fbpx

Koligatif Larutan: Penurunan tekanan uap jenuh (Δ Tp ), Kenaikan titik didih (ΔTb), Penurunan titik beku  (Δ Tf ), Tekanan Osmotik (π ) – Contoh Soal dan Jawaban

Koligatif Larutan

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut tetapi hanya bergantung pada konsentrasi partikel zat terlarutnya. Sifat koligatif larutan terdiri dari dua jenis, yaitu sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif  larutan nonelektrolit

Sifat koligatif larutan juga dikelompokan menjadi 4, yaitu: 

1. Penurunan tekanan uap jenuh (Δ Tp)

2. Kenaikan titik didih (ΔTb)

3. Penurunan titik beku  (Δ Tf)

4. Tekanan osmotik (π)
 


 

1. Koligatif Larutan – Penurunan tekanan uap jenuh (Δ Tp )

Penurunan tekanan uap jenuh adalah selisih tekanan uap pelarut murni dan tekanan uap larutan .

tabel penurunan tekanan uap jenuh larutan  non elektrolit dan elektrolit ↓

Uraian Larutah non elektrolit  Larutan elektrolit
Rumus umum Δ p = Pº – P Δ p = Pº – P
Δ p = Xt ×  Pº Δ p = Xt ×  Pº
P =  Xp ×  Pº P =  Xp ×  Pº
Keterangan Δ p = penurunan tekanan uap (mmHg)
Pº = tekanan uap pelarut murni
P = tekanan uap pelarut
Xp = fraksi mol pelarut
Xt = fraksi mol terlarut

contoh soal :

Tekanan uap air pada 100ºC adalah 760 mmHg. nerapakah tekanan uap larutan glukosa 180 % pada 100ºC(Ar H =1 , Ar C = 12 , Ar O = 16 ) ?

Jawaban :

misalkan jumlah larutan 100 gr

massa glukosa = 180/100 ×100 gr = 18 gr

massa air = 100 gr – 18 gr = 82 gr

nt = massa glukosa / Mr glukosa =18 gr/ 180 gr/mol = 0,1 mol

np = massa air / Mr air = 82 gr/18 gr/mol =4,6 mol

Xp = 4,6/0,1+4,6 =4,6/4,7 = 0,98

Jadi, tekanan uap larutan glukosa adalah

P =  Xp ×  Pº =  0,98× 760 mmHg = 744, 8 mmHg.
 

2. Koligatif Larutan – Kenaikan titik didih (ΔTb)

Kenaikan titik didih adalah kenaikan titik didih larutan dari titik didih pelarutnya
 

Tabel kenaikan titik didih larutan   non elektrolit dan elektrolit

Uraian Larutah non elektrolit  Larutan elektrolit
Rumus umum ΔTb = Tbl – Tbp ΔTb = Tbl – Tbp
ΔTb = m × kb ΔTb = m × kb × i
ΔTb = gr/ mr ×1000/P × kb ΔTb = gr/ mr ×1000/P × kb×i
keterangan ΔTb =  kenaikan titik didih ( ºC )
Tbl = titik didih larutan
Tbp = titik didih pelarut
m     = molalitas
kb    = konstanta titik didih dan i = faktor vant hoff

contoh soal :

Larutan glukosa mendidih pada suhu 100,26 ºC . jika kb = 0,52 . tentukan  kenaikan titik didih  larutan tsb !

diketahui = Tbl= 100,26º C dan Tbp = 100º C

ditanya = ΔTb?

jawaban :

ΔTb = Tbl – Tbp= 100,26ºC -100 ºC= 0,26 ºC

Pada soal tidak tertulis Tbp nya tapi kita harus selalu ingat sendiri  bahwa Tbp= air= 100ºC
 

3. Koligatif Larutan – Penurunan titik beku  (Δ Tf )

Penurunan titik beku adalah penurunan titik beku  larutan dari titik beku pelarutnya.
 

Tabel titik beku larutan non elektrolit  dan non elektrolit

Uraian Larutah non elektrolit  Larutan elektrolit
Rumus umum Δ Tf = Tfp – Tfl Δ Tf = Tfp – Tfl
Δ Tf = m × kf ΔTb = m × kf × i
Δ Tf = gr/ mr ×1000/P × kb ΔTb = gr/ mr ×1000/P × kb×i
keterangan Δ Tf =penurunan titik beku
Tfl = titik beku larutan
Tbp = titik beku pelarut
m     = molalitas
kf    = konstanta titik beku dan  i = faktor vant hoff

contoh soal:

Larutan glukosa dalam air membeku pada suhu – 0,26 ºC . jika kbf= 1,86. tentukan penurunan titik beku  larutan  tsb !

diketahui = Tfl=  – 0,26ºC dan kf = 1,86

ditanya = ΔTf?

jawaban ;

ΔTf = Tfp – Tfl= 0ºC – (-0,26ºC) = 0,26 ºC

Pada soal tidak tertulis Tfp nya tpi kita harus slalu ingat sendiri  bahwa Tfp= air= 0ºC
 

4. Koligatif Larutan – Tekanan osmotik (π )

Tekanan osmotik adalah tekanan pada larutan karena adanya proses osmosis. Osmosis adalah perpindahan pelarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah melalui membran semipermeable.

Uraian Larutah non elektrolit  Larutan elektrolit
Rumus umum π =  M  . R  . T π =  M  . R  . T . i
π =  gr/ mr ×1000/P . R  . T π =  gr/ mr ×1000/P . R  . T . i
Keterangan π = tekanan osmotik  (atm )
T = suhu (K) {K= 273 + ºC }
R = tekanan gas ideal
M = molaritas  dan  i = faktor vant hoff

contoh soal

18 gram molekul C6H12O6  dilarutkan dalam 200 gr air pada suhu 27 ºC  . tekanan osmotik larutan glukosa tsb adalah ?  (R = 0,082 L atm / mol K )

Diketahui:  Mr C6H12O6   = 180
R = 0,082 L atm / mol K
K = 227 ºC + 27 ºC = 300º K
gr C6H12O6   = 18 gr <gr air = 200 gr

Ditanya = π  ?

Jawaban :  π  = gr/ mr × 1000/P . R  . T = 18/180 × 1000 . 0,082 × 300º K = 300 ×  0,082/2 = 12,3 atm


 


 

Konsentrasi Larutan: Molaritas, Molalitas,  Fraksi Mol, Persen Berat, Normalitas

Dalam larutan, terdapat beberapa sifat zat yang hanya ditentukan oleh banyaknya partikel zat terlarut. Oleh karena sifat koligatif larutan ditentukan oleh banyaknya partikel zat terlarut, maka perlu diketahui tentang konsentrasi larutan. Konsentrasi merupakan cara untuk menyatakan hubungan kuantitatif antara zat terlarut dan pelarut. Menyatakan konsentrasi larutan ada beberapa macam, di antaranya:

1. Molaritas (M)

Molaritas adalah banyaknya mol zat yang terlarut dalam 1 liter larutan.

  • Keterangan: M = molaritas, Mr = massa molar zat terlarut (g/mol), V = volume larutan

Contoh: Berapakah molaritas 9.8 gram H2SO4 (Mr= 98) dalam 250 ml larutan ?

– molaritas H2SO4 = (9.8/98) mol / 0.25 liter = (0.1 x 4) mol / liter = 0.4 M
 

2. Molalitas (m)

Molalitas (kemolalan) adalah jumlah mol zat terlarut dalam 1 kg (1000 gram) pelarut.

 Molalitas didefinisikan dengan persamaan berikut:

  • Keterangan: m = molalitas (mol/kg), Mr = massa molar zat terlarut (g/mol), massa = massa zat terlarut (g), P = massa zat pelarut (g)

Contoh: Hitunglah molalitas 4 gram NaOH (Mr = 40) dalam 500 gram air !

– molalitas NaOH = (4/40) / 500 gram air = (0.1 x 2 mol) / 1000 gram air = 0,2 m
 

3. Fraksi Mol

Fraksi mol merupakan satuan konsentrasi yang semua komponen larutannya dinyatakan berdasarkan mol. Fraksi mol komponen , dilambangkan dengan adalah jumlah mol komponen  dibagi dengan jumlah mol semua komponen dalam larutan. Fraksi mol adalah  dan seterusnya.

Jumlah fraksi mol dari semua komponen adalah 1. Persamaannya dapat ditulis dengan:

Contoh: Suatu larutan terdiri dari 3 mol zat terlarut A den 7 mol zat terlarut B. maka:

XA = nA / (nA + nB) = 3 / (3 + 7) = 0.3
XB = nB /(nA + nB) = 7 / (3 + 7) = 0.7

XA + XB = 1
 

4. Persen Berat

Persen berat menyatakan gram berat zat terlarut dalam 100 gram larutan.

Contoh: Larutan gula 5% dalam air, artinya: dalam 100 gram larutan terdapat:

– gula = 5/100 x 100 = 5 gram
– air = 100 – 5 = 95 gram
 

5. Normalitas (N)

Normalitas menyatakan jumlah mol ekivalen zat terlarut dalam 1 liter larutan. Untuk asam, 1 mol ekivalennya sebanding dengan 1 mol ion H+. Untuk basa, 1 mol ekivalennya sebanding dengan 1 mol ion OH-.

Antara Normalitas dan Molaritas terdapat hubungan:

N = M x valensi
 


 

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. Sifat koligatif terdiri dari penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik.

Penurunan Tekanan Uap

Molekul – molekul zat cair yang meninggalkan permukaan menyebabkan adanya tekanan uap zat cair. Semakin mudah molekul – molekul zat cair berubah menjadi uap, makin tinggi pula tekanan uap zat 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.
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. Persamaan penurunan tekanan uap dapat ditulis:
P^{0}>P” aria-hidden=”true”></span></dd>
</dl>
<ul>
<li>P<sup>0</sup> = tekanan uap zat cair murni</li>
<li>P = tekanan uap larutan</li>
</ul>
<p>Pada tahun 1878, Marie Francois Raoult seorang <a title=kimiawan asal Prancis 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. Persamaan penurunan tekanan uap dapat ditulis. Kesimpulan ini dikenal dengan Hukum Raoult dan dirumuskan dengan.

Persamaan penurunan tekanan uap dapat ditulis:

  • 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. Hal ini menyebabkan terjadinya penguapan di seluruh bagian zat cair. Titik didih zat cair diukur pada tekanan 1 atmosfer.

Dari hasil penelitian, ternyata titik didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya. Hal ini disebabkan adanya partikel – partikel zat terlarut dalam suatu larutan menghalangi peristiwa penguapan partikel – partikel pelarut. Oleh karena itu, penguapan partikel – partikel pelarut membutuhkan energi yang lebih besar. Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni di sebut kenaikan titik didih yang dinyatakan dengan ().

Persamaannya Kenaikan Titik Didih dapat ditulis:

  • Tb = kenaikan titik didih (oC)
  • kb = tetapan kenaikan titik didih molal (oC kg/mol)
  • m = molalitas larutan (mol/kg)
  • Mr = massa molekul relatif
  • P = jumlah massa zat (kg)

Tabel Tetapan Kenaikan Titik Didih (Kb) Beberapa Pelarut

Pelarut Titik Didih Tetapan (Kb)
Aseton 56,2 1,71
Benzena 80,1 02,53
Kamper 204,0 05,61
Karbon tetraklorida 76,5 04,95
Sikloheksana 80,7 02,79
Naftalena 217,7 05,80
Fenol 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 Titik Beku dapat ditulis sebagai berikut:

  • Tf = penurunan titik beku (oC)
  • kf = tetapan perubahan titik beku (oC kg/mol)
  • m = molalitas larutan (mol/kg)
  • Mr = massa molekul relatif
  • P = jumlah massa zat (kg)

Tabel Penurunan Titik Beku (Kf) Beberapa Pelarut

Pelarut Titik Beku Tetapan (Kf)
Aseton -95,35 2,40
Benzena 5,45 5,12
Kamper 179,8 39,7
Karbon tetraklorida -23 29,8
Sikloheksana 6,5 20,1
Naftalena 80,5 6,94
Fenol 43 7,27
Air 0 1,86

Tekanan Osmotik

Tekanan osmotik adalah gaya yang diperlukan untuk mengimbangi desakan zat pelarut yang melalui selaput semipermiabel ke dalam larutan. 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:

  •  = 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. Banyaknya partikel zat terlarut hasil reaksi ionisasi larutan elektrolit dirumuskan dalam faktor Van’t Hoff.

Perhitungan sifat koligatif larutan elektrolit selalu dikalikan dengan faktor Van’t Hoff:

  • Keterangan:

 = faktor Van’t Hoff

n = jumlah koefisien kation

 = derajat ionisasi

Penurunan Tekanan Uap Jenuh

Rumus penurunan tekanan uap jenuh dengan memakai faktor Van’t Hoff adalah:

Kenaikan Titik Didih

Persamaannya adalah:

=

Penurunan Titik Beku

Persamaannya adalah:

=

Tekanan Osmotik

Persamaannya adalah:


 


 

Soal dan Jawaban Koligatif Larutan

Sebongkah es 100 gram pada suhu 0 derajat celcius dicampurkan dengan air 200 gram pada suhu 70 derajat celicus. Jika es melebur seluruhnya berapakah suhu akhir campuran es dan air tersebut?

Notes: untuk menjawab pertanyaan ini dianjurkan sekali membuatkan grafik perubahan suhunya agar lebih mudah dipahami sebagai berikut:
Koligatif larutan - Diagram soal Sebongkah es 100 gram pada suhu 0
Dari grafik bisa dilihat bahwa es berubah hingga menjadi air dengan menerima kalor melalui proses melebur dengan besar kalor Q1 dan diteruskan dengan Q2. Air panas pun melepaskan kalor dengan besar kalor Q3.
Diketahui:
m es = 100 gram
T es = 0 derajat celcius
m air panas = 200 gram
T air panas = 70 derajat celcius
c air = 1 kal/gr c
Les = 80 kal/gr
Ditanya:
T campuran =….?
Jawaban:
Qlepas = Qterima
Q3=Q1+Q2
(mcΔT)airpanas = mes . Lpes + mes . cair . ΔTes
200.1.(70-Tc) = 100.80+100.1.(Tc-0)
140-2Tc = 80+Tc
140-80=2Tc+Tc
3Tc=60
Tc=20°C

 

Sebuah gelas berisi air dingin dengan massa 200 gram pada suhu 20 derajat celcius dicampurkan dengan air panas bermassa100 gram pada 80°C. Jika gelas dianggap tidak menerima kalor berapakah suhu campuran dari air panas dan air dingin tersebut?

Notes: perlu diperhatikan bahwa yang melepaskan kalor adalah zat dengan suhu lebih tinggi dalam hal ini air panas, dan yang menerima kalor adalah zat dengan suhu lebih rendah yaitu air dingin.
Diketahui:
m air dingin = 200 gram
T air dingin = 20 derajat celcius
m air panas = 100 gram
T air panas = 80 derajat celcius
c air panas = c air dingin  = 1 kal/gr c
Ditanya:
Suhu Campuran (Tc) = … ?
Jawaban:
Qlepas = Q terima
Qpanas = Qairdingin
(mcΔT)airpanas = (mcΔT)airdingin
1001.1.(80-Tc) = 200.1.(Tc-20)
80-Tc = 2(Tc-20)
80-Tc = 2Tc-40
3Tc = 120
Tc = 120/3Sehingga Tc (suhu akhir campuran) adalah 40°C. 

 

Bacaan Lainnya

 

Apakah Anda memiliki sesuatu untuk dijual, disewakan, layanan apa saja yang ditawarkan atau lowongan pekerjaan? Pasang iklan & promosikan jualan Anda sekarang juga! 100% GRATIS di: www.TokoPinter.com

Apakah Anda memiliki sesuatu untuk dijual, disewakan, layanan apa saja yang ditawarkan atau lowongan pekerjaan? Pasang iklan & promosikan jualan atau jasa Anda sekarang juga! 100% GRATIS di: www.TokoPinter.com

 

Cara daftar pasang iklan gratis

3 Langkah super mudah: tulis iklan Anda, beri foto & terbitkan! semuanya di Toko Pinter

 

Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai

Respons “Ooo begitu ya…” akan lebih sering terdengar jika Anda mengunduh aplikasi kita!

Siapa bilang mau pintar harus bayar? Aplikasi Ilmu pengetahuan dan informasi yang membuat Anda menjadi lebih smart!

 
Sumber bacaan: ThoughtCo, Purdue UniversityAdvameg Inc, Science Direct

                       
 
Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”
Quiz |Matematika|IPA | Geografi & Sejarah|Info Unik|Lainnya

By | 2019-08-06T01:10:39+07:00 Agustus 8th, 2019|Matematika|0 Comments

Leave A Comment