SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

PENURUNAN TEKANAN UAP LARUTAN

Pada awal percobaan maka ketinggian dikedua kaki pipa akan sama sebab belum ada molekul air yang menguap. Bila kita biarkan beberapa jam maka terjadi perubahan ketinggian raksa pada pipa U (gambar tabung sebelah kanan). Perubahan ketinggian kaki pada pipa U tersebut menandakan adanya tekanan yang disebabkan oleh molekul air yang telah menguap. Molekul air yang berada dipermukaan air akan mulai menguap terus menerus sampai diperoleh keadaan setimbang. Pada keadaan setimbang ini maka jumlah molekul air yang menguap meninggalkan cairan akan sama dengan jumlah molekul air yang masuk kedalam cairan. Nah tekanan yang terjadi pada saat suatu liquid berada pada keadaan setimbang dengan uap molekul liquid yang berada diatasnya inilah yang disebut sebagai Tekanan Uap Liquid .

jika kita melarutkan zat yang nonvolatile (zat yang tidak mudah menguap), adanya zat terlarut di dalam suatu pelarut akan menurunkan tekanan uap pelarutnya. Nilai tekanan uap yang lebih kecil untuk larutan ini menandakan bahwa molekul pelarut menguap diatas larutan jumlahnya lebih sedikit dibandingkan dengan jumlah molekul yang menguap diatas pelarut murni.

Jika kita punya dua buah beaker dimana satu beaker berisi air dan yang lain berisi larutan asam sulfat, selanjutnyakeduanya kita tutup dengan penutup kaca, maka setelah beberapa jam volume air akan berkurang sedangkan volume larutan asam sulfat akan bertambah. Ini terjadi akibat tekanan uap pelarut murni lebih besar dibandingkan dengan tekanan uap larutan. Molekul air dari beaker yang berisi air akan terus menguap dan menuju ke permukaan larutan yang ada dibeaker berisi asam sulfat. Molekul-molekul air ini kemudian mengembun sehingga menyebabkan volume larutan asam sulfat bertambah. Hal ini akan terjadi terus menerus sampai diperoleh keadaan setimbang yaitu saat semua air habis.

Mengapa tekanan uap larutan lebih rendah dari tekanan uap pelarutnya? Adanya zat terlarut di dalam suatu pelarut akan memperkecil jumlah molekul pelarut per unit volumenya, dengan semakin kecilnya jumlah molekul pelarut tiap satuan volume yang ada di dalam larutan jika dibandingkan dengan jumlah molekul pelarut yang terdapat dalam pelarut murni akan memperkecil pula jumlah molekul yang dapat menguap dengan demikian tekanan uapnya pun akan turun.

Dalam bentuk energi (entropi) maka adanya zat terlarut dalam suatu pelarut akan meningkatkan ketidakteraraturan di dalam pelarut. Campuran (contohnya larutan) memiliki entropi yang lebih besar dibandingkan dengan material tunggal (contoh pelarut murni). Kenaikkan entropi ini akan menaikkan energi yang diperlukan untuk memindahkan molekul pelarut dari fasa liguid ke fasa gas.

Bagaimana Menghitung Penurunan Tekanan Uap Larutan? Hubungan antara tekanan uap larutan dengan tekanan uap pelarutnya dijabarkan oleh Francois M. Raoult dimana dia mengeluarkan rumus sebagai berikut: P= Xp.Po (1) Dimana: P = Tekanan uap larutan Po = Tekanan uap pelarut murni Xp = Fraksi mol pelarut Fraksi mol (X) dinyatakan sebagai perbandingan antara mol suatu spesies dengan mol total dimana spesies itu berada.

Jika larutan hanya dibangun dari dua komponen yaitu pelarut (p) dan satu macam zat terlarut (t) maka hubungan fraksimol keduanya dapat dinyatakan sebagai berikut: Xp + Xt = 1 Xp = 1 Xt (2) Menggabungkan persamaan 1 dan 2 akan diperoleh persamaan sebagai berikut: P= Xp.Po Dengan Xp = 1 Xt maka diperoleh, P = (1 Xt)Po P = Po Xt.Po P Po = Xt.Po P = Xt.Po .(3)

Perlu diingat bahwa Hukum Rauolt berlaku hanya untuk larutan yang bersifat ideal atau larutan encer (dengan konsentrasi rendah. Dimana larutan ideal dicapai jika interaksi antara solute-solut, solvent-solvent, solute-solvent adalah hampir sama. Jika pada waktu melarutkan zat terlarut ke dalam suatu pelarut dibebaskan panas (eksoterm) maka nilai entalpinya adalah negative maka kita dapat mengasumsikan adanya interaksi yang kuat antara pelarut dan zat terlarut hal ini menyebabkan pelarut memiliki tendensi yang kecil untuk menguap maka nilai tekanan uap larutannya akan jauh lebih kecil dibandingkan dengan nilai yang diramalkan dari hukum Raoult, peristiwa ini disebut sebagai deviasi negative hukum Raoult .

Jika kita melarutkan zat terlarut dalam pelarut dimana terjadi penurunan suhu (endoterm) nilai entalpi positif, ini mengindikasikan adanya interaksi yang lemah antara pelarut dengan zat terlarutnya. Akibatnya zat terlarut dan pelarut sama-sama memiliki tendensi untuk menguap sehingga nilai tekanan uapnya akan jauh lebih tinggi dari hasil yang diperoleh (diprediksikan) dengan hukum raoult, peistiwa ini disebut sebagai deviasi positif hukum raoult .

PENURUNAN TITIK BEKU LARUTAN Penurunan titik beku larutan mendiskripsikan bahwa titik beku suatu pelarut murni akan mengalami penurunan jika kita menambahkan zat terlarut didalamnya. Sebagai contoh air murni membeku pada suhu 0 C akan tetapi jika kita melarutkan contoh sirup atau gula didalamnya maka titik bekunya akan menjadi dibawah 0 C.

Bagaimana Mengukur Penurunan Titik Beku Larutan? Untuk mengukur besarnya titik beku larutan kita membutuhkan dua hal berikut: - Konsentrasi molal suatu larutan dalam molalitas. - Konstanta penurunan titik beku pelarut atau Kf. Rumus mencari perubahan titik beku larutan adalah sebagai berikut: Tf = m. Kf. i dan titik beku larutan dicari, Tf = Tpelarut murni Tf dimana: Tf = penurunan titik beku larutan Tf = titik beku larutan m = molalitas larutan Kf = konstanta titik beku pelarut i = Faktor Van t Hoff

Faktor Van t Hoff (i) adalah parameter untuk mengukur seberapa besar zat terlarut berpengaruh terhadap sifat koligatif (penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik). Faktor Van t Hoff dihitung dari besarnya konsentrasi sesunguhnya zat terlarut yang ada di dalam larutan dibanding dengan konsentrasi zat terlarut hasil perhitungan dari massanya. Untuk zat non elektrolit maka vaktor Van t Hoffnya adalah 1 dan elektrolit adalah sama dengan jumlah ion yang terbentuk didalam larutan. Faktor Van t Hoff secara teori dapat dihitung dengan menggunakan rumus: i = 1 + (n-1)

dengan adalah derajat ionisasi zat terlarut dan n jumlah ion yang terbentuk ketika suatu zat berada didalam larutan. Untuk non elektrolit maka alfa = o dan n adalah 1 dan untuk elektrolit dicontohkan sebagai berikut: C6H12O6 -> C6H12O6 n = 1 NaCl -> Na+ + Cl- n = 2 CaCl2 -> Ca2+ + 2Cl- n = 3 Na3PO4 -> 3Na+ + PO4- n = 4 Cu3(PO4)2 -> 3Cu2+ + 2PO43- n = 5

Data nilai Kf beberapa pelarut adalah sebagai berikut:

KENAIKAN TITIK DIDIK LARUTAN Berlawanan dengan penurunan titik beku larutan. Kenaikan titik didih larutan merupakan fenomena meningkatkan titik didih suatu pelarut disebabkan adanya zat terlarut didalam pelarut tersebut.

Bagaimana Kita Mengukur Kenaikan Titik Didih Larutan? Untuk menghitung perubahan titik didih larutan maka kita bisa menggunakan persamaan berikut ini: Tb = Kb. m . I sedangkan titik didih larutan dicari dengan persamaan, Tb = Tpelarut + Tb dimana : Tb = penurunan titik beku larutan Tb = titik beku larutan m = molalitas larutan Kb = konstanta titik beku pelarut i = Faktor Van t Hoff

Data nilai Kf beberapa pelarut adalah sebagai berikut:

TEKANAN OSMOTIK Osmosis merupakan suatu proses dimana suatu liquid dapat melewati suatu membrane semi permeable secara langsung. Apabila terdapat dua buah liquid yang dipisahkan dengan suatu membrane semipermeabel dimana pada salah satu kaki berisi pelarut.

Laju pergerakan molekul air dari air-larutan dengan laju pergerakan molekul air dari larutan-air ditentukan oleh besarnya entropi dan tekanan yang diaplikasikan ke salah satu kaki. Karena entropi larutan adalah lebih besar dibandingkan dengan entropi pelarut murni maka secara spontan laju molekul air yang melewati air-larutan akan lebih cepat dibandingkan dengan laju molekul air dari larutan-air. Proses ini akan terus berlangsung sampai ketinggian h mencapai tinggi tertentu dimana pada ketinggian ini larutan memiliki tekanan yang dapat menyeimbangkan laju pergerakan molekul air dari larutan-air dan air-larutan. Tekanan inilah yang disebut sebagai tekanan osmotik . Tekanan osmotik merupakan salah satu sifat koligatif larutan.

Cara Menghitung Tekanan Osmotik Tekanan osmotik suatu larutan encer adalah mematuhi hukum persamaan gas ideal yaitu: PV = nRT Karena kita mengukur dalam sistem yang berupa larutan maka lebih mudah kita menggunakan satuan konsentrasi molaritas M. PV = nRT P = nRT/V karena M=n/V maka P = MRT Tekanan osmotik biasa dilambangkan dengan lambang phi (phi) maka rumus diatas cenderung ditulis sebagai: dimana: phi = tekanan osmotik M = molaritas larutan T = temperature dalam kelvin R = tetapan gas, nilainya 0.082 L.atm/K.mol i = faktor Van t Hoff

Soal latihan Tekanan uap larutan urea pada suhu 600C adalah 38,6 cm Hg dan tekanan uap air pada suhu yang sama 38,8 cm Hg, tentukan: a . Fraksi mol urea b. Kemolalan larutan urea c. Titik didih larutan urea bila Kd air = 0,52C Tentukan titik didih dan titik beku larutan 15,5 gram glikol (C2H6O2), suatu zat nonelektrolit dalam 250 gram air. Kd air = 0,52C ; Kb air = 1 ,86C. (H = 1 ; C = 12 ; O = 16) Berapa gram glikol (Mr= 62) harus ditambahkan dalam 500 gram air agar diperoleh larutan glikol dengan tekanan uap 4 mm Hg lebih rendah dari tekanan air jenuh pada suhu 250C bila tekanan air pada suhu itu 24 mm Hg?

BHT (Butylated Hydroxytoluene) adalah suatu bahan antioksidan yang banyak digunakan sebagai bahan ad itif pada makanan olahan . Larutan 2,5 gram BHT dalam 100 gram benzena membeku pada 4,88C. Tentukan massa moleku l relatif (Mr) BHT tersebut! Titik beku norma l benzena adalah 5,46C dan Kb benzena = 5,07C. Tekanan osmotik darah manusia pada 37C adalah 7,7 atm . Berapa gram NaCl harus dilarutkan dalam 1 l iter larutan sehingga pada 37C isotonik dengan darah manusia? (Na = 23 ; Cl = 35,5) Kedalam 1950 m l air murni dimasukkan 50 ml larutan KOH 20% (m/m) yang massa jenisnya 1 ,012 g/m l . Berapakah molaritas larutan baru ? Tentukan banyaknya ion OH- yang terdapat dalam setiap ml larutan tersebut!