Contoh Soal Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit

Contoh Soal Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit - Tekanan uap yang ditimbulkan pada saat tercapai kondisi kesetimbangan dinamakan tekanan uap jenuh. Dalam suatu larutan, partikel-partikel zat terlarut akan menghalangi gerak molekul-molekul pelarut untuk berubah menjadi bentuk gas. Oleh karena itu, tekanan uap jenuh larutan lebih rendah daripada tekanan uap jenuh pelarut murni. Makin lemah gaya tarik-menarik molekul-molekul zat cair, makin mudah zat cair tersebut menguap, maka makin besar pula tekanan uap jenuhnya. Selisih antara tekanan uap jenuh pelarut murni dengan tekanan uap jenuh larutan disebut penurunan tekanan uap jenuh.

\text{∆}P=P^0-P...............................(1)

Pengaruh konsentrasi zat terlarut terhadap penurunan tekanan uap jenuh dapat dijelaskan dengan hukum Rault sebagai berikut.

$P=x_{pelarut}\times P^0$...............................(2)

            Dari persamaan (1) dan (2) dapat kita turunkan suatu rumus untuk menghitung penurunan tekanan uap jenuh, yaitu:

\begin{array}{l} {∆}P & = P^0-P \\ & = P^0-\left(x_{pelarut}\times P^0\right) \\ & = P^0\left(1-x_{pelarut}\right) \end{array}

\begin{array}{l} {∆}P & = P^0-x_{pelarut} \end{array}

Keterangan:

\text{∆}P= Penurunan tekanan uap jenuh

$P^0=$ Tekanan uap jenuh pelarut air murni

$x_{terlarut}=$ Fraksi mol zat terlarut

$x_{pelarut}=$ Fraksi mol zat pelarut

Kenaikan Titik Didih dan Penurunan Titik Beku

            Suatu zat cair dikatakan mendidih jika tekanan uapnya sama dengan tekanan atmosfer (tekanan udara luar) di atas permukaan cairan. Adapun suatu zat dikatakan membeku jika partikel-partikel zat itu berada dalam kisi-kisi kesetimbangan sehingga tidak terjadi gerakan partikel, selain getaran di tempatnya.

Kenaikan Titik Didih Larutan \left(\text{∆}T_b\right)

Oleh karena tekanan uap larutan zat nonvolatil lebih rendah dari pelarut murninya maka untuk mendidihkan larutan perlu energi lebih dibandingkan mendidihkan pelarut murninya. Akibatnya, titik didih larutan akan lebih tinggi daripada pelarut murninya.

Besarnya kenaikan titik didih larutan, \text{∆}T_b (relatif terhadap titik didih pelarut murni) berbanding lurus dengan kemolalan larutan. Dalam bentuk persamaan dinyatakan dengan:

\text{∆}T_b\text{≈}m      atau      \text{∆}T_b=K_b\times m

$K_b$ adalah tetapan kesetaraan titik didih molal. Harga $K_b$ bergantung pada jenis pelarut.

            Data kenaikan titik didih larutan dapat dipakai untuk menentukan massa molekul relatif zat terlarut. Oleh karena kenaikan titik didih berbanding lurus dengan molalitas larutan maka massa molekul relatif zat terlarut dapat ditentukan dengan mengubah persamaan molalitasnya.

\text{∆}T_b=K_b\frac{\rm{massa \, zat \, terlarut}}{M_r\rm{zat \, terlarut}}\times\frac{1000{\rm{g \, kg^{-1}}}}{\rm{massa \, pelarut}}

$M_r=$ zat terlarut =K_b\frac{\rm{massa \, zat \, terlarut}}{\text{∆}T_b}\times\frac{1000{\rm{g \, kg^{-1}}}}{\rm{massa \, pelarut}}

Penurunan Titik Beku Larutan \left(\text{∆}T_f\right)

Penambahan zat terlarut nonvolatil juga dapat menyebabkan penurunan titik beku larutan. Gejala ini terjadi karena zat terlarut tidak larut dalam fasa padat pelarutnya. Seperti halnya titik didih, penurunan titik beku \left(\text{∆}T_f\right) berbanding lurus dengan kemolalan larutan:

\text{∆}T_f\text{≈}m      atau      \text{∆}T_f=m      atau      \text{∆}T_f=K_f\times m

$K_f$disebut tetapan penurunan titik beku molal.

Sama seperti kenaikan titik didih, penurunan titik beku larutan dapat digunakan untuk menentukan massa molekul relatif zat terlarut.

$M_r$zat terlarut=K_f\frac{\rm{massa \, zat \, terlarut}}{\text{∆}T_b}\times\frac{1000{\rm{g \, kg^{-1}}}}{\rm{massa \, pelarut}}

Tekanan Osmotik $\left(\pi\right)$

            Osmosis adalah peristiwa perpindahan pelarut dari larutan yang konsentrasinya lebih kecil (encer) ke larutan yang konsentrasinya lebih besar (pekat) melalui mem-bran semipermeabel. Tekanan smotik $\left(\pi\right)$ adalah besarnya tekanan yang harus diberikan pada suatu larutan untuk mencegah mengalirnya molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semipermeabel.

            Harga tekanan osmosis hanya tergantung pada molaritas dan bukan pada jenis partikel zat terlarut sehingga tekanan osmosis termasuk ke dalam sifat koligatif larutan. Menurut Van’tHoff, tekanan osmosis larutan-larutan encer dapat ditentukan dengan rumus yang serupa dengan persamaan gas ideal, yaitu:

                                                $\pi V=nRT$

Dapat pula dituliskan dengan:

                                                $\pi=\frac{n}{V}RT$

Keterangan:

$\pi$ = Tekanan osmosis (atm)

V = Volume larutan (L)

n = Jumlah mol zat terlarut (mol)

T = Suhu larutan (K)

R = Tetapan gas (0,08205 L atm $mol^{-1}$ $K^{-1}$

Jika$\frac{n}{V}$ dinyatakan sebagai molaritas larutan (M), maka persamaan di atas dapat dituliskan sebagai berikut.

                                                $\pi=MRT$

Dalam suatu sistem osmosis, larutan yang memiliki tekanan osmosis sama disebut isotonik, bila tekanan osmotiknya lebih kecil dibandingkan larutan yang lain disebut hipotonik, sedangkan bila tekanan osmotiknya lebih besar dibandingkan larutan yang lain disebut hipertonik.

S1

Fraksi mol larutan urea dalam air adalah 0,2. Tekanan uap jenuh air murni pada suhu $20^0C$ sebesar 17,5 mmHg. Tekanan uap jenuh larutan pada suhu tertentu adalah ....

S2

Satu liter larutan mengandung 45 gram X. Pada suhu $27^0C$ larutan tersebut mempunyai tekanan osmosis 3,24 atm. Massa molekul relatif zat tersebut adalah ....

S3

Titik beku larutan glukosa 18 gram dalam 10 gram air (Kf air = $1,86^0C/m$) adalah ....

S4

Berat gula yang harus dilarutkan untuk menaikkan titik didih 250 mL air menjadi $1001,1^0C$ pada tekanan 1 atm, jika Mr gula= 342 dan Kb = $0,5^0C/m$ adalah ....

S5

Penurunan tekanan uap jenuh larutan 10% massa glukosa dalam air, jika diketahui tekanan uap air pada suhu $25^0C$ adalah 24 mmHg adalah ....

S6

Massa (%) larutan urea dalam air yang volumenya 100 mL , jika diketahui titik beku larutan urea yang memiliki massa jenis larutan 1,04 gram/mL tersebut adalah $-3,44^0C$ (Kf air = $1,86^0C$ kg/mol, Mr urea = 60 g/mol) adalah ....

S7

Di dalam larutan encer, banyaknya gula yang dilarutkan dalam air, dapat diketahui dengan mengukur kenaikan ....

S8

Larutan yang dibuat dengan melarutkan 5,65 g suatu senyawa yang tidak diketahui dalam 110 g benzena membeku pada $4,39^0C$. Massa molar senyawa tersebut (Tf benzena = $5,45^0C$) adalah ....

S9

Tekanan osmostik larutan yang dibuat dari 18 gram glukosa yang dilarutan dalam air hingga volume larutan 250 mL (suhu larutan $27^0C$ dan R = 0,082 L atm $mol^{-1}K^{-1}$) adalah ....

S10

Titik didih larutan yang mengandung 1,5 g gliserin dalam 30 g air adalah $100,28^0C$ Massa molekul relatif gliserin (Kb air = $0,52^0C/m$) adalah ....

Share this post