Sifat Koligatif Larutan : Pengertian, Contoh Soal, Penerapan

Sifat Koligatif Larutan : Pengertian, Contoh Soal, Penerapan – Tahukah anda kenapa ikan yang hidup di kutub utara tidak mati? Ternyata dalam tubuh ikan mengandung zat anti beku glikoprotein, sehingga ikan yang hidup di laut kutub utara tidak mati walaupun suhu air rata-rata dikutub adalah -1,8 °C. Contoh diatas adalah merupakan contoh sifat koligatif larutan dalam kehidupan sehari-hari. Untuk lebih memahami sifat koligatif larutan itu apa, simak penjelasan berikut :

Pengertian Sifat Koligatif Larutan

Sifat Koligatif Larutan adalah sifat larutan yang hanya bergantung pada jumlah zat terlarut (solute) tetapi tidak bergantung pada jenisnya. Perhatikan gambar di bawah ini :

pengertian koligatif larutan dan gambar
Pengertian Sifat Koligatif Larutan
  • Pada gambar 1 terlihat bahwa larutan A (larutan gula) memiliki sifat koligatif yang sama dengan larutan B (larutan urea) karena jumlah mol zat terlarut gula dan urea sama yaitu sama-sama 1 mol, molnya sama berarti jumlah zat terlarutnya juga sama.
  • Pada gambar 2 terlihat bahwa larutan A (larutan gula) memiliki sifat koligatif yang berbeda dengan larutan B (larutan urea) karena jumlah mol zat terlarut gula dan urea berbeda. Mol gulanya 1 mol sedangkan mol ureanya 2 mol, berarti jumlah partikel urea lebih besar dibanding gula sehingga sifat koligatif urea lebih besar dibanding gula.

Sifat koligatif larutan dibagi menjadi 4, sifat tersebut adalah :

  1. Penurunan Tekanan Uap Larutan (∆P)
  2. Kenaikan Titik Didih Larutan (∆Tb)
  3. Penurunan Titik Beku Larutan (∆Tf)
  4. Tekanan Osmotik Larutan (π)

Penurunan Tekanan Uap Larutan (∆P)

Tekanan uap diakibatkan oleh perubahan fase dari zat cair menjadi gas, besarnya tekanan uap tergantung dari jenis zat dan suhu. Semakin mudah zat cair menguap maka tekanan uapnya semakin besar, sebaliknya semakin susah zat cair sukar menguap maka tekanan uapnya semakin kecil. 

  • Zat yang mudah menguap di sebut dengan zat volatil, contohnya : dimetil eter, etanol (alkohol).
  • Zat yang sukar menguap di sebut dengan zat non volatil, contohnya : urea, glukosa, sukrosa, garam.

Tekanan uap jenuh pelarut (P°) adalah tekanan maksimal uap pelarut yang berada pada suhu tertentu. Jadi ketika suhu di ubah maka tekanan uap jenuh pelarutnya juga berubah. Apabila dalam suatu pelarut ditambahkan zat terlarut maka tekanan uap larutannya (P) akan berkurang karena dengan adanya zat terlarut tersebut akan menghalagi pelarut untuk menguap, sehingga tekanan uap jenuh pelarut (P°) lebih besar dibanding tekanan uap larutan (P). Dengan demikian penurunan tekanan uap larutan (∆P) = P° – P

Rumus Penurunan Tekanan Uap Larutan (∆P)

Menurut hukum Roult : Tekanan uap jenuh larutan berbanding lurus dengan dengan tekanan uap jenuh pelarut murni dikali dengan fraksi mol pelarutnya.

P = P° . Xp

Rumus Penurunan Tekanan Uap larutan
Rumus Penurunan Tekanan Uap Larutan

Keterangan :
∆P = penurunan tekanan uap jenuh larutan
P° = tekanan uap jenuh pelarut
P = tekanan uap larutan
Xt = fraksi mol terlarut
Xp = fraksi mol pelarut
i = faktor van’t Hoff = [1 + (n – 1)α]
α = derajat ionisasi
n = jumlah koefisien kation dan anion.

Baca juga : Molaritas, Molalitas, Fraksi Mol, Persen Massa dan Persen Volume : Pengertian, Rumus, Contoh Soal

Kenaikan Titik Didih Larutan (∆Tb)

Pernahkah anda membandingkan merebus air di lereng gunung dan di puncak gunung? Ternyata air lebih cepat mendidih di puncak gunung karena tekanan udara luar di puncak gunung lebih rendah di banding tekanan udara di lereng gunung.

Titik didih adalah suhu pada saat tekanan uap jenuh zat cair sama dengan tekanan udara luar. 

Adanya zat terlarut dalam suatu pelarut akan akan menyebabkan penurunan tekanan uap jenuh larutan, agar larutan tersebut mendidih maka yang harus dilakukan adalah dengan menaikkan tekanan uap jenuh larutan tersebut agar sama dengan tekanan udara luar. Sehingga titik didih larutan (Tb) lebih besar di banding titik didih pelarut (Tb°). 
Dengan demikian kenaikan titik didih larutan (∆Tb) = Tb – Tb°

Rumus Kenaikan Titik Didih Larutan (∆Tb)

Dalam larutan encer kenaikan titik didih larutan (∆Tb) berbanding lurus dengan molalitas larutan dikali dengan tetapan kenaikan titik didih molal.

∆Tb = m . Kb

rumus kenaikan titik didih larutan
Rumus Kenaikan Titik Didih Larutan

Keterangan :
∆Tb = kenaikan titik didih larutan
Tb = titik didih larutan
Tb° = titik didih pelarut murni
m = molalitas
Gr(t) = massa zat terlarut
Gr(p) = massa zat pelarut
Kb = tetapan titik didih molal (°C/molal)

Penurunan Titik Beku Larutan (∆Tf)

Titik beku adalah suhu pada saat zat cair mencapai kesetimbangan antara fase cair dengan fase padat.

Adanya zat terlarut dalam suatu pelarut akan menyebabkan titik beku larutan menjadi lebih kecil dibanding dengan titik beku pelarutnya, disebabkan karena zat terlarut dalam larutannya akan memperkecil penurunan tekanan uap larutannya sehingga untuk mencapai kesetimbangan fase cair dan padat suhu larutannya akan menjadi lebih rendah. Sehingga titik beku larutan (Tf) lebih kecil dibanding titik beku pelarutnya (Tf°)
Dengan demikian penurunan titik beku larutan (∆Tf) = Tf° – Tf

Rumus Penurunan Titik Beku Larutan (∆Tf)

Dalam larutan encer penurunan titik beku larutan (∆Tf) berbanding lurus dengan molalitas larutan dikali dengan tetapan penurunan titik beku molal.

∆Tf = m . Kf

rumus penurunan titik beku larutan
Rumus Penurunan Titik Beku Larutan

Keterangan :
∆Tf = penurunan titik beku larutan
Tf = titik beku larutan
Tf° = titik beku pelarut
m = molalitas
Gr(t) = massa zat terlarut
Gr(p) = massa pelarut
Kf = tetapan penurunan titik beku molal (°C/molal)

Tekanan Osmotik Larutan (π)

Osmotik adalah peristiwa perpindahan zat dari konsentrasi rendah ke konsentrasi yang lebih tinggi melewati suatu membran semipermiable.

Kalau kalian makan acar, mentimun akan mengkerut dalam acar tersebut karena air dalam mentimun akan berpindah ke larutan acar. Contoh tersebut adalah salah satu contoh peristiwa osmosis.

Tekanan osmotik adalah tekanan yang harus diberikan kepada sistem agar tidak terjadi peristiwa osmotik.

Berdasarkan tekanan osmotiknya maka suatu larutan dapat di bedakan menjadi :

  • Larutan isotonik : larutan-larutan yang mempunyai tekanan osmotik (π) yang sama. 
  • Larutan hipotonik : larutan yang mempunyai tekanan osmotik (π) yang lebih rendah di banding dengan larutan yang lain. 
  • Larutan hipertonik : larutan yang mempunyai tekanan osmotik (π) yang lebih tinggi di banding dengan larutan yang lain.

Rumus Tekanan Osmotik Larutan (π)

Menurut Van’t Hoff tekanan osmotik dirumuskan sebagai berikut :

rumus tekanan osmotik larutan
Rumus Tekanan Osmotik

Keterangan :
Gr(t) = massa zat terlarut
Gr(p) = massa zat pelarut
mL = volume larutan (mL) 
M = molaritas (mol/L)
R = tetapan dissosiasi gas = 0,082
T = suhu dalam Kelvin
Baca Juga : Reaksi Hidrokarbon : Alkana, Alkena, Alkuna

Contoh Soal Sifat Koligatif Larutan

Dibawah ini adalah beberapa contoh soal yang dapat kalian pelajari tentang sifat koligatif larutan.

Contoh Soal Sifat Koligatif Larutan 1

  • Tekanan uap larutan jenuh dari 18 gram glukosa (C6H12O6) dalam 230 gram etanol (C2H5OH) adalah 60 mmHg. Tentukan tekanan uap pelarut murni (etanol)? (Diketahui Mr glukosa = 180 dan Mr etanol = 45)

Penyelesaian :
Mol glukosa = gr/Mr = 18/180 = 0,1 mol
Mol etanol = gr/Mr = 230/46 = 5 mol
Xp = np/(nt + np) = 5/(0,1 + 5) = 5/5,1 = 0,98
P = P° . Xp
60 = P° . 0,98
P° = 61,22 mmHg
Jadi tekanan uap pelarut murninya adalah 61,22 mmHg

Contoh Soal Sifat Koligatif Larutan 2

  • Apabila 5,58 gram NaCl dilarutkan dalam air sampai volumenya 200 mL, maka titik didih larutan yang terjadi adalah? (Diketahui Kb air = 0,52 °C/molal, Mr NaCl = 58,5)

Penyelesaian :
Karena NaCl adalah zat elektrolit maka :
∆Tb = m . Kb . i
Tb – Tb° = gr/Mr . 1000/p . Kb . i
Tb – 100 = 5,58/58,5 . 1000/200 . 0,52 . 2
Tb = 100,52 °C
Jadi titik didih larutan NaCl adalah 100,52 °C

Contoh Soal Sifat Koligatif Larutan 3

  • Apabila 31 gram etilen glikol (Mr = 62) dilarutkan dalam 100 gram air, maka titik beku larutan adalah? (Diketahui Kf air = 1,86 °C/molal)

Penyelesaian :
∆Tf = m . Kf 
Tf° – Tf = gr/Mr . 1000/p . Kf
0 – Tf = 31/62 . 1000/100 . 0,86
Tf = -4,3 °C
Jadi titik beku larutan etilen glikol adalah -4,3 °C

Contoh Soal Sifat Koligatif Larutan 4

  • Hitunglah tekanan osmotik apabila 32 gram naftalena (C10H8) dilarutkan dalam air sampai volumenya 2 liter pada suhu 27 °C ! (Mr naftalena = 128, R = 0,082)

Penyelesaian :
π = M . R . T
π = gr/Mr . 1000/mL . R . T
   = 32/128 . 1000/2000 . 0,082 . (27 + 273)
   = 3,075 atm
Jadi tekanan osmotik larutannya adalah 3,075 atm

Penerapan Sifat Koligatif Larutan

Banyak sekali peristiwa dalam kehidupan sehari-hari merupakan peristiwa sifat koligatif larutan yang sangat bermanfaat bagi manusia. Berikut adalah penjelasan penerapan sifat koligatif larutan :

Contoh Penurunan Tekanan Uap Larutan (∆P)

  1. Laut mati 
  2. Pembuatan kolam apung

Contoh Kenaikan Titik Didih Larutan (∆Tb)

  1. Penyulingan komponen-komponen minyak bumi
  2. Penambahan garam saat memasak sayur atau daging

Contoh Penurunan Titik Beku Larutan (∆Tf)

  1. Pembuatan es putar 
  2. Menambah etilen glikol pada radiator mobil
  3. Zat anti beku glikoprotein pada ikan di kutub utara
  4. Antibeku dalam tubuh hewan
  5. Pencairan salju dijalan raya dengan urea
  6. Menentukan massa Molekul Relatif (Mr)

Contoh Tekanan Osmotik Larutan (π)

  1. Penggunaan cairan infuse
  2. Pembuatan acar
  3. Mesin cuci darah
  4. Pengawetan makanan
  5. Membasmi lintah dengan garam
  6. Penyerapan air oleh akar tanaman
  7. Desalinasi air laut melalui osmosis balik
  8. Penggunaan cairan tetes mata

Baca Juga : Diagram Fase Zat : Pengertian, Contoh Soal

Mungkin Anda juga menyukai

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *