Sifat koligatif larutan bergantung pada jumlah partikel zat yang terlarut dalam larutan. Jenis atau bentuk zat tidak mempengaruhi sifat koligatif larutan.
 Jumlah zat/ partikel terlarut dalam larutan elektrolit dapat dihitung dengan menggunakan rumus faktor Van’t Hoff. Faktor Van’t Hoff menyatakan bahwa dalam konsentrasi yang sama, larutan elektrolit memiliki jumlah zat terlarut yang lebih besar daripada larutan non elektrolit. Rumus Faktor Van’t Hoff : n = jumlah kation (ion bermuatan positif) atau anion (ion bermuatan negatif) Umumnya, larutan elektrolit memiliki derajat ionisasi = 0 dan faktor Van’t Hoff = 1. Penurunan Tekanan Uap (∆P) Tekanan uap adalah tekanan yang ditimbulkan oleh uap suatu zat padat dan zat cair yang setimbang dalam fase kondensasi (pengembunan) apabila berada dalam ruang tertutup dengan suhu tertentu. Semakin tinggi kemampuan molekul zat cair untuk berubah menjadi uap, semakin tinggi tekanan uap zat cair tersebut. Apabila zat cair yang mudah menguap dilarutkan ke dalam zat terlarut yang tidak mudah menguap, maka penguapan pada molekul-molekul zat cair tersebut akan berkurang. Semakin tinggi suhu, tekanan uap akan menjadi lebih besar dari tekanan atmosfer, sehingga gelembung uap yang dihasilkan semakin banyak. Zat terlarut yang mudah menguap disebut zat terlarut volatil, sedangkan yang sulit menguap disebut zat terlarut non-volatil. Tekanan uap suatu larutan lebih kecil daripada tekanan uap pelarut murni (air) karena partikel-partikel pada larutan tersebut tidak teratur, sehingga terjadi penurunan tekanan uap jenuh. ∆P = penurunan tekanan uap Po = tekanan uap pelarut murni P = tekanan uap jenuh larutan Xt = fraksi mol zat terlarut Rumus tekanan uap jenuh berdasarkan faktor Van’t Hoff : Alat pengukur tekanan uap larutan adalah manometer. Hukum Raoult menyatakan bahwa tekanan uap larutan ideal dipengaruhi oleh tekanan uap pelarut dan fraksi mol zat terlarut (Xterlarut). Rumus tekanan uap larutan ideal : Banyaknya penurunan tekanan uap sama dengan hasil kali fraksi mol terlarut dan tekanan uap pelarut murni. Tekanan uap yang sulit larut akan menurunkan tekanan uap pelarut murni, maka P< Po Berikut ini tabel untuk tekanan uap : Jika 100 gram urea dipanaskan dalam 150 gram air dengan suhu 20 oC yang mana tekanan uap air adalah 17,5 mmHg, berapa tekanan uap jenuh larutan tersebut (Ar H=1, Ar C = 12, Ar N = 14 dan Ar O = 16)? Terlebih dahulu kita harus mencari fraksi mol dari urea. Rumus molekul urea adalah CH4N2O. Karena jumlah mol urea dan jumlah mol air belum diketahui juga, maka cari terlebih dahulu. Mr urea = 12 + (1x4) + (14 x 2) +16 Lalu, cari fraksi mol urea. Karena urea adalah zat terlarut, maka gunakan rumus : nt = jumlah mol zat terlarut np = jumlah mol zat pelarut Mulai mencari tekanan uap jenuh larutan Kenaikan Titik Didih (∆Tb) Titik didih adalah suhu ketika tekanan uap suatu zat cair tekanan eksternal. Titik didih suatu zat cair di dalam vacum akan lebih rendah daripada jika zat cair tersebut berada di luar vacum/dalam tekanan atmosfer. ∆Tb = Titik didih larutan – titik didih pelarut Kb = tetapan kenaikan titik didih molal (satuan oC/m) m = molalitas zat pelarut (satuan m) Rumus kenaikan titik didih berdasarkan faktor Van’t Hoff : Urea 20 gram dilarutkan dalam 200 gram air. Hitunglah titik didih larutan tersebut! (Kb air = 0,52 oC/m) Cari terlebih dahulu jumlah mol urea Mol urea = 20/60 = 0,33 mol = 0,52 . (n x 1000/pelarut(p)) = 0,52 . (0,33 x 1000/200)
* angka 1000 adalah sebagai
acuan karena moralitas menyatakan banyaknya jumlah mol zat terlarut dalam 1000 gram zat pelarut.
∆Tb = titik didih larutan - titik didih pelarut *angka 100 oC adalah sebagai suhu titik didih acuan zat pelarut. Penurunan Titik Beku (∆Tf) Titik beku adalah suhu saat tekanan uap zat terlarut sama dengan tekanan uap zat pelarut murni. Zat terlarut dapat membeku dengan suhu yang lebih rendah daripada zat pelarut murni. ∆Tf = Titik beku pelarut – titik beku larutan Kf = tetapan penurunan titik beku molal (satuan oC/m) m = molalitas zat pelarut (satuan m) Rumus penurunan titik beku berdasarkan faktor Van’t Hoff :
∆Tf= Kf
. m . i Hukum Backman dan hukum Raoult menyatakan bahwa penurunan titik beku dan kenaikan titik didih berbanding lurus dengan molalitas yang terlarut di dalamnya. Tekanan osmotik adalah tekanan yang diperlukan untuk mempertahankan partikel zat pelarut agar tidak berpindah ke larutan yang berkonsentrasi lebih tinggi. π = tekanan osmotik (atm) n = jumlah mol zat terlarut (mol) R = tetapan gas ideal, yaitu sekitar 0,0821 L atm/K mol atau sekitar 8,3145 m3 Pa/mol K Rumus tekanan osmotik berdasarkan faktor Van’t Hoff : - Jika tekanan osmotik cairan sama dengan tekanan osmotik plasma darah, maka disebut larutan isotonik. - Jika tekanan osmotik cairan lebih kecil dari tekanan osmotik plasma darah, maka disebut larutan hipotonik. - Jika tekanan osmotik cairan lebih besar dari pada tekanan osmotik plasma darah, maka disebut larutan hipertonik. Berapa gram urea yang terlarut dalam 100 mL larutan agar isotonik dengan 12 gram air yang terlarut dalam 200 mL? Cari terlebih dahulu jumlah air. Untuk jumlah Mr sama dengan contoh sebelumnya Mol air = m/Mr = 12/18 = 0,7 mol *satuan mL dijadikan L, maka dibagi 1000 Karena larutan isotonik, maka dinyatakan n = 3,5 x 0,1 = 0,35 mol Maka, m = 0,35 x 60 = 21 gram
SIFAT KOLIGATIF LARUTAN ELEKTROLIT DAN NONELEKTROLIT Kompetensi Dasar 3.2 Membedakan sifat koligatif larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit 4.2 Menganalisis data percobaan untuk menentukan derajat pengionan Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar 1. Membedakan sifat koligatif larutan elektrolit dan larutan non elektrolit 2. Merumuskan faktor Van’t Hoff 3. Menghitung sifat koligatif larutan elektrolit menggunakan faktor Van’t Hoff Materi Pembelajaran PETA KONSEP 1. Sifat Koligatif larutan elektrolit dan non elektrolit Zat elektrolit jika dilarutkan akan terionisasi menjadi ion-ion yang merupakan partikel-partikel di dalam larutan ini. Hal ini menyebabkan jumlah partikel pada satu mol larutan elektrolit lebih banyak daripada larutan nonelektrolit. Sehingga untuk molaritas yang sama larutan elektrolit mengandung jumlah partikel yang lebih banyak daripada larutan nonelektrolit. Van’t Hoff menggunakan faktor i untuk menyatakan hubungan sifat koligatif larutan elektrolit dan nonelektrolit. Tabel 1.1 Harga i untuk penurunan titik beku larutan elektrolit. Harga i di atas ditetapkan secara eksperimen untuk tiap jenis elektrolit pada berbagai molaritas. Sekali i ditentukan, maka i dapat digunakan untuk menghitung sifat koligatif yang lain dengan memakai hubungan Tabel 1.2 Perbedaan rumus sifat koligatif larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit 2. Faktor Van’t Hoff Menurut ilmuwan Swedia bernama Svante Arrhenius, suatu larutan terurai menjadi ion positif dan ion negatif. Misalkan pada larutan NaCl maka akan terionisasi menjadi ion Na+ dan ion Cl– NaCl(aq → Na+ (aq) + Cl– (aq) Bagaimana hubungan harga i dengan derajat ionisasi (α )? Besarnya derajat ionisasi (α ) dinyatakan sebagai berikut. Untuk larutan elektrolit kuat, harga α mendekati 1 sedangkan untuk elektrolit lemah harga α berada di antara 0 dan 1 (0 < α < 1) Misalkan sebuah partikel elektrolit A mengion menjadi n ion B A (aq) ⇄ n B (aq) Mula-mula : m - Bereaksi : m α n m α ---------------------------------------------------------- Setelah reaksi : m – m α n m α Maka konsentrasi partikel dalam larutan adalah = konsentrasi partikel elektrolit A + konsentrasi ion-ion B = (m – m α + n m α ) = m (1+n α - α) = m [1+ (n – 1) α ] harga [1+ (n – 1) α ] disebut dengan faktor Van’t Hoff (i) = m x i Keterangan : n = jumlah ion yang dihasilkan hasil ionisasi suatu elektrolit α = derajat ionisasi larutan elektrolit Dari rumusan faktor Van’t Hoff, dapat disimpulkan bahwa i = n, jika elektrolit kuat (α = 1). Contoh : CaCl2 (aq) → Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) Dari persamaan reaksi ionisasi CaCl2, dihasilkan satu ion Ca 2+ dan dua ion Cl- (n = 3) dan CaCl2 mengalami ionisasi sempurna (α = 1), sehingga : i = [1+ (n – 1) α ] i = [1+ (3 – 1) 1 ] i = [1+ (2) 1 ] i = [1+ 2 ] = 3 Contoh: Dua gram NaOH dilarutkan dalam 200 gram air pada suhu 27 oC. Jika larutan itu terionisasi sempurna(Mr = 40), maka tentukan: a. titik didih, b. titik beku, c. tekanan osmosis. Kb air = 0,52 °C molal-1dan Kf air = 1,86 °C molal-1 Jawab a. Tb = Kb x m x i = Kb x massa x 1000 x [1+ (n – 1) α ] Mr p = 0,52 x 2 x 1000 x [1+ (2 – 1) 1 ] 40 200 = 0,52 x 0,05 x 5 x 2 = 0, 26 titik didih larutan = titik didih pelarut + ∆Tb = 100 °C + 0,26 °C = 100,26°C b. ∆Tf = Kf x m x i = Kf x massa x 1000 x [1+ (n – 1) α ] Mr p = 1,86 x 2 x 1000 x [1+ (2 – 1) 1 ] 40 200 = 1,86 x 0,05 x 5 x 2 = 0, 93 titik beku larutan = titik beku pelarut - ∆Tf = 0 - 0,93 °C = - 0,93 °C c. П = MRT Massa jenis air adalah 1, maka massa air = volume air = massa x 1000 x R x T Mr v = 2 x 1000 x 0,082 x (27 + 273) 40 200 = 0,05 x 5 x 0,082 x 300 = 6,15 atm Latihan 1. Titik didih beku larutan CaCl2 0,6 m adalah – 0,96 °C. Jika Kf air = 1,86 °C molal-1 . Hitung derajat ionisasi. 2. Pada suhu 37 °C ke dalam air dilarutkan 1,71 gram Ba(OH)2 hingga volume 100 mL (Mr Ba(OH)2 = 171). Hitung besar tekanan osmotiknya! (R = 0,082 L atm mol-1K-1) DAFTAR PUSTAKA Sudarmo, Unggul. 2014, Kimia untuk SMA /MA kelas III, Surakarta, Erlangga Mendera,Drs. H. I Gede, M.T. 2020, Modul Pembelajaran SMA Kimia Kelas XI, Kemendikbud Sutresna, Nana.2016, Aktif dan Kreatif Belajar Kimia Untuk Sekolah Menegah Atas/Madrasah Aliyah Kelas XII peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam, Bandung, Grafindo Media Pratama. Utami. Budi dkk, 2009. Kimia Untuk Untuk SMA dan MA Kelas XII.Ilmu Pengetahuan Alam , Jakarta:Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Partana. Crys Far dan Wiyarsi, Antunidkk, 2009. Mari Belajar Kimia Untuk Untuk SMA dan MA Kelas XII, Jakarta:Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Sukmanawati, Wening. 2009. Kimia Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Pangajuanto, Teguh dan Rahmidi, Tri. 2009. Kimia 3 Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. |
Larutan elektrolit kuat memiliki harga i pada faktor van t Hoff adalah
Pos Terkait
Copyright © 2024 apacode Inc.
