Penurunan Tekanan Uap merupakan salah satu sifat koligatif larutan yang terjadi ketika zat terlarut non-volatil ditambahkan ke dalam pelarut murni. Berdasarkan Hukum Raoult, tekanan uap larutan (P) sama dengan fraksi mol pelarut (Xpelarut) dikalikan tekanan uap pelarut murni (P⁰). Secara matematis dinyatakan sebagai: P = Xpelarut × P⁰. Penambahan zat terlarut mengurangi fraksi mol pelarut, sehingga tekanan uap larutan lebih rendah daripada pelarut murni.
Kenaikan Titik Didih terjadi sebagai konsekuensi langsung dari penurunan tekanan uap. Karena tekanan uap larutan lebih rendah, diperlukan suhu yang lebih tinggi agar tekanan uap larutan mencapai tekanan atmosfer (760 mmHg). Besarnya kenaikan titik didih (ΔTb) sebanding dengan molalitas larutan (m) dan mengikuti persamaan: ΔTb = Kb × m × i, dimana Kb adalah tetapan kenaikan titik didih molal pelarut (untuk air = 0,52 °C/kg/mol) dan i adalah faktor Van't Hoff yang menyatakan jumlah partikel zat terlarut setelah penguraian.
Hubungan antara penurunan tekanan uap dan kenaikan titik didih dapat divisualisasikan melalui grafik tekanan uap versus suhu. Kurva larutan selalu berada di bawah kurva pelarut murni, menunjukkan bahwa pada suhu yang sama, tekanan uap larutan lebih rendah, dan untuk mencapai tekanan atmosfer yang sama, larutan membutuhkan suhu yang lebih tinggi.
Cara Menggunakan Simulasi
Kontrol Simulasi:
- Tombol "Jeda/Mulai": Untuk menghentikan atau melanjutkan animasi partikel
- Tombol "Tambah Zat Terlarut": Menambah konsentrasi zat terlarut sebanyak 5%
- Tombol "Reset": Mengembalikan simulasi ke kondisi awal
- Slider Suhu: Mengatur suhu sistem dari 0°C hingga 150°C
- Slider Konsentrasi: Mengatur persentase zat terlarut dari 0% hingga 50%
Visualisasi Partikel:
- Molekul biru: Molekul pelarut (air) dalam fase cair
- Partikel merah: Zat terlarut non-volatil dalam larutan
- Molekul biru muda: Uap air yang menguap dari permukaan cairan
- Garis batas: Pemisah antara fase cair (bawah) dan fase uap (atas)
Interpretasi Hasil Simulasi
Visualisasi Partikel:
- Semakin tinggi konsentrasi zat terlarut (partikel merah), semakin sedikit molekul pelarut yang dapat menguap, menunjukkan penurunan tekanan uap
- Peningkatan suhu menyebabkan peningkatan jumlah molekul uap, menunjukkan peningkatan tekanan uap dengan suhu
- Gerakan partikel uap yang bebas di fase atas merepresentasikan tekanan uap dalam sistem tertutup
Grafik Tekanan Uap vs Suhu:
- Kurva hijau menunjukkan hubungan tekanan uap-suhu untuk pelarut murni
- Kurva merah muda menunjukkan hubungan yang sama untuk larutan
- Jarak vertikal antara kedua kurva menunjukkan besarnya penurunan tekanan uap (ΔP)
- Jarak horizontal pada tekanan 760 mmHg menunjukkan kenaikan titik didih (ΔTb)
Data Kuantitatif:
- ΔTb (Kenaikan Titik Didih): Menunjukkan berapa derajat titik didih larutan lebih tinggi daripada pelarut murni
- ΔP (Penurunan Tekanan Uap): Menunjukkan selisih tekanan uap antara pelarut murni dan larutan
- Semakin tinggi konsentrasi zat terlarut, semakin besar nilai ΔTb dan ΔP yang dihasilkan
Simulasi ini dengan jelas menunjukkan hubungan sebab-akibat antara penambahan zat terlarut, penurunan tekanan uap, dan kenaikan titik didih, yang merupakan konsep fundamental dalam sifat koligatif larutan.
Simulasi Interaktif:
Penurunan Tekanan Uap & Kenaikan Titik Didih
Dirancang oleh urip.info
Visualisasi Sifat Koligatif Larutan - Hubungan antara Partikel Terlarut dan Perubahan Titik Didih
Tidak ada komentar:
Posting Komentar