Fraksi Mol

Fraksi mol merupakan satuan konsentrasi yang menyatakan perbandingan antara jumlah mol salah satu komponen larutan (jumlah mol zat pelarut atau jumlah mol zat terlarut) dengan jumlah mol total larutan. Fraksi mol disimbolkan dengan χ . Misal dalam larutan hanya mengandung 2 komponen, yaitu zat B sebagai zat terlarut dan A sebagai pelarut, maka fraksi mol A disimbolkan χ A dan χ B untuk fraksi mol zat terlarut.

dengan

χ A = fraksi mol pelarut

χ B = fraksi mol zat terlarut

nA = jumlah mol pelarut

nA = jumlah mol pelarut

Jumlah fraksi mol pelarut dengan zat terlarut sama dengan 1.

χ A + χ B = 1

Contoh Soal 1

Sebanyak 27,6 gram etanol C₂H₅OH dilarutkan dalam 54 gram air (Ar C = 12, H = 1, O = 16). Hitunglah fraksi mol etanol dan fraksi mol air!

Penyelesaian:

Diketahui:

massa C2H5OH = 27,6 gr

massa H2O = 54 gr

Ar C = 12

Ar H = 1

Ar O = 16

Ditanyakan: χ etanol dan χ Air = ?

Jawab:

Tentukan terlebih dahulu Mr dari etanol dan Mr dari air, yaitu

Mr.C2H5OH = 46 gr/mol

Mr.H2O = 18 gr/mol

Selanjutnya tentukan jumlah mol dari etanol dan air yaitu:

n.C2H5OH = massa/Mr

n.C2H5OH = 27,6 gr/(46 gr/mol)

n.C2H5OH = 0,6 mol

n.H2O = massa/Mr

n.H2O = 54 gr/(18 gr/mol)

n.H2O = 3 mol

χ etanol = n.C2H5OH/(n.C2H5OH + n.H2O)

χ etanol = 0,6 mol/(0,6 mol + 3 mol)

χ etanol = 0,6 mol/3,6 mol

χ etanol = 0,167

χ Air = n.H2O/(n.C2H5OH + n.H2O)

χ Air = 3 mol/(0,6 mol + 3 mol)

χ Air = 3 mol/3,6 mol

χ Air = 0,833

Perhatikan bahwa jumlah fraksi mol = 1

χ etanol + χ Air = 0,167 + 0,833 = 1

Contoh Soal 2

Fraksi mol urea, CO(NH₂)₂ di dalam air adalah 0,4. Tentukan berapa massa urea dan air yang terdapat dalam campuran tersebut?

Diketahui:

χ urea = 0,4

Mr.urea = 60 gr/mol

Mr.air = 18 gr/mol

Ditanyakan: massa urea dan massa air = ?

Jawab:

χ urea = 0,4 = 4/10

Ini berati bahwa

n.urea = 4 mol

n.air = 10- 4 = 6 mol

massa urea = n.Mr

massa urea = 4 mol.60 gr/mol

massa urea = 240 gr

massa air = n.Mr

massa air = 6 mol. 18 gr/mol

massa air = 108 gr

Kimia - Pemisahan Campuran

Cara pemisahan ini berdasarkan adanya gaya sentrifugal yang diberikan pada partikel – partikel yang melayang sehingga partikel tersebut dapat dipaksa untuk bergerak ke dasar bejana dan mengendap, sehingga terjadi
English: Tabletop centrifuge. (Photo credit: Wikipedia)
pemisahan antara partikel padat dan pelarutnya. Selanjutnya pada campuran yang telah memisah tersebut dapat dipisahkan lebih lanjut dengan cara dekantasi atau memipet cairan yang berada diatas padatannya lalu ipindahkan ke tempat lain. Cara ini sangat cocok untuk untuk memisahkan campuran yang ukuran partikeln ya sangat kecil dan masa jenisn partikelnya juga sangat kecil sehingga partikelnya melayang dalam cairannya, misalnya koloid. Gaya sentrifugal diperoleh dengan cara memutar campuran yang akan dipisahkan dengan suatu alat khusus yang disebut centrifuge. Seperti pada Gambar disamping.
Persamaan untuk centrifuge ialah yang terlihat seperti dibawah. RCF( Celative Centrifugal Force) ialah ukuran kekuatan dari gaya sentrifugalnya setelah mempertimbangkan faktor lain seperti kecepatan angular, Radius rotasi dan gravitasinya.
RCF = (rw2)/g
r : Radius rotasi
w : Kecepatan angular
g : Gravitasi
Ada 2 jenis alat Centrifuge, Centrifuge biasa yang mempunyai kecepatan putar rendah antara 0 – 3000rpm, alat ini biasa digunakan untuk memisahkan campuran yang ukurann partikelnya relatif besar. Ultra Centrifuge mempunyai kemampuan putar tinggi dari 0 – 20.000 rpm, bahkan ada yang dapat mencapai 120.000 rpm. Centrifuge jenis ini banyak digunakan untuk keperluan biokimia misalnya memisahkan plasma dan serum pada darah. Bahkan lebih cepat dari putaran baling baling helikopter loh !
Sentrifugasi
Kata Kunci: Campuran heterogen, pemisahan sentrifugal, pemisahan senyawa
Ditulis oleh Zulfikar pada 02-01-2011
Campuran heterogen terdiri dari senyawa-senyawa dengan berat jenis berdekatan sulit dipisahkan. Membiarkan senyawa tersebut terendapkan karena adanya grafitasi berjalan sangat lambat. Beberapa campuran senyawa yang memiliki sifat seperti ini adalah koloid, seperti emulsi.
Salah satu teknik yang dapat dipergunakan untuk memisahkan campuran ini adalah teknik sentrifugasi, yaitu metode yang digunakan dalam untuk mempercepat proses pengendapan dengan memberikan gaya sentrifugasi pada partikel-partikelnya.
Pemisahan sentrifugal menggunakan prinsip dimana objek diputar secara horizontal pada jarak tertentu. Apabila objek berotasi di dalam tabung atau silinder yang berisi campuran cairan dan partikel, maka campuran tersebut dapat bergerak menuju pusat rotasi, namun hal tersebut tidak terjadi karena adanya gaya yang berlawanan yang menuju kearah dinding luar silinder atau tabung, gaya tersebut adalah gaya sentrifugasi. Gaya inilah yang menyebabkan partikel-partikel menuju dinding tanbung dan terakumulasi membentuk endapan (Gambar 15.6).

Gambar 15.6. Pengendapan dengan teknik sentrifugasi
Mari kita perhatikan proses pembuatan minyak kelapa, dimana teknik pemisahan sentrifugasi cukup berperan. Buah kelapa dihancurkan, dan diperas sehingga didapat bagian santan. Didalam santan terdapat campuran minyak dengan air. Dengan melakukan sentrifugasi dengan kecepatan antara 3000-3500 rpm, maka terjadi pemisahan dan terdapat dua bagian yaitu fraksi kaya minyak (krim) dan fraksi miskin minyak (skim). Selanjutnya krim diasamkan, kemudian diberi perlakuan sentrifugasi sekali lagi untuk memisahkan minyak dari bagian bukan minyak.
Dalam pengolahan minyak kelapa, sering juga dilakukan modifikasi khususnya dalam pemisahan krim untuk mendapatkan bagian minyak. Modifikasi tersebut dilakukan dengan cara pemanasan krim, dan akan dihasilkan padatan dan minyak, selanjutnya dengan penyaringan kita dapatkan minyak kelapa yang bersih dan jernih.