Ingin mempelajari materi kimia, khususnya tentang campuran? Supaya lebih paham, kamu bisa menyimak pembelajarannya di sini. Kamu juga bisa mengerjakan soal latihan untuk mempraktikkan materi yang telah dijelaskan.
Lewat pembahasan ini, kamu bisa belajar mengenai xxx. kamu akan diajak untuk memahami materi dan tentang metode menyelesaikan soal.
Kamu juga akan memperoleh latihan soal interaktif yang tersedia dalam tiga tingkat kesulitan, yaitu mudah, sedang, dan sukar. Tertarik untuk mempelajarinya?
Sekarang, kamu bisa mulai mempelajari materi lewat uraian berikut. Apabila materi ini berguna, bagikan ke teman-teman kamu supaya mereka juga mendapatkan manfaatnya.
Kamu dapat download modul & contoh soal serta kumpulan latihan soal dalam bentuk pdf pada link dibawah ini:
Definisi
* Campuran adalah sesuatu yang tercampur; sesuatu yang dicampurkan atau untuk mencampurkan; gabungan atau kombinasi. Campuran dapat terdiri atas unsur dengan unsur misalnya oksigen dan oksigen, unsur dengan senyawa misalnya oksigen dan air, senyawa dengan senyawa misalnya air dan gula, dan sebagainya.
* Campuran homogen adalah yang terdiri dari 2 atau lebih zat yang tersebar merata, nama lainnya adalah larutan. Contoh yang dapat kita lihat sehari-hari adalah air sirup.
* Campuran heterogen adalah yang terdiri atas berbagai zat yang tidak tersebar merata dan mudah dibedakan. Contoh yang dapat kita temui dengan mudah adalah air dan pasir.
* Pemisahan campuran adalah suatu proses, cara, kegiatan memisah atau memisahkan; pemecahan (pembelahan dan sebagainya) suatu campuran menjadi komponen-komponen penyusunnya. Proses pemisahan ini sangat penting dalam proses industri agar dihasilkan produk yang baik, atau dalam kehidupan sehari-hari ketika kita ingin membuat es jeruk yang diperas, hasil perasan jeruk disaring agar bulir dan bijinya tidak masuk ke dalam gelas.
Pengertian Campuran dan Contohnya
Homogen dan Heterogen
Campuran adalah materi yang tersusun dari gabungan beberapa zat tanpa terjadinya reaksi kimia dan dapat dipisahkan melalui proses fisika.
Berbeda dengan senyawa, sifat asli zat-zat penyusun campuran kimia masih tampak, sebagai contoh campuran udara yang merupakan terdiri dari berbagai molekul gas (nitrogen, oksigen, dsb) masih memiliki sifat dari berbagai komponen penyusunnya, antara lain mudah terbakar.
Begitu pula komposisi zat penyusun suatu campuran tidak tetap dan sembarang/acak.
Perbedaan antara senyawa dan campuran dapat dirangkum sebagai berikut:
Berdasarkan pemerataan zat di dalamnya dapat dibagi ke dalam:
1. Homogen: zat penyusunnya tersebar merata di dalam campuran dan tidak terlihat terpisah secara makroskopis (dengan mata telanjang), contohnya adalah larutan air dan garam. Hal ini terjadi karena ukuran partikel yang tercampur sangat kecil, dengan diameter sekitar 1 nm.
2. Heterogen : zat penyusunnya tersebar tidak merata dan terlihat terpisah secara makroskopis, contoh campuran air dan pasir.
Campuran homogen, terutama yang berwujud cair, disebut juga larutan. Di dalam larutan, zat dengan jumlah lebih banyak disebut pelarut, dan zat yang lebih sedikit disebut zat terlarut.
Sementara itu dalam wujud padat, biasanya tersusun dari unsur logam dengan logam lainnya maupun unsur non-logam, disebut paduan logam atau amalgam (alloy). Penggunaannya luas dalam kehidupan sehari-hari, antara lain stainless steel yang digunakan sebagai sendok, garpu pisau dan lainnya.
Pada logam emas, digunakan satuan karat untuk menyatakan kemurniannya. Suatu emas murni dinyatakan memiliki kadar 24 karat. Pada penggunaannya sebagai perhiasan, emas perlu dicampur dengan logam lain, misalnya tembaga agar sifatnya lebih kuat, karena emas murni sangat lunak dan mudah bengkok. Suatu emas yang telah dicampur membentuk amalgam nilai karatnya menurun, misalnya menjadi 22, dan seterusnya. Semakin rendah nilai karat maka semakin rendah kadar emas di dalam amalgam itu.
Kadar suatu zat di dalam campuran secara umum dapat dinyatakan sebagai:
$\frac{\mbox{jumlah zat}}{\mbox{jumlah campuran}}\times100\%$
Dimana jumlah zat dan campurannya dapat dinyatakan dalam berbagai satuan, misalnya massa, volume ataupun mol. Sebagai contoh adalah larutan alkohol 70% (w/w). Tanda (w/w) melambangkan weight/weight, artinya terdapat 70 satuan massa (misalnya gram) alkohol setiap 100 satuan massa air yang sesuai. Selain itu ada pula (w/v) yakni weight/volume dan (v/v) volume/volume untuk menyatakan kadar suatu zat di dalam larutan.
Pemisahan Campuran
1. Penyaringan/Filtrasi
Pengertian filtrasi adalah pemisahan yang digunakan untuk memisahkan campuran heterogen yang terdiri atas fase cair dan padat yang terpisah/tidak larut.
Metode filtrasi ini didasarkan pada perbedaan ukuran partikel zat-zat di dalam campuran. Partikel dengan ukuran lebih kecil akan lolos dari saringan (disebut juga filtrat) dan partikel yang lebih besar akan tertahan di saringan (disebut juga residu). Berikut ini penggambaran proses filtrasi:
2. Distilasi
Digunakan untuk memisahkan campuran homogen yang berupa larutan. Pemisahan ini didasarkan pada perbedaan titik didih komponen campurannya. Komponen dengan titik didih lebih rendah akan menguap terlebih dahulu kemudian didinginkan oleh kondensor dan akan mengembun dan menetes ke tabung lainnya, komponen ini disebut distilat. Apabila suatu campuran terdiri atas beberapa komponen maka dapat dilakukan beberapa tingkat, dan disebut distilasi fraksional. Berikut ini penggambaran proses distilasi:
3. Evaporasi
Pengertian evaporasi adalah pemisahan yang digunakan untuk memisahkan zat padat dari larutannya dengan cara menguapkan pelarutnya sampai habis sehingga tersisa padatan.
4. Kristalisasi
Digunakan untuk memisahkan zat padat dari larutannya dengan cara menguapkan pelarutnya sampai larutan jenuh. Cara kristalisasi untuk mengetahui larutan sudah jenuh dapat dilakukan dengan cara memasukkan batang pengaduk ke dalam larutan dan angkat.
Diamkan beberapa saat dan amati, jika mulai terbentuk butir-butir kristal/padatan maka larutan tersebut sudah jenuh. Kemudian larutan didinginkan sampai terbentuk kristal dan saring. Cuci padatan dan kerigkan dengan diangin-anginkan atau diletakkan pada kertas saring agar pelarut terserap oleh kertas.
5. Sublimasi
Pengertian sublimasi dan contohnya yang biasa digunakan untuk memisahkan zat yang dapat menyublim dari campurannya. Beberapa zat yang dapat menyublim antara lain: kapur barus, iodin, kafein. Contoh penerapan proses sublimasi adalah proses pemurnian iodin dari pasir, dimana bahan dipanaskan, iodin akan menyublim (padat ke gas) dan menempel di bawah kaca arloji yang diberi air es (untuk membantu cara kerja sublimasi gas ke padat) sehingga iodin murni akan menempel di bawah kaca arloji sementara pasir tetap tertahan di bawah seperti digambarkan berikut:
6. Kromatografi
Kromatografi adalah pemicahan campuran yang digunakan untuk memisahkan campuran homogen yang terdiri atas banyak komponen. Pemisahan ini didasarkan atas perbedaan kecepatan merambat antara partikel zat yang bercampur pada medium tertentu.
Pada proses ini akan terdapat 2 fase, yakni fase bergerak (komponen-komponen yang dilarutkan) dan fase diam (dapat memisahkan komponen-komponen berdasarkan kemampuan penyerapannya) yang biasanya berupa kertas. Berikut ini digambarkan proses pemisahan komponen tinta dengan pelarut air:
Kromatografi juga dapat digunakan untuk identifikasi kualitatif suatu komponen campuran. Caranya adalah dengan membandingkan nilai Rf suatu komponen dengan Rf pada literatur/standar. Rf adalah nilai rasio antara jarak yang ditempuh komponen dengan jarak yang ditempuh pelarut seperti digambarkan pada diagram berikut:
Maka titik merah memiliki nilai$Rf=\frac{\mbox{jarak merah}}{\mbox{jarak pelarut}}$
$Rf=\frac{3}{15}=0,2$
Contoh Soal dan Pembahasan
1. Bila di dalam 200 mL air terdapat 5 mL gula pasir, nyatakan kadar gula pasir tersebut dengan lambang yang tepat!
Pembahasan
$\begin{aligned}\mbox{Kadar} & =\frac{\mbox{jumlah zat}}{\mbox{jumlah campuran}}\times100\%\\
& =\frac{5\mbox{ mL}}{200\mbox{ mL}}\times100\%\\
& =2,5\%\mbox{ (v/v)}
\end{aligned}
$
2. Kadar suatu larutan garam dapur diketahui sebesar 30% (w/v). Berapa banyak garam yang terdapat di dalam 200 mL larutan?
Pembahasan
Kadar (w/v) menandakan satuan weight/volume atau massa per volume. Untuk mengetahui massa garam maka kita menggunakan densitas/massa jenis air (1 g/mL) dan asumsikan terdapat 100 mL
larutan sehingga kadarnya dapat kita tuliskan sebagai (30 g/100mL)
$\begin{aligned}30\mbox{ g/mL} & =\frac{\mbox{massa garam}}{200\mbox{ mL}}\times100\%\\
\mbox{massa garam} & =60\mbox{ g}
\end{aligned}
$
3. Di antara zat berikut, nyatakan manakah yang merupakan campuran homogen dan heterogen!
(a) udara (b) bensin; (c) air sungai; (d) kopi susu; (e) teh manis; (f) belerang; (g) cuka; (h) glukosa; (i) tanah; (j) minuman bersoda; (k) air dan minyak goreng
Pembahasan Sebelumnya tentu kita perlu memahami apa yang dimaksud heterogen dan homogen, jika kamu belum mengetahuinya kamu bisa baca kembali modul/materi diatas.
(a) udara memiliki komponen yang tidak terlihat terpisah secara maksroskopis, maka udara = homogen
(b) bensin terdiri atas senyawa-senyawa hidrokarbon dan zat aditif/tambahan (pewarna, penambah nilai oktan, dll), sehingga bensin = homogen
(c) air sungai = homogen
(d) kopi susu = homogen
(e) teh manis = homogen
(f) belerang = unsur
(g) cuka adalah = homogen
(h) glukosa adalah senyawa
(i) tanah adalah homogen
(j) minuman bersoda = heterogen, dimana gas karbon dioksida yang dilarutkan di dalamnya terlihat dengan mudah dan dapat dipisahkan
(k) air dan minyak goreng tidak akan tercampur sehingga membentuk campuran heterogen.
4. Tentukanlah metode yang tepat untuk memisahkan campuran berikut!
(a) garam yang kotor terkena pasir
(b) kamper yang kotor terkena tanah
(c) alkohol dari larutan alkohol 70%
(d) bensin dari minyak bumi
(e) minyak wangi dari bunga melati
Pembahasan
(a) kita larutkan campuran di dalam air, garam akan larut di dalam air sementara pasir tidak. Kemudian dilakukan penyaringan, maka pasir tertahan pada residu, garam terdapat di dalam filtrat dan dapat diperoleh dengan proses evaporasi.
(b) dengan prinsip sublimasi, panaskan campuran, maka kamper akan menyublim sementara tanah tidak. Kamper akan menyublim kembali menjadi padat dengan adanya pendinginan
(c) distilasi larutan alkohol 70%, alkohol yang mempunyai titik didih lebih rendah akan mendidih lebih dulu dan dapat diperoleh setelah melalui kondensor
(d) pemisahan minyak bumi dilakukan dengan distilasi fraksional/bertingkat
(e) minyak wangi/atsiri dapat diperoleh dengan distilasi. Minyak atsiri yang lebih cepat mendidih akan keluar lebih dahulu dan dapat diperoleh setelah melalui kondensor.
5. Rancanglah langkah-langkah untuk memisahkan campuran pasir, garam dapur dan kamper!
Pembahasan
Mulailah dengan langkah yang paling mudah, larutkan campuran ini di air kemudian difiltrasi. Pasir dan kamper tidak akan larut dalam air (kamper termasuk senyawa organik, sementara partikel pasir terlalu besar untuk disolvasi oleh air) dan tertahan sebagai residu, garam dapur larut dalam air menjadi filtrat.
Kemudian garam dapat diperoleh melalui proses evaporasi. Untuk memisahkan pasir dan kamper kita gunakan pelarut yang digunakan khusus untuk senyawa organik, misalnya dietil eter kemudian kembali disaring, maka didapatkan pasir pada residu. Filtrat diuapkan sehingga didapatkan kamper murni.
Cara alternatif adalah dengan sublimasi campuran awal, kamper akan menyublim, kemudian untuk memisahkan pasir dan garam kita larutkan dengan air lalu filtrasi dan evaporasi filtrat seperti pada cara pertama langkah pertama.
Latihan Soal Campuran (Mudah)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Quiz complete. Results are being recorded.
1. 1. Pertanyaan
Perhatikan gambar berikut : Campuran berikut ini yang dapat dipisahkan dengan alat-alat pada gambar di atas adalah … . Alat-alat pada gambar dapat digunakan untuk memisahkan campuran eter dan air karena adanya perbedaan sifat polaritas (air=polar, eter=non-polar), dengan diagram sebagai berikut. Campuran dimasukkan ke dalam corong pisah dan didiamkan sampai terbentuk dua lapisan. Karena massa jenis air lebih besar daripada eter, maka air berada di bawah lapisan eter. Kemudian keran dibuka untuk mengambil air dan eter. Alat-alat pada gambar dapat digunakan untuk memisahkan campuran eter dan air karena adanya perbedaan sifat polaritas (air=polar, eter=non-polar), dengan diagram sebagai berikut. Campuran dimasukkan ke dalam corong pisah dan didiamkan sampai terbentuk dua lapisan. Karena massa jenis air lebih besar daripada eter, maka air berada di bawah lapisan eter. Kemudian keran dibuka untuk mengambil air dan eter.
2. 2. Pertanyaan
Manakah diantara pilihan berikut yang merupakan campuran homogen? Udara merupakan suatu campuran karena terdiri dari banyak senyawa, namun homogen karena dapat kita lihat bahwa komponen campurannya tidak terlihat secara kasat mata. Udara merupakan suatu campuran karena terdiri dari banyak senyawa, namun homogen karena dapat kita lihat bahwa komponen campurannya tidak terlihat secara kasat mata.
3. 3. Pertanyaan
Berikut ini pemisahan campuran yang melibatkan pemanasan, kecuali … . Distilasi, sublimasi, evaporasi/penguapan, dan kristalisasi merupakan pemisahan campuran yang memerlukan pemanasan. Sedangkan pada proses kromatografi tidak dibutuhkan pemanasan. Distilasi, sublimasi, evaporasi/penguapan, dan kristalisasi merupakan pemisahan campuran yang memerlukan pemanasan. Sedangkan pada proses kromatografi tidak dibutuhkan pemanasan.
4. 4. Pertanyaan
Apabila dibandingkan, manakah diantara piihan berikut yang akan mengandung ukuran partikel paling kecil? Larutan termasuk campuran homogen, dan akan mengandung ukuran partikel paling kecil. Larutan termasuk campuran homogen, dan akan mengandung ukuran partikel paling kecil.
5. 5. Pertanyaan
Diketahui data berikut. Maka diantara larutan yang mengandung zat berikut manakah yang paling cocok untuk dipisahkan dengan filtrasi? Kelarutan kalsium hidroksida adalah yang paling rendah, sehingga di dalam larutannya paling mungkin membentuk endapan dan dapat dipisahkan dengan filtrasi. Kelarutan kalsium hidroksida adalah yang paling rendah, sehingga di dalam larutannya paling mungkin membentuk endapan dan dapat dipisahkan dengan filtrasi.
Latihan Soal Campuran (Sedang)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Quiz complete. Results are being recorded.
1. 1. Pertanyaan
Berikut ini pasangan yang paling tepat adalah … . Salah satu penggunaan distilasi bertingkat adalah memisahkan minyak bumi ke dalam fraksi-fraksinya, contohnya fraksi nafta, parafin dan lain-lain. Salah satu penggunaan distilasi bertingkat adalah memisahkan minyak bumi ke dalam fraksi-fraksinya, contohnya fraksi nafta, parafin dan lain-lain.
2. 2. Pertanyaan
Air dan bensin dapat membentuk campuran heterogen. Berapakah fase yang akan terbentuk dan zat mana yang akan berada pada fase paling bawah? Tentunya hanya akan terbentuk 2 fase yakni fase air dan bensin. Karena massa jenisnya lebih tinggi, fase air akan berada paling bawah. Tentunya hanya akan terbentuk 2 fase yakni fase air dan bensin. Karena massa jenisnya lebih tinggi, fase air akan berada paling bawah.
3. 3. Pertanyaan
Pilihan berikut ini termasuk campuran homogen, kecuali … . Darah termasuk sistem koloid dimana zat yang lebih padat yakni sel darah terdispersi di dalam plasma darah yang lebih cair. Darah termasuk sistem koloid dimana zat yang lebih padat yakni sel darah terdispersi di dalam plasma darah yang lebih cair.
4. 4. Pertanyaan
Untuk memisahkan suatu campuran sampel padat yang terdiri dari gula dan garam, metode yang paling tepat adalah … . Campuran dimasukkan ke dalam etanol. Etanol dapat melarutkan gula namun tidak melarutkan garam, kemudian disaring untuk mengambil garam. Selanjutnya, untuk memperoleh gula dilakukan pemanasan dengan water bath karena sifat etanol yang mudah terbakar. Campuran dimasukkan ke dalam etanol. Etanol dapat melarutkan gula namun tidak melarutkan garam, kemudian disaring untuk mengambil garam. Selanjutnya, untuk memperoleh gula dilakukan pemanasan dengan water bath karena sifat etanol yang mudah terbakar.
5. 5. Pertanyaan
Manakah di antara pernyataan berikut yang tepat? Campuran heterogen terdiri atas lebih dari 1 fase, dan sifat fisis masing-masing fase berbeda satu dengan yang lain. Campuran heterogen terdiri atas lebih dari 1 fase, dan sifat fisis masing-masing fase berbeda satu dengan yang lain.
Latihan Soal Campuran (Sukar)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Quiz complete. Results are being recorded.
1. 1. Pertanyaan
Diantara zat berikut manakah yang tidak akan membentuk campuran homogen bila dilarutkan di air? Heksana yang berisfat sangat non-polar tidak dapat larut di dalam air sehingga larutannya akan membentuk 2 fase. Heksana yang berisfat sangat non-polar tidak dapat larut di dalam air sehingga larutannya akan membentuk 2 fase.
2. 2. Pertanyaan
Diketahui 2 zat organik, X dan Y dengan sifat-sifat berikut: Manakah diantara 2 zat ini yang paling mungkin membentuk campuran heterogen dengan air? Senyawa X yang memiliki gugus -OH dapat membentuk ikatan hidrogen antara molekulnya dengan molekul air sehingga meningkatkan kelarutannya, maka Y lah yang lebih mungkin membentuk campuran heterogen dengan air. Senyawa X yang memiliki gugus -OH dapat membentuk ikatan hidrogen antara molekulnya dengan molekul air sehingga meningkatkan kelarutannya, maka Y lah yang lebih mungkin membentuk campuran heterogen dengan air.
3. 3. Pertanyaan
Pada hasil kromatografi kertas untuk setetes tinta berikut, bila digunakan pelarut heksana, maka zat yang paling polar adalah yang berwarna … . Apabila digunakan pelarut heksana yang non-polar, maka zat yang paling non-polar (ingat prinsip like dissolve like) akan lebih mudah terlarut dan tidak teradsorpsi pada fase diam (kertas), sehingga zat paling polar adalah yang tertahan di bagian paling bawah, pada kasus ini adalah zat warna ungu. Apabila digunakan pelarut heksana yang non-polar, maka zat yang paling non-polar (ingat prinsip like dissolve like) akan lebih mudah terlarut dan tidak teradsorpsi pada fase diam (kertas), sehingga zat paling polar adalah yang tertahan di bagian paling bawah, pada kasus ini adalah zat warna ungu.
4. 4. Pertanyaan
Diantara pasangan senyawa berikut manakah yang hanya akan membentuk campuran homogen? Alkohol dapat larut di dalam aseton, sementara $\mbox{HCl}$ dan $\mbox{NaOH}$
akan bereaksi sehingga tidak termasuk campuran. Alkohol dapat larut di dalam aseton, sementara $\mbox{HCl}$ dan $\mbox{NaOH}$
akan bereaksi sehingga tidak termasuk campuran.
5. 5. Pertanyaan
Seorang siswa ingin memisahkan suatu sampel yang terdiri dari 2 jenis asam amino dengan menggunakan kromatografi kertas dan didapatkan kromatogram berikut: Dengan jarak A-D=10 cm, A-C=37 mm, A-B=15 mm, serta nilai berikut: Maka spot pada B dan C berturut-turut adalah … . $\begin{aligned}R_{f}\mbox{B} & =\frac{1,5}{10}\\
& =0, \end{aligned}
$ Maka, B kemungkinan besar lisin $\begin{aligned}R_{f}\mbox{C} & =\frac{3,7}{10}\\
& =0, \end{aligned}
$ maka, C kemungkinan besar alanin. $\begin{aligned}R_{f}\mbox{B} & =\frac{1,5}{10}\\
& =0, \end{aligned}
$ Maka, B kemungkinan besar lisin $\begin{aligned}R_{f}\mbox{C} & =\frac{3,7}{10}\\
& =0, \end{aligned}
$ maka, C kemungkinan besar alanin.