SIFA SIF AT KOL K OLIGA IGATIF TIF LARUT L ARUTA AN
BAHAN AJAR KIMIA KELAS XII IP IPA A Semester Semest er 1 Tahun Tahun 2013/20 2013/2014 14 MA DARUL ULUM MUH GALUR
Sukir,SPd,MSc
All -Had A -Hadii d : 20
SK & KD STANDAR KOMPETENSI 1. Menjel Menjelaska askan n sifa sifat-s t-sifa ifatt kol koliga igatif tif lar laruta utan n non non elektrolit dan elektrolit. KOMPETENSI DASAR 1.1 Menjelaskan penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku larutan, dan tekanan osmosis termasuk sifat koligatif larutan. 1.2 Membandingkan antara sifat koligatif larutan non elektrolit dengan sifat koligatif larutan elektrolit yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan.
INDIKATOR PEMBELAJARAN 1. Menjelaskan Menjelaskan pengerti pengertian an sifat sifat koligatif koligatif larutan non elektrolit elektrolit dan larutan larutan elektrolit. 2. Mengh Menghitung itung konsentra konsentrasi si suatu larutan larutan (kemolala (kemolalan n dan fraksi mol). 3. Menj Menjelaskan elaskan pengaruh zat terlarut terlarut yang sukar menguap terhadap tekanan uap pelarut. 4. Me Menghi nghitun tung g tekanan tekanan uap larutan larutan berdasar berdasarkan kan data data percobaan. percobaan. 5. Menga Mengamati mati penurunan titik beku suatu zat cair akibat penambaha penambahan n zat zat terlarut melalui percobaan. 6. Mengh Menghitung itung penurunan penurunan titik beku beku larutan larutan non elektrolit elektrolit berdasarka berdasarkan n data data percobaan. 7. Menga Mengamati mati kenaikan kenaikan titik didih didih suatu suatu zat cair akibat penambahan penambahan zat terlarut terlarut melalui percobaan. 8. Mengh Menghitung itung kenaikan kenaikan titik didih didih larutan larutan non elektroli elektrolitt berdasarkan berdasarkan data percobaan. 9. Menga Menganalisis nalisis diagram PT untuk untuk menafsirkan menafsirkan penuruna penurunan n tekanan tekanan uap, penurunan titik beku dan kenaikan kenaik an titik didih larutan. 10.Menj 10. Menjelaskan elaskan pengertian pengertian osmosis dan tekanan osmosis serta terapannya. 11.Menghitung tekanan osmosis larutan non elektrolit 12.Menganalisis data percobaan untuk membandingkan sifat koligatif larutan elektrolit dan non elektrolit
SIFAT KOLIGATIF adalah Sifat zat yang hanya dipengaruhi oleh jumlah partikel zat terlarut dalam larutan Sifat Koligatif Larutan terdiri dari 4 (empat) macam :
1. Penurunan Tekanan Uap (P) 2. Kenaikan Titik Titik Didih (Tb) 3. Penurunan Titik Beku ( Tf ) 4. Tekanan Tekanan Osmotik ( )
Konsentrasi Larutan Menyatakan banyaknya zat terlarut dalam suatu larutan
Konsentrasi larutan dapat dinyataka dinyatakan n dengan : 1.
Konsentrasi Molar
2.
Konsentrasi Molal
3.
Fraksi Mol
Konsentrasi Molar / Molaritas • Menyata nyatakan kan juml j umla ah mol zat te t erl rla aru rutt dalam dala m 1 lite lit er la l arut ruta an (mol/liter) (mol/li ter)
Contoh :
Jika dalam 500 ml (0,5 liter) larutan terdapat 6 gram urea (Mr =60), maka molaritas larutan adalah : 6 60 0,5 L
=
1 5
mol/L = 0,2 mol/L = 0,2 Mo Molar
= 0,2 M
Konsentrasi Molal / Molalitas •
Menyatakan jum lah mo l zat terlarut dalam 1000 Menyatakan 1000 gram (1 kg) pelarut
Contoh : Jika dalam 250 gram (0,25 kg) air, terdapat 6 gram urea (Mr =60), maka molalitas larutan adalah : 6 60 0,25 kg
= 0,4 molal = 0,4 m
Fraksi Mol • Fraksi mol mo l (X) (X) za zatt terlarut terl arut atau zat zat pelarut pelaru t menyatakan menya takan perbandingan perbandi ngan mo l (n) zat zat terlarut ata atau un pelarut dengan n total to tal larutan larut an (terlarut (terlarut + pelarut) X terlarut X pelarut
n terlarut
=
n terlarut + n pelarut =
X terlarut
n pelarut
+ X pelarut =
n terlarut + n pelarut
Contoh : sebanyak 2 mol urea terdapat dalam 8 mol m ol air,maka air,maka :
X te terl rlar arut ut (ur (urea ea))
=
X pelarut (air)
=
2 2 + 8 8 2 + 8
= 0,2 = 0,8
1
LATIHAN 1 1. Larutan dibuat oleh Fauzi dengan cara menimbang 11,7 11,7 g padatan NaCl (Mr = 58,5), kemudian dilarutkan dengan air dalam labu takar 250 mL sampai volum batas. Tentukan molaritas larutan tersebut. 2. Rizki diberi tugas oleh guru kimianya untuk membuat 500 mL larutan urea, CO(NH2)2 0,2 M. Tentukan berapa gram urea (Mr = 60) yang harus ditimbang?
1.
Molaritas = (m/Mr)/V = (11,7 g/58,5 g/mol)/0,25L = 0,2 mol /0,25 L = 0,8 mol/L = 0,8 M
2.
n = M.V = (0,2 mmol/mL).500 mL = 100 mmol = 0,1 mol m = (0,1 mol).60 g/mol = 6 gram
LATIHAN 1 3. Efa melarutkan 9 gram glukosa (Mr = 180)
ke dalam 200 gram air murni. Tentukan molalitas larutan tersebut. 4. Larutan 0,5 molal zat X, tepat dibuat di buat dari
17,1 gram zat X dalam 100 gram air air.. Tentukan Mr zat X tersebut.
1. m = (9/180)/0,2 = 0,05/0,2 = 0,25 molal
2. 0,5 = (17,1 / Mr)/0,1
Mr = 17,1/(0,5 x 0,1) = 342 g/mol
LATIHAN 1 5. Sulis membuat larutan dengan cara mencampurkan 6 gram urea (Mr = 60) ke dalam 88,2 gram air (Mr = 18). Tentukan Tentukan fraksi mol urea dalam larutan. 6. Rizka ditugaskan untuk membuat larutan metanol (Mr = 32) dalam air (Mr = 18) dengan fraksi mol metanol = 0,5 maka tentukan % berat metanol dalam larutan.
5. X urea = n urea /(n urea + n air) = (6/60) / {(6/60) + (88,2/18)}. = 0,1 /(0,1 + 4,9) = 0,1/5 = 0,02 X air air = 1 – X ure urea a = 1 – 0, 0,02 02 = 0,9 0,98 8 6. % berat metanol = (m metanol/ m larutan) x 100% m lar = m metanol + m air 0,5 = (m (m met/32) met/32) / {(m met/32) met/32) + ((m lar lar – m met)/18)} met)/18)} 0,5 {(m {(m met/32) met/32) + ((m ((m lar – m met)/18)}= met)/18)}= (m (m met/32) met/32) 0,5((m lar – m met)/18)} met)/18)} = 0,5(m 0,5(m met/32) met/32) (m lar lar – m met)/ met)/18 18 = (m (m met/32 met/32)) m lar - m met = 18( 18(m m met met/32 /32))
m lar - m met = 18( 18(m m met met/32 /32)) m lar = 18(m met/32) + m met = (50/32) m met (m met)/(m lar) = 32/50 = 0,64 % m met = 0,64 x 100% = 64%
LATIHAN 1 7. Sebanyak 1,2 gram urea ( Mr = 60 ) dilarutkan ke dalam air
hingga hing ga vo volu lum m la laru ruta tan n 50 mL mL.. Hi Hitu tung ng mo mola lari rita tass la laru ruta tan n yang terjadi. 8.
Ke dalam 200 gram air dilarutkan 6,48 sukrosa (Mr = 342), tentukan kemolalan sukrosa dalam larutan.
9.
Untuk membuat larutan gula-garam, kedalam 180 gram air (Mr = 18) dilarutkan 17,1 gram sukrosa ( Mr = 342 ) dan 29,25 gram garam dapur ( Mr =58,5 ). Hitung fraksi mol air, sukrosa dan garam dapur dalam larutan.
10. Tuliskan kebergantungan penurunan tekanan uap, kenaikan titik
didih dan penurunan titik beku terhadap konsentrasi zat z at terlarut.
PENURUNAN PENUR UNAN TEK TEKANA TEKANAN ANAN N UAP ( P ) Tekanan uap adalah kecenderungan dari suatu molekul cairan untuk meninggalkan lingkungan cairannya Semua cairan memiliki kecenderungan untuk menguap, sehingga semua cairan akan memiliki tekanan uap
Molekull – Mo Moleku Molek lekul ul Cairan murni
Dalam suatu keadaan tertentu, pada suatu cairan akan terbentuk suatu sistem kesetimbangan antara cairan dan uapnya. Besarnya kemampuan molekul cairan untuk meninggalkan molekul cairannya pada keadaan ini disebut Tekanan Uap Uap Jenuh Jenu h Pelarut Murni (P0)
Jika ke dalam suatu pelarut murni dimasukkan suatu zat terlarut yang sukar menguap, maka proses pergerakan molekul-molekul cairan untuk meninggalkan lingkungan cairannya menjadi terhalang sehingga banyaknya molekulmolekul cairan yang menguap men guap akan berkurang. Akibatnya tekanan uap larutan lebih rendah dari tekanan uap pelarut murni. Karena itu dikatakan terjadi penurunan tekanan uap. Simbol Pe Penu nuru runan nan Tekanan Ua Uap p Laru Larutan tan adalah P
Jumlah partikel pelarut yang menguap sedikit
Partikel zat terlarut Partikel pelarut
Tampilan mikroskopis mik roskopis dari gerakan molekul uap air pada permukaan air murni
Gambar dibawah ini mengilustrasikan bagaimana tekanan uap air dipengaruhi oleh penambahan zat terlarut yang sukar meng uap ( non volatile solute)
air murni
larutan Na NaCl Cl 1,0 1,0 M menghasilkan menghasilkan ion Na+ (biru) dan ion Cl (hijau) yang terlarut dalam air
Semakin banyak partikel zat terlarut dalam suatu pelarut, maka Penurunan Penu runan Tekanan Tekanan Uap Jenuh Jenu h larutan ( P ) dari tekanan uap pelarut murninya akan semakin besar dan Tekanan Tekanan uap jenuh jen uh larutan ( P ) akan aka n semakin kecil. Yang berarti pula bahwa ; Tekanan Tekanan uap jenuh pelarut p elarut murni ( Po ) akan selalu lebih besar dari Tekanan Tekanan uap jenuh larutannya ( P )
Tekanan uap jenuh air Semakin tinggi temperatur, semakin besar tekanan uap zat ca ir tersebut Tabel 1. Tekanan uap jenuh j enuh air pada p ada berbagai t emperatur T(0C)
P (mmHg)
T(0C)
P (mmHg)
T(0C)
P (mmHg)
0
4,58
27
26,74
70
233,7
5
6,54
29
30,04
80
355,1
10
9,21
30
31,82
90
525,8
14
11,99
35
42,20
94
610,9
18
15,48
40
55,30
96
657,6
20
17,54
45
71,90
100
760,0
21
18,65
50
92,50
102
815,9
23
21,07
55
118,00
104
875,1
25
23,76
60
149,40
106
937,9
Hubungan antara jumlah partikel zat terlarut dengan besar penuruna penurunan n tekanan tekanan uap yang yang diakiba diakibatkann tkannya ya dinyatakan dengan Huku ukum m Raoul Raoultt “ Besar Penuru enurunan nan Teka Tekanan nan Ua Uap p jenu jenuh h su suatu atu larutan berbanding berbandin g lur lurus us denga dengan n Tekana kanan n uap Jenuh Jenuh pe p elarut murni mu rni d an fraksi mol m ol zat zat terlarutnya “ . Dirumuskan :
P = P0 . Xterlarut
P
= Penurun Penurunan an Tekan ekanan an uap jenuh larutan. P0 = Tekanan uap jenuh pelarut murni Xterlarut = Fraksi mol zat terlarut
Besarnya Penurunan Tekanan Uap Larutan ( Δ Δ P ) merupakan selisih dari Nilai Tekanan Tekanan uap Jenuh Pelarut murni (P0) dan Tekanan uap jenuh larutan (P), atau : 0
ΔP = P - P ΔP
Dari uraian sebelumnya, diketahui bahwa : P = P0 . Xterlarut , sehingga persamaan di atas dapat dituliskan sebagai berikut :
P = P0 - P0 . Xterlarut
atau
P = P0 ( 1 – Xterlarut )
Karena ; 1 - Xterlarut = Xpelarut , maka persamaan dapat dituliskan sebagai berikut :
P = P0 . X pelarut
Persamaan Roult ini hanya berlaku pada larutan nonelektrolit. Untuk Larutan elektrolit, persamaan Raoult harus dikalikan lagi dengan Fa Fakt ktor or Van’t Hoff ( i ) Dima Di mana na ; i = 1 + (n – 1) n = jumlah ion = derajat ionisasi
Hal ini didasari fakta bahwa, pada jumlah mol yang sama, larutan elektrolit selalu memiliki jumlah partikel yang lebih banyak dibanding larutan nonelektrolit Sehingga Untuk larutan elektrolit berlaku persamaan :
P = P0 . Xterlarut . i
LATI LA TIHA HAN N 2: 1. Suatu larutan larutan dibuat dibuat dengan dengan melarutkan melarutkan 1,2 1,2 gram urea (Mr (Mr = 60 ) ke dalam 360 gram air. Jika tekanan uap jenuh air murni pada keadaan tersebut 20,02 cmHg. Besar penurunan tekanan uap yang dialami larutan tersebut adalah …. A. 0,2
B. 0,1
C. 0,02
D. 0,01
2. Larutan 18 gram suatu zat non elektrolit dalam 90 gram air diketahui memiliki tekanan uap jenuh sebesar 25 mmHg. Jika pada keadaan ini, tekanan uap jenuh air sebesar 25,5 mmHg, Massa molekul relatif zat tersebut adalah …. A. 342
B. 180
C. 90
D. 60
3. Suatu larutan dibuat dengan melarutkan 3 gram asam as etat, CH3COOH (Mr = 60) dilarutkan ke dalam 180 gram air. Pada Pada keadaan ini, tekanan uap jenuh air murni sebesar 20,1 mmHg. Jika dalam air asam asetat terionisasi 60%, maka larutan ini akan memiliki tekanan uap jenuh sebes ar ….(mmHg) A. 19,94
B. 20,00
C. 20,10
D. 21,00
1. Suatu larutan larutan dibuat dibuat dengan dengan melarutkan melarutkan 1,2 1,2 gram urea (Mr (Mr = 60 ) ke dalam 360 gram air. Jika tekanan uap jenuh air murni pada keadaan tersebut 20,02 cmHg. Besar penurunan tekanan uap yang dialami larutan tersebut adalah ….
ΔP = Po.{n urea/(n urea + n air)} = 20,02 {(1,2/60)/{(1,2/60) + (360/18)}} = 20,02 (0,02/(0,02 + 20) = 20,02 (0,02/20,02) = 0,02 cmHg
2. Larutan 18 gram suatu zat non elektrolit dalam 90 gram air diketahui memiliki tekanan uap jenuh sebesar 25 mmHg. Jika pada keadaan ini, tekanan uap jenuh air sebesar 25,5 mmHg, Massa molekul relatif zat tersebut adalah ….
= Po.{n air/(n X + n air)} = 25,5 {(90/18)/{(90/18) + (18/Mr)}} 25/25,5 = (5/(5+ 18/Mr) 0,98 (5 + 18/Mr)= 5 5 + 18/Mr = 5/0,98 18/M 18 /Mrr = 5, 5,1 1 – 5 = 0, 0,1 1 Mr = 18/0,1 = 180 g/mol 25
3. Suatu larutan dibuat dengan melarutkan 3 gram asam asetat, CH3COOH (Mr = 60) dilarutkan ke k e dalam 180 gram air. Pada keadaan ini, tekanan uap jenuh air murni sebesar 20,1 mmHg. Jika dalam air asam asetat terionisasi 60%, maka larutan ini akan memiliki tekanan uap jenuh sebesar ….(mmHg)
Diket : α = 0,6 Mr = 60, m = 3 g, Po = 20,1 mmHg n = 2, P = .... ? Jwb : ΔP Δ P = Po.{n Ac/(n Ac + n air)}.(1 air)}.(1 + (n-1) (n-1)α α) = 20,1{(3/60)/{(3/60) + (180/18)}}(1 + (2-1)0,6) = 20,1 (0,05/(10 + 0,05).(1,6) = 0,16 oC P = Po – ΔP ΔP = 20, 20,1 1 – 0, 0,16 16 = 19,94oC
LAT ATIH IHAN AN 2 : 4. Tekana Tekanan n uap uap jenu jenuh h air air pada pada temp temper eratu aturr 25 250C adalah 23,76 mmHg. Tentukan penurunan tekanan uap jenuh air, jika ke dalam 180 gram air dilarutkan 20 gram glukosa (C6H12O6) . 5. Tentukan Tentukan teka tekanan nan uap jen jenuh uh air air pada pada laru larutan tan yan yang g mengandung 25% massa urea, CO(NH2)2 jika tekanan uap jenuh air pada temperatur 30 oC adalah 31,82 mmHg. 6. Hitun Hitung g penur penuruna unan n tekana tekanan n uap lar laruta utan n 0,4 0,4 mol alumunium sulfat, Al2(SO4)3 dalam 4,6 mol air pada suhu 25℃ jika pada suhu tersebut tekanan uap air murni 23 mmHg.
KENAIKAN TITIK DIDIH LARUTAN ( Tb ) Apakah Pengertian “ Mendidih “ ? Suatu cairan yang ditempatkan pada suatu sistem terbuka, akan dipengaruhi oleh 2 (dua) buah tekanan, yaitu : - Tekanan yang berasal dari sistem cairan itu sendiri (tekanan uap) - Tekanan yang berasal dari luar sistem (tekanan udara luar) luar) Jika Tekanan Tekanan udara di luar sistem s istem lebih besar dari tekanan tek anan udara dalam sistem, maka proses terlepasnya molekul-molekul cairan dari lingkungan cairannya akan terhalang oleh partikel-partikel udara dari luar sistem.
TEKANAN UDARA LUAR
TEKANAN UDARA LUAR > TEKANAN UAP CAIRAN
TEKANAN UDARA LUAR
Jika ke dalam sistem cairan ditambahkan kalor/energi, maka tekanan uap sistem akan meningkat, hingga suatu saat akan melewati nilai tekanan udara pada lingkungannya.
Suatu keadaan dimana tekanan uap sistem lebih besar dari tekanan uap lingkungan, itulah yang disebut MENDIDIH Dan suhu dimana nilai P sistem tepat > nilai P lingkungan disebut TITIK DIDIH
MANAKAH YANG PALING CEPAT MATANG ?? Anda Ingin Memasak Memasak sayur : Cara I :
Cara II :
Adanya Partikel zat terlarut dalam suatu pelarut, menyebabkan terhalanginya proses pergerakan molekul cairan menuju permukaan atau meninggalkan lingkungan cairannya. Sehingga pada proses pemanasan cairan, ketika suhu sistem sama dengan suhu didih normal pelarutnya, larutan belum akan mendidih, dan dibutuhk an suhu yang lebih tinggi lagi untuk memulai proses pendidihan. Semakin banyak partikel zat terlarut yang terlarut dalam pelarut, maka Kena Kenaikan ikan titi k didi h larutan ( Tb) akan sem akin besar, yang berakibat, Titik didi h L aruta arutan n (TbLarutan) akan semakin tinggi. Hubungan antara banyaknya partikel zat terlarut dengan Nilai kenaikan titik didih larutan dinyatakan dengan persamaan :
Tb
=
Kb
x
m
( Untuk larutan nonelektrolit )
Untuk larutan elektrolit, berlaku persamaan :
Tb
=
Kb
x
m x i
Titi k Didih Larutan (Tb (TbLarutan ) = Tb Pe Pelarut larut mur ni + Tb
Tb Kb m i
= = = =
Kenaikan titik didih larutan ( 0C ) Tet etap apan an ke kena naik ikan an ti titi tik k di didi dih h mo mola lall la laru ruta tan n ( 0C/molal) molalitas larutan faktor Van’t Hoff ( 1 + ( n – 1 ) )
Tetapan Kenaikan Titik Didih molal mo lal ( Kb ) menunjukkan menunjukk an besarnya kenaikan titik didih yang terjadi setiap 1 molal larutan. Misalnya : kenaikan titik didih molal air adalah 0,52 0C/m. Hal ini berarti bahwa air akan mengalami kenaikan titik didih sebesar 0,52 0C untuk setiap 1 molal larutannya.
Faktor Van’t Hoff (i) •
Untuk menge Untuk mengetah tahui ui bany banyakny aknya a penambah penambahan an part partikel ikel za zatt elektro elektrolit lit dalam larutan, dimisalkan elektrolit A yang terionisasi membentuk n ion B. B adalah kumpulan ion positif dan negatif.
A • • • • •
nB
jika ba jika bany nyakn aknya ya A yan ang g di dila larut rutkan kan = a mol derajat ionisasi = maka ma ka ba bany nyak akny nya a A yg te teri rion onis isas asii = a mol bany ba nyak akny nya a A yg ti tida dak k te teri rion onis isas asii = (a - a ) mol bany ba nyakn akny ya ion ion-i -ion on B yg te terb rben entu tuk k = n a mol Banyaknya partikel dalam larutan terdiri dari banyaknya A yang tidak terionisasi (tersisa) dan banyaknya A yang terionisasi (ion B yang terbentuk) adalah (a - a + n a ) mol = a(1+n - ) mol = a[1+ a[1+(n-1) (n-1) ] mo moll Jika dibandingkan antara partikel zat setelah terionisasi dan sebelum ionisasi terjadi penambahan sebesar 1+(n-1) kali. Penambahan ini disebut faktor van’t Hoff atau faktor i.
Tetapan Kenaikan Titik Didih Molal (Kb) Titik didih (0C)
Kb (0C/m)
100,0
0,52
Alcohol
78,5
1,19
Eter
34,5
2,11
Kloroform
61,2
3,88
Benzene
80,1
2,52
Aseton
56,5
1,67
Pelarut Air
LATIHAN 3 1. Suatu larutan dibuat dengan melarutkan 1,8 gliserol ( Mr = 90) ke dalam 200 gram etanol. Jika titik didih etanol murni = 78 0C, dan kenaikan titik didih molal etanol ; 0,6 0C/m. Pada suhu berapakah larutan tersebut akan mendidih ? A. 78,02 B. 78,04 C. 78,06 D. 78,10 2. Besar kenaikan titik didih dari larutan C 6H12O6 36 % adalah …. ( Mr C6H12O6 = 180 , Kb air = 0,52 0C/m ) A. 1,625
B. 1,650
C. 0,825
D. 0,412
3. Untuk mendapatkan larutan yang mendidih 101,04 0C , banyaknya NaCl ( Mr = 58,5 ) yang yang harus dilarutkan dilarutk an ke dalam 500 gram air adalah …. ( Kb air = 0,52 0C/m) A. 14,625 gr
B. 29,25 gr
C. 58,5 gr
D. 117 gr
4. Agar diperoleh larutan yang titik didihnya sama dengan larutan 12 gram urea (Mr = 60) dalam 250 gram air. air. Banyaknya glukosa (Mr ( Mr = 180) yang harus dilarutkan ke dalam 500 gram air adalah …. (Kb air = 0,52 0C/m) A. 18 gram
B. 36 gram
C. 45 gram
D. 72 gram
1. S Suatu uatu larutan dibuat dengan melarutkan 1,8 g gliserol ( Mr = 90) ke dalam 200 gram etanol. Jika titik didih etanol murni = 78 0C, dan kenaikan titik didih molal etanol ; 0,6 0C/m. Pada suhu berapakah larutan tersebut akan mendidih ?
Diket : g = 1,8 g, Mr Mr = 90, p = 200 g, Kb = 0,6 , Tb pel = 78oC Dit : Tb lar = ....? Jwb : ΔTb = Kb.(1000/p)(g/Mr) = 0,6.(1000/200).(1,8/90) = 0,06 oC Tb lar = Tb pel + ΔTb = (78 + 0,06) oC =78,06 oC
2. Besar kenaikan titik didih dari larutan C6H12O6 36 % adalah …. ( Mr C6H12O6 = 180 , Kb air = 0,52 0C/m ) C6H12O6 36 % artinya, dalam 100 gram larutan terdapat glukosa = 36 g, air = 64 g ΔTb = Kb.(1000/p)(g/Mr) = 0,52.(1000/64).(36/180) = 1,625 oC Tb larutan = (100 + 1,625) oC = 101,625oC
3. Untuk mendapatkan larutan yang mendidih 101,04 0C , banyaknya NaCl ( Mr = 58,5 58, 5 ) yang harus dilarutkan ke dalam 500 gram air adalah …. ( Kb air = 0,52 0C/m) Jwb : ΔTb = Kb.(1000/p)(g/Mr).i 1,04 1, 04 = 0 0,5 ,52. 2.((10 1000 00/5 /500 00). ).((x/5 /58, 8,5) 5).2 .2 x = 1,04.58,5/(0,52.4) = 29,25 g
LATIHAN 3 • Berap Berapa a titi titik k didi didih h laru laruta tan n 3,6 gram gram glu gluko kosa sa (C6H12O6) dalam 250 gram air, jika diketahui titik didih air 1000C dan Kb air 0,520C? • Suatu Suatu zat non non-el -elekt ektrol rolit it ya yang ng massa massany nya a 3,42 3,42 gram dilarutkandalam 200gram air. Larutan itu mendidih pada temperatur100,0260C. Tentukan BM (bobot molekul). • Jika Jika 3 gram gram zat zat X dila dilaru rutka tkan n dala dalam m 100 100 gram gram benzene menghasilkan kenaikan titik didih sebesar 0,54˚C. bila diketahui Kb benzene = 2,7˚C, hitung Mr zat X.
PENURUN PENU RUNAN AN TITIK BEKU B EKU LARUT L ARUTA AN ( TF ) Air dapat berada dalam 3 (tiga) fase zat, yaitu fase cair,, gas dan padat. Apakah Perbedaan yang cair terdapat pada ketiga fase air tersebut ? Kondisi yang yang membedakan antara antara fase padat, cair cair,, dan gas pada suatu cairan adalah jarak antara partikell (molekul partike (molekul – molekul) cairan. Pada fase gas, gas, molekul – molekul zat berada berada pada jarak yang sangat renggang. Dan pada keadaan cair, molekul-molekul zat berada pada jarak yang relatif lebih rapat dibandingkan dengan keadaan gas (uap).
• Air murn rnii me membeku pada temperatur 00C pada tekanan 1 atm. Temperatur ini disebut titik beku normal air. • Bagaimana jijika ada zat terlarut dalam air?
PROSES PROS ES PEMBEKUA PEMBEKUAN N CAIRAN CAIRA N MURNI Proses pembekuan suatu cairan terjadi jika molekulmolekul cairan berada pada jarak yang sangat rapat. Kondisi ini dapat dicapai jika energi kinetik molekul diperkecil dengan cara menurunkan suhu. Pada jarak yang cukup dekat, antara molekul-molekul cairan akan terbentuk ikatan antar molekul dan cairan akan memadat.
Kecilnya nilai energi Kinetik menyebabkan menyebabkan gaya gaya ikat antar mo lekul semakin b esar esar
Adanya partikel zat terlarut dalam suatu pelarut, menyebabkan terhambatnya proses pembekuan suatu cairan, sehingga agar proses pembekuan dapat terjadi pada kondisi ini, dibutuhkan suhu yang lebih rendah lagi dari suhu pembekuan (titik beku) pelarut murninya (terjadi penurunan titik beku, TF) Semakin Banyak partikel zat terlarut dalam suatu pelarut, maka penurunan titik beku (TF) yang diakibatkan akan semakin besar, dan titik beku larutan (Tf Larutan) akan semakin rendah.
Hubungan antara banyaknya partikel zat terlarut dengan Nilai Penurunan titik beku larutan dinyatakan dengan persamaan :
Tf
=
Kf
x
m
( Untuk larutan nonelektrolit )
Untuk larutan elektrolit, berlaku persamaan :
Tf
=
Kf
x
m x i
Titik Beku Larutan (Tf Larutan) = Tf Pelarut murni Tf Kf m i
= = = =
Tf
Penurunan titik beku larutan ( 0C ) Tet eta apa pan n Pe Penu nurrun una an titik bek eku u mo mollal lar aru utan ( 0C/molal) molalitas larutan faktor Van’t Hoff ( 1 + ( n – 1 ) )
Tetapan penurunan Titik beku Molal (Kb) Titik beku (0C)
Kf (0C)
0
1,86
Benzene
5,4
5,1
Fenol
39
7,3
80
7
Kamfer
180
40
Nitrobenzene
5,6
6,9
Pelarut Air
LATIHAN 3
1. Penurunan Penurunan titik titik beku molal benze benzena na diketahui = 0,4 0C/molal, dan benzena benzena murni membeku pada suhu - 4,2 0C. Jika ke dalam 200 gram benzena dilarutkan 3,6 gram gliserol (Mr = 90), larutan tersebut akan membeku pada suhu .... ( 0C ) D. – 4, 4,20 20 C. – 4, 4,22 22 A. – 4,28 B. – 4,24 2. Agar diperoleh diperoleh larutan yang yang membeku pada suhu – 0,25 0C, banyaknya K2SO4 yang harus dilarutkan ke dalam 500 gram air. Jika pada keadaan ini, nilai tetapan penurunan titik beku molal air sebesar 1,86 0C /molal /molal.. Adala Adalah h ..... gram (Ar K = 39, S = 32 O = 16 ) D. 17,40 C. 11,69 A. 1,86 B. 3,89 3. Larutan 1,5 gram suatu zat nonelektrolit dalam 250 gram air, membeku 0,186 0C di bawah titik beku bek u air murni. Jika Kf air = 1,86 0C/molal. Maka Massa molekul relatif zat tersebut adalah …. A. 342
B. 180
C. 90
D. 60
4. Suatu Suatu larutan larutan glukosa (dalam (dalam air ) membeku pada pada suhu – 3,6 0C. Jika Kf air = 1,8 0C/m , Kb air = 0,5 0C/m. larutan tersebut akan mendidih pada suhu …. ( 0C ) ( Mr . Glukosa = 180 ) A. 100,1 C. 101 D. 101,8 B. 100,5
• Jelask Jelaskan an men menga gapa pa adan adanya ya zat zat terl terlar arut ut pada pada pelarut menyebabkan terjadinya kenaikan titik didih & penurunan titik beku ? • Berapa Berapa tit titik ik beku dan tit titik ik did didih ih laru larutan tan ber berair air yang mengandung 55,0 g gliserol, C 3H5(OH)3 dalam air 250 g? (Kf = 1,86 0C, Kb = 0,520C) • Penu Penuru runa nan n titi titik k beku beku 24, 24,5 5 gram gram asam asam sul sulfa fatt H2SO4 dalam 2500 gram air sama dengan 2,9 kali penurunan titik beku 7,5 gram CO(NH 2)2 dalam 1250 gram air. Berapa derajat ionisasi H2SO4 dalam larutan tersebut?
• mo mole leku kul) l) za zatt ters terseb ebut ut,, jika jika Kb air air = 0, 0,52 520C ! • Tentuka Tentukan n penur penuruna unan n titik titik bek beku u jika jika 0,0 0,05 5 mol mol gluk glukosa osa dilarutkan ke dalam 400 gram air! (Kf air = 1,86 0C). • Larut Larutan an ure urea a dala dalam m air air yan yang g volu volume meny nya10 a100 0 mL mengandung 10% bobot CO(NH2)2. Hitunglah titik beku larutan urea tersebut, jika bobot jenis larutan 1,04 gram/mL dan Kf air = 1,86 0C.
• Hitung titik didih dan titik beku larutan 15 gram etanol ( Mr = 60 ) dalam 250 gram air. Diketahui Kb air = 0,52 ℃/molal dan Kf air = 1,86 ℃/molal.
Hubungan antara Penurunan Tekanan Uap (P), Kenaikan Titik Didih (Tb) dan Penurunan Titik Beku Larutan (Tf) dapat dinyatak dinyatakan an dalam Diagram Tekanan versus Suhu ( Diagram PT ).
DIAGRAM DIAGRA M P T P
E F
G
H F – I : gari garis s beku beku pel pelarut arut Ttk F : Titik beku Pelarut I – G : garis didih didih pelar pelarut ut Ttk G : Titik didih pelarut
CAIR I
J
GAS
A B
C D
T
Ttk I : Titik Tripel menunjukkan kesetimbangan fasa : padat – cair ca ir - ga gas s Titik ini juga menunjukkan nilai tekanan uap pelarut murni
Jika ke dalam pelarut dimasukkan suatu zat terlarut, maka akan terjadi penurunan tekanan uap dari I ke J. Titik beku akan bergeser dari F ke E (dengan nilai A) A) dan titik didih akan bergeser dari G ke H (dengan nilai D).
E – J : Garis Garis beku beku larutan larutan Ttk E : Titik beku Larutan
J – H : Garis didih didih laru larutan tan Ttk H : Titik didih larutan
Dari diagram ini, dapat disimpulkan bahwa adanya Penurunan tekanan uap ( P), menyebabkan terjadinya penurunan titik beku (Tf) dan kenaikan titik didih (Tb)
TEK TEK ANAN OSMOT OSMOTIK IK LARUTAN L ARUTAN
Ikan asin diawetkan dengan menggunakan garam. Mengapa garam dapat mengawetkan ikan ? Benarkah pandangan yang menyatakan bahwa agar tanaman tumbuh subur dan berbuah lebat, tanaman tersebut harus diberikan pupuk sebanyaksebanyak-banyakny banyaknya a?
Osmosis adalah proses perpindahan molekul cairan (pelarut) dari larutan yang konsentrasinya rendah ke larutan yang konsentrasinya lebih tinggi melalui membra membran n semi permeabel.
dilute
more concentrated
Tekanan Osmotik ( ) adalah Tekanan Tekanan yang dibutuhkan untuk mencegah terjadinya proses osmosis
Hubungan antara jumlah partikel dengan besar tekanan osmotik suatu larutan dinyatakan melalui persamaan : a. Untuk Larutan Non elektrolit
Tekanan Osmotik ( ) = M . R . T b. Untuk Larutan elektrolit
Tekanan Osmotik ( ) = M . R . T . i Dimana :
= Tekanan Osmotik Larutan ( atm)
M = Molaritas Larutan ( mol/ liter ) R = Tetapan Tetapan gas umum, ( 0,082 liter atm/mol K ) T = Suhu, Kelvin (K) i = Faktor Van’t Hoff
Jika 2 (dua) larutan ( misalnya larutan A dan dan larutan B ) dibandingkan berdasarkan nilai tekanan osmotiknya masingmasing, maka akan diperoleh 3 (tiga) keadaan : 1. Larutan Lar utan A Hipertonik terhadap larutan B Keadaan ini diperoleh jika tekanan osmotik larutan A lebih tinggi daripada tekanan osmotik larutan B A > B Larutan n A Isotonik 2. Laruta
terhadap larutan B Keadaan ini diperoleh jika tekanan osmotik larutan A sama dengan tekanan osmotik larutan B A = B Larutan n A Hipotonik terhadap larutan B 3. Laruta Keadaan ini diperoleh jika tekanan osmotik larutan A lebih rendah daripada tekanan osmotik larutan B A < B
A cel c elll i n an an::
isotonic solution
hypotonic solution
hypertonic solution
LATIHAN 4 1. Suatu larutan larutan dibuat dibuat dengan dengan melarutkan melarutkan 3,2 gram gram gliserin gliserin (Mr = 80) ke dalam air hingga volume larutan menjadi 200 mL pada suhu 25 0C. Berapakah tekanan osmotik yang diakibatkan oleh larutan tersebut ? [ 4,88 atm ] 2. Berapa gram MgCl2 ( Ar Ar Mg = 24, Cl = 35,5 ) yang harus terlarut dalam 500 mL larutannya pada suhu 30 0C agar diper diperoleh oleh laruta larutan n dengan tekanan osmotik sebesar 6,2 atm ? [ 3,95 gr ] gr ] 3. Agar diperoleh larutan yang isotonik terhadap larutan 6 gram urea (Mr = 60) yang bervolume 500 mL, berapa gram sukrosa, C12H22O11 (Mr = 342) yang harus terlarut dalam 100 mL [ 6,84 gr ] larutannya pada suhu 27 0C. 4. Dalam 250 mL suatu larutan terlarut 11,7 11,7 gram NaCl (Mr = 58,5) dan 18 gram glukosa (Mr = 180). Tentukan Tentukan tekanan osmotik [ 49,2 atm ] larutan tersebut pada suhu 27 0C.
LATIHAN 4
• Jika Jika 7, 7,2 2 gra gram m glu gluko kosa sa,, C6H12O6 dilarutkan ke dalam air sampai volumenya 400 mL. Pada temperatur 270C, berapa tekanan osmotik larutan? • Berapa Berapa BM 0,3 0,3 gra gram m larut larutan an zat zat nonnon-ele elektro ktrolit lit X dalam 150 mL larutan? Larutan suatu zat nonelektrolit X isotonik dengan 3,42 gram sukrosa (C12H22O11) dalam 250 mL larutan. Temperatur kedua larutan sama.
LATIHAN 4
• Hitu Hitung ng tit titik ik did didih ih 8 gram gram alu alumu muni nium um sulf sulfat at (Al2(SO4)3 dalam 300 gram air, jika derajat ionisasinya adalah 0,9 (Kb air = 0,52 0C)! • Be Bera rapa pa gr gram am gar garam am dap dapur ur,, NaCl NaCl yan yang g harus harus dilarutkan dalam 250 gram air agar larutannya membeku pada -20C? (Kf air = 1,86 0C)? • Pe Penu nuru runa nan n titi titik k beku beku 24 24,5 ,5 gra gram m asam asam sulf sulfat at H2SO4 dalam 2500 gram air sama dengan 3 kali penurunan titik beku 7,5 gram CO(NH2)2 dalam 1250 gram air. Berapa derajat ionisasi H 2SO4 dalam larutan tersebut? • Be Bera rapa pa teka tekana nan n osmot osmotik ikla laru ruta tan n NaCl NaCl 0,0 0,01 1M pada temperatur 250C? (anggaplah disosiasi elektrolit NaCl dalam air 100%)
KEGUNAAN SIFAT KOLIGATIF
KEGUNAAN SIFAT KOLIGATIF
KEGUNAAN SIFAT KOLIGATIF
Soal Bab I
THANK YOU VERY MUCH
