Fraksi Mol Campuran Benzena dan Toluena Dikaitkan dengan Tekanan Uap

Suatu campuran terdiri dari benzena (1) dan toulena (2). Fraksi mol masing masing zat adalah x1 = 0,2 dan x2 = 0,8. Pada suhu 20°C tekanan uap benzena 75 mmHg dan tekanan uap toluena 25 mmHg. Berapakah fraksi mol benzena dalam campuran uap di atas?

Sumber: Buku Kimia (BSE) Oleh Wening Sukmanawati, Latihan 1.2 soal nomor 3 halaman 10

Soal di atas sekilas membuat siswa bingung, karena pada soal sudah diketahui kan bahwa fraksi mol benzena adalah 0,2 kok ditanya lagi?

Barangkali soal tersebut akan lebih mudah untuk dipahami bahwa yang dimaksud adalah “Berapakah komposisi benzena dalam campuran (yang dinyatakan dengan fraksi mol…. tapi ini juga akan membuat siswa bingung) jika dengan fraksi mol benzena sebesar 0,2 pada suhu 20 oC tekanan uap murninya sebesar 75 mmHg, dan fraksi mol toluena sebesar 0,8 pada suhu 20 oC tekanan uap murninya sebesar 25 mmHg.”

Jika soalnya seperti yang tertulis belakangan itu maka solusi dapat diselesaikan dengan cara berikut:

Tekanan uap parsial untuk benzena dengan fraksi mol 0,2 adalah 0,2 x 75 mmHg = 15 mmHg
Tekanan uap parsial untuk toluena degan fraksi mol 0,8 adalah 0,8 x 25 mmHg = 20 mmHg

Jadi Tekanan uap total (campuran benzena dan toluena) = 15 mmHg + 20 mmHg = 35 mmHg

Berdasar perbandingan tekanan parsial masing–masing zat dengan tekanan total maka diperoleh komposisi campuran kedua zat itu.

Komposisi benzena = tekanan uap parsial benzena / tekanan uap total = 15/35 = 0,43
Komposisi toluena = tekanan uap parsial toluena / tekanan uap total = 20/35 = 0,57.


Soal Lain: Aseton dan etil asetat adalah cairan organik yang sering digunakan sebagai pelarut. Pada suhu 30,0 °C, tekanan uap aseton adalah 285 mmHg dan tekanan uap etil asetat adalah 118 mmHg. Berapakah tekanan uap pada suhu 30,0 °C dari larutan yang dibuat dengan melarutkan 25,0 g aseton dalam 22,5 g etil asetat?

Penyelesaian:

1) Tentukan mol masing-masing senyawa dalam larutan:

aseton: 25,0 g / 58.08 g / mol = 0,43044 mol
etil asetat: 22,5 g / 88.10 g / mol = 0,25539 mol

2) Tentukan fraksi mol untuk setiap senyawa dalam larutan:

aseton: 0,43044 mol / mol 0,68583 = 0,62762
etil asetat: 1-0,62762 = 0,37238

3) Tentukan tekanan uap larutan:

P = (0,62762) (285 mmHg) + (0,37238) (118 mmHg)P = (178,872) + (43,941) = 222,813 mmHg

P = 223 mmHg (dibulatkan dengan 3 angka penting)

Pertanyaan bonus khusus: Tentukan komposisi (dinyatakan dalam fraksi mol) dari uap di atas solusi ini.

Solusi:

aseton: 178,872 / 222,813 = 0,8028
etil asetat: 1-,8028 = 0,1972


Sumber lain cukup untuk mempelajari soal serupa dapat diakses di pranala http://www.chemteam.info/Solutions/VP-volatile-solutes-prob1-10.html

Wassalam

Urip Kalteng

Iklan