Lihat sumber Larutan ideal

[[File:P_Benzol+Toluol_3.svg|thumb|right|280px|P Benzol+Toluol 3]]

Dalam kimia, suatu '''larutan ideal''' atau '''campuran ideal''' adalah suatu [[larutan]] dengan sifat termodinamika yang serupa dengan campuran [[gas ideal]]. [[Entalpi pencampuran]] dari larutan ini adalah nol<ref>Pierre Perrot. [https://archive.org/details/tozofthermodynam0000perr_o6t1 A to Z of Thermodynamics]. Oxford University Press. 1998. ISBN 0-19-856556-9.</ref> seperti halnya perubahan volume pada pencampuran menurut definisi; semakin mendekati nol entalpi pencampurannya, semakin "ideal" perilaku larutan tersebut. [[Tekanan uap]] larutan mematuhi [[hukum Raoult]], dan [[koefisien aktivitas]] masing-masing komponen (yang mengukur penyimpangan dari idealitasnya) sama dengan satu.<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Larutan+ideal&oldid=29455914 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref>

Konsep larutan ideal sangat penting dalam [[termodinamika kimia]] dan aplikasinya, seperti penggunaan [[sifat koligatif]].

== Tinjauan ==
Idealnya suatu larutan serupa dengan [[gas ideal|idealnya gas]], dengan perbedaan penting bahwa interaksi intermolekuler pada cairan bagitu kuat dan tidak bisa diabaikan begitu saja layaknya gas ideal. Sebagai gantinya diasumsikan bahwa kekuatan rata-rata dari [[gaya antarmolekul|interaksi]] sama antara semua molekul larutan.

Secara lebih formal, untuk campuran molekul A dan B, interaksi antara atom tetangga yang tidak sejenis (U<sub>AB</sub>) dan yang sejenis U<sub>AA</sub> serta U<sub>BB</sub> harus memiliki rerata kekuatan yang sama, yaitu, 2 U<sub>AB</sub> = U<sub>AA</sub> + U<sub>BB</sub> dan interaksi jarak jauh harus nol (atau setidaknya tidak dapat dibedakan). Jika kekuatan molekulnya sama antara AA, AB dan BB, yaitu, U<sub>AB</sub> = U<sub>AA</sub> = U<sub>BB</sub>, maka larutannya secara otomatis ideal.

Jika molekulnya hampir identik secara kimiawi, misalnya, [[n-butanol|1-butanol]] dan [[2-butanol]], maka larutannya akan hampir ideal. Karena energi interaksi antara A dan B hampir sama, maka terjadi perubahan energi ([[entalpi]]) yang sangat kecil bila zatnya bercampur. Semakin berbeda sifat A dan B, semakin kuat larutannya diharapkan menyimpang dari keidealannya.

== Definisi ==
Definisi yang berbeda dari larutan ideal telah diusulkan. Definisi yang paling sederhana adalah bahwa larutan ideal adalah larutan yang setiap komponennya (i) mematuhi [[hukum Raoult]] <math>p_i=x_ip_i^*</math> untuk seluruh komponen. Di sini <math>p_i</math> adalah [[tekanan uap]] komponen i di atas larutan, <math>x_i</math> adalah [[fraksi mol]]nya dan <math>p_i^*</math> adalah tekanan uap dari zat murni i pada suhu yang sama.<ref>Atkins, P.; J. de Paula. [https://archive.org/details/atkinsphysicalch00pwat Atkins’ Physical Chemistry]. W. H. Freeman & Co. 2006. hlm. [https://archive.org/details/atkinsphysicalch00pwat/page/144 144]. ISBN 0716787598.</ref><ref>Engel, T.; Reid, P. [https://archive.org/details/physicalchemistr0000enge Physical Chemistry]. Pearson Benjamin Cummings. 2006. hlm. [https://archive.org/details/physicalchemistr0000enge/page/194 194]. ISBN 080533842X.</ref><ref>Laidler,K.J.; Meiser, J.H. ''Physical Chemistry''. Pearson Benjamin Cummings. 1982. hlm. 180. ISBN 9780805356823.</ref>

Definisi ini bergantung pada tekanan uap yang merupakan properti terukur secara langsung, setidaknya untuk komponen yang mudah menguap. Sifat termodinamika kemudian dapat diperoleh dari [[potensial kimia]] μ (atau [[energi bebas Gibbs]] parsial molar g) dari setiap komponen, yang diasumsikan diberikan oleh rumus gas ideal

:<math>\mu(T,p_i) = g(T,p_i)=g^\mathrm{u}(T,p^u)+RT\ln {\frac{p_i}{p^u}}</math>.

Tekanan rujukan <math>p^u</math> dapat ditulis sebagai <math>P^0</math> = 1 bar, atau sebagai tekanan campuran untuk memudahkan operasi.

Dalam mensubstitusi nilai <math>p_i</math> dari Hukum Raoult,
:<math>\mu(T,p_i) =g^\mathrm{u}(T,p^u)+RT\ln {\frac{p_i^*}{p^u}} + RT\ln x_i =\mu _i^*+ RT\ln x_i</math>.

Persamaan ini untuk potensial kimia dapat digunakan sebagai definisi alternatif untuk larutan ideal.

Namun, uap di atas larutan mungkin tidak benar-benar berperilaku sebagai campuran gas ideal. Oleh karena itu beberapa penulis mendefinisikan larutan ideal sebagai salah satu komponen yang mematuhi analogitas hukum Raoult <math>f_i=x_if_i^*</math>,

Di sini <math>f_i</math> adalah [[fugasitas]] komponen <math>i</math> dalam larutan dan <math>f_i^*</math> adalah fugasitas <math>i</math> sebagai zat murni.<ref>Berry, R. S.; Rice, S. A.; Ross, J. [https://archive.org/details/physicalchemistr0000berr Physical Chemistry]. Wiley. 1980. hlm. [https://archive.org/details/physicalchemistr0000berr/page/750 750]. ISBN 0195105893.</ref><ref>Klotz, I. M.; Rosenberg, R. M. ''Chemical Thermodynamics: Basic Concepts and Methods''. Wiley. 2008. hlm. 322. ISBN 9780470285220.</ref> Karena fugasitas didefinisikan dalam persamaan
:<math>\mu(T,P) = g(T,P)=g^\mathrm{u}(T,p^u)+RT\ln {\frac{f_i}{p^u}}</math>

definisi ini mengarah pada nilai ideal dari potensial kimia dan sifat termodinamika lainnya bahkan ketika komponen di atas larutan bukanlah gas ideal. Pernyataan yang setara menggunakan [[aktivitas (kimia)|aktivitas]] termodinamika, dan bukan fugasitas.<ref>P.A. Rock, ''Chemical Thermodynamics: Principles and Applications'' (Macmillan 1969), p.261</ref>

=== Contoh ===
Menurut [[Teori Gibbs]] campuran gas yang sempurna adalah larutan ideal; hal ini termasuk dalam definisi gas sempurna: memang, dalam gas yang sempurna, interaksi antara molekul semuanya identik, karena nilainya nol. Campuran gas nyata yang berperilaku rendah karena gas sempurna merupakan larutan ideal, misalnya [[udara]].

Campuran larutan nyata dari molekul dengan struktur dan ukuran yang serupa memiliki perilaku yang mendekati larutan ideal:
* campuran [[parafin]] linear C<sub>5</sub> sampai C<sub>8</sub>,
* campuran [[benzena]], [[toluena]], [[xilena]],
* campuran [[alkohol]], sebagai contoh [[etanol]] dengan [[propanol]].

Sebaliknya, jika pencampuran 1 liter air dengan 1 liter etanol memberi volume total sekitar 1,92 liter.<ref>[https://www.inrs.fr/dms/inrs/FicheToxicologique/TI-FT-48/ft48.pdf Fiche INRS de l'éthanol]</ref> Volume idealnya <math>V^{id}</math> menjadi 2 liter, karenanya terdapat kontraksi pada campuran: molekul air dan etanol menarik lebih kuat daripada molekul cairan murninya. Oleh karena itu, campuran etanol-air bukanlah larutan ideal, ia merupakan larutan [[azeotrop]]ik yang hukum Raoult tidak mampu menggambarkannya.<ref>National Institute of Standards and Technology. [http://ts.nist.gov/MeasurementServices/ReferenceMaterials/upload/1828.pdf Standard Reference Material 1828: Ethanol-Water Solutions].</ref>

== Non-idealitas ==
Penyimpangan dari idealitas dapat digambarkan dengan penggunaan [[fungsi Margules]] atau [[koefisien aktivitas]]. Parameter Margules tunggal mungkin cukup untuk menggambarkan sifat larutan jika penyimpangan dari idealitas sedikit; larutan seperti itu disebut ''[[larutan biasa|biasa]]''.

Berbeda dengan larutan ideal, di mana volume benar-benar aditif dan pencampuran selalu lengkap, volume larutan non-ideal tidak, secara umum, jumlah sederhana dari volume komponen cairan murni dan [[kelarutan]] tidak dijamin selama rentang komposisi keseluruhan. Dengan pengukuran kerapatan [[aktivitas termodinamika]] komponen dapat ditentukan.

== Lihat pula ==
* [[Koefisien aktivitas]]
* [[Hukum Raoult]]
* [[Fungsi Margules]]
* [[Fugasitas]]
* [[Koefisien virial]]

== Referensi ==
<references />

== Sumber dan atribusi ==

Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Larutan+ideal&oldid=29455914 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29455914 (2026-07-14T04:13:45Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 -->