+2 Reduksi 5( C+3 C+4 + e-) Oksidasi


Diseimbangkan
2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 ___ 2MnSO4 + 10CO2 + 10H2O + 2KCl

Karena mangannya memiliki tempat untuk 5 elektron dan kalium permanganatnya mengandung mangannya, kita dapat katakan bahwa normalitas larutan permanganatnya adalah 5 kali molaritasnya. Larutan asam oksalatnya mengandung karbon yang menjadi teroksidasi hanya dengan 1 elektron ditambahkan. Normalitasnya dari larutan asam oksalat sama dengan molaritasnya.
Di mana 'X' adalah jumlah elektron yang disumbangkan atau diterima oleh suatu bahan dalam suatu reaksi redoks, normalitasnya, N, adalah molaritasnya, M, dikali X.
Dalam titrasi asam-basa atau redoks, perhitungan dibuat lebih sederhana dengan penggunaan normalitas. Kita tidak memeluka persamaan reaksi kimianya karena hanya reaksi bersihnya yang dipertimbangkan. Di mana 'C' adalah konsentrasi dalam normalitas, dan ‘V’ adalah volume larutannya, rumusnya adalah:
C1 V1 = C2 V2
KETAHUI INI

MELARUTKAN PADATAN KE DALAM CAIRAN
Cara terbaik untuk mengukur jumlah suatu bahan padat biasanya dengan menimbangnya. Cara terbaik untuk mencari jumlah suatu cairan adalah mencari volumennya. Rumus untuk larutan adalah: C V = n, di mana C adalah konsentrasi dalam molar, dan n adalah jumlah mol zat terlarut. Lebih jauh, n = m/Fw, di mana m adalah massanya dan Fw adalah berat rumusnya dari zat terlarut tersebut. Menyelesaikan untuk massa adalah, m = C V Fw.
C V = n
atau
m = C V Fw
KETAHUI INI

Bagaimana anda dapat membuat larutan dari suatu padatan dalam suatu cairan. Pertama kali timbang padatan tersebut untuk memperoleh massanya. Konsentrasi yang anda inginkan kali volume larutan kali berat rumus zat terlarut akan menghasilkan massa zat terlarutnya yang anda perlu timbang. Tempatkan massa zat yang akan dilarutkan tersebut dalam sebuah alat pengukur volume seperti labu ukur atau gelas ukur. Gunakan sedikit air untuk melarutkan zat tersebut dalam alat ukur volume tersebut. Tambahkan air sampai volume yang diminta pada perhitungan, kemudian campurkan dengan baik.
Melakukan pelarutan suatu padatan ke dalam suatu cairan adalah sebuah proses yang terjadi pada permukaan partikel-partikel zat terlarut. Makin kecil partikel-partikelnya (luas permukaan yang lebih besar), makin cepat zat padat melarut. Gula triple-X, disebut ‘gula pemanis,’ mempunyai partikel-partikel yang lebih kecil daripada gula biasa. Permen hanyalah gula biasa yang telah dikristalisasi dalam bongkahan besar. Bila anda menempatkan masing-masing ukuran kristal bahan-bahan yang identik secara kimiawi dalam mulutmu, yang mana melarut lebih cepat? Gula triple-X terasa paling manis karena lebih terlarut dalam waktu yang sama. (Anda hanya dapat merasakan gula yang terlarut.)
Jadikan permukaan padatan tersebut menjadi lebih luas dan zat padat tersebut akan melarut lebih cepat. Pengadukan membantu melarutkan padatan tersebut. Anda dapat mencoba ini dengan menggunakan gula. Ambil 2 gelas air pada suhu yang sama dan tambahkan sesendok gula kepada masing-masing gelas berisi air tersebut. Aduk yang satu, tetapi yang lain tidak. Gelas yang mana gulanya melarut lebih mudah?
Kebanyakan bahan-bahan padat akan melarut lebih cepat dengan suhu yang dinaikkan. Karena suhu yang bertambah dapat meningkatkan pergerakan molekul-molekulnya, anda dapat memikirkan efek ini sebagaimana halnya dengan pengadukan. Anda telah melihat efek ini. Gula melarut lebih cepat dalam air teh panas daripada teh dingin. Garam dapur melarut lebih cepat dalam air panas daripada air dingin.

BAGAIMANA MELARUTKAN SUATU PADATAN KE DALAM SUATU CAIRAN
Tingkatkan luas permukaan dari padatan dengan memperkecil ukuran partikel-partikelnya.
Naikan suhu campuran itu.
Aduk.

MELARUTKAN GAS KE DALAM CAIRAN
Gas-gas lebih mudah diukur dengan mengetahui tekanan dan suhu gas tersebut. Air seltzer dan air amoniak adalah dua contoh larutan gas dalam cairan. Seltzer, atau air berkarbonasi, adalah hasil dari menekankan gas karbon dioksida ke dalam air. Seltzer digunakan sebagai cairan basa dalam minuman berkarbonasi. Gelembung-gelembung dalam bir atau kilauan minuman anggur juga karena karbon dioksida, tetapi CO2-nya merupakan produk alami dari proses fermentasi, sehingga ia tidak harus ditambahkan secara buatan. Air amoniak, juga disebut larutan amonium hidroksida, dibuat dari amoniak (NH3) yang ditekan ke dalam air. Ia digunakan sebagai basa lemah dan sebagai bahan pembersih, khususnya untuk kaca.
Karena prosesnya lebih baik dikerjakan di bawah tekanan, ia menjadi sering sulit diamati secara langsung perihal gejala pelarutan yang sebenarnya. Kekecualian yang dapat dicatat adalah penambahan es kering, karbon dioksida padat, ke dalam air sebagaimana digambarkan dalam bagian pembahasan karbon dioksida.
Sebagaimana halnya suatu padatan yang melarut dalam suatu cairan, gas juga dapat larut dan lebih mudah melarut dalam suatu cairan dengan cara agitasi (goncangan keras) atau pengadukan, meskipun pada akhirnya diperoleh gas yang terlarut lebih mudah keluar lagi dari larutan. Keluarkan suatu minuman berkarbonasi dari wadahnya, nantinya menjadi jelas bahwa ia memerlukan tekanan untuk membuat gasnya tetap dalam cairan tersebut. Desisan dan gelembung-gelembung pada minuman itu adalah melepasnya gas yang dimaksud. Kalau minuman itu didiamkan terbuka selama beberapa jam, rasanya akan menjadi apa yang kita rasakan sebagai ‘hambar’. Hampir semua karbon dioksida dilepaskan dari cairan itu. Hanya CO2 yang tersisa dalam air yang akan menghasilkan tekanan parsial yang sama dengan gas di atmosfir. Air membawa oksigen terlarut dari tekanan parsial oksigen di atmosfir.
Kalau pencampuran cairan dan gas bukan dalam kondisi yang disukai (energi terendah), peningkatan suhu menyebabkan pemisahan. Suhu yang lebih rendah lebih disukai larutan gas dalam cairan. Anda dapat menguji ini secara eksperimen. Anda tempatkan satu kaleng minuman berkarbonasi pada suhu ruangan. Dinginkan pula sekaleng minuman berkarbonasi yang sama. Buka semuanya dan catat hasilnya. Anda akan menemukan bahwa gas tetap tinggal dalam larutan lebih baik dalam cairan yang lebih dingin.
BAGAIMANA MELARUTKAN GAS KE DALAM CAIRAN
Naikkan tekanan gas pada cairan.
Turunkan suhunya.
Aduk.

CAIRAN DALAM CAIRAN
Suatu larutan dari dua cairan relatif tidak rumit. Hanya dua bagian yang paling umum, kedua cairan bercampur bersama-sama atau mereka tidak bisa tercampur. Bila cairan-cairan dicampur bersama, mereka tidak dapat dibedakan di semua bagian dapat dikatakan dapat larut. Bila mereka tak bercampur, sebagaimana minyak dan air, mereka dikatakan tak dapat larut. Dengan menggunakan etil alkohol dan air sebagai contoh cairan-cairan dapat larut, kita bisa memiliki sebuah larutan dari dua cairan dengan 1 tetes alkohol dalam seember air atau setetes air dalam seember alkohol.
Cairan-cairan yang tak dapat larut dapat menghasilkan suatu campuran dengan sifat-sifat suatu suspensi koloid dengan membagi satu cairan dengan sangat halus dan mendispersikannya melalui cairan lain. Susu sapi segar memisah menjadi susu dan suatu lapisan krim, krimnya timbul di permukaan. Susu krim adalah bahan berlemak dengan kerapatan lebih rendah, sehingga ia terapung. Susu tersebut dapat dihomogenkan, suatu proses mengocok susu dengan keras sehingga krimnya membentuk partikel-partikel berbentuk bola yang sangat kecil. Susu yang telah dihomogenisasi ini akan dengan baik tercampur dengan penanganan biasa.
Kestabilan susu terhomogenkan sebagai suatu campuran karena dibantu dengan keberadaan protein susu. Protein sering memiliki permukaan-permukaan yang menyediakan muatan listrik yang besar dan permukaan-permukaan yang bermuatan sangat kecil. Permukaan yang bermuatan lebih tinggi lebih mudah larut dalam air dan permukaan-permukaan yang bermuatan lebih rendah lebih larut dalam lemak dari krim. Dalam cara ini, proteinnya bertindak sebagai zat aktif permukaan, atau surfaktan. Suatu surfaktan adalah suatu molekul besar dengan satu permukaan dalam satu cairan dan permukaan yang lain dalam cairan yang lain. Protein-protein susu pada permukaan gumpalan lemak dalam susu terhomogenkan akan tetap menjaga gumpalan dari pengikatan kembali satu sama lain lemaknya, sehingga susu tetap terhomogenkan. Sabun dan deterjen adalah surfaktan yang membantu menarik kotoran berlemak ke dalam suspensi dalam air.
Agitasi (pengadukan) biasanya merupakan faktor terpenting dalam pembuatan campuran cairan-cairan. Agitasi susu untuk menghomogenkannya adalah suatu contoh yang baik bagi pembentukan koloid campuran cair-cair, tetapi di lain pihak banyak cairan yang lain tidak bercampur tanpa agitasi yang sungguh-sungguh. Bila anda membuat sirup sangat pekat dan menuangkannya ke dalam air, sirup akan jatuh ke bawah pada air dan tinggal di sana sampai diagitasi atau (dalam waktu yang lebih lama) berdifusi sehingga lapisan-lapisan cairan yang berbeda menjadi tercampur.

KELARUTAN
Untuk menggambarkan secara baik dari masalah kelarutan, kami akan menggunakan contoh-contohnya dari suatu padatan yang terlarut ke dalam suatu pelarut cairan. Ini tidak berarti bahwa bahan-bahan lain tidak bekerja dalam cara yang sama.
Kelarutan dari suatu larutan adalah sebuah ukuran seberapa banyak solut dapat dilarutkan ke dalam pelarutnya. Larutan akan mencapai suatu titik yang dinamakan titik jenuh bila tidak ada lagi solut yang dapat diterima oleh pelarutnya. Berapapun penambahan solut hanya akan menghasilkan solut padat yang berada bersama dengan larutan jenuhnya. Masing-masing pelarut dan pasangannya, solut, memiliki suatu kelarutan yang khas pada sebuah suhu yang diberikan. Biasanya kalau anda menaikkan suhunya, jumlah solut yang dapat larut akan makin bertambah.
Ambil cangkir takar Pyrex dan tempatkan di dalamnya secangkir gula putih biasa. Panaskan air untuk mendidihkan dan tuangkan sejumlah kecil air mendidih tersebut. Perhatikan apa yang terjadi. Volume gula dalam cangkir tersebut menyusut! Lanjutkan penambahan air mendidih sampai batas tanda ‘satu cangkir’. Perhatikan suhu larutannya. Ia mengambil panas untuk melarutkan gula. Aduk. Anda harus sampai mendapatkan hampir semua gula larut. Larutan harus dibuat sedekat mungkin dengan titik jenuhnya pada suhu itu. Larutan tersebut harus berakhir pada sekitar suhu ruangan. Sekarang tambahkan beberapa sendok makan gula. Aduk dan usahakan semua gula bisa larut. Bila anda berhasil, tambahkan beberapa sendok makan gula lagi. Tempatkan larutan yang telah dijenuhkan tersebut ke dalam microwave, dan panaskan sampai semua gula larut. Bila anda mempunyai termometer, ukur suhu campuran mendidih tersebut. (Hati-hati. Larutan sangat panas. Ambil dengan dengan alat untuk melindungi anda dari panasnya.)
Amati larutan tersebut setelah anda mengambilnya dari oven microwave dan tempatkan di meja. Catat suhu pada saat kristal gula mulai terbentuk lagi.
Bila anda melakukan percobaan dengan benar, anda dapat melihat kristal-kristalnya nampak pada satu suhu jauh di bawah apa yang anda mungkin pikirkan. Bila anda mendidihkan larutan itu dalam oven microwave, artinya anda akan melarutkan semua runutan benih kristal untuk mendapatkan larutan jenuh dengan gula padatan di atasnya. Pada satu saat larutan anda akan menjadi superjenuh, atau melewati jumlah normal solut dalam larutan tersebut. Superjenuh merupakan satu keadaan tidak stabil. Bila kristal apa saja dikondisikan menjadi larutan superjenuh, kristalisasi zat terlarut pada larutanya akan terjadi benar-benar dengan sangat cepat.
Di rumah, bila anda telah mengerjakan demonstrasi ini hanya dengan gula dan air dalam wadah yang bersih, jangan buang larutan gula tersebut. Larutan yang berasa sirup ini bisa digunakan untuk membuat kue, atau anda dapat menggunakannya dalam pembekuan kue coklat. Jangan cicipi bahan apapun yang dibuat di sekolah. Bahan-bahan laboratorium dapat mengandung runutan zat pencemar.
Kelarutan garam bergantung pada jenis ion-ion dalam garam tersebut. Terdapat rentang yang sangat lebar dari kelarutan garam dalam air. Tetap, sebagian besar garam tidak dapat larut, seperti perak klorida, memiliki kelarutan yang sangat kecil tetapi dapat terdeteksi. Beberapa garam begitu mudah larut dalam air sehingga mereka mengambil molekul-molekul air yang tersedia di udara dan dapat melarutkannya dirinya sendiri dalam cara ini.
Dengan menggunakan penyederhanaan dalam penggolongan bahan-bahan sebagai bahan yang mudah larut dan tidak mudah larut dalam air pada suhu ruangan, terdapat beberapa aturan umum yang baik untuk meramalkan apakah suatu garam akan larut atau tidak dalam air. Aturan-aturan ini sangat berguna bukan hanya untuk memperkirakan bagaimana membuat larutannya, juga untuk meramalkan reaksi-reaksi ion, separti reaksi perpindahan ganda, yang bergantung pada ketidaklarutan suatu garam kalau suatu produk mungkin terjadi dalam reaksi itu. Tergantung apa yang instruktur sarankan, ia dapat menjadi suatu gagasan yang baik bagi anda untuk mengetahui aturan-aturannya sebagai berikut:
Hampir semua senyawa ionik sederhana dari unsur-unsur Golongan 1 atau ion amonium, (NH4)+, dapat larut.
Semua nitrat (NO4)-, mayoritas sulfat, (SO4)2-, dan mayoritas klorida, Cl-, adalah mudah larut. ** kekecualian terhadap aturan ini adalah: barium sulfat, BaSO4)2-, timbal II sulfat, PbSO4, dan perak klorida, AgCl.
Mayoritas hidroksida, (OH)-, karbonat, (CO3)2- sulfida, S2-, dan fosfat, (PO4)3-, tidak mudah larut kecuali untuk senyawa pada aturan (a). Barium hidroksida, Ba(OH)2, adalah kekecualiannya untuk aturan ini.

SIFAT KOLIGATIF
Sifat koligatif larutan telah disebutkan pada bagian sifat-sifat larutan. Suatu sifat koligatif adalah sesuatu sifat yang bergantung hanya pada jumlah partikel dalam larutan daripada jenis partikel tersebut. Zat-zat molekuler yang terlarut memiliki hanya satu partikel per rumus, tetapi bahan-bahan ionik menjadi terpisah ke dalam ion-ionnya sehingga ‘hampir’ menjadi lebih banyak partikel dalam larutannya sebagaimana terdapat ion-ion yang dimilikinya per rumus senyawa ionik tersebut. Kata ‘hampir’ sudah termasuk pada maksud karena terdapat suatu kecenderungan kecil bagi ion-ion untuk bergabung kembali satu sama lain, membentuk pasangan ion yang mengurangi jumlah partikel. Efek pasangan ion tersebut tergantung pada sifat-sifat spesi yang terlarut dan konsentrasi zat terlarutnya. Makin pekat zat terlarutnya, makin besar persentase pemasangan ion mengambil tempat.
Sifat koligatif larutan adalah;
Larutan tersebut menunjukkan suatu peningkatan dalam tekanan osmosis antara ia dengan suatu larutan referensi (biasanya pelarut murninya) kalau jumlah zat terlarut bertambah.
Tekanan osmosis terjadi bila suatu membran semipermeabel memisahkan dua larutan, yang satu lebih banyak zat terlarutnya daripada yang lainnya. Membran semipermeabel adalah sesuatu yang membiarkan air melewatinya tetapi tidak berlaku untuk beberapa bahan dalam larutan atau dalam suspensi dalam air tersebut. Membran semipermeabel merupakan suatu bagian yang penting bagi makhluk hidup. Membran sel adalah semipermeabel. Membran-membran di bagian terluar telur adalah semipermeabel. Pohon menarik air ke atas dari akarnya melalui tekanan melalui cara osmosis.
Berikut adalah sebuah cara mudah untuk menunjukkan bagaimana terjadinya tekanan osmosis. Ambil dua butir telur ayam yang sama dan tempatkan keduanya dalam suatu larutan cuka encer selama beberapa hari. Asam dalam asam cuka akan bereaksi dengan senyawa-senyawa kalsium yang merupakan bahan-bahan yang memperkeras kulit bagian luarnya. Terdapat dua membran semipermeabel di bawah kulit keras dari telur tersebut. Pindahkan larutan cuka tersebut bila prosesnya berhenti selama beberapa hari sebelum semua kulitnya terkelupas. Bila semua kulit kerasnya telah habis, bandingkan kedua ukuran telur itu. Anda harus memastikan mereka harus benar-benar mirip. Tempatkan satu telur ke dalam air murni (atau air keran). Tempatkan satu telur lainnya ke dalam larutan garam. Amati kedua telur itu selama beberapa hari.
Air bergerak melewati membran semipermeabel dalam suatu pengaturan yang menghasilkan konsentrasi partikelnya sama di kedua bagian yang terpishkan itu. Telur yang hanya air terdapat dimana telur itu ditempatkan, akan menyerap air dan menjadi sangat besar. Sedangkan telur yang berada dalam larutan garam akan mengerut karena air keluar dari dalamnya. Kulit yang menyelubungi isi telur dengan kuat menjadi lebih besar merupakan pertunjukkan tekanannya yang dihasilkan oleh proses osmosis.
Jangan memakan telur-telur tersebut. Kuliti telur tersebut dan lihat apa yang ada di dalamnya. Periksa dengan cermat, khususnya kuning telur dan ukurannya. Membran-membran pada telur merupakan suatu perintang yang cukup baik terhadap bakteri, tetapi membran yang telah tergores tidak akan mampu menahan masuknya bakteri. Cium bau telur-telur itu setelah anda mengulitinya. Apakah ada bau yang menandakan pencemaran oleh bakteri? Rebuslah keduanya untuk melihat apakah protein-proteinnya bereaksi dengan cara demikian, tetapi jangan memakannya sebab adanya kemungkinan pencemaran bakteri yang terpendam.
Sel-sel darah merah (pada manusia) hanyalah sekedar kantong-kantong yang memuat protein penyerap oksigen (hemoglobin) yang mengapung dalam darah. Bila anda memompa air murni ke seseorang, tekanan osmosisnya disebabkan perbedaan dalam osmolaritas yang akan menggembungkan dan memecahkan sel-sel darah merahnya. Bila plasma darahnya memiliki terlalu banyak partikel yang terlarut, sel-sel darah merahnya akan mengerut atau terjadi krenasi. Salin (suatu larutan garam NaCl dengan konsentrasi 0,15 M) adalah suatu larutan yang diatur supaya osmolaritasnya sama sebagaimana kandungan sel dan sel darah merah.
Suatu larutan dari zat terlarut padat tak-menguap (non-volatile) dalam suatu pelarut cair menunjukkan suatu penurunan dalam tekanan uap di atas larutannya kalau jumlah zat terlarutnya bertambah.
Madu mempunyai beberapa pelembab di dalamnya yang menghambat terjadinya penjenuhan dalam gula. Ambil dua piring kecil dan tempatkan padanya sejumlah kecil takaran madu dalam piring ke-1, dan tempatkan air pada piring yang ke-2 dalam jumlah takaran volume yang sama dengan madu yang ada pada piring ke-1. Biarkan keduanya di udara terbuka selama beberapa hari. Gula dalam madu akan menurunkan tekanan uap dari larutan madu.
Larutannya menunjukkan suatu peningkatan dalam titik didih bila jumlah zat terlarut bertambah.
Titik didih suatu cairan hanyalah titik pada keadaan tekanan uapnya sama dengan tekanan lingkungannya. Bila tekanan uap turun, ia akan mengambil suhu yang lebih tinggi untuk mendidihkan cairan tersebut.
Tempatkan sejumlah kecil madu pada dasar sebuah gelas dan juga kira-kira sejumlah volume yang sama tempatkan air dalam gelas yang sama ukurannya. Tempatkan keduanya dalam oven microwave. Yang mana mendidih duluan? Cobalah eksperimen yang sama dengan jumlah yang bervariasi dari garam dalam larutan.
Larutan menunjukkan suatu penurunan dalam titik leleh bila jumlah zat terlarut bertambah.
Ia dapat menjadi bahan-bahan terlarut yang memblok molekul-molekul air dari pengikatan pada sisa kristal airnya. Atau mungkin bahwa bahan-bahan terlarut tersebut menahan molekul-molekul air lebih ketat daripada pada air dalam kristal-kristalnya.
Apapun penyebabnya, anda telah melihat perilaku penurunan titik leleh ini dalam pembuatan es krim rumahan. Selubung luar tong dari wadah es krim memuat es dan garam (natrium klorida) di dalamnya. Es meleleh (mengambil panas) pada suatu suhu yang lebih rendah dari titik leleh air yang biasa. Hanya es dalam tong tidak dapat membeku, karena ia tidak mendapatkan cukup dingin dan sebagai gantinya membekukan es krim di dalamnya yang memiliki bahan-bahan terlarut di dalam es krimnya sendiri.

PERHITUNGAN KONSENTRASI DALAM STOIKIOMETRI
Bila anda diberi konsentrasi dan volume suatu larutan, anda dapat mengetahui jumlah solut dalam larutan itu, (C V = n). Konsentrasi kali volume menyediakan sebagai ‘diketahui’ dan dapat menuju langsung pada perbandingan mol pada peta jalan stoikiometri.
Karena C V = n, dan hal pertama yang ditemukan dari stoikiometri adalah jumlah mol suatu bahan (n), bila anda perlu mencari volume dari konsentrasi yang diketahui dari suatu larutan, anda harus melekatkan (1/V) pada bagian akhir peta jalan AD.

SOAL-SOAL PERHITUNGAN KONSENTRASI
SOAL-SOAL PEHITUNGAN KONSENTRASI DAN PEMBUATAN LARUTAN
Jelaskan bagaimana membuat 5 liter suatu larutan NaCl 0,175 M.
Berapa volume gula putih (C12H23O12) 0,86 M yang memiliki 50 gram gula di dalamnya?
Berapa gram KMnO4 yang akan anda peroleh bila anda menguapkan airnya dari 85,75 mL pada 1,27 M larutannya?
Berapa volume yang anda perlukan untuk membuat larutan perak nitrat 0,05 M dari 15 gram bahan perak nitrat?
Berapa konsentrasi dari KCl bila 5 gram dari KCl ada dalam 25,3 L larutannya?
Berapa mol gas klor yang ada dalam 17 L dengan konsentrasi 1,02 M larutannya?
Berapa gram asam sulfat yang berada dalam 5 mL larutan asam sulfat 3,2 M?
Saya membuat 500 mL larutan natrium hidroksida 0,1 M. Terangkan bagaimana saya melakukannya.
Berapa volume larutan yang anda perlukan bila anda menginginkan suatu larutan salin fisiologis dari 27 gram garam dapur? (salin fisiologis adalah NaCl 0,15 M.)
Berapa konsentrasi dari perak nitrat bila 15 gram bahan tersebut di larutkan menjadi 14,28 L?
Berapa mol NaCl yang ada dalam 68 mL suatu larutan NaCl 0,15 M? ( itu merupakan larutan salin fisiologis bila disterilkan.)
Berapa gram NaCl yang harus anda tempatkan ke dalam wadah 5 liter untuk membuat suatu larutan salin fisiologis?
Berapa volume untuk larutan salin fisiologis yang akan memberikan anda 1 gram garam bila diuapkan?
Berapa konsentrasi KCl bila 10 gramnya dilarutkan dalam air secukupnya untuk membuat 12 liter larutan?

TULIS DAN SEIMBANGKAN PERSAMAAN REAKSI KIMIA UNTUK SOAL-SOAL BERIKUT INI. TUNJUKKAN SEMUA PEKERJAAN ANDA. GUNAKAN METODE CS ATAU AD MENGACU KEPADA PETA JALAN.
Natrium hidroksida dan asam klorida bergabung membentuk garam dapur dan air. 14 mL natrium hidroksida 0,1 M ditambahkan untuk menetralkan kelebihan asam. Berapa mol garam dapur yang terbentuk? Berapa gram garam dapur yang terbentuk?
50 mL tembaga II sulfat 0,25 M menguap menyisakan CuSO45H2O. (itu adalah kristal tembaga II sulfat pentahidrtat.) Berapa massa kristal biru yang cantik ini dari larutannya?
Gas klor digelembungkan kedalam 100 mL larutan kalium bromida 0,25 M. Ini menghasilkan kalium klorida dan gas brom. Brom (yang terlarut dalam air) diambil dari larutannya dan diukur pada 27 C dan 825 mmHg. Berapa volume brom?
95 mL asam sulfat 0,55 M ditempatkan bersama seng berlebih. Ini menghasilkan seng sulfat dan gas hidrogen. Berapa gram seng sulfat yang terbentuk?
27,6 mL larutan perak nitrat 0,19 M dan 15,4 mL larutan natrium klorida yang tidak diketahui (tetapi berlebih) bergabung membentuk suatu endapaan putih perak klorida dan natrium nitrat terlarut. (a) Berapa mol perak klorida terbentuk? (b) Berapa gram perak klorida? (c) Berapa mol natrium nitrat yang tebentuk? (d) Berapa konsentrasi natrium nitrat dalam larutan akhir?
Berapa gram kalium permanganat, KMnO4, ditambahkan untuk membuat 1,72 L larutan 0,29 M?
Dengan perhitungan saya, setetes etil alkohol, C2H5OH, dalam sebuah kolam renang berukuran olimpiade menghasilkan larutan alkohol 1,2 E-10 M dalam air. Setetes adalah 1/20 mL. Berapa banyak molekul etil alkohol dalam setetes air dalam kolam renang tersebut?
93 mL magnesium hidroksida 0,15 M ditambahkan ke 57 mL asam nitrat 0,4 M. (Magnesium nitrat dan air terbentuk.) Berapa konsentrasi magnesium nitrat setelah reaksi?
Apakah masalah konsentrasi ini mengganggu konsentrasi anda?

KUNCI JAWABAN SOAL-SOAL PERHITUNGAN
1. (a) Timbang 51,2 gram NaCl (b) Larutkan padatan tersebut dalam sejumlah kecil air pada alat takar volume yang sesuai. (c) Tambahkan air sampai tanda batas alat takar volume yang dipakai dan aduk lengkap untuk memperoleh larutan dengan konsentrasi yang dikehendaki.

2. 0,162 L 3. 17,2 g 4. 1,77 L

5. 2,65 mmol 6. 17,34 mol 7. 1,57 g

8. (a) Timbang 200 gram NaOH. (b) Larutkan dalam sejumlah kecil air pada alat takar volume yang sesuai. (c) Tambahkan air sampai tanda batas alat takar volume yang dipakai dan aduk lengkap untuk memperoleh larutan dengan konsentrasi yang dikehendaki.

9. 3,08 L 10. 6,18 mmolar 11. 10,2 milimol

12. 43,9 g 13. 0,114 L 14. 0,0112 M

15a.1,4 E-3 mol 15b. 0,0819 g 16. 3,12 g

17. 284 ml 18. 8,44 g 19a. 5,24 E-3 mol

19b. 0,752 g 19c. 5,24 E-3 mol 19d. 122 mmolar

20. 78,8 g 21. 3,61 E9 molekul 22. 0,152 M