Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

 SIFAT KOLIGATIF LARUTAN


Kompetensi Dasar

3.1 Menganalisis fenomena sifat koligatif larutan (penurunan tekanan uap jenuh, kenaikan titik didih,          penurunan titik beku, dan tekanan osmosis)

4.1 Menyajikan hasil penelusuran informasi tentang kegunaan prinsip sifat koligatif    larutan dalam            kehidupan sehari-hari


Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar 

1. Menghitung konsentrasi suatu larutan (molaritass, molalitas dan fraksi mol).

2. Menganalisa fenomena sifat koligatif (penurunan tekanan uap larutan, penurunan titik beku larutan,        kenaikan titik didih larutan, tekanan osmotik larutan)

3. Menganalisa perhitungan yang berlaku dalam fenomena sifat koligatif (penurunan tekanan uap                larutan, penurunan titik beku larutan, kenaikan titik didih larutan, tekanan osmotik larutan)


Materi Pembelajaran

PETA KONSEP

  1. Konsentrasi Larutan
      a. Molaritas (M)
          Sifat koligatif merupakan sifat larutan yang dipengaruhi oleh jumlah partikel zat terlarut dan                  tidak  tergantung dari sifat zat terlarut. Jumlah partikel zat terlarut dalam suatu larutan                              dinyatakan  dalam suatu besaran yaitu Konsentrasi Larutan.Molaritas menyatakan banyaknya                  mol  zat terlarut didalam setiap 1 liter larutan 
  Keterangan : 
M = molaritas (M) m = massa terlarut (gr) 
n = mol zat (mol) Mr = molekul relatif (gr/mol) 
V = volume (L atau mL)          % = persen kadar zat 
ρ = massa jenis (gr/mL) 

      b. Molalitas (m) 
          Molalitas menyatakan banyaknya mol zat terlarut di dalam setiap 1.000 gram pelarut.
  Keterangan : 
m = molalitas (m) p = massa pelarut (gr)
gr = massa terlarut (gr) Mr = molekul relatif (gr/mol) 

      c. Fraksi Mol (X) 
          Fraksi mol (X) menyatakan perbandingan banyaknya mol dari zat pelarut dan pelarut  terhadap              jumlah mol seluruh komponen dalam larutan. Dalam suatu larutan terdapat 2 fraksi mol yakni                fraksi mol terlarut (Xt) dan fraksi mol pelarut (Xp).
  Keterangan : 
Xt = fraksi mol terlarut nt = mol terlarut 
Xp = fraksi mol pelarut np = mol pelarut 
p = massa pelarut (gr)

   2.  Sifat koligatif larutan 
        Sifat Koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut tetapi                  tergantung pada banyaknya partikel zat terlarut dalam larutan. 
        a. Penurunan tekanan uap
            Apabila ke dalam suatu pelarut dilarutkan zat yang tidak mudah menguap, ternyata tekanan uap              jenuh larutan menjadi lebih rendah daripada tekanan uap jenuh pelarut murni. Dalam hal ini                    uap  jenuh larutan dapat jenuh dianggap hanya mengandung uap zat pelarut.
            Pada tahun 1880-an F.M. Raoult, seorang ahli kimia Prancis, menyatakan bahwa melarutkan zat              terlarut mempunyai efek menurunkan tekanan uap dari pelarut.
                          Gambar 2.1 Perbandingan tekanan uap jenuh pelarut dan larutan

            Hukum Raoult tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.           ΔP = Xt . Pᵒ 
            Jika tekanan uap pelarut di atas larutan dilambangkan P maka      ∆P =  Po – P  
            Jika komponen larutan terdiri pelarut dan zat terlarut dengan tetapan rumus berikut:  
                         Xp + Xt = 1 ,        maka      Xt = 1 – Xp

            Persamaan akan menjadi: 
                        ΔP = Xt . Pᵒ 
                    Pᵒ - P = (1 – Xp) Pᵒ 
                    Pᵒ - P = Pᵒ - Xp . Pᵒ 

                    Keterangan : 
                    ΔP = Penurunan tekanan uap (mmHg) 
                    Xp = Fraksi mol pelarut 
                    Xt = Fraksi mol terlarut 
                    P° = Tekanan uap jenuh pelarut murni (mmHg) 
                    P = Tekanan uap larutan (mmHg)


      Contoh:
      Tentukan tekanan uap jenuh air pada larutan yang mengandung 12 % massa urea CO(NH2)2,                 jika diketahui Mr = 60 gram/mol
       Penyelesaian : 
  
         b.  Kenaikan titik didih
              Titik didih dari suatu larutan adalah suhu  pada saat  tekanan uap jenuh air sama dengan                           tekanan luar . Oleh karena terjadinya penurunan tekanan uap larutan oleh keberadaan zat                         terlarut non-volatil, dibutuhkan kenaikan suhu untuk menaikkan tekanan uap larutan hingga                   sama dengan tekanan luar . Jadi, keberadaan zat terlarut dalam pelarut mengakibatkan                             terjadinya kenaikan titik didih, maka  titik didih larutan, Tb, lebih tinggi dari titik didih                           pelarut  murni, Tb°.Jadi selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni                           disebut kenaikan titik didih (ΔTb ). 

                    ΔTb = Tb larutan – Tb pelarut 
                    ΔTb = Tb – Tb°

       Secara umum semakin banyak zat terlarut yang dilarutkan maka kenaikan titik didih akan                       semakin besar sehingga persamaan untuk menentukan perubahan titik didih sebanding                             dengan  hasil kali molalitas (m) dengan nilai Kb pelarut. 

                  ΔTb = m x Kb

            Keterangan : 
                           Tb larutan (Tb) = Titik didih larutan (°C) 
                           Tb pelarut (Tb°) = Titik didih pelarut (°C) 
                           ΔTb = Kenaikan titik didih (°C) 
                           m = Molalitas larutan (molal) 
                           Kb = Tetapan kenaikan titik didih molal (°C/molal )

        c.   Penurunan titik beku
              Titik beku larutan adalah suhu pada saat tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap                              padatannya atau titik dimana air mulai membeku. Titik beku normal suatu zat adalah suhu                      pada  saat zat meleleh atau membeku pada tekanan 1 atm (keadaan normal)
                              Gambar 2.2 Pengaruh Zat Terlarut Terhadap Proses Pembekuan Pelarut 

      Jika suatu zat terlarut ditambahkan pada suatu pelarut murni, maka  titik beku pelarut murni                    akan mengalami penurunan. Hal ini terjadi karena molekul molekul pelarut sulit  berubah                        menjadi fase cair sebab  partikel terlarut menghalangi pergerakan partikel pelarut. Dengan                      demikian larutan membeku pada temperatur yang lebih rendah dibanding titik beku pelarut                      murni air. Jadi selisih titik beku pelarut (Tfo) dengan titik beku larutan (Tf) disebut penurunan                titik beku (ΔTf). 

                   ΔTf = Tf pelarut – Tf larutan
                   ΔTf = Tf° – Tf

      Menurut Hukum Backman dan Raoult bahwa penurunan titik beku dan kenaikan titik didih                      berbanding langsung dengan molalitas yang terlarut di dalamnya. 

                 ΔTf = m x Kf

              Keterangan : 
                      Tf larutan (Tb) = Titik beku larutan (°C) 
                      Tf pelarut (Tb°) = Titik beku pelarut (°C) 
                      ΔTf = Penurunan titik beku (°C) 
                      m = Molalitas larutan (molal) 
                      Kf = Tetapan penurunan titik beku molal (°C/molal )

      Contoh:
      Tentukan titik didih dan titik beku larutan urea CO(NH2)2 30 gram dalam 500 gram air.                          (Kb air = 0,52 dan Kf air = 1,86 °C/m)
       Jawab:
              ∆Tb = m x ∆Kb
                                = 30 gram x 1.000 gram x 0,52 °C/m
                                       60              500
                                = 0,5 gram x 2 gram x 0,52 °C/m
                                = 0,52 °C
                Titik didih larutan = 100 °C + 0,52 °C = 100,52 °C.

                       ∆Tb = m x ∆Kb
                               = 30 gram x 1.000 gram x 1,86 °C/m
                                      60                500
                               = 0,5 gram x 2 gram x 1,86 °C/m
                               = 1,86 °C
                Titik beku larutan = 0 °C – 1,86 °C = –1,86 °C.

         d.  Teknan osmotik
               Apabila dua jenis larutan yang berbeda konsentrasinya  dipisahkan oleh suatu membran                           semipermeabel, apa yang terjadi? Coba  perhatikan bgambar berikut:

                                                  Gambar 2.3. osmosis
                                                  (Sumber: www. siswapedia.com)

        Proses perpindahan molekul pelarut dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat atau dari                      pelarut murni ke suatu larutan melalui selapu semipermeabel disebut peristiwa osmosis.                          Peristiwa osmosis akan berlangsung hingga dicapai suatu kesetimbangan atau hingga kedua                    larutan isotonis. Hal ini ditandai dengan berhentinya perubahan volume larutan. Perbedaan                      volume dua larutan pada kesetimbangan menghasilkan suatu tekanan yang disebut tekanan                      osmosis. Tekanan osmosis dapat juga diartikan sebagai tekanan yang diberikan untuk                              mencegah terjadinya peristiwa osmosis. 
        Menurut Van’t Hoff, tekanan osmotik larutan-larutan encer dapat dihitung dengan rumus                        yang  serupa dengan persamaan gas ideal, yaitu: 

                       PV = nRT     atau       П V = nRT 
                         П =  nRT
                                   V
                                 П =  MRT

              Keterangan : 
                       П = Tekanan osmosis (atm) 
                       M = Molaritas (mol/L) 
                       R = Tetapan gas (0,082 atm L/mol K) 
                       T = Suhu (K) 
                       n = Mol terlarut (mol) 
                       V = Volume larutan (L atau mL)

 3.   Aplikasi Sifat Koligati Larutan dalam Kehidupan sehari-hari
       a. Penurunan Tekanan Uap Pelarut
           1.  Mendapatkan Benzena Murni
                Untuk mendapatkan benzena murni menggunakan pemisahan campuran dengan distilasi                          bertingkat, dengan mengguakan prinsip berbedaan tekanan uap antara zat pelarut dengan zat                    terlarut.
           2.  Kolam Apung
        Kolam apung dalah kolam yang  memiliki kadar garam yang sangat tinggi, bahkan 10 kali                      lipat  tingginya dibandingkan kadar garam rata-rata dilautan, sehingga air sulit menguap                          karena  tekanan uap pelarut menurun disebabkan karena konsentrasi kadar garam yang                            sangat  tinggi. Oleh karena itu pada  saat kita berenang di sini akan mengapung atau tidak                        tenggelam.
       b. Kenaikan Titik Didih Larutan
   1. Distilasi 
       Distilasi adalah proses pemisahan senyawa dalam suatu larutan dengan cara pendidihan.                         Larutan yang akan dipisahkan dengan zat terlarutnya, suhunya dinaikkan secara perlahan agar                 zat terlarut menguap dan dapat dipisahkan dengan pelarutnya. 
  2. Penambahan Garam Ketika Memasak 
              Pada umumnya ketika sedang memasak atau merebus sesuatu, penambahan garam biasanya                    dilakukan setelah air mendidih. Hal ini bertujuan mencegah agar pada proses pemasakan tidal                terlalu lama. 
              Coba perhatikan diagram di bawah ini! 

                                           Gambar 3.1  diagram 3 fasa ( digram P-T)

                Dari diagram 3 fasa tersebut, hal apakah yang dapat kalian kemukakan? 

      c.  Penurunan Titik Beku
           1. Membuat Campuran Pendingin pada Es Putar 
               Untuk membuat es putar diperlukan cairan pendingin. Cairan pendingin merupakan larutan                     berair yang memiliki titik beku jauh di bawah 0°C. Pada pembuatan es putar cairan pendingin                 dibuat dengan mencampurkan garam dapur dengan kepingan es batu dalam sebuah bejana                       berlapis kayu. Pada pencampuran itu, es batu akan mencair sedangkan suhu campuran turun.                   Sementara itu, campuran bahan pembuat es putar dimasukkan dalam bejana lain yang terbuat                 dari bahan stainless steel. Bejana ini kemudian dimasukkan ke dalam cairan pendingin,                           sambil terus-menerus diaduk sehingga campuran membeku. 
   2. Membuat Zat Antibeku pada Radiator Mobil 
               Untuk mengatasi agar air radiator tidak mudah membeku, maka ditambahkan cairan yang                       sulit  membeku yakni etilen glikol, sehingga  air radiator tidak mudah membeku karena                           terjadi  penurunan titik beku cairan radiator. 
          3.  Mencairkan Salju di Jalan Raya 
               Untuk membersihkan salju di jalan raya biasanya ditaburi dengan campuran garam NaCl dan                 CaCl2. Penaburan garam ini akan menurunkan titik beku salju tersebut, sehingga salju                             kembali menjadi air. Semakin tinggi konsentrasi garam, maka makin menurun titik bekunya,                   sehingga salju akan makin banyak yang mencair
  4. Antibeku dalam Tubuh Hewan 
      Hewan-hewan yang berada di kutub utara maupun di kutub selatan tidak membeku atau mati,                  karena dalam tubuh hewan tersebut terdapat zat antibeku. 
  5. Penambahan Antibeku Pada Minyak Kelapa 
              Jika kita membuat minyak kelapa tradisional, minyak yang dihasilkan akan akan cepat                            membeku. Pada pagi hari minyak kelapa akan membeku karena memiliki titik beku yang                        tinggi. Untuk mengatasi hal tersebut maka pada minyak kelapa ditambahkan garam-garaman                  atau vitamin E agar terjadi penurunan titik beku, sehingga minyak kelapa tidak mudah                            membeku pada suhu rendah.

      d.  Tekanan osmotik
           1. Mengontrol Bentuk Sel untuk mengontrol bentul sel agar tidak pecah atau mengalami                             kerusakan. Pasien yang dipasangi infus di rumah sakit
           2. Mesin Cuci Darah 
               Pasien penderita gagal ginjal harus menjalani terapi cuci darah (hemodialisis) dengan                               menggunakan mesin dialisis
           3. Pengawetan Selai 
           4. Membasmi Lintah
               Dengan menaburkan sejumlah garam dapur (NaCl) ke permukaan tubuh lintah atau pacet. 
           5. Penyerapan Air oleh Akar Tanaman
               Dalam tanaman mengandung zat-zat terlarut sehingga konsentrasinya lebih tinggi daripada air                 yang ada di dalam tanah sehingga air dalam tanah dapat diserap oleh tanaman dan diedarkan                   ke seluruh bagian tanaman.
          6. Desalinasi Air Laut Melalui Osmosis Balik
              Osmosis balik adalah perembesan pelarut dari larutan ke pelarut, atau dari larutan yang lebih                  pekat ke larutan yang lebih encer.Osmosis balik digunakan untuk membuat air murni dari air                  laut. 










DAFTAR PUSTAKA
Sutresna, Nana, dkk. 2016, Aktif dan Kreatif Belajar Kimia Untuk Sekolah Menengah Atas/ Madrasah Aliyah Kelas XII Peminatan Matematika dan Ilmu-ilmu Alam,Bandung,Grafindo Media Pratama
Sudarmo, Unggul. 2014, Kimia untuk SMA /MA kelas III, Surakarta, Erlangga
Vinsiah,Rananda, S.Pd.. 2020, Modul Pembelajaran SMA Kimia Kelas XI, Kemendikbud
Johari, J.M.C. dan Rachmawati, M, 2010. Chemistry 2A for Senior High School Grade XI Semester 1 , Esis, Jakarta 
Harnanto, Ari dan Ruminten. 2009. Kimia 3 Untuk 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. 
Partana, Crys Fajar dan Wiyarsi, Antuni. 2009. Mari Belajar Kimia 3 Untuk SMA/MA Kelas XII. Bandung : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
https://tambahpinter.com/satuan-konsentrasi-larutan/ (diakses  14 juni 2021) 
https://blog.edukasystem.com/sifat-koligatif-larutan/(diakses  14 juni 2021) 
https://www.ruangguru.com/blog/apa-itu-tekanan-osmotik (diakses  14 juni 2021) 
https://mafia.mafiaol.com/2017/08/contoh-sifat-klogatif-larutan-dalam.html(diakses  14 juni 2021) 



Posting Komentar untuk "SIFAT KOLIGATIF LARUTAN"