MATERI SIFAT KOLIGATIF LARUTAN DAN CONTOH SOALNYA
14.23
Sifat koligatif larutan yakni sifat larutan berdasarkan jumlah pertikel. Sifat koligatif ini meliputi penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik.
A.
Sifat
Koligatif Larutan Nonelektrolit
1.
Penurunan
Tekanan Uap
a.
Tekanan
Uap Jenuh
Tekanan
uap jenuh yaitu kesetimbangan dinamis antara zat cair dengan uap jenuhnya
(dipengaruhi jenis zat dan suhu).
Gaya tarik menarik antarpartikel relatif
kuat = sukar menguap = tekanan uap jenuh relatif kecil. Contoh: garam, gula,
dan gliserol.
Gaya tarik menarik antar partikel
relatif lemah = mudah menguap = tekanan uap jenuh relatif besar. Contoh:
atsiri, etanol, eter. Bila suhu dinaikkan, maka tekanan uap jenuh zat itu
bertambah.
b.
Penurunan
Tekanan Uap Jenuh
Penurunan tekanan uap jenuh yaitu tekanan uap jenuh pelarut murni dikurangi tekanan uap jenuh larutan. Jika zat sukar menguap, maka tekanan uap jenuh larutan > tekanan uap jenuh pelarut murni (air).
Penurunan tekanan uap jenuh yaitu tekanan uap jenuh pelarut murni dikurangi tekanan uap jenuh larutan. Jika zat sukar menguap, maka tekanan uap jenuh larutan > tekanan uap jenuh pelarut murni (air).
∆P = P° - P
Keterangan:
∆P = penurunan tekanan uap jenuh
Po = tekanan uap jenuh
pelarut murni
P = tekanan uap jenuh
larutan
Fraksi mol dirumuskan sebagai berikut:
Fraksi mol zat pelarut:
Fraksi mol zat terlarut:
nA = mol zat pelarut
nB = mol zat terlarut
XA + XB = 1
Zat terlarut semakin banyak = penurunan
uap makin besar. Francois M. Raoult merumuskan besarnya penurunan tekanan uap
(∆P) sebagai berikut:
Keterangan:
∆P = penurunan tekanan uap jenuh
P0 = tekanan uap jenuh
pelarut murni
P = tekanan uap jenuh
larutan
XA = fraksi mol zat pelarut
XB = fraksi mol zat terlarut
2.
Penurunan
Titik Beku
Penurunan titik beku (∆Tf)
yaitu titik beku pelarut murni (00C) dikurangi titik beku larutan.
Rumusnya:
Keterangan:
m = molalitas
Kf = ketetapan titik beku
molal
g = massa zat larutan
p = massa zat pelarut murni
Mr = massa molekul relatif zat larutan
3.
Kenaikan
Titik Didih
Kenaikan titik didih (∆Tb)
adalah titik didih larutan dikurangi titik didih pelarut murni. Rumusnya:
4.
Tekanan
Osmotik
Yaitu tekanan tambahan pada permukaan
larutan agar tidak terjadi perembesan dari pelarut murni. Untuk larutan encer
dihitung dengan rumus:
Keterangan:
π = tekanan osmotik
n = mol zat terlarut (mol)
R = tetapan gas ideal (0,082 L atm/ mol
K)
M = molaritas larutan (mol/L)
T = suhu larutan (K)
B.
Sifat
Koligatif Larutan Elektrolit
Perlu teman ketahui bahwa sifat
koligatif larutan elektrolit > larutan nonelektrolit. Rumus hukum Raoult
berlaku pada larutan elektrolit harus dengan dikalikan faktor ionisasi. Jadi
jumlah ion larutan akan mempengaruhi besar kecil sifat koligatif larutan
elektrolit tersebut. Faktor ionisasi (i) dirumuskan:
Keterangan:
n = jumlah seluruh ion zat elektrolit
(baik yang + maupun -)
α = derajat ionisasi larutan elektrolit
(untuk elektrolit kuat α = 1)
Rumus sifat koligatifnya:
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.
Penurunan Tekanan Uap Jenuh
Pada 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.
Gambaran
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.
Kenaikan Titik Didih
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
Penurunan Titik Beku
Untuk
penurunan titik beku persamaannya dinyatakan sebagai:
ΔTf
= penurunan titik beku
m
= molalitas larutan
Kf
= tetapan penurunan titik beku molal
W
= massa zat terlarut
Mr
= massa molekul relatif zat terlarut
p
= massa pelarut
Apabila
pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik beku larutannya dinyatakan
sebagai:
Tf
= (O – ΔTf)oC
Tekanan Osmosis
Tekanan
osmosis adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan
perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi
permeabel (proses osmosis) seperti ditunjukkan pada.
Menurut
Van’t hoff tekanan osmosis mengikuti hukum gas ideal:
PV
= nRT
Karena
tekanan osmosis = Π , maka :
π°
= tekanan osmosis (atmosfir)
C = konsentrasi larutan (M)
R = tetapan gas universal. = 0,082 L.atm/mol K
T = suhu mutlak (K)
C = konsentrasi larutan (M)
R = tetapan gas universal. = 0,082 L.atm/mol K
T = suhu mutlak (K)
Tekanan osmosis
- Larutan yang mempunyai tekanan osmosis lebih rendah dari yang lain disebut larutan Hipotonis.
- Larutan yang mempunyai tekanan lebih tinggi dari yang lain disebut larutan Hipertonis.
- Larutan yang mempunyai tekanan osmosis sama disebut Isotonis.
Seperti
yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa larutan elektrolit di dalam
pelarutnya mempunyai kemampuan untuk mengion. Hal ini
mengakibatkan larutan elektrolit mempunyai jumlah partikel yang lebih banyak
daripada larutan non elektrolit pada konsentrasi yang sama.
Contoh
:
Larutan
0.5 molal glukosa dibandingkan dengan iarutan 0.5 molal garam dapur.
- Untuk larutan glukosa dalam air jumlah partikel (konsentrasinya) tetap, yaitu 0.5 molal.
- Untuk larutan garam dapur: NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl-(aq) karena terurai menjadi 2 ion, maka konsentrasi partikelnya menjadi 2 kali semula = 1.0 molal.
Yang
menjadi ukuran langsung dari keadaan (kemampuannya) untuk mengion adalah
derajat ionisasi. Besarnya derajat ionisasi ini dinyatakan sebagai :
α°
= jumlah mol zat yang terionisasi/jumlah mol zat mula-mula
Untuk
larutan elektrolit kuat, harga derajat ionisasinya mendekati 1, sedangkan untuk
elektrolit lemah, harganya berada di antara 0 dan 1 (0 < α < 1). Atas
dasar kemampuan ini, maka larutan elektrolit mempunyai pengembangan di dalam
perumusan sifat koligatifnya.
- Untuk Kenaikan Titik Didih dinyatakan sebagai :
n
menyatakan jumlah ion dari larutan elektrolitnya.
- Untuk Penurunan Titik Beku dinyatakan sebagai :
- Untuk Tekanan Osmosis dinyatakan sebagai :
π°
= C R T [1+ α(n-1)]
1 komentar:
mantap, untuk latihan soal tentang sifat koligatif larutan boleh kunjungi disini.
Posting Komentar