1.2
DASAR TEORI
Dalam larutan ideal, semua komponen (pelarut dan zat terlarut) mengikuti Hukum Roult pada seluruh selang konsentrasi. Dalam semua larutan encer yang tak mempunyai interaksi kimia di antara komponen-komponennya, Hukum Roult berlaku bagi pelarut, baik ideal maupun tak ideal. Tetapi Hukum Roult tak berlaku pada zat terlarut pada larutan tak ideal encer. Perbedaan ini bersumber pada kenyataan : molekul-molekul pelarut yang luar biasa banyaknya. Hal ini menyebabkan lingkungan molekul terlarut sangat berbeda dalam lingkungan pelarut murni. Zat terlarut dalam larutan tak ideal encer mengikuti Hukum Henry, bukan Hukum Roult (Petrucci, 1987). Bila dua cairan bercampur maka ruang diatasnya berisi uap kedua cairan tersebut. Tekanan uap jenuh masing-masing komponen ( 𝑃1 ) diruang itu lebih kecil dari pada tekanan uap jenuh cairan murni ( 𝑃10 ), karena permukaan larutan diisi oleh dua jenis zat sehingga peluang tiap komponen untuk menguap berkurang. Peluang itu setara dengan fraksi molnya masing-masing ( 𝑥1 ) (Syukri, 1999). Etanol atau etil alkohol adalah alkohol yang sering digunakan dalam I–9 kehidupan sehari-hari karena sifatya yang tidak beracun. Etanol adalah cairan jernih yang mudah terbakar dengan titik didih pada 78,4oC dan titik beku pada 112oC. Etanol tidak berwarna dan tidak berasa tapi memiliki bau yang khas. Rumus molekul etanol adalah C2H5OH. Adapun sifat-sifat fisika etanol dapat dilihat pada Tabel 1.4: Tabel 1.4 Sifat-sifat fisika etanol Berat Molekul Titik Didih & Lebur Densitas Indeks Bias Viskositas 20oC Panas Penguapan Merupakan cairan tidak berwarna Dapat larut dalam air dan eter Memiliki bau yang khas
I-2
46, 07 g/gmol 78,4oC & -112oC 0,7893 g/mL 1,36143 cP 1,17 cP 200,6 kal/g
I-3
Selain memiliki sifat-sifat fisika, etanol juga memiliki sifat-sifat kimia. Adapun sifat-sifat kimia tersebut adalah : 1. Merupakan pelarut yang baik untuk senyawa organik 2. Mudah menguap dan mudah terbakar 3. Bila direaksikan dengan asam halida akan membentuk alkil halida dan air
CH3CH2 + CH = CH
CH3CH2OCH = CH2
…(1.1)
4. Bila direaksikan dengan asam karboksilat akan membentuk ester dan air
CH3CH2OH + CH3COOH
CH3COOCH2CH3 + H2O
…(1.2)
5. Dihidrogenasi etanol menghasilkan asetaldehid 6. Mudah terbakar diudara sehingga menghasilkan lidah api (flame) yang berwarna biru dan trasnparan dan membentuk H2O dan CO2 (Science lab, 2007). Air memiliki rumus molekul H2O merupakan zat yang memiliki penampilan fisik cair. Air adalah zat yang tidak berbau, dan tidak berwarna, memiliki berat molekul 18,02 gram/mol. Air memiliki titik didih pada 100oC atau 212oF, dan memiliki tekanan uap sebesar 2,3 kPa pada 20oC. Air memiliki pH netral yaitu 7, dan merupakan produk yang stabil (Science lab, 2005). Larutan merupakan suatu campuran yang homogen dan dapat berwujud padatan maupun cairan. Akan tetapi larutan yang paling umum dijumpai adalah larutan cair. Dimana suatu zat tertentu dilarutkan dengan pelarut berwujud cairan yang sesuai hingga konsentrasi tertentu (Sukma, 2015). Larutan dikatakan ideal jika larutan tersebut mengikuti hukum Raoult dalam bentuknya yang telah umum didefinisikan sebagai fugasitas dari tiap komponen dengan larutan yang sama dengan hasil kali fugasitasnya dalam keadaan murni pada temperatur dan tekanan yang sama seperti fraksi molnya yakni:
I-4
Pi = Xi . Pio
Keterangan:
... (1.3)
Pi = Tekanan uap parsial Xi = Fraksi mol Pi° = Tekanan uap murni
Sedangkan hubungan antara tekanan parsial dan suatu komposisinya dalam larutan merupakan pendekatan dalam hal larutan yang mempunyai komponen tekanan parsial kecil (Dogra, 1990). Larutan ideal dua cairan, tekanan uap komponen-komponennya berhubungan dengan komposisinya berdasarkan hukum Raoult. Tekanan uap komponennya dirumuskan sebagai berikut: PA= XA . PAo
PB= XB . PBo
...(1.1)
Dengan PA menyatakan tekanan uap A murni dan PB menyatakan tekanan uap B murni. Oleh karena itu, tekanan uap campuran total P adalah: Pt= PA + PB= XA . PAo + XB . PBo = PB + (PAo - PBo) XA
...(1.2)
Keterangan: Pt= Tekanan uap total P= Tekanan uap jenuh X= Fraksi mol Po= Tekanan uap jenuh pelarut murni Pasangan ini memperlihatkan bahwa tekanan uap total berubah secara linear berdasarkan komposisinya (Atkins, 1999). Tabel 1.1 Data Kesetimbangan Untuk Sistem Etanol – Air Pada 101,325 Kpa
(Geankoplis, 2003).
I-5
Tabel 1.2 Hubungan Densitas Etanol Pada Berbagai Suhu
(Perry, 1984).
I-6
Tabel 1.3 Hubungan Densitas Larutan Etanol-Akuades (20℃)
(Perry, 1984).