MATERI : SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

1.      KEMOLALAN DAN FRAKSI MOL

a.       Kemolalan (m)

Kemolalan  atau molalitas menyatakan jumlah mol (n) zat terlarut dalam 1 kg ( = 1.000 g) pelarut. Oleh karena itu, kemolalan dinyatakan dalam mol kg^-1.
m =  n/p
m  = kemolalan larutan
n  = jumlah mol zat terlarut
p  = massa pelarut (dalam kg)
Contoh :
Berapakah  kemolalan larutan yang dibuat dengan mencampurkan 3 gram urea dengan 200 gram air ?
Jawab :   larutan 3 gram urea dalam 200 gram air.
Mol urea =           3 /60 g mol-1                =  0,05 mol
Massa pelarut  = 200 gram = 0,2 kg
m  =  n/p  =   0,05 mol   =   0,25 mol kg^-1
0,2 kg

b.      Fraksi mol (X)

Fraksi mol (x) menyatakan perbandingan jumlah mol zat terlarut atau pelarut terhadap jumlah mol larutan. Jika jumlah mol zat pelarut adalah nA, dan jumlah mol zat terlarut adalah nB, maka fraksi mol pelarut dan zat terlarut adalah :

Jumlah fraksi mol pelarut dengan zat terlarut adalah 1
X_A  +  X_B     =   1
Contoh :
Hitunglah fraksi mol urea dalam larutan urea 20% (Mr urea = 60 )
Jawab :
Dalam 100 gram larutan urea 20% terdapat 20 gram dan 80 gram air.
Mol air    =  80 g/ 18 g mol^-1   =    4,44 mol
Mol urea   =  20 g/ 60 g mol^-1  = 0,33 mol
X urea  = X_B  =              0,33 mol   / (4,44 + 0,33) mol             =  0,069

2.      SIFAT KOLIGATIF

Sifat koligatif adalah sifat-sifat fisik larutan yang hanya bergantung  pada konsentrasi partikel zat terlarut, tetapi tidak pada jenisnya.  Larutan elektrolit mempunyai sifat koligatif yang lebih besar dari pada larutan  non elektrolit berkonsentrasi sama karena larutan elektrolit mempunyai jumlah partikel  terlarut yang  lebih banyak.

a.      Tekanan Uap Larutan

Tekanan uap suatu zat adalah tekanan yang ditimbulkan oleh uap jenuh zat itu. Semakin tinggi suhu, semakin besar tekanan uap. Jika  zat terlarut tidak menguap maka tekanan uap larutan menjadi lebih rendah dari tekanan uap pelarutnya. Selisih antara uap pelarut murni (P⁰) dengan tekanan uap larutan (P) disebut penurunan tekanan uap larutan (ΔP).

ΔP =  P⁰  – P

Menurut Roulth, jika zat terlarut tidak menguap, maka penurunan tekanan uap larutan sebanding dengan fraksi mol terlarut, sedangkan tekanan uap larutan sebanding dengan fraksi mol pelarut.

P =  X_pel  x  P⁰

ΔP =  X_ter x  P⁰

Zat terlarut menurunkan tekanan uap pelarut.

Contoh :

Tekanan uap air pada 100⁰C adalah 760 mmHg. Berapakah tekanan uap larutan glukosa 18% pada 100⁰C ( Ar H = 1, C = 12, O = 16 )

Jawab :

Dalam 100 gram larutan glukosa 18% terdapat :

Glukosa 18%  = 18/100  x  100 gram  =  18 g

Air  = 100 – 18 g  =  82 gram

Jumlah mol glukosa = 18 g/ 180 g mol^-1  = 0,1 mol

Jumlah mol air  = 82 g/ 18 gmol^-1 = 4,55 mol

X_pel  =       4,55/(4,55 + 0,1)

P   = X_pel x P⁰  =      ( 4,55 x  760 mmHg) /(4,55 + 0,1)

=  743,66 mmHg

b.      bKenaikkan Titik Didih

Larutan mempunyai titik didih lebih tinggi dan titik beku lebih rendah dari pada pelarutnya. Selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut disebut kenaikkan titik didih (ΔT_b).  Rumus :    ΔT_b  = Kb  x  m

Dimana :  m  = molalitas larutan

Kb = tetapan kenaikkan titik didih

Contoh :

Tentukan titik didih larutan yang mengandung 18 g glukosa (Mr = 180) dalam 500 g air. Kb air = 0,52⁰C/m.

Jawab :

Jumlah mol glukosa = 18 g/ 180 g mol^-1  =  0,1 mol

Kemolalan larutan   =  0,1 mol / 0,5 kg    =  0,2 mol kg^-1

Titik didih ,  ΔT_b  = Kb  x  m   = 0,2  x 0,52⁰C  = 0,104⁰C

c.       Penurunan Titik Beku

Kenaikkan titik didih dan penurunan titik beku sebanding dengan kemolalan larutan :   ΔTb  = m x Kb    dan        ΔTf  = m x Kf . Selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku larutan disebut penurunan titik beku (ΔTf).  Kenaikkan  titik didih  dan penurunan titik beku larutan dapat dijelaskan dengan diagram fase.

Contoh soal :

Tentukan titik beku larutan yang mengandung 18 g glukosa (Mr = 180) dalam 500 g air. Kf air = 1,86⁰C/m.

Jawab :

Jumlah mol glukosa = 18 g/ 180 g mol^-1  =  0,1 mol

Kemolalan larutan   =  0,1 mol / 0,5 kg    =  0,2 mol kg^-1

Titik didih ,  ΔT_f  = Kb  x  m   = 0,2  x 1,86⁰C  = 0,372⁰C

Diagram Fase (PT)

•  Menyatakan  batas – batas suhu dan tekanan di mana suatu fase dapat stabil.

• Suatu cairan mendidih  pada saat tekanan uap  jenuhnya  sama dengan tekanan permukaan
• Oleh karena larutan mempunyai tekanan uap lebih rendah, maka larutan mempunyai  titik didih  lebih tibggi daripada pelarutnya.

 

d.      Tekanan Osmotik

• Osmosis adalah perembesan molekul pelarut dari pelarut  kedalam larutan, atau dari larutan  lebih encer ke larutan lebih pekat, melalui selaput semipermiable.
• Tekanan osmotic adalah tekanan yang harus diberikan  pada permukaan  larutan untuk mencegah terjadinya osmosis dari pelarut murni.
• Rumus :  л  =  M . R .T
• Larutan – larutan yang mempunyai tekanan osmotic sama disebut isotonic

Contoh soal ;

Berapakah tekanan osmotic larutan sukrosa 0,0010 M pada 25⁰C ?

   Jawab :    л  =  M . R .T

                        =  0,0010 mol L^-1 x 0,08205 L atm mol^-1K^-1 x 298 K

=  0,024 atm ( = 18 mmHg)