VOLUME MOLAR PARSIAL

Nama : Nuraida Ariani

NIM : F1C121035 

Kelas : Kimia R-001

mata Kuliah : Praktikum Kimia Fisik Lanjutan

Molal atau molalitas didefinisikan sebagai jumlah mol zat terlarut per kg pelarut, berarti merupakan perbandingan antara jumlah mol zat terlarut dengan massa pelarut dalam kilogram sementara. Volum molar parsial adalah kontribusi pada volum, dari satu komponen dalam sampel terhadap volum total. Volum molar parsial komponen suatu campuran berubah-ubah tergantung pada komposisi, karena lingkungan setiap jenis molekul berubah jika komposisinya berubah dari A murni ke B murni. Perubahan lingkungan molekuler dan perubahan gaya-gaya yang bekerja antara molekul inilah yang menghasilkan variasi sifat termodinamika campuran jika komposisinya berubah. Salah satu sifat-sifat parsial yang ada yakni sifat molal parsial yang lebih mudah digambarkan dengan volume molal parsial, yaitu konstribusi pada volume dari satu komponen dalam sampel terhadap volume total (Dogra, 1990).

Volum molar parsial adalah kontribusi pada volum, dari satu komponen dalam sampel terhadap volum total. Volum molar parsial komponen suatu campuran berubah-ubah tergantung pada komposisi, karena lingkungan setiap jenis molekul berubah jika komposisinya berubah dari A murni ke B murni. Perubahan lingkungan molekuler dan perubahan gaya-gaya yang bekerja antara molekul inilah yang menghsilkan variasi sifat termodinamika campuran jika komposisinya berubah Volume molal parsial biasanya digunakan dalam menentukan tekanan uap campuran. Selain itu dalam mencampurkan suatu zat tertentu dengan zat lain dalam temperature tertentu, kita juga harus mengetahui volume molal parsial dari zat-zat tersebut. Jadi, sangatlah penting untuk mengetahui volume molal parsial komponen larutan (Atkins, 1994).

Ada 3 sifat termodinamik molal parsial utama, yakni: (i) volume molal parsial dari komponen-komponen dalam larutan, (ii) entalpi molal parsial dan (iii) energi bebas molal parsial. Satu hal yang harus diingat adalah bahwa sifat molal parsial dari suatu komponen dalam suatu larutan dan sifat molal untuk senyawa murni adalah sama jika larutan tersebut ideal (Dogra, 1990).

Menurut Mulyani et al (2012), volum molar parsial didefinisikan sebagai perubahan volum larutan akibat perubahan mol komponen tersebut pada suhu, tekanan dan jumlah komponen lain tetap. Secara simbolik volum molar parsial pada senyawa A dalam campuran A dan B dapat didefinisikan sebagai

Dimana dengan menggunakan definisi ini, perubahan volume campuran dapat dijelaskan dengan menggunakan diferensial total V:

atau

dan hasil integrasi

Hasil ini penting karena menunjukkan kualitas penting dari kuantitas molar parsial. Khususnya, jika ξi mewakili sifat molar parsial X untuk komponen i dari suatu campuran, sifat total X untuk campuran diberikan oleh

Meskipun volume suatu zat tidak pernah negatif, volume molar parsialnya bisa negatif. Contohnya muncul dalam pembubaran elektrolit kuat dalam air. Karena molekul air dalam bidang solvasi ion secara fisik lebih dekat satu sama lain daripada dalam air murni curah, ada penurunan volume ketika elektrolit larut. Hal ini mudah diamati pada konsentrasi tinggi di mana fraksi air yang lebih besar dalam sampel terikat dalam pelarutan ion (Fleming, 2023).

Menurut Rao dan Fasad (2003), volume molar parsial dari komponen suatu biner dapat dihitung dari penentuan kerapatan atau massa jenis larutan. Metoda perpotongan grafik adalah cara yang paling jelas secara grafik untuk menggambarkan kuantitas molar parsial. Faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan volume molar parsial adalah adanya perbedaan antara gaya intermolekul pada larutan dan komponen murni penyusutan larutan tersebut, dan adanya perbedaan antara bentuk dan ukuran molekul suatu molal parsial larutan utama, yakni:

• Volume molal parsial dari komponen-komponen dalam larutan.
• Entalpi molal parsial.
• Energi bebas molal parsial (potensial kimia).

Salah satu pengaplikasian pengetahuan tentang volume molar parsial yaitu pada kasus seorang bartender ingin membuat 100 cm­­­­3 minuman dengan mencampur 30 cm3 minuman dengan mencampur 30 cm3 etanol dengan 70 cm3 air pada temperatur 25°C, namun menghasilkan hasil campuran tidak sesuai dengan volume yang diinginkan. Berapa volume campuran awal dan berapa volume yang diperlukan untuk mendapatkan campuran yang sesuai?

Maka kita dapat mengetahui volume awal yang didapatkan dengan cara:

1. kita hitung Mol Air

nH2O = V × ρ / Mr

nH2O = (70 ml × 0,997 g/mL) / 18 g/mol = 3,87 mol

2. kita hitung Mol Etanol

nC2HsOH = V × ρ / Mr

nC2HsOH = (30 ml × 0,789 g/mL) / 46 g/mol = 0,514 mol

akan didapatkan,

Fraksi mol air = mol H2O + mol C2H5OH : 2

= (3,87 mol + 0,514 mol) : 2

= 0,883

Fraksi mol etanol = 1- fraksi mol a

                              = 1 – 0,883

                              = 0,117

3. Menentukan volume awal minuman yang didapat dengan rumus

V = nAVA + nBVB

Nilai Vair dan V etanol didapatkan dari grafik korelasi volume molal parsial air dan etanol diatas, didapatkan V air = 18 cm3 mol-1 dan volume etanol = 53,6 cm3 mol-1

V = nAVA + nBVB

Vawal = nAir VAir + nEtanol VEtanol

    = 3,87 mol × 18 cm3 mol-1 + 0,514 mol × 53,6 cm3 mol-1

    = 97,2 ml

Setelah diketahui volume awal yang didapatkan maka untuk mendapatkan volume campuran 100 cm3 maka kita misalkan,

V­­2 = 100 ml

Vawal = V1 = 97,3 ml

Kemudian dimasukkal lagi ke dalam persamaan

Vtotal = V2 / V1 × Vair ­+ V2 / V1 × Vetanol

=100ml/97,2 ml × 70 ml + 100ml/97,2 ml × 30 ml

= 72 ml + 30,8 ml

= 102,8 ml ≈ 100 ml

Jadi bartender membutuhkan 72 ml air dan 30,8 ml etanol untuk mendapatkan 100 ml volume minuman yang diinginkan.

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P.W. 1994. Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga.

Dogra, S.K., & S. Dogra. 1990. Kimia Fisik dan Soal-Soal. Jakarta: UI Press.

Fleming, P. 2023. "Partial Molar Volume". Journal of Libretext Chemistry. Vol. 7(2) : 9-15.

Mulyani, S., Liliasari, A. Hinduan dan M.A. Martoprawiro. 2012. "Pembekalan Keterampilan Memaknai Bahasa Simbolik dan Kesadaran Akan Skala (Sense of Scale) Melalui Inkuiri Pada Perkuliahan Kimia Fisik III". Jurnal Pengajaran MIPA. Vol. 17(2) : 269-277.

Rao, R.R. dan K.R. Fasad. 2003. "Effect of Volume and Partial Molar Volum Variation". Journal Bearings. Vol. 46(1) : 143-152.