Contoh Soal Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

Contoh Soal Sifat Koligatif Larutan Elektrolit - Sifat koligatif larutan adalah sifat yang tidak bergantung pada jenis zat, tetapi bergantung pada konsentrasi zat atau jumlah partikel zat. Partikel zat dapat berupa molekul, atom, atau ion.

       Larutan elektrolit dapat terurai menjadi ion-ion, sedangkan larutan nonelektrolit, tidak dapat terurai menjadi ion-ion atau tetap berupa molekul. Perhatikan reaksi glukosa dan garam dalam air berikut ini:

• Glukosa, ${C_6}{H_{12}}{O_6}{}_{(s)} + {H_2}{O_{(l)}} \to {C_6}{H_{12}}{O_6}_{(aq)}$ (analogi dengan tangan posisi A)
• Garam, $NaC{l_{(s)}} + {H_2}{O_{(l)}} \to Na_{(aq)}^ + + Cl_{(aq)}^ -$ (analogi dengan tangan posisi B)

Untuk konsentrasi yang sama, jumlah partikel pada zat elektrolit (garam) akan lebih banyak dibandingkan partikel pada zat nonelektrolit (glukosa).

       Hasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan molalitas yang sama (analogi dengan 1 tangan yang sama), sifat koligatif larutan elektrolit lebih besar dibandingkan sifat koligatif larutan nonelektrolit. Contoh:

• Nonelektrolit : urea 1 m, mempunyai ΔTf = 1,86 °C
• Elektrolit : NaCl 1 m, mempunyai ΔTf = 3,59 °C

       Faktor selisih yang membedakan sifat koligatif larutan nonelektrolit dan larutan elektrolit pertama kali ditemukan oleh Jacobus Henricus van’t Hoff. Faktor ini disebut sebagai faktor Van’t Hoff yang dilambangkan dengan huruf i. Faktor Van’t Hoff merupakan perbandingan nilai sifat koligatif larutan elektrolit dengan larutan non elektrolit dengan konsentrasi sama, yang besarnya dapat ditentukan dengan rumus berikut:

                                                                      $i = 1 + (n - 1)\alpha$

dengan:

n = jumlah ion yang dapat dihasilkan oleh suatu zat elektrolit, contoh: NaOH → Na⁺ + OH⁻

Nilai n pada NaOH = 2, karena terdiri dari 2 ion yaitu 1 buah ion Na⁺ dan 1 buah ion OH⁻.

α = derajat ionisasi, dengan rumus : $\alpha = \frac{{{\text{mol zat terionisasi}}}}{{{\text{mol zat mula - mula}}}}$

Nilai α untuk :

• elektrolit kuat, α = 1
• elektrolit lemah, 0 < α < 1

Dengan demikian, sifat koligatif larutan elektrolit dapat dituliskan menjadi:

Penurunan tekanan uap jenuh : ∆P = P° . Xterlarut . i

Kenaikan titik didih larutan : ∆Tb = m . Kb . i

Penurunan titik beku larutan : ∆Tf = m . Kf . i

Tekanan osmotik : π = M . R . T . i

Contoh soal

Larutan 40 gram NaOH (Ar Na = 23, O = 16, H =1) dalam 250 gram air mempunyai derajat ionisasi sebesar 1, Jika Kf air = 1,86 °C/m, maka penurunan titik beku larutan tersebut sebesar .…

Penyelesaian:

Diketahui:

massa NaOH (g) = 40 gram

Ar Na = 23, O = 16, H =1

massa pelarut (mp) = 250 gram

α = 1

Kf air = 1,86 °C/m

Ditanyakan: ΔTf = ... ?

Dijawab:

Mula-mula, kita tentukan massa molekul relatifnya.

Mr NaOH = Ar Na + Ar O + Ar H = 23 + 16 + 1 = 40 gram/mol

Kemudian, kita tentukan faktor van’t Hoffnya.

NaOH → Na⁺ + OH⁻

n = 2

$i = 1 + (n - 1)\alpha$

$\Leftrightarrow i = 1 + (2 - 1)1 = 2$

Dengan demikian, penurunan titik beku larutan tersebut adalah:

$\Delta {T_f} = \left( {\frac{g}{{Mr}}.\frac{{1000}}{{mp}}} \right).{K_f}.i$

\Leftrightarrow \Delta {T_f} = \left( {\frac{{40}}{{40}}.\frac{{1000}}{{250}}} \right).1,86{\rm{ }}.{\rm{ }}2

\Leftrightarrow \Delta {T_f} = \left( 4 \right){\rm{. }}3,72 = 14,88{{\rm{ }}^0}C

Jadi, penurunan titik beku 40 gram NaOH tersebut adalah 14,88 °C.

S1

Dengan konsentrasi yang sama, sifat koligatif larutan elektrolit lebih tinggi dibandingkan sifat koligatif larutan nonelektrolit. Hal ini terjadi karena .…

S2

Diketahui larutan elektrolit kuat berupa H₂SO₄, CaSO₄, dan MgO. Jika ketiga larutan tersebut mempunyai konsentrasi yang sama, maka pernyataan yang benar adalah .…

S3

Larutan elektrolit yang terdiri dari 2 ion (biner) sebanyak 0,01 molal dalam air memiliki derajat ionisasi sebesar 0,25. Titik didih larutan tersebut sebesar … (Kb air = 0,52 °C/m, Tb air = 100 °C).

S4

Massa H₂SO₄ (Mr = 98 gram/mol) yang harus dilarutkan dalam 100 mL air (Mr = 18 gram/mol), agar diperoleh larutan dengan tekanan uap sebesar 740 mmHg adalah ... (P° air = 760 mmHg, ρ air = 1 gram/mL).

S5

Sebanyak 6 gram larutan elektrolit biner dalam 100 mL larutan (ρ larutan = 1,1 g/mL, Kb = 0,52) mendidih pada suhu 100,78 °C. Nilai derajat ionisasi zat tersebut jika Mr zat = 60 gram/mol dan massa air sama dengan massa larutan adalah ... (Tb pelarut = 100 °C).

S6

Larutan basa kuat LOH (Mr = 23 gram/mol) dalam 100 gram air, membeku pada suhu -3,72 °C. Massa ion logam L dalam basa adalah ... (Kf air = 1,86 °C/m, Tf air = 0 °C, Ar O = 16, H = 1).

S7

Jika tekanan osmotik larutan urea 0,1 M pada suhu tertentu sebesar 1,3 atm, maka tekanan osmotik yang sama akan dimiliki 200 mL larutan CaCl₂ (α = 0,75, Ar Ca = 40, Cl = 35,5) dengan massa CaCl₂ sebanyak .…

S8

Suatu larutan elektrolit terionisasi sebanyak 50% dalam 250 gram air. Larutan ini mengalami penurunan titik beku sebesar 0,288 °C dibawah titik beku air (0 °C). Jika mol zat terlarut sebesar 0,02 mol dan Kf air = 1,8 °C/m, maka jumlah ion dalam zat terlarut tersebut adalah .…

S9

Titik didih larutan 0,8 gram NaOH (Ar Na = 23, O = 16, H = 1) dalam 150 gram pelarut sebesar 88,40 °C. Jika titik didih pelarut murni sebesar 88 °C, maka konstanta titik didih molal pelarut sebesar … °C/m.

S10

Dalam suatu tabung U, dimasukkan dua larutan yang dipisahkan oleh selaput semipermeabel. Larutan pertama berupa 100 mL BaSO₄ 5 mol (α = 0,8), sedangkan larutan kedua berisi 200 mL CaF₂ 2 mol (α = 0,5). Agar terjadi osmosis dari CaF₂ ke BaSO₄, maka perbandingan tekanan osmotik BaSO₄ dengan CaF₂ adalah .…

Share this post