Contoh Soal Tekanan Osmosis
Contoh Soal Tekanan Osmosis - Pada topik kali ini, kita akan membahas pengertian tekanan osmosis dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
Berikut ini adalah penjelasan mengenai tekanan osmosis.
Pengertian Osmosis
Osmosis adalah proses perpindahan air atau zat pelarut dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya contohnya partikel pelarut. Contoh dari membran semipermiabel adalah selaput putih telur, rambut akar tumbuhan, membran sel, dan usus makhluk hidup (hewan dan manusia). Molekul-molekul pelarut akan merembes dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat. Akibatnya, volume larutan dengan konsentrasi tinggi akan bertambah sedangkan volume larutan dengan konsentrasi rendah akan berkurang. Dengan kata lain osmosis dapat didefinisikan sebagai difusi lewat membran, karena yang berpindah adalah partikel pelarutnya (air) bukan partikel zat terlarut.
Peristiwa osmosis akan berlangsung hingga mencapai suatu kesetimbangan. Hal ini ditandai dengan berhentinya perubahan volume larutan. Perbedaan volume larutan pada titik kesetimbangan akan menghasilkan suatu tekanan yang disebut tekanan osmosis. Jika dua buah larutan yang memiliki tekanan osmosis sama dipisahkan oleh suatu membran semipermeabel, maka larutan tersebut tidak akan mengalami proses osmosis. Proses osmosis hanya terjadi pada dua buah larutan yang memilki perbedaan tekanan. Jika sel berada di dalam larutan hipertonik, maka sel akan mengalami penyusutan (krenasi) sehingga dapat menyebabkan kematian sel. Sebaliknya, sel akan membengkak jika berada dalam larutan hipotonik, yaitu larutan dengan konsentrasi yang lebih rendah. Dan jika konsentrasi pelarut dan zat terlarut sudah seimbang, maka larutan tersebut dinamakan isotonik. Beberapa organisme yang hidup di laut seperti porifera, ubur - ubur, dan protozoa, dapat menjadi isotonik karena sejumlah material terlarut di dalam selnya seimbang dengan sejumlah garam - garam yang terlarut di dalam air laut.
Faktor yang mempengaruhi Osmosis
1. Ukuran molekul yang meresap
Jika ukuran molekul lebih kecil daripada ukuran pori membran, maka molekul tersebut akan mudah meresap.
2. Kelarutan
Molekul yang mempunyai kelarutan yang tinggi akan meresap lebih cepat daripada molekul yang kelarutan yang rendah seperti lipid.
3. Luas permukaan membran
Kadar resapan menjadi lebih cepat jika luas permukaan membran lebih besar.
4. Ketebalan membran
Semakin tebal suatu membaran, maka kadar resapannya akan berlangsung lebih lama. Untuk membuat kadar resapan yang lebih cepat, membran yang digunakan harus berukuran tipis.
5. Suhu
Pergerakan molekul dipengaruhi oleh suhu. Kadar resapan akan menjadi lebih cepat pada suhu yang tinggi.
Peristiwa osmosis akan berlangsung hingga mencapai suatu kesetimbangan. Hal ini ditandai dengan berhentinya perubahan volume larutan. Perbedaan volume larutan pada titik kesetimbangan akan menghasilkan suatu tekanan yang disebut tekanan osmosis. Jika dua buah larutan yang memiliki tekanan osmosis sama dipisahkan oleh suatu membran semipermeabel, maka larutan tersebut tidak akan mengalami proses osmosis. Proses osmosis hanya terjadi pada dua buah larutan yang memilki perbedaan tekanan. Jika sel berada di dalam larutan hipertonik, maka sel akan mengalami penyusutan (krenasi) sehingga dapat menyebabkan kematian sel. Sebaliknya, sel akan membengkak jika berada dalam larutan hipotonik, yaitu larutan dengan konsentrasi yang lebih rendah. Dan jika konsentrasi pelarut dan zat terlarut sudah seimbang, maka larutan tersebut dinamakan isotonik. Beberapa organisme yang hidup di laut seperti porifera, ubur - ubur, dan protozoa, dapat menjadi isotonik karena sejumlah material terlarut di dalam selnya seimbang dengan sejumlah garam - garam yang terlarut di dalam air laut.
Faktor yang mempengaruhi Osmosis
1. Ukuran molekul yang meresap
Jika ukuran molekul lebih kecil daripada ukuran pori membran, maka molekul tersebut akan mudah meresap.
2. Kelarutan
Molekul yang mempunyai kelarutan yang tinggi akan meresap lebih cepat daripada molekul yang kelarutan yang rendah seperti lipid.
3. Luas permukaan membran
Kadar resapan menjadi lebih cepat jika luas permukaan membran lebih besar.
4. Ketebalan membran
Semakin tebal suatu membaran, maka kadar resapannya akan berlangsung lebih lama. Untuk membuat kadar resapan yang lebih cepat, membran yang digunakan harus berukuran tipis.
5. Suhu
Pergerakan molekul dipengaruhi oleh suhu. Kadar resapan akan menjadi lebih cepat pada suhu yang tinggi.
Zat-Zat yang Dapat Melewati Membran
Membran plasma bersifat selektif permeabel. Membran plasma permeabel terhadap zat-zat berikut:
1. zat yang larut dalam lemak;
2. zat yang tidak bermuatan (netral);
3. asam amino, asam lemak, gliserol, gula sederhana (glukosa (C6H12O6) dan air (H2O); dan
4. elekrtolit, misalnya : Na+ (Natrium) , K+ (Kalium), Cl- (Chlor), Ca++ (Kalsium), Mg+ (Magnesium), SO4- (Sulfur), dan Fe++ (Besi).
1. zat yang larut dalam lemak;
2. zat yang tidak bermuatan (netral);
3. asam amino, asam lemak, gliserol, gula sederhana (glukosa (C6H12O6) dan air (H2O); dan
4. elekrtolit, misalnya : Na+ (Natrium) , K+ (Kalium), Cl- (Chlor), Ca++ (Kalsium), Mg+ (Magnesium), SO4- (Sulfur), dan Fe++ (Besi).
Membran plasma impermiabel (tidak dapat dilewati) terhadap gula dengan ikatan kimia yang kompleks/rumit (misal : pati, polisakarida), protein, dan zat - zat dengan ukuran molekul yang besar.
Aplikasi Peristiwa Osmosis
Contoh osmosis dalam kehidupan sehari-hari ialah pada sel darah merah. Dinding sel darah merah mempunyai ketebalan kira-kira 10 nm dan pori-pori dengan diameter 0,8 nm. Molekul air memiliki ukuran yang lebih kecil dari pori-pori membran, sehingga molekul air dapat melewati membran dengan mudah. Untuk lebih jelas lagi, perhatikan contoh kasus yang melibatkan peristiwa osmosis di bawah ini.
Kasus pada sel darah yang melibatkan fenomena osmosis
A. Jika sel darah merah diletakkan di dalam suatu larutan hipertonik, air yang terdapat dalam sel darah akan ditarik keluar dari sel sehingga sel mengerut dan rusak. Peristiwa ini disebut krenasi.
B. Jika sel darah merah diletakkan di dalam larutan isotonik, maka tidak ada aliran air menyeberangi membran sel.
C. Jika sel darah merah diletakkan di dalam suatu larutan yang bersifat hipotonis, maka air dari larutan tersebut akan ditarik masuk ke dalam sel darah sehingga sel akan mengembang dari ukuran normalnya karena mengalami peningkatan tekanan turgor, yaitu tekanan air di dalam sel sehingga sel menjadi keras dan tegang. Jika tekanan turgor terus menerus terjadi atau bertambah besar maka sel akan pecah. Proses ini disebut hemolisis.
B. Jika sel darah merah diletakkan di dalam larutan isotonik, maka tidak ada aliran air menyeberangi membran sel.
C. Jika sel darah merah diletakkan di dalam suatu larutan yang bersifat hipotonis, maka air dari larutan tersebut akan ditarik masuk ke dalam sel darah sehingga sel akan mengembang dari ukuran normalnya karena mengalami peningkatan tekanan turgor, yaitu tekanan air di dalam sel sehingga sel menjadi keras dan tegang. Jika tekanan turgor terus menerus terjadi atau bertambah besar maka sel akan pecah. Proses ini disebut hemolisis.
Contoh lain dari peristiwa osmosis
1. Pengawetan selai dan jeli yang dilakukan di rumah.
2. Pengawetan manisan dari buah – buahan dengan larutan gula. Gula dalam jumlah yang banyak penting dalam proses pengawetan karena gula membantu membunuh bakteri yang bisa mengakibatkan botulisme (kebusukan). Bila sel bakteri berada dalam larutan gula hipertonik (konsentrasi tinggi), air di dalam sel cenderung untuk bergerak keluar dari sel bakteri ke larutan yang lebih pekat lewat peristiwa osmosis. Menyebabkan sel mengerut dan akhirnya tidak berfungsi lagi, proses ini yang disebut krenasi (penyusutan sel). Keasaman alami buah-buahan juga menghambat pertumbuhan bakteri.
3. Kulit tangan yang keriput karena terlalu lama berenang/berendam di air laut. Ketika berendam yang terjadi adalah peristiwa osmosis, dimana air laut merupakan larutan hipertonik (konsentrasi zat terlarut berupa garam yang tinggi/pekat), sehingga air di dalam sel kulit tangan (hipotonik) cenderung bergerak keluar dari sel menuju ke larutan hipertonik lewat peristiwa osmosis. Hal inilah yang menyebabkan sel kulit telapak tangan keriput/mengerut.
4. Pada stomata (tunggal = stoma), bila sel penutup menyerap air secara osmosis, maka sel-sel tersebut akan mengembang atau membengkak. Pembengkakan menyebabkan stoma membuka. Bila stoma membuka, gas karbondioksida dapat berdifusi ke dalam daun. Gas oksigen yang dihasilkan dari proses fotosintesis dapat juga keluar dari daun melalui stoma yang membuka. Bila sel penjaga kehilangan air secara osmosis, maka sel-sel tersebut mengkerut.
5. Penyerapan air ke dalam sel tanaman saat tanaman sedang layu.
6. Pembuatan telur asin, dll.
1. Pengawetan selai dan jeli yang dilakukan di rumah.
2. Pengawetan manisan dari buah – buahan dengan larutan gula. Gula dalam jumlah yang banyak penting dalam proses pengawetan karena gula membantu membunuh bakteri yang bisa mengakibatkan botulisme (kebusukan). Bila sel bakteri berada dalam larutan gula hipertonik (konsentrasi tinggi), air di dalam sel cenderung untuk bergerak keluar dari sel bakteri ke larutan yang lebih pekat lewat peristiwa osmosis. Menyebabkan sel mengerut dan akhirnya tidak berfungsi lagi, proses ini yang disebut krenasi (penyusutan sel). Keasaman alami buah-buahan juga menghambat pertumbuhan bakteri.
3. Kulit tangan yang keriput karena terlalu lama berenang/berendam di air laut. Ketika berendam yang terjadi adalah peristiwa osmosis, dimana air laut merupakan larutan hipertonik (konsentrasi zat terlarut berupa garam yang tinggi/pekat), sehingga air di dalam sel kulit tangan (hipotonik) cenderung bergerak keluar dari sel menuju ke larutan hipertonik lewat peristiwa osmosis. Hal inilah yang menyebabkan sel kulit telapak tangan keriput/mengerut.
4. Pada stomata (tunggal = stoma), bila sel penutup menyerap air secara osmosis, maka sel-sel tersebut akan mengembang atau membengkak. Pembengkakan menyebabkan stoma membuka. Bila stoma membuka, gas karbondioksida dapat berdifusi ke dalam daun. Gas oksigen yang dihasilkan dari proses fotosintesis dapat juga keluar dari daun melalui stoma yang membuka. Bila sel penjaga kehilangan air secara osmosis, maka sel-sel tersebut mengkerut.
5. Penyerapan air ke dalam sel tanaman saat tanaman sedang layu.
6. Pembuatan telur asin, dll.
Efek Adanya Peristiwa Osmosis
1. Plasmolisis
Plasmolisis adalah lepasnya membran plasma sel tumbuhan dari dinding sel karena keluarnya air dari sitoplasma saat sel berada di dalam larutan hipertonik. Plasmolisis hanya terjadi pada sel tumbuhan, tumbuhan dapat layu karena peristiwa plasmolisis.
2. Krenasi
Krenasi adalah keluarnya air dari dalam sel saat sel diletakkan di larutan hipertonik. Peristiwa krenasi sama seperti peristiwa plasmolisis, hanya saja krenasi (penyusutan atau pengkeriputan) hanya terjadi pada sel hewan, karena sel hewan tidak memiliki dinding sel. Contohnya sel darah merah yang menyusut/menciut karena direndam dalam larutan hipertonis dan keriputnya kulit tangan akibat lama berendam di air.
3. Lisis
Lisis adalah pecahnya sel dikarenakan sel yang hipotonis direndam ke dalam air, sehingga sel akan kemasukan air sampai tekanan osmosis sel menjadi tinggi. Keadaan demikian dapat memecahkan sel.
Plasmolisis adalah lepasnya membran plasma sel tumbuhan dari dinding sel karena keluarnya air dari sitoplasma saat sel berada di dalam larutan hipertonik. Plasmolisis hanya terjadi pada sel tumbuhan, tumbuhan dapat layu karena peristiwa plasmolisis.
2. Krenasi
Krenasi adalah keluarnya air dari dalam sel saat sel diletakkan di larutan hipertonik. Peristiwa krenasi sama seperti peristiwa plasmolisis, hanya saja krenasi (penyusutan atau pengkeriputan) hanya terjadi pada sel hewan, karena sel hewan tidak memiliki dinding sel. Contohnya sel darah merah yang menyusut/menciut karena direndam dalam larutan hipertonis dan keriputnya kulit tangan akibat lama berendam di air.
3. Lisis
Lisis adalah pecahnya sel dikarenakan sel yang hipotonis direndam ke dalam air, sehingga sel akan kemasukan air sampai tekanan osmosis sel menjadi tinggi. Keadaan demikian dapat memecahkan sel.
S1
Jika konsentrasi larutan di dalam dan di luar sel telah sama maka keadaan tersebut dinamakan....
S2
Bahan berikut ini yang merupakan bahan impermeabel adalah ....
S3
Hewan yang kondisi selnya selalu dalam keadaan isotonik adalah….
S4
Molekul berikut ini yang tidak dapat melewati membran semipermeabel adalah....
S5
Saat seseorang terlalu lama berendam di dalam air, kulitnya akan terlihat keriput. Peristiwa ini melibatkan proses….
S6
Proses yang akan terjadi jika pepaya disimpan di dalam larutan gula adalah....
S7
Berikut ini merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi peristiwa osmosis, kecuali....
S8
Berikut ini merupakan akibat yang ditimbulkan oleh adanya osmosis, kecuali....
S9
Berikut ini merupakan contoh peristiwa osmosis dalam kehidupan sehari-hari, kecuali….
S10
Persamaan antara osmosis dan difusi adalah ....