Tgs Modul Pekan 5 [PDF]

Citation preview

TIM DOSEN KIMIA UNIT MATA KULIAH UMUM UNIVERSITAS HASANUDDIN TUGAS MODUL 5



MATA KULIAH : KIMIA DASAR KODE: 18Y02110702 18Y02110703 SEMESTER 1



KEGIATAN PEMBELAJARAN V LARUTAN 1. Pendahuluan Learning point pembelajaran materi stokiometri antara lain: a. mahasiswa dapat menjelaskan dengan tepat karakteristik dan perbedaan sistem campuran: larutan, koloid dan suspensi. b. mahasiswa dapat menjelaskan dan mengetahui cara menyatakan konsentrasi dan menggunakan satuan-satuan konsentrasi: persen, normalitas, molaritas, molalitas, fraksi mol, ppm, formalitas. c. mahasiswa dapat menjelaskan karakteristik sifat koligatif larutan. d. mahasiswa mengetahui dan menjelaskan sifat khas partikel koloid dan cara pembuatan sistem koloid. Learning objective pembelajaran materi stokiometri adalah : a. mahasiswa dapat menjelaskan komponen larutan. b. mahasiswa dapat menjelaskan jenis-jenis larutan. c. mahasiswa dapat menjelaskan dan menginterpretasikan cara menentukan konsentrasi larutan. d. mahasiswa dapat menjelaskan sifat kologatif larutan dan dapat menentukan secara kuantitatif sifat koligatif larutan elektrolit dan non elektrolit.



2. Latihan Selesaikan soal-soal latihan berikut ini dan diskusikan dengan teman-teman sekelas Anda.



1.



2.



3.



Jelaskan dan berikan contoh serta aplikasi dari istilah-istilah berikut: a. Larutan. b. Konsentrasi. c. Larutan jenuh. d. Larutan elektrolit e. Sifat koligatif. f. Larutan ideal. g. Larutan pekat. h. System Koloid. i. Elektroforesis. j. Dialisis. Tentukanlah nilai massa dari setiap pernyataan di bawah ini kemudian buatlah secara ringkas untuk membuat larutan berikut dari bahan yang disebutkan: a. 250 ml AgNO3 0,125 M dari padatan AgNO3. b. 100 ml CuSO4 0,2 M dari padatan CuSO4.5H2O. c. Larutan 0,2 m naftalena (C10H8) menggunakan 50 g CCl4 sebagai pelarut. d. Larutan sukrosa (C12H22O11) dengan fraksi mol 0,0348 menggunakan 100 g air ( = 1 g/ml) Suatu larutan aseton dalam air mengandung 8,6 mg aseton dalam 21,4 liter larutan. Jika kerapatan larutan adalah 0,997 g/cm3, hitung konsentrasi larutan dalam: a. ppm b. ppb.



4.



Selesaikan perhitungan berikut yang terkait dengan garam yang ada di dapur rumah Sdr. : a. Hitung berapa % berat NaCl yang dibuat dengan melarutkan 20g NaCl dalam 55g air. b. Hitung berapa gram NaCl yang terdapat dalam 500g NaCl 16% berat. c. Hitung fraksi mol NaCl dan fraksi mol H2O dalam larutan 117 g NaCl dan 3 kg H2O. d. Seorang mahasiswa mencampurkan 3,5 L NaCl 0,15 M dengan 5,5 L NaCl 0,175 M dan memperoleh larutan sebanyak 9 liter. Hitung konsentrasi akhir larutan tersebut. e. Suatu larutan dibuat dengan melarutkan 15,2 g NaCl dalam 197 g air. Larutan



5.



6. 7.



ini mempunyai berat jenis 1,012 g/ml. Hitung fraksi mol, molalitas dan molaritas NaCl. f. Bagaimana cara membuat membuat larutan 1,2 molar dan 1,2 molal larutan NaCl dalam air. Coba lakukan di dapur Sdr. Bisa tidak ? Apa yang perlu diasumsikan ? Kasus berikut terkait dengan satuan konsentrasi yang sering digunakan di lapangan: a. Berapa gram urea yang dibutuhkan untuk membuat larutan urea 10% dalam 500 mL air. b. Hitung konsentrasi Na+ dalam %, jika 5 mL darah mengandung 0,14 mg Na+. c. Hitung jumlah miliekivalen ion Ca2+ yang terdapat dalam 100 mL darah 0,1% (W/V) Ca2+. d. Hitung berapa mg ion K+ yang terdapat dalam cuplikan darah yang mengandung 2,5 m ekuivalen ion K+. Tekanan uap eter (Mr 74) adalah 442 mmHg pada 293 K. Jika 3 g senyawa A dilarutkan ke dalam 50 g eter pada temperature ini, tekanan uap menjadi 426 mmHg. Hitung massa molekul relative (Mr) senyawa A. Kalau Sdr. pernah tinggal di daerah yang mengalami musim dingin atau musim salju, anda akan melihat jalanan ditaburi dengan garam. Apa gunanya tindakan tersebut ? Teori apa, terutama yang ada dalam bab ini, yang bisa membenarkan tindakan tersebut ? Kalau Sdr. belum pernah tinggal di daerah demikian, coba taburkan garam di freezer kulkas Sdr. Apa yang terjadi ?



3. Lembar Diskusi Mahasiswa menyelesaikan tugas pada lembar diskusi ini dengan menuliskan pada kolom-kolom berikut ini. 1.



a. Larutan. Larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua jenis molekul tercampur. Larutan tidak dapat dipisahkan dengan diendapkan dan perbedaan zat penyusunnya tidak kasat mata. Contohnya : larutan gula dan larutan garam. Aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari yaitu Obat kumur terdiri dari sejumlah bahan kimia yang dilarutkan dalam air. Tingtur iodin diperoleh dengan melarutkan kristal yodium dalam alkohol. Soda mengandung gula, karbon dioksida, warna, dan lain-lain dalam air. Kool Aid mengandung gula dan warna dalam air. Cuka diperoleh saat kita mencampur asam asetat dalam air. Larutan hidrogen peroksida terbentuk dengan mencampur hydrogen peroksida dalam air. Larutan deterjen diperoleh dengan mencampur deterjen dalam air. Pembersih jendela terdiri dari sejumlah bahan kimia dan wangi-wangian yang dilarutkan dalam air. Larutan larutan asam sulfat yang terdapat pada aki. Serta Larutan asam karbonat yang terdapat dalam tubuh, sebagai larutan penyangga/buffer. b. Konsentrasi. Konsentrasi adalah istilah umum untuk menyatakan banyaknya bagian zat terlarut dan pelarut yang terdapat dalam larutan. Konsentrasi dapat dinyatakan secara kuantitatif maupun secara kualitatif. Contoh serta aplikasinya yaitu larutan Zat terlarut Gas Cairan Padatan Pelarut Gas Udara (oksigen dan gas-gas lain dalam nitrogen) Uap air di udara (kelembapan) Bau suatu zat padat yang timbul dari larutnya molekul padatan tersebut di udara Cairan Air terkarbonasi (karbon dioksida dalam air) Etanol dalam air, campuran berbagai hidrokarbon (minyak bumi) Sukrosa (gula) dalam air, natrium klorida (garam dapur) dalam air, amalgam emas dalam raksa Padatan Hidrogen larut dalam logam, misalnya platina Air dalam karbon aktif dan uap air dalam kayu.



c. Larutan jenuh. Larutan jenuh adalah larutan kimia yang mengandung konsentrasi maksimum zat terlarut dalam pelarut. Larutan tambahan tidak akan larut dalam larutan jenuh. Contoh serta aplikasinya yaitu Soda adalah larutan karbon dioksida jenuh dalam air. Inilah sebabnya, ketika tekanan dilepaskan, gas karbon dioksida membentuk gelembung. Menambahkan bubuk cokelat ke dalam susu sehingga berhenti larut membentuk larutan jenuh. Garam dapat ditambahkan ke mentega cair atau minyak ke titik di mana butiran garam berhenti larut, membentuk larutan jenuh. Jika Anda menambahkan cukup gula ke kopi atau teh, Anda bisa membentuk larutan jenuh. Anda akan tahu bahwa Anda telah mencapai titik jenuh ketika gula berhenti larut. Teh atau kopi panas memungkinkan lebih banyak gula untuk larut daripada yang bisa Anda tambahkan ke minuman dingin. Gula dapat ditambahkan ke cuka untuk membentuk larutan jenuh.



d. Larutan elektrolit Larutan elektrolit adalah zat-zat yang jika dilarutkan ke dalam air akan terurai menjadi ion-ion atau dapat terionisasi sehingga mampu menghantarkan arus listrik. Zat yang termasuk elektrolit yaitu asam, basa, dan garam. Contohnya yaitu H₂SO₄ asam sulfat, NaOH natrium hidroksida, Ca₃(PO₄)₂ kalsium fosfat, NaCl garam dapur, KI kalium iodida. Aplikasi larutan elektrolit dalam kehidupan sehari-hari yaitu Dalam tubuh manusia larutan elektrolit bermanfaat untuk melancarkan berbagai mekanisme di dalam tubuh, termasuk metabolisme. Larutan elektrolit dalam bentuk oralit atau minuman isotonik bisa menggantikan ion tubuh. Larutan garam dapur, juga merupakan elektrolit, bermanfaat untuk menambah rasa makanan dan memenuhi kebutuhan mineral. Air accu, untuk menghasilkan listrik pada kendaraan bermotor atau mesin lainnya. Air jeruk, untuk menyegarkan tubuh dan menyembuhkan berbagai penyakit. e. Sifat koligatif. Sifat koligatif larutan itu adalah suatu sifat larutan yang tergantung pada jumlah partikel zat terlarut dan tidak tergantung pada sifat zat terlarut tersebut. Contoh dan aplikasinya yaitu penurunan titik beku yaitu garam dapur untuk mencairkan salju, etilen glikol pada radiator mobil, garam dapur untuk pembuatas es



putar. tekanan osmotic yaitu cairan tetes mata, garam dapur untuk membunuh lintah, cairan infus yang masuk ke dalam pembuluh darah. penurunan tekanan uap yaitu pembuatan kolam renang apung. serta kenaikan titik didih yaitu penyulingan minyak bumi. f. Larutan ideal. Larutan ideal atau campuran ideal adalah suatu larutan dengan sifat termodinamika yang serupa dengan campuran gas ideal. Larutan ideal mematuhi hukum Raoult, yaitu tekanan uap pelarut (cair) berbanding  tepat lurus terhadap fraksi mol pelarut dalam larutan. Larutan yang benar-benar ideal tidak ada dialam, tetapi larutan memenuhi hukum Raoult sapai batas tertentu. Contoh larutan yang pas dianggap ideal ialah campuran benzana serta toluene. g. Larutan pekat. Larutan pekat merupakan larutan yang mengandung relatif lebih banyak solute. Contohnya yaitu HNO3 Pekat. Aplikasinya yaitu dalam pembuatan yoghurt. h. System Koloid. Sistem koloid merupakan suatu bentuk campuran (sistem dispersi) dua atau lebih zat yang bersifat homogen namun memiliki ukuran partikel terdispersi yang cukup besar (1 - 1000 nm), sehingga mengalami Efek Tyndall. Contoh koloid yaitu sabun, santan, susu, selai, dan mentega. Aplikasi sistem koloid dalam kehidupan sehari-hari yaitu Pemutihan Gula yaitu Gula tebu yang masih berwarna dapat diputihkan. Penggumpalan Darah, Darah mengandung sejumlah koloid protein yang bermuatan negatif. Penjernihan Air. Pembentukan delta di muara sungai. Pengambilan endapan pengotor. Mengurangi polusi udara. Penggumpalan lateks. Membantu pasien gagal ginjal. i. Elektroforesis. Elektroforesis merupakan suatu peristiwa bergerkanya partikel-partikel koloid yang memiliki muatan ke suatu elektroda. Elektroforesis juga dapat diatikan sebagai peristiwa bergeraknya partikel-partikel koloid dalam suatu alisran medan listrik. Contoh dan aplikasinya yaitu Elektroferesis dapat digunakan dalam berbagai bidang, elektroforesis koloid dalam industri diantaranya yaitu pada proses pembuatan sarung



tangan karet, mengurangi pencemaran udara pada corong uap pembakaran batu bara, penyaring debu pada pabrik, pengidentifikasi DNA manusia serta mampu mengidentifikasi kelainan genetic pada makhluk hidup. j. Dialisis. Dialisis merupakan teknik pemisahan partikel koloid dengan ion-ion lain yg memiliki ukuran lebih kecil melalui membran semipermeabel. Contoh dan aplikasinya yaitu Dalam bidang kedokteran berfungsi untuk proses cuci darah bagi penderita gagal ginjal, Untuk penjernihan air, dan Sebagai Deodoran. 2.



a. 250 ml AgNO3 0,125 M dari padatan AgNO3 Diketahui: V= 100mL



Ar Ag = 108, Ar N = 14, Ar O = 16



M= 0,125 M



Mr AgNO = Ar Ag + Ar N + 3(ArO) = 108 + 14 + 3(16) = 170



Ditanyakan: Massa?



Penyelesaian: M =



Massa 1.000 × Mr mL



0,125 =



Massa 1.000 × 170 250



0,125 =



Massa ×4 170



Massa =



(0,125 ×170) 21,25 = =5,31 gram 4 4



Membuat larutan 250 ml AgNO3 0,125 M dari padatan AgNO3 1. Hitungan terlebih dahulu berapa gram AgNO3 yang dibutuhkan untuk membuat 250 ml larutan AgNO3 0,125 M. Maka setelah dihitung didapatkan bahwa berat AgNO3 yang dibutuhkan sebesar 5,31 gram. 2. Timbanglah padatan AgNO3 sebanyak 5,31 gram dengan neraca analitik. 3. Setelah ditimbung, larutkan padatan tersebut dalam gelas kimia dengan aquades secukupnya. Aduk hingga benar-benar larut sempurna. 4. Selanjutnya, larutan tersebut dituangkan ke dalam labu ukur dengan ukuran 250 ml.



5. Terakhir kita tambahkan aquades ke dalam labu ukur hingga tanda batas. Kocok larutan tersebut hingga rata. b. 100 ml CuSO4 0,2 M dari padatan CuSO4 5H2O Diketahui: V= 100mL



Ar Cu = 64, Ar S = 32, Ar O = 16, Ar H = 1



M= 0,2 M



Mr CuSO4.5H2O= Ar Cu + Ar S + Ar 4O + Ar 10H + Ar 5O = 64 +32 + 4 (16) + 10 (1) + 5(16) = 250



Ditanyakan: Massa?



Penyelesaian: M =



Massa 1.000 × Mr mL



0,2 =



Massa 1.000 × 25 0 10 0



0,2 =



Massa ×10 25 0



Massa =



(0,2 ×25 0) 50 = =5 gram 10 10



Membuat 100 ml larutan CuSO4 0,2 M dari padatan CuSO4.5H2O 1. Hitung terlebih dahulu berapa gram CuSO4.5H2O yang dibutuhkan untuk membuat 100ml larutan CuSO4 0,2M. Maka setelah dihitung didapatkan bahwa berat CuSO4.5H2O yang dibutuhkan sebesar 5 gram. 2. Timbanglah padatan CuSO4.5H2O sebanyak 5 gram dengan neraca analitik. 3. Setelah ditimbang larutkan padatan tersebut dalam gelas kimia dengan aquades secukupnya. Aduk hingga benar-benar larut sempurna. 4. Selanjutnya, larutan tersebut dituangkan ke dalam labu ukur dengan ukuran 100ml. 5. Terakhir kita tambahkan aquades kedalam labu ukur hingga tanda batas. Kocok larutan tersebut hingga rata. c. Larutan 0,2M naftalena (C10H8) menggunakan 50g CCl4 sebagai pelarut Ar C = 12, Ar H = 1 Mr C10H8 = (12  10) + (8  1) = 120 + 8 = 128



m = 0,2 p = 50 g m=



massa 1.000 × Mr P



0,2 =



massa 1.000 × 128 50



massa =



0,2× 128 =1,28 gram 20



Membuat larutan 0,2 m naftalena (C10H8) menggunakan 50g CCl4 sebagai pelarut. 1. Hitung terlebih dahulu berapa gram C10H8 yang dibutuhkan untuk membuat larutan 0,2m naftalena. Maka setelah dihitung didapatkan bahwa berat C10H8 yang dibutuhkan sebesar 1,28 gram. 2. Timbanglah padatan C10H8 sebanyak 1,28 gram dengan neraca analtik. 3. Setelah ditimbang, larutkan padatan tersebut dala, gelas kimia dengan menggunakan 50g CCl4 sebagai pelarut. Aduk hingga benar-benar larut sempurna. d. Larutan sukrosa (C12H22O11) dengan fraksi mol 0,0348 menggunakan 100 g air (p= 1 g/ml) Ar C = 12, Ar H = 1, Ar O = 16 Mr C12H22O11 = (12  12) + (8  1) + (11  16) Mr C10H8 = 144 + 22 + 176 = 342 Fraksi mol terlarut (Xt) = 0,0348 Fraksi mol pelarut (Xp) = 1 – 0,)348 = 0,9652 mol air = Xp =



g 100 = =5,56 Mr 18



mol pelarut mol pelarut +mol terlarut



0,9652 =



5,56 5,56+mol terlarut



mol terlarut = 0,2 mol terlarut =



g Mr



0,2 =



g 342



g = 342  0,2 g = 68,4 gram Membuat larutan sukrosa (C12H22O11) dengan fraksi mol 0,0348 menggunakan 100 g air (p= 1 g/ml). 1. Hitung terlebih dahulu beberapa gram C12H22O11 yang dibutuhkan untuk membuat larutan sukrosa C12H22O11. Maka setelah dihitung didapatkan bahwa berat C12H22O11 yang dibutuhkan sebesar 68,4 gram. 2. Timbangah padatan C12H22O11 sebanyak 168,4 gram dengan neraca analtik. 3. Setelah ditimbang larutkan padatan tersebut dalam gelas kimia dengan menggunakan 3.



100 ml air sebagai palarut. Aduk hingga benar-benar larut sempurna. Diketahui: m aseton = 8,60 mg = 8,6 x 10⁻³ gram V larutan = 21,4 L = 21400 mL ρ = 0,997 gram/mL Sesuai dengan uraian sebelumnya kadar senyawa dalam larutan dapat dinyatakan dalam beberapa satuan salah satunya adalah ppm dan ppb. Agar diperoleh kadar dalam satuan tersebut kalian harus mengetahui perbandingan massa senyawa dan massa larutan terlebih dahulu. Pada soal telah diketahui massa aseton adalah 8,6 x 10⁻³ gram. Adapun massa larutan belum diketahui. Kalian dapat menentukan massa larutan menggunakan data volume larutan dan data massa jenis larutan. Berikut penghitungan massa larutan: m larutan = ρ x V                 = 0,997 x 21400                 = 21335,8 gram Ditanyakan: Konsentrasi larutan dalam: a. ppm b. Ppb Penyelesaian: a. Konsentrasi larutan dalam ppm ppm=



8,6 ×10−3 g ×106 =0.402 ppm −3 ( 21,4 ×10 ×0,997 ) g



b. Konsentrasi larutan dalam ppb 8,6× 10−3 g ppb= × 109=402 ppb −3 ( 21,4 × 10 ×0,997 ) g



4.



a. berat NaCl =



20 × 100 20+55



=26,67



b. 16= X=



X ×100 500



16 × 500 100



= 80 g



c. 117 g NaCl = 3 Kg air =



117 =2 mol 58,5



3000 =166,6 mol 18



Maka: Fraksi mol NaCl=



2 =0,012 2+ 166,6



Fraksi mol air= 0,988 d. Dalam 3,5 liter NaCl 0,150 M terdapat 3,5  0,150 = 0,5250 mol NaCl Dalam 5,5,liter NaCl 0,175 M terdapat 5,5  0,175 = 0,9625 mol NaCl Jadi, dalam 9 liter terdapat 0,5250 + 0,9625 = 1,4875 mol NaCl Konsentrasi=



1,4875 =0,1653 M 9



e. Fraksi mol nt= 15,2 g NaCl np= 197 g air



x t= ¿



nt nt +np 15,2 15,2 = =0,08 15,2+197 212,2



x p=



np 197 197 = = =0,92 nt + np 15,2+197 212,2



x t + x p=1 0,08 + 0,92 = 1 Molalitas n gram 1000 = × Mr p(kg) p ( gram )



m=



NaCe= 23 + 35 = 58 m=



15,2 1000 15.200 × = =1,33 58 197 11.426



Molaritas M=



n gram 1000 = × mr V (liter) V ( ml)



¿



15,2 1000 × 58 1,012



¿



15.200 =258,96 58,696



f. Hitunglah massa zat padat yang diperlukan. -



Menimbang untuk mengukur zat padat.



-



Melarutkan zat padat NaCl dengan air sebanyak 1/3 volume larutan dan diaduk dengan spatula.



-



Memasukkan larutan no.3 kedalam labu ukur dengan ukuran yang sesuai.



5. a. Berapa gram urea yang dibutuhkan untuk membuat larutan urea 10% dalam 500 mL air. Dik : V urea = 500 ml = 0,5 liter Mr= 60 M urea = 0,2 M N urea = M x V = 0,2 X 0,5 = 0,1 mol Massa urea = n xMr = 0,1 x 60 = 6 gram b. Hitung konsentrasi Na+ dalam %, jika 5 mL darah mengandung 0,14 mg Na+. 0,14 mg



Na+¿ x = ¿ 5,0 ml 100ml



X =2,8 mg Na +¿¿ Jadi, konsentrasi Na+ = 2,8 mg c. Hitung jumlah miliekivalen ion Ca2+ yang terdapat dalam 100 mL darah 0,1% (W/V) Ca2+. Ca2+¿ ¿ 0,1 (W/V) =



0,1 g Ca2+¿ ¿ 100 ml



Dalam 100 ml Ca2+¿ ¿0,1 (W/V) mengandung 0,1 g Ca2+¿ ¿ 1Eq Ca2+¿ ¿= 20 g



0,1 g Ca2+¿ ¿= 0,1 g  1 Eq 1 Eq



Ca 2+¿ ¿= 0,005Ca 2+¿ ¿Eq atau 5 m Eq Ca2+¿ ¿ 20 g



d. Hitung berapa mg ion K+ yang terdapat dalam cuplikan darah yang mengandung 2,5 m ekuivalen ion K+. 1 Eq k + ¿¿= 39,1 g 2,5 m Eq k



+ ¿¿



= 0,0025  99,1



= 0,09805 g = 98 mg k + ¿¿



6.



Diketahui: P= 442mmHg Mr eter = 74 Massa= 3 gram0,14 mg



Na+¿ x = ¿ 5,0 ml 100ml



p= 50 gram P= 426 mmHg Ditanyakan: Massa molekul relative (Mr) senyawa A? Jawab: P = X p . P° =



np . P° nt+ np



50 74 .442 426 = 50 nt + 74 426 =



0,68 .442 nt + 0,68



426 (nt + 0,68) = 0,68442 426 nt + 289,68 = 300,56 426nt = 300,56 – 289,68 426 nt = 10,88



10,88 426



nt =



= 0,026 mol nt =



massa nt



=



3 = 115,39 gram/mol 0,026



7.



Ketikaa suatu pelarut dimasuki oleh zat lain terlarut akan terjadi perubahan suhu yang diperlukan untuk mencairkan atau membekukan larutan tersebut. Dalam hal ini zat pelarut adalah air. Air murni tanpa zat terlarut apapun akan membeku pada 0 C dan mendidih pada suhu 100 C. Namun ketika dimasukkan zat terlarut kedalamnya seperti garam titik beku dan didih akan berubah menjadi lebih rendah dan air yang dalam bentuk es akan lebih mudah mencair. Garam memiliki sifat hidrofilik. Artinya garam akan mengikat molekul air sehingga molekul. air tidak membeku kembali. Sifat ini merubah kondisi ekuilibrium pada titik beku air, sehingga mempermudah air es mencair dan mencegah air yang cair membeku. Perbedaan ini dapat diamati di alam dimana air laut lebih lambat membeku dari air tawar. Semakin besar kandungan garam maka perubahan titik beku air akan semakin besar. Air dengan kandungan garam terlarut sebesar 10 % akan membeku pada suhu -6 C, sementara air dengan kandungan garam terlarut 20 % akan membeku pada suhu -16 C. Fenomena menurunya titik beku air ini dimanfaatkan di negara beriklim dingin untuk membersihkan salju dari jalanan ketika musim dingin. Di negara seperti Amerika Serikat atau Jerman, petugas setempat akan menaburkan saljilu ke jalan setelah turun salju, agar salju mudah mencair dan jalan tidak lagi licin. Makassar, 19 Oktober 2020



Nama mahasiswa : Sri Asnita Nim



: L011201007



Prodi



: Ilmu Kelautan