tirto.id - Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan berdasarkan jumlah partikel zat terlarut, jadi tidak bergantung pada jenis maupun ukuran zat terlarut.
Seperti diketahui, larutan merupakan campuran homogen yang terdiri dari dua zat atau lebih. Ada dua komponen utama dalam suatu larutan, yaitu zat pelarut dan zat terlarut.
Zat pelarut yang biasa digunakan adalah air, sedangkan zat terlarut bisa berupa apa saja dan selalu terdiri dari partikel dalam jumlah tertentu.
Jumlah partikel inilah yang akan menentukan sifat koligatif dari larutan tersebut. Mengutip buku Belajar Kimia Secara Menarik, sifat koligatif larutan meliputi:
1. Penurunan tekanan uap jenuh
Saat cairan pelarut dimasukkan ke dalam wadah tertutup dalam suhu tertentu, maka cairan akan menguap. Uapnya akan memenuhi wadah hingga ruangan dalam wadah tersebut menjadi jenuh.
Uap juga akan menimbulkan tekanan yang kemudian disebut sebagai tekanan uap jenuh. Tapi ketika pelarut ini dicampur dengan zat terlarut yang tidak mudah menguap, maka tekanan uap jenuhnya akan menurun.
Dalam larutan, terjadi ikatan antar molekul antara zat terlarut dan pelarut sehingga kedua zat akan bercampur secara homogen.
Hal ini menghalangi penguapan dari zat pelarut. Akibatnya, uap akan berkurang dan tekanan uap jenuh pun akan turun.
2. Kenaikan titik didih
Titik didih adalah suhu ketika tekanan uap jenuh cairan sama dengan tekanan udara luar. Titik didih larutan pasti akan lebih tinggi dibandingkan titik didih zat pelarut murninya.
Zat pelarut (misalnya air) yang sudah mendidih, ketika dicampur dengan zat terlarut tertentu, air tersebut tidak akan mendidih lagi. Hal ini disebabkan adanya kenaikan titik didih yang harus mencapai suhu/ titik didih zat terlarut.
3. Penurunan titik beku
Titik beku adalah suhu pada tekanan tertentu yang menyebabkan perubahan zat dari cair ke wujud padat. Jika zat pelarut (air) dicampur dengan zat terlarut dan didinginkan hingga 0⁰C, ternyata larutan tersebut tidak membeku.
Agar bisa beku, maka larutan harus didinginkan dengan suhu yang lebih rendah lagi. Hal ini menandakan bahwa titik beku larutan selalu lebih rendah dari titik beku zat pelarut murni (air).
4. Tekanan osmotik
Tekanan osmotik terjadi ketika ada dua larutan dengan konsentrasi yang berbeda berada dalam satu wadah dan dipisahkan dengan membran semipermeabel.
Zat pelarut dari larutan konsentrasi rendah (encer) akan mengalir ke larutan konsentrasi tinggi (pekat). Perpindahan ini disebut dengan osmosis.
Tekanan osmotik adalah tekanan yang dibutuhkan agar pelarut tidak mengalir/ berpindah dari larutan encer ke pekat.
Setelah memahami sifat koligatif larutan, kita juga akan mengenal dua macam larutan, yaitu larutan elektrolit dan non-elektrolit. Kedua larutan ini memiliki sifat yang berbeda sehingga sifat koligatifnya pun akan berbeda pula.
Sifat Koligatif Larutan Elektrolit
Mengutip dari e-Modul Kimia untuk Kelas XII, larutan elektrolit adalah larutan yang mengandung zat elektrolit. Zat elektrolit sendiri adalah senyawa kimia yang dapat terurai menjadi ion (ionisasi) saat berada dalam larutan.
Larutan elektrolit memiliki partikel bermuatan kation (ion positif) dan anion (ion negatif). Hal ini membuat larutan elektrolit bisa menghasilkan reaksi listrik atau dapat menghantarkan arus listrik.
Saat dilarutkan dalam air, zat elektrolit akan mengalami ionisasi atau terurai menjadi beberapa partikel. Contoh larutan elektrolit adalah larutan NaCl.
Apabila NaCl dilarutkan ke dalam air, maka zat ini akan terurai menjadi ion penyusunnya, yaitu Na dan Cl-.
Penguraian tersebut menyebabkan bertambahnya jumlah partikel dalam larutan.
Nilai dari sifat-sifat koligatif larutan dapat diketahui dengan persamaan rumus berikut ini:
Penurunan tekanan uap
ΔP = P⁰. X𝗍. 𝑖
Ket:
ΔP: penurunan tekanan uap larutan
P⁰: tekanan uap jenuh pelarut murni
X𝗍: fraksi mol zat terlarut
𝑖: faktor Van’t Hoff (penambahan partikel)
Rumus faktor Van’t Hoff adalah [1 (n-1)∝]
n: jumlah ion yang dihasilkan dari proses ionisasi dalam larutan elektrolit
∝: derajat ionisasi larutan elektrolit
Penurunan titik beku
ΔT𝖿 = m.K𝖿.𝑖
Ket:
ΔT𝖿: penurunan titik beku larutan (°C)
m: kemolalan (m)
K𝖿: tetapan atau konstanta penurunan titik beku molal pelarut (°C mol⁻¹)
𝑖: faktor Van’t Hoff
Kenaikan titik didih
ΔT𝖻 = m.K𝖻.𝑖
Ket:
ΔT𝖻: kenaikan titik didih larutan
m: kemolalan (m)
K𝖻: konstanta kenaikan titik didih molal pelarut (°C mol⁻¹)
𝑖: faktor Van’t Hoff
Tekanan osmotik
π = M.R.T.𝑖
Ket:
π: tekanan osmotik (atm)
M: kemolaran pelarut (mol L⁻¹)
R: tetapan gas (0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹)
T: suhu dalam satuan Kelvin (K)
𝑖: faktor Van’t Hoff
Sifat Koligatif Larutan Non-Elektrolit
Larutan non-elektrolit adalah larutan yang zat terlarutnya tidak mengalami penguraian atau ionisasi. Jadi, larutan elektrolit tidak bisa menghasilkan reaksi listrik atau tidak dapat menghantarkan arus listrik.
Contoh sederhana dari larutan non-elektrolit adalah larutan gula atau larutan glukosa. Saat glukosa dilarutkan ke dalam air, tidak akan terjadi penguraian layaknya larutan elektrolit sehingga jumlah partikelnya tetap sama.
Jika dibandingkan, larutan elektrolit dan larutan non-elektrolit dengan konsentrasi yang sama akan memiliki jumlah partikel yang berbeda. Jumlah partikel larutan elektrolit lebih banyak daripada larutan non-elektrolit sehingga sifat koligatifnya pun akan lebih besar.
Nilai dari sifat koligatif larutan non-elektrolit dapat diketahui dengan rumus-rumus berikut ini:
Penurunan tekanan uap
ΔP = P⁰. X𝗍
Ket:
ΔP: penurunan tekanan uap larutan
P⁰: tekanan uap jenuh pelarut murni
X𝗍: fraksi mol zat terlarut
Penurunan titik beku
ΔT𝖿 = m.K𝖿
Ket:
ΔT𝖿: penurunan titik beku larutan (°C)
m: kemolalan (m)
K𝖿: tetapan atau konstanta penurunan titik beku molal pelarut (°C mol⁻¹)
Kenaikan titik didih
ΔT𝖻 = m.K𝖻
Ket:
ΔT𝖻: kenaikan titik didih larutan
m: kemolalan (m)
K𝖻: konstanta kenaikan titik didih molal pelarut (°C mol⁻¹)
Tekanan osmotik
π = M.R.T
Ket:
π: tekanan osmotik (atm)
M: kemolaran pelarut (mol L⁻¹)
R: tetapan gas (0,082 L atm mol⁻¹ K⁻¹)
T: suhu dalam satuan Kelvin (K)
Jika diperhatikan, rumus sifat koligatif antara larutan elektrolit dan non-elektrolit hampir sama. Perbedaanya hanya terletak pada keberadaan simbol 𝑖 yang merupakan faktor Van’t Hoff.
Secara sederhana, faktor Van’t Hoff bisa diartikan sebagai pertambahan jumlah partikel yang terjadi akibat proses ionisasi pada suatu larutan elektrolit. Karena itu nilai sifat koligatif larutan elektrolit harus mempertimbangkan adanya faktor Van’t Hoff.
Baca juga
artikel terkait
LARUTAN ELEKTROLIT
atau
tulisan menarik lainnya
Erika Erilia
(tirto.id - erk/dip)
Penulis: Erika Erilia
Editor: Dipna Videlia Putsanra
Kontributor: Erika Erilia
Subscribe for updates Unsubscribe from updates
Sifat koligatif larutan adalah merupakan salah satu sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat yang terlarut tetapi hanya bergantung pada banyak nya partikel partikel atau konsentrasi pertikel zat terlarutnya ( kosentrasi zat terlarut). Sifat koligatif larutan terdiri dari dua jenis, yaitu sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan non elektrolit. Apabila suatu pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut (Gambar 6.1), maka akan didapat suatu larutan yang mengalami:
- Penurunan tekanan uap jenu
- Kenaikan titik didih
- Penurunan titik beku
- Tekanan osmotik
Di dalam suatu larutan banyaknya partikel ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat larutan itu sendiri. Jumlah partikel yang ada dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel yang ada dalam larutan elektrolit, walaupun keduanya mempunyai konsentrasi yang sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit dapat terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak dapat terurai menjadi ion-ion. Dengan demikian sifat koligatif larutan dapat dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit.
Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit
Sifat koligatif larutan non elektrolit sangat berbeda dengan Sifat koligatif larutan elektrolit, disebabkan larutan non elektolit tidak dapat mengurai menjadi ion – ion nya. Maka Sifat koligatif larutan non elektrolit dapat di hitung dengan menghitung tekanan uap, titik didih, titik beku, dan tekanan osmosis. Menurut hukum sifat koligatif, selisih tekanan uap, titik beku, dan titik didih suatu larutan dengan tekanan uap, titik beku, dan titik didih pelarut murninya, berbanding langsung dengan konsentrasi molal zat terlarut. Larutan yang bisa memenuhi hukum sifat koligatif ini disebut larutan ideal. Kebanyakan larutan mendekati ideal hanya jika sangat encer.
Meskipun sifat koligatif melibatkan larutan, sifat koligatif tidak bergantung pada interaksi antara molekul pelarut dan zat terlarut, tetapi bergatung pada jumlah zat terlarut yang larut pada suatu larutan. Sifat koligatif terdiri dari penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotic
Sifat Koligatif Larutan Elektrolit
Larutan elektrolit memperlihatkan sifat koligatif yang lebih besar dari hasil perhitungan dengan persamaan untuk sifat koligatif larutan nonelektrolit di atas. Perbandingan antara sifat koligatif larutan elektrolit yang terlihat dan hasil perhitungan dengan persamaan untuk sifat koligatif larutan nonelektrolit, menurut Van’t Hoff besarnya selalu tetap dan diberi simbul i (i = tetapan atau faktor Van’t Hoff ). Dengan demikian dapat
dituliskan:
i = sifat koligatif larutan eklektrolit dengan kosentrasi m / sifat koligatif larutan nonelektrolit dengan kosentrasi m
Semakin kecil konsentrasi larutan elektrolit, harga i semakin besar, yaitu semakin mendekati jumlah ion yang dihasilkan oleh satu molekul senyawa elektrolitnya. Untuk larutan encer, yaitu larutan yang konsentrasinya kurang dari 0,001 m, harga i dianggap sama dengan jumlah ion.
Sifat koligatif larutan dipengaruhi oleh adanya :
1.Penurunan Tekanan Uap Jenuh
Pada setiap suhu, zat cair selalu mempunyai tekanan tertentu. Tekanan ini adalah tekanan uap jenuhnya pada suhu tertentu. Penambahan suatu zat ke dalam zat cair menyebabkan penurunan tekanan uapnya. Hal ini disebabkan karena zat terlarut itu mengurangi bagian atau fraksi dari pelarut, sehingga kecepatan penguapan berkurang.
Gambaran penurunan tekanan uap
Menurut Roult :
p = po . XB
keterangan:
p : tekanan uap jenuh larutan
po : tekanan uap jenuh pelarut murni
XB : fraksi mol pelarut
Karena XA + XB = 1, maka persamaan di atas dapat diperluas menjadi :
P = Po (1 – XA)
P = Po – Po . XA
Po – P = Po . XA
Sehingga :
ΔP = po . XA
keterangan:
ΔP : penuruman tekanan uap jenuh pelarut
po : tekanan uap pelarut murni
XA : fraksi mol zat terlarut
Contoh :
Hitunglah penurunan tekanan uap jenuh air, bila 45 gram glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam 90 gram air ! Diketahui tekanan uap jenuh air murni pada 20oC adalah 18 mmHg.
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)oC
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)