Sifat koligatif

Sifat koligatif

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak tergantung pada macamnya zat terlarut tetapi semata-mata hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut (konsentrasi zat terlarut).
Sifat koligatif meliputi:
1. Penurunan tekanan uap jenuh
2. Kenaikan titik didih
3. Penurunan titik beku
4. Tekanan osmotik 

Penurunan Tekanan Uap Jenuh

Pada  setiap  suhu,  zat  cair  selalu  mempunyai  tekanan tertentu. Tekanan ini adalah tekanan uap jenuhnya pada suhu tertentu. Penambahan suatu zat ke dalam zat cair menyebabkan penurunan tekanan uapnya. Hal ini disebabkan karena zat terlarut itu mengurangi bagian atau fraksi dari pelarut, sehingga kecepatan penguapan berkurang.

Gambaran penurunan tekanan uap

Menurut Roult :

p = p^o . X_B

keterangan:

p     : tekanan uap jenuh larutan

po  : tekanan uap jenuh pelarut murni

XB  : fraksi mol pelarut

Karena X_A + X_B = 1, maka persamaan di atas dapat diperluas menjadi :

P = P^o (1 – X_A)

P = P^o – P^o . X_A

P^o – P = P^o . X_A

Sehingga :

ΔP = p^o . XA

keterangan:

ΔP   : penuruman tekanan uap jenuh pelarut

po    : tekanan uap pelarut murni

XA   : fraksi mol zat terlarut

Contoh :

Hitunglah penurunan tekanan uap jenuh air, bila 45 gram glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam 90 gram air ! Diketahui tekanan uap jenuh air murni pada 20^oC adalah 18 mmHg.

Kenaikan Titik Didih

Adanya penurunan tekanan uap jenuh mengakibatkan titik didih larutan lebih tinggi dari titik didih pelarut murni. Untuk larutan non elektrolit kenaikan titik didih dinyatakan dengan:

ΔT_b = m . K_b

keterangan:

ΔT_b = kenaikan titik didih (^oC)

m      = molalitas larutan

K_b = tetapan kenaikan titik didihmolal

(W menyatakan massa zat terlarut), maka kenaikan titik didih larutan dapat dinayatakan sebagai:

Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik didih larutan dinyatakan sebagai :

T_b = (100 + ΔT_b) ^oC

Penurunan Titik Beku

Untuk penurunan titik beku persamaannya dinyatakan sebagai:

ΔT_f = penurunan titik beku

m     = molalitas larutan

Kf     = tetapan penurunan titik beku molal

W     = massa zat terlarut

Mr   = massa molekul relatif zat terlarut

p      = massa pelarut

Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik beku larutannya dinyatakan sebagai:

Tf = (O – ΔT_f)^oC

Tekanan Osmosis

Tekanan osmosis adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel (proses osmosis) seperti ditunjukkan pada.

Menurut Van’t hoff tekanan osmosis mengikuti hukum gas ideal:

PV = nRT

Karena tekanan osmosis = Π , maka :

π° = tekanan osmosis (atmosfir)
C   = konsentrasi larutan (M)
R   = tetapan gas universal.  = 0,082 L.atm/mol K
T   = suhu mutlak (K)

Tekanan osmosis

• Larutan yang mempunyai tekanan osmosis lebih rendah dari yang lain disebut larutan Hipotonis.
• Larutan yang mempunyai tekanan lebih tinggi dari yang lain disebut larutan Hipertonis.
• Larutan yang mempunyai tekanan osmosis sama disebut Isotonis.

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa larutan elektrolit  di  dalam  pelarutnya  mempunyai  kemampuan  untuk mengion. Hal ini mengakibatkan larutan elektrolit mempunyai jumlah partikel yang lebih banyak daripada larutan non elektrolit pada konsentrasi yang sama.

Contoh :

Larutan 0.5 molal glukosa dibandingkan dengan iarutan 0.5 molal garam dapur.

• Untuk larutan glukosa dalam air jumlah partikel (konsentrasinya) tetap, yaitu 0.5 molal.

• Untuk larutan garam dapur: NaCl_(aq) → Na^+(aq) + Cl^-(aq) karena terurai menjadi 2 ion, maka konsentrasi partikelnya menjadi 2 kali semula = 1.0 molal.

Yang menjadi ukuran langsung dari keadaan (kemampuannya) untuk mengion adalah derajat ionisasi. Besarnya derajat ionisasi ini dinyatakan sebagai :

α° = jumlah mol zat yang terionisasi/jumlah mol zat mula-mula

Untuk larutan elektrolit kuat, harga derajat ionisasinya mendekati 1, sedangkan untuk elektrolit lemah, harganya berada di antara 0 dan 1 (0 < α < 1). Atas dasar kemampuan ini, maka larutan elektrolit mempunyai pengembangan di dalam perumusan sifat koligatifnya.

• Untuk Kenaikan Titik Didih dinyatakan sebagai :

n menyatakan jumlah ion dari larutan elektrolitnya.

• Untuk Penurunan Titik Beku dinyatakan sebagai :

• Untuk Tekanan Osmosis dinyatakan sebagai :

π°  = C R T [1+ α(n-1)]

Contoh :

Hitunglah kenaikan titik didih dan penurunan titik beku dari larutan5.85 gram garam dapur (Mr = 58.5) dalam 250 gram air ! (untuk air, Kb= 0.52 dan Kf= 1.86)

Jawab :

Larutan garam dapur,

 

Catatan:

Jika di dalam soal tidak diberi keterangan mengenai harga derajat ionisasi, tetapi kita mengetahui bahwa larutannya tergolong elektrolit kuat, maka harga derajat ionisasinya dianggap 1

.

 Konsentrasi Larutan

Konsetrasi larutan merupakan cara untuk menyatakan hubungan kuantitatif antara zat terlarut dan pelarut.

• Konsentrasi : jumlah zat tiap satuan volum (besaran intensif)
• Larutan encer : jumlah zat terlarut sangat sedikit
• Larutan pekat : jumlah zat terlarut sangat banyak
• Cara menyatakan konsentrasi: molar, molal, persen, fraksi mol, bagian per sejuta (ppm), dll

Molaritas (M)

Molaritas adalah jumlah mol zat terlarut dalam satu liter larutan. Dalam ilmu kimia, molaritas (disingkat M) salah satu ukuran konsentrasi larutan. Molaritas suatu larutan menyatakan jumlah mol suatu zat per liter larutan. Misalnya 1 liter larutan mengandung 0.5 mol senyawa X, maka larutan ini disebut larutan 0,5 molar (0,5 M). Umumnya konsentrasi larutan berair encer dinyatakan dalam satuan molar. Keuntungan menggunakan satuan molar adalah kemudahan perhitungan dalam stoikiometri, karena konsentrasi dinyatakan dalam jumlah mol (sebanding dengan jumlah partikel yang sebenarnya). Kerugian dari penggunaan satuan ini adalah ketidaktepatan dalam pengukuran volum. Selain itu, volum suatu cairan berubah sesuai temperatur, sehingga molaritas larutan dapat berubah tanpa menambahkan atau mengurangi zat apapun. Selain itu, pada larutan yang tidak begitu encer, volume molar dari zat itu sendiri merupakan fungsi dari konsentrasi, sehingga hubungan molaritas-konsentrasi tidaklah linear. Rumus molaritas adalah :

Contoh :

Berapakah molaritas 0,4 gram NaOH (Mr = 40) dalam 250 mL larutan ?

Jawab :

 

Normalitas (N)

Normalitas merupakan jumlah mol-ekivalen zat terlarut per liter larutan. Terdapat hubungan antara Normalitas dengan Molaritas, yaitu :

Normalitas yang bernotasi (N) merupakan satuan konsentrasi yang sudah memperhitungkan kation atau anion yang dikandung sebuah larutan. Normalitas didefinisikan banyaknya zat dalam gram ekivalen dalam satu liter larutan.

Mol-ekivalen :

• Asam/basa: jumlah mol Proton/OH^- yang diperlukan untuk menetralisir suatu asam / basa.

Contoh :

1 mol Ca(OH)₂ akan dinetralisir oleh 2 mol proton;

1 mol Ca(OH)₂ setara dengan 1 mol-ekivalen; Ca(OH)₂ 1M = Ca(OH)₂ 2N

• Redoks : jumlah mol elektron yang dibutuhkan untuk mengoksidasi atau mereduksi suatu unsur

Contoh :

1 mol Fe⁺³ membutuhkan 3 mol elektron untuk menjadi Fe;

1 mol Fe⁺³ setara dengan 3 mol-ekivalen;

Fe⁺³ 1 M = Fe⁺³ 3 N atau Fe₂O₃ 6 N

Molalitas (m)

Konsentrasi suatu larutan dapat kita nyatakan dengan beberapa besaran. Kita mungkin lebih familiar menggunakan besaran molaritas (M). Selain menggunakan molaritas, kita dapat menyatakan konsentrasi menggunakan besaran molalitas (m). Molalitas dinyatakan sebagai jumlah mol suatu zat terlarut di dalam 1000 gram pelarut.

Rumus Molalitas adalah :

 

Contoh :

Berapa molalitas 4 gram NaOH (Mr=40) dalam 500 gram air?

Jawab :

Fraksi Mol (X)

Fraksi mol adalah perbandingan antara jumlah mol suatu komponen dengan jumlah total seluruh komponen dalam satu larutan. Fraksi mol total selalu satu. Konsentrasi dalam bentuk ini tidak mempunyai satuan karena merupakan perbandingan.

Contoh :

Suatu larutan terdiri dari 2 mol zat A, 3 mol zat B, dan 5 mol zat C. Hitung fraksi mol masing-masing zat !

Jawab :

XA = 2 / (2+3+5) = 0.2
XB = 3 / (2+3+5) = 0.3
XC = 5 / (2+3+5) = 0.5

X_A + X_B + X_C = 1

Persen Berat (% w/w)

Persen berat menyatakan jumlah gram berat zat terlarut dalam 100 gram larutan.

Contoh :

Larutan gula 5%, berarti dalam 100 gram larutan gula terdapat :

• (5/100) x 100 gram gula = 5 gram gula
• (100 – 5) gram air= 95 gram air

Bagian per juta (part per million, ppm)

ppm = massa komponen larutan (g) per 1 juta g larutan. Untuk pelarut air : 1 ppm setara dengan 1 mg/liter.

Read More

Laporan Praktikum Kimia

I. Buat Larutan H2SO4 2M sebanyak 250 ml dari H2SO4 pekat 98      gr.

• Tujuan Dasar

Membuat larutan H2SO4 2M sebanyak 250 ml dari H2SO4 pekat yang mengandung 98% asam sulfat H2SO4. Massa Jenis larutan 1,8 kg/l.

• Alat dan Bahan

Alat:                                                                    

1. alat timbang
2. spatula
3. labu ukur

Bahan: 

    1. air

    2. larutan zat padat (H2SO4)

• Prosedur Kerja

1. Hitung Konsentrasi larutan pekat

2. Hitung volume larutan pekat yang diperlukan dengan cara rumus pengenceran m1.v1=m2.v2

3. Mengukur volume larutan pekat dengan gelas ukur yang sesuai

4. Memasukkan air ke dalam labu ukur yang sesuai. Air sebanyak 1/3 volum larutan (90 ml)

5. Masukkan kedalam labu ukur yang berisi air larutan pekat yang sudah diukur

6. Lakukan pembilasan minimal 3x

II. Membuat Larutan zat asal dari larutan pekat.

• Tujuan Dasar:

Membuat larutan NaOH sebanyak 500 ml (diambil dari zat padat)

• Alat dan Bahan:

Alat:

1. Alat Timbang

2. Labu ukur

3. Spatula

Bahan:

1. air

2. larutan zat padat (NaOH)

• Prosedur Kerja

1. Hitung massa zat padat yang diperlukan

2. Menimbang atau mengatur massa zat padat

3. melarutkan zat padat dengan air sebanyak 1/3 volum larutan, dan diaduk dengan menggunakan spatula

4. Memasukkan larutan no.3 ke dalam labu ukur dengan ukuran yang sesuai

5. Pembilasan larutan no.3 dengan air, hasil bilasan dimasukkan ke dalam labu ukur. Pembilasan dilakukan         minimal 3x sampai volum larutan segaris dengan tanda pada labu ukur.

Read More