Tampilkan posting dengan label sifat koligatif larutan. Tampilkan semua posting
Tampilkan posting dengan label sifat koligatif larutan. Tampilkan semua posting

Jumat, 05 Desember 2014


PILIHAN GANDA

1. Larutan 1 molal NaOH terbuat dari 1 mol ( 40 gram ) NaOH dengan...
   A. 960 gram air                                               D. 1000 gram air
   B. 1 liter air                                                     E. 960 mL air
   C. air hingga volum larutan 1 liter

2.Larutan 1 molal NaOH terbuat dari 1 mol (40 gram) NaOH dengan ....
   A. larutan urea 10% ( Mr urea = 60 )
   B. larutan glikosa 20% ( Mr glukosa = 180 )
   C. larutan NaCl 10% ( Mr NaCl  =  58,5 )
   D. larutan sukrosa 30 %  ( Mr sukrosa = 342 )
   E. Larutan MgSO4  20% ( Mr MgSO4 = 120 )

3. Ynag berikut ini tergolong sifat koligatif larutan, kecuali....
   A. penurunan tekanan uap jenuh
   B. kenaikan titik didih
   C. penurunan titik beku
   D. tekanan osmotik
   E. derajat keasaman atau pH

4. Fraksi mol larutan urea dalam air 0,2. Tekanan uap jenuh air murni pada suhu 20 derajat sebesar 17,5 mmHg. Maka tekanan uap jenuh larutan pada suhu itu adalah...
   A. 3,5 mmHg                          C. 17,5 mmHg                              E. 21 mmHg
   B.  14.0 mmHg                       D.  17,7 mmHg

5. Zat X sebanyak 15 gram dilarutkan dalam 90 gram air. Larutan ini mempunyai tekanan uap jenuh 28,85 mmHg. Pada suhu yang sama, air murni mempunyai tekanan uap jenuh 30 mmHg. Massa molekul relatif ( Mr ) zat X adalah........... ( Mr air = 18)
    A. 30           B. 60                    C. 75                    D. 90                  E. 150

6. Tekanan uap jenuh air murni pada suhu 29derajat C adalah 30 mmHg. Pada suhu yang sama larutan glukosa 2 molal mempunyai tekanan uap sebesar...
   A. 1,04 mmHg                                           D. 31,08 mmHg
   B. 1,08 mmHg                                            E. 60 mmHg
   C. 28,96 mmHg

7. Dari percobaan diperoleh data sebagai berikut :
Larutan
Konsentrasi
Tf (oC)
Gula

0,10
       -  -   0,1860
0,01
         -    0,0186
Urea
0,10                                           
       -  -    0,1860
0,01
         -       0,0860
Garam dapur
0.10
-  0,3720
0.01
- 0,0372

Dari data diasta penurunan titik beku larutan ditentukan...
   A. Jumlah partikel zat terlarut                       D. perbedaan titik beku zat terlarut
   B. jenis zat terlarut                                       E. perbedaan titik beku zat pelarut
   C. jenis pelarut

8.
Diagram disamping adalah diagram P - T benzena dan larutan naftalen dalam benzena. Titik beku dan titik didih normal larutan naftalen di tunjukkan oleh titik....
A.    P dan Q
B.    R dan S
C.    P dan R
D.    Q dan S
E.    P dan S




9.  Gambar di bawah ini merupakan diagram P - T untuk suatu zat murni X. Manakah diantara penyataan dibawah ini yang benar?
A.   E adalah titik kritis X
B.   titik cair zat X bertambah dengan kenaikan tekanan luar
C.   pada titik R tiga fase berada dalam kesetimbangan
D.   titik didih zat X menurun jika tekanan diperbesar
E.   Pada titik G, padatan X berada dalam kesetimbangan
       dengan  dengan uap



10. Larutan yang mepunyai titk beku terendah adalah...
   A. 0,1 mol urea dalam 1000 gram air
   B. 0,1 gram natrium klorida ( Mr = 58,5 ) dalam 1000 gram air
   C. 0,2 gram glukosa dalam ( Mr = 180 ) dalam 5000 gram air
   D. 0,09 mol urea dalam 5000 gram air
   E. 1,0 gram glukosa ( Mr = 180) dalam 1000 gram air.

11. Kelarutan CaCl dalam air pada 0 derajat Cadalah sekitar 5,4 molal. Jika 1,86derajat C, maka penurunan titik beku larutan CaCl2 0,54 molal adalah.......derajat C
   A.  1,0               B. 5,0         C. 3,0                  D. 2,7              2,0

12. Titik beku larutan 0,1 M NaCl dalam air adalah -0,36 derajat C. Diharapkan titik beku larutan kalsium klorida ( CaCl2) 0,05 M dalam air adalah........derajat C
   A. -0,18             B.  -0,27             C. - 0,36               D. -0,45               E.  -0,54

13. Kenaikan titik didih molal tergantung pada....
   A. titik didih pelarut                                D. molaritas larutan
   B. molalitaas larutan                               E. perbedaan titik beku dan titik didih pelarut
   C. jenis pelarut

14. Suatu pelarut murni mempunyai...
   A. titik didih lebih tinggi dari larutannya pada tekanan yang sama
   B. titik beku lebih rendah dari larutannya pada tekanan yang sama
   C. tekanan osmotik lebih besar dari larutannya pada suhu yang sama
   D. tekanan uap jenuh lebih tinggi dari larutannya pada suhu yang sama
   E. perbedaan 100 derajat C antara titik beku dan titik didih

15. Tiga gram zat Z yang dilarutkan dalam 100 gram benzena menghasilkan kenaikan titik didih sebesar 0,54derajat C. Bila diketahui kenaikan titik didih molal benzena = 2,7 derajat C, berapakah massa molekul relatifnya
   A. 15             B. 30                 C. 60                   D. 120                   E. 150

16. Bila diketahui titik beku asam asetat adalah 16,6 derajat C dan penurunan titik beku molanya adalah 3,6 derajat C, maka titik beku larutan 12,8 gram belerang (S8) dalam 100 gram asam asetat adalah.....derajat C
   A. -4,7              B. -2,2                 c. -1,8                  D. 14,8                  E. 14

17. Pada pembuatan sirup, kekentalan diukur dengan mengamati titik didihnya. Penelitian menunjukkan bahwa sirup yang baik harus mendidih pada suhu 105derajat C (kb air = 0,5). Jika sirup itu memakai gula pentosa ( Mr = 150), konsentrasi gula sirup adalah....
   A. 30%               B. 40 %                    C.  50%                D. 60%               E. 75%

18. Untuk menaikkan titk didih 250 mL air menjadi 100,1derajat C pada tekanan 1 atm, maka jumlah gula ( Mr = 342) yanf harus dilarutkan adalah.......gram
   A.  684               B. 171                    C. 86                     D. 17,1                   E. 342

19. Tiga senyawa non elektrolit dalam 250 g air, mempunyai penurunan titik beku yang setenngahnya dari penurunan titik beku 5,85 g garam dapur (Mr = 58,5) dalam 500 g air. Massa molekul relatif zat non elektrolit tersebut adalah....
    A. 60               B. 120                    C. 45                    D. 76                    E. 342

20. Suatu larutan urea dalam air mempunyai penurunan titik beku 0,377 derajat C. Bila Kf molal air = 1,86derajat Cdan Kb molal air = 0,52derajat C, maka kenaikan titik didih larutan urea tersebut ialah...... derajatC
   A. 2,60                B. 1,04                  C. 0,892             D. 0,104               E. 0,026

21. Suatu zat nonelektrolit ( Mr = 40) sebanyak 30 gr dilarutkan dalam 900 g air, penurunan titik beku larutan ini ialah -1,550derajat C. Berapa gram dari zat tersebut harus dilarutkan ke dalam 1,2 kg air agar diperoleh larutan dengan penurunan titik beku yang setengahnya dari penurunan titik beku di atas?
   A. 10 g                B.  15 g                 C. 20 g                D. 45 g                   E. 80 g

22. Tekanan osmotik dari 500 mL larutan yang emngandung 17,1 gram gula ( Mr gula = 342) pada suhu 27derajat C adalah.... ( R = 0,082 L atm/mol K)
   A. 1,64 atm           B. 1,80 atm          C. 2,0 atm            D. 2,16 atm           E. 2,46 atm

23. Suatu larutan diperoleh dari melarutkan 6 gram urea (Mr = 60) dalam 1 liter air. Larutan yang diperoleh dari melarutkan 18 h glukosa ( Mr=180) dalam satu liter air. Pada suhu yang sama berapakah tekanan osmotik larutan pertama dibandingkan tekanan osmotik larutan kedua ?
   A. 1/3 larutan kedua
   B. 3 kali larutan kedua
   C. 2/3 larutan kedua
   D. sama dengan larutan kedua
   E. 3/2 kali larutan kedua

24. Untuk membuat 200 mL larutan urea yang isotonik dengan larutan NaCl 0,1 M, diperlukan urea (Mr=60) sebanyak.......gram
   A. 1,2                 B.  2,4                  C. 3                  D. 6                 E. 7,2



Essay :

Soal Kemolalan dan Fraksi Mol
1. Hitunglah kemolalan larutan yang dibuat dengan melarutkan 31 mL glikol (C2H6O2) dalam 90 mL air. Kedua cairan mempunyai massa jenis 1 kg/L.  ( H = 1;  C = 12;  O = 16)

2. Hitunglah kemolalan larutan cuka yang mengandung 24% massa CH3COOH ( H = 1; C = 12; O =16)

3. Larutan 6 gram urea dalam 200 mL air dicampur dengan larutan 12 gram urea dalam 300 mL air. Hitunglah kemolalan larutan-larutan itu sebelum dan sesudah dicampurkan (Mr = 60)

4. Barapa gran NaOH  (Mr = 40 ) dan berapa gram air (Mr = 18) masing-masing diperlukan untuk membuat 100 gram larutan NaOH 2 molal?

5. Hitunglah fraksi mol urea 2 molal.

6. Hitunglah kemolalan dan kadar glukosa dalam larutan glukosa jika fraksi mol glukosa adalah 0,1 M ( Mr glukosa -= 180; Mr air = 60 )

7. Larutan NaCl 10% mempunyai massa jenis 1,1 kg/L. Berapakan kemolalan dan fraksi mol NaCl dalam larutan itu (Na = 23; Cl = 35,5 )

8. Sebanyak 100 mL asam sulfat 49% ( massa jenis 1,4 kg/L) dilarutkan dalam 100 mL air (massa jenis 1 kg/L). Hitunglah kemolalan dan fraksi mol H2SO4 dalam larutan itu (Mr H2SO4 = 98)

9. Sebanyak 20 gram kristal NaOH dilarutkan dalam 100 mL air. Jika NaOH mengion sempurna, hitunglah fraksi mol total ion-ion dalam larutan. ( H= 1; O = 16; Na = 23)

10. Buktikan untuk suatu larutan berlaku :
     M [ W/1000   +   1/m ]  = d
    dengan M = kemolaran, m = kemolalan, W = Mr zat terlarut dan d = massa jenis larutan.

 Soal Penurunan Tekanan Uap Jenuh
1. Apakah ya ng dimaksud dengan sifat koligatif larutan ? Sifat larutan manasajakah yang tergolong dengan sifat koligatif larutan ?

2. Apakah tekanan uap jenuh itu ?  Apa yang dimaksud dengan penururnan tekanan uap jenuh ? Bagaimanakah hubungan penurunan tekanan uap jenuh dengan konsentrasi larutan ?

3. Tekanan uap air pada 102 derajat C adalah 102 mmHg. Berapakah tekanan uap jenuh larutan urea 20% berdasarkan massa pada suhu itu ?  (Mr urea = 60 )

4. Tekanan uap jenuh air pada 25 derajat C adalah 23,76 mmHg. Berapakah tekanan uap jenuh larutan urea 0,1 m pada suhu itu ? (Mr urea = 60)

5. Tekanan uap jenuh air pada 29 derajatC adalah mmHg. Pada suhu yang sama larutan x gram glukosa dalam 90 gram air mempunyai tekanan uap 29,41 mmHg. Hitunglah x  ( Mr glukosa = 180 )

6. Larutan dari 12 gram suatu zat non elektrollit dalam 180 gram air mempunyai tekanan uap jenuh 98 mmHg. Pada suhu yang sama tekanan uap jenuh air adalah 100 mmHg. Hitunglah massa Mr zat tersebut.


 Soal Kenaikan Titik Didih dan Penurunan Titik beku
1. Apa yang dimaksud dengan kenaikan titik didih larutan ? Bagaimanakah hubungan kenaikan titik didih dengan konsentrasi larutan ?

2. Apa yang dimaksud dengan penurunan titik beku larutan ? Bagaimanakan hubungan penurunan titik beku larutan dengan konsentrasi larutan ?

3. Bagaimanakah hubungan titik didih suatu zat dengan tekanan uap jenuhnya dan dengan tekanan udara luar? Dapatkah air murni mendidih pada suhu di bawah 100 derajat C? Jelaskan apakah yang dimaksud dengan titik didih normal ?

4. Hitunglah titik didih dan titik beku larutan glikol 20% berdasarkan massa (Mr glikol = 62; Kb dan Kf = air berturut-turut adalah 0,52 dan 1,86 derajat C)

5. Apakah yang dimaksud dengan sifat koligatif larutan dan sifat manakah yang tergolgong sifat koiligatif?

6. Apakah tekanan uap itu  ? apapula yang dimaksud dengan penurunan tekanan uap jenuh ? Bagaimanakah hubungan penurunan tekanan uap jenuh dengan konsentrasi larutan ?

7. Manakah yang mempunyai titk didih yang lebih tinggi, air murni atau larutan dari zat yang tidak mudah menguap ? Hitunglah titik didih dari larutan urea 20% berdasarkan massa ( Mr urea = 60; Kb air = 0,52)

8. Tekanan uap jenuh air pada 102 derajat C adalah 816 mm Hg. Berapakan tekanan uap jenuh larutan urea 20% berdasarkan pada suhu itu ?

9. Tentukan titik didih dan titik beku larutan 15,5 gram glikol, C2H6O2 suatu zat nonelektrolit dalam 250 gram air. Kb air = 0,52 derajat C; Kf air = 1,86 derajat C ( H = 1; C = 12; O = 16)

10. Tentukan titik didih dan titik beku larutan 32 gram belerang, S8, dalam 400 gram asam asetat. Asam asetat murni mendididh pada suhu 188,5 derajat C dan membeku pada suhu 16,6 derajat C pada tekanan 1 atm. Kb CH3COOH = 3,1 derajat C; Kf CH3COOH = 3,6 derajat C ( S = 32)

11. Di suatu bejana plastik (bejana kedap panas ) dicampurkan sejumlah air dan kepingan-kepingan es. Setelah bagian es mencair campuran mencapai kesetimbangan :
   a. berapakah suhu sistem
   b. Apabila kemudian ditambahkan kristal natrium klorida, ke arah manakah kesetimbangan bergeser? ( apakah air membeku atau es mencair ) Bagaimanakah suhu sistem setelah penambahan natrium klorida?

12. Di suatu pegunungan, air mendidih pada suhu rata-rata 96 derajat C. Tekanan uap air jenuh pada 96 derajat C adalah 657,6 mmHg.
   a. berapakah tekanan udara rata-rata di daerah tersebut ?
   b. Berapa gram urea harus dilarutkan dalam 1 kg air sehingga mendidih pada 100 derajat C Kb air = 0,52 derajat C; Mr urea = 60

13. Suatu larutan mendidih pada suhu 100,2 derajat C. Tentukan titik beku larutan itu !

14. BHT ( Butylated Hydroxytaluena ) adalah suatu bahan antioksidan yang banyak digubakan sebagai bahan aditif pada makanan olahan. Larutan 2,5 gram BHT dala 100 gram benzena membeku pada suhu 4,88 derajat C. Tentukan Mr BHT tersebut. Titik beku normal benzena  adalah 5,46 derajat C dan Kf benzena  adalah 5,ot derajat C.

15 Suatu senyawa organik mempunyai rumus empiris CH2O. Larutan 9 gram senyawa itu dalam 100 gram air membeku pada - 0,93 derajat C. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut ( H = 1; C = 12; O = 16 )

16. Urea digunakan untuk emncairkan salju di jalan raya peda musim dingin. Larutan jenuh urea dalam air mengandung 44% massa urea. Tunjukkan dengan perhitungan apakah urea dapat mencairkan salju dari -30 derajat C?

Soal Tekanan Osmotik larutan
1. Apa yang dimaksud dengan  (a) osmosis;  (b) tekanan osmotik. Bagaimana hubungan tekanan osmotik dengan konsentrasi larutan

2. Hitunglah tekanan osmotik larutan yang mengandung 17,1 gram sukrosa ( Mr = 342 ) dalam 1 liter larutan pada suhu 27 derajat C

3. Sebanyak 8 gram suatu zat non elekttrolit dilarutkan dalam air dan volume larutan dijadikan tepat 200 mL. Tekanan osmotik larutan pada suhu 25 derajat C adalah 2,86 atm. Berapakah Mr zat tersebut ?


Sifat Koligatif Larutan Elektrolit
1. Manakah yang mempunyai titk didih yang lebih tinggi, larutan urea 0,1 M atau larutan NaCl 0,1 M? jelaskan !

2. Susunlah larutan-larutan berikut berdasarkan titik didihnya !
   a. NaCl 0,1 m         b. CH3COOH o,1 m          c. C2H12O6    0,1 m           d. BaCl2   0,1 m

3.Berapakah titik didih dan titik beku larutan 0,1 mol Ba(NO3)2 dalam 500 gram air !

4. Suatu contoh air diambil dari laut artik membeku pada suhu -1,98 derajat C. Hitunglah molalitas total partikel terlarut dalam sampel tersebut.

5. Larutan 6 gram suatu elektrolit biner dalam 100 gram air membeku pada suhu -2 derajat C. Mr zat tersebut 60. Tentukan derajat ionisasi elektrolit tersebut !

6. Sebanyak 11,7 gram NaCl dan 34,2 gram suatu zat nonelektrolit dilarutkan dalam 500 gram air. Larutan itu membeku pada -1,86 derajat C. Tentukan Mr zat non elektrolit tersebut ! ( Kf air = 1,86; Na = 23; Cl = 35,5 ) ( Faktor van't Hoff untuk NaCl dianggap 2 )

7. Berapa gram urea CO(NH2)2, harus dilarutkan dalam 500 mL larutan sehingga isotonik dengan larutan NH4NO3 0,1 M ?.  ( H=1, C = 12, N = 14, O = 16)

8. Tekanan osmotik darah manusia pada 37 derajat C adalah 7,7 atm. Berapa gram NaCl harus dilarutkan dalam 1 liter larutan sehingga pada suhu 37 derajat C isotonik dengan darah manusia?

9. Sebanyak 1,8 gram suatu basa valensi 2 [M(OH)2], dilarutkan dalam 100 mLair. Larutan ini mendidih pada 100,2 derajat C. Jika basa 80%, hitunglah massa atim relatif logam pembentuk basa tersebut.



MATERI SIFAT KOLIGATIF LARUTAN:
  1. SIFAT KOLIGATIF LARUTAN
  2. TEKANAN OSMOTIK LARUTAN
  3. soal sifat koligatif larutan

Sumber :
KIMIA 2000, 3A Tengah Tahun Pertama SMU Kelas 3, Michael Purba, Penerbit Erlangga, 2000




Kamis, 04 Desember 2014

SIFAT-SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

 
    Jika suatu zat dilarutkan dalam suatu pelarut, maka sifat larutan itu berbeda dari sifat pelarut murni. Contoh larutan teh berbeda sifat dari air murni. Sifat-sifat larutan seperti rasa, warna, pH, dan kekentalan tergantung pada jenis konsentrasi zat terlarut. Empat sifat penting larutan yaitu tekanan uap, titik didih, titik beku dan tekanan osmosis hanya tergantung pada konsentrasi zat terlarut. Pengaruh jenis zat terlarut kecil sekali sejauh zat terlarut itu tergolong nonelektrolit dan tak atsiri ( tak mudah menguap). Sifat-sifat larutan yang tidak tergantung pada jenis zat terlarut tetapi hanya konsentrasi partikelnya disebut sifat koligatif larutan.

A. KONSENTRASI LARUTAN DAN FRAKSI MOL

1. Kemolalan (m)
    Kemolalan  atau molalitas menyatakan jumlah mol (n) zar terlarut dalam 1 kg ( = 1000 gram) palarut. Oleh karena itu satuan komolalan adalah mol/kg
          m   =   n/p mol/kg
dengan m = kemolalan larutan
            n  = jumlah mol zat terlarut
            p  = massa pelarut ( dalam kg)
   Jika 0,3 mol Na Cl dilarutkan dalam 1 kg air, maka diperoleh larutan NaCl 0,3 molal atau 0,3 mol/kg. berapa molal gula harus dilarutkan dadlam 3 kg air untuk memperoleh o,3 molal ? Tentu jawabannya 0,3 x 3 = 0,9 mol

Contoh Soal :
Berapa komolalan larutan yang dibuat dengan mencampur 6 gram urea (mr 60)dengan 400 gram air ?
Jawab :
mol urea   =  6 gram/60    = 0,1mol
Massa pelarut   = 400 gram  = 0,4 kg
m  =   n/p    =   0,1mol / 0 2kg  =  0,05 mol/kg


Contoh soal 2:
Berapakah kemolalan larutan glukosa yang mengandung 18 % massa gluosa  ( Mr = 180)?
Jawab :
Dalam 100 gram larutan glukosa 24% :
Glukosa 24%   =  18/100  x 100 gram = 18 gram, dan air (pelaruta) = 100 - 18 = 82 gram
Mol glukosa   =   18 g / 180   =  0,1 mol
Massa pelarut  =  82 gram  = 0.082
m  = n/p   =  0,1 / 0,082 =1,22 mol/kg

2.  Fraksi Mol ( X )
   Fraksi mol ( X ) menyatakan perbandingan mol zat terlarut atau pelarut terhadap jumlah mol larutaan. Jika jumlah zat pelarut adalah na , dan jumlah mol zat terlarut adalah  nb  , maka fraksi mol pelarut dan zat terlarut adalah :
     Xa    =         na                                       dan        Xb  =        nb          
                      na   +      nb                                                      na     +   nb                 

Jumlah fraksi mol pelarut dengan zat terlarut adalah :
   Jumlah fraksi mol pelarut dengan zat terlarut adalah :
     Xa       +   Xb    = 1

Contoh Soal  :
Hitung fraksi mol urea dalam larutan urea 20%   ( Mr = 60)
Jawab :
Dalam 100 gram larutan urea 20 % terdapat 20 gram urea dan 80 gram air :
Mol air    =   80/18    =  4,44 mol
Mol urea  =  20 / 60   =  3,33

Xurea    =   Xb     = 3,33/ (4,44 +3,33)   =   0,43  


  B. SIFAT KOLIGATIF LARUTAN NON ELEKTROLIT

1. . Penurunan Tekanan Uap Jenuh (∆P)
   Apabila suatu zat cair (sebenarnya juga untuk zat padat) dimasukkan ke dalam suatu ruangan tertutup maka zat itu akan menguap sampai ruangan itu jenuh. Pada keadaan jenuh terdapat kesetimbangan dinamis antara zat cair (padat) dengan uap jenuhnya. Tekanan yang ditimbulkan oleh uap jenuh  itu disebut tekanan uap jenuh. Besarnya tekanan uap jenuh tergantung pada jenis zat dan suhu. Zat yang memiliki gaya tarik-menarik antar partikel relatif besar, berarti sukar menguap, mempunyai tekanan uap jenuh yang relatif kecil, contohnya garam, gula, glokol, gliserol. Sebalinya zat yang memiliki gaya tarik menarik antara partikel relatif lemah, berarti mudah menguap, mempunyai tekanan uap jenuh yang relatif besar. Zat sepeti itu dikatakan mudah menguap atau atsiri (volatile), contohnya etanol dan eter. Tekanan uap jenuh suatu zat akan bertambah jika suhu dinaikkan.

Gambar diatas menggambarkan bahwa Zat cair atau zat padat yang berada dalam ruang tertutup membentuk kesetimbangan dengan uap jenuhnya.

     Bagaimanakah pengaruh zat terlarut pada tekanan uap pelarut ? Apabila ke dalam suatu pelarut dilarutkan zat yang tidak medah menguap, ternyata tekanan uap jenuh larutan menjadi lebih rendah daripada tekanan uap jenuh pelarut murni. dalam hal ini uap jenuh larutan dapat dianggap mengandung uap zat pelarut. Selisih antara tekanan uap jenuh pelarut murni dengan tekanan uap jenuh larutan disebut penurunan tekanan uap jenuh  (∆P). Jika tekanan uap jenuh pelarut murni dinyatakan dengan  Po  dan tekanan uap jenuh larutan dengan P, maka ∆P  =   Po   - P
Gambar diatas menggambarkan Tekanan uap jenuh larutan (P) lebih rendah daripada tekanan uap jenuh pelarut murni. (  Po    )   ;  ∆P  =   Po   - P
      Penurunan tekanan uap jenuh dari berbagai larutan diberikan pada tabel berikut ini.
  
Zat terlarut
Fraksi mol zat terlarut
Tekanan uap jenuh larutan
Penurunan tekanan uap jenuh
Air murni
Glikol
Glikol
Urea
Urea
-
0,01
0,02
0,01
0,02
17,54 mmHg
17,36 mmHg
17,18 mmHg
17,36 mmHg
17,18 mmHg
-
0,18 mmHg
0,36 mmHg
0,18 mmHg
0,36 mmHg
Tabel di atas menunjukkan bahwa penurunan tekanan uap jenuh hanya tergantng pada konsentrasi zat terlarut dan tidak tergantung pada jenis zat terlarut. Jadi penurunan tekanan uap merupakan sifat koligatif larutan.
      Menurut Raoult, untuk larutan-larutan encer dari zat yang tidak atsiri, penurunan tekanan uap  jenuh larutan sama dengan hsil kali tekanan uap jenuh pelarut murni dengan fraksi mol zat terlarut, sedangkan tekanan uap jenuh larutan sama dengan hasil kali tekanan uap jenuh pelarut murni dengan fraksi mol zat pelarut murni dengan fraksi mol pelarut :
  ∆P =  XB.  Po   ;     P =    XA . Po
dengan
Po  = tekanan uap jenuh pelarut murni
P   = tekanan uap jenuh larutan
∆P = penurunan tekanan uap jenuh
XA = fraksi mol zat pelarut

XB = fraksi mol zat terlarut
   Larutan yang memenuhi hukum Raoult disebut larutan ideal dan larutan yang seperti itu adalah larutan-larutan encer.

Contoh soal :
Tekanan uap jenuh air pada suhu 100oC adalah 760 mmHg. Berapakah tekanan uap jenuh larutan glukosa 10% pada suhu 100oC  (H = 1; C = 12; O = 16 )

Jawab :
Tekanan uap jenuh larutan sebanding dengan fraksi mol pelarut. Dalam 100 gram larutan terdapat :
Air 90%  =  90 gram = 90/18 mol = 5 mol
Glukosa 10% = 10 gram = 10/180 mol = 0.056 mol
Xair   =                5                 =  0,99
                   5    +   0,056
P   =  X air . Po

     = 0,99  . 760 mm Hg    =  752,4 mm Hg


2. Kenaikan titik Didih (   (∆Tb)  ) dan penurunan Titik Beku  (    (∆Tf)  
      Titik didih suatu cairan ialah suhu pada saat tekanan uap jenuh cairan sama dengan tekanan luar (tekanan yang dikenakan pada permukaan zat cairan). Apabila tekanan uap sma dengan tekanan luar, maka gelembung uap yang terbentuk dalam cairan dapat mendorong diri ke permukaan menuju fase gas. Oleh karena titik didih suatu suatu cairan tergantung pada tekanan luar. Di permukaan laut (tekanan = 760 mmHg), air mendidh pada suhu 100derajat C. Di puncak Everest (ketinggian 8882 m dari permukaan laut) yang tekanan kurang dari 760 mmHg air mendidih pada suhu 71derajat C. Biasanya yang dimaksud dengan titk didih adalah titik didih normal yaitu titk didih pada tekanan 760 mmHg. Titik didih normal air adaalh 100 derajat C.

Gambar diagram P - T air dan suatu larutan air. Larutan mempunyai titk didih lebih tinggi dan titk beku lebih rendah daripada pelarut murni
    Hubungan antara tekanan tekanan uap jenuh dengan suhu air dan larutan berair diberikan pada gambar diatas. Pada grafik tersebut terlihat bahwa titik didih larutan lebih tinggi dibandingkan dengan titk didih pelarut murni.
Selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut itu disebut kenaikan titik didih larutan  (∆Tb).
    (∆Tb)   = titik didih larutan  -  titik didih pelarut
   Adapun titik beku dari suatu cairan atau suatu larutan adalah suhu pada saat tekanan uap cairan (larutan) itu sama dengan tekanan uap pelarut padat murni. Pada gambar terlihat bahwa Terjadi penurunan titik beku setelah pelarut murni diberi zat terlarut ( larutan).
Selisih antara titk beku pelarut dengan titik beku larutan disebut penurunan titik beku  (∆Tf = freezing point depression).
      ∆Tf = titik beku pelarut   -  titik beku larutan
      Percobaan-percobaan menunjukkan bahwa kenaikan titk didh maupun penurunan titik  beku tidak tergantung pada jenis zat terlarut, tetapi hanya pada jumlah atau konsentrasi partikel dalam larutan.  Ini sebabnya titik didh dan titik beku termasuk dalam sifat koligatif larutan.

Hubungan kenaikan titkk didih dan penurunan titk beku dengan konsentrasi larutan sebanding dengan kemolalan larutan.

∆Tb   =   Kb   x   m
∆Tf    =   Kf    x   m
Dengan
∆Tb  =   kenaikan titk didih
∆Tf    =  penurunan titk beku
Kb     =  tetapan kenaikan titik didih molal
Kf     =  tetapan kenaikan titik beku molal
m    =  kemolalan larutan
    Tetapan kenaikan titk didih molal adalah nilai kenaikan titik didih jika konsentrasi larutan ( konsentrasi partikel dalam larutan ) sebesar satu molal.
∆Tb   =   Kb   x   m, jika   m    =    1 maka  ∆Tb   =   Kb  

   Demikian juga halnya dengan Kf adalah penurunan titk beku jika konsentrasi larutan ( konsentrasi partikel dalam larutan ) sebesar satu molal. Harga Kb dan Kf tergantung pada jenis pelarut.  Harga Kb dan Kf beberapa larutan tercantum dalam tabel sebagai berikut :

Pelarut
Titik didih larutan (oC)
Kb
Titik beku larutan ( oC)
Kf
Air
Asam asetat
Benzena
Kloroform
Kamfer
sikloheksana
100
118,3
80,2
61,2
-
80,7
0,52
3,07
2,53
3,63
-
2,69
0
16,6
5,45
-
178,4
6,5
1,86
3,57
5,07
-
37,7
20,0

Data kenaikan titik didih dan penurunan titk beku dapat digunakan untuk menentukan massa molekul relatif (Mr) zat terlarut. Selai itu dapat juga digunakan untuk menentukan konsentrasi larutan.

Contoh :
Sebanyak 36 gram glukosa ( Mr = 180) dilarutkan dalam 1 gram air. Tentukan titik didih larutan itu. Kb air = 0,52 oC
Jawab :
mol glukosa    =  36 g / 180     = 0,2 mol
Kemolalan larutan m  =     0,2 / 1 kg    =   0,2 mol/kg
∆Tb   =   Kb   x   m
         =   0,2 x 0,52   = 0,104 oC
Titik didih larutan  =  titik didih pelarut   +    ∆Tb
                            =  100  +  0,104oC
                            =  100,104oC  

Contoh soal :
Tentukan titik beku larutan 6,4 gram naftalen dalam 100 gram benzena. Titik beku benzena murni adalah 5,46oC dan  tetapan penurunan titik beku molal benzena ( Kf) adalah 5,1oC   ( H = 1; C = 12 )
Jawab :
mol C10H8                  =  6,4 /128   =  0,05 mol
Kemolalan larutan (m)   =      0,05 mol/ 0,1 kg   =  0,5 mol/kg
∆Tf    =   Kf    x   m
          =    0,5  x 5,1   =  2,55  oC
Titik beku larutan  = titik bekeu pelarut -  ∆Tf
                            =  5,46   -  2.55   = 2,91oC 

Contoh soal :
Larutan 3 gram suatu zat dalam 100 gram air mendidih pada 100,26 oC. Tentukan massa molekul relatif zat itu. Kb air = 0,52oC 
Jawab :
∆Tb   =   Kb   x   m
oleh karena m = n x 1000/p  dan   n  = G/Mr    ( G = massa zat terlarut )
maka       ∆Tb        =   G/Mr    x   1000/p        x  Kb
   ( 100,26 - 100)   =   3/Mr    x    1000/100   x  0,52
                0,26       =    (3  x 5,2)/Mr
                Mr         =     (3 x 5,2)/0,26   =  60    

3. Tekanan Osmotik Larutan

C. SIFAT KOLIGATIF LARUTAN ELEKTROLIT

EVALUASI MATERI SIFAT KOLIGATIF LARUTAN     

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

A. KONSENTRASI LARUTAN : KEMOLALAN DAN FRAKSI MOL
SIFAT KOLIGATIF LARUTAN NON ELEKTROLIT
1. Penurunan Tekanan Uap Jenuh
2. Kenaikan Titik Didih dan Penurunan Titik Beku

3. Tekanan Osmotik Larutan.
   Berbagai jenis selaput, baik yang alami (seperti jaringan usus) maupun yang sintetik (seperti selofan), dapat dilewati molekul pelarut kecil ( partikel ) zat terlarut. Selaput seperti itu disebut selaput semipermiabel.


    Apabila dua jenis larutan yang berbeda kensentrasinya dipisahkan oleh suatu selaput semopermiabel, akan terdapat aliran bersih netto pelarut dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih pekat. Hal ini terlihat  dari bartambah tingginya larutan yang lebih pekat , sedangkan larutan yang lebih encer berkurang. Perpindahan bersih pelarut ini disebut osmosis.
    Osmosis dapat dicegah dengan memberi suatu tekanan pada permukaan larutan. Tekanan yang diperlukan untuk menghentikan aliran pelarut dari pelarut murni menuju larutan disebut tekanan osmotik. Larutan glukosa 20% mempunyai tekanan osmotik sekitar 15 atn ( berarti permukaan larutan dapat neik hingga kurang lebih 150m)
     Tekanan osmotik tergolong sifat koligatif larutan karena harganya tergantung pada konsentrasi bukan pada jenis zat terlarut. Menurut van't Hoff, tekanan osmotik larutan-larutan encer dapat dihitung dengan rumus :
                           μV   =   nRT
dengan
μ  = tekanan osmotik
V = volume larutan ( dalam liter )
T = suhu absolut larutan ( suhu kelvin)
n = jumlah mol zat terlarut
R = tetapan gas ( 0,08205 Latm/molK

Persamaan di atas dapat diubah dengan bentuk :
                        μ  =    nRT /V
dengan n/V menyatakan kemolaran larutan (M). Oleh karena itu persamaan di atas dapat dituliskan :
                        μ   =    MRT

Contoh Soal
Berapakah tekanan osmotik larutan sukrosa 0,0010 M pada suhu 25 derajat C
Jawab :
μ   =    MRT
     =   0,0010 . 0,08205 . 298
     =   0,024 atm


   Pengukuran tekanan osmotik juga digunakan untum menetapkan massa molekul relatif suatu zat , teristimeawa untuk larutan yang sangat encer atau untuk zat yang massa molekul relatifnya sangat besar. 

Contoh soal :
Larutan 5 gram suatu zat dalam 500mL larutan mempunyai tekanan osmotik sebesar 38 cm Hg pada suhu 27 derajat C. Tentukan massa molekul relatif zat itu !
Jawab :
        μ   =    MRT
38/76 atm  =   M  . 0,08205   . 3000
  M  = 0,02 mol/L

0,02mol/L  = n/0,5 L
n  = 0,01 mol
n  = G/Mr   <=>   Mr  =  G/n    = 5 gram/0,01 mol   =  200 g/mol

Jadi Mr zat = 500

 Contoh osmosis yang terdapat dalam tubuh makhluk hidup  ialah pada sel darah merah.  Dinding sel darah merah mempunyai ketebalan kira-kira 10 nm dan pori dengan diameter 0,8nm. Molekul air berukutan kurang dari setengah diameter tersebut sehingga dapat lewat dengan mudah. Ion K+ yang terdapat pada sel juga berukuran lebih kecil dari pori dinding sel itu, tetapi karena dinding seltersebut bermuatan positif maka ion K+ akan ditolak. Jadi, faktor-faktor selain ukuran partikel dapat juga menentukan partikel mana yang dapat melalui pori sebuah semipermiabel.
   Cairan dalam sel darah merah mempunyai tekanan osmotik yang sama dengan larutan NaCl 0,9%. Dengan kata lain cairan sel darah merah isotonik  dengan larutan NaCl 0,9% tidak akan ada aliran bersih air melalui dinding sel. Akan tetapi jika sel darah merah dimasukkan ke dalam larutan NaCl yang lebig pekat dari 0.9%, maka air akan keluar dan sel darah merah akan mengkerut. Larutan yang demikian dikatakan hipertonik. Sebaliknya, jika sel darah merah dimasukkan dalam larutan NaCl yang lebih encer daripada 0,9%, maka air akan masuk kedalam sel darah merah hingga menggembung. Larutan ini dikatakan hhipotonik.


C. SIFAT KOLIGATIF LARUTAN ELEKTROLIT

Bila konsentrasi zat terlarut sama, sifat koligatif larutan elektrolit mempunyai harga yang lebih besar daripada sifat koligatif larutan nonelektrolit
    Larutan elaktrolit memberi sifat koligatif larutan yang lebih besar daripada sifat koligatif larutan non elektrolit yang berkonsentrasi yang sama. Contoh larutan NaCl 0,010 m mempunyai penurunan titik beku sebesar 0,0359 derajat C. harga ini hampir dua kali lebih besar daripada penurunan titik beku larutan urea 0,010 m. Perbandingan antara harga sifat koligatif larutan yang terukur dari suatu larutan elektrolit dengan harga sifat koligatif larutan yang diharapkan dari suaru larutan non elektrolit pada konsentrasi yang sama disebut faktor Van't Hoff dan dinyatakan dengan huruf i. Harga i untuk larutan NaCl 0,010m dapat dihitung sebagai berikut :
    Harga i NaCl   (m) =  ∆Tf larutan NaCl  0,010 m      =  0,0359    =   1,93
                                      ∆Tf larutan urea    0,010 m         0,0186
Harga i dari berbagai jenis larutan dari berbagai konsentrasi di berikan pada tabel berikut :

Elektrolit
0,100 m
0,0100 m
0,005 m
Batas teoritis
Elektrolit tipe ion
NaCl
KCl
MgSO4
K2SO4
Elektrolit tipe kovalen
HCl
CH3COOH
H2SO4

1,87
1,86
1,42
2,46

1,91
1,01
2,22

1,93
1,94
1,62
2,77

1.97
1,05
2,59

1,94
1,96
1,69
2,86

1,99
1,06
2,72

2
2
2
3

2
2
3

    Apa penyebab larutan elektrolit mempunyai harga sifat koligatif yang lebih besar ? Sifat koligatif larutan tergantung pada konsentrasi partikael dalam larutan dan tidak tergantung pada jenisnya, apakah partikel tiu berupa molekul, atom atau ion. Jadi, untuk konsentrasi yang sama larutan elektrolit mengandung jumlah partikel lebih banyak daripada larutan non elektrolit. Oleh karena itu larutan elektrolit mempunyai sifat koligatif yang lebih besar daripada sifat larutan non elektrolit.
    Satu mol nonelektrolit dalam larutan menghasillkan satu mol ( 6,02 x 1023  butir ) partikel. Sebaliknya, satu mol elektrolit tipe ion seperti NaCl terdiri atas satu mol Na+     dan satu mol ion  Cl-   ; satu mol ion K2SO4 terdiri atas 2 mol ion        K+     dan satu mol ion   SO42-  . Secara teoritis larutan NaCl akan mempunyai penurunan titik bekudua kali lebih besar daripada larutan urea (mempunyai harga i = 2) sedangkan K2SO4 tiga kali lebih besar ( i = 3).
     Harga i dari elektrolit tipe kovalen terbnyata lebih bervariasitergantung pada kekuatan elektron itu. Elektrolit lemah mempunyai harga i mendekati satu. sedangkan eelktrolit kuat mempunyai harga i yang mendekati harga teoritis . Hubungan harga dengan persen ionisasi (derajat ionisasi) dapat diturunkan sebagai berikut. Misalnya kensentrasi larutan M molar, dan derajat disosiasi α, maka jumlah elektrolit yang mengion adalah Mα,
      α      =   Jumlah zat yang mengion      
                     Jumlah mula-mula
      Jumlah yang mengion   =  jumlah mula-mula x  α
                                         =     Mα

Misalkan pula 1 molekul elektrolit membentuk n ion. Jadi jika Mα mol elektrolit mengion akan menghasilkan  nMα mol ion, sedangkan jumlah mol elektrolit yang tidak mengion adalah  M  -  Mα. Perhatikan perincian berikut :
                                     A (elektrolit )   <=======>     nB (ion)
   Mula-mula      =           M                                            -
   Ionisasi           =       - Mα                                         + n Mα
   Setimbang      =       M - Mα                                        n Mα

Konsentrasi partikel dalam larutan = Konsentrasi partikel elektrolit ( A )  + konsentrasi ion-ion ( B)  
                                                    =   M  -  Mα     +    n Mα
                                                    =   M  [ 1 + ( n - 1 ) α ]
Dengan demikian pertmbahan jumlah partikel dalam sifat koligatif larutan elektrolit = 1 +(n -1)α. Oleh karena pertambahan sifat koligatif larutan elektrolit sebanding dengan pertambahan  jumlah partikel dalam larutan, maka rumus-rumus sifat koligatif larutan , maka rumus-rumus sifat koligatif untuk larutan elektrolit menjadi :
           ∆Tb   =   Kb x m x i
           ∆Tf   =    Kf  x m x i
            Л     =  MRT x i
              i   =  1 + ( n - ) α
Rumus-rumus di atas juga dapat digunakan untuk larutan elekttrolit tipe ion, dimana α  menyatakan aktivitas, yaitu tingkat kebebasan ion-ion (kaena ion-ion tidak bebas 100%, maka derajat ionisasi larutan elektrolit tipe ion tidak sama dengan satu tetapi mendekati satu)

Contoh soal :
Satu gram MgCl dilarutkan dalam 500 gram air. Tentukanlah :
a) titik didih,
b) titik beku, dan 
c) tekanan osmotik larutan itu pada 25 derajat ionisasi (aktifitas) = 0,9. Kb air = 0,52 derajat C; Kf air = 1,86 derajat C (Mg = 24 ; Cl = 35,5)

Jawab :
mol MgCl2          =    1g / 95  = 0,011 mol
molaritas larutan   =    0,011 mol / 0,5   =  0,022 mol/kg
Molaritas larutan juga dapat dianggap = 0,022 mol/l (larutan encer, kemolalan dan kemolaran mempunyai harga yang hampir sama ).
  i = 1 + ( n - 1 ) α
    =  1 + ( 3 - 1 ) 0,9  = 2,8

a)            ∆Tb   =   Kb x m x i
                        = 0,52 x 0,022 x 2,8  =  0,032 derajat C
       Titik didih larutan  =  100  +  0,032  =  100,032 derajat C

b )            ∆Tf   =    Kf  x m x i
                         =   1,86 x 0,022 x 2,8  = 0,115 derajat C
      Titik beku larutan  =  0 - 0,115   =  - 0,115 derajat C

c)             Л     =  MRT x i
                       =   0,022  x  0,08205  x  298   x   2,8   =   1,51 atn




Sumber :
KIMIA 2000 3A Tengah Tahun Pertama SMU Kelas 3, Michael Purba, Penerbit Erlangga, 2000



Subscribe to RSS Feed Follow me on Twitter!