Larutan garam
Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang
tidak bergantung pada jenis zat
terlarut tetapi hanya bergantung pada
konsentrasi pertikel zat terlarutnya[1].
Sifat koligatif larutan terdiri dari dua jenis, yaitu sifat koligatif larutan
elektrolit dan sifat koligatif larutan
nonelektrolit[1].
Daftar
isi
|
Molalitas
dan Fraksi Mol
Dalam larutan, terdapat beberapa
sifat zat yang hanya ditentukan oleh banyaknya partikel zat terlarut[2].
Oleh karena sifat koligatif larutan ditentukan oleh banyaknya partikel zat
terlarut, maka perlu diketahui tentang konsentrasi
larutan[2].
Molalitas
(m)
Molalitas (kemolalan) adalah jumlah mol zat terlarut dalam 1 kg (1000 gram) pelarut[2].
Molalitas didefinisikan dengan persamaan berikut [2]:
- Keterangan :
m = molalitas larutan (mol / kg)
n = jumlah mol zat terlarut (g /
mol)
P = massa pelarut (g)
Fraksi
Mol
Fraksi mol merupakan satuan
konsentrasi yang semua komponen larutannya dinyatakan berdasarkan mol[2].
Fraksi mol komponen i, dilambangkan dengan xi adalah jumlah mol
komponen i dibagi dengan jumlah mol semua komponen dalam larutan[2].
Fraksi mol j adalah xj dan seterusnya[2].
Jumlah fraksi mol dari semua komponen adalah 1[2].
Persamaannya dapat ditulis[2].
Molalitas didefinisikan dengan persamaan berikut[2]:
Sifat
Koligatif Larutan Nonelektrolit
Meskipun sifat koligatif melibatkan
larutan, sifat koligatif tidak bergantung pada interaksi antara molekul pelarut
dan zat terlarut, tetapi bergatung pada jumlah zat terlarut yang larut pada
suatu larutan[3].
Sifat koligatif terdiri dari penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih,
penurunan titik beku, dan tekanan osmotik[3].
Penurunan
Tekanan Uap
Marie Francois Raoult (1830 - 1901)
ilmuwan yang menyimpulkan tentang tekanan uap jenuh larutan
Molekul - molekul zat cair yang meninggalkan permukaan menyebabkan
adanya tekanan uap zat cair[3].
Semakin mudah molekul - molekul zat cair berubah menjadi uap, makin tinggi pula
tekanan uapzat cair[3].
Apabila tekanan zat cair tersebut dilarutkan oleh zat terlarut yang tidak
menguap, maka partikel - partikel zat terlarut ini akan mengurangi penguapan
molekul - molekul zat cair[3].
Laut mati
adalah contoh dari terjadinya penurunan tekanan uap pelarut oleh zat terlarut
yang tidak mudah menguap. Air berkadar garam sangat tinggi ini terletak di daerah gurun yang sangat panas dan kering, serta tidak berhubungan
dengan laut bebas,
sehingga konsentrasi zat terlarutnya semakin tinggi[3].
Persamaan penurunan tekanan uap dapat ditulis[3] :
ΔP = P0 - P
P0 > P
- Keterangan :
P0 = tekanan uap zat cair
murni
P = tekanan uap larutan
Pada tahun 1808, Marie Francois
Raoult seorang kimiawan asal Perancis melakukan percobaan mengenai tekanan uap jenuh larutan,
sehingga ia menyimpulkan tekanan uap jenuh larutan sama dengan fraksi mol
pelarut dikalikan dengan tekanan uap jenuh pelarut murni[3].
Persamaan penurunan tekanan uap dapat ditulis[3].
Kesimpulan ini dikenal dengan Hukum Raoult
dan dirumuskan dengan[3].
Persamaan penurunan tekanan uap dapat ditulis[3] :
P = P0 x Xp
ΔP = P0 x Xt
- Keterangan :
P = tekanan uap jenuh larutan
P0 = tekanan uap jenuh
pelarut murni
Xp = fraksi mol zat pelarut
Xt = fraksi mol zat terlarut
Kenaikan
Titik Didih
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[4].
Hal ini menyebabkan terjadinya penguapan di seluruh bagian zat cair. Titik
didih zat cair diukur pada tekanan 1 atmosfer[4].
Dari hasil penelitian, ternyata titik didih larutan selalu lebih tinggi dari
titik didih pelarut murninya[4].
Hal ini disebabkan adanya partikel - partikel zat terlarut dalam suatu larutan
menghalangi peristiwa penguapan partikel - partikel pelarut[4].
Oleh karena itu, penguapan partikel - partikel pelarut membutuhkan energi yang lebih besar[4].
Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni di sebut
kenaikan titik didih yang dinyatakan dengan (ΔTb)[4].
Persamaannya dapat ditulis [4]:
ΔTb = Tblarutan − Tbpelarut
- Keterangan :
ΔTb = 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[5]
Pelarut
|
Titik
Didih
|
Tetapan
(Kb)
|
56,2
|
1,71
|
|
80,1
|
02,53
|
|
204,0
|
05,61
|
|
76,5
|
04,95
|
|
80,7
|
02,79
|
|
217,7
|
05,80
|
|
182
|
03,04
|
|
Air
|
100,0
|
00,52
|
Penurunan Titik Beku
Adanya zat terlarut dalam larutan
akan mengakibatkan titik beku larutan lebih kecil daripada titik beku
pelarutnya. Persamaannya dapat ditulis sebagai berikut[5] :
ΔTf = Tfpelarut − Tblarutan
- Keterangan :
ΔTf = penurunan titik beku
kf = penurunan titik beku molal
m = massa zat terlarut
Mr = massa molekul relatif
Pelarut
|
Titik
Beku
|
Tetapan
(Kf)
|
-95,35
|
2,40
|
|
5,45
|
5,12
|
|
179,8
|
39,7
|
|
-23
|
29,8
|
|
6,5
|
20,1
|
|
80,5
|
6,94
|
|
43
|
7,27
|
|
Air
|
0
|
1,86
|
Tekanan Osmotik
Van't Hoff
Tekanan osmotik adalah gaya yang
diperlukan untuk mengimbangi desakan zat pelarut yang melalui selaput
semipermiabel ke dalam larutan[5].
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 [5]:
π = MxRxT
- Keterangan :
π = tekanan osmotik
M = molaritas larutan
R = tetapan gas ( 0,082 )
T = suhu mutlak
Sifat
Koligatif Larutan Elektrolit
Pada konsentrasi yang sama, sifat
koligatif larutan elektrolit memliki nilai yang lebih besar daripada sifat
koligatif larutan non elektrolit[6].
Banyaknya partikel zat terlarut hasil reaksi
ionisasi larutan elektrolit dirumuskan dalam
faktor Van't Hoff[6].
Perhitungan sifat koligatif larutan elektrolit selalu dikalikan dengan faktor
Van't Hoff[6] :
i = 1 + (n − 1)α
- Keterangan :
i
= faktor Van't Hoff
α = derajat ionisasi
Penurunan Tekanan Uap Jenuh
Rumus penurunan tekanan uap jenuh
dengan memakai faktor Van't Hoff adalah[6] :
ΔP =P0
Persamaannya adalah[6]:
ΔTb=
Persamaannya adalah[6] :
ΔTf =
Persamaannya adalah[6] :
π =
Sifat Koligatif Larutan
Kata Kunci: Penurunan
Titik Beku, Sifat
Koligatif Larutan, Tekanan Osmosis,
Tekanan Uap
Jenuh, titik
didih
Ditulis oleh Ratna
dkk pada 16-04-2009
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
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)
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.
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.
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 :
Contoh :
Hitunglah kenaikan titik didih dan penurunan titik beku dari larutan5.85 gram garam dapur (Mr = 58.5) dalam 250 gram air ! (untuk air, Kb= 0.52 dan Kf= 1.86)
Jawab :
Larutan garam dapur,
Catatan:
Jika di dalam soal tidak diberi keterangan mengenai harga derajat ionisasi, tetapi kita mengetahui bahwa larutannya tergolong elektrolit kuat, maka harga derajat ionisasinya dianggap 1.
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_x/sifat-koligatif-larutan/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar