1. Soal dan Pembahasan Tekanan Osmotik
2 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 :
2. 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 M
3. Seorang pasien memerlukan
larutan 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.
3. 1.
Tekananosmotik= MRT
Tekananosmotik= 0,0010M x 0,08205 L atm mol^-1 K^-1 x (25+273)K
Tekananosmotik= 0,024 atm (=18 mmHg)
2.
Diketahui :
g MgCl2 = 1 gram
g pelarut(air) = 500 gram
Ar Cl = 35,6 --->mungkinygdimaksud35,5
Mr MgCl2 = 24 + 35,5x2 = 95
a.
mol MgCl2 = gram/Mr
mol MgCl2 = 1gram/95 g mol^-1 = 0,011 mol
molalitaslarutan=gram/Mr x 1000/gram pelarut
molalitaslarutan=mol x 1000/gram pelarut
molalitaslarutan=0,011 x 1000/500 gram
molalitaslarutan=0,022 mol kg-1
i = 1 + (n-1) x derajatioanisasi =1 + (3-1) x 0,9 = 2,8
maka :
a.
deltaTb = Kb x m x i = 0,52 x 0,022 x 2,8 = 0,032 derajatC
titikdidihlarutan= titikdidhpelarut+deltaTb = 100 + 0,032 = 100,032 derajatC
b.
deltaTf = Kf x m x i = 1,86 x 0,022 x 2,8 = 0,115 derajatC
titikbekularutan= titikbekupelarut - deltaTf = 0 - 0,115 = -0,115 derajatC
c. untuklarutanencerkemolalandankemolaranmempunyai hargayghampirsama
maka molalitas=molaritas(M) = 0,022 mol/liter
4. tekananosmotik= MRT x i = 0,022 x 0,08205 x 298 x 2,8 = 1,51 atm
1) tekananosmotik= molaritasx suhux tetapangas = 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
deltaTf = 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) tekos = molal x tetapangas x suhu x derajationisasi =0,021 x 0,082 x 289 x 0,9 = 0,45
5. 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 = nRT
dengan
μ = tekanan osmotik
V = volume larutan ( dalam liter )
T = suhu absolut larutan ( suhu kelvin)
n = jumlah mol zat terlarut
R = tetapan gas ( 0,08205 Latm/molK
Persamaan di atas dapat diubah dengan bentuk :
μ = nRT /V
dengan n/V menyatakan kemolaran larutan (M). Oleh karena itu persamaan di atas dapat
dituliskan :
6. μ = MRT
Contoh Soal
Berapakah tekanan osmotik larutan sukrosa 0,0010 M pada suhu 25 derajat C
Jawab :
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 = MRT
38/76 atm = M . 0,08205 . 3000
M = 0,02 mol/L
0,02mol/L = n/0,5 L
n = 0,01 mol
n = 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.
7. 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 0,0186
Harga i dari berbagai jenis larutan dari berbagai konsentrasi di berikan pada tabel berikut :
Elektrolit 0,100 m 0,0100 m 0,005 m Batas teo
Elektrolit tipe ion
NaCl
KCl
MgSO4
K2SO4
Elektrolit tipe kovalen
HCl
CH3COOH
H2SO4
1,87
1,86
1,42
2,46
1,91
1,01
2,22
1,93
1,94
1,62
2,77
1.97
1,05
2,59
1,94
1,96
1,69
2,86
1,99
1,06
2,72
2
2
2
3
2
2
3
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
8. ion Cl- ; satu mol ion K2SO4 terdiri atas 2 mol ion K+ dan satu mol ion SO4
2- .
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 = MRTx i
i = 1 + ( n - ) α
Rumus-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 mol
molaritas larutan = 0,011 mol / 0,5 = 0,022 mol/kg
Molaritas larutan juga dapat dianggap = 0,022 mol/l (larutan encer, kemolalan dan kemolaran
mempunyai harga yang hampir sama ).
9. 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
10. 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:
11. 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
12. 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 :
13. 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
14. 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 :
15. 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)
16. 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
17. 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
18. Kf = tetapan penuruan titik beku molal pelarut (oC/m)
To
f = 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 :
19. 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.
20. 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?
21. 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.
22. 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 :
23. 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.
24. 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 :
25. TugasKimiaa.n. SamsidaKelasXII.Ipa-2
Pendahuluan
Sifat koligatif larutan adalah sifat fisis larutan yang hanya tergantung pada jumlah partikel zat
terlarut dan tidak tergantung dari jenis zat terlarut.
Denganmempelajarisifatkoligatiflarutan,akanmenambahpengetahuankitatentanggejala-gejala
di alam, dan dapat di manfaatkan untuk kehidupan, misalnya: mencairkan salju di jalan raya,
menggunakanobattetesmataatau cairan infuse,mendapatkanairmurni dari airlaut,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-
elektrolit
1. Defenisi Sifatkoligatiflarutan elektrolitdan nonelektrolit
26. 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
Banyaknyapartikel dalamlarutanditentukanolehkonsentrasi larutandansifat 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,sedangkanlarutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan
demikiansifatkoligatif larutandibedakanatassifatkoligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif
larutan elektrolit.
Sifatkoligatif larutan
Larutan garam
Sifatkoligatif larutanadalahsifat larutanyangtidakbergantungpadajenis zatterlaruttetapi hanya
bergantungpadakonsentrasi pertikel zatterlarutnya.Sifatkoligatiflarutanterdiri dari duajenis,
yaitusifatkoligatif larutanelektrolitdansifatkoligatiflarutannonelektrolit.
SifatKoligatif Larutan
Gambaran umumsifatkoligatif
Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidaktergantungpada macamnyazat terlarut
tetapi semata-matahanyaditentukanolehbanyaknyazatterlarut(konsentrasi zatterlarut).
Apabilasuatupelarutditambahdengansedikitzatterlarut(Gambar6.2), maka akandidapatsuatu
larutanyang mengalami:
Penurunantekananuapjenuh
Kenaikantitikdidih
Penurunantitikbeku
Tekananosmosis
Banyaknyapartikel dalamlarutanditentukanolehkonsentrasi larutandansifatLarutanitusendiri.
Jumlahpartikel dalamlarutannonelektrolittidaksamadenganjumlahpartikeldalamlarutan
elektrolit,walaupunkonsentrasikeduanyasama.Hal ini dikarenakanlarutanelektrolitterurai
menjadi ion-ionnya,sedangkanlarutannonelektrolittidakterurai menjadi ion-ion.Dengandemikian
sifatkoligatif larutandibedakanatassifatkoligatif larutannonelektrolitdansifatkoligatif larutan
elektrolit.
2. PerbandinganSifat koligatiflarutan elektrolitdannonelektrolit
27. 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 larutanelektrolitNaCl mengandung2mol partikel, yaitu 1 mol Na+
dan 1 mol Cl-
. Larutan NaCl 1
M sebenarnyamengandung1mol partikel per1.000 gram air, secarateoretisakanmenurunkantitik
beku 2 × 1,86 °C = 3,72 °C. Sedangkan larutan CaCl2 1 M mempunyai 3 mol ion per 1.000 g air,
secara teoretisakan menurunkan titik beku tiga kali lebih besar dibandingkan larutan C6H12O6 1 M.
Contoh:
C6H12O6 (s) C6H12O6 (aq)
1 mol................. 1mol
Jumlahpartikelnya1× 6,02 × 1023
molekul.
NaCl(s) Na+
(aq) + Cl–
(aq)
1 mol .........1mol......... 1mol
Jumlahpartikelnya2× 6,02 × 1023
(ionNa+
danCl–
).
CaCl2 (s) Ca2+
(aq) + 2 Cl–
(aq)
1 mol........... 1.mol .......2mol
Jumlahpartikelnya3× 6,02 × 1023
partikel (ionCa2+
danionCl–
).
Banyak ion yang dihasilkan dari zat elektrolit tergantung pada derajat ionisasinya (α). Larutan
elektrolit kuat mempunyai derajat ionisasi lebih besar daripada
larutanelektrolitlemah,yaitumendekati satuuntuklarutanelektrolitkuatdanmendekati nol untuk
larutan elektrolit lemah. Derajat ionisasi dirumuskan sebagai berikut.
α = jumlahmolekul zatyangterurai/jumlahmolekulmula-mula
MenurutVan’tHoff, i = 1 + (n – 1)α
i= jumlahpartikel yangdiukur/jumlahpartikel yang diperkirakan
Sifat koligatiflarutan adalah sebagai berikut:
1.Penurunan Tekanan Uap Jenuh
Pada setiapsuhu,zatcair selalumempunyai tekanantertentu.Tekananini adalahtekananuap
jenuhnyapadasuhutertentu.Penambahansuatuzatke dalamzat cair menyebabkanpenurunan
tekananuapnya.Hal ini disebabkankarenazatterlarutitumengurangi bagianataufraksi dari
pelarut,sehinggakecepatanpenguapanberkurang.
28. Gambar 2. PenurunanTekananUap
MenurutRoult:
p = po
. XB
keterangan:
p : tekananuap jenuhlarutan
po : tekananuapjenuhpelarutmurni
XB : fraksi mol pelarut
KarenaXA + XB = 1, maka persamaandi atas dapat diperluasmenjadi :
P = Po
(1 – XA)
P = Po
– Po
. XA
Po
– P = Po
. XA
Sehingga:
ΔP = po
. XA
keterangan:
ΔP : penurumantekananuapjenuhpelarut
po : tekananuappelarutmurni
XA : fraksi mol zat terlarut
Contoh :
Hitunglahpenurunantekananuapjenuhair,bila45gram glukosa(Mr = 180) dilarutkandalam90
gram air ! Diketahui tekananuapjenuhairmurni pada20o
C adalah18 mmHg.
2. Kenaikantitik didih
ΔTb = Kb ×m{1 + (n−1) α}
Titikdidihzatcair adalah suhutetap padasaat zat cair mendidih.Padasuhuini,tekananuapzatcair
sama dengantekananudaradi sekitarnya.Hal ini menyebabkanterjadinyapenguapandi seluruh
bagianzat cair. Titikdidihzatcair diukurpadatekanan1 atmosfer.Dari hasil penelitian,ternyatatitik
didihlarutanselalulebihtinggidari titikdidihpelarutmurninya.Hal ini disebabkanadanyapartikel-
partikel zatterlarutdalamsuatularutanmenghalangi peristiwapenguapanpartikel - partikel
pelarut.Olehkarenaitu,penguapanpartikel - partikelpelarutmembutuhkan energi yanglebih
besar.Perbedaantitikdidihlarutandengantitikdidihpelarutmurni di sebutkenaikantitikdidih
yang dinyatakandengan( ).Persamaannyadapatditulis:
29. Keterangan :
Tb = kenaikantitikdidih
kb = tetapankenaikantitikdidihmolal
m = massazat terlarut
Mr = massamolekul relatif
Tabel Tetapan Kenaikan Titik Didih(Kb) Beberapa Pelarut
Adanyapenurunantekananuapjenuhmengakibatkantitikdidihlarutanlebihtinggi dari titikdidih
pelarutmurni.Untuklarutannon elektrolitkenaikantitikdidihdinyatakandengan:
ΔTb = m . Kb
keterangan:
ΔTb = kenaikantitikdidih(o
C)
m = molalitaslarutan
Kb = tetapankenaikantitikdidihmolal
(W menyatakanmassazat terlarut),makakenaikantitikdidihlarutandapatdinayatakansebagai:
Apabilapelarutnyaairdantekananudara1 atm,maka titikdidihlarutandinyatakansebagai :
Tb = (100 + ΔTb) o
C
Pelarut Titik Didih Tetapan (Kb)
Aseton 56,2 1,71
Benzena 80,1 02,53
Kamfer 204,0 05,61
Karbontetraklorida 76,5 04,95
Sikloheksana 80,7 02,79
Naftalena 217,7 05,80
Fenol 182 03,04
Air 100,0 00,52
31. m = molalitaslarutan
Kf = tetapanpenurunantitikbekumolal
W = massa zat terlarut
Mr = massamolekul relatif zatterlarut
p = massapelarut
Apabilapelarutnyaairdantekananudara1 atm,maka titikbekularutannyadinyatakansebagai:
Tf = (O– ΔTf)o
C
4. Tekanan osmosis
Van't Hoff
Tekananosmotikadalahgayayang diperlukanuntukmengimbangi desakanzatpelarutyangmelalui
selaputsemipermiabel ke dalamlarutan.Membransemipermeabel adalahsuatuselaputyangdapat
dilalui molekul- molekulpelarutdantidakdapatdilalui olehzatterlarut.Menurut Van'tHoff,
tekananosmotiklarutandirumuskan:
Keterangan :
= tekananosmotik
M = molaritaslarutan
R = tetapangas ( 0,082 )
T = suhumutlak
Hal-hal yang perludiperhatikanberhubungan denganlarutan elektrolitantara lain:
1. JumlahIonyang dihasilkan
a. Elektrolityangmenghasilkanduaion(n= 2), yaituCH3COOH,HCl, NaOH, NaCl.
b. Elektrolityangmenghasilkantigaion(n= 3), yaituCa(OH)2,H2SO4,Na2CO3
c. ElektrolityangmenghasilkanempationyaituFeCl3,AlCl3.
2. Makin banyakionyang dihasilkandari larutanelektrolit,makinbesarpulahargaΔTb dan ΔTf.
3. Besarnyaharga α menunjukkankuatnyalarutanelektrolit.
Makin besarharga α,makinbesarpulaharga ΔTb dan ΔTf.
4. Larutan elektrolitkuatmempunyai 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)
32. π = M × R × T × (1 + α)
SOAL DAN PEMBAHASAN
1. Data percobaanpenurunantitikbeku:
No LARUTAN
Zat terlarut Jumlahmol zat Titikbekularutan
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
Berdasarkandata tersebutdapatdisimpulkanbahwapenurunantitikbekularutantergantungpada .
. . .
A. jeniszatterlarut
B. konsentrasi molal larutan
C. jenispelarut
D. jenispartikel zatterlarut
E. jumlahpartikel zatterlarut
Pembahasan:
Penurunantitikbekumerupakansifatkoligatif larutanyangbergantungpadakonsentrasipartikel
dalamlarutandan tidakbergantungpadajenisnya(atom, ionataumolekul),di sini larutanelektrolit
pada konsentrasi yangsamamempunyai hargapenurunantitikbekuyanglebihbesardibandingkan
larutannon elektrolitkarenapadajumlahpartikelnyalebihbanyak(zatelektrolitdalamlarutannya
terurai menjadi ion-ionnya),sehinggakonsentrasinyalebihbesar.
Jawab:E
2. Larutan yang mengandung20 gr zat nonelektrolitdalam1L air (massajenisair1 g/ml) mendidih
pada suhu100,052°C. JikaKb air = 0,52°C, maka Mr zat nonelektrolittersebutadalah .. . .
A. 20 C. 100 E. 200
B. 40 D. 150
Pembahasan:
20 gram zat nonelektrolitdalam1literair
ΔTd = 100,052°C
Td pelarutmurni = 100°C
33. Kdair = 0,52oC
1 literair = 1000 gram air
ΔTd = titikdidihlarutan –titikdidihpelarutmurni
= 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 dilarutkan1,9gram MgCl2, ternyatalarutan membekupada –0,372°C. Jika
tetapantitikbekumolal air= 1,86°C/m, derajationisasi garamMgCl2 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 menaikkantitikdidih250 ml air menjadi 100,1°C padatekanan1 atm (Kb= 0,50), maka
jumlahgula (Mr = 342) yang harusdilarutkanadalah . . . .
A. 684 gram C. 86 gram E. 342 gram
B. 171 gram D. 17,1 gram
Pembahasan:
Kb= Kd = 0,5
Titikdidih:t = t.dlarutan – t.dpelarut
= 100,1 – 100
= 0,1oC
34. ΔTd = Kd x m
0,1 = 0,5 x g/342 x 1000/250
gr = 17,1 gram
Jumlahgulayangharus dilarutkanadalah17,1 gram
Jawab: D
6. Suatu larutandiperolehdari melarutkan6g Urea (Mr = 60) dalam1 literair.Larutan yanglain
diperolehdari melarutkan18g glukosa(Mr = 180) dalam1 literair.Pada suhuyangsama berapa
tekananosmosalarutanpertamadibandingkanterhadaplarutankedua?
A. Sepertigalarutankedua
B. Tiga kali larutankedua
C. Dua pertigalarutankedua
D. Sama seperti larutankedua
E. Tiga perduakali larutankedua
Pembahasan:
IngatsifatKoligatif Larutan!
6 g Urea (Mr = 60) = 6/60mol/L
= 0,1mol/L
18 g glukosa(Mr = 180) =18/180 mol/L
= 0,1mol/L
Jumlahmol samadalam volume yangsama:(molar) tekananosmosakedualarutansama.
Jawab: D
7. Supaya airsebanyak1 ton tidak membekupadasuhu –5°C, ke dalamnyaharusdilarutkan
garam dapur,yang jumlahnyatidakbolehkurangdari (tetapanpenurunantitikbekumolal air1,86;
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:
Membekupadasuhu –5°C, maka Tb. air = 0°C – (-5°C) = 5°C. Untuk larutanelektrolit:
ΔTb = Kb m.n = Kb.g/Mr 1000/p . n
g = jumlahberatzat yangdilarutkan
Mr = massa molekul relatif zatyangdilarutkan
Kb = Tetapanbekummolal zatpelarut
35. P = jumlahberatzat pelarut
= derajationisasi elektrolityangdilarutkan
n = jumlahmol ion yang dihasilkanoleh1mol elektrolit 1.
NaCl à Na+ + Cl+ n = 2
Misal:NaCl yangdilarutkanx mol
ΔTb = Kbm. 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 supaya1 ton air tidakmembekupada–5°C,harus dilarutkangaramdapur (NaCl),jumlahnya
tidakbolehkurangdari 78,6 kg, sebabbilasamadengan78,62 kg maka larutanmembeku.
Jawab: D
8. Penambahan5,4 gram suatu zat nonelektrolitke dalam300 gram air ternyatamenurunkantitik
bekusebesar0,24°C. JikaKf air= 1,86oC maka Mr zat tersebutadalah .. . .
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. Tentukantitikbekularutanyangmengandung18 g glukosa(Mr = 180) dalam 500 g air. Kf air =
1,860
C/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 1,860
C = 0,3720
C
2 . Suatularutanelektrolitbiner0,05 mol dalam100 gram
air mempunyai α =2/3 . JikaKf = 1,86 °C/m, tentukan
penurunantitikbekularutantersebut!
36. 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.Tetapankenaikantitikdidihmolalairadalah0,5 °C/m.
Jika1 mol H2SO4 dilarutkan dalam100 gram airdan
dipanaskan,tentukankenaikantitikdidihdantitikdidih
larutantersebut!
Jawab:
ΔTb = Kb × m × n
= 0,5 × 1 × 3
ΔTb = 1,5 °C
Titikdidihlarutan= 100 °C + 1,5 °C = 101,5 °C.
4. Tentukantekananosmosis29,25 gram NaCl dalam
2 literlarutanyangdiukurpadasuhu 27 °C!
(Mr NaCl = 58,5, R = 0,082 L.atm.mol–1
K–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 Mpada 250
C ?
Jawab : л = M . R .T
= 0,0010 mol L-1
x 0,08205 L atm mol-1
K-1
x 298 K
= 0,024 atm ( = 18 mmHg)
6. Suatu larutanelektrolitbiner0,05mol dalam 100 gram
air mempunyai α =2/3 . JikaKf = 1,86 °C/m, tentukan
penurunantitikbekularutantersebut!
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
37. ΔTf = 1,55 °C
7. Tetapan kenaikantitikdidihmolal airadalah0,5 °C/m.
Jika1 mol H2SO4 dilarutkandalam100 gram airdan
dipanaskan,tentukankenaikantitikdidih dantitikdidih
larutantersebut!
Jawab:
ΔTb = Kb × m × n
= 0,5 × 1 × 3
ΔTb = 1,5 °C
Titikdidihlarutan= 100 °C + 1,5 °C = 101,5 °C.
8.Tentukantekananosmosis29,25 gram NaCl dalam
2 literlarutanyangdiukurpadasuhu 27 °C!
(Mr NaCl = 58,5, R = 0,082 L.atm.mol–1
K–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
38. Sifatkoligatif larutan adalahsifatlarutan 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
Denganmempelajarisifatkoligatiflarutan,akanmenambahpengetahuan kita tentang gejala-gejala
di alam, dan dapat di manfaatkan untuk kehidupan, misalnya: mencairkan salju di jalan raya,
menggunakanobattetesmataatau cairan infuse,mendapatkanair murni dari air laut, menentukan
massa molekul relative zat terlarut dalam larutan, dan masih banyak lagi.
Banyaknyapartikel dalamlarutanditentukanolehkonsentrasi larutandansifat 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,sedangkanlarutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan
demikiansifatkoligatif larutandibedakanatassifatkoligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif
larutan elektrolit.
“TERIMA KASIH”
39. SifatKoligatif
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 esmenambahkangarampadaes batuyang diletakkanpadabagianluartabung.
Penambahangaramtersebutakanmenurunkantitikbekuessehinggaestidakmudahmencair.
2. Air radiator
Air radiatortentunyabukanbarangyang asingbagi kalian.Sekarangini banyaksepedamotoryang
menggunakanradiatorsebagai pendinginmesin.Airradiatoryangbaikbukanlahairmurni,
melainkanairyangmengandungsenyawaglikol.Apamanfaatglikol padaairradiator?
Penambahanglikol padaairradiatorbergunauntukmenaikkantitikdidihair,sehinggaairradiator
tidakmudahmenguappadasaat suhu mesintinggi.Disampingitu,jugaberfungsi menurunkantitik
bekuair,sehinggaairradiatortidakmudah membekudisaatmusimdingin,khususnyadi daerah
dengan4 musim.3. MenghitungKonsentrasi Larutan Sebelummempelajari materi sifatkoligatif
larutan,hendaknyasiswamenguasai konsepdasarperhitungankonsentrasi larutan.Adapun
konsentrasi larutanyangwajibdikuasai olehsiswauntukmateri ini adalah:molaritas,molalitas,dan
fraksi mol.
Molaritas
Molaritas,yaitujumlahzatterlarutnyadinyatakandalammol danvolume larutannyadinyatakan
dalammL.
43. SIFAT KOLIGATIF LARUTAN
SifatKoligatif,yaitusifat-sifatfisisyanghanyatergantungpadajumlahpartikel zatterlarut,tidak
tergantungpadajeniszatterlarut.Kegunaanpraktissifat-sifatkoligatif banyakdanberagam.
Penelitiansifat-sifatkoligatif memainkanperananpentingdalammetode penetapanmassamolekul
dan pengembanganteori larutan.Yangtermasuksifatkoligatif adalah:
PENURUNANTEKANANUAP
Harga tekananuapakan membesarapabilasuhudinaikkan.Tekananuapsuatucairantergantung
pada banyaknyamolekuldipermukaanyangmemiliki cukupenergi kinetikuntuklepasdari ikatan
molekul sekelilingnya.Jikasuatucairandilarutkansuatuzatterlarutmaka permukaancairantidak
hanyaditempati molekul zatpelaruttetapi jugamolekul zatterlarut.
Karenamolekul zatpelarutdi permukaanmakinsedikitmakalajupenguapanmakinberkurang.
Akibatnyatekananuapcairanturun.Makin banyakzat terlarut,makinbesarpulapenurunan
tekananuapnya.
44. Perhatikanpengaruhpenambahankonsentrasi terhadaptekananuappadaanimasi berikutini.
Downloadmediapembelajaranflash"TekananUap", disini
Rumus
Contoh Soal:
Berapakahtekananuapparsial dan tekananuaptotal padasuhu25o
C diatas larutandenganjumlah
molekul benzena(C6H6) yangsamadenganjumlahmolekul toluene(C7H8)?Tekananuapbenzena
dan Toluenapadasuhu25o
C berturut-turutadalah95,1 dan 28,4 mmHg.
Solusi:
Jikalarutanterdiri atasdua komponendenganjumlahyangsama,makafraksi mol masing-masing
zat adalah0,5 (jumlahfraksi mol zatlarutandan zat pelarutadalah1)
TekananParsial :
P. Benzena = X benzenax Po
Benzena
45. = 0,5 x 95,1 mmHg
= 47,6 mmHg
P. Toluena = X toluenax 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 dilarutkandalam200 gram CCl4 ( ArC =12, Cl = 35,5 ) terjadi penurunantekanan
uap pelarutsebesar2% . Tentukanmassamolekul zatX
2. Sebanyak60 gram Urea [CO(NH2)2] dilarutkandalam72gram air,jikatekananuappelarut
murni pada suhu20o
C adalah22,5 mmHg. Tentkantekananuaplarutanpada suhutersebut.
3. Tentukantekananuaplarutanlarutansukrosayang konsentasinya2molal pada suhu30o
C
dan tekananuapmurni air pada suhutersebutadalah31,82 mmHg.
4. Tekananuap jenuhairpada suhu30o
C adalah40 mmHg. Padasuhuyang sama larutanX
gram zat A (Mr = 180) dalam90 gram airmempunyai tekananuap29,41mmHg. Tentukan
massa zat X
KENAIKKAN TITIK DIDIH LARUTAN (ΔTb ) dan PENURUNANTITIK BEKU (ΔTf)
Selamaini kitaselalumenganggapbahwapelarutdanzatterlarutnyaadalah volatile (mudah
menguap/atsiri).Tetapi kenyatannyaadazatterlarutyangtidakvolatile.Dalamhal ini zatterlarut
yang tak volatile jugamenurunkantekananuappelarut.Semakintinggi konsentrasinyasemakin
besarpenurunannyatekananuapnya,akibatnyamembawakonsekuensi bagi titik didihdantitik
bekucairantersebut.
Downloadmediapembelajaranflash"TitikdidihdanTitikbekularutan", disini
Besarnyapenurunantitikbeku(ΔTf) danpeningkatantitikdidih(ΔTb) hanyaditentukanolehjumlah
partikel zatterlarut.Makinbanyakpartikel zatterlarut,makinbesarpulaharga ΔTf (Tf = freezing
pointdepression) danΔTb(Tb = boilingpointelevation)
Roultmerumuskanhukumnyasebagaiberikut:
46. ΔTf = Kf . m
atau
ΔTb = Kb . m
Tf = Tfo
- ΔTf
Tb = Tbo
+ ΔTb
Keterangan:
ΔTf = penurunantitikbeku
ΔTb = peningkatan/kenaikkantitikdidih
Kf = tetapantitikdidihmolal
Kb = tetapantitikbekumolal
m = konsentrasi larutandalammolal
Tf = Titikbekularutan
Tb = Titikdidihlarutan
Tfo
= Titikbekupelarutmurni
Tbo
= Titikdidihpelarutmurni
Tetapankenaikantitikdidihmolaladalahnilai kenaikantitikdidihjikakonsentrasilarutansebesar
satu molal (konsentrasi partikel dalamlarutan),sedangkanuntuktetapanpenurunantitikbeku
adalahnilai penurunanjikakonsentrasi larutansebesarsatumolal (konsentrasi partikel dalam
larutan).Secarahistoris,pengukurantitikbekudapatdigunakanuntukmenentukanrumusmolekul.
Contoh :
1. Berapakahmolalitaszatterlarutdalamlarutandengantitikbeku –0,45o
C ?
2. 2,12 gram senyawadilarutkandalam48,92 gram air.Tentukanmassarumus zat tersebut.
3. Bagaimanarumusmolekul senyawa,jikaanalisisnyamemberikan 40,0% karbonmassa,53,
3 % oksigenmassa,dan6,7 % Hidrogenmassa
Solusi:
1. Molalitaszat terlarut
49. EvaluasiDiri:
1. Penambahan5,4 gram suatuzat non elektrolitke dalam300 gram air ternyatamenurunkan
titikbekusebesar0,24o
C.JikaKf air = 1,86o
C. Tentukanmassamolekul zattersebut.
2. Larutan yang mengandung20 gram zat nonelektrolitdalam1literair (∫ air = 1 gram / cm3 )
mendidihpadasuhu100,052o
C. JikaKb air= 0,52o
C. Tentukanmassamolekul zatnon
elektrolittersebut.
3. 15 gram urea ( Mr = 60 ) dilarutkandalam250 gram air,Kf air = 1,86o
C . Tentukantitikbeku
larutantersebut.
4. Suatularutan urea[CO(NH2)2] dalamairmempunyai penurunantitik beku0,372o
C.BilaKf air
= 1,86o
C danKb air= 0,52o
C. Tentukankenaikantitikdidihlarutanurea.
5. Suatusenyawaterdiri dari 42,4 % karbon,2,4 % hidrogen,16,6 % nitrogen,dan37,8 %
oksigen.Penambahan6,45 gram senyawatersebutke dalam50 mL Benzena (∫=0,879 g/cm3
) menurunkantitikbekudari 5,51o
Cmenjadi 1,35o
C. Tentukanmassamolekul dari senyawa
tersebut.
TEKANAN OSMOTIK
TekananOsmotikadalahtekananyangdiperlukanuntukmenghentikanaliranairdari airmenuju
larutanyang lebihpekatmelalui membrane semipermiabel.
Makin pekatkonsentrasi larutan,semakintinggi kenaikanpermukaannya.Alirandari airke dalam
larutangula dapatdikurangi denganmemberikantekanankepadalarutan.Tekananini
menyebabkanaliranairberubahke arahyangberlawanan.
Contoh:
Osmosisyangpalingpentingterdapatdalamjasadhidupadalahpadasel-sel darahmerah.Jikasel
darah merahdiletakandalamairmurni,akanmengembangdanakhirnyapecahkarenaairmemasuki
sel-sel secaraosmosis.Tekananosmotikyangdiakibatkanolehcairandi dalamsel setaradengan
larutan0,9 % natriumklorida.Dengandemikianjikasel-seldimasukandalamlarutannatriumklorida
0,9 % tidakakanaliranbersihdari melalui dindingsel dansel tetapstabil.Larutanyangdemikian
disebutlarutanISOTONIK.Jikakonsentrasilarutangaramlebihtinggi dari 0,9%, airmengalirkeluar
dari sel dansel mengerut.Larutandinamakan HIPERTONIK.Jikakonsentrasigaramkurangdari 0,9 %
air mengalirmasukke dalamsel danlarutandinamakan HIPOTONIK.
50. Tekananosmotiktermasuksifatkoligatif,karenabesarnyahanyatergantungpadajumlahpartikel
zat terlarutpersatuanvolume.MenurutVan,tHoff untuklarutanencerdapatdirumuskan:
π = M R T
Keterangan:
π = tekananosmoticlarutan
R = tetapangas ( 0,0821 L . atm / mol.K)
T = suhuKelvin
M = molaritas
Contoh :
1. Tentukantekananosmotiklarutan0,001 M sukrosa(C12H22O11) padasuhu 25o
C.
2. Suatularutan dibuatdenganmelarutkan1,08gram protein,yaituserumalbuminyang
diperolehdari plasmadarah,dalam50 mL air. Larutan menunjukantekananosmotiksebesar
5,85 mmHg pada suhu298 K.Tentukanmassamolekul albumin.
Solusi:
1. π = M R T
= 0.01 mol / L x 0,0821 L atm mol-1K-1 x 298 K
= 0,024 atm
= 18 mmHg
2.
51. Evaluasi Diri :
1. TentukantekananOsmotiklarutanyangmengandung34,2gram Sukrosa(Mr = 342) dalam
500 mL larutanpada suhu30o
C
2. Sebanyak16 gram suatu zat nonelektrolitdilarutkandalamairhinggavolumelarutan
menjadi 400 mL, dan tekananosmotiklarutan2,86 atm. Tentukanmassamolekul zat
tersebut.
3. Sebanyak250 mL larutanyang mengandung17,1 gram zat nonelektrolitpadasuhu
27o
C,mempunyai tekananosmotiksebesar2,46 atm . Tentukanmassamolekul zattersebut.
4. Tentukantekananosmotiklarutanyangmengandung9gram gula(Mr = 180) dalam250 mL
larutanpada suhu25o
C.
5. Pada suhu25o
C tekananosmosisrata-ratadari darah adalah7,7 atm. Tentukankonsentrasi
molardari glukosa(C6H12O6) yangisotonicdengandarah.
SIFAT KOLIGATIF LARUTAN ELEKTROLIT
Semualarutanelektrolitkuatataulemah,menunjukkanpenurunantitikbeku,kenaikantitikdidih
sertapenurunantekananuapyanglebihbesardibandingkandenganlarutannonelektrolit,yang
molalitasnyasama.Perbandinganantara hargasifatkoligatif yangterukurdari suatularutan
elektrolitdenganhargasifatkoligatif larutannonelektrolitdengankonsentrasiyangsamadisebut
faktorVan,tHoff ( i )
i = 1 + ( n – 1 ) α
keterangan:
n = jumlahkoefisienkationdananion
α = derajationisasi
Rumus Sifat KoligatitLarutan Elektrolitsebagai berikut:
1. PenurunanTekananUap (ΔP)
ΔP = XA . Po
. i
2. PenurunanTitikBeku(ΔTf)
ΔTf = m . Kf . i
52. 3. KenaikanTitikDidih(ΔTb)
ΔTb = m . Kb . i
4. TekananOsmotik(π)
π = M . R . T . i
ContohSoal:
7,45 gram KaliumKlorida(Mr.KCl = 74,5) dilarutkandalam500 gram air. Tentukan:
a. Titikdidih
b. Titikbeku
c. TekananOsmotikpadasuhu27oC,
jikaderajationisasi KCl =0,6, Kbair = 0,52o
C m-1
,Kf air= 1,86oC m-1
.R = 0,082 L. atm.mol-1
K-1
Solusi:
mol KCl = 7,45/74,5
= 0,1 mol
molalitaslarutan = 0,1 mol/0,5Kg
= 0,2 molal
Molaritaslarutansama denganmolitaslarutan,karenamerupakanlarutanencer.
KCl terionisasi menjadi :KCl → K+
+ Cl-
, jadi jumlahion=2, maka n =2
i = 1 + (n– 1 ) α
= 1 + ( 2-1 ) 0,6
= 1,2
a. TitikDidih
ΔTb = m x Kb x і
= 0,2 x 0,52 x 1,2
= 0,1248
Jadi titikdidihlarutanadalah= 100 + 0,1248o
C = 100,1248o
C
b. TitikBekularutan
53. ΔTf = m x Kf x і
= 0,2 x 1,86 x 1,2
= 0,4464
Jadi titikbekularutannyaadalah= 0 – 0,4464o
C = - 0, 4464o
C
c. TekananOsmotik
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 tidakmenguapdilarutandalam200 gram airyang mendidihpadasuhu
100,130o
C pada tekanan1 atm . Tentukanmassamolekul zatterlarut,jikaKb=0,51
2. Supayaair sebanyak2 ton tidakmembekupadasuhu – 5o
C. Tentukangaramdapur yang
harus ditambahkankedalamlarutan.JikaKf air= 1,86o
C dan Mr NaCl = 58,5
3. Tekananosmotiklarutan0,1 M satu elektrolit binerpadasuhu25o
C denganderajationisasi
70 %
4. Laruan 0,1 molal K2SO4 mengalami penurunantitikbekusebesar0,458o
C,jikaKb air =
1,86o
C. Tentukanbilanganmol ( i ) dari larutanK2SO4
54. Soal SifatKoligatifLarutan
Kerjakansoal-soal berikutini denganbenar!
1. Apa yangdimaksuddengansifatkoligatif larutan?
2. Bagaimana pengaruhzatterlarutyang sukarmenguapdalamlarutanterhadap
tekananuappelarut?
3. Tekananuap jenuhairpada 100 °C adalah760 mmHg.Berapa tekananuapjenuh
larutanglukosa10% pada 100 °C? (ArC = 12, O = 16, H = 1)
4. Apa yang dimaksuddenganpenurunantitikbekularutan?
5. Sebanyak18 gram glukosa(Mr = 180) dilarutkandalam500 gram air.Tentukan
titikdidihlarutanitujikadiketahuiKb air= 0,52 °C!
6. Larutan 3 gram suatuzat X dalam100 gram air mendidihpada100,26 °C.Jika
Kb air = 0,59 °C,tentukanmassamolekul relatifzatXtersebut!
7. Apakahyang dimaksuddengantekananosmotik?
8. Berapatekananosmotiklarutansukrosa0,0010 Mpada suhu25 °C?
9. Sebutkankegunaanpengukurantekananosmotik!
10. Supayaair sebanyak1 ton tidakmembekupadasuhu–5 °C, ke dalamnyaharus
dilarutkangaramdapur yangjumlahnyatidakbolehkurangdari berapa?
(Kf air= 1,86 °C, Mr NaCl = 58,5)
Diposkanoleh MariaSundusRW di 09.37 3 komentar
Label:Soal-Soal
Selasa, 08 Februari 2011
PenyetaraanReaksi RedoksMetodebilanganoksidasi
Metode bilanganoksidasi berdasarkanprinsipbahwajumlahpertambahanbilanganoksidasi dari
reduktorsamadenganjumlahpenurunanbilanganoksidasidari oksidator.Langkah-
langkahmenyetarakanreaksi denganmetodebilanganoksidasisebagai berikut.
1) Menentukanbilanganoksidasi padasetiapunsurdalam
persamaanreaksi.
2) Menentukanunsuryangmengalami perubahanbilangan
oksidasi.
3) Menentukanjumlahpenurunanbilanganoksidasiunsur
yang mengalami reduksi (oksidator) danjumlah
pertambahanbilanganoksidasi unsuryangmengalami
oksidasi (reduktor).
55. 4) Menyetarakanunsuryangmengalami perubahanbilangan
oksidasi denganmeletakkankoefisienyangsesuai.
5) Menyetarakanunsur-unsurlainnyamulai dari kation,anion,
hidrogen,danoksigen(KAHOsingkatandari kation,anion,
hidrogen,danoksigen).
Contohsoal
Setarakanreaksi redoksberikut.
Jawab
Langkah 1: Tentukanbilanganoksidasi padasetiapunsurdalampersamaanreaksi.
Langkah 2: Tentukanunsuryang mengalami perubahan
bilanganoksidasi.
Langkah 3: Tentukanjumlahpertambahanbilanganoksidasidari unsuryangmengalami oksidasi dan
jumlahpenurunanbilanganoksidasidari unsuryangmengalami reduksi.
Langkah 4: Setarakanunsuryang mengalami oksidasi danreduksi.Zatyangtereduksidikalikan2,
sedangkanzatyang teroksidasi dikalikan5.
Langkah 5: Setarakanunsurlainnyadalamurutan KAHO.
56. Kationyangtidakberubahbilanganoksidasinya,yaituKdanNasudahsetara.
Untuk menyetarakanjumlahatomH,tuliskoefisien3H2O
AtomO ternyatasudahsetara, dengandemikianreaksi tersebutsudahsetara.
Jawab
Langkah 1: Tentukanbilanganoksidasi padasetiapunsur.
Langkah 2: Tentukanunsuryang mengalami perubahanbilanganoksidasi.
Langkah 3: Tentukanjumlahpertambahanbilanganoksidasidari unsuryangmengalami oksidasi dan
jumlahpenurunanbilanganoksidasidari unsuryang mengalami reduksi.
Langkah 4: Setarakanunsuryang mengalami perubahanbilanganoksidasi.
Untuk menyetarakanperubahanbilanganoksidasi,zatyangtereduksi dikalikan1,sedangkanzat
yang teroksidasi dikalikan5.
Langkah 5: Setarakanmuatan.
Dalamsuasana asam menyetarakanmuatanpadaruaskiri dan ruas kanandenganpenambahanion
H+
. Muatan di ruas kiri adalah+9, sedangkanmuatandiruaskananadalah+17 sehinggapadaruas
kiri ditambahkan8H+
.
57. Langkah 6: SetarakanunsurlainnyadalamurutanKAHO.
Untuk menyetarakanatomHdilakukanpenambahanH2Odi ruas kanansebanyaksetengahdari H+
.
AtomO ternyatasudahsetara, dengandemikianreaksi tersebutsudahsetara.
Diposkanoleh MariaSundusRW di 13.31 15 komentar
Label:Reaksi Oksidasi Reduksi
Minggu, 06 Februari 2011
PerbandinganSifatKoligatifLarutanElektrolitdanNonelektrolit
Zat elektrolitjikadilarutkanakanterionisasi menjadiion-ionyangmerupakan
partikel-partikel di dalamlarutanini.Hal ini menyebabkanjumlahpartikel padasatumol larutan
elektrolitlebihbanyakdaripadalarutannonelektrolit.Misalnya,
larutannonelektrolitC6H12O6, jikadimasukkanke dalamairmenghasilkan1mol partikel,sehingga
larutanC6H12O6 1 M akanmembekupadasuhu1,86 °C di bawahtitikbeku
air murni,sedangkan1mol larutan elektrolitNaCl mengandung2mol partikel,yaitu1mol Na+
dan 1
mol Cl–
.
Larutan NaCl 1 M sebenarnyamengandung1mol partikel per1.000 gram air,secara teoretisakan
menurunkantitikbeku2× 1,86 °C = 3,72 °C.SedangkanlarutanCaCl2 1 M mempunyai 3mol ionper
1.000 g air,secara teoretis
akan menurunkantitikbekutigakali lebihbesardibandingkanlarutanC6H12O6 1 M.
Contoh:
C6H12O6(s) --->C6H12O6(aq)
1 mol................. 1mol
Jumlahpartikelnya1× 6,02 × 1023
molekul.
NaCl(s)--->Na+
(aq) +Cl–
(aq)
1 mol .........1mol......... 1mol
Jumlahpartikelnya2× 6,02 × 1023
(ionNa+
danCl–
).
CaCl2(s) --->Ca2+
(aq) +2 Cl–
(aq)
1 mol........... 1.mol .........2mol
Jumlahpartikelnya3× 6,02 × 1023
partikel (ionCa2+
danionCl–
).
Banyakion yangdihasilkandari zatelektrolittergantungpadaderajationisasinya(α).Larutan
58. elektrolitkuatmempunyaiderajationisasi lebihbesardaripada
larutanelektrolitlemah,yaitumendekati satuuntuklarutanelektrolitkuatdanmendekatinol untuk
larutanelektrolitlemah.Derajationisasidirumuskansebagai berikut.
α = jumlahmolekul zatyangterurai/jumlahmolekulmula-mula
MenurutVan’tHoff, i = 1 + (n – 1)α
i= jumlahpartikel yangdiukur/jumlahpartikel yangdiperkirakan
Sifatkoligatif larutanelektrolitadalahsebagai berikut.
1. Kenaikantitik didih
ΔTb = Kb ×m{1 + (n−1) α}
2. Penurunantitik beku
ΔTf = Kf ×m{1 + (n −1) α}
Keterangan:
n = jumlahionyangdihasilkandari ionisasi satumolekul zatelektrolit
α = derajationisasi zatelektrolit
3. Tekanan osmosis
π = MRT {1 + (n −1)α }
π = mol/liter×{1 + (n−1)α }
Hal-hal yangperludiperhatikanberhubungandenganlarutanelektrolitantaralain:
1. a. Elektrolityangmenghasilkanduaion(n= 2), yaituCH3COOH, HCl,NaOH,NaCl.
b. Elektrolityangmenghasilkantigaion(n= 3), yaituCa(OH)2,H2SO4, Na2CO3.
c. ElektrolityangmenghasilkanempationyaituFeCl3,AlCl3.
2. Makin banyakionyang dihasilkandari larutanelektrolit,makinbesarpulahargaΔTb dan ΔTf.
3. Besarnyaharga α menunjukkankuatnyalarutanelektrolit.
Makin besarharga α,makinbesarpulaharga ΔTb dan ΔTf.
4. Larutan elektrolitkuatmempunyai α =1.
ΔTb = Kb × m × n
ΔTf = Kf × m × n
π = M × R × T × n
59. 5. Pada elektrolitbinerberlaku:
ΔTb = Kb × m × (1 + α)
ΔTf = Kf × m × (1 + α)
π = M × R × T × (1 + α)
Contoh soal:
1. Suatu larutanelektrolitbiner0,05mol dalam 100 gram
air mempunyai α =2/3 . JikaKf = 1,86 °C/m, tentukan
penurunantitikbekularutantersebut!
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. Tetapankenaikantitikdidihmolal airadalah0,5 °C/m.
Jika1 mol H2SO4 dilarutkandalam100 gram airdan
dipanaskan,tentukankenaikantitikdidihdantitikdidih
larutantersebut!
Jawab:
ΔTb = Kb × m × n
= 0,5 × 1 × 3
ΔTb = 1,5 °C
Titikdidihlarutan= 100 °C + 1,5 °C = 101,5 °C.
3. Tentukantekananosmosis29,25 gram NaCl dalam
2 literlarutanyangdiukurpadasuhu 27 °C!
(Mr NaCl = 58,5, R = 0,082 L.atm.mol–1
K–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
60. Diposkanoleh MariaSundusRW di 14.20 3 komentar
Label:SifatKoligatif larutan
Tekananosmosislarutan
Osmosis adalahperistiwamengalirnyamolekulmolekul pelarutke dalamlarutansecaraspontan
melalui selaputsemipermeabel,atauperistiwamengalirnyamolekul-
molekul zatpelarutdari larutanyanglebihencerke larutanyanglebihpekat.Prosesosmosis
terdapatkecenderunganuntukmenyetimbangkankonsentrasi antara
dua larutanyang salingberhubunganmelalui membran.
Peristiwaosmosis
Keterangan:
A = larutan gula
B = selaputsemipermeabel
C = air
Perhatikanperistiwaosmosispadagambardiatas. Gambar tersebut menunjukkanosmometeryang
diisi larutangula,kemudiandimasukkanke dalamgelaskimia
yang berisi air,ternyatapermukaanlarutangulapadaosmometernaik.Akantetapi,jikadi atastorak
diberi bebantertentu,makaaliranairke dalamosmometerdapatdicegah.
Gaya yang diperlukanuntukmengimbangi desakanzatpelarutyangmengalirmelaluiselaput
semipermeabel ke dalamlarutandisebuttekananosmosislarutan.
61. Pengimbangantekananosmosis
Keterangan:
A = larutan gula
B = selaputsemipermeabel
C = air
HubungantekananosmosisdengankemolaranlarutanolehVan’tHoff dapatdirumuskansebagai
berikut.
π = MRT
Keterangan:
π = tekananosmosis(atm)
M = molaritas(mol/liter)
T = suhumutlak(K)
R = ketetapangas(0,082) L.atm.mol–1
K–1
HukumVan’tHoff ini hanya berlakupadalarutannonelektrolit.
Contoh soal:
1. TentukantekananosmosislarutanC12H22O11
0,01 M pada suhu25 °C?
Jawab:
π = MRT
= 0,01 × 0,082 × 298 = 0,24 atm
2. Satu literlarutanmengandung45 gram zat X.Pada
suhu27 °C, larutantersebut mempunyai tekananosmosis
3,24 atm. Tentukanmassamolekul relatif zat
62. tersebut!
Jawab
T= 27 °C= 27 + 273= 300 Kelvin
π = MRT =(gram/Mr):literx RT
3,24=(gram/Mr):literx 0,082 L.atm.mol–1
K–1
× 300 K
3,24 = 45 gram/Mr ×0,082 L.atm.mol−1
K−1
× 300 K
Mr = 45×0,082×300 :3,24
= 341,66
Diposkanoleh MariaSundusRW di 11.51 1 komentar
Label:SifatKoligatif larutan
Jumat, 04 Februari 2011
Kenaikantitik didih(ΔTb)danpenurunantitikbeku(ΔTf)
Setiapzatcair pada suhutertentumempunyai tekananuapjenuhtertentudanmempunyai harga
yang tetap.Zat cair akanmendidihdalamkeadaanterbukajika
tekananuapjenuhnyasamadengantekananatmosfer.Padasaatudara mempunyai tekanan1atm,
air mendidihpadasuhu100°C, tetapi jikadalamzatcair itudilarutkansuatuzat,maka tekananuap
jenuhairituakan berkurang.Penurunantekananuapjenuhlarutanyanglebihrendahdibanding
tekananuapjenuhpelarutmurni menyebabkan
titikdidihlarutanlebihtinggidaripadatitikdidihpelarutmurni.
Diagram penurunantekananuap,titikbeku,dankenaikantitikdidih
Selisihantaratitikdidihsuatularutandengantitikdidihpelarutmurni disebutkenaikantitikdidih
larutan(ΔTb).
63. ΔTb = Tb larutan −Tb pelarut murni
Berdasarkangambar di atas, dapatdilihatbahwatekananuaplarutanlebihrendahdaripadatekanan
uap pelarutmurni.Hal ini menyebabkanpenurunantitikbeku
larutanlebihrendahdibandingkandenganpenurunantitikbekupelarutmurni.Selisihtemperatur
titikbekularutandengantitikbekupelarutmurni disebutpenurunantitik
beku(ΔTf).
ΔTf = Tf pelarutmurni −Tf larutan
MenurutHukum Backmandan Raoultbahwapenurunantitikbekudankenaikantitikdidih
berbandinglangsungdenganmolalitasyangterlarutdi dalamnya.
Hukumtersebutdapatdirumuskansebagai berikut.
ΔTb = m×Kf
ΔTf = m×Kf
Keterangan:
ΔTb = kenaikantitikdidih
Kb = tetapankenaikantitikdidihmolal
ΔTf = penurunantitikbeku
Kf = tetapantitikbekumolal
m = molalitas
Syarat Hukum Backman dan Raoult adalah sebagai berikut.
a. Rumusdi atas berlakuuntuklarutannonelektrolit.
b. ΔTb tidakberlakuuntuklarutanyangmudahmenguap.
c. Hanya berlakuuntuklarutanyangsangat encer,pada
larutanyang pekatterdapatpenyimpangan.
Contoh soal:
1. Tentukantitikdidihdantitikbekularutanberikut!
64. a. urea (CO(NH2)2) 30 gram dalam500 gram air.
b. glukosa(C6H12O6) 18 gram dalam10 gram air.
(Kbair = 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
Titikdidihlarutan= 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
Titikdidihlarutan= 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
Titikbekularutan= 0 °C – 18,6 °C = –18,6 °C.
2. Titikbekularutan64 gram naftalenadalam100 gram benzenaadalah2,91 °C.Jika titikbeku
benzena5,46°C dan tetapantitikbekumolal benzena5,1°C, maka
tentukanmassamolekul relatif naftalena!
Jawab:
65. ΔTf = m × Kf
ΔTf = massabenzena/Mrx 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. Berapaberat gulayangharus dilarutkanuntukmenaikkantitikdidih250 mL air menjadi 100,1°C
pada tekanan1 atm, jikaMr 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 = massagula/342 x 4 mLx 0,5 °C/m
0,1 °C = massagula/342 x 2
0,1 °C × 342 = massagula × 2
massa gula=34,2/2 = 17,1 gram
Jadi,beratgulaadalah 17,1 gram.
Diposkanoleh MariaSundusRW di 20.50 10 komentar
Label:SifatKoligatif larutan
Selasa, 01 Februari 2011
Penurunantekananuap
Apabilake dalamsuatupelarutdilarutkanzatyangtidakmudahmenguap,ternyatatekananuap
jenuhlarutanmenjadi lebihrendahdaripadatekananuapjenuhpelarutmurni
. Dalam hal ini uapjenuhlarutandapat jenuhdianggaphanyamengandung uapzatpelarut,(lihat
Gambar).
66. Selisihantaratekananuapjenuhpelarutmurni dengantekananuapjenuhlarutandisebut
penurunantekananuapjenuh.
Jikatekananuap jenuhpelarutmurni dinyatakandenganP°dantekananuapjenuhlarutandengan
P, makaPada tahun1880-an F.M. Raoult,
seorangahli kimiaPrancis,menyatakanbahwamelarutkanzatterlarutmempunyai efek
menurunkantekananuapdari pelarut.
Adapunbunyi hukumRaoultyangberkaitandenganpenurunantekananuapadalahsebagai berikut.
a. Penurunantekananuapjenuhtidakbergantungpadajeniszatyangdilarutkan,tetapi tergantung
pada jumlahpartikel zatterlarut.
b. Penurunantekananuapjenuhberbandinglurusdenganfraksi mol zatyang
dilarutkan.
HukumRaoulttersebutdapatdirumuskansebagai
berikut.
keterangan
Jikalarutannyaencer,nB<< nA,sehingganA + nB dapatdianggapsama dengannA,jadi:
67. Keterangan:
nB = mol zat terlarut
nA= mol zat pelarut
W A = massazat pelarut
W B = massa zat terlarut
Mr A = massa molekul zatpelarut
Mr B = massamolekul zatterlarut
Dalamlarutan terdapatzat terlarutdanpelarut,sehingga:
Jikatekananuap pelarutdilambangkanP,di mana
P < P°,maka:
P = xA ⋅ P°
Keterangan:
P = tekananuaplarutan
xA = fraksi mol pelarut
P° = tekananuap pelarutmurni
68. HukumRaoulttelahdiuji kebenarannyadengan membandingkanhargaP hasil eksperimendenganP
hasil hitunganberdasarkanrumusdi atas.Antarahasil eksperimendenganhasilhitunganterdapat
perbedaanyangkecil karenakesalahandalam pengamatan.
Contoh soal:
1. Manitol sebanyak18,04 gram dilarutkandalam100 gram air pada suhu20 °C. Ternyatatekanan
uap jenuhlarutanadalah17,227 mmHg.Jikatekanan
uap air jenuhpadasuhuitu17,54 mmHg,hitunglahmassamolekul 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 yangsebenarnya182)
2. Fraksi mol larutanureadalamair adalah0,2. Tekananuap jenuhairmurni pada suhu20 °C
sebesar17,5 mmHg.Tentukantekananuapjenuhlarutanpadasuhutertentu!
Jawab:
xB = 0,2
P° = 17,5 mmHg
ΔP = P° ⋅ XB
= 17,5 mmHg × 0,2 = 3,5 mmHg
69. P = P°– ΔP
= 17,5 – 3,5 = 14 mmHg
3. Tentukanpenurunantekananuapjenuhlarutan10% massaglukosa(C6H12O6) dalamair, jika
diketahui tekananuapairpadasuhu25 °C adalah24 mmHg!
Jawab:
massa glukosa= 10/100 ×100gram = 10 gram
kuantitasglukosa=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