sifat koligatif larutan by fonaindo

loading...

Sifat Koligatif Larutan

Standar kompetensi        :

1.       Menjelaskan sifat-sifat koligatif larutan non-elektrolit dan elektrolit.

Kompetensi dasar :

1.1   menjelaskan penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, larutan           dan tekanan osmotik termasuk sifat koligatif larutan.

1.2   Membandingkan antara sifat koligatif larutan non-elektronik dengan sifat koligatif larutan elektronik yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan.

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:

1.       Penurunan tekanan uap jenuh

2.       Kenaikan titik didih

3.       Penurunan titik beku

4.       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.

Menurut Roult :

p = p^o . X_B

keterangan:

p     : tekanan uap jenuh larutan

po  : tekanan uap jenuh pelarut murni

XB  : fraksi mol pelarut

Karena X_A + X_B = 1, maka persamaan di atas dapat diperluas menjadi :

P = P^o (1 – X_A)

P = P^o – P^o . X_A

P^o – P = P^o . X_A

Sehingga :

ΔP = p^o . XA

keterangan:

ΔP   : penuruman tekanan uap jenuh pelarut

po    : tekanan uap pelarut murni

XA   : fraksi mol zat terlarut

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:

ΔT_b = m . K_b

keterangan:

ΔT_b = kenaikan titik didih (^oC)

m      = molalitas larutan

K_b = tetapan kenaikan titik didihmolal

karena m = (W/Mr)(1000/p)

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

  ΔT_b  = (W/Mr)(1000/p) . K_b

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

T_b = (100 + ΔT_b) ^oC

Penurunan Titik Beku

Untuk penurunan titik beku persamaannya dinyatakan sebagai:

ΔT_f = m . Kf

       = (W/Mr)(1000/p) . Kf

ΔT_f = 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 – ΔT_f)^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°  = M R T

π° = tekanan osmosis (atmosfir)
C   = konsentrasi larutan (M)
R   = tetapan gas universal.  = 0,082 L.atm/mol K
T   = suhu mutlak (K)

         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 :

ΔT_b  = (W/Mr)(1000/p) . K_b . i              i = [1+ α(n-1)]

n menyatakan jumlah ion dari larutan elektrolitnya.

         Untuk Penurunan Titik Beku dinyatakan sebagai :

ΔTf  = (W/Mr)(1000/p) . Kf . i                i = [1+ α(n-1)]

         Untuk Tekanan Osmosis dinyatakan sebagai :

π°  = C R T [1+ α(n-1)]

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.

Penggunaan Sifat Koligatif Larutan

                                               

Sifat koligatif larutan dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari, ilmu pengerahuan, dan industri. Yakni :

• Membuat Campuran Pendingin

Cairan pendingin adalah larutan berair yang memiliki titik beku jauh di bawah 0 derajat Celcius. Cairan pendingin digunakan pada -pabrik Es, juga digunakan untuk membuat es putar.Cairan pendingin dibuat dengan melarutkan berbagai jenis garam ke dalam air.

Pada pembuatan Es Putar, Cairan pendingan dibuat dengan mencampurkan garam dapur dengan kepingan Es batu dalam sebuah bejana berlapis kayu, Oada pencampuran itu, es batu akan mencair sementara suhu turun . Selanjutnya, campuran bahan pembuat es putar dimasukan ke dalam cairan pendingin, sambil terus-menerusdiaduk sehingga campuran membeku.

• Antibeku

Antibeku adalah zat yang ditambahkan kedalam suatu cairan untuk menurunkan titik bekunya. Antibeku mencegah pembekuan cairan yang digunakan sebagai pendingin, misalnya dalam pesawat terbang dan kendaraan bermotor. Zat anti beku yang ideal adalah zat yang dapat larut dalam cairan pendingin sendiri, mempunyai viskositas dan konduktivitas listrik yang rendah, titik didih tingggi, tidak korosif, dan mempunyai daya hantar panas yang baik. Antibeku yang banyak digunakan dalam kendaraan bermotor berupa etinglikol. Selain menurunkan titik beku, antibeku juga menaikan titik didih, sehingga mengurangi penguapan.

• Pencairan Salju di Jalan Raya

Lapisan salju di jalan raya dapat membuat kendaraan tergelincir atau selip, sehingga perlu disingkirkan. Lapisan salju tersebut sebagian besar dapat disingkirkan dengan buldoser, namun untuk membersihkana digunakan garam dapur atau urea. Prinsip dasar dari proses ini juga berdasarkan penurunan titik beku.

[update]

• Penentuan Massa Molekul Relatif

Pengukuran sifat koligatif dapat digunakan untuk menentukan massa molekul relatif zat terlarut. Hal itu dapat dilakukan karena sifat koligatif bergantung pada konsentrasi zat terlarut (jumlah zat).

Contohnya dengan mengetahui massa zat terlarut serta nilai penurunan titik bekunya ., maka massa molekul relatif zat terlarut dapat ditentukan.

• Membuat cairan Fisiologi

Cairan infus dan berbagai cairan fisiologilainya, seperti obat tetes mata, harus isotonik dengan cairan tubuh kita. Oleh karena itu , konsentrasinya perlu disesuaikan. Anda tentu mengetahui bahwa salah satu masalah yang dihadapi korban kecelakaan ditengah laut yang terpaksa harus terapung-apung berhari-hari yaitu rasa haus. Meminum air laut tidak akan menghilangkan rasa haus, malah sebaliknya akan menambah rasa haus. Hal itu terjadi karena air laut hipertonik terhadap cairan tubuh kita. Akibatnya air laut justru akan menarik air dari jaringan tubuh.

• Desalinasi Air larut melalui Osmosis balik

Telah disebutkan bahwa osmosis balik adalah perembesan pelarut dari larutan ke pelarut, atau dari larutan yang lebih pekat ke larutan yang lebih encer. Osmosis balik terjadi jika kepada larutan diberikan tekanan yang lebih besar  dari tekanan osmotiknya

Osmosis balik digunakan untuk membuat air murni dari air laut. Dengan memberi tekanan osmotiknya, air dipaksa untuk merembes dari air asin ke dalam air murni melalui selaput yang permeabel untuk air tetapi tidak untuk ion-ion dalam air.

Penggunaan lain dari osmotik balik, yaitu untuk memisahkan zat-zat beracun dalam air limbah sebelum dilepas ke lingkungan bebas.

Pengetahuan Sifat Koligatif Larutan

Memasak mie instan tentu bukan pekerjaan sulit bagi anda. Hanya merebus air sampai mendidih kemudian mie dimasukkan beserta bumbunya. Setelah itu, dipanaskan beberapa saat, mie pun siap dihidangkan. Namun, pernahkah anda mengamati kondisi berikut. Mendidihkan air saja tanpa mie di dalamnya akan lebih cepat dibandingkan mendidihkan air yang di dalamnya terdapat mie. Apabila diukur menggunakan termometer, ternyata suhu keduanya berbeda pada saat mendidih. Titik didih air tanpa mie lebih rendah. Taukah anda mengapa hal itu dapat terjadi?

Dalam kehidupan sehari-hari kita jarang menemui materi dalam keadaan murni. Sebagian materi dalam keadaan campuran, baik homogen maupun heterogen. Campuran homogeny sering disebut larutan. Larutan adalah campuran homogeny antara dua atau lebih materi murni. Komponen pada larutan ada dua, yaitu zat terlarut (solut) dan pelarut (solven). Di dalam larutan, zat terlarut terdispersi secara merata (homogen) dalam pelarut. Sifat larutan merupan perpaduan antara sifat zat terlarut dan sifat pelarutnya.

Sebagai contoh larutan garam. Garam sebagai zat terlarut berfase padat dan berasa asin. Sementara itu, air sebagai pelarut berfase cair dan tidak berasa. Larutan garam berfase asin dan berasa asin. Kita tidak dapat lagi membedakan antara komponen air dan garam.

Baja merupakan komponen besi dan yang lain, seperti karbon (kokas). Besi berifat liat dan lentur, sedangkan karbon (kokas) bersifat rapuh. Perpaduan ini menghasilkan baja dengan kekuatan dan kekerasan yang berbeda dari komponen penyusun campurannya.

Sifat larutan yang tidak tergantung pada jenis zat terlarut tetapi tergantung pada jumlah relatif zat terlarut dan pelarut disebut sebagai sifat koligatif. Sifat koligatif larutan meliputi penurunan tekanan uap jenuh, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik.

loading...