volume molar pasial

Nama: Jobin Armando Hutapea

NIM: F1C121057

Volume Molar Parsial

Volume molar parsial merupakan kontribusi volume setiap komponen terhadap volume total suatu larutan. Volume molar parsial suatu larutan adalah penambahan volume yang terjadi bila 1 mol komponen yang ditambahkan pada larutan. Volume molar parsial di dalam komponen berupa suatu campuran, maka dapat berubah jika komponennya berada di lingkungannya. Molar atau moralitas dapat didefinisikan sebagai jumlah mol zat yang terlarut dengan masa pelarut dalam kg sementara volume molar parsial adalah kontribusi pada volume, dari suatu komponen dalam sampel terhadap volume total. Volume total larutan sangat bergantung pada komposisi pelarut dan zat terlarut teknik saat terjadi proses pelarutan maka zat terlarut akan ter solvent dalam larutan sehingga molekul zat terlarut akan dikelilingi oleh molekul-molekul pelarut banyaknya molekul pelarut yang mengelilingi zat terlarut tergantung pada jenis zat pelarut dan terlarut yang menyebabkan zat terlarut membutuhkan volume tertentu (Rohyami, 2018).

Volume molar parsial adalah suatu kontribusi pada volume dari suatu komponen dalam suatu sampel terhadap nilai volume total. Perbandingan volume molar parsial energi ionik logam alkali dan ion halida dengan nilai yang dilaporkan dalam air minum atau murni menunjukkan penurunan hidrasi hidrofobik. Menurut persamaan volume molar semu harus bervariasi secara linear dengan akar kuadrat konsentrasi garam. Interaksi non pelarut dapat menempatkan posisinya dalam semua fungsi molar yang diperoleh dengan ekstrapolasi ke pengenceran tak terbatas. Dimungkinkan untuk menetapkan kontribusinya antara kation dan anion dengan memisahkan fungsi molar pembatas menjadi kontribusi ionik. Volume molar parsial yang bernilai negatif dari suatu ion menandakan bahwa dengan penambahan ion maka penurunan volume larutan terjadi karena interaksi ion pelarut akan lebih besar dari pada peningkatan volume ion intrinsik. Volume molar parsial yang bernilai negatif dari suatu ion itu menandakan bahwa terjadinya penurunan volume larutan (Murthy, 2020).

Volume molal parsial merupakan volume dimana terdapat perbandingan antara pelarut dengan zat terlarut, yang ditentukan oleh banyaknya zat mol zat terlarut yang terdapat dalam 1000 gram pelarut. Sifat molal parsial dari suatu komponen dalam suatu larutan dan sifat molal untuk senyawa murni adalah sama jika larutan tersebut ideal. Volume molal parsial secara matematik dapat didefinisikan sebagai berikut:

  …...................................................... (2.2)

dimana V merupakan volume, n adalah jumlah mol, p adalah tekanan, T adalah temperature, dan  merupakan volum molal parsial dari komponen ke-i. Kenaikan dalam besaran termodinamik yang diamati yaitu apabila satu mol senyawa i ditambahkan ke suatu sistem yang besar, maka komposisinya akan tetap konstan. Berdasarkan persamaan (2.2), apabila pada temperature dan tekanan konstan, maka dapat ditulis sebagai berikut:

 …............................................................ (2.3)

Persamaan tersebut menunjukkan bahwa suatu larutan yang komposisinya tetap dan suatu komponen n₁, n₂, ... , n_i yang ditambahkan lebih lanjut, maka komposisi relatif dari masing-masing tetap konstan (Dogra, 1990).

Volum molar parsial komponen suatu campuran berubah-ubah bergantung pada komposisi, karena lingkungan setiap jenis molekul berubah jika komposisinya berubah dari zat A murni ke zat B murni. Perubahan lingkungan molekular dan perubahan gaya-gaya yang bekerja antar molekul inilah yang menghasilkan variasi sifat termodinamika campuran jika komposisinya berubah. Konsentrasi yang berbeda akan menyebabkan interaksi molekul yang berbeda pula, hal ini dipengaruhi oleh volume yang bergantung pada komposisi larutan. Konsentrasi yang besar akan mengakibatkan interaksi antar molekul akan lebih sering terjadi. Sifat molar parsial yang paling mudah digambarkan adalah volume molar parsial yaitu kontribusi pada volume, dari satu komponen dalam sampel terhadap volume total (Atkins, 1994).

Faktor-Faktor yang mempengaruhi perubahan volume molar parsial adalah adanya perbedaan antara gaya intermolekular pada larutan dan pada komponen murni penyusun larutan tersebut, dan adanya perbedaan antara bentuk dan ukuran molekul suatu larutan dan pada komponen murni penyusun larutan tersebut. Ada tiga sifat termodinamik molal parsial utama, yakni: (i) volume molal parsial dari komponen-komponen dalam larutan (juga disebut sebagai panas differensial larutan), (ii) entalpi molal parsial, dan (iii) energi bebas molal parsial (potensial kimia). Sifat-sifat ini dapat ditentukan dengan bantuan (i) metode grafik, (ii) menggunakan hubungan analitik yang menunjukkan V dan ni, dan (iii) menggunakan suatu fungsi yang disebut besaran molal nyata (Rao dan Fasad, 2003).

Volume molal parsial adalah tetap pada kondisi komposisi, temperatur, dan tekanan tetap. Volume molal parsial pada temperatur dan tekanan tetap persamaannya adalah

dV  = ₁ dn₁ + ₂ dn₂ +…………………………………... (2.4)

Hasil dari  pengintegrasian dari persamaan (2.4) memberikan persamaan sebagai berikut:

            V  = n_{1 1}  +  n_{2 2}  +  . . . . . . . + (tetapan)……………….(2.5)

Oleh karena   n₁  =  n₂  = . . . . . . . =  0, maka volum V adalah nol, sehingga tetapan = 0, maka persamaan (2.5) menjadi                                                             

V  = n_{1 1}  +  n_{2 2}……………………………………….(2.6)

Persamaan diatas jika dideferensiasi akan menghasilkan

dV  = (n₁ d₁  +  n₂ d₂) + (₁dn₁ + ₂dn₂ + . . . . . )………(2.7)

Persamaan 2.7 apabila digabungkan  dengan persamaan 2.4 akan memberikan hasil (pada temperatur dan tekanan tetap) sebagai berikut

                          n₁d₁  +  n₂d₂  +  . . . . .  = 0………………………. (2.8)

Persamaan 2.8 ini merupakan persamaan Gibbs-Duhem untuk volume. Volume molal semu untuk zat terlarut untuk sistim larutan biner didefinisikan sebagai

Æ = ( V - n_{1 1}⁰ )  / n₂……………………………….(2.9)

  dengan ₁⁰ adalah volum molal pelarut murni (Tim Penyusun, 2019).

Volume molal parsial dari komponen suatu biner dapat dihitung dari penentuan massa jenis larutan untuk sederet konsentrasi. Metoda perpotongan grafik adalah cara yang paling jelas secara grafik untuk menggambarkan kuantitas molal parsial. Cara ini dilakukan  volum satu mol larutan (yaitu total satu dari dua komponen) didenahkan terhadap fraksi mol salah satu komponennya (Alberty, 1992).

            Dijelaskan pada Castellan, (1983), Titik sifat molal parsial tergantung pada konsentrasi. Oleh karena itu mengetahui ketergantungan konsentrasi sangat penting untuk memahami solusi(larutan). Semua sifat termodinamika yang cukup luas, volume adalah yang paling mudah untuk divisualisasikan. Hal ini juga berlaku untuk volume molal parsial, yang didefinisikan sebagai:

Volume molal parsial komponen 1 adalah volume per mol senyawa 1dalam larutan. Demikian pula, volume molal parsial komponen 2 adalah volume per mol senyawa 2 dalam larutan. Perubahan total volume untuk perubahan dalam konsentrasi larutan adalah:

Volume molar semu dan kompresibilitas molar semu ditentukan sebagai fungsi komposisi pada setiap suhu dari data densitas eksperimental pada kerapatan dengan kecepatan suara. Nilai batas pada volume molar parsial dan kompresibilitas molar parsial pada pengenceran tak terbatas dari asam amino dalam air dan larutan elektrolitnya di air diperoleh pada setiap suhu tertentu. Didapatkan bahwa glisin dan alanin berperilaku sebagai zat terlarut hidrofilik sementara asam amino butirat. Pada novalin dan nukleus ini menunjukkan perilaku hidrofobik yang diamati dengan adanya garam titik pada suhu tertentu volume molar parsial ditentukan sama dengan konsentrasi yang berbeda dan nilai-nilai ini ditemukan menurun ketika suatu nilai permihkasitif medium (Diana dan Romero, 2017).

Perhitungan molal parsial dapat dilakukan dengan metode grafik maupun metode analitik titik pada metode grafik nilai J diplot sebagai suatu fungsi komposisi larutan dengan menjaga semua komposisi pada komponen lain tetapi kecuali satu. Jika plot ini linear, kemiringan garis tersebut akan menjadi besaran molal parsial dari komponen itu. Sifat molal parsial dari komponen-komponen tidak bergantung pada konsentrasi titik sedangkan dengan metode analitik, jika eksistensif dapat dinyatakan sebagai suatu fungsi aljabar dari komposisi tersebut. Komposisi, suhu, tekanan dan berat jenis merupakan besaran intensif yaitu besaran yang nilainya tidak bergantung pada besar kecilnya arus bahan. Sedangkan untuk volume, energi dan kerja merupakan besaran ekstensif yang nilainya mengikuti besar kecilnya bahan yang ditinjau titik di mana nilai dari suatu variabel yang dihitung dari perancangan alat (Rusman, 2018).

Dalam termodinamika dikenal adanya dua tipe perubahan yaitu perubahan intensif dan perubahan ekstensif fisik perubahan ekstensif yaitu perubahan yang bergantung pada jumlah fase contohnya adalah volume (V), entropi (S) dan entalpi (H). sedangkan perubahan intensif adalah perubahan yang tidak bergantung pada jumlah fase contohnya adalah tekanan (P) dan suhu (T). Di dalam perhitungan termodinamika pencarian nilai moral atau molaritas sangat dibutuhkan untuk mencari kuantitas dan lainnya di mana untuk mencari molaritas dapat kita lakukan dengan membagi nilai mol zat pelarut dengan massa pelarut di mana molar atau molaritas didefinisikan sebagai jumlah mol solut per kilogram (kg) solvent (Budihardjo et al., 2017).

Massa jenis suatu zat dapat ditentukan dengan berbagai alat salah satunya adalah dengan menggunakan piknometer. Piknometer adalah suatu alat yang terbuat dari kaca. Prinsip kerja dari piknometer adalah perbandingan massa contoh tanpa udara pada suhu dan volume tertentu dengan massa air pada suhu dan volume yang sama. Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan volumenya. Analisis densitas menggunakan piknometer dengan prinsip penentuan fluida titik pada piknometer yang telah berisi fluida ditimbang dan selisih dari penimbangan tersebut dibandingkan dengan volume piknometer. Nilai densitas dari larutan katalis asam maupun basa memiliki nilai yang seragam yaitu ±0,8 gr/mL. Densitas konstan tidak mengalami perubahan. Densitas suatu zat dipengaruhi oleh suhu dan tekanan yang dialami zat tersebut (Asidu et al., 2017).

Penelitian ini menyelidiki tentang efek ion spesifik dari volume molar parsial standar dan volume elektrostifit elektrolit di dalam air dan 11 pelarut non air. Penelitian ini memilih ukuran ini karena berkaitan dengan sifat curah pada pengenceran tak terbatas titik oleh karena itulah hal ini merupakan sistem elektrolit yang paling sederhana. Hal ini dilakukan untuk menguji hipotesis bahan ion-ion tersebut menunjukkan bahwa rangkaian efek ion spesifik yang tidak bergantung pada pelarut dan tidak terkaitnya dengan sifat permukaan (Mazzini dan Craig, 2017).

Volume molar larutan elektrolit yang nampak dan parsial telah terbukti sebagai alat yang sangat berguna di dalam interaksi zat terlarut dan zat pelarut pada larutan. Densitas ukuran kepekatan atau kemampuan suatu zat merupakan perbandingan antara massa dan volume zat itu sendiri. Ada beberapa cara untuk mengestimasikan densitas cairan silika titik salah satu metode tersebut adalah dengan menggunakan metode hubungan linear antara volume molar cairan silika dengan penambahan volume molar komponen oksida. Nilai yang diestimasikan dari kemampuan molar oksida dalam magma yang diukur titik berdasarkan kepadatan dan viskositas senyawa yang telah dianalisis untuk mengevaluasi dan mengetahui volume molar parsial, volume berlebih dan viskositas berlebih juga. Sehingga didapatkan suatu nilai volume molar parsial yang menunjukkan bahwa konsentrasi senyawa meningkat (Asghaf et al., 2019).

Volume total sangat bergantung pada komposisi pelarut dan zat terlarut titik didih proses kelarutan maka akan tersolvasi dalam pelarut sehingga molekul zat terlarut akan dikelilingi oleh molekul-molekul pelarut. Banyaknya molekul pelarut yang mengelilingi zat terlarut bergantung pada jenis zat terlarut dan pelarut yang menyebabkan zat terlarut membutuhkan volume tertentu volume molar parsial adalah grafik volume total, ketika jumlah x berubah sedangkan tekanan temperatur dan jumlah komponen lain tetap. Definisi ini menunjukkan bahwa ketika komposisi campuran berubah besar maka volume total campuran berubah besar pula (Atkins, 1999).

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Alberty, A Robert. 1992. Kimia Fisik. Jakarta: Erlangga.

Asghaf, N.M.A., B.Y.C. Alam, dan Hendarmawan. 2019. “Identifikasi Zona Infiltrasi Airtanah di Kawasan Karst Berdsarkan Nilai Tekanan Parsial CO2 Dan Indeks Kejenuhan CaCO3 (Sic) Di Sekitar Perbukitan Karst Watuputih”. Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi. Vol. 10(2): 27-39.

Asido, L.O.A.D., M. Hasbi, dan P. Aksar. 2017. “Pemanfaatan Minyak Oli Bekas Sebagai Sumber Bahan Bakar Alternatif dengan Pencampuran Minyak Pirolisis”. Jurnal Mahasiswa Teknik Mesin. Vol. 2(2): 1-6. Atkins, P.W. 1999. Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga.

Atkins, P. W. 1994. Kimia Fisik Edisi ke-4 Jilid I. Jakarta: Erlangga.

Budihardjo, R., P.R. Sarjono, dan M. Asyari. 2017. “Pengaruh Konsentrasi NaCl Terhadap Aktivitas Spesifik Protease Ekstra Selulos dan Pertumbuhan Bakteri Hidrofilik Isolat Better Tembak Garam Madura.” Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi. Vol. (20)3: 142-145.

Castellan, Gilbert W. 1983. Physical Chemistry 3^rd edition . Canada : Addison-Wesley Publishing Company, Inc.

Diana, M.R., dan C.M. Romero. 2017. “Effect of Temperature on the Partial Molar Volumes and the Partial Molar Compressibilities of ∝-Amino Acids in Water And in Aqueous Solutions of Strong Electrolytes”. Journal of Molecular Liquids. Vol. 23(3): 487-498.

Dogra. 1990. Kimia Fisik dan Soal-soal. Jakarta: UI Press.

Mazzini, V., dan V.S.J. Crag. 2017. “ What in the Fundamental Ion Spesifik Series for Anions and Cations Ion Specificity in Standard Partial Molar Volume of Electrolytes and Electrotiction in water and Aqueous.” Journal of Chemical Science. Vol. 8(10): 7052-7065.

Murthy, T.S. 2020. “ Partial Molar Volimes and Thermodynamic Properties of Alkali Metal Halides in 10% Ethanol Water Mixture.” International Journal of Chemistry and Tecnology. Vol. 4(2): 109-120.

Rao, RR dan Fasad, KR. 2003. Effects of  Volume and Partial Molar Volume Variation. India : Journal Bearings.

Rohyami, Y. 2018. Kimia Fisik. Yogyakarta: Deepublish.

Rusman. 2018. Gas dan Termodinamika. Banda Aceh: Syah Kuala University Press.

Tim Penyusun. 2019. Penuntun Praktikum Kesetimbangan Kimia. Jember: Universitas Jember.