Potensial Kimia Campuran

Untuk membahas sifat keseimbangan campuran cairan, kita perlu mengetahui kebergantungan potensial kimia cairan ada komposisinya. Untuk menghitung nilainya, kita menggunakan kenyatakan bahwa potensial kimia zat dalam bentuk uap encer, yang dari persamaan;

m=m°+RT ln (p/p°)

(potensial kimia gas sempurna)

Harus sama dengan potensial kimianya dalam cairan pada keseimbangan.

a.       Larutan ideal

Memberi notasi kuantitas yang berhubungan dengan zat murni dan superskip *, sehingga potensial kimia campuran murni A adalah (). Karena tekanan uap cairan murni adalah r_a* maka potensial kimia dalam uap adalah; m_A°+RT ln (p/p°). Pada kesemtimbangan, kedua potensial kimia ini sama, sehingga kita dapat menuliskan:

m_A°(l) = m_A°+RT ln (p*_a/p°)

dan zat lain juga ada dalam cairan, potensial kimia A dalam cairan adalah (l) dan tekanan uapnya adalah p_A. Dalam hal ini,

m_A°(l) = m_A°+RT ln (p*_a/p°)

Selanjutnya, kedua persamaan ini digabung untuk menghilangkan potnsial standart gas, lalu diperoleh;

m_A°(l) = m_A°+RT ln (p_a/p*_a)        (1)

Tahap terakhir didapat informasi dari eksperimen mengenai hubungan antara perbandingan tekanan uap dan komposisi cairan. Pada sekumpuan eksperimen mengenai campuran cairan yang dekat hubungannya (seperti benzana dan toluene), ahli kimia Perancis Francois Raoult menemukan bahwa perbandingan p_A/p*_A sebanding dengan fraksi mol A dalam cairan.

Hukum Raoult sama hubungan ini biasanya ditulis:

P_a = x_ap_a      (2)

Beberapa campurann  mengikuti/ mentaati hukum Raoult dengan sangat baik, khusunya jika sifat kimia komponen-komponennya serupa. Campuran yang mengikuti hukum tersebut di seluruh rentang komposisinya dari A murni sampai B murni disebut larutan ideal.  Untuk mempermudah  perbedaannya-larutan ideal dengan yang lain- kita memberinya-larutan ideal- dengan tanda .

Untuk larutan ideal, kelanjutan dari persamaan sebelumnya-persamaan 1 dan 2- menjadi;

m_A (l) = m*_A+RT ln (p_a/p*_a)

Persaman ini dapat dibalik dan digunakan sebagai definisi larutan ideal. Nyatanya, persamaan ini lebih baik daripada persamaan 2 dikarenakan tidak adanya asumsi bahwa gas tersbut ideal.

Meskipun beberapa larutan menyimpang jauh dari hukum Raoult, dalam hal ini hukum ini dipatuhi jika komponennya berlebihan (sebagai pelarut) sehingga mendekati kemurniaan.  Bisa dikatakan bahwa hukum ini menerangkan pendekataan yang baik untuk pelarut selama larutan itu encer.

Larutan encer ideal

Didalam larutan ideal, zat terlarut seperti juga pelarutnya, memenuhi hukum Raoult. Meskipun demikian, dalam larutan dengan konsentrasi rendah, walaupun tekanan uap zat terlarut sebanding dengan fraksi molnya, kemungkinan kurvanya tidak sama dengan tekanan uap zat murni. Kebergantungan linear tetapi berbeda ini disebut hukum Henry karena ditemukan oleh William Henry-ahli kimia Inggris-. Dengan dikatakan secara kuantitatif dituliskan dengan cara;

P_b = x_bK_b

Dengan:

x_b= fraksi mol zat terlarut

K_b= konstanta (dengan dimensi tekanan)

Campuran yang mentaati hukum Henry bersifat ideal, dalam arti yang berbeda dengan campuran yang mentaati hukum Roult, dan disebut larutan encer ideal. Kita juga menanddai persaman dengan jika persamaan itu diturunkan dari hukum Henry. Pada rentang komposisi dimana pelarut mentaati hukum Roult, maka zat tersebut mentaati hukum Henry.

Beberapa data Hukum Henry tercantum pada tabel 1.1. Data ini sewirgn digunakan dalam perhitungan-perhitungan yang berhubungan dengan kelarutan gas (dimana zat terlarutnya adalah gas).

K/Torr
CO2	1,25 x 106
H2	5,34 x 107
N2	6,51 x 107
O2	3,30 X 107

Tabel 1.1 Konstanta hukum Henry untuk gas dalam air pada temperature 298 K

Nama: Alfian Ghana Kusuma

NIM: 15630081

Kelas: C