BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Di alam bebas hampir tidak ditemukan zat cair murni 100 %. Hampir semua cairan yang ada di bumi berbentuk larutan atau campuran. Larutan merupakan campuran yang homogen, yaitu suatu campuran serba sama, antara zat terlarut (solute) dan zat pelarut (solvent), sehingga tidak dapat dibedakan satu sama lain.
Adanya zat terlarut di dalam pelarut menyebabkan perubahan sifat fisik pada pelarut dan larutan tersebut. Sifat fisik yang mengalami perubahan misalnya penurunan tekanan uap, penurunan titik didih, kenaikan titik didih, dan tekanan osmosis.
Ada banyak hal yang menyebabkan larutan mempunyai sifat yang berbeda dengan pelarutnya. Salah satu sifat terpenting dari larutan adalah sifat koligatif larutan. Sifat koligatif didefinisikan sebagai sifat fisik larutan yang hanya ditentukan oleh jumlah partikel dalam larutan dan tidak tergantung jenis partikelnya. Beberapa sifat koligatif yang akan dibicarakan dalam bab ini meliputi penurunan tekanan uap pelarut, penurunan titik beku larutan, kenaikan titik didih larutan, dan tekanan osmosis larutan.
Jumlah zat terlarut dalam suatu larutan dinyatakan dengan konsentrasi larutan. Konsentrasi menyatakan komposisi secara kuantitatif perbandingan zat terlarut dengan pelarut dan atau larutan. Ada beberapa cara untuk menyatakan secara kuantitatif komposisi tersebut, antara lain adalah molaritas, molalitas, dan fraksi mol. Ketiganya akan menjadi dasar untuk mempelajari sifat koligatif larutan, sehingga ketiganya harus dipelajari terlebih dahulu.
Dalam bidang kimia dikenal suatu proses yang dikenal elektrolisasi. Dalam proses ini suatu elektrolit diuraikan dengan bantuan listrik, yang dialirkan padanya dengan elektroda.
Ada bebrbagai macam kegunaan elektrolisasi ini, salah satunya adalah untuk mengukur kosentrasi ion suatu logam dalam suatu larutan tertentu. Misalnya tersedia suatu larutan AgNo3 dan sebelum digunakan dalam proses kimia yang lain, misalnya untuk electroplating, ingin diketahui berapa kadar perak dalam keseluruhan larutan tersebut. Untuk itu dapat diambil sampel dari larutan tersebut, dan dengan bantuan proses elektrolisasi kita dapat menggambarkan nilai kosentrasi yang diharapkan.
Dengan semakin berkembangnya teknologi elektronika, tahap-tahap pengukuran ion kosentrasi logam tersebut dapat kita sederhanakan. Dimana pemakaian dapt memasuki sampel larutan yang ingin diketahu kosentrasi ion logamnya, dan rangkaian elektrolit akan mengatur proses pengukurannya
B. Tujuan Penulisan
1. Tujuan Umum
Menjelaskan sifat-sifat koligatif larutan nonelektrolit dan elektrolit.
2. Tujuan Khusus
a. Mengetahui penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku larutan, dan tekanan osmosis termasuk sifat koligatif larutan,
b. Mengetahui antara sifat koligatif larutan nonelektrolit dengan sifat koligatif larutan elektrolit yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan,
C. Manfaat Penulisan
1. Mahasiswa dapat menghitung konsentrasi suatu larutan (kemolalan dan fraksi mol),
2. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian sifat koligatif larutan nonelektrolit (hukum Raoult) dan larutan elektrolit,
3. Mahasiswa dapat menjelaskan pengaruh zat terlarut yang sukar menguap terhadap tekanan uap pelarut,
4. Mahasiswa dapat mengamati kenaikan titik didih suatu zat cair akibat penambahan zat terlarut melalui percobaan.
5. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian osmosis dan tekanan osmotic serta terapannya.
6. Mahasiswa dapat menganalisis data percobaan untuk membandingkan sifat koligatif larutan elektrolit dan nonelektrolit
BAB II
PEMBAHASAN
A. Larutan
Dalam kimia, larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut (zat) terlarut atau solut, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain dalam larutan disebut pelarut atau solven. Komposisi zat terlarut dan pelarut dalam larutan dinyatakan dalam konsentrasi larutan, sedangkan proses pencampuran zat terlarut dan pelarut membentuk larutan disebut pelarutan atau solvasi.
Contoh larutan yang umum dijumpai adalah padatan yang dilarutkan dalam cairan, seperti garam atau gula dilarutkan dalam air. Gas juga dapat pula dilarutkan dalam cairan, misalnya karbon dioksida atau oksigen dalam air. Selain itu, cairan dapat pula larut dalam cairan lain, sementara gas larut dalam gas lain. Terdapat pula larutan padat, misalnya aloi (campuran logam) dan mineral tertentu.
1. Larutan terdiri atas zat terlarut dan pelarut
Berdasarkan daya hantar listriknya (daya ionisasinya), larutan dibedakan dalam dua macam, yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit.
Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Larutan ini dibedakan atas :
a. Elektrolit Kuat
Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang mempunyai daya hantar listrik yang kuat, karena zat terlarutnya didalam pelarut (umumnya air), seluruhnya berubah menjadi ion-ion (alpha = 1).
Yang tergolong elektrolit kuat adalah:
1) Asam-asam kuat, seperti : HCl, HCl03, H2SO4, HNO3 dan lain-lain.
2) Basa-basa kuat, yaitu basa-basa golongan alkali dan alkali tanah, seperti: NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 dan lain-lain.
3) Garam-garam yang mudah larut, seperti: NaCl, KI, Al2(SO4)3 dan lain-lain
b. Elektrolit Lemah
Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang daya hantar listriknya lemah dengan harga derajat ionisasi sebesar :
O <>Yang tergolong elektrolit lemah:
1) Asam-asam lemah, seperti : CH3COOH, HCN, H2CO3, H2S dan lain-lain
2) Basa-basa lemah seperti : NH4OH, Ni(OH)2 dan lain-lain
3) Garam-garam yang sukar larut, seperti : AgCl, CaCrO4, PbI2 dan lain-lain
Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena zat terlarutnya di dalam pelarut tidak dapat menghasilkan ion-ion (tidak mengion).
Tergolong ke dalam jenis ini misalnya: Larutan urea, Larutan sukrosa, Larutan, glukosa, Larutan alkohol dan lain-lain.
2. Komponen Larutan
Larutan adalah campuran homogen (komposisinya sama), serba sama (ukuran partikelnya), tidak ada bidang batas antara zat pelarut dengan zat terlarut (tidak dapat dibedakan secara langsung antara zat pelarut dengan zat terlarut), partikel- partikel penyusunnya berukuran sama (baik ion, atom, maupun molekul) dari dua zat atau lebih.
Dalam larutan fase cair, pelarutnya (solvent) adalah cairan, dan zat yang terlarut di dalamnya disebut zat terlarut (solute), bisa berwujud padat, cair, atau gas. Dengan demikian, larutan = pelarut (solvent) + zat terlarut (solute). Khusus untuk larutan cair, maka pelarutnya adalah volume terbesar.
Ada 2 reaksi dalam larutan, yaitu:
a. Eksoterm, yaitu proses melepaskan panas dari sistem ke lingkungan, temperatur dari campuran reaksi akan naik dan energi potensial dari zat- zat kimia yang bersangkutan akan turun.
b. Endoterm, yaitu menyerap panas dari lingkungan ke sistem, temperatur dari campuran reaksi akan turun dan energi potensial dari zat- zat kimia yang bersangkutan akan naik.
3. Larutan terbagi menjadi tiga, yaitu:
a. Larutan tak jenuh
Yaitu larutan yang mengandung solute (zat terlarut) kurang dari yang diperlukan untuk membuat larutan jenuh. Atau dengan kata lain, larutan yang partikel- partikelnya tidak tepat habis bereaksi dengan pereaksi (masih bisa melarutkan zat). Larutan tak jenuh terjadi apabila bila hasil kali konsentrasi ion.
b. Larutan jenuh
Yaitu suatu larutan yang mengandung sejumlah solute yang larut dan mengadakan kesetimbangn dengan solut padatnya. Atau dengan kata lain, larutan yang partikel- partikelnya tepat habis bereaksi dengan pereaksi (zat dengan konsentrasi maksimal). Larutan jenuh terjadi apabila bila hasil konsentrasi ion = Ksp berarti larutan tepat jenuh.
c. Larutan sangat jenuh (kelewat jenuh)
Yaitu suatu larutan yang mengandung lebih banyak solute daripada yang diperlukan untuk larutan jenuh. Atau dengan kata lain, larutan yang tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut sehingga terjadi endapan. Larutan sangat jenuh terjadi apabila bila hasil kali konsentrasi ion > Ksp berarti larutan lewat jenuh (mengendap).
Berdasarkan banyak sedikitnya zat terlarut, larutan dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:
1) Larutan pekat
Yaitu larutan yang mengandung relatif lebih banyak solute dibanding solvent.
2) Larutan encer
Yaitu larutan yang relatif lebih sedikit solute dibanding solvent.
Dalam suatu larutan, pelarut dapat berupa air dan bukanan air.
4. Interaksi suatu zat terlarut dengan pelarutnya
c. Zat terlarut bereaksi dengan pelarut
Ada zat yang dapat bereaksi secara permanen dengan pelarut, sehingga terbentuk zat baru yang tidak dapat dipisahkan lagi secara fisika, contohnya oksida asam dan oksida basa yang masing-masing akan membentuk asam atau basa. Karena bereaksi, kelarutan zat seperti ini cukup besar.
d. Zat terlarut berinteraksi kuat dengan pelarut
Zat terlarut berinteraksi kuat dengan pelarut bila partikel zat tersebut bersifat ion atau polar dan pelarutnya juga bersifat polar. Jika zat berupa ion, maka terjadi gaya ion-dipol antara ion zat terlarut dengan pelarut. Gaya ini lebih besar dari gaya dipol-dipol antar molekul pelarut, maka akan terjadi sovasi, pengurungan partikel zat terlarut oleh molekul pelarut.
Jika pelarutnya air, maka proses solvasi tersebut disebut hidrasi. Untuk terjadinya hidrasi, diperlukan energi yang dilepaskan untuk membentuk ikatan antara ion dan molekul air yang disebut kalor hidrasi. Energi hidrasi akan makin besar bila ikatan antara ion dan molekul air makin kuat, yaitu bila jari-jari ion makin kecil dan muatannya makin besar.
Pada pelarutan ion, juga dipengaruhi oleh besarnya konstanta dielektrik pelarut, karena semakin besar konstanta dielektriknya, makin kecil gaya coulomb yang menarik ion-ion zat terlarut yang telah terpisah. Hal tersebut sesuai dengan persamaan hukum coulomb sebagai berikut.
F= 1/D * q1*q2/r
Jika zat terlarut berupa molekul polar, maka terdapat gaya dipol-dipol antara zat dengan pelarut, contohnya glukosa yang melalui gugus karbonil (-C=O) dan hidroksinya (-OH) yang bersifat polar membentuk ikatan hidrogen dengan air .
e. Zat terlarut berinteraksi lemah dengan pelarut
Hal ini terjadi bila molekul zat terlarut dan pelarut bersifat non polar. Antar pelarut dan zat terlarut hanya terdapat gaya London yang relatif lemah. Akibatnya, proses pelarutannya lebih lama.
f. Zat yang tidak larut dalam pelarut
Sesungguhnya, tidak ada zat yang mutlak tidak larut dalam suatu cairan, yang ada hanyalah zat yang kelarutannya sangat kecil sehingga dianggap tidak larut. Misalnya yang terjadi pada molekul non polar dengan molekul polar. Molekul non polar, seperti minyak, sukar larut dalam air.
Molekul polar memiliki interaksi antarmolekul yang relatif kuat dibandingkan dengan interaksi antar molekul polar dan non polar. Akibatnya, interaksi molekul polar dan nonpolar itu tidak cukup kuat untuk mengalahkan interaksi antarmolekul molekul polar dan molekul polar akan cenderung berkumpul dengan sesamanya daripada bercampur dengan molekul nonpolar.
Dalam air yang bersifat polar, molekul nonpolar sukar larut karena gugus non-polar seperti etil, metil dan senyawa aromatik yang bersifat hidrofobik memiliki kecenderungan untuk bergabung (berasosiasi) satu dengan yang lainnya dan akan bersifat menolak air.
Namun, tidak berarti molekul nonpolar pasti tidak dapat larut dalam pelarut polar. Ada senyawa nonpolar tertentu yang memiliki gugus non polar (etil, metil, dsb) sekaligus memiliki gugus polar seperti karbonil (C=O) dan hidroksi (O-H) pada aldehid atau keton, seperti pada asam fulvat dan asam humat.
Adanya gugus polar tersebut memungkinkan terjadinya interaksi dengan molekul polar, misalnya jika pelarutnya air, dapat terbentuk ikatan hidrogen.
Jenis-jenis larutan
Larutan dapat diklasifikasikan misalnya berdasarkan fase zat terlarut dan pelarutnya. Tabel berikut menunjukkan contoh-contoh larutan berdasarkan fase komponen-komponennya.
| Contoh larutan | Zat terlarut | |||
| Gas | Cairan | padatan | ||
| Pelarut | Gas | Udara (oksigen dan gas-gas lain dalam nitrogen) | Uap air di udara (kelembapan) | Bau suatu zat padat yang timbul dari larutnya molekul padatan tersebut di udara |
| Cairan | Air terkarbonasi (karbon dioksida dalam air) | Etanol dalam air; campuran berbagai hidrokarbon (minyak bumi) | Sukrosa (gula) dalam air; natrium klorida (garam dapur) dalam air; amalgam emas dalam raksa | |
| Padatan | Hidrogen larut dalam logam, misalnya platina | Air dalam arang | aktif; uap air dalam kayu Aloi logam seperti baja dan duralumin | |
Berdasarkan kemampuannya menghantarkan listrik, larutan dapat dibedakan sebagai larutan elektrolit dan larutan non-elektrolit. Larutan elektrolit mengandung zat elektrolit sehingga dapat menghantarkan listrik, sementara larutan non-elektrolit tidak dapat menghantarkan listrik.
Pelarutan
Ion natrium tersolvasi oleh molekul-molekul air
Molekul komponen-komponen larutan berinteraksi langsung dalam keadaan tercampur. Pada proses pelarutan, tarikan antarpartikel komponen murni terpecah dan tergantikan dengan tarikan antara pelarut dengan zat terlarut. Terutama jika pelarut dan zat terlarut sama-sama polar, akan terbentuk suatu sruktur zat pelarut mengelilingi zat terlarut; hal ini memungkinkan interaksi antara zat terlarut dan pelarut tetap stabil.
Bila komponen zat terlarut ditambahkan terus-menerus ke dalam pelarut, pada suatu titik komponen yang ditambahkan tidak akan dapat larut lagi. Misalnya, jika zat terlarutnya berupa padatan dan pelarutnya berupa cairan, pada suatu titik padatan tersebut tidak dapat larut lagi dan terbentuklah endapan. Jumlah zat terlarut dalam larutan tersebut adalah maksimal, dan larutannya disebut sebagai larutan jenuh.
Titik tercapainya keadaan jenuh larutan sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor lingkungan, seperti suhu, tekanan, dan kontaminasi. Secara umum, kelarutan suatu zat (yaitu jumlah suatu zat yang dapat terlarut dalam pelarut tertentu) sebanding terhadap suhu. Hal ini terutama berlaku pada zat padat, walaupun ada perkecualian. Kelarutan zat cair dalam zat cair lainnya secara umum kurang peka terhadap suhu daripada kelarutan padatan atau gas dalam zat cair. Kelarutan gas dalam air umumnya berbanding terbalik terhadap suhu.
Larutan ideal
Bila interaksi antarmolekul komponen-komponen larutan sama besar dengan interaksi antarmolekul komponen-komponen tersebut pada keadaan murni, terbentuklah suatu idealisasi yang disebut larutan ideal. Larutan ideal mematuhi hukum Raoult, yaitu bahwa tekanan uap pelarut (cair) berbanding tepat lurus dengan fraksi mol pelarut dalam larutan. Larutan yang benar-benar ideal tidak terdapat di alam, namun beberapa larutan memenuhi hukum Raoult sampai batas-batas tertentu. Contoh larutan yang dapat dianggap ideal adalah campuran benzena dan toluena.
Ciri lain larutan ideal adalah bahwa volumenya merupakan penjumlahan tepat volume komponen-komponen penyusunnya. Pada larutan non-ideal, penjumlahan volume zat terlarut murni dan pelarut murni tidaklah sama dengan volume larutan.
Penurunan Tekanan Uap
Adakah pengaruh zat terlarut terhadap tekanan uap jenuh larutannya? Bagaimana pengaruh itu? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, perhatikan data tekanan uap jenuh beberapa larutan pada suhu 28 °C di bawah ini :
Tekanan uap jenuh air = 28,36 mmHg
Tekanan uap larutan urea 0,1 M = 27,85 mmHg
Tekanan uap larutan urea 0,2 M = 27,34 mmHg
Apa yang dapat kalian simpulkan tentang ketiga tekanan uap tersebut? Berdasarkan data di atas, dapat disimpulkan bahwa tekanan uap suatu larutan akan semakin kecil, jika molaritas larutan semakin besar (bertambahnya zat terlarut). Hal ini dikarenakan molaritas larutan yang semakin besar, mengakibatkan fraksi mol zat terlarut juga bertambah besar.
Francois Raoult (dikenal Raoult), seorang ahli kimia dari Perancis mendapatkan hubungan antara tekanan uap jenuh larutan dengan tekanan jenuh pelarut dari konsentrasi larutan. Menurut Raoult, jika zat nonelektrolit yang sukar menguap dilarutkan, maka besarnya tekanan uap larutan tersebut dirumuskan sebagai berikut:
P = P°. XA
dengan
P = tekanan uap jenuh larutan ................... (mmHg)
Po = tekanan uap jenuh pelarut murni ........ (mmHg)
XA = fraksi mol pelarut
Karena zat terlarut sukar menguap(nonvolatil), maka diperoleh hubungan P larutan sebagai berikut.
P = P° . XA di mana XA < 1 sehingga P < P°
Dari persamaan ini nampak bahwa terjadi penurunan tekanan uap dari pelarut. Besarnya penurunan tekanan uap tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.
ΔP = P° - P
= P° - (P° . XA)
= P° (1 - XA)
karena XA + XB = 1, maka ΔP = P° . XB
Jadi, penurunan tekanan uap pelarut tergantung pada banyaknya molaritas zat terlarut, sehingga tidak tergantung pada jenis zat terlarut. Larutan yang memenuhi hukum-hukum di atas disebut larutan ideal dan itu terdapat pada larutan encer.
Berdasarkan pada Hukum Raoult yang telah diuraikan di atas, dapat ditentukan penurunan tekanan uap pelarut (ΔP) jika Mr zat terlarut diketahui. Sebaliknya, Mr zat terlarut dapat ditentukan jika ΔP dapat diukur.
B. Kosentrasi Larutan
Konsentrasi larutan menyatakan secara kuantitatif komposisi zat terlarut dan pelarut di dalam larutan. Konsentrasi umumnya dinyatakan dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah total zat dalam larutan, atau dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah pelarut.
Contoh beberapa satuan konsentrasi adalah molar, molal, dan bagian per juta (part per million, ppm). Sementara itu, secara kualitatif, komposisi larutan dapat dinyatakan sebagai encer (berkonsentrasi rendah) atau pekat (berkonsentrasi tinggi).
Menyatakan konsentrasi larutan ada beberapa macam, di antaranya:
1. Fraksi Mol
Fraksi mol adalah perbandingan antara jumlah mol suatu komponen dengan jumlah mol seluruh komponen yang terdapat dalam larutan.
Fraksi mol dilambangkan dengan X.
Contoh:
Suatu larutan terdiri dari 3 mol zat terlarut A den 7 mol zat terlarut B. maka:
XA = nA / (nA + nB) = 3 / (3 + 7) = 0.3
XB = nB /(nA + nB) = 7 / (3 + 7) = 0.7
* XA + XB = 1
2. Persen Berat
Persen berat menyatakan gram berat zat terlarut dalam 100 gram larutan.
Contoh:
Larutan gula 5% dalam air, artinya: dalam 100 gram larutan terdapat :
- gula = 5/100 x 100 = 5 gram
- air = 100 - 5 = 95 gram
3. Molalitas (m)
Molalitas menyatakan mol zat terlarut dalam 1000 gram pelarut.
Contoh:
Hitunglah molalitas 4 gram NaOH (Mr = 40) dalam 500 gram air !
- molalitas NaOH = (4/40) / 500 gram air = (0.1 x 2 mol) / 1000 gram air = 0,2 m
4. Molaritas (M)
Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan.
Contoh:
Berapakah molaritas 9.8 gram H2SO4 (Mr= 98) dalam 250 ml larutan ?
- molaritas H2SO4 = (9.8/98) mol / 0.25 liter = (0.1 x 4) mol / liter = 0.4
5. Normalitas (N)
Normalitas menyatakan jumlah mol ekivalen zat terlarut dalam 1 liter larutan.
Untuk asam, 1 mol ekivalennya sebanding dengan 1 mol ion H+.
Untuk basa, 1 mol ekivalennya sebanding dengan 1 mol ion OH-.
Antara Normalitas dan Molaritas terdapat hubungan :
N = M x valensi
C. Sifat Koligatif Larutan
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).
Apabila suatu pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut (Gambar 6.2), maka akan didapat suatu larutan yang mengalami:
1. Penurunan Tekanan Uap Jenuh
Zat cair atau padat jika dimasukkan dalam suatu ruang tertutup akan menguap sampai ruang tersebut jenuh. Pada keadaan jenuh, proses penguapan tetap berlangsung yang disertai proses pengembunan dengan laju yang sama.
Dalam keadaan ini terjadi kesetimbangan dinamis antara zat cair atau padat dengan uap jenuhnya. Tekanan yang ditimbulkan oleh uap jenuh disebut tekanan uap jenuh. Gambar 1.3 memperlihatkan terjadinya kesetimbangan dinamis antara zat cair dengan uap jenuhnya
Tekanan uap jenuh dipengaruhi oleh jenis zat dan suhu. Jika zat yang memiliki gaya tarik-menarik antarpartikel relatif besar, maka zat tersebut sukar menguap sehingga memiliki tekanan uap jenuh yang relatif kecil. Contoh garam dan gula. Bagaimana jika zat yang memiliki gaya tarik-menarik antarpartikel relatif lemah? Untuk zat yang memiliki gaya tarik menarik antar partikel relatif lemah, maka zat tersebut akan mudah menguap. Sehingga, zat ini memiliki tekanan uap jenuh yang relatif tinggi. Contoh etanol dan eter.
Selain jenis zat, tekanan uap jenuh juga dipengaruhi oleh suhu. Kenaikan suhu menyebabkan energi kinetik molekulmolekul cairan bertambah besar sehingga lebih banyak molekul yang dapat meninggalkan permukaan memasuki fase gas. Hal ini mengakibatkan molaritas cairan makin besar yang artinya tekanan uap jenuhnya juga semakin besar. Apa yang dapat kalian simpulkan? Jika suhu dinaikan, maka tekanan uap jenuh akan bertambah besar.
2. 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:
ΔTb = m . Kb
keterangan:
ΔTb = kenaikan titik didih (oC)
m = molalitas larutan
Kb = 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 :
Tb = (100 + ΔTb) oC
3. Penurunan Titik Beku
Untuk penurunan titik beku persamaannya dinyatakan sebagai:
ΔTf = 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 – ΔTf)o
4. 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)]
Larutan cair encer menunjukkan sifat-sifat yang bergantung pada efek kolektif jumlah partikel terlarut, disebut sifat koligatif (dari kata Latin colligare, "mengumpul bersama"). Sifat koligatif meliputi penurunan tekanan uap, peningkatan titik didih, penurunan titik beku, dan gejala tekanan osmotik.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Klasifikasi larutan berdasarkan daya hantarnya terhadap aliran listrik ada dua macam, yaitu larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit.
2. Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan aliran listrik yang melaluinya. Sedangkan larutan nonelektrolit adalah laruan yang tidak dapat menghantarkan aliran listrik yang melalui larutan tersebut.
3. Suatu larutan dapat menghantarkan aliran listrik karena terjadi reaksi ionisasi di dalam larutan tersebut.
4. Larutan elektrolit dibedakan lagi menjadi 2, yaitu elektrolit kuat dan elektrolit lemah. Hal ini berdasarkan kemampuannya untuk mengalirkan arus listrik. Elektrolit kuat adalah larutan yang daya hantar listriknya baik, hal ini terjadi karena di dalam larutan itu terjadi reaksi ionisasi yang sempurna. Sedangkan larutan elekrolit lemah adalah larutan yang reaksi ionisasi di dalamnya hanya terionisasi sebagian saja.
5. Larutan elektrolit kuat biasanya berasal dari senyawa asam kuat, basa kuat, dan garam. Garam yang dimaksud adalah garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat, asam lemah dan basa kuat, serta asam kuat dan basa lemah. Sedangkan laruan elektrolit lemah berasal sari senyawa asam lemah, basa lemah dan garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah.
B. Saran
saya kira perlu kiranya untuk melakukan percobaan lebih lanjut mengenai jenis-jenis larutan. Dan dengan demikian kita dapat mengaplikasikannya ke dalam kehidupan sehari-hari, yang akan membantu kita dalam melakukan kegiatan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2009. Penurunan Tekanan Uap Larutan. Wikipedia. Jakarta. Dalam http://smamuhwsb.freeoda.com/penurunan_tekanan_uap_larutan.html. Diakses pada 10 Oktober 2010 Pukul 13:01 witta.
Anonim. 2010. Kimia Larutan. Wikipedia. Jakarta. Dalam http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_x/sifat-koligatif-larutan/. . Diakses pada 31 Agustus 2010 Pukul 13:51 wita.
D.W.Gillis, H.P.Nachtrieb, N.H. 2001. Prinsip-prinsip Kimia Modern. Jakarta Edisi 4. Jilid 1. Penerbit Erlangga.
Muchtaridi, dkk. 2006. Kimia 1 SMA kelas X. Jakarta : Ghalia Indonesia.
Sabdaguna Choiri. 2010. Pendahuluan Tentang Larutan.Wikipedia. Jakarta. Dalam http://kimia-asik.blogspot.com/2010/04/pendahuluan-tentang-larutan.html. Diakses pada 10 oktober 2010. Pukul 12 :41 wita.
