Rumus penurunan tekanan uap adalah konsep penting dalam kimia, terutama ketika kita membahas sifat koligatif larutan. Sifat koligatif larutan mencakup penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, 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 adalah tekanan yang ditimbulkan oleh uap suatu zat cair yang berada dalam kesetimbangan dengan cairannya. Besarnya bertambah seiring naiknya suhu, dan berkurang ketika ke dalam cairan tersebut dilarutkan zat terlarut yang tidak mudah menguap.
Hal ini terlihat ketika suatu cairan dipanaskan. Semakin banyak molekul yang memperoleh energi cukup untuk lepas dari permukaan, sehingga tekanan uapnya justru meningkat sampai akhirnya cairan mendidih.
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 menentukan besarnya penurunan tekanan uap adalah jumlah partikel zat terlarut di dalam larutan, sedangkan suhu menentukan besar tekanan uap pelarut murninya.
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, grafik tekanan uap pelarut terhadap fraksi mol pelarut pada sejumlah larutan membentuk garis lurus. Larutan yang berperilaku demikian disebut 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 pada suhu tetap, jumlah gas yang terlarut sebanding dengan tekanan parsial gas tersebut di atas permukaan cairan.
Contohnya adalah kelarutan nitrogen dan oksigen di dalam darah penyelam, yang meningkat seiring bertambahnya kedalaman karena tekanan naik, lalu berkurang kembali selama proses 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 keluar dari larutan sehingga minuman berbuih dan lama-kelamaan kehilangan karbonasinya.
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:
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 pelarut
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, sebuah danau asin endoreik.
Kadar garam Laut Mati mencapai sekitar 33,7%, sehingga tubuh manusia dapat terapung di permukaannya. Kandungan garam yang sangat tinggi itu pula yang membuat air di danau tersebut lebih sulit menguap, karena tekanan uapnya turun jauh di bawah tekanan uap air murni.
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!
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa itu penurunan tekanan uap?
Penurunan tekanan uap adalah berkurangnya tekanan uap suatu pelarut ketika ke dalamnya dilarutkan zat terlarut yang tidak mudah menguap. Tekanan uap larutan selalu lebih rendah daripada tekanan uap pelarut murninya pada suhu yang sama.
Apa rumus penurunan tekanan uap?
Menurut Hukum Raoult, tekanan uap larutan adalah P = P derajat dikali fraksi mol pelarut. Besarnya penurunan tekanan uap adalah selisih keduanya, yaitu delta P = P derajat dikurangi P, yang setara dengan delta P = fraksi mol zat terlarut dikali P derajat.
Mengapa zat terlarut menurunkan tekanan uap pelarut?
Partikel zat terlarut ikut menempati permukaan larutan sehingga jumlah molekul pelarut yang berada di permukaan berkurang. Karena penguapan hanya terjadi di permukaan, lebih sedikit molekul pelarut yang dapat lolos menjadi uap, dan tekanan uap yang terbentuk pun menjadi lebih rendah.
Apakah tekanan uap naik atau turun ketika suhu naik?
Tekanan uap naik ketika suhu naik. Pemanasan menambah energi kinetik molekul sehingga semakin banyak molekul yang mampu lepas dari permukaan cairan. Cairan mendidih tepat ketika tekanan uapnya sama dengan tekanan udara di sekitarnya.
Apa saja sifat koligatif larutan?
Ada empat, yaitu penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik. Disebut koligatif karena besarnya hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut, bukan pada jenis zatnya.
Apa bunyi Hukum Raoult?
Hukum Raoult menyatakan bahwa tekanan uap sebuah komponen dalam larutan ideal sama dengan tekanan uap komponen itu dalam keadaan murni dikalikan fraksi molnya dalam larutan. Hukum ini berlaku paling tepat pada larutan encer dan larutan yang mendekati sifat ideal.
