Sifat Koligatif Larutan

Picture21

Hal – hal yang dibahas pada BAB Sifat Koligatif Larutan dalam blog ini:

  1. Konsentrasi Larutan
  2. Molalitas (m)
  3. Fraksi Mol (x)
  4. Pengertian Sifat Koligatif
  5. Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit
  6. Penurunan Tekanan Uap Jenuh (ΔP)
  7. Kenaikan Titik Didih (ΔTb)
  8. Penurunan Titik Beku (ΔTf)
  9. Tekanan Osmotik
  10. Sifat Koligatif Larutan Elektrolit
  11. Uji Kompetensi

 

Semoga Dapat Memberikan manfaat buat kalian semua yang membacanya

Jangan lupa untuk meninggalkan comment ya J

Atau apabila ada pertanyaan seputar mata pelajaran kimia dapat menghubungi Fb saya atau lewat menu “Pertanyaan”.

Terima Kasih ^_^

 

 

Tujuan Pembelajaran:

Setelah mempelajari bab ini, Anda diharapkan mampu:

  1. Menjelaskan pengertian molalitas zat.
  2. Menghitung molalitas suatu larutan.
  3. Menghitung massa zat terlarut jika diketahui molalitasnya.
  4. Menentukan harga Mr zat terlarut jika diketahui molalitasnya.
  5. Menentukan fraksi mol suatu zat dalam larutan.
  6. Menjelaskan pengertian sifat koligatif larutan.
  7. Menghitung penurunan tekanan uap jenuh larutan elektrolit dan nonelektrolit.
  8. Menentukan harga Mr zat terlarut berdasarkan persamaan penurunan tekanan uap.
  9. Menghitung kenaikan titik didih larutan elektrolit dan nonelektrolit.
  10. Menentukan harga Mr zat terlarut berdasarkan persamaan kenaikan titik didih larutan.
  11. Menghitung penurunan titik beku larutan elektrolit dan nonelektrolit.
  12. Menentukan harga Mr zat terlarut berdasarkan persamaan penurunan titik beku larutan.
  13. Menentukan tekanan osmotik larutan elektrolit dan non elektrolit

Dalam bab ini akan dibahas sifat koligatif larutan nonelektrolit dan elektrolit serta penggunaan sifat koligatif untuk menentukan massa molekul relatif (Mr) suatu zat, serta penggunaan sifat koligatif dalam kehidupan sehari-hari, tetapi sebelumnya akan dibahas tentang molalitas dan fraksi mol.

 

Konsentrasi Larutan

Konsentrasi larutan yang dipelajari dalam bab ini adalah molalitas dan fraksi mol, sedangkan molaritas sudah dibahas di kelas XI.

 

 

A. Molalitas (m)

Molalitas menyatakan jumlah mol zat terlarut di dalam setiap 1 kg (1.000 gram) pelarut. Molalitas dapat dirumuskan:

Picture1…………………………….(1)

dengan:       m = molalitas

n = mol zat terlarut

p = massa zat pelarut (gram)

Bila g gram zat terlarut dilarutkan dalam p gram zat pelarut dengan massa rumus relatif (Mr), maka molalitas dapat juga dirumuskan menjadi:

Picture2

dengan:       g = massa zat terlarut (gram)

p = massa zat pelarut (gram)

Mr = massa rumus zat terlarut

C o n t o h

  1. Sebanyak 1,8 gram glukosa, C6H12O6 dilarutkan ke dalam 100 gram air (Ar C =12, H = 1, O = 16). Tentukan molalitas larutan glukosa tersebut!

Jawab:

Picture2

Picture4

m = 0,1

Jadi, molalitas C6H12O6  = 0,1 m.

 

B. Fraksi Mol (x)

Fraksi mol menyatakan perbandingan mol suatu zat dengan jumlah mol campuran.

Misal a mol zat p dicampurkan dengan b mol zat q, maka:

Picture5……………………….(1.3)

Picture6 ………………………(1.4)

Xp  + Xq  = 1 ……………………………….(1.5)

 

Pengertian Sifat Koligatif Larutan

Kalau kita melarutkan suatu zat terlarut dalam suatu pelarut murni, maka kemungkinan besar akan terjadi hal-hal sebagai berikut.

  1. Pada larutan akan lebih sukar menguap jika dibandingkan pelarut murninya karena pada larutan mengalami penurunan tekanan uap akibat adanya partikel terlarut.
  2. Jika dididihkan, larutan akan mendidih pada suhu yang lebih tinggi jika dibandingak pelarut murninya. Akibat adanya partikel terlarut akan terjadi kenaikan titik didih.
  3. Jika dibekukan, larutan akan membeku pada suhu yang lebih kecil atau dibawah suhu membeku pelarut murniya. Akibat adanya partikel terlarut akan terjadi penurunan titik beku.
  4. Jika larutan dihubungkan dengan pelarut murninya melewati membran semipermiabel, maka larutan akan mengalami volume akibat tekanan osmotik.

Besarnya perubahan keempat sifat tersebut bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan. Sifat yang hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dan tidak bergantung pada jenis zat terlarut disebut sifat koligatif larutan.

 

Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit

 

Penurunan Tekanan Uap Jenuh (P)

Bila kita mengamati pada peristiwa penguapan, ketika partikel-partikel zat cair meninggalkan kelompoknya. Bila zat cair disimpan dalam ruang tertutup yang hampa udara, maka sebagian dari partikel-partikel zat cair akan menguap, sedangkan zat cair yang telah menjadi uap akan kembali menjadi zat cair (mengembun). Tekanan uap yang ditimbulkan pada saat tercapai kondisi kesetimbangan dinamakan tekanan uap jenuh. Dari hasil pengukuran data-data eksperimen ternyata diketahui bahwa tekanan uap jenuh larutan lebih rendah daripada tekanan uap jenuh pelarut murni, mengapa? Perhatikan gambar 1.2. Dalam suatu larutan, partikel-partikel zat terlarut akan menghalangi gerak molekul-molekul pelarut untuk berubah menjadi bentuk gas (uap)(ada interaksi molekul antra zat terlarut dengan pelarutnya). Oleh karena itu tekanan uap jenuh larutan lebih rendah daripada tekanan uap jenuh pelarut murni. Makin lemah gaya tarik-menarik molekul-molekul zat cair, makin mudah zat cair tersebut menguap, maka makin besar pula tekanan uap jenuhnya. Selisih antara tekanan uap jenuh pelarut murni dengan tekanan uap jenuh larutan disebut penurunan tekanan uap jenuh.

Picture7

∆P = P° – P………………..(1.6)

Pengaruh konsentrasi zat terlarut terhadap penurunan tekanan uap jenuh dapat dijelaskan dengan hukum Rault sebagai berikut.

 

P = xpelarut  · P°…………..(1.7)

Dari persamaan (1.6) dan (1.7) dapat kita turunkan suatu rumus untuk menghitung penurunan tekanan uap jenuh, yaitu:

∆P     = P° – P

          = P° – (xpelarut  · P° )

= P° ( 1- xpelarut  )

maka,

 

∆P     = P° ·  xpelarut 

Keterangan:

P              = penurunan tekanan uap jenuh

Po               = tekanan uap jenuh pelarut air murni

xterlarut          = fraksi mol zat terlarut

xpelarut           = fraksi mol zat pelarut

 


Kenaikan Titik Didih (ΔTb) dan Penurunan Titik Beku (ΔTf)

Titik didih suatu zat cair adalah suhu pada saat tekanan uap jenuh zat cair tersebut sama dengan tekanan luar. Bila tekanan uap sama dengan tekanan luar, maka gelembung uap yang terbentuk dalam cairan dapat mendorong diri ke permukaan menuju fasa gas. Oleh karena itu, titik didih suatu zat cair bergantung pada tekanan luar. Yang dimaksud dengan titik didih adalah titik didih normal, yaitu titik didih pada tekanan 76 cmHg. Titik didih normal air adalah 100oC.

ΔTb = titik didih larutan – titik didih pelarut

ΔTf = titik beku pelarut – titik beku larutan

Picture8        atau         Picture9

Picture11       atau       Picture10

dengan:

ΔTb = kenaikan titik didih

ΔTf = penurunan titik beku

Kb = tetapan kenaikan titik didih molal (oC/m)

Kf = tetapan penurunan titik beku molal (oC/m)

m = molalitas

g = massa zat terlarut (gram)

Mr = massa rumus relatif zat terlarut

p = massa pelarut (gram)


Tekanan Osmotik

Osmosis adalah peristiwa perpindahan pelarut dari larutan yang konsentrasinya lebih kecil (encer) ke larutan yang konsentrasinya lebih besar (pekat) melalui membran semipermeabel. Aliran zat cair dari larutan yang konsentrasinya lebih kecil menuju larutan yang konsen-trasinya lebih besar melalui membran semipermeabel akan terhenti, bila telah terjadi kesetimbangan konsentrasi antara kedua larutan tersebut. Tekanan osmotik ( Π ) adalah besarnya tekanan yang harus diberikan pada suatu larutan untuk mencegah mengalirnya molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semipermeabel.

Besarnya tekanan osmotik larutan encer memenuhi

Picture12   atau    Picture13

persamaan yang sesuai dengan persamaan gas ideal, yaitu

Picture15 Picture14

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

Untuk larutan elektolit, ternyata memiliki harga sifat koligatif larutan yang lebih tinggi daripada larutan yang nonelektrolit untuk konsentrasi yang sama. Untuk konsentrasi yang sama, larutan elektrolit akan mengandung jumlah partikel yang

lebih banyak daripada larutan nonelektrolit. Harga sifat koligatif larutan elektrolit

dipengaruhi oleh faktor Van’t Hoff (i).

Picture16

dengan:

n = jumlah ion

α = derajat ionisasi

Untuk n = 2 (biner)

n = 3 (terner)

n = 4 (kuartener)

n = 5 (pentaner)

Untuk α = 1 (elektrolit kuat)

α = 0 (nonelektrolit)

0 < α < 1 (elektrolit lemah)

maka persamaan sifat koligatifnya dirumuskan:

Picture20 Picture17 Picture18 Picture19

 

UJI KOMPETENSI

 1. Larutan yang mengandung 20 gram zat nonelektrolit dalam 1 liter air (massa jenis air 1g/mL) mendidih pada suhu 100,52 °C. Jika Kb air = 0,52 °C, maka Mr zat nonelektrolit tersebut adalah … .

a. 20

b. 40

c. 100

d. 150

e. 200

Penambahan 5,4 gram suatu zat nonelektrolit ke dalam 300 gram air ternyata menurunkan titik beku sebesar 0,24 °C. Jika Kf air = 1,86 °C, maka Mr zat tersebut adalah … .

a. 8,04

b. 12,56

c. 60,96

d. 108,56

e. 139,50

Sebanyak 500 mL larutan yang mengandung 17,1 gram zat nonelektrolit pada suhu 27 °C mempunyai tekanan osmotik 2,46 atm. Jika R = 0,082 L.atm.mol–1K–1, maka Mr zat nonelektrolit tersebut adalah … .

a. 90

b. 150

c. 207

d. 278

e. 342

Sebanyak 60 gram urea (Mr = 60) dilarutkan dalam 72 gram air (Mr = 18). Jika tekanan uap pelarut murni pada suhu 20 °C adalah 22,5 mmHg, maka tekanan uap larutan pada suhu tersebut adalah … .

a. 4,5 mmHg

b. 9,0 mmHg

c. 18 mmHg

d.22,5 mmHg

e. 29 mmHg

Urea seberat 2,4 gram dilarutkan ke dalam air sampai volume 250 cm3 pada suhu 27 °C (Mr urea = 60 dan R = 0,082 L.atm.mol–1.K–1 ). Tekanan osmotik larutantersebut adalah … .

a. 3,936 atm

b. 4,418 atm

c. 7,872 atm

d. 15,774 atm

e. 39,360 atm

Di antara kelima larutan di bawah ini, yang titik bekunya paling tingi adalah larutan … .

a.     Na2CO3 0,3 M

b.     CH3COOH 0,5 M

c.      glukosa 0,8 M

d.     Mg(NO3)2 0,2 M

e.      CuSO4 0,2 M

Di antara larutan 0,01 M di bawah ini, yang mempunyai tekanan osmotik paling tinggi adalah … .

a. NaCl

b. C12H22O11

c. BaCl2

d. CO(NH2)2

e.  [Cr(NH3)4Cl2]Cl

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

b. 171 gram

c. 86 gram

d. 17,1 gram

e. 342 gram

Suatu larutan diperoleh dari melarutkan 6 gram urea (Mr = 60) dalam 1 liter air. Larutan yang lain diperoleh dari melarutkan 18 gram glukosa (Mr = 180) dalam 1 liter air. Pada suhu yang sama, tekanan osmotik larutan pertama dibandingkan terhadap larutan kedua adalah … .

a. sepertiga larutan kedua

b. tiga kali larutan kedua

c. dua pertiga kali larutan kedua

e. sama seperti larutan kedua

f. tiga perdua kali larutan kedua

Suatu zat nonelektrolit (Mr = 40) sebanyak 30 gram dilarutkan dalam 900 gram air, penurunan titik beku larutan ini adalah –1,550 °C. Massa zat tersebut yang harus ditambahkan ke dalam 1,2 kg air agar diperoleh larutan dengan penurunantitik beku yang setengahnya dari penurunan titik beku di atas adalah … .

a. 10 gram

b. 15 gram

c. 20 gram

d. 45 gram

e. 80 gram

Suatu larutan urea dalam air mempunyai penurunan titik beku 0,372 °C. Bila Kf  molal air = 1,86 °C dan Kb molal air = 0,52 °C, maka kenaikan titik didih larutan urea tersebut adalah … .

a. 2,60 °C

b. 1,04 °C

c. 0,892 °C

d. 0,104 °C

e. 0,026 °C

Dalam 25 gram air dilarutkan 3 gram urea, CO(NH2)2. Jika Kf air = 1,86 °C dan Ar N = 14, C = 12, O = 16, H = 1, maka titik beku larutan urea tersebut jika titik beku air 0 °C … .

a. –5,6 °C

b. –3,72 °C

c. –1,86 °C

d. –0,9 °C

e. –0,36 °C

Jika 10 gram zat di bawah ini dilarutkan dalam 1 kg air, maka zat yang akan memberikan larutan dengan titik beku paling rendah adalah … .

a. etanol, C2H5OH

b. gliserin, C3H8O3

c. glukosa, C6H12O6

d. metanol, CFraksi molH3OH

e. semua zat tersebut memberikan efek yang sama.

Kenaikan titik didih molal air = 0,5 °C. Jika 1 gram H2SO4 dilarutkan dalam 1.000 gram air dan dipanaskan, maka akan mendidih pada suhu … .

a. 100 °C

b. 100,5 °C

c. 101°C

d. 101,5 °C

e. 102 °C

Jika ada pertanyaan seputar soal – soal diatas silahkan meninggalkan comment, nomor berapakah yang kurang dimengerti.

Terima Kasih ^_^

 

Sumber      :

Buku Kimia 3 Untuk SMA/MA Kelas XII Program Ilmu Alam Dengan Penulis Budi Utami, Agung Nugroho Catur Saputro, Lina Mahardiani,  Sri Yamtinah,dan Bakti Mulyani.

6 Comments

6 thoughts on “Sifat Koligatif Larutan

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s