KD sifat koligatif larutan

Sifat Koligatif Larutan

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang hanya bergantung pada jumlah partikel atau konsentrasi zat terlarutnya tetapi tidak bergantung pada jenis zat terlarutnya. Dimana partikel-partikel zat terlarut tersebut dapat berupa atom, ion, atau molekul. Jadi sifat-sifat tersebut tidak tergantung pada jenis larutan. Beberapa sifat penting larutan yang termasuk ke dalam sifat koligatif larutan adalah:

1.      Penurunan tekanan uap

2.      Kenaikan titik didih

3.      Penurunan titik beku

4.      Tekanan osmotik

Sifat koligatif larutan dapat di bedakan menjadi dua macam yaitu sifat larutan elektrolit dan non elektrolit. Hal itu disebabkan zat terlarut dalam larutan elektrolit bertambah jumlahnya karena terurai menjadi ion-ion, sedangkan zat terlarut pada larutan non elektrolit jumlahnya tetap karena tidak terurai menjadi ion-ion, sesuai dengan hal tersebut maka sifat koligatif larutan nonelektrolit lebih rendah daripada sifat larutan elektolit.

Karena sifat koligatif larutan bergantung pada jumlah partikel zat terlarut, kita harus mempelajari terlebih dahulu satuan-satuan konsentrasi yang menyatakan jumlah partikel, yaitu molaritas (M) yang telah dipelajari sebelumnya, dan molalitas (m) serta fraksi mol (X) yang akan dibahas di bawah ini.

1.        Molalitas

Molalitas (kemolalan) adalah satuan konsentrasi zat yang menyatakan jumlah mol (n) zat terlarut dalam 1 kilogram pelarut. Satuan dari molalitas adalah molal (m) atau mol/kg_­. Persamaan yang menyatakan molalitas dituliskan sebagai berikut:

                                                     m =  n/p

Keterangan:

m = molalitas/kemolalan larutan

n = jumlah mol zat terlarut

p = massa pelarut dalam kg

Namun kita tidak selalu menjumpai zat dengan massa yang dinyatakan dalam kilogram, pada umumnya kebanyakan zat dituliskan massanya dalam satuan gram. Untuk itu, kita dapat mengkonversi dahulu massa zat tersebut ke dalam kilogram dan menghitung molalitasnya dengan rumus di atas, atau kita dapat langsung menghitungnya tanpa mengkonversi dengan persamaan di bawah ini:

m = n.1000/p

atau,

                                                     m = gr/Mr . 1000/p

dengan,    gram  = massa zat terlarut dalam gram

Mr = massa molekul relatif zat terlarut (gram/mol)

p(gram) = massa pelarut dalam gram

2.        Fraksi Mol

Fraksi mol (X) adalah perbandingan jumlah mol zat terlarut atau pelarut terhadap jumlah mol larutan. Jika jumlah mol pelarut adalah n_p dan jumlah mol zat terlarut adalah n_t, maka fraksi mol pelarut dan zat terlarut dapat dinyatakan dengan persamaan di bawah ini:

X_p = np / np+nt     dan   X_t = nt/nt+np

Dimana jumlah fraksi mol dari pelarut dan zat terlarut adalah 1
                                                    

X_p+  X_t  = 1

PENURUNAN TEKANAN UAP

1.        Pengertian Tekanan Uap Jenuh

Ketika suatu cairan (misalkan air) dalam suatu wadah dibiarkan di udara terbuka, maka lama kelamaan air tersebut akan habis. Hal ini terjadi karena air tersebut menguap. Pada suhu normal (bukan pada titik didih air), penguapan hanya terjadi pada bagian permukaan cairan.

Semakin tinggi suhu, semakin cepat penguapan terjadi. Jika wadah yang berisi air ini kita tutup rapat sehingga tidak ada uap air yang dapat lepas ke udara terbuka, maka uap tersebut akan terperangkap di ruang antara tutup wadah dengan permukaan air. Penguapan ini akan terus berlangsung sampai pada suatu ketika, ruang tersebut sudah “penuh sesak” oleh uap air. Selanjutnya, karena partikel-partikel uap air terus bergerak, maka mereka akan menumbuk ke sana kemari, sehingga sebagian partikel uap air tersebut ada yang menumbuk cairan dan kembali menjadi air. Ketika ada sebagian uap air yang berubah menjadi air (mengembun), maka dia menyisakan ruang kosong yang kemudian akan diisi oleh partikel air lain yang berubah menjadi uap air (menguap). Begitu seterusnya, sehingga akan terbentuk kesetimbangan air–uap air, dan kondisi ini dinamakan kondisi kesetimbangan. Nah, Tekanan yang ditimbulkan oleh uap jenuh suatu zat cair dalam tempat tertutup disebut dengan tekanan uap jenuh.

2.        Penurunan Tekanan Uap Jenuh

Pada tahun 1880-an kimiawan Perancis F.M. Raoult mendapati bahwa melarutkan suatu zat terlarut mempunyai efek penurunan tekanan uap dari pelarut. Apabila pada pelarut murni kita tambahkan sejumlah zat terlarut yang tidak mudah menguap, apa yang akan terjadi?

Apabila kedalam suatu pelarut murni dilarutkan suatu zat yang sukar menguap (nonvolatile) misalnya garam, urea, gula, dsb. maka tekanan uap jenuh larutan tersebut akan menjadi lebih rendah daripada tekanan uap jenuh pelarut murninya. Tekanan uap jenuh bergantung pada jumlah partikel atau konsentrai zat terlarutnya. Semakin besar konsentrasi zat terlarut, maka tekanan uap jenuh larutan tersebut akan semakin rendah.

Raoult menyimpulkan tekanan uap jenuh larutan sama dengan fraksi mol pelarut dikalikan dengan tekanan uap jenuh pelarut murni. Kesimpulannya  itu dikenal sebagai Hukum Raoult. Hukum Raoult dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:

P = Pº × X_p

           

Keterangan:

P = tekanan uap larutan

Pº  = tekanan uap pelarut murni

X_p = fraksi mol pelarut

Dan besarnya penurunan tekanan uap (ΔP) merupakan selisih antara tekanan uap pelarut murn (Pº) dengan tekanan uap larutan (P). Penurunan tekanan uap jenuh dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:

ΔP = Pº − P

Penurunan tekanan uap larutan (ΔP) dapat dikaitkan dengan fraksi mol zat terlarut:

ΔP      = Pº- P

= Pº- (X_p × Pº)

= Pº- (1- X_t) Pº

= Pº -Pº + (X_t × Pº)

= X_t × Pº

Dan diperoleh persamaan di bawah ini:

ΔP     = X_t × Pº

Penurunan tekanan uap tidak bergantung pada jenis zat terlarut, tetapi hanya pada konsentrasi (fraksi mol). Larutan-larutan dengan fraksi mol yang sama akan menghasilkan penurunan tekanan uap yang sama.

CONTOH SOAL:

1.    Fraksi mol urea dalam air adalah 0,5. Tekanan uap air pada 20°C adalah 17,5 mmHg. Berapakah tekanan uap jenuh larutan tersebut pada suhu tersebut?

Pembahasan

X_t                = 0,5
P⁰               = 17,5 mmHg

Maka:

ΔP   = X_t ⋅ P⁰
= 0,5 ⋅ 17,5 mmHg
= 8,75 mmHg

P     = P⁰ – ΔP
= 17,5 mmHg – 8,75 mmHg
= 8,75 mmHg                 

LATIHAN SOAL

11.     Jelaskan apa yang dimaksud dengan molalitas!

22.   Hitung fraksi mol dari larutan urea 30 % Mr  urea = 60 Mr air = 18

33. .Hitunglah penurunan tekanan uap jenuh air, bila 45 gram glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam 90 gram air !

44.  Tekanan uap jenuh air pada suhu 100⁰C adalah 76 cmHg. Jika 18 g glukosa Mr 180 dilarutkan dalam 90 gram air Mr 18, maka suhu tersebut tekanan larutannya adalah....

55.  Sebanyak 45 gram senyawa organik X dilarutkan dalam 135 gram air, ternyata dapat menurunkan tekanan uap air dari 720 mmhg menjadi 675 mmhg. Maka massa molekul realtif senyawa X adalah....

66. Sebanyak x gram CO(NH2)2 Mr 60 dilarutkn dalam 468 gram air Mr 18, sehingga tekanan uap jenuh larutan pada temperatur 300C = 28,62 mmHg. Jika pada temperatur tersebut tekanan uap jenuh air murni sama dengan 31,8 mmHg, maka nilai x adalah...