Soal dan Pembahasan Tekanan Osmotik2 September 2013 krisnadwi 3 Komentar       8 Votes

Osmotic pressure is the hydrostatic pressure produced by a solution in a space divided by a differentially permeable membrane due to a differential in the concentrations of solute. (Photo credit: Wikipedia)

Berikut ialah beberapa soal mengenai tekanan osmotik yang ditanyakan oleh para pembaca. Disini akan dilakukan pembahasan mengenai soal tersebut karena pada tanya jawab hanya di berikan tips dan petunjuk mengerjakan soal.1. Berapa gr urea CO(NH2)2 yg terlrut dlm 200mL larutan agar isotonik dengan 18 gr glukosa, C2H12O6 yg terlarut dlm 500mL pd keadaan yg sama? (Ar C=12, O=16, N=14, H=1).

Jawab:

isotonik menyatakan kondisi dimana terjadi kesamaan tekanan osmotik jadi π1=π2

anggap π1 untuk larutan glukosa dan π2 untuk larutan urea. diketahui rumus tekanan osmotik yaitu :

π=MRTi namun karena urea dan glukosa bukan elektrolit maka i=1

π1=π2 ——->  M1RT = M2RT   ( T dan R dianggap sama)

M1 = M2 ——> (18gr/122)/0,5 L = (xgr/60)/0,2 L ——–> x = 3,54 gr

2. Tekanan osmotik rata2 dr darah adalah 7,7 atm 25 derjt C. Berapakah konsentrasi glukosa (C6 H12 O6) akan isotonik (tekanan sama) dgn darah?

Jawab :

Hampir sama seperti pertanyaan no.1

pertama tama kita beri perumpamaan dahulu π1 = tekanan larutan glukosa π2= tekanan darah

π1=π2

MRT = 7,7 atm

xM . (0,082 L atm mol–1K–1) . 298 K = 7,7 atm

x = 0,31 M3. Seorang pasien memerlukanlarutan infus glukosa. Bila kemolaran cairan tsb 0,3 molar pada suhu tubuh 37 derajat C, tentukan tekanan osmotiknya! (R=0,082 L atm mol-1K-1)

Jawab :

π = MRT

π = 0,3 mol/L . (0,082 L atm mol–1K–1) . 310K

π = 7,62 atm

4. larutan glukosa 2 M isotonik dengan larutan CH3COOH 1,5 M. Derajat ionisasi larutan asam asetat tersebut adalah ??(Kb=0,52¤C/m)

Jawab :

asam asetat termasuk elektrolit lemah sehingga rumusnya π = MRTi dimana i=(1+(n-1)α)

umpamakan π1 = tekanan os. glukosa dan π2 = tekanan os. asam asetat

π1 = π2

M1RT = M2RTi ——————– R dan T bisa dihilangkan

2  = 1,5  . (1+(n-1)α) ——— n = 2 ( merupakan jumlah ion dari ionisasi asam asetat = CH3COO- dan H+

2  = 1,5 . (1+2α) ——> 2  = 1,5 + 3α

α = 0,16

demikian pembahasan dari beberapa soal tentang tekanan osmotik yang di tanyakan oleh pembaca. Silahkan komentar jka ada koreksi atau pertanyaan.

1.

Tekanan osmotik = MRT

Tekanan osmotik = 0,0010M x 0,08205 L atm mol^-1 K^-1 x (25+273)K

Tekanan osmotik = 0,024 atm (=18 mmHg)

2.

Diketahui :

g MgCl2 = 1 gram

g pelarut (air) = 500 gram

Ar Cl = 35,6 ---> mungkin yg dimaksud 35,5

Mr MgCl2 = 24 + 35,5x2 = 95

a.

mol MgCl2 = gram/Mr

mol MgCl2 = 1gram/95 g mol^-1 = 0,011 mol

molalitas larutan = gram/Mr x 1000/gram pelarut

molalitas larutan = mol x 1000/gram pelarut

molalitas larutan = 0,011 x 1000/500 gram

molalitas larutan = 0,022 mol kg-1

i = 1 + (n-1) x derajat ioanisasi = 1 + (3-1) x 0,9 = 2,8

maka :

a.

delta Tb = Kb x m x i = 0,52 x 0,022 x 2,8 = 0,032 derajat C

titik didih larutan = titik didh pelarut + delta Tb = 100 + 0,032 = 100,032 derajat C

b.

delta Tf = Kf x m x i = 1,86 x 0,022 x 2,8 = 0,115 derajat C

titik beku larutan = titik beku pelarut - delta Tf = 0 - 0,115 = -0,115 derajat C

c. untuk larutan encer kemolalan dan kemolaran mempunyai harga yg hampir sama

maka molalitas = molaritas (M) = 0,022 mol/liter

tekanan osmotik = MRT x i = 0,022 x 0,08205 x 298 x 2,8 = 1,51 atm

1) tekanan osmotik = molaritas x suhu x tetapan gas = 0,001 x 289 x 0,082 = 0,024

2)deltaTb = kb x molal

m = (massa : MR) : massa pelarut = ( 1 : 95,2 ) : 0,5 = 0,021

del Tb = kb x molal = 0,52 x 0,021 = 0,0109

delta Tf = kf x molal = 1,86 x 0,021 = 0,03906

a) Tb = Tb' + del Tb = 100'c + 0,0109'c = 100,0109

b) Tf = Tf' - del Tf = 0'c - 0,03906'c = -0,03906'c

c) tek os = molal x tetapan gas x suhu x derajat ionisasi = 0,021 x 0,082 x 289 x 0,9 = 0,45

3. Tekanan Osmotik Larutan.   Berbagai jenis selaput, baik yang alami (seperti jaringan usus) maupun yang sintetik (seperti selofan), dapat dilewati molekul pelarut kecil ( partikel ) zat terlarut. Selaput seperti itu disebut selaput semipermiabel.

    Apabila dua jenis larutan yang berbeda kensentrasinya dipisahkan oleh suatu selaput semopermiabel, akan terdapat aliran bersih netto pelarut dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih pekat. Hal ini terlihat  dari bartambah tingginya larutan yang lebih pekat , sedangkan larutan yang lebih encer berkurang. Perpindahan bersih pelarut ini disebut osmosis.

    Osmosis dapat dicegah dengan memberi suatu tekanan pada permukaan larutan. Tekanan yang diperlukan untuk menghentikan aliran pelarut dari pelarut murni menuju larutan disebut tekanan osmotik. Larutan glukosa 20% mempunyai tekanan osmotik sekitar 15 atn ( berarti permukaan larutan dapat neik hingga kurang lebih 150m)     Tekanan osmotik tergolong sifat koligatif larutan karena harganya tergantung pada konsentrasi bukan pada jenis zat terlarut. Menurut van't Hoff, tekanan osmotik larutan-larutan encer dapat dihitung dengan rumus :                           μV   =   nRTdenganμ  = tekanan osmotikV = volume larutan ( dalam liter )T = suhu absolut larutan ( suhu kelvin)n = jumlah mol zat terlarutR = tetapan gas ( 0,08205 Latm/molK

Persamaan di atas dapat diubah dengan bentuk :                        μ  =    nRT /Vdengan n/V menyatakan kemolaran larutan (M). Oleh karena itu persamaan di atas dapat dituliskan :

                        μ   =    MRT

Contoh SoalBerapakah tekanan osmotik larutan sukrosa 0,0010 M pada suhu 25 derajat CJawab :μ   =    MRT     =   0,0010 . 0,08205 . 298     =   0,024 atm

   Pengukuran tekanan osmotik juga digunakan untum menetapkan massa molekul relatif suatu zat , teristimeawa untuk larutan yang sangat encer atau untuk zat yang massa molekul relatifnya sangat besar. 

Contoh soal :Larutan 5 gram suatu zat dalam 500mL larutan mempunyai tekanan osmotik sebesar 38 cm Hg pada suhu 27 derajat C. Tentukan massa molekul relatif zat itu !Jawab :        μ   =    MRT38/76 atm  =   M  . 0,08205   . 3000  M  = 0,02 mol/L

0,02mol/L  = n/0,5 Ln  = 0,01 moln  = G/Mr   <=>   Mr  =  G/n    = 5 gram/0,01 mol   =  200 g/mol

Jadi Mr zat = 500

 Contoh osmosis yang terdapat dalam tubuh makhluk hidup  ialah pada sel darah merah. Dinding sel darah merah mempunyai ketebalan kira-kira 10 nm dan pori dengan diameter 0,8nm. Molekul air berukutan kurang dari setengah diameter tersebut sehingga dapat lewat dengan mudah. Ion K+ yang terdapat pada sel juga berukuran lebih kecil dari pori dinding sel itu, tetapi karena dinding seltersebut bermuatan positif maka ion K+ akan ditolak. Jadi, faktor-faktor selain ukuran partikel dapat juga menentukan partikel mana yang dapat melalui pori sebuah semipermiabel.   Cairan dalam sel darah merah mempunyai tekanan osmotik yang sama dengan larutan NaCl 0,9%. Dengan kata lain cairan sel darah merah isotonik  dengan larutan NaCl 0,9% tidak akan ada aliran bersih air melalui dinding sel. Akan tetapi jika sel darah merah dimasukkan ke dalam larutan NaCl yang lebig pekat dari 0.9%, maka air akan keluar dan sel darah merah akan mengkerut. Larutan yang demikian dikatakan hipertonik. Sebaliknya, jika sel darah merah dimasukkan dalam larutan NaCl yang lebih encer daripada 0,9%, maka air akan masuk kedalam sel darah merah hingga menggembung. Larutan ini dikatakan hhipotonik.

C. SIFAT KOLIGATIF LARUTAN ELEKTROLIT

Bila konsentrasi zat terlarut sama, sifat koligatif larutan elektrolit mempunyai harga yang lebih besar daripada sifat koligatif larutan nonelektrolit    Larutan elaktrolit memberi sifat koligatif larutan yang lebih besar daripada sifat koligatif larutan non elektrolit yang berkonsentrasi yang sama. Contoh larutan NaCl 0,010 m mempunyai penurunan titik beku sebesar 0,0359 derajat C. harga ini hampir dua kali lebih besar daripada penurunan titik beku larutan urea 0,010 m. Perbandingan antara harga sifat koligatif larutan yang terukur dari suatu larutan elektrolit dengan harga sifat koligatif larutan yang diharapkan dari suaru larutan non elektrolit pada konsentrasi yang sama disebut faktor Van't Hoff dan dinyatakan dengan huruf i. Harga i untuk larutan NaCl 0,010m dapat dihitung sebagai berikut :    Harga i NaCl   (m) =  ∆Tf larutan NaCl   0,010 m      =   0,0359    =   1,93                                      ∆Tf larutan urea    0,010 m         0,0186Harga i dari berbagai jenis larutan dari berbagai konsentrasi di berikan pada tabel berikut :

Elektrolit 0,100 m 0,0100 m 0,005 m Batas teoritisElektrolit tipe ionNaClKClMgSO4K2SO4Elektrolit tipe kovalenHClCH3COOHH2SO4

1,871,861,422,46

1,911,012,22

1,931,941,622,77

1.971,052,59

1,941,961,692,86

1,991,062,72

2223

223

    Apa penyebab larutan elektrolit mempunyai harga sifat koligatif yang lebih besar ? Sifat koligatif larutan tergantung pada konsentrasi partikael dalam larutan dan tidak tergantung pada jenisnya, apakah partikel tiu berupa molekul, atom atau ion. Jadi, untuk konsentrasi yang sama larutan elektrolit mengandung jumlah partikel lebih banyak daripada larutan non elektrolit. Oleh karena itu larutan elektrolit mempunyai sifat koligatif yang lebih besar daripada sifat larutan non elektrolit.    Satu mol nonelektrolit dalam larutan menghasillkan satu mol ( 6,02 x 1023  butir ) partikel. Sebaliknya, satu mol elektrolit tipe ion seperti NaCl terdiri atas satu mol Na+   dan satu mol

ion  Cl-   ; satu mol ion K2SO4 terdiri atas 2 mol ion   K+    dan satu mol ion   SO42-  . Secara

teoritis larutan NaCl akan mempunyai penurunan titik bekudua kali lebih besar daripada larutan urea (mempunyai harga i = 2) sedangkan K2SO4 tiga kali lebih besar ( i = 3).     Harga i dari elektrolit tipe kovalen terbnyata lebih bervariasitergantung pada kekuatan elektron itu. Elektrolit lemah mempunyai harga i mendekati satu. sedangkan eelktrolit kuat mempunyai harga i yang mendekati harga teoritis . Hubungan harga dengan persen ionisasi (derajat ionisasi) dapat diturunkan sebagai berikut. Misalnya kensentrasi larutan M molar, dan derajat disosiasi α, maka jumlah elektrolit yang mengion adalah Mα,      α      =   Jumlah zat yang mengion                           Jumlah mula-mula      Jumlah yang mengion   =  jumlah mula-mula x  α                                         =     Mα

Misalkan pula 1 molekul elektrolit membentuk n ion. Jadi jika Mα mol elektrolit mengion akan menghasilkan  nMα mol ion, sedangkan jumlah mol elektrolit yang tidak mengion adalah  M  -  Mα. Perhatikan perincian berikut :                                     A (elektrolit )   <=======>     nB (ion)   Mula-mula      =           M                                            -   Ionisasi           =       - Mα                                         + n Mα   Setimbang      =       M - Mα                                        n Mα

Konsentrasi partikel dalam larutan = Konsentrasi partikel elektrolit ( A )  + konsentrasi ion-ion ( B)                                                      =   M  -  Mα     +    n Mα                                                    =   M  [ 1 + ( n - 1 ) α ]Dengan demikian pertmbahan jumlah partikel dalam sifat koligatif larutan elektrolit = 1 +(n -1)α. Oleh karena pertambahan sifat koligatif larutan elektrolit sebanding dengan pertambahan jumlah partikel dalam larutan, maka rumus-rumus sifat koligatif larutan , maka rumus-rumus sifat koligatif untuk larutan elektrolit menjadi :           ∆Tb   =   Kb x m x i           ∆Tf   =    Kf  x m x i            Л     =  MRT x i              i   =  1 + ( n - ) αRumus-rumus di atas juga dapat digunakan untuk larutan elekttrolit tipe ion, dimana α  menyatakan aktivitas, yaitu tingkat kebebasan ion-ion (kaena ion-ion tidak bebas 100%, maka derajat ionisasi larutan elektrolit tipe ion tidak sama dengan satu tetapi mendekati satu)

Contoh soal :Satu gram MgCl dilarutkan dalam 500 gram air. Tentukanlah :a) titik didih,b) titik beku, dan c) tekanan osmotik larutan itu pada 25 derajat ionisasi (aktifitas) = 0,9. Kb air = 0,52 derajat C; Kf air = 1,86 derajat C (Mg = 24 ; Cl = 35,5)

Jawab :mol MgCl2          =    1g / 95  = 0,011 molmolaritas larutan   =    0,011 mol / 0,5   =  0,022 mol/kgMolaritas larutan juga dapat dianggap = 0,022 mol/l (larutan encer, kemolalan dan kemolaran mempunyai harga yang hampir sama ).  i = 1 + ( n - 1 ) α

    =  1 + ( 3 - 1 ) 0,9  = 2,8

a)            ∆Tb   =   Kb x m x i                        = 0,52 x 0,022 x 2,8  =  0,032 derajat C       Titik didih larutan  =  100  +  0,032  =  100,032 derajat C

b )            ∆Tf   =    Kf  x m x i                         =   1,86 x 0,022 x 2,8  = 0,115 derajat C      Titik beku larutan  =  0 - 0,115   =  - 0,115 derajat C

c)             Л     =  MRT x i                       =   0,022  x  0,08205  x  298   x   2,8   =   1,51 atn

Sifat Koligatif Larutan

Sifat koligatif larutan ditentukan oleh banyaknya partikel zat terlarut.

Molalitas dan Fraksi Mol

1. Molalitas (m)

Yaitu jumlah partikel zat terlarut (mol) setiap 1 kg zat pelarut (bukan larutan). Sehingga dapat didefinisikan dengan persamaan berikut:

Molalitas dapat diukur pada saat pelarut dalam wujud padatan dan hanya dapat diukur massanya, bukan volumenya sehingga tidak mungkin dinyatakan dalam bentuk molaritas.

Contoh :

1. Sebanyak 30 gr urea (Mr = 60 gr/mol) dilarutkan ke dalam 100 g air. Hitunglah molalitas larutan.

    Jawab :

2. Berapa gram NaCl yang harus dilarutkan dalam 500 g air untuk menghasilkan larutan 0,15 m?

              Jawab :

3. Berapakah kemolaran dari larutan 10% (w/w) NaCl ? (w/w = persen berat)

               Jawab :

2. Fraksi Mol

Merupakan satuan konsentrasi yang semua komponen larutannya dinyatakan berdasarkan mol.

Contoh :

1. Larutan glukosa dibuat dengan melarutkan 18 gr glukosa ( Mr = 180 gr/mol ) ke dalam 250 gr air. Hitunglah fraksi mol glukosa.

         Jawab :

2. Berapa fraksi mol dan persen mol setiap komponen dari campuran 0,2 mol O2 dan 0,5 mol N2?

              Jawab :

Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit

1.      Penurunan Tekanan Uap

Penguapan adalah peristiwa yang terjadi ketika partikel-partikel zat cair meninggalkan kelompoknya.

Semakin lemah gaya tarik-menarik antarmolekul zat cair, semakin mudah zat cair tersebut mudah menguap. Semakin mudah zat cair menguap, semakin besar pula

tekanan uap jenuhnya.

Dalam suatu laerutan, partikel-partikel zat terlarut menghalangi gerak molekul pelarut untuk berubah sari bentuk cair menjadi bentuk uap sehingga tekanan uap jenuh larutan menjadi lebih rendah dari tekanan uap jenuh larutan murni.

Hukum Raoult :

   Keterangan :

∆P : perbedaan tekanan uap larutan murni dengan tekanan uap zat pelarut

: tekanan uap zat pelarut murni

: tekanan uap zat terlarut murni

Xt : fraksi mol zat terlarut

Xp : fraksi mol zat pelarut

Pp : tekanan uap zat pelarut

Pt : tekanan uap zat terlarut

Tekanan uap total :

Contoh :

1. Hitunglah tekanan uap larutan 2 mol sukrosa dalam 50 mol air pada 300oC jika tekanan uap air murni pada 300oC adalah 31,80 mmHg.

          Jawab :

Yang ditanya dalam soal ini adalah tekanan uap air murni. Jadi, yang dicari adalah tekanan uap pelarut murni atau Pp.

2. Berapakah tekanan uap parsial dan tekanan uap total pada suhu 25oC di atas larutan dengan jumlah fraksi mol benzena (C6H8) sama dengan jumlah fraksi mol toleuna (C7H8)? Tekanan uap benzene dan toluene pada suhu 25oC berturut-turut adalah 95,1 mmHg dan 28,4 mmHg.

Jawab :

Jika larutan terdiri atas dua komponen dengan jumlah fraksi mol yang sama, maka :

2.      Kenaikan Titik Didih dan Penurunan Titik Beku

Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa :

Adanya zat terlarut pada suatu larutan menyebabkan penurunan tekanan uap yang mengakibatkan terjadinya penurunan garis kesetimbangan antarfase sehingga terjadi

kenaikan titik didih dan penurunan titik beku.

a. Kenaikan Titik Didih (∆Tb)

Titik didih zat cair adalah suhu tetap pada saat zat cair mendidih dimana tekana uap zat cair sama dengan tekanan uap udara disekitarnya yaitu 1 atm. Dan harus diingat titik didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya. Hal ini disebabkan adanya partikel-partikel zat terlarut dalam suatu larutan yang menghalangi peristiwa penguapan partikel-partikel pelarut. Perbedaan titik didih alrutan dengan titik didih pelarut murni disebut kenaikan titik didih yang dinyatakan sebagai ∆Tb ( b berasal dari kata boil yang artinya mendidih, bukan beku).

Titik didih suatu larutan lebih tinggi atau rendah daripada titik didih pelarut, bergantung pada kemudahan zat terlarut itu menguap dibandingkan dengan pelarutnya. Jika zat terlarut tersebut tidak mudah menguap, misalnya larutan gula, larutan tersebut mendidih pada suhu yang lebih tinggi daripada titik didih pelarut air. Sebaliknya, jika zat terlarut itu mudah menguap misalnya etanol, larutan akan mendidih pada suhu di bawah titik didih air.

Hukum sifat koligatif dapt diterapkan dalam meramalkan titik didih larutan yang zat terlarutnya bukan elektrolit dan tidak mudah menguap.

Dengan :

Kb : tetapan kenaikan titik molal dari pelarut (oC/m)

∆Tb : kenaikan titik didih

Tb : titik didih larutan

 : titik didih pelarut murni

Tetapan Kenaikan Titik Didih (Kb) Beberapa Pelarut

 

 

 

 

 

Contoh :

1. Hitunglah titik didih larutan yang mengandung 18 gr glukosa C6H12O6. (Ar C = 12 gr/mol; H = 1 gr/mol; O = 16 gr/mol) dalam 250 gr air. (Kb air adalah 0,52 oC/m)

Jawab :

2. Titik didih larutan yang mengandung 1,5 gr gliserin dalam 30 gr air adalah 100,28 oC. Tentukan massa molekul relatif gliserin. (Kb air = 0,52 oC/m)

Jawab :

b. Penurunan Titik Beku (∆Tf)

Adanya zat terlarut dalam larutan akan mengakibatkan titik beku larutan lebih kecil daripada titik beku pelarutnya. Penurunan titik beku, ∆Tf (f berasal dari kata freeze) yang berbanding lurus dengan molaritas.

∆Tf = Penurunan titik beku

Kf = tetapan penuruan titik beku molal pelarut (oC/m)

Tof = titik beku pelarut murni

Tf = titik beku larutan

Tetapan Penurunan Titik Beku (Kf) Beberapa Pelarut

Contoh :

1. Berapakan titik beku larutan yang terbuat dari 10 gr urea CO(NH2) dalam 100 gr air? ( Mr urea = 60 gr/mol; Kf air = 1,86 oC/m)

Jawab :

2. Hitunglah titik beku suatu larutan yang mengandung 2 gr kloroform, CHCl3 (Mr = 119 gr/mol) yang dilarutkan dalam 50 benzena (Kf benzene = 5,12 oC/m; Tf benzene = 5,45 oC/m)

Jawab :

3. Larutan yang dibuat dengan melarutkan 5,65 gr suatu senyawa yang tidak diketahui dalam 110 gr benzena (Tf benzena = 5,45 oC)  membeku pada 4,39 oC. Berapakan massa molar senyawa tersebut?

Jawab :

3.      Tekanan Osmotik

Osmosis adalah merembesnya partikel-partikel pelarut dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih pekat melalui suatu membran semipermeabel. Membran semipermeabel hanya melewatkan molekul zat tertentu sementara zat yang lainnya tertahan.

Gambar di atas merupakan peristiwa osmosis. Pada gambar (a), diperlihatkan keadaan awal, kemudian setelah beberapa saat, tinggi air pada tabung naik (gambar (b)) hingga kesetimbangan tercapai. Tekanan balik dibutuhkan untuk mencegah terjadinya proses osmosis (gambar (c)). Jumlah tekanan balik yang dibutuhkan merupakan tekanan osmotik larutan.

Dua larutan yang memiliki tekanan osmotik yang sama disebut larutan isotonik. Jika salah satu larutan memiliki tekanan osmotik lebih tinggi dari larutan yang lainnya disebut hipertonik. Adapun jika larutan memiliki tekanan  osmotik lebih rendah dari larutan yang lainnya, larutan tersebut dinamakan hipotonik.

Persamaan Van’t Hoff digunakan utnuk menghitung tekanan osmotik :

Dengan :

p : tekanan osmotik (atm)

R : tetapan gas (0,082 L atm/mol K)

M : molaritas larutan

T : suhu (Kelvin)

Contoh :

1. Berapakah tekanan osmotik pada 25oC dari larutan sukrosa 0,001 M?

Jawab :

2. Dalam larutan encer, 0,001 M gula dalam air dipisahkan dari air murni dengan menggunakan membran osmosis. Berapakah tekanan osmotik dalam torr pada suhu 25oC?

Jawab :

3. Suatu larutan dengan volume 100 mL mengandung 0,1222 gr zat non elektrolit terlarut dan memiliki tekanan osmotik 16 torr pada suhu 20oC. Berapakah massa molar zat terlarut tersebut?

Jawab :

Osmosis terbalik adalah suatu cara untuk memulihkan pelarut murni dari dalam suatu larutan. Contohnya adalah pemulihan air murni dari limbah industry dan menawarkan air laut (desalinasi).

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

Menurut Arhenius, suatu zat elektrolit yang dilarutkan dalam air akan terurai menjadi ion-ion penyusunnya sehingga jumlah partikel zat pada larutan elektrolit akan lebih banyak dibandingkan dengan larutan nonelektrolit  yang konsentrasinya sama. Hal ini menyebabkan sifat koligatif pada larutan elektrolit lebih besar daripada larutan nonelektrolit.

Hubungan sifat koligatif larutan elektrolit dan konsentrasi larutan dirumuskan oleh Van’t Hoff, yaitu dengan mengalikan rumus yang ada dengan bilangan faktor Van’t Hoff yang merupakan faktor penambahan jumlah partikel dalam larutan elektrolit.

 

Keterangan :

i : factor yang menunjukkan bagaimana larutan elektrolit dibandingkan dengan larutan nonelektrolit dengan molalitas yang sama. Faktor i inilah yang lebih lanjut disebut faktor Van’t Hoff.

n : jumlah ion dari elektrolit

α : derajat ionisasi elektrolit

Contoh elektrolit biner:

NaCl(s) ®Na+(aq) + Cl–

(aq)                                                         (n = 2)

KOH(s) ®K+(aq) + OH–

(aq)                                                        (n = 2)

Contoh elektrolit terner:

H2SO4(l) + 2 H2O(l) ®2 H3O+(aq) + SO4

2–(aq)                             (n = 3)

Mg(OH)2(s) ®Mg2+(aq) + 2 OH–

(aq)                                          (n = 3)

Contoh elektrolit kuarterner:

K3PO4(s) ®3 K+(aq) + PO4

3–(aq)                                                  (n = 4)

AlBr3(s) ®Al3+(aq) + 3 Br–

(aq)                                                     (n = 4)

Untuk larutan elektrolit berlaku Hukum Van’t Hoff

1.      Penurunan Tekanan Uap Jenuh

Rumus penurunan tekanan uap jenuh dengan memakai faktor Van’t Hoff hanya berlaku untuk fraksi mol zat terlarutnya saja (zat elektrolit yang mengalami ionisasi), sedangkan pelarut air tidak terionisasi. Oleh karena itu, rumus penurunan tekanan uap jenuh untuk zat elektrolit adalah:

Contoh :

1. Hitunglah tekanan uap larutan NaOH 0,2 mol dalam 90 gram air jika tekanan uap air pada suhu tertentu adalah 100 mmHg.

Jawab :

2.      Kenaikan Titik Didih dan Penuruan Titik Beku

Seperti halnya penurunan tekanan uap jenuh, rumus untuk kenaikan titik didih dan penurunan titik beku untuk larutan elektrolit juga dikalikan dengan faktor Van’t Hoff.

Contoh : Sebanyak 4,8 gram magnesium sulfat, MgSO4 (Mr = 120 g/mol) dilarutkan dalam 250 g air. Larutan ini mendidih pada suhu 100,15 °C. Jika diketahui Kb air 0,52 °C/m, Kf air = 1,8 °C/m, tentukan:

a. Derajat ionisasi MgSO4

b. Titik beku larutan

Jawab :

3.      Tekanan Osmotik

Tekanan osmotik untuk larutan elektrolit diturunkan dengan mengalikan faktor van’t Hoff.

Contoh :

1. Sebanyak 5,85 gram NaCl (Mr = 58,5 g/mol) dilarutkan dalam air sampai volume 500 mL. Hitunglah tekanan osmotik larutan yang terbentuk jika diukur pada suhu 27 °C dan R = 0,082 L atm/mol K.

Jawab:

2. Sebanyak 38 g elektrolit biner (Mr = 95 g/mol) dilarutkan dalam air sampai dengan volume 1 L pada suhu 27 °C dan memiliki tekanan osmotik 10 atm. Hitunglahderajat ionisasi elektrolit biner tersebut.

Jawab :

Tugas Kimia a.n. Samsida Kelas XII.Ipa-2

PendahuluanSifat koligatif larutan adalah sifat fisis larutan yang hanya tergantung pada jumlah partikel zat

terlarut dan tidak tergantung dari jenis zat terlarut.

Dengan mempelajari sifat koligatif larutan, akan menambah pengetahuan kita tentang gejala-

gejala di alam, dan dapat di manfaatkan untuk kehidupan, misalnya: mencairkan salju di jalan

raya, menggunakan obat tetes mata atau cairan infuse, mendapatkan air murni dari air laut,

menentukan massa molekul relative zat terlarut dalam larutan, dan masih banyak lagi.

Yang tergolong sifat koligatif larutan adalah: penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih,

penurunan titik beku dan tekanan Osmotik dari larutan.

Materi Sifat koligatif larutan elektrolit dan non-

elektrolit1. Defenisi Sifat koligatif larutan elektrolit dan nonelektrolit

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat

terlarut tetapi hanya bergantung pada konsentrasi pertikel zat terlarutnya. Sifat koligatif larutan

terdiri dari dua jenis, yaitu sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan nonelektrolit

Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu

sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam

larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit

terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan

demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif

larutan elektrolit.

Sifat koligatif larutan

Larutan garam

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut tetapi hanya

bergantung pada konsentrasi pertikel zat terlarutnya. Sifat koligatif larutan terdiri dari dua jenis,

yaitu sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan nonelektrolit.

Sifat Koligatif Larutan

Gambaran umum sifat koligatif

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak tergantung pada macamnya zat terlarut

tetapi semata-mata hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut (konsentrasi zat terlarut).

Apabila suatu pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut (Gambar 6.2), maka akan didapat suatu

larutan yang mengalami:

Penurunan tekanan uap jenuh

Kenaikan titik didih

Penurunan titik beku

Tekanan osmosis

Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu sendiri.

Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan

elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit terurai

menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan demikian

sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan

elektrolit.

2. Perbandingan Sifat koligatif larutan elektrolit dan nonelektrolit

Zat elektrolit jika dilarutkan akan terionisasi menjadi ion-ion yang merupakan

partikel-partikel di dalam larutan ini. Hal ini menyebabkan jumlah partikel pada satu mol larutan

elektrolit lebih banyak daripada larutan nonelektrolit. Misalnya,

larutan nonelektrolit C6H12O6, jika dimasukkan ke dalam air menghasilkan 1 mol partikel, sehingga

larutan C6H12O6 1 M akan membeku pada suhu 1,86 °C di bawah titik beku air murni, sedangkan 1

mol larutan elektrolit NaCl mengandung 2 mol partikel, yaitu 1 mol Na + dan 1 mol Cl-. Larutan NaCl 1

M sebenarnya mengandung 1 mol partikel per 1.000 gram air, secara teoretis akan menurunkan titik

beku 2 × 1,86 °C = 3,72 °C. Sedangkan larutan CaCl2 1 M mempunyai 3 mol ion per 1.000 g air, secara

teoretis akan menurunkan titik beku tiga kali lebih besar dibandingkan larutan C6H12O6 1 M.

Contoh:

C6H12O6 (s) C6H12O6 (aq)

1 mol................. 1 mol

Jumlah partikelnya 1 × 6,02 × 1023 molekul.

NaCl(s) Na+(aq) + Cl–(aq)

1 mol ........ .1 mol......... 1 mol

Jumlah partikelnya 2 × 6,02 × 1023 (ion Na+ dan Cl–).

CaCl2 (s) Ca2+(aq) + 2 Cl–(aq)

1 mol........... 1.mol .......2 mol

Jumlah partikelnya 3 × 6,02 × 1023 partikel (ion Ca2+ dan ion Cl–).

Banyak ion yang dihasilkan dari zat elektrolit tergantung pada derajat ionisasinya (α). Larutan

elektrolit kuat mempunyai derajat ionisasi lebih besar daripada

larutan elektrolit lemah, yaitu mendekati satu untuk larutan elektrolit kuat dan mendekati nol untuk

larutan elektrolit lemah. Derajat ionisasi dirumuskan sebagai berikut.

α = jumlah molekul zat yang terurai/jumlah molekul mula-mula

Menurut Van’t Hoff, i = 1 + (n – 1)α

i= jumlah partikel yang diukur/jumlah partikel yang diperkirakan

Sifat koligatif larutan adalah sebagai berikut:1.Penurunan Tekanan Uap JenuhPada setiap suhu, zat cair selalu mempunyai tekanan tertentu. Tekanan ini adalah tekanan uap

jenuhnya pada suhu tertentu. Penambahan suatu zat ke dalam zat cair menyebabkan penurunan

tekanan uapnya. Hal ini disebabkan karena zat terlarut itu mengurangi bagian atau fraksi dari

pelarut, sehingga kecepatan penguapan berkurang.

Gambar 2. Penurunan Tekanan Uap

Menurut Roult :

p = po . XB

keterangan:

p : tekanan uap jenuh larutan

po : tekanan uap jenuh pelarut murni

XB : fraksi mol pelarut

Karena XA + XB = 1, maka persamaan di atas dapat diperluas menjadi :

P = Po (1 – XA)

P = Po – Po . XA

Po – P = Po . XA

Sehingga :

ΔP = po . XA

keterangan:

ΔP : penuruman tekanan uap jenuh pelarut

po : tekanan uap pelarut murni

XA : fraksi mol zat terlarut

Contoh :

Hitunglah penurunan tekanan uap jenuh air, bila 45 gram glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam 90

gram air ! Diketahui tekanan uap jenuh air murni pada 20oC adalah 18 mmHg.

2. Kenaikan titik didih

ΔTb = Kb ×m{1 + (n −1) α}

Titik didih zat cair adalah suhu tetap pada saat zat cair mendidih. Pada suhu ini, tekanan uap zat cair

sama dengan tekanan udara di sekitarnya. Hal ini menyebabkan terjadinya penguapan di seluruh

bagian zat cair. Titik didih zat cair diukur pada tekanan 1 atmosfer. Dari hasil penelitian, ternyata titik

didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya. Hal ini disebabkan adanya partikel -

partikel zat terlarut dalam suatu larutan menghalangi peristiwa penguapan partikel - partikel pelarut.

Oleh karena itu, penguapan partikel - partikel pelarut membutuhkan energi yang lebih besar.

Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni di sebut kenaikan titik didih yang

dinyatakan dengan ( ). Persamaannya dapat ditulis:

Keterangan :

Tb = kenaikan titik didih

kb = tetapan kenaikan titik didih molal

m = massa zat terlarut

Mr = massa molekul relatif

Tabel Tetapan Kenaikan Titik Didih (Kb) Beberapa Pelarut

Adanya penurunan tekanan uap jenuh mengakibatkan titik didih larutan lebih tinggi dari titik didih

pelarut murni. Untuk larutan non elektrolit kenaikan titik didih dinyatakan dengan:

ΔTb = m . Kb

keterangan:

ΔTb = kenaikan titik didih (oC)

m = molalitas larutan

Kb = tetapan kenaikan titik didihmolal

(W menyatakan massa zat terlarut), maka kenaikan titik didih larutan dapat dinayatakan sebagai:

Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik didih larutan dinyatakan sebagai :

Tb = (100 + ΔTb) oC

Pelarut Titik Didih Tetapan (Kb)

Aseton 56,2 1,71

Benzena 80,1 02,53

Kamfer 204,0 05,61

Karbon tetraklorida 76,5 04,95

Sikloheksana 80,7 02,79

Naftalena 217,7 05,80

Fenol 182 03,04

Air 100,0 00,52

3. Penurunan titik bekuAdanya zat terlarut dalam larutan akan mengakibatkan titik beku larutan lebih kecil daripada titik beku pelarutnya. Persamaannya dapat ditulis sebagai berikut :

Keterangan :

Tf = penurunan titik beku

kf = penurunan titik beku molal

m = molal larutan

Mr = massa molekul relatif

Tabel Penurunan Titik Beku (Kf) Beberapa Pelarut

Pelarut Titik Beku Tetapan (Kf)

Aseton -95,35 2,40

Benzena 5,45 5,12

Kamfer 179,8 39,7

Karbon tetraklorida -23 29,8

Sikloheksana 6,5 20,1

Naftalena 80,5 6,94

Fenol 43 7,27

Air 0 1,86

ΔTf = Kf ×m{1 + (n −1) α}

Keterangan:

n = jumlah ion yang dihasilkan dari ionisasi satu molekul zat elektrolit

α = derajat ionisasi zat elektrolitUntuk penurunan titik beku persamaannya dinyatakan sebagai:

Keterangan:ΔTf = penurunan titik bekum = molalitas larutanKf = tetapan penurunan titik beku molal

W = massa zat terlarutMr = massa molekul relatif zat terlarutp = massa pelarutApabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik beku larutannya dinyatakan sebagai:Tf = (O – ΔTf)oC

4. Tekanan osmosisVan't HoffTekanan osmotik adalah gaya yang diperlukan untuk mengimbangi desakan zat pelarut yang melalui

selaput semipermiabel ke dalam larutan. Membran semipermeabel adalah suatu selaput yang dapat

dilalui molekul - molekul pelarut dan tidak dapat dilalui oleh zat terlarut. Menurut Van't Hoff,

tekanan osmotik larutan dirumuskan :

Keterangan :

= tekanan osmotik

M = molaritas larutan

R = tetapan gas ( 0,082 )

T = suhu mutlak

Hal-hal yang perlu diperhatikan berhubungan dengan larutan elektrolit antara lain:

1. Jumlah Ion yang dihasilkan

a. Elektrolit yang menghasilkan dua ion (n = 2), yaitu CH3COOH, HCl, NaOH, NaCl.

b. Elektrolit yang menghasilkan tiga ion (n = 3), yaitu Ca(OH)2, H2SO4, Na2CO3

c. Elektrolit yang menghasilkan empat ion yaitu FeCl3, AlCl3.

2. Makin banyak ion yang dihasilkan dari larutan elektrolit, makin besar pula harga ΔTb dan ΔTf.

3. Besarnya harga α menunjukkan kuatnya larutan elektrolit.

Makin besar harga α, makin besar pula harga ΔTb dan ΔTf.

4. Larutan elektrolit kuat mempunyai α = 1.

ΔTb = Kb × m × n

ΔTf = Kf × m × n

π = M × R × T × n5. Pada elektrolit biner berlaku:

ΔTb = Kb × m × (1 + α)ΔTf = Kf × m × (1 + α)π = M × R × T × (1 + α)

SOAL DAN PEMBAHASAN 1. Data percobaan penurunan titik beku:

No LARUTAN

Zat terlarut Jumlah mol zat Titik beku larutan

1 CO(NH2)2 A -toC

2 CO(NH2)2 2a -2toC

3 C12H22O11 A -toC

4 C12H22O11 2a -2toC

5 NaCl A -2toC

6 NaCl 2a -4toC

Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan bahwa penurunan titik beku larutan tergantung pada .

. . .

A. jenis zat terlarut

B. konsentrasi molal larutan

C. jenis pelarut

D. jenis partikel zat terlarut

E. jumlah partikel zat terlarut

Pembahasan:

Penurunan titik beku merupakan sifat koligatif larutan yang bergantung pada konsentrasi partikel

dalam larutan dan tidak bergantung pada jenisnya (atom, ion atau molekul), di sini larutan elektrolit

pada konsentrasi yang sama mempunyai harga penurunan titik beku yang lebih besar dibandingkan

larutan non elektrolit karena pada jumlah partikelnya lebih banyak (zat elektrolit dalam larutannya

terurai menjadi ion-ionnya), sehingga konsentrasinya lebih besar.

Jawab: E

2. Larutan yang mengandung 20 gr zat nonelektrolit dalam 1 L air (massa jenis air 1 g/ml) mendidih

pada suhu 100,052°C. Jika Kb air = 0,52°C, maka Mr zat nonelektrolit tersebut adalah . . . .

A. 20 C. 100 E. 200

B. 40 D. 150

Pembahasan:

20 gram zat nonelektrolit dalam 1 liter air

ΔTd = 100,052°C

Td pelarut murni = 100°C

Kd air = 0,52oC

1 liter air = 1000 gram air

ΔTd = titik didih larutan – titik didih pelarut murni

= 100,052°C – 100°C

= 0,052°C

ΔTd = Kd .m .

0,052 = 0,52 . 20/Mr . 1000/1000

Mr = 200

Jawab: E

4. Dalam 250 gram air dilarutkan 1,9 gram MgCl2, ternyata larutan membeku pada –0,372°C. Jika

tetapan titik beku molal air = 1,86°C/m, derajat ionisasi garam MgCl2 adalah . . . .

(Ar : Mg = 24, Cl = 35,5)

A. 0,40 C. 0,75 E. 0,98

B. 0,55 D. 0,87

Pembahasan:

Tf = kf . m . i

0,372 = 1,86 x 1,9/Mr x 1000/250 x i

i = 2,5

i = (n – 1) α + 1 n dari MgCl2 = 3

i = (3 – 1) α + 1

2,5= (2) α + 1

= 0,75

Jawab: C

5. Untuk menaikkan titik didih 250 ml air menjadi 100,1°C pada tekanan 1 atm (Kb = 0,50), maka

jumlah gula (Mr = 342) yang harus dilarutkan adalah . . . .

A. 684 gram C. 86 gram E. 342 gram

B. 171 gram D. 17,1 gram

Pembahasan:

Kb = Kd = 0,5

Titik didih: t = t.dlarutan – t.dpelarut

= 100,1 – 100

= 0,1oC

ΔTd = Kd x m

0,1 = 0,5 x g/342 x 1000/250

gr = 17,1 gram

Jumlah gula yang harus dilarutkan adalah 17,1 gram

Jawab: D

6. Suatu larutan diperoleh dari melarutkan 6 g Urea (Mr = 60) dalam 1 liter air. Larutan yang lain

diperoleh dari melarutkan 18 g glukosa (Mr = 180) dalam 1 liter air. Pada suhu yang sama berapa

tekanan osmosa larutan pertama dibandingkan terhadap larutan kedua?

A. Sepertiga larutan kedua

B. Tiga kali larutan kedua

C. Dua pertiga larutan kedua

D. Sama seperti larutan kedua

E. Tiga perdua kali larutan kedua

Pembahasan:

Ingat sifat Koligatif Larutan!

6 g Urea (Mr = 60) = 6/60mol/L

= 0,1mol/L

18 g glukosa (Mr = 180) =18/180 mol/L

= 0,1mol/L

Jumlah mol sama dalam volume yang sama: (molar) tekanan osmosa kedua larutan sama.

Jawab: D

7. Supaya air sebanyak 1 ton tidak membeku pada suhu –5°C, ke dalamnya harus dilarutkan

garam dapur, yang jumlahnya tidak boleh kurang dari (tetapan penurunan titik beku molal air 1,86;

Mr NaCl = 58,5)

A. 13,4 kg C. 58,5 kg E. 152,2 kg

B. 26,9 kg D. 78,6 kg

Pembahasan:

Membeku pada suhu –5°C, maka Tb. air = 0°C – (-5°C) = 5°C. Untuk larutan elektrolit:

ΔTb = Kb m. n = Kb. g/Mr 1000/p . n

g = jumlah berat zat yang dilarutkan

Mr = massa molekul relatif zat yang dilarutkan

Kb = Tetapan bekum molal zat pelarut

P = jumlah berat zat pelarut

= derajat ionisasi elektrolit yang dilarutkan

n = jumlah mol ion yang dihasilkan oleh 1 mol elektrolit 1.

NaCl à Na+ + Cl+ n = 2

Misal: NaCl yang dilarutkan x mol

ΔTb = Kb m. n = Kb. g/Mr 1000/p . n

5 = 1,86. kg/58,5 1000/1000 . 2

kg = 78,620 kg

NaCl = 78.620 g = 78,62 kg

Jadi supaya 1 ton air tidak membeku pada –5°C, harus dilarutkan garam dapur (NaCl), jumlahnya

tidak boleh kurang dari 78,6 kg, sebab bila sama dengan 78,62 kg maka larutan membeku.

Jawab: D

8. Penambahan 5,4 gram suatu zat nonelektrolit ke dalam 300 gram air ternyata menurunkan titik

beku sebesar 0,24°C. Jika Kf air = 1,86oC maka Mr zat tersebut adalah . . . .

A. 8,04 C. 60,96 E. 139,50

B. 12,56 D. 108,56

Pembahasan:

Δtf = Kf .m

0,24 = 1,86 . 5,4/Mr 1000/300

Mr = 139,50

Jawab: E

Latihan soal:

1. Tentukan titik beku larutan yang mengandung 18 g glukosa (Mr = 180) dalam 500 g air. Kf air =

1,860C/m.Jawab :

1. Jumlah mol glukosa = 18 g/ 180 g mol-1 = 0,1 mol

Kemolalan larutan = 0,1 mol / 0,5 kg = 0,2 mol kg-1

Titik didih , ΔTf = Kb x m = 0,2 x 1,860C = 0,3720C

2 . Suatu larutan elektrolit biner 0,05 mol dalam 100 gram

air mempunyai α =2/3 . Jika Kf = 1,86 °C/m, tentukan

penurunan titik beku larutan tersebut!

Jawab:

ΔTf = Kf × m × (1 +2/3 )

= 1,86 °C/m × 0,05 mol × 1.000/100 × (1 +2/3)

= 1,86 °C/m × 0,5 ×5/3

ΔTf = 1,55 °C

3.Tetapan kenaikan titik didih molal air adalah 0,5 °C/m.

Jika 1 mol H2SO4 dilarutkan dalam 100 gram air dan

dipanaskan, tentukan kenaikan titik didih dan titik didih

larutan tersebut!

Jawab:

ΔTb = Kb × m × n

= 0,5 × 1 × 3

ΔTb = 1,5 °C

Titik didih larutan = 100 °C + 1,5 °C = 101,5 °C.

4. Tentukan tekanan osmosis 29,25 gram NaCl dalam

2 liter larutan yang diukur pada suhu 27 °C!

(Mr NaCl = 58,5, R = 0,082 L.atm.mol–1K–1)

Jawab:

π = M × R × T × n

= (29,25 / 58,5):2 × 0,082× 300× 2

= 0,25 × 0,082 × 600

π = 12,3 atm

5. Berapakah tekanan osmotic larutan sukrosa 0,0010 M pada 250C ?

Jawab : л = M . R .T

= 0,0010 mol L-1 x 0,08205 L atm mol-1K-1 x 298 K

= 0,024 atm ( = 18 mmHg)

6. Suatu larutan elektrolit biner 0,05 mol dalam 100 gram

air mempunyai α =2/3 . Jika Kf = 1,86 °C/m, tentukan

penurunan titik beku larutan tersebut!

Jawab:

ΔTf = Kf × m × (1 +2/3 )

= 1,86 °C/m × 0,05 mol × 1.000/100 × (1 +2/3)

= 1,86 °C/m × 0,5 ×5/3

ΔTf = 1,55 °C

7. Tetapan kenaikan titik didih molal air adalah 0,5 °C/m.

Jika 1 mol H2SO4 dilarutkan dalam 100 gram air dan

dipanaskan, tentukan kenaikan titik didih dan titik didih

larutan tersebut!

Jawab:

ΔTb = Kb × m × n

= 0,5 × 1 × 3

ΔTb = 1,5 °C

Titik didih larutan = 100 °C + 1,5 °C = 101,5 °C.

8.Tentukan tekanan osmosis 29,25 gram NaCl dalam

2 liter larutan yang diukur pada suhu 27 °C!

(Mr NaCl = 58,5, R = 0,082 L.atm.mol–1K–1)

Jawab:

π = M × R × T × n

= (29,25 / 58,5):2 × 0,082× 300× 2

= 0,25 × 0,082 × 600

π = 12,3 atm

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut tetapi hanya

bergantung pada konsentrasi pertikel zat terlarutnya. Sifat koligatif larutan terdiri dari dua jenis,

yaitu sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan nonelektrolit

Dengan mempelajari sifat koligatif larutan, akan menambah pengetahuan kita tentang gejala-gejala

di alam, dan dapat di manfaatkan untuk kehidupan, misalnya: mencairkan salju di jalan raya,

menggunakan obat tetes mata atau cairan infuse, mendapatkan air murni dari air laut, menentukan

massa molekul relative zat terlarut dalam larutan, dan masih banyak lagi.

Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu

sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam

larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit

terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan

demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif

larutan elektrolit.

“TERIMA KASIH”

Sifat Koligatif

Pengantar

1. Es Tung-tung     Pernahkah kalian melihat penjual es tung-tung di jalanan? Apa yang menyebabkan es tersebut tidak mencair dalam waktu yang lama?

Penjual es menambahkan garam pada es batu yang diletakkan pada bagian luar tabung.

Penambahan garam tersebut akan menurunkan titik beku es sehingga es tidak mudah mencair.

2. Air radiator

Air radiator tentunya bukan barang yang asing bagi kalian. Sekarang ini banyak sepeda motor yang

menggunakan radiator sebagai pendingin mesin. Air radiator yang baik bukanlah air murni,

melainkan air yang mengandung senyawa glikol. Apa manfaat glikol pada air radiator?

Penambahan glikol pada air radiator berguna untuk menaikkan titik didih air, sehingga air radiator

tidak mudah menguap pada saat suhu mesin tinggi. Disamping itu, juga berfungsi menurunkan titik

beku air, sehingga air radiator tidak mudah membeku disaat musim dingin, khususnya di daerah

dengan 4 musim. 3. Menghitung Konsentrasi Larutan Sebelum mempelajari materi sifat koligatif

larutan, hendaknya siswa menguasai konsep dasar perhitungan konsentrasi larutan. Adapun

konsentrasi larutan yang wajib dikuasai oleh siswa untuk materi ini adalah: molaritas, molalitas, dan

fraksi mol.

Molaritas

Molaritas, yaitu jumlah zat terlarutnya dinyatakan dalam mol dan volume larutannya dinyatakan

dalam mL.

Contoh:

Jika 6 gram urea Mr = 60) dilarutkan dalam air sampai volume 500 mL. Hitunglah molaritas larutan

tersebut

Solusi:

b. Molalitas

Molalitas, yaitu jumlah zat terlarutnya dinyatakan dalam mol dan kuantitas pelarutnya dinyatakan

dalam gram.

Contoh:

Jika 45 gram glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam air sebanyak 2 kg. Hitunglah molaritas larutan

tersebut Solusi:

c. Fraksi mol

Fraksi mol menyartakan banyaknya mol suatu komponen dibagi dengan banyaknya mol total semua

komponen dalam larutan. Misal dalam larutan terdapat m mol zat terlarut A atau n mol zat pelarut

B. Maka untuk menentukan besar masing-masing fraksi molnya dapat dirumuskan dengan :

Contoh :

1. Tentukan fraksi mol glukosa 80 % massa di dalam air.

2. Fraksi mol NaOH (Mr = 40) suatu larutan NaOH dalam air (Mr H2O = 18) adalah 0,05. Tentukan

molalitas NaOH.

Solusi :

1. Fraksi mol glukosa adalah

2. Molalitas NaOH

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

Sifat Koligatif, yaitu sifat-sifat fisis yang hanya tergantung pada jumlah partikel zat terlarut, tidak

tergantung pada jenis zat terlarut. Kegunaan praktis sifat-sifat koligatif banyak dan beragam.

Penelitian sifat-sifat koligatif memainkan peranan penting dalam metode penetapan massa molekul

dan pengembangan teori larutan. Yang termasuk sifat koligatif adalah :

PENURUNAN TEKANAN UAP

Harga tekanan uap akan membesar apabila suhu dinaikkan. Tekanan uap suatu cairan tergantung

pada banyaknya molekul dipermukaan yang memiliki cukup energi kinetik untuk lepas dari ikatan

molekul sekelilingnya. Jika suatu cairan dilarutkan suatu zat terlarut maka permukaan cairan tidak

hanya ditempati molekul zat pelarut tetapi juga molekul zat terlarut.

Karena molekul zat pelarut di permukaan makin sedikit maka laju penguapan makin berkurang.

Akibatnya tekanan uap cairan turun. Makin banyak zat terlarut, makin besar pula penurunan

tekanan uapnya.

Perhatikan pengaruh penambahan konsentrasi terhadap tekanan uap pada animasi berikut ini.

Download media pembelajaran flash "Tekanan Uap", di sini

Rumus

Contoh Soal :

Berapakah tekanan uap parsial dan tekanan uap total pada suhu 25oC diatas larutan dengan jumlah

molekul benzena (C6H6) yang sama dengan jumlah molekul toluene (C7H8)? Tekanan uap benzena

dan Toluena pada suhu 25oC berturut-turut adalah 95,1 dan 28,4 mmHg.

Solusi :

Jika larutan terdiri atas dua komponen dengan jumlah yang sama, maka fraksi mol masing-masing

zat adalah 0,5 (jumlah fraksi mol zat larutan dan zat pelarut adalah 1)

Tekanan Parsial :

P. Benzena = X benzena x Po Benzena

= 0,5 x 95,1 mmHg

= 47,6 mmHg

P. Toluena = X toluena x Po toluena

= 0,5 x 28,4 mmHg

= 14,2 mmHg

P. Uap total = P, Benzena + P. toluena.

= 47,6 mmHg + 14,2 mmHg

= 61,8 mmHg

Evaluasi Diri :

1. 6 gram zat X dilarutkan dalam 200 gram CCl4 ( ArC =12, Cl = 35,5 ) terjadi penurunan tekanan uap pelarut sebesar 2 % . Tentukan massa molekul zat X

2. Sebanyak 60 gram Urea [CO(NH2)2] dilarutkan dalam 72 gram air, jika tekanan uap pelarut murni pada suhu 20oC adalah 22,5 mmHg. Tentkan tekanan uap larutan pada suhu tersebut.

3. Tentukan tekanan uap larutan larutan sukrosa yang konsentasinya 2 molal pada suhu 30oC dan tekanan uap murni air pada suhu tersebut adalah 31,82 mmHg.

4. Tekanan uap jenuh air pada suhu 30oC adalah 40 mmHg. Pada suhu yang sama larutan X gram zat A (Mr = 180) dalam 90 gram air mempunyai tekanan uap 29,41mmHg. Tentukan massa zat X

KENAIKKAN TITIK DIDIH LARUTAN (ΔTb ) dan PENURUNAN TITIK BEKU (ΔTf )

Selama ini kita selalu menganggap bahwa pelarut dan zat terlarutnya adalah volatile (mudah

menguap / atsiri). Tetapi kenyatannya ada zat terlarut yang tidak volatile. Dalam hal ini zat terlarut

yang tak volatile juga menurunkan tekanan uap pelarut. Semakin tinggi konsentrasinya semakin

besar penurunannya tekanan uapnya, akibatnya membawa konsekuensi bagi titik didih dan titik

beku cairan tersebut.

Download media pembelajaran flash "Titik didih dan Titik beku larutan", di sini

Besarnya penurunan titik beku (ΔTf) dan peningkatan titik didih (ΔTb) hanya ditentukan oleh jumlah

partikel zat terlarut. Makin banyak partikel zat terlarut, makin besar pula harga ΔTf (Tf = freezing

point depression) dan ΔTb (Tb = boiling point elevation)

Roult merumuskan hukumnya sebagai berikut :

ΔTf = Kf . m

atau

ΔTb = Kb . m

Tf = Tfo - ΔTf

Tb = Tbo + ΔTb

Keterangan :

ΔTf = penurunan titik beku

ΔTb = peningkatan / kenaikkan titik didih

Kf = tetapan titik didih molal

Kb = tetapan titik beku molal

m = konsentrasi larutan dalam molal

Tf = Titik beku larutan

Tb = Titik didih larutan

Tfo = Titik beku pelarut murni

Tbo = Titik didih pelarut murni

Tetapan kenaikan titik didih molal adalah nilai kenaikan titik didih jika konsentrasi larutan sebesar

satu molal (konsentrasi partikel dalam larutan), sedangkan untuk tetapan penurunan titik beku

adalah nilai penurunan jika konsentrasi larutan sebesar satu molal (konsentrasi partikel dalam

larutan). Secara historis, pengukuran titik beku dapat digunakan untuk menentukan rumus molekul.

Contoh :

1. Berapakah molalitas zat terlarut dalam larutan dengan titik beku – 0,45oC ? 2. 2,12 gram senyawa dilarutkan dalam 48,92 gram air. Tentukan massa rumus zat tersebut.3. Bagaimana rumus molekul senyawa , jika analisisnya memberikan 40,0 % karbon massa, 53,

3 % oksigen massa, dan 6,7 % Hidrogen massa

Solusi:

1. Molalitas zat terlarut

2. Massa molekul relatif (Mr)

3. Rumus Empiris

Evaluasi Diri:

1. Penambahan 5,4 gram suatu zat non elektrolit ke dalam 300 gram air ternyata menurunkan titik beku sebesar 0,24oC. Jika Kf air = 1,86oC. Tentukan massa molekul zat tersebut.

2. Larutan yang mengandung 20 gram zat non elektrolit dalam 1 liter air (∫ air = 1 gram / cm3 ) mendidih pada suhu 100,052oC. Jika Kb air = 0,52oC. Tentukan massa molekul zat non elektrolit tersebut.

3. 15 gram urea ( Mr = 60 ) dilarutkan dalam 250 gram air, Kf air = 1,86oC . Tentukan titik beku larutan tersebut.

4. Suatu larutan urea [CO(NH2)2] dalam air mempunyai penurunan titik beku 0,372oC. Bila Kf air = 1,86oC dan Kb air= 0,52oC. Tentukan kenaikan titik didih larutan urea.

5. Suatu senyawa terdiri dari 42,4 % karbon, 2,4 % hidrogen, 16,6 % nitrogen, dan 37,8 % oksigen. Penambahan 6,45 gram senyawa tersebut ke dalam 50 mL Benzena (∫= 0,879 g/cm3 ) menurunkan titik beku dari 5,51oC menjadi 1,35oC. Tentukan massa molekul dari senyawa tersebut.

TEKANAN OSMOTIK

Tekanan Osmotik adalah tekanan yang diperlukan untuk menghentikan aliran air dari air menuju

larutan yang lebih pekat melalui membrane semipermiabel.

Makin pekat konsentrasi larutan, semakin tinggi kenaikan permukaannya. Aliran dari air ke dalam

larutan gula dapat dikurangi dengan memberikan tekanan kepada larutan. Tekanan ini

menyebabkan aliran air berubah ke arah yang berlawanan.

Contoh :

Osmosis yang paling penting terdapat dalam jasad hidup adalah pada sel-sel darah merah. Jika sel

darah merah diletakan dalam air murni, akan mengembang dan akhirnya pecah karena air memasuki

sel-sel secara osmosis. Tekanan osmotik yang diakibatkan oleh cairan di dalam sel setara dengan

larutan 0,9 % natrium klorida. Dengan demikian jika sel-sel dimasukan dalam larutan natrium klorida

0,9 % tidak akan aliran bersih dari melalui dinding sel dan sel tetap stabil. Larutan yang demikian

disebut larutan ISOTONIK. Jika konsentrasi larutan garam lebih tinggi dari 0,9 %, air mengalir keluar

dari sel dan sel mengerut. Larutan dinamakan HIPERTONIK. Jika konsentrasi garam kurang dari 0,9 %

air mengalir masuk ke dalam sel dan larutan dinamakan HIPOTONIK.

Tekanan osmotik termasuk sifat koligatif, karena besarnya hanya tergantung pada jumlah partikel

zat terlarut persatuan volume. Menurut Van,t Hoff untuk larutan encer dapat dirumuskan :

π = M R T

Keterangan :

π = tekanan osmotic larutan

R = tetapan gas ( 0,0821 L . atm / mol.K )

T = suhu Kelvin

M = molaritas

Contoh :

1. Tentukan tekanan osmotik larutan 0,001 M sukrosa (C12H22O11) pada suhu 25oC.2. Suatu larutan dibuat dengan melarutkan 1,08 gram protein, yaitu serum albumin yang

diperoleh dari plasma darah, dalam 50 mL air. Larutan menunjukan tekanan osmotik sebesar 5,85 mmHg pada suhu 298 K. Tentukan massa molekul albumin.

Solusi :

1. π = M R T

= 0.01 mol / L x 0,0821 L atm mol-1 K-1 x 298 K

= 0,024 atm

= 18 mmHg

2.

Evaluasi Diri :

1. Tentukan tekanan Osmotik larutan yang mengandung 34,2 gram Sukrosa (Mr = 342) dalam 500 mL larutan pada suhu 30oC

2. Sebanyak 16 gram suatu zat non elektrolit dilarutkan dalam air hingga volume larutan menjadi 400 mL, dan tekanan osmotik larutan 2,86 atm. Tentukan massa molekul zat tersebut.

3. Sebanyak 250 mL larutan yang mengandung 17,1 gram zat non elektrolit pada suhu 27oC,mempunyai tekanan osmotik sebesar 2,46 atm . Tentukan massa molekul zat tersebut.

4. Tentukan tekanan osmotik larutan yang mengandung 9 gram gula (Mr = 180) dalam 250 mL larutan pada suhu 25oC.

5. Pada suhu 25oC tekanan osmosis rata-rata dari darah adalah 7,7 atm. Tentukan konsentrasi molar dari glukosa (C6H12O6) yang isotonic dengan darah.

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN ELEKTROLIT

Semua larutan elektrolit kuat atau lemah, menunjukkan penurunan titik beku, kenaikan titik didih

serta penurunan tekanan uap yang lebih besar dibandingkan dengan larutan non elektrolit, yang

molalitasnya sama. Perbandingan antara harga sifat koligatif yang terukur dari suatu larutan

elektrolit dengan harga sifat koligatif larutan non elektrolit dengan konsentrasi yang sama disebut

faktor Van,t Hoff ( i )

i = 1 + ( n – 1 ) α

keterangan:

n = jumlah koefisien kation dan anion

α = derajat ionisasi

Rumus Sifat Koligatit Larutan Elektrolit sebagai berikut :

1. Penurunan Tekanan Uap (ΔP)

ΔP = XA . Po . i

2. Penurunan Titik Beku (ΔTf)

ΔTf = m . Kf . i

3. Kenaikan Titik Didih (ΔTb)

ΔTb = m . Kb . i

4. Tekanan Osmotik (π)

π = M . R . T . i

Contoh Soal:

7,45 gram Kalium Klorida (Mr. KCl = 74,5) dilarutkan dalam 500 gram air. Tentukan :

a. Titik didih

b. Titik beku

c. Tekanan Osmotik pada suhu 27oC,

jika derajat ionisasi KCl = 0,6, Kb air = 0,52oC m-1, Kf air = 1,86oC m-1. R = 0,082 L. atm.mol-1K-1

Solusi:

mol KCl = 7,45/74,5

= 0,1 mol

molalitas larutan = 0,1 mol/0,5 Kg

= 0,2 molal

Molaritas larutan sama dengan molitas larutan, karena merupakan larutan encer.

KCl terionisasi menjadi : KCl → K+ + Cl- , jadi jumlah ion =2, maka n =2

i = 1 + (n – 1 ) α

= 1 + ( 2-1 ) 0,6

= 1,2

a. Titik Didih

ΔTb = m x Kb x і

= 0,2 x 0,52 x 1,2

= 0,1248

Jadi titik didih larutan adalah = 100 + 0,1248oC = 100,1248oC

b. Titik Beku larutan

ΔTf = m x Kf x і

= 0,2 x 1,86 x 1,2

= 0,4464

Jadi titik beku larutannya adalah = 0 – 0,4464oC = - 0, 4464oC

c. Tekanan Osmotik

π = M R T і

= 0,2 x 0,082 x 300 x 1,2

= 5,904 atm

= 5,9 atm

Evaluasi Diri:

1. 3,24 gram zat yang tidak menguap dilarutan dalam 200 gram air yang mendidih pada suhu 100,130oC pada tekanan 1 atm . Tentukan massa molekul zat terlarut, jika Kb =0,51

2. Supaya air sebanyak 2 ton tidak membeku pada suhu – 5oC. Tentukan garam dapur yang harus ditambahkan kedalam larutan.Jika Kf air = 1,86oC dan Mr NaCl = 58,5

3. Tekanan osmotik larutan 0,1 M satu elektrolit biner pada suhu 25oC dengan derajat ionisasi 70 %

4. Laruan 0,1 molal K2SO4 mengalami penurunan titik beku sebesar 0,458oC, jika Kb air = 1,86oC. Tentukan bilangan mol ( i ) dari larutan K2SO4

Soal Sifat Koligatif Larutan

Kerjakan soal-soal berikut ini dengan benar!

1. Apa yang dimaksud dengan sifat koligatif larutan?

2. Bagaimana pengaruh zat terlarut yang sukar menguap dalam larutan terhadap

tekanan uap pelarut?

3. Tekanan uap jenuh air pada 100 °C adalah 760 mmHg. Berapa tekanan uap jenuh

larutan glukosa 10% pada 100 °C? (Ar C = 12, O = 16, H = 1)

4. Apa yang dimaksud dengan penurunan titik beku larutan?

5. Sebanyak 18 gram glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam 500 gram air. Tentukan

titik didih larutan itu jika diketahui Kb air = 0,52 °C!

6. Larutan 3 gram suatu zat X dalam 100 gram air mendidih pada 100,26 °C. Jika

Kb air = 0,59 °C, tentukan massa molekul relatif zat X tersebut!

7. Apakah yang dimaksud dengan tekanan osmotik?

8. Berapa tekanan osmotik larutan sukrosa 0,0010 M pada suhu 25 °C?

9. Sebutkan kegunaan pengukuran tekanan osmotik!

10. Supaya air sebanyak 1 ton tidak membeku pada suhu –5 °C, ke dalamnya harus

dilarutkan garam dapur yang jumlahnya tidak boleh kurang dari berapa?

(Kf air = 1,86 °C, Mr NaCl = 58,5)

Diposkan oleh Maria Sundus RW di 09.37 3 komentar

Label: Soal-Soal

Selasa, 08 Februari 2011

Penyetaraan Reaksi Redoks Metode bilangan oksidasi

Metode bilangan oksidasi berdasarkan prinsip bahwa jumlah pertambahan bilangan oksidasi dari

reduktor sama dengan jumlah penurunan bilangan oksidasi dari oksidator. Langkah-

langkah menyetarakan reaksi dengan metode bilangan oksidasi sebagai berikut.

1) Menentukan bilangan oksidasi pada setiap unsur dalam

persamaan reaksi.

2) Menentukan unsur yang mengalami perubahan bilangan

oksidasi.

3) Menentukan jumlah penurunan bilangan oksidasi unsur

yang mengalami reduksi (oksidator) dan jumlah

pertambahan bilangan oksidasi unsur yang mengalami

oksidasi (reduktor).

4) Menyetarakan unsur yang mengalami perubahan bilangan

oksidasi dengan meletakkan koefisien yang sesuai.

5) Menyetarakan unsur-unsur lainnya mulai dari kation, anion,

hidrogen, dan oksigen (KAHO singkatan dari kation, anion,

hidrogen, dan oksigen).

Contoh soal

Setarakan reaksi redoks berikut.

Jawab

Langkah 1: Tentukan bilangan oksidasi pada setiap unsur dalam persamaan reaksi.

Langkah 2: Tentukan unsur yang mengalami perubahan

bilangan oksidasi.

Langkah 3: Tentukan jumlah pertambahan bilangan oksidasi dari unsur yang mengalami oksidasi dan

jumlah penurunan bilangan oksidasi dari unsur yang mengalami reduksi.

Langkah 4: Setarakan unsur yang mengalami oksidasi dan reduksi. Zat yang tereduksi dikalikan 2,

sedangkan zat yang teroksidasi dikalikan 5.

Langkah 5: Setarakan unsur lainnya dalam urutan KAHO.

Kation yang tidak berubah bilangan oksidasinya, yaitu K dan Na sudah setara.

Untuk menyetarakan jumlah atom H, tulis koefisien 3 H2O

Atom O ternyata sudah setara, dengan demikian reaksi tersebut sudah setara.

Jawab

Langkah 1: Tentukan bilangan oksidasi pada setiap unsur.

Langkah 2: Tentukan unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi.

Langkah 3: Tentukan jumlah pertambahan bilangan oksidasi dari unsur yang mengalami oksidasi dan

jumlah penurunan bilangan oksidasi dari unsur yang mengalami reduksi.

Langkah 4: Setarakan unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi.

Untuk menyetarakan perubahan bilangan oksidasi, zat yang tereduksi dikalikan 1, sedangkan zat

yang teroksidasi dikalikan 5.

Langkah 5: Setarakan muatan.

Dalam suasana asam menyetarakan muatan pada ruas kiri dan ruas kanan dengan penambahan ion

H+. Muatan di ruas kiri adalah +9, sedangkan muatan diruas kanan adalah +17 sehingga pada ruas kiri

ditambahkan 8H+.

Langkah 6: Setarakan unsur lainnya dalam urutan KAHO.

Untuk menyetarakan atom H dilakukan penambahan H2O di ruas kanan sebanyak setengah dari H+ .

Atom O ternyata sudah setara, dengan demikian reaksi tersebut sudah setara.

Diposkan oleh Maria Sundus RW di 13.31 15 komentar

Label: Reaksi Oksidasi Reduksi

Minggu, 06 Februari 2011

Perbandingan Sifat Koligatif Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit

Zat elektrolit jika dilarutkan akan terionisasi menjadi ion-ion yang merupakan

partikel-partikel di dalam larutan ini. Hal ini menyebabkan jumlah partikel pada satu mol larutan

elektrolit lebih banyak daripada larutan nonelektrolit. Misalnya,

larutan nonelektrolit C6H12O6, jika dimasukkan ke dalam air menghasilkan 1 mol partikel, sehingga

larutan C6H12O6 1 M akan membeku pada suhu 1,86 °C di bawah titik beku

air murni, sedangkan 1 mol larutan elektrolit NaCl mengandung 2 mol partikel, yaitu 1 mol Na+ dan 1

mol Cl–.

Larutan NaCl 1 M sebenarnya mengandung 1 mol partikel per 1.000 gram air, secara teoretis akan

menurunkan titik beku 2 × 1,86 °C = 3,72 °C. Sedangkan larutan CaCl2 1 M mempunyai 3 mol ion per

1.000 g air, secara teoretis

akan menurunkan titik beku tiga kali lebih besar dibandingkan larutan C6H12O6 1 M.

Contoh:

C6H12O6(s) --->C6H12O6(aq)

1 mol................. 1 mol

Jumlah partikelnya 1 × 6,02 × 1023 molekul.

NaCl(s)---> Na+(aq) + Cl–(aq)

1 mol .........1 mol......... 1 mol

Jumlah partikelnya 2 × 6,02 × 1023 (ion Na+ dan Cl–).

CaCl2(s) --->Ca2+(aq) + 2 Cl–(aq)

1 mol........... 1.mol .........2 mol

Jumlah partikelnya 3 × 6,02 × 1023 partikel (ion Ca2+ dan ion Cl–).

Banyak ion yang dihasilkan dari zat elektrolit tergantung pada derajat ionisasinya (α). Larutan

elektrolit kuat mempunyai derajat ionisasi lebih besar daripada

larutan elektrolit lemah, yaitu mendekati satu untuk larutan elektrolit kuat dan mendekati nol untuk

larutan elektrolit lemah. Derajat ionisasi dirumuskan sebagai berikut.

α = jumlah molekul zat yang terurai/jumlah molekul mula-mula

Menurut Van’t Hoff, i = 1 + (n – 1)α

i= jumlah partikel yang diukur/jumlah partikel yang diperkirakan

Sifat koligatif larutan elektrolit adalah sebagai berikut.

1. Kenaikan titik didih

ΔTb = Kb ×m{1 + (n −1) α}

2. Penurunan titik beku

ΔTf = Kf ×m{1 + (n −1) α}

Keterangan:

n = jumlah ion yang dihasilkan dari ionisasi satu molekul zat elektrolit

α = derajat ionisasi zat elektrolit

3. Tekanan osmosis

π = MRT {1 + (n −1)α }

π = mol/liter × {1 + (n −1)α }

Hal-hal yang perlu diperhatikan berhubungan dengan larutan elektrolit antara lain:

1. a. Elektrolit yang menghasilkan dua ion (n = 2), yaitu CH3COOH, HCl, NaOH, NaCl.

b. Elektrolit yang menghasilkan tiga ion (n = 3), yaitu Ca(OH)2, H2SO4, Na2CO3.

c. Elektrolit yang menghasilkan empat ion yaitu FeCl3, AlCl3.

2. Makin banyak ion yang dihasilkan dari larutan elektrolit, makin besar pula harga ΔTb dan ΔTf.

3. Besarnya harga α menunjukkan kuatnya larutan elektrolit.

Makin besar harga α, makin besar pula harga ΔTb dan ΔTf.

4. Larutan elektrolit kuat mempunyai α = 1.

ΔTb = Kb × m × n

ΔTf = Kf × m × n

π = M × R × T × n

5. Pada elektrolit biner berlaku:

ΔTb = Kb × m × (1 + α)

ΔTf = Kf × m × (1 + α)

π = M × R × T × (1 + α)

Contoh soal:

1. Suatu larutan elektrolit biner 0,05 mol dalam 100 gram

air mempunyai α =2/3 . Jika Kf = 1,86 °C/m, tentukan

penurunan titik beku larutan tersebut!

Jawab:

ΔTf = Kf × m × (1 +2/3 )

= 1,86 °C/m × 0,05 mol × 1.000/100 × (1 +2/3)

= 1,86 °C/m × 0,5 ×5/3

ΔTf = 1,55 °C

2. Tetapan kenaikan titik didih molal air adalah 0,5 °C/m.

Jika 1 mol H2SO4 dilarutkan dalam 100 gram air dan

dipanaskan, tentukan kenaikan titik didih dan titik didih

larutan tersebut!

Jawab:

ΔTb = Kb × m × n

= 0,5 × 1 × 3

ΔTb = 1,5 °C

Titik didih larutan = 100 °C + 1,5 °C = 101,5 °C.

3. Tentukan tekanan osmosis 29,25 gram NaCl dalam

2 liter larutan yang diukur pada suhu 27 °C!

(Mr NaCl = 58,5, R = 0,082 L.atm.mol–1K–1)

Jawab:

π = M × R × T × n

= (29,25 / 58,5):2 × 0,082× 300× 2

= 0,25 × 0,082 × 600

π = 12,3 atm

Diposkan oleh Maria Sundus RW di 14.20 3 komentar

Label: Sifat Koligatif larutan

Tekanan osmosis larutan

Osmosis adalah peristiwa mengalirnya molekulmolekul pelarut ke dalam larutan secara spontan

melalui selaput semipermeabel, atau peristiwa mengalirnya molekul-

molekul zat pelarut dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih pekat. Proses osmosis

terdapat kecenderungan untuk menyetimbangkan konsentrasi antara

dua larutan yang saling berhubungan melalui membran.

Peristiwa osmosis

Keterangan:

A = larutan gula

B = selaput semipermeabel

C = air

Perhatikan peristiwa osmosis pada gambar diatas . Gambar tersebut menunjukkan osmometer yang

diisi larutan gula, kemudian dimasukkan ke dalam gelas kimia

yang berisi air, ternyata permukaan larutan gula pada osmometer naik. Akan tetapi, jika di atas torak

diberi beban tertentu, maka aliran air ke dalam osmometer dapat dicegah.

Gaya yang diperlukan untuk mengimbangi desakan zat pelarut yang mengalir melalui selaput

semipermeabel ke dalam larutan disebut tekanan osmosis larutan.

Pengimbangan tekanan osmosis

Keterangan:

A = larutan gula

B = selaput semipermeabel

C = air

Hubungan tekanan osmosis dengan kemolaran larutan oleh Van’t Hoff dapat dirumuskan sebagai

berikut.

π = MRT

Keterangan:

π = tekanan osmosis (atm)

M = molaritas (mol/liter)

T = suhu mutlak (K)

R = ketetapan gas (0,082) L.atm.mol–1K–1

Hukum Van’t Hoff ini hanya berlaku pada larutan nonelektrolit.

Contoh soal:

1. Tentukan tekanan osmosis larutan C12H22O11

0,01 M pada suhu 25 °C?

Jawab:

π = MRT

= 0,01 × 0,082 × 298 = 0,24 atm

2. Satu liter larutan mengandung 45 gram zat X. Pada

suhu 27 °C, larutan tersebut mempunyai tekanan osmosis

3,24 atm. Tentukan massa molekul relatif zat

tersebut!

Jawab

T= 27 °C= 27 + 273= 300 Kelvin

π = MRT =(gram/Mr):liter x RT

3,24=(gram/Mr):liter x 0,082 L.atm.mol–1K–1 × 300 K

3,24 = 45 gram/Mr ×0,082 L.atm.mol−1K−1 × 300 K

Mr = 45×0,082×300 :3,24

= 341,66

Diposkan oleh Maria Sundus RW di 11.51 1 komentar

Label: Sifat Koligatif larutan

Jumat, 04 Februari 2011

Kenaikan titik didih ( Tb) dan penurunan titik beku ( Tf)Δ Δ

Setiap zat cair pada suhu tertentu mempunyai tekanan uap jenuh tertentu dan mempunyai harga

yang tetap. Zat cair akan mendidih dalam keadaan terbuka jika

tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan atmosfer. Pada saat udara mempunyai tekanan 1 atm,

air mendidih pada suhu 100°C, tetapi jika dalam zat cair itu dilarutkan suatu zat, maka tekanan uap

jenuh air itu akan berkurang. Penurunan tekanan uap jenuh larutan yang lebih rendah dibanding

tekanan uap jenuh pelarut murni menyebabkan

titik didih larutan lebih tinggi daripada titik didih pelarut murni.

Diagram penurunan tekanan uap, titik beku, dan kenaikan titik didih

Selisih antara titik didih suatu larutan dengan titik didih pelarut murni disebut kenaikan titik didih

larutan (ΔTb).

ΔTb = Tb larutan −Tb pelarut murni

Berdasarkan gambar di atas, dapat dilihat bahwa tekanan uap larutan lebih rendah daripada tekanan

uap pelarut murni. Hal ini menyebabkan penurunan titik beku

larutan lebih rendah dibandingkan dengan penurunan titik beku pelarut murni. Selisih temperatur

titik beku larutan dengan titik beku pelarut murni disebut penurunan titik

beku (ΔTf).

ΔTf = Tf pelarut murni −Tf larutan

Menurut Hukum Backman dan Raoult bahwa penurunan titik beku dan kenaikan titik didih

berbanding langsung dengan molalitas yang terlarut di dalamnya.

Hukum tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.

ΔTb = m×Kf

ΔTf = m×Kf

Keterangan:

ΔTb = kenaikan titik didih

Kb = tetapan kenaikan titik didih molal

ΔTf = penurunan titik beku

Kf = tetapan titik beku molal

m = molalitas

Syarat Hukum Backman dan Raoult adalah sebagai berikut.

a. Rumus di atas berlaku untuk larutan nonelektrolit.

b. ΔTb tidak berlaku untuk larutan yang mudah menguap.

c. Hanya berlaku untuk larutan yang sangat encer, pada

larutan yang pekat terdapat penyimpangan.

Contoh soal:

1. Tentukan titik didih dan titik beku larutan berikut!

a. urea (CO(NH2)2) 30 gram dalam 500 gram air.

b. glukosa (C6H12O6) 18 gram dalam 10 gram air.

(Kb air = 0,52 dan Kf air = 1,86 °C/m)

Jawab:

a. ΔTb = m × Kb

= 30/60 gram× 1.000/500 gram× 0,52 °C/m

= 0,5 gram × 2 gram × 0,52 °C/m

= 0,52 °C

Titik didih larutan = 100 °C + 0,52 °C =

100,52 °C.

ΔTb = m × Kb

= 30/60gram x 1.000/500 gram x 1,86 °C/m

= 0,5 gram × 2 gram × 1,86 °C/m

= 1,86 °C

b. ΔTb = m × Kb

= 18/180 gram x 1.000/10gram x 0,52 °C/m

= 0,1 gram × 100 gram × 0,52 °C/m

= 0,52 °C

Titik didih larutan = 100 °C + 5,2 °C = 105,2 °C.

ΔTf = m × Kf

= 18/180 gram x 1.000/10 gram x 1,86 °C/m

= 0,1 gram × 100 gram × 1,86 °C/m

= 10 gram × 1,86 °C

= 18,6 °C

Titik beku larutan = 0 °C – 18,6 °C = –18,6 °C.

2. Titik beku larutan 64 gram naftalena dalam 100 gram benzena adalah 2,91 °C. Jika titik beku

benzena 5,46°C dan tetapan titik beku molal benzena 5,1 °C, maka

tentukan massa molekul relatif naftalena!

Jawab:

ΔTf = m × Kf

ΔTf = massa benzena/Mr x 1.000/p x Kf

ΔTf = 5,46 °C – 2,91 °C = 2,55 °C

2,55 = 6,4 gram/Mr× 1.000 gram/100 × 5,1 °C

Mr=(6,4 x 1.000 x 5,1 °C ):(2,55 x 100 )

Mr = 128

3. Berapa berat gula yang harus dilarutkan untuk menaikkan titik didih 250 mL air menjadi 100,1°C

pada tekanan 1 atm, jika Mr gula = 342 dan Kb = 0,5 °C/m?

Jawab:

ΔTb = massa gula/Mr × 1.000/p × Kb

ΔTb = 100,1°C – 100°C

= 0,1°C

0,1 = massa gula/342 × 1.000mL/250 × 0,5 °C/m

0,1 °C = massa gula/342 x 4 mLx 0,5 °C/m

0,1 °C = massa gula/342 x 2

0,1 °C × 342 = massa gula × 2

massa gula =34,2/2 = 17,1 gram

Jadi, berat gula adalah 17,1 gram.

Diposkan oleh Maria Sundus RW di 20.50 10 komentar

Label: Sifat Koligatif larutan

Selasa, 01 Februari 2011

Penurunan tekanan uap

Apabila ke dalam suatu pelarut dilarutkan zat yang tidak mudah menguap, ternyata tekanan uap

jenuh larutan menjadi lebih rendah daripada tekanan uap jenuh pelarut murni

. Dalam hal ini uap jenuh larutan dapat jenuh dianggap hanya mengandung uap zat pelarut, (lihat

Gambar).

Selisih antara tekanan uap jenuh pelarut murni dengan tekanan uap jenuh larutan disebut

penurunan tekanan uap jenuh .

Jika tekanan uap jenuh pelarut murni dinyatakan dengan P° dan tekanan uap jenuh larutan dengan

P, maka Pada tahun 1880-an F.M. Raoult,

seorang ahli kimia Prancis, menyatakan bahwa melarutkan zat terlarut mempunyai efek

menurunkan tekanan uap dari pelarut.

Adapun bunyi hukum Raoult yang berkaitan dengan penurunan tekanan uap adalah sebagai berikut.

a. Penurunan tekanan uap jenuh tidak bergantung pada jenis zat yang dilarutkan, tetapi tergantung

pada jumlah partikel zat terlarut.

b. Penurunan tekanan uap jenuh berbanding lurus dengan fraksi mol zat yang

dilarutkan.

Hukum Raoult tersebut dapat dirumuskan sebagai

berikut.

keterangan

Jika larutannya encer, nB << nA, sehingga nA + nB dapat dianggap sama dengan nA, jadi:

Keterangan:

nB = mol zat terlarut

nA= mol zat pelarut

W A = massa zat pelarut

W B = massa zat terlarut

Mr A = massa molekul zat pelarut

Mr B = massa molekul zat terlarut

Dalam larutan terdapat zat terlarut dan pelarut, sehingga:

Jika tekanan uap pelarut dilambangkan P, di mana

P < P°, maka:

P = xA ⋅ P°

Keterangan:

P = tekanan uap larutan

xA = fraksi mol pelarut

P° = tekanan uap pelarut murni

Hukum Raoult telah diuji kebenarannya dengan membandingkan harga P hasil eksperimen dengan P

hasil hitungan berdasarkan rumus di atas. Antara hasil eksperimen dengan hasil hitungan terdapat

perbedaan yang kecil karena kesalahan dalam pengamatan.

Contoh soal:

1. Manitol sebanyak 18,04 gram dilarutkan dalam 100 gram air pada suhu 20 °C. Ternyata tekanan

uap jenuh larutan adalah 17,227 mmHg. Jika tekanan

uap air jenuh pada suhu itu 17,54 mmHg, hitunglah massa molekul manitol!

Jawab:

WB = 18,04 gram P = 17,227 mmHg

WA = 100 gram P° = 17,54 mmHg

Mr A = 18

ΔP = P° – P

= 17,54 – 17,227 = 0,313 mmHg

= 181,96 (Mr manitol yang sebenarnya 182)

2. Fraksi mol larutan urea dalam air adalah 0,2. Tekanan uap jenuh air murni pada suhu 20 °C

sebesar 17,5 mmHg. Tentukan tekanan uap jenuh larutan pada suhu tertentu!

Jawab:

xB = 0,2

P° = 17,5 mmHg

ΔP = P° ⋅ XB

= 17,5 mmHg × 0,2 = 3,5 mmHg

P = P° – ΔP

= 17,5 – 3,5 = 14 mmHg

3. Tentukan penurunan tekanan uap jenuh larutan 10% massa glukosa (C6H12O6) dalam air, jika

diketahui tekanan uap air pada suhu 25 °C adalah 24 mmHg!

Jawab:

massa glukosa = 10/100 ×100gram = 10 gram

kuantitas glukosa =10/180 = 0,555 mol

massa air = 100 – 10 = 90 g

mol air =90/18 = 5 mol

xB =0,055/5,055=0,01

ΔP = P° ⋅ xB = 24 × 0,01 = 0,24 mmHg