Materi Kimia - Sifat Koligatif Larutan

 

1.      Konsentrasi Larutan

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

 

a.       Molalitas (m)

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

Molalitas dapat dirumuskan

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

b.      Fraksi Mol (x)

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

Misal amol zat p dicampurkan dengan bmol zat q, maka:

2.      Pengertian Sifat Koligatif Larutan

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

-            Pada larutan akan lebih sukar menguap jika dibandingkan pelarut murninya karena pada larutan mengalami penurunan tekanan uap akibat adanya partikel terlarut.

-            Jika dididihkan, larutan akan mendidih pada suhu yang lebih tinggi jika dibandingak pelarut murninya. Akibat adanya partikel terlarut akan terjadi kenaikan titik didih.

-            Jika dibekukan, larutan akan membeku pada suhu yang lebih kecil atau dibawah suhu membeku pelarut murniya. Akibat adanya partikel terlarut akan terjadi penurunan titik beku.

-            Jika larutan dihubungkan dengan pelarut murninya melewati membran semipermiabel, maka larutan akan mengalami volume akibat tekanan osmotik.

Besarnya perubahan keempat sifat tersebut bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan. Sifat yang hanya bergantung pada 4 jumlah partikel zat terlarut dan tidak bergantung pada jenis zat terlarut disebut sifat koligatif larutan.

 

3. Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit

a. Penurunan Tekanan Uap Jenuh (ΔP)

Bila kita mengamati pada peristiwa pe-nguapan, ketika partikelpartikel zat cair meninggalkan kelompoknya. Bila zat cair disimpan dalam ruang tertutup yang hampa udara, maka sebagian dari partikelpartikel zat cair akan menguap, sedangkan zat cair yang telah menjadi uap akan kembali menjadi zat cair (mengembun). Tekanan uap yang ditimbulkan pada saat tercapai kondisi kesetimbangan dinamakan tekanan uap jenuh.

 

Dari hasil pengukuran data-data eksperimen ternyata diketahui bahwa tekanan uap jenuh larutan lebih rendah daripada tekanan uap jenuh pelarut murni, mengapa? Perhatikan gambar 1.2. Dalam suatu larutan, partikel-partikel zat terlarut akan menghalangi gerak molekul-molekul pelarut untuk berubah menjadi bentuk gas (uap) (ada interaksi molekul antra zat terlarut dengan pelarutnya)

Oleh karena itu tekanan uap jenuh larutan lebih rendah daripada tekanan uap jenuh pelarut murni. Makin lemah gaya tarik-menarik molekul-molekul zat cair, makin mudah zat cair tersebut menguap, maka makin besar pula tekanan uap jenuhnya. Selisih antara tekanan uap jenuh pelarut murni dengan tekanan uap jenuh larutan disebut penurunan tekanan uap jenuh.

 

ΔP= P° – P

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

P= x pelarut ·P°

Dari persamaan tersebut dapat kita turunkan suatu rumus untuk menghitung penurunan tekanan uap jenuh, yaitu:

ΔP = P° – P

= P° – (xpelarut ·P°)

= P° (1– xpelarut)

ΔP = P°· xterlarut

Keterangan:

ΔP = penurunan tekanan uap jenuh

P^o = tekanan uap jenuh pelarut air murni

x terlarut = fraksi mol zat terlarut

x pelarut = fraksi mol zat pelarut

 

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

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

Pada saat itu tekanan uap air juga 1 atm dan tekanan uap jenuh larutan masih di bawah 1 atm (titik P). Agar larutan mendidih, maka suhu perlu diperbesar sehingga titik Pberpindah ke titik E. Pada titik Etekanan uap jenuh larutan sudah mencapai 1 atm. Jadi pada titik E larutan mendidih dan suhu didihnya adalah titik E′. selisih titik didih larutan dengan titik didih pelarut disebut kenaikan titik didih (ΔTb)

ΔTb = titik didih larutan – titik didih pelarut

Pada gambar terlihat titik beku larutan (titik F′) lebih rendah daripada titik beku pelarut (titik C). selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan disebut penurunan titik beku (ΔTf).

ΔTf = titik beku pelarut – titik beku larutan

Kenaikan titik didih dan penurunan titik beku yag disebabkan olehpenambahan zat terlarut dapat dirumuskan sebagai berikut.

∆Tb = Kb x m

Keterangan:

∆Tb = kenaikan titik didihlarutan dengan satuan (˚C).

Kb = tetapan kenaikan titik didih molal pelarut (˚C / molal).

m = kemolalan (m)

c.     Tekanan Osmotik (π)

Osmosis adalah peristiwa perpindahan pelarut dari larutan yang konsentrasinya lebih kecil(encer) ke larutan yang konsentrasinya lebih besar (pekat) melalui mem-bran semipermeabel.Aliran zat cair dari larutan yang konsentrasinya lebih kecil menuju larutan yang konsen-trasinya lebih besar melalui membran semipermeabel akan terhenti, bila telah terjadi kesetimbangan konsentrasi antara kedua larutan tersebut.

Tekanan osmosis adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel (proses osmosis).

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)

M = konsentrasi larutan (M)

R = tetapan gas universal. = 0,082 L.atm/mol K

T = suhu mutlak (K)1.      Konsentrasi Larutan

PPT dapat didownload di : https://drive.google.com/file/d/1yE14ZM-vpRJcvIZDkh6Wagav4HlGin_G/view?usp=drivesdk