MAWAR KUNING: Sifat koligatif

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak tergantung pada macamnya zat terlarut tetapi semata-mata hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut (konsentrasi zat terlarut).

Apabila suatu pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut (Gambar 6.2), maka akan didapat suatu larutan yang mengalami:

1. Penurunan tekanan uap jenuh

2. Kenaikan titik didih

3. Penurunan titik beku

4. Tekanan osmosis

Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit.

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

MOLARITAS (M)

Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan.

Contoh:

Berapakah molaritas 9.8 gram H2SO4 (Mr= 98) dalam 250 ml larutan ?

- molaritas H2SO4 = (9.8/98) mol / 0.25 liter = (0.1 x 4) mol / liter = 0.4 M

MOLALITAS (m)

Molalitas menyatakan mol zat terlarut dalam kg (1000 gram) pelarut.

Contoh:

Hitunglah molalitas 4 gram NaOH (Mr = 40) dalam 500 gram air !

- molalitas NaOH = (4/40) / 500 gram air = (0.1 x 2 mol) / 1000 gram air = 0,2 m

FRAKSI MOL (X)

Fraksi mol adalah perbandingan antara jumiah mol suatu komponen dengan jumlah mol seluruh komponen yang terdapat dalam larutan.

Fraksi mol dilambangkan dengan X.

Contoh:

Suatu larutan terdiri dari 3 mol zat terlarut A dengan 7 mol zat terlarut B. maka:

XA = nA / (nA + nB) = 3 / (3 + 7) = 0.3

XB = nB /(nA + nB) = 7 / (3 + 7) = 0.7

* XA + XB = 1

Pengertian Tekanan Uap Jenuh

Anda telah mengetahui bahwa air memiliki titik didih 100 0C. Ketika mendidih, air berubah menjadi uap air. Akan tetapi, air dapat menguap pada suhu berapa saja, termasuk pada suhu di bawah 100 0C. Sebagai contoh, pakaian basah menjadi kering ketika dijemur karena air menguap. Meskipun demikian, pakaian basah tidak akan kering jika ditempatkan dalam ruangan tertutup karena ruangan itu akan menjadi jenuh dengan uap air. Pada keadaan jenuh, proses penguapan tetap berlangsung, tetapi pada saat yang sama terjadi pengembunan dengan laju yang sama. Dengan kata lain terdapat kesetimbangan dinamis antara zat cair dengan uap jenuhnya. Tekanan yang ditimbulkan oleh uap jenuh suatu zat disebut tekanan uap zat itu.

Besarnya tekanan uap tergantung pada jenis zat dan suhu. Zat yang memiliki gaya tarik menarik antarpartikel relatif besar berarti sukar menguap, mempunyai tekanan uap yang relatif rendah, contohnya garam, gula, glikol, dan gliserol. Sebaliknya yang memiliki gaya tarik menarik antarpartikel relatif lemah berarti mudah menguap, mempunyai tekanan uap yang relatif tinggi. Zat seperti itu dikatakan mudah menguap atau atsiri (volatile), contohnya etanol dan eter.

Tekanan uap suatu zat akan bertambah jika suhu dinaikan. Hubungan ini dapat dipahami sebagai berikut. Kenaikan suhu menyebabkan energi kinetik molekul-molekul cairan bertambah besar, sehingga lebih banyak molekul yang dapat meninggalkan permukaan cairan memasuki fase gas. Akibatnya, konsentrasi uap semakin besar dan dengan demikian tekanan uap semakin besar.

Suatu contoh, bila gula dimasukkan ke dalam air di dalam botol tertutup. Partikel-partikel gula akan menghalangi lepasnya molekul-molekul air dari wujud cair menjadi gas.

Gambar kiri : pelarut air

Gambar kanan : larutan garam

Apabila tekanan uap masing-masing botol diukur maka kita akan memperoleh besarnya tekanan uap pelarut akan lebih besar dari tekanan uap larutan. (Hal ini digambarkan dengan bulatan merah yang menguap lebih banyak untuk botol sebelah kiri disbanding sebelah kanan).

Perhatikan gambar diatas adalah penampang melintang permukaan pelarut (gambar atas) dan larutan garam (gambar bawah). Adanya molekul zat terlarut (bola hijau) akan mengurangi jumlah molekul pelarut (bola merah) akibatnya jumlah molekul pelarut yang bisa lepas dari larutan garam lebih sedikit disbanding dengan larutan murninya, Akibatnya tekanan uap pelarut akan lebih kecil dibanding tekanan uap pelarut murninya.

Semakin besar konsentrasi zat terlarut maka tekanan uap pelarut larutannya juga akan semakin kecil mengingat jumlah molekul pelarut per satuan volumenya juga semakin berkuran

Semakin besar konsentrasi zat terlarut maka tekanan uap pelarut larutannya juga akan semakin kecil mengingat jumlah molekul pelarut per satuan volumenya juga semakin berkurang.

Dimana

Plarutan = tekanan uap larutan

Xterlarut = fraksi mol zat terlarut

Ppelarut = tekanan uap pelarut murni

Karena XA + XB = 1, maka persamaan di atas dapat diperluas menjadi:

sehingga :

dimana :

Tekanan Osmosis

Tekanan osmotik adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel (proses osmosis).

Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut di bawah ini.

Sebuah tabung U bagian tengahnya dibatasi dengan membran semipermiabel (membran yang hanya bisa dilewati oleh molekul-molekul pelarut, dan tidak bisa dilewati oleh zat terlarut). Sebelah kiri diisi oleh larutan garam (gambar bulatan biru untuk molekul terlarut) dan sebelah kanan diisi dengan air (bulatan hijau untuk molekul air).

Molekul-molekul air dari kaki sebelah kanan akan mengalir ke bagian larutan yang ada di sebelah kiri melalui membrane semipermiabel, peristiwa inilah yang disebut sebagai osmosis. Pada keadaan nyata, molekul-molekul air dari larutan juga mengalir menuju bagian kanan akan tetapi kecepatannya lebih kecil jika dibandingkan dengan kecepatan mengalirnya molekul air menuju bagian larutan. Sampai akhirnya pada kesetimbangan maka kedua kaki pada tabung U akan menunjukkan perbedaan ketinggian tertentu. (lihat gambar).

Perbedaan ketinggian tersebut tentu saja akan menimbulkan adanya perbedaan tekanan. Tekanan inilah yang disebut sebagai tekanan osmosis yang besarnya dapat dirumuskan;