Sifat Koligatif Larutan: Pengertian dan Contoh Soal | Kimia Kelas XII

Halo sahabat Latis, tahukah kamu tentang sifat koligatif larutan? Sebelumnya, kamu pernah membahas materi tentang konsep molaritas di kelas sepuluh. Pada kesempatan kali ini, yuk, hari ini kita pelajari materi kimia tentang sifat koligatif larutan!

Pengertian Konsentrasi Larutan

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. Konsentrasi larutan yang kita bahas pada modul ini ada tiga jenis, yaitu Molaritas (M), molalitas (m), dan fraksi mol (X).

Molaritas

Molaritas (M) Molaritas menyatakan banyaknya mol zat terlarut didalam setiap 1 liter larutan. 

𝑴 = 𝒏 𝑽 

𝑴 = 𝒎/𝑴𝒓 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝟎/ 𝑽 (𝒎𝒍) 

𝑴 = % 𝒙 𝟏𝟎 𝒙 𝝆 / 𝑴𝒓  

Molalitas (m) 

Molalitas menyatakan banyaknya mol zat terlarut di dalam setiap 1.000 gram pelarut. 

𝒎 = 𝒈𝒓 𝑴𝒓 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝟎/ 𝒑 (𝒈𝒓) 

𝑴 = % 𝑴𝒓 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝟎/ (𝟏𝟎𝟎−%)

Fraksi Mol (X) 

Fraksi mol (X) menyatakan perbandingan banyaknya mol dari zat tersebut terhadap jumlah mol seluruh komponen dalam larutan. Dalam suatu larutan terdapat 2 fraksi mol yakni fraksi mol terlarut (Xt) dan fraksi mol pelarut (Xp).  

𝑿𝒕 = 𝒏𝒕/ 𝒏𝒕+𝒏𝒑 

𝑿𝒑 = 𝒏𝒑/ 𝒏𝒕+𝒏𝒑

Sifat Koligatif Larutan

Pada sistem pelarut murni titik didih, titik beku, tekanan uap dan tekanan osmotik hanya akan dipengaruhi oleh molekul pelarut itu sendiri. Namun dalam sistem larutan yang terdiri dari pelarut dan terlarut, keberadaan zat terlarut dalam suatu pelarut akan menyebabkan suatu perubahan tertentu pada keempat sifat pelarut tersebut. Zat terlarut volatil mengakibatkan tekanan uap jenuh larutan lebih besar dari tekanan uap jenuh pelarut, sedangkan zat terlarut non volatil cenderung menurunkan tekanan uap jenuh larutan. Adanya perubahan tekanan uap tersebut juga akan memberikan pengaruh terhadap titik didih dan titik beku larutan sehingga terjadi sifat koligatif larutan. 

Berdasarkan analisis tersebut, sifat koligatif larutan terdiri atas 4 sifat, meliputi :

• Penurunan tekanan uap (∆P) 
• Kenaikan titik didih (∆Tb) 
• Penurunan titik beku (∆Tf) 
• Tekanan osmotik (π) 

Penurunan Tekanan Uap

Penguapan adalah peristiwa yang terjadi ketika partikel-partikel zat cair meninggalkan kelompoknya. Semakin lemah gaya tarik-menarik antarmolekul zat cair, semakin mudah zat cair tersebut menguap. Semakin mudah zat cair menguap, semakin besar pula tekanan uap jenuhnya. 

Banyaknya uap yang terbentuk di atas permukaan zat cair dinamakan dengan tekanan uap. Ketika partikel-partikel zat cair meninggalkan kelompoknya menjadi uap, di saat yang bersamaan uap tersebut akan kembali menjadi zat cair. Tekanan yang ditimbulkan pada saat terjadi kesetimbangan antara jumlah partikel zat cair menjadi uap dan jumlah uap menjadi zat cair disebut tekanan uap jenuh.

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). Tekanan luar tidak terlalu berpengaruh pada titik beku. Pada tekanan 760 mmHg, air membeku pada suhu 0 C. 

Jika suatu zat terlarut ditambahkan pada suatu pelarut murni hingga membentuk larutan maka titik beku pelarut murni akan mengalami penurunan. Hal ini terjadi karena molekul molekul pelarut susah berubah menjadi fase cair karena partikel terlarut menghalangi pergerakan partikel pelarut. Misalnya, titik beku normal air adalah 0 oC. Namun dengan adanya zat terlarut pada suhu 0 oC air belum membeku. Jadi selisih titik beku pelarut (Tfo) dengan titik beku larutan (Tf) disebut penurunan titik beku (ΔTf). 

ΔTf = Tfo - 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 )

Kenaikan Titik Didih

Jika air murni dipanaskan pada tekanan 1 atm (760 mmHg), maka air akan mendidih pada suhu 100oC. Jika pada suhu yang sama dilarutkan gula, maka tekanan uap air akan turun. Jika semakin banyak gula yang dilarutkan, maka makin banyak penurunan tekanan uapnya. Hal ini mengakibatkan larutan gula belum mendidih pada suhu 100oC. Agar larutan gula cepat mendidih, diperlukan suhu yang cukup tinggi, sehingga tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan uap di sekitarnya. Selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni disebut kenaikan titik didih (ΔTb ). 

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

Tekanan Osmotik

Osmosis adalah proses perpindahan molekul pelarut dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat atau dari pelarut murni ke suatu larutan melalui selaput semipermeabel. Tekanan osmotik adalah tekanan yang diberikan untuk mencegah terjadinya peristiwa osmosis. Larutan hipotonik adalah larutan dengan tekanan osmotik rendah. Larutan hipertonik adalah larutan dengan tekanan osmotik tinggi. Larutan isotonik adalah larutan dengan tekanan osmotik sama. 

Menurut Van’t Hoff, tekanan osmotik larutan dapat dihitung dengan rumus : π= MRT

Contoh Soal

1. Sebanyak 90 gram glukosa, C6H12O6 dilarutkan dalam 360 mL air (Ar C = 12, H = 1, O = 16). Tentukan fraksi mol masing-masing zat!

Jawab:

1. Dimasukkan 18 g glukosa (Mr = 180) ke dalam 1000 mL air. Massa jenis air = 1 g/mL dan Kb air = 0,52°C/molal. Tentukan titik didih larutan tersebut! 

Jawab:

Baca juga: Blog Supercamp Alumni UI

Gimana sobat, udah mulai paham kan dengan materi ini? Supaya kamu makin paham dengan materi lainnya, bisa jawab PR dan tugas di sekolah dengan mudah dan prestasimu meningkat tajam, kamu bisa coba ikutan les privat Latiseducation lho.. gurunya bagus-bagus dan biayanya hemat. Bisa online dan tatap muka juga

Nah, itulah pembahasan materi kali ini. Apabila ada pertanyaan atau pendapat yang ingin disampaikan, Anda bisa langsung serukan di kolom komentar di bawah yaaaah… 

Anda juga dapat menghubungi kami di 085810779967 atau Head Office kami 021-77844897 di setiap hari Senin s.d Jumat pada pukul 09.00-17.00. 

Anda bisa menemui kami langsung di kantor Ocean Terrace Residence Blok E1 No.1 Jalan Tole Iskandar, Tirtajaya, Kec. Sukmajaya, Kota Depok, Jawa Barat. Latis Education melayani les privat untuk semua wilayah di Indonesia.

Sumber: Repositori Kemdikbud