4 Jenis Sifat Koligatif Larutan beserta Rumus dan Contoh Soal Lengkap
4 Jenis Sifat Koligatif Larutan beserta Rumus dan Contoh Soal Lengkap – Sifat koligatif larutan merupakan salah satu sifat yang dipelajari pada mata pelajaran kimia, khususnya saat membahas larutan.
Materi ini sangat penting diketahui, agar dapat memahami perilaku larutan dan interaksi antara zat terlarut dan pelarut.
Ada empat sifat koligatif, yaitu penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik. Simak penjelasan lengkap jenis sifat koligatif larutan pada artikel Mamikos ini!
Apa yang Dimaksud Sifat Koligatif Larutan?
Daftar Isi
Daftar Isi
Pada materi kimia, kita mengenal larutan sebagai campuran dari beberapa zat yaitu zat terlarut dan zat pelarut. Zat terlarut adalah zat yang larut dalam pelarut, sementara zat pelarut adalah medium yang melarutkan zat tersebut.
Jika berbicara mengenai larutan, ternyata larutan memiliki sifat yang unik. Sifat ini disebut dengan sifat koligatif larutan. Lalu apa yang dimaksud dengan sifat koligatif larutan?
Sifat koligatif larutan adalah sifat yang hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut, bukan pada jenis zatnya. Artinya, semakin banyak zat terlarut yang ada dalam larutan, maka akan semakin besar efek dari sifat koligatif yang dihasilkan.
Dari penjelasan tersebut dapat diketahui bahwa sifat koligatif akan didasari oleh kuantitas, sehingga tidak akan memperhatikan kualitas atau jenis zat terlarutnya. Agar suatu larutan memiliki sifat koligatif, ada beberapa hal yang harus dipenuhi, yaitu:
- Zat Terlarut Tidak Mudah Menguap
Syarat ini penting karena jika zat terlarut mudah menguap, ia akan berkontribusi terhadap tekanan uap larutan, sehingga sifat koligatif tidak akan sepenuhnya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut.
Zat terlarut yang ideal untuk menunjukkan sifat koligatif adalah zat non-volatil, yang tidak mudah berubah menjadi gas.
- Zat Terlarut Harus Larut Sepenuhnya
Agar sifat koligatif dapat diamati dengan baik, zat terlarut harus sepenuhnya larut dalam pelarut dan tidak membentuk endapan. Jika zat terlarut tetap dalam bentuk padatan atau tidak larut, maka sifat koligatifnya tidak akan muncul.
Selain syarat tersebut, terdapat dua jenis larutan yang dapat mempengaruhi sifat koligatif larutan, yang terbagi menjadi sifat koligatif larutan elektrolit dan nonelektrolit.
Kedua jenis sifat koligatif ini memiliki ciri dan perbedaannya masing-masing, sehingga memiliki rumus yang berbeda pula.
Jenis Sifat Koligatif Larutan Non Elektrolit
Ada empat sifat koligatif larutan yang perlu kamu ketahui, masing-masing sifat tersebut memiliki efek yang terjadi ketika zat terlarut ditambahkan ke dalam pelarut. Setiap jenisnya ini dapat pula menunjukkan perubahan dan karakteristik larutan akibat jumlah partikel dari zat terlarut. Berikut sifat koligatif larutan :
Penurunan Tekanan Uap Larutan Jenuh (∆P)
Penurunan tekanan uap terjadi dalam larutan ketika adanya penambahan zat terlarut ke pelarut. Ketika zat terlarut dicampurkan, maka molekul-molekul pelarut akan menjadi lebih sedikit kesempatan untuk menguap karena terhalang oleh partikel zat terlarut.
Akibatnya tekanan uap larutan akan menjadi lebih rendah jika dibandingkan dengan pelarut.
Penurunan ini juga bergantung pada jumlah partikel zat pelarut, bukan jenisnya. Fraksi mol zat terlarut urus dengan penurunan tekanan uap. Semakin banyak zat terlarut yang ada, semakin besar penurunan tekanan uap yang terjadi.
Sebagai gambaran, jika kamu melarutkan garam ke dalam air, maka garam akan menghalangi sebagian molekul air untuk menguap. Karena itu, air yang sudah bercampur garam akan memiliki tekanan uap lebih rendah daripada air murni.
Adapun rumus penurunan tekanan uap:
∆P = P0 – P
∆P = P0 . XA
P = P0 . XB
Keterangan:
∆P = Penurunan tekanan uap jenuh (mmHg)
P0 = Tekanan uap pelarut murni (mmHg)
P = Tekanan uap larutan (mmHg)
XA = Fraksi mol zat terlarut
XB = Fraksi mol pelarut
Kenaikan Titik Didih (∆Tb)
Ketika zat terlarut ditambahkan ke dalam pelarut, titik didih larutan akan meningkat. Ini terjadi karena penambahan zat terlarut menyebabkan penurunan tekanan uap. Akibatnya, suhu yang diperlukan untuk mencapai tekanan uap yang sama dengan tekanan atmosfer menjadi lebih tinggi.
Dengan kata lain, efek dari penambahan zat terlarut ini membuat larutan memerlukan suhu yang lebih tinggi untuk mendidih dibandingkan dengan pelarut murni. Hal ini merupakan hasil dari penurunan tekanan uap yang terjadi karena adanya zat terlarut. Adapun rumus dari kenaikan titik didih yaitu :
∆Tb = Kb . m
Keterangan:
∆Tb = kenaikan titik didih (0C)
Kb = tetapan kenaikan titik didih (0C/m)
m = molalitas larutan (m)
Penurunan Titik Beku (∆Tf)
Sifat koligatif selanjutnya yaitu penurunan titik beku dengan lambing (∆Tf). Penurunan titik beku terjadi ketika suatu zat terlarut kemudian dimasukkan ke dalam pelarut, maka titik beku larutan tersebut akan menurun.
Hal ini karena zat terlarut dapat mengganggu pembentukan struktur kristal padat dari pelarut. Serta akan mengakibatkan penurun suhu sehingga larutan tersebut bisa membeku.
Penurunan titik beku ini diukur sebagai selisih antara suhu titik beku larutan dan suhu titik beku pelarut murni. Semakin banyak zat terlarut yang ditambahkan, maka semakin besar penurunan titik beku yang terjadi. Rumus untuk mengetahui penurunan titik beku yaitu :
∆Tf = Kf . m
Keterangan :
∆Tf = penurunan titik beku (0C)
Kf = tetapan penurunan titik beku (0C/m)
m = molalitas larutan (m)
Tekanan Osmosis (∏)
Sifat selanjutnya, yaitu tekanan osmotik, yaitu gaya yang diperlukan agar dapat menahan pergerakan dari zat terlarut melalui membran semipermeabel dari dua jenis larutan dengan konsentrasi yang berbeda.
Hal ini terjadi karena adanya perbedaan zat dalam larutan, seperti larutan yang lebih encer ke larutan dengan yang lebih pekat.
Pada rumus Van’t Hoff, tekanan osmotik (Π) larutan dapat dihitung dengan rumus:
∏ = M . R . T
Keterangan:
∏ = tekanan osmosis larutan (atm)
M = molaritas (M)
R = tetapan gas (0,082 L.atm.mol-1.K-1)
T = suhu mutlak (K)
Sifat Koligatif Larutan Elektrolit
Pada larutan elektrolit memiliki konsentrasi yang sama, sifat koligatif pada larutan elektrolit memiliki nilai yang lebih besar jika dibandingkan dengan sifat koligatif larutan non elektrolit. Perhitungan sifat koligatif larutan elektrolit selalu dikalikan dengan faktor Van’t Hoff sebagai berikut:
i =1 + (n-1)a
dimana i merupakan faktor Van’t Hoff, n merupakan jumlah koefisien kation, dan a merupakan derajat ionisasi.
Penurunan Tekanan Uap Jenuh
∆P = p0 X terlarut i
Keterangan:
∆P = Penurunan tekanan uap jenuh
p0 = Tekanan uap pelarut murni
X terlarut = Fraksi mol zat terlarut
i = Faktor Van’t Hoff
Kenaikan Titik Didih
∆Tb = kb m i
Keterangan:
∆Tb = Kenaikan titik didih
kb = Tetapan kenaikan titik didih molal
m = Molalitas larutan
i = Faktor Van’t Hoff
Penurunan Titik Beku
∆Tf = kf m i
Keterangan:
∆Tf = Penurunan titik beku
kf = Tetapan penurunan titik beku molal
m = Molalitas larutan
i = Faktor Van’t Hoff
Tekanan Osmosis
= M R T i
Keterangan:
π = Tekanan osmosis
M = Molaritas larutan
R = Konstanta gas universal (0,082 L.atm/mol.K)
T = Suhu mutlak
i = Faktor Van’t Hoff
Contoh Soal Sifat Koligatif Larutan
- Sebanyak 11,7 gram glukosa (C6H12O6, Mr = 180) dilarutkan dalam 100 gram air. Jika Kb air = 0,52°C/m, hitunglah kenaikan titik didih larutan tersebut!
Pembahasan
Diketahui:
Massa glukosa = 11,7 gram
Mr glukosa = 180
Massa air = 100 gram
Kb air = 0,52°C/m
Ditanyakan : ΔTb = ?
Jawab:
- Hitung molalitas larutan : Mol glukosa = 11,7 g / 180 g/mol = 0,065 mol Molalitas (m) = 0,065 mol / (100/1000) kg = 0,65 m
- Hitung kenaikan titik didih : ΔTb = Kb × m ΔTb = 0,52°C/m × 0,65 m = 0,338°C
- 8 gram C12H12O11 dilarutkan dalam 60 gram air. (Mr C12H22O11 = 342, Kb air = 0,5120C.kg.mol-1, dan Tb air = 1000C). Hitunglah!
- ∆Tb larutan
- Tb larutan
Pembahasan
Diketahui:
gr C12H22O11 = 8 gr
gr H2O = 60 gr
Mr C12H22O11 = 342
Kb air = 0,5120C.kg.mol-1
Tb air = 1000C
Ditanyakan :
- ∆Tb larutan ?
- Tb larutan ?
Jawaban:
m C12H22O11 = gr/Mr x 1000/p
m C12H22O11 = 8/342 x 1000/60 = 0,0234 x 16,67 = 0,39
∆Tb = Kb x m = 0,512 x 0,39 =0,20C
Tb = Tb air + ∆Tb = 1000C + 0,20C = 100,20C
- Jika 50 gram etilen glikol (C2H6O2, Mr = 62) dilarutkan dalam 100 gram air. Hitunglah titik beku larutan tersebut! (Kf air = 1,86)
Pembahasan:
Diketahui:
gr C2H6O2 = 50 gr
Mr C2H6O2 = 62
gr H2O = 100 gr
Kf H2O = 1,86
Ditanyakan: Tf larutan?
Jawaban:
m C2H6O2 = gr/Mr x 1000/p = 50/62 x 1000/100 = 8,06
∆Tf = Kf x m = 1,86 x 8,06 = 14,990C
Tf larutan = Tf air – ∆Tf = 00C – 14,990C = -14,990C
- Larutan urea (CO(NH2)2, Mr = 60) 0,1 M memiliki tekanan osmotik sebesar 2,436 atm pada suhu tertentu. Hitunglah suhu larutan tersebut dalam Kelvin. (R = 0,082 L.atm/mol.K)
Pembahasan:
Diketahui:
Konsentrasi urea = 0,1 M
Tekanan osmotik (π) = 2,436 atm
R = 0,082 L.atm/mol.K
Ditanya: T = ?
Jawab:
π = M R T
2,436 atm = 0,1 M × 0,082 L.atm/mol.K × T
T = 2,436 atm / (0,1 M × 0,082 L.atm/mol.K)
T = 297 K
Jadi, suhu pada larutan adalah 297 K atau sekitar 24°C.
Penutup
Demikianlah pembahasan mengenai empat jenis sifat koligatif larutan beserta rumus dan contoh soal lengkap. Melalui materi ini diharapkan kamu mampu memahami konsep sifat koligatif larutan.
Semoga artikel ini memberikan wawasan yang bermanfaat dan memperdalam pemahaman kamu tentang sifat-sifat koligatif. Jika kamu ingin mengetahui lebih banyak informasi atau mendapatkan tips menarik lainnya, jangan lupa untuk kunjungi blog Mamikos.
FAQ
Larutan elektrolit merupakan larutan yang memiliki daya hantar listrik karena kandungan ion-ion di dalamnya yang bergerak bebas. Ion-ion ini merupakan partikel atom yang terurai.
Reaksi redoks merupakan sebuah reaksi kimia yang terjadi dari gabungan reduksi dan reaksi oksidasi. Dalam reaksi redoks mencakup semua proses kimia, yang mana atom atau ion melibatkan perubahan keadaan bilangan oksidasi (biloks).
Dalam ilmu kimia, stoikiometri adalah sebuah ilmu yang mempelajari tentang kuantitas dari suatu zat yang berada di dalam reaksi kimia seperti massa, jumlah mol, volume, serta jumlah partikel.
Ikatan kimia adalah gaya yang menyatukan dua atau lebih atom untuk membentuk suatu molekul, kompleks ion, atau senyawa kristal lainnya. Ikatan kimia terjadi akibat interaksi antara elektron-elektron di luar kulit atom (elektron valensi) dari atom-atom yang berpartisipasi.
Kimia hijau merupakan salah satu cabang ilmu kimia yang fokusnya berada pada proses kimia dan desain produk yang mengurangi atau menghilangkan penggunaan bahan berbahaya.
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: