A. Sifat Koligatif Larutan Nonelektron
Sifat koligatif merupakan sifat larutan yang berdasarkan pada jumlah partikel terlarutnya saja dan bukan pada jenis zat terlarutnya yang meliputi penurunan tekanan uap, penurunan titik beku, kenaikan titik didih, dan tekanan osmotik.
B. Penurunan Tekanan Uap
1. Tekanan Uap Jenuh
Suatu zat cair dalam ruang tertutup akan meguap sampai ruangan jenuh. Pada keadaan jenuh proses penguapan tetap berlangsung, akan tetapi terjadi pengembunan dengan laju yang sama. Dengan kata lain, terdapat kesetimbangan dinamis antara zat cair dan uap jenuhnya yang kemudian disebut tekanan uap jenuh.
Jenis zat dan suhu sangat mempengaruhi besarnya tekanan uap jenuh. Zat yang memiliki gaya tarik-menarik antar partikel relatif besar, beserta sukar untuk menguap, mempunyai tekanan uap jenuh relatif kecil. Contoh dari hal ini adalah garam, gula, dan gliserol.
Zat yang memiliki gaya tarik-menarik antar partikel relatif lemah, bearti mudah menguap, mempunyai tekanan uap jenuh relatif besar. Contohnya dari hal ini adalah atsiri, etanol, dan eter. Apabila suhu pada suatu zat dinaikkan, tekanan uap jenuh zat tersebut yang akan bertambah.
2. Penurunan Tekanan Uap Jenuh (∆P)
Penurunan tekanan uap jenuh merupakan selisih antara tekanan uap jenuh pelarut murni dan tekanan uap jenuh larutan. Suatu pelarut dilarutkan zat yang tidak mudah meguap, maka tekanan uap jenuh larutan menjadi lebih rendah dari pada tekanan uap jenuh pelarut murni.
Ket: ∆P = Penurunan tekanan uap jeuh
P^0 = Tekanan uap jeuh pelarut murni
P = Tekanan uap jenuh larutan
Fraksi mol dapat dirumuskan yakni seperti berikut:
Fraksi mol zat pelarut: Ket: X_A = fraksi mol zat pelarut
n_A = mol zat pelarut
Fraksi mol zat terlarut: n_B = mol zat terlarut
X_B = fraksi mol zat terlarut
X_A + X_B = 1
Tekanan uap larutan dipengaruhi oleh penurunan tekanan uap, sedangkan penurunan tekanan uap dipengaruhi oleh jumlah partikel zat terlarutnya.
Tekanan uap larutan akan besar apabila penurunan tekanan uapnya kecil → apabila jumlah partikel zat terlarutnya banyak.
Tekanan uap larutan akan kecil apabila penurunan tekanan uapnya besar → apabila jumlah partikel zat terlarutnya sedikit.
Penurunan Titik Beku (∆ T_f)
Air murni mempunyai titik beku pada 0^0 C tekanan 1 atm. Adanya zat terlarut, ternyata air belum membeku pada suhu 0^0 C.
Selisih antara titik beku perlarut dan titik beku larutan disebut penurunan titik beku (∆ T_f).
Raoult merumuskan:
Ket: m = molalitas
K_f = tetapan titik beku molal
g = massa zat terlarut
p = massa zat pelarut
Mr = massa molekul relatif zat terlarut
Kenaikan Titik Didih (∆ T_b)
Air murni yang dipanaskan pada tekanan 1 atm akan mendidih pada suhu 〖100〗^0 C. Apabila air murni mengandung zat terlarut, pada tekanan 1 atm dan suhu 〖100〗^0 C air belum mendidih.
Raoult merumuskan sebagai berikut :
Tetapan K_f dan K_b setiap pelarut berbeda-beda dan hal tersebut bergantung pada jenis pelarutan. Tetapan tersebut diperoleh dengan mengukur ∆ T_f dan ∆ T_b larutan 1 molal dalam pelarut.
Tabel Tetapan K_b dan K_f dari Berbagai Pelarut
Pengaruh zat terlarut terhadap penurunan tekanan uap yang membawa konsekuensi terhadap titik beku dan titik didih. Hal ini dapat dilihat pada diagram P-T di bawah ini.
Ket: A = titik beku pelarut murni
A’ = titik beku larutan
B = titik didih pelarut murni
B’ = titik didih larutan
∆ T_f = penurunan titik beku = A - A’
∆ T_b = kenaikan titik didih = B’ - B
∆P = penurunan tekanan uap = P^0- P
Diagram P-T tersebut terlihat jelas bahwa titik didih larutan selalu lebih tinggi serta titik beku larutan selalu lebih rendah jika di bandingakan dengan titik didih dan titik beku pelarut murni. Hal ini di karenakan tekanan uap yang dimiliki larutan lebih rendah dari pada tekanan uapn pelarut murninya.
Tekanan Osmosik
Osmosis merupakan perembesan pelarut dari pelarut murni ke dalam larutan atau dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih pekat dengan mealui selaput semipermeabel. Pada gambar disamping di jelaskan bahwa larutan yang lebih pekat akan bertambah tingginya dan larutan yang lebih encer akan berkurang tingginya.
Tekanan osmosik merupakan tekanan tambahan yang harus diberikan pada permukaan larutan untuk mencegah osmosis dari pelarut murni.
Tekanan osmosik untuk larutan encer, dihitung dengan persamaan gas ideal sebagai berikut.
atau
Oleh karena kemolaran (M) = n/V sehingga rumus di atas menjadi
Ket: π = tekanan osmotik R = tetapan gas (0,082 L atm/mol K)
V = volume larutan M = molalitas larutan (mol/k)
n = mol zat terlarut (mol) T = suhu larutan (K)
Kegunaan pengukuran tekanan osmotik adalah untuk menetapkan massa molekul relatif larutan yang sangat encer atau zat yang massa molekul relatifnya sangat besar. Hal tersebut memungkinkan peredaran air dan larutan lain dalam tanah dapat mencapai pucuk tumbuhan yang tinggi.
Selain di bidang farmasi dan kedokteran (penerapan teknologi osmosis untuk menyediakan cairan infus), juga di manfaatkan untuk desalinasi air laut melalui proses osmosis balik dan juga untuk memisahkan zat-zat beracun dalam limbah sebelum dilepas ke lingkungan.
SIFAT KOLIGATIF LARUTAN
Sifat Koligatif Larutan Nonelektron
Sifat koligatif merupakan sifat larutan yang berdasarkan pada jumlah partikel terlarutnya saja dan bukan pada jenis zat terlarutnya yang meliputi penurunan tekanan uap, penurunan titik beku, kenaikan titik didih, dan tekanan osmotik.
Penurunan Tekanan Uap
Tekanan Uap Jenuh
Suatu zat cair dalam ruang tertutup akan meguap sampai ruangan jenuh. Pada keadaan jenuh proses penguapan tetap berlangsung, akan tetapi terjadi pengembunan dengan laju yang sama. Dengan kata lain, terdapat kesetimbangan dinamis antara zat cair dan uap jenuhnya yang kemudian disebut tekanan uap jenuh.
Jenis zat dan suhu sangat mempengaruhi besarnya tekanan uap jenuh. Zat yang memiliki gaya tarik-menarik antar partikel relatif besar, beserta sukar untuk menguap, mempunyai tekanan uap jenuh relatif kecil. Contoh dari hal ini adalah garam, gula, dan gliserol.
Zat yang memiliki gaya tarik-menarik antar partikel relatif lemah, bearti mudah menguap, mempunyai tekanan uap jenuh relatif besar. Contohnya dari hal ini adalah atsiri, etanol, dan eter. Apabila suhu pada suatu zat dinaikkan, tekanan uap jenuh zat tersebut yang akan bertambah.
Penurunan Tekanan Uap Jenuh (∆P)
Penurunan tekanan uap jenuh merupakan selisih antara tekanan uap jenuh pelarut murni dan tekanan uap jenuh larutan. Suatu pelarut dilarutkan zat yang tidak mudah meguap, maka tekanan uap jenuh larutan menjadi lebih rendah dari pada tekanan uap jenuh pelarut murni.
Ket: ∆P = Penurunan tekanan uap jeuh
P^0 = Tekanan uap jeuh pelarut murni
P = Tekanan uap jenuh larutan
Fraksi mol dapat dirumuskan yakni seperti berikut:
Fraksi mol zat pelarut: Ket: X_A = fraksi mol zat pelarut
n_A = mol zat pelarut
Fraksi mol zat terlarut: n_B = mol zat terlarut
X_B = fraksi mol zat terlarut
X_A + X_B = 1
Tekanan uap larutan dipengaruhi oleh penurunan tekanan uap, sedangkan penurunan tekanan uap dipengaruhi oleh jumlah partikel zat terlarutnya.
Tekanan uap larutan akan besar apabila penurunan tekanan uapnya kecil → apabila jumlah partikel zat terlarutnya banyak.
Tekanan uap larutan akan kecil apabila penurunan tekanan uapnya besar → apabila jumlah partikel zat terlarutnya sedikit.
Penurunan Titik Beku (∆ T_f)
Air murni mempunyai titik beku pada 0^0 C tekanan 1 atm. Adanya zat terlarut, ternyata air belum membeku pada suhu 0^0 C.
Selisih antara titik beku perlarut dan titik beku larutan disebut penurunan titik beku (∆ T_f).
Raoult merumuskan:
Ket: m = molalitas
K_f = tetapan titik beku molal
g = massa zat terlarut
p = massa zat pelarut
Mr = massa molekul relatif zat terlarut
Kenaikan Titik Didih (∆ T_b)
Air murni yang dipanaskan pada tekanan 1 atm akan mendidih pada suhu 〖100〗^0 C. Apabila air murni mengandung zat terlarut, pada tekanan 1 atm dan suhu 〖100〗^0 C air belum mendidih.
Raoult merumuskan sebagai berikut :
Tetapan K_f dan K_b setiap pelarut berbeda-beda dan hal tersebut bergantung pada jenis pelarutan. Tetapan tersebut diperoleh dengan mengukur ∆ T_f dan ∆ T_b larutan 1 molal dalam pelarut.
Tabel Tetapan K_b dan K_f dari Berbagai Pelarut
Pengaruh zat terlarut terhadap penurunan tekanan uap yang membawa konsekuensi terhadap titik beku dan titik didih. Hal ini dapat dilihat pada diagram P-T di bawah ini.
Ket: A = titik beku pelarut murni
A’ = titik beku larutan
B = titik didih pelarut murni
B’ = titik didih larutan
∆ T_f = penurunan titik beku = A - A’
∆ T_b = kenaikan titik didih = B’ - B
∆P = penurunan tekanan uap = P^0- P
Diagram P-T tersebut terlihat jelas bahwa titik didih larutan selalu lebih tinggi serta titik beku larutan selalu lebih rendah jika di bandingakan dengan titik didih dan titik beku pelarut murni. Hal ini di karenakan tekanan uap yang dimiliki larutan lebih rendah dari pada tekanan uapn pelarut murninya.
Tekanan Osmosik
Osmosis merupakan perembesan pelarut dari pelarut murni ke dalam larutan atau dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih pekat dengan mealui selaput semipermeabel. Pada gambar disamping di jelaskan bahwa larutan yang lebih pekat akan bertambah tingginya dan larutan yang lebih encer akan berkurang tingginya.
Tekanan osmosik merupakan tekanan tambahan yang harus diberikan pada permukaan larutan untuk mencegah osmosis dari pelarut murni.
Tekanan osmosik untuk larutan encer, dihitung dengan persamaan gas ideal sebagai berikut.
atau
Oleh karena kemolaran (M) = n/V sehingga rumus di atas menjadi
Ket: π = tekanan osmotik R = tetapan gas (0,082 L atm/mol K)
V = volume larutan M = molalitas larutan (mol/k)
n = mol zat terlarut (mol) T = suhu larutan (K)
Kegunaan pengukuran tekanan osmotik adalah untuk menetapkan massa molekul relatif larutan yang sangat encer atau zat yang massa molekul relatifnya sangat besar. Hal tersebut memungkinkan peredaran air dan larutan lain dalam tanah dapat mencapai pucuk tumbuhan yang tinggi.
Selain di bidang farmasi dan kedokteran (penerapan teknologi osmosis untuk menyediakan cairan infus), juga di manfaatkan untuk desalinasi air laut melalui proses osmosis balik dan juga untuk memisahkan zat-zat beracun dalam limbah sebelum dilepas ke lingkungan.
0 komentar:
Posting Komentar