Cara Menghitung Massa Gula Tebu Untuk Menurunkan Tekanan Uap Larutan

by Scholario Team 69 views

Pendahuluan

Hey guys! Pernah gak sih kalian bertanya-tanya, berapa banyak gula yang perlu kita larutkan dalam air agar tekanan uapnya turun? Nah, kali ini kita bakal bahas soal itu. Kita akan memecahkan soal kimia yang menarik tentang penurunan tekanan uap larutan. Soal ini melibatkan perhitungan yang cukup seru dan pastinya bakal menambah pemahaman kita tentang sifat koligatif larutan. Jadi, siapkan diri kalian ya!

Dalam pembahasan ini, kita akan fokus pada gula tebu (C12H22O11) yang dilarutkan dalam air. Kita akan mencari tahu berapa gram gula tebu yang dibutuhkan untuk menurunkan tekanan uap larutan sebesar 1,43 mmHg pada suhu 28°C. Kita juga akan menggunakan data tekanan uap jenuh air murni pada suhu tersebut, yaitu 28,35 mmHg. Yuk, langsung saja kita mulai pembahasannya!

Soal dan Data yang Diketahui

Sebelum kita masuk ke perhitungan, mari kita rangkum dulu soal dan data yang kita punya:

  • Zat terlarut: Gula tebu (C12H22O11)
  • Pelarut: Air (H2O)
  • Massa pelarut (air): 720 gram
  • Penurunan tekanan uap (ΔP): 1,43 mmHg
  • Suhu: 28°C
  • Tekanan uap jenuh air murni (P°): 28,35 mmHg
  • Massa molar gula tebu (Mr C12H22O11): 342 g/mol (data ini penting untuk perhitungan)

Dari data ini, kita akan mencari massa gula tebu yang dibutuhkan. Kita akan menggunakan konsep hukum Raoult yang merupakan dasar dari perhitungan penurunan tekanan uap larutan.

Konsep Hukum Raoult

Hukum Raoult adalah kunci utama untuk memecahkan soal ini. Hukum ini menyatakan bahwa penurunan tekanan uap larutan ideal sebanding dengan fraksi mol zat terlarut. Secara matematis, hukum Raoult dapat dirumuskan sebagai berikut:

ΔP = P° * Xt

Di mana:

  • ΔP adalah penurunan tekanan uap larutan
  • P° adalah tekanan uap jenuh pelarut murni
  • Xt adalah fraksi mol zat terlarut

Fraksi mol sendiri adalah perbandingan jumlah mol suatu zat terhadap jumlah mol total dalam campuran. Dalam kasus ini, fraksi mol zat terlarut (gula tebu) dapat dihitung dengan rumus:

Xt = mol gula tebu / (mol gula tebu + mol air)

Untuk menghitung mol air, kita bisa menggunakan rumus:

Mol air = massa air / Mr air

Di mana Mr air adalah 18 g/mol.

Dengan memahami konsep hukum Raoult dan cara menghitung fraksi mol, kita sudah punya modal yang cukup untuk menyelesaikan soal ini. Sekarang, mari kita mulai perhitungannya!

Langkah-Langkah Perhitungan

Oke, sekarang kita masuk ke bagian yang paling seru, yaitu perhitungan! Berikut adalah langkah-langkah yang akan kita lakukan untuk mencari massa gula tebu yang dibutuhkan:

Langkah 1: Menghitung Mol Air

Langkah pertama adalah menghitung jumlah mol air yang digunakan sebagai pelarut. Kita punya data massa air yaitu 720 gram dan massa molar air (Mr) adalah 18 g/mol. Jadi, kita bisa hitung mol air sebagai berikut:

Mol air = massa air / Mr air Mol air = 720 gram / 18 g/mol Mol air = 40 mol

Jadi, kita punya 40 mol air dalam larutan ini.

Langkah 2: Menghitung Fraksi Mol Zat Terlarut (Xt)

Selanjutnya, kita akan menggunakan hukum Raoult untuk mencari fraksi mol zat terlarut (gula tebu). Kita sudah punya data penurunan tekanan uap (ΔP) yaitu 1,43 mmHg dan tekanan uap jenuh air murni (P°) yaitu 28,35 mmHg. Kita bisa masukkan data ini ke dalam rumus hukum Raoult:

ΔP = P° * Xt 1, 43 mmHg = 28,35 mmHg * Xt Xt = 1,43 mmHg / 28,35 mmHg Xt ≈ 0,0504

Jadi, fraksi mol gula tebu dalam larutan ini adalah sekitar 0,0504.

Langkah 3: Menghitung Mol Gula Tebu

Setelah mendapatkan fraksi mol gula tebu, kita bisa menghitung jumlah mol gula tebu. Kita tahu bahwa fraksi mol gula tebu (Xt) dapat dihitung dengan rumus:

Xt = mol gula tebu / (mol gula tebu + mol air)

Kita sudah punya nilai Xt (0,0504) dan mol air (40 mol). Sekarang, kita tinggal mencari mol gula tebu. Mari kita sebut mol gula tebu sebagai 'x'. Persamaan kita menjadi:

  1. 0504 = x / (x + 40)

Untuk menyelesaikan persamaan ini, kita bisa lakukan langkah-langkah berikut:

  • Kalikan kedua sisi dengan (x + 40):

0,0504 * (x + 40) = x

  • Buka kurung:

0,0504x + 2,016 = x

  • Pindahkan semua suku yang mengandung x ke satu sisi:

2,016 = x - 0,0504x 2,016 = 0,9496x

  • Bagi kedua sisi dengan 0,9496:

x = 2,016 / 0,9496 x ≈ 2,123 mol

Jadi, jumlah mol gula tebu yang dibutuhkan adalah sekitar 2,123 mol.

Langkah 4: Menghitung Massa Gula Tebu

Akhirnya, kita sampai pada tujuan utama kita, yaitu menghitung massa gula tebu. Kita sudah punya jumlah mol gula tebu (2,123 mol) dan massa molar gula tebu (Mr) yaitu 342 g/mol. Kita bisa hitung massa gula tebu sebagai berikut:

Massa gula tebu = mol gula tebu * Mr gula tebu Massa gula tebu = 2,123 mol * 342 g/mol Massa gula tebu ≈ 726,07 gram

Jadi, massa gula tebu yang harus dilarutkan adalah sekitar 726,07 gram.

Kesimpulan

Jadi, untuk menurunkan tekanan uap air sebesar 1,43 mmHg pada suhu 28°C, kita perlu melarutkan sekitar 726,07 gram gula tebu (C12H22O11) dalam 720 gram air.

Pembahasan ini cukup panjang ya, guys? Tapi, semoga kalian bisa paham dengan langkah-langkah perhitungannya. Intinya, kita menggunakan hukum Raoult untuk menghubungkan penurunan tekanan uap dengan fraksi mol zat terlarut. Dengan memahami konsep ini, kita bisa memecahkan berbagai soal tentang sifat koligatif larutan.

Tips Tambahan

Berikut adalah beberapa tips tambahan yang bisa kalian ingat:

  • Pahami konsep dasar: Pastikan kalian benar-benar paham tentang hukum Raoult dan konsep fraksi mol.
  • Perhatikan satuan: Pastikan semua satuan sudah sesuai sebelum melakukan perhitungan. Misalnya, massa harus dalam gram dan massa molar dalam g/mol.
  • Teliti dalam perhitungan: Jangan terburu-buru dalam menghitung. Periksa kembali setiap langkah untuk menghindari kesalahan.
  • Latihan soal: Semakin banyak kalian latihan soal, semakin mahir kalian dalam memecahkan soal-soal kimia.

Semoga pembahasan ini bermanfaat ya, guys! Jangan ragu untuk bertanya jika ada yang kurang jelas. Selamat belajar!

Referensi Tambahan

Jika kalian ingin mempelajari lebih lanjut tentang penurunan tekanan uap larutan, berikut adalah beberapa sumber yang bisa kalian jadikan referensi:

  • Buku teks kimia SMA/MA
  • Buku-buku referensi kimia dasar
  • Situs-situs web tentang kimia
  • Video-video pembelajaran di YouTube

Dengan banyak membaca dan belajar, kalian pasti akan semakin paham tentang kimia. Semangat terus!