Rumus penurunan tekanan uap adalah konsep penting dalam kimia, terutama ketika kita membahas sifat koligatif larutan. Sifat koligatif larutan mencakup penurunan tekanan uap, peningkatan titik didik, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik.
Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi secara mendalam tentang rumus penurunan tekanan uap dan bagaimana konsep ini berperan dalam mengubah perilaku larutan.
Apa itu Penurunan Tekanan Uap?
Tekanan uap merupakan tekanan yang berasal dari uap dan berbanding lurus dengan konsentrasi zat cair, namun berbanding terbalik dengan suhu zat cair.
Hal ini dapat terlihat ketika suatu cairan sedang dipanaskan, menyebabkan berkurangnya tekanan uap seiring dengan molekul cairan yang menguap.
Penurunan tekanan uap adalah hal yang sangat penting untuk dipahami. Sebab, hal ini dapat memengaruhi banyak sifat fisik, seperti titik didih, entalpi penguapan, dan tegangan permukaan.
Implikasinya juga signifikan dalam proses industri, seperti destilasi dan penguapan. Konsep ini menjadi fokus penting dalam bidang termodinamika karena dapat diterapkan untuk menghitung titik didih suatu zat dan kelarutannya.
Tak hanya itu, konsep ini juga dapat dipakai untuk menentukan laju penguapan pada suatu zat.
Lantas, apa saja faktor yang dapat memengaruhi penurunan tekanan uap?
Faktor utama yang dapat memengaruhi penurunan tekanan uap adalah suhu, seiring dengan peran penting molekul zat, jumlah molekul, dan karateristik khusus dari zat tersebut.
Hukum Penurunan Tekanan Uap
Konsep penurunan tekanan uap merujuk pada prinsip-prinsip termodinamika yang menjelaskan hubungan antara tekanan uap larutan dengan keberadaan zat terlarut di dalamnya.
Hukum ini dapat Anda ketahui melalui dua hukum utama, yaitu Hukum Raoult dan Hukum Henry. Berikut adalah penjelasan serta rumusnya:
1. Hukum Raoult
Hukum Raoult adalah hukum yang mempelajari sifat-sifat serta hubungan antara zat pelarut dan tekanan uap suatu larutan.
Raoult menjadikan hukum ini sebagai landasan untuk empat karakteristik larutan encer yang Anda kenal sebagai sifat koligatif karena ketergantungan mereka pada efek kolektif dari jumlah partikel terlarut.
Keempat karakteristik berdasarkan pernyataan dari Hukum Raoult meliputi perubahan tekanan uap relatif larutan terhadap tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan fenomena tekanan osmotik.
Dalam penelitian yang Raoult lakukan, beberapa larutan, plot dari tekanan uap pelarut dengan fraksi mol pelarut dapat mengikuti hubungan garis lurus atau larutan ideal.
2. Hukum Henry
William Henry adalah salah satu kimiawan asal Inggris yang mencetuskan Hukum Henry pada awal abad ke-19.
Hukum Henry berkaitan dengan kelarutan gas dalam cairan dan menyatakan bahwa tekanan uap gas terlarut pada suhu rendah sebanding dengan konsentrasi zat yang terlarut.
Contohnya adalah pada pelarutan nitrogen dan oksigen yang tergantung pada kedalaman di dalam daerah penyelam bawah laut yang berubah selama dekompresi.
Contoh penurunan tekanan uap dalam kehidupan sehari-hari adalah minuman ringan berkarbonasi yang berisi karbon dioksida.
Sebelum wadah dibuka, gas di atas minuman dalam wadah merupakan karbon dioksida yang hampir murni yang berada pada tekanan yang lebih tinggi dari tekanan atmosfer.
Setelah wadah dibuka, gas tersebut keluar dan mengurangi tekanan parsial karbon dioksida di atas cairan secara signifikan yang menyebabkan gas karbon dioksida terlalu keluar dari larutan dan menghasilkan penghilangan gas.
Rumus Penurunan Tekanan Uap
Dalam menghitung penurunan tekanan uap pada larutan, mari ketahui terlebih dahulu bagaimana rumus perhitungannya berdasarkan hukum Raoult dari eksperimen yang pernah ia lakukan.
Besar tekanan uap larutan berbanding lurus dengan fraksi mol pelarut dan tekanan uap dari pelarut murni. Lantas, bagaimana rumus penurunan tekanan uap berbunyi?
Rumus yang mencerminkan hubungan tersebut adalah: P = Pᵒ . Xp.
Jika terjadi penurunan tekanan uap larutan akibat adanya zat terlarut, maka besaran penurunan tekanan uap larutan adalah selisih dari tekanan uap pelarut murni dengan tekanan uap larutan.
Rumus penurunan tekanan uap jenur air:
ΔP = Xt . Pᵒ
ΔP = Pᵒ – P
Apabila unsur-unsur dalam larutan terdiri dari pelarut dan zat terlarut, maka rumus penurunan tekanan uap adalah sebagai berikut:
Xp + Xt = 1 , maka Xt = 1 – Xp.
Persamaan akan menjadi:
ΔP = Xt . Pᵒ
Keterangan:
ΔP = Penurunan tekanan uap (mmHg)
Xp = Fraksi mol pelaru
Xt = Fraksi mol terlarut
P° = Tekanan uap jenuh pelarut murni (mmHg)
P = Tekanan uap larutan (mmHg)
Contoh Penurunan Tekanan Uap
Konsep ini dapat diilustrasikan dengan berbagai contoh, salah satunya melibatkan penambahan zat terlarut ke dalam pelarut. Salah satu contoh penurunan tekanan uap adalah laut mati. Laut mati merupakan danau asin endoreik.
Kadar garam yang dimiliki oleh laut mati mencapai 33,7%, sehingga dapat membuat manusia terapung. Kemampuan pelarut di dalam danau tersebut akan sulit untuk menguap. Sebab, kandungan garam yang tinggi, sehingga menyebabkan penurunan tekanan uap.
Hubungan Penurunan Tekanan Uap dengan Bahan Bakar Kapal
Penurunan tekanan uap dapat berhubungan dengan bahan bakar kapal melalui pengaruh suhu dan kandungan zat terlarut dalam bahan bakar. Penurunan tekanan uap dapat memengaruhi proses penguapan dan pembakaran bahan bakar kapal.
Selain itu, kandungan zat terlarut dalam bahan bakar, seperti kotoran atau residu dapat memengaruhi tekanan uap. Pengotoran atau kualitas bahan bakar yang buruk dapat menyebabkan penurunan tekanan uap yang dapat memengaruhi pembakaran dan kinerja mesin.
Demikian penjelasan lengkap tentang rumus penurunan tekanan uap beserta contohnya. Rumus penurunan tekanan uap sangat penting untuk Anda perhatikan, terutama untuk bahan bakar kapal.
Itulah mengapa Anda harus memperhatikan kualitas bahan bakar untuk bahan bakar kapal. Sebab, kualitas bahan bakar yang buruk akan memengaruhi performa pada mesin kapal Anda.
Maka dari itu, jika Anda menginginkan bahan bakar dengan kualitas terbaik, gunakan layanan jasa pembuatan dan sewa tangki solar. Kami menyediakan Bio Solar, Marine Fuel Oil (MFO), dan Fuel Tank Fabrication.
Sebagai supplier solar industri resmi Pertamina, Solar Industri memberikan layanan terbaik bagi setiap calon pelanggan kami. Kunjungi website Solar Industri untuk mendapatkan informasi selengkapnya terkait produk unggulan kami sekarang!
