Wikipedia

Sifat koligatif larutan: Perbedaan antara revisi

Jelajahi riwayat secara interaktif
← Revisi sebelumnya
Konten dihapus Konten ditambahkan
VisualTeks wiki
Ariyanto (bicara | kontrib)
Pengurus
67.091 suntingan
k Bersih-bersih (via JWB)
Iadzulf15 (bicara | kontrib)
13 suntingan
mengubah rumus matematika dan memperjelas konsep, memperbaiki tata kalimat dan paragraf, membentuk tabel yang baru untuk membandingkan elektrolit dan nonelektrolit supaya tidak terlalu panjang dan penuh halaman ini :D
 
(1 revisi perantara oleh pengguna yang sama tidak ditampilkan)
Baris 1:
[[Berkas:SaltInWaterSolutionLiquid.jpg|jmpl|250px|Larutan garam]]
'''Sifat koligatif larutan''' adalah sifat fisik [[larutan]] yang tidak bergantung pada jenisidentitas [[zat terlarut]], tetapi hanya bergantung pada [[Konsentrasi Larutan|konsentrasi]] partikel zat terlarutnya relatif terhadap larutan atau pelarut.<ref name="koligatif">Kimia.Penulis Nana Sutresna.Penerbit PT Grafindo Media Pratama</ref> SifatKonsentrasi koligatifyang larutandimaksud terdiridapat dariberupa duamolaritas, jenismolalitas, yaitu sifat koligatif [[larutan elektrolit]] dan sifatfraksi koligatif [[larutan nonelektrolit]]mol.<ref name="koligatif"/>
 
Sifat koligatif larutan didasari oleh keadaan ideal larutan, yakni keadaan ketika larutan mencerminkan sifat termodinamika yang ideal. Dalam hal ini, sifat-sifat larutan yang sangat encer mirip dengan larutan ideal sehingga sifat-sifat koligatif dihitung seperti seolah-olah larutan ideal.
== Molaritas, Molalitas dan Fraksi Mol ==
Dalam larutan, terdapat beberapa sifat zat yang hanya ditentukan oleh banyaknya partikel zat terlarut.<ref name="mol">Praktis Belajar Kimia.Penulis Imam Rahayu.Penerbit PT Grafindo Media Pratama</ref> Oleh karena sifat koligatif larutan ditentukan oleh banyaknya partikel zat terlarut, maka perlu diketahui tentang [[konsentrasi larutan]].<ref name="mol"/>
 
Sifat koligatif larutan digunakan untuk menjelaskan karakter larutan yang terdiri dari pelarut volatil 'mudah menguap' dan zat terlarut nonvolatil. Senyawa yang tidak terdisosiasi, atau nonelektrolit, dapat langsung ditentukan dengan mudah, tetapi untuk senyawa yang terdisosiasi, seperti larutan garam, maka terdapat faktor van't Hoff.<ref name="elektrolit">Jago Kimia SMA. Penulis Esvandiari. Penerbit Niaga Swadaya. ISBN 979-3567-54-6, 9789793567549</ref>
=== Molaritas (M) ===
Molaritas adalah banyaknya [[mol]] zat yang terlarut dalam 1 [[liter]] larutan.
 
Sifat koligatif larutan terdiri dari empat macam, yaitu:
<math>\Mu=\frac{mol}{\ell}</math> <math>\longrightarrow</math> <math> \Mu =\frac{massa}{Mr} \times \frac{1000}{V} </math>
 
* Penurunan tekanan uap larutan
<math>V = \frac{m}{\rho}</math>
* Kenaikan titik didih
* Penurunan titik beku
* Tekanan osmotik
 
== Molaritas, molalitas dan fraksi mol ==
* Keterangan: M = molaritas, Mr = massa molar zat terlarut (g/mol), V = volume larutan,
=== Molaritas (M) ===
Molaritas (kemolaran) adalah jumlah [[mol]] zat yang terlarut dalam 1 [[liter]] (L) larutan. Apabila volume larutan tersebut masih dalam mililiter (mL), ada baiknya dikonversi terlebih dahulu dengan membaginya dengan 1000 (1 mL = 1/1000 L). Molaritas didefinisikan dengan persamaan berikut:
 
:<math>\Mu=\frac{n}{V}=\frac{w}{M_\text{r}V}</math>
Keterangan: M = molaritas, n = jumlah zat (mol), V = volume larutan (L), w = massa (gram), dan M<sub>r</sub> = [[massa molar]] zat terlarut (g/mol)
 
=== Molalitas (m) ===
 
Molalitas (kemolalan) adalah jumlah [[mol]] zat terlarut dalam 1&nbsp;kg (1000 gram) pelarut.<ref name="mol"/> Molalitas didefinisikan dengan persamaan berikut:<ref name="mol"/>
 
:<math> m= \frac{n}{w_\text{pelarut}} = \frac {massaw_\text{terlarut}}{MrM_\text{r}} \times \frac {1000} P{w_\text{pelarut,gram}} </math>
Keterangan: m = molalitas (mol/kg), n = jumlah zat (mol), w<sub>pelarut</sub> = massa zat pelarut (kg), w<sub>pelarut</sub> = massa zat terlarut (g), dan M<sub>r</sub> = massa molar zat terlarut (g/mol).
 
=== Fraksi mol ===
* Keterangan: m = molalitas (mol/kg), M<sub>r</sub> = massa molar zat terlarut (g/mol), massa = massa zat terlarut (g), P = massa zat pelarut (g)
 
=== Fraksi Mol ===
{{utama|Fraksi mol}}
Fraksi mol merupakan satuan konsentrasi yang semua komponen (senyawa, ion, atau zat) larutannya dinyatakan berdasarkan mol.<ref name="mol">Praktis Belajar Kimia.Penulis Imam Rahayu.Penerbit PT Grafindo Media Pratama</ref> Fraksi mol komponen <math>i</math>, dilambangkan dengan <math>xix_i</math> adalah jumlah mol komponen <math>i</math> dibagi dengan jumlah mol semua komponen dalam larutan.<ref name="mol"/> Fraksi mol dari komponen <math>j</math> adalah <math>xjx_j</math> dan seterusnya.<ref name="mol"/> Jumlah fraksi mol dari semua komponen adalah 1.<ref name="mol"/> Persamaannya dapat ditulis dengan:<ref name="mol"/>
 
<math>xi = \frac{ni}{ni+nj}</math>
 
:<math>x_i = \frac{n_i}{n_i+n_j}</math>
== Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit ==
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.<ref name="non">Cerdas Belajar Kimia.Penulis Nana Sutresna.Penerbit PT Grafindo Media Pratama.ISBN 979-758-448-8, 9789797584481</ref> Sifat koligatif terdiri dari penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik.<ref name="non"/>
 
=== Penurunan Tekanantekanan Uapuap ===
[[Berkas:Raoult.jpg|jmpl|200px|Marie Francois Raoult (1830 - 1901) ilmuwan yang menyimpulkan tentang tekanan uap jenuh larutan]]
[[Molekul]]-molekul yang menyusun [[zat cair]], apabila memiliki energi yang cukup, dapat keluar dari permukaan menjadi gas yang memiliki [[tekanan]] sehingga menghasilkan [[tekanan uap]].<ref name="non">Cerdas Belajar Kimia.Penulis Nana Sutresna.Penerbit PT Grafindo Media Pratama.ISBN 979-758-448-8, 9789797584481</ref> Tekanan uap mencerminkan volatilitas zat cair tersebut, atau dengan kata lain, seberapa mudah zat cair tersebut berubah menjadi uap pada [[suhu]] tertentu. Makin mudah suatu cairan menguap, makin tinggi tekanan uap yang dimiliki cairan tersebut, dan makin rendah pula titik didihnya.<ref name="non"/>
[[Molekul]] - molekul zat cair yang meninggalkan permukaan menyebabkan adanya tekanan [[uap]] [[zat cair]].<ref name="non"/> Semakin mudah molekul - molekul zat cair berubah menjadi uap, makin tinggi pula tekanan uap zat cair.<ref name="non"/> Apabila tekanan zat cair tersebut dilarutkan oleh zat terlarut yang tidak menguap, maka partikel - partikel zat terlarut ini akan mengurangi [[penguapan]] molekul - molekul zat cair.<ref name="non"/> [[Laut mati]] adalah contoh dari terjadinya penurunan tekanan uap pelarut oleh zat terlarut yang tidak mudah menguap. [[Air]] berkadar [[garam]] sangat tinggi ini terletak di daerah [[gurun]] yang sangat panas dan kering, serta tidak berhubungan dengan [[laut]] bebas, sehingga konsentrasi zat terlarutnya semakin tinggi.<ref name="non"/> Persamaan penurunan tekanan uap dapat ditulis:<ref name="non"/>
 
Apabila zat cair tersebut ditambahkan zat terlarut yang tidak menguap, maka partikel-partikel zat terlarut ini akan mengurangi [[penguapan]] molekul-molekul zat cair.<ref name="non" /> Persamaan penurunan tekanan uap dapat ditulis:
:<math>\Delta P = P^0 - P</math>
 
:<math>P^0 > P</math>
:<math>\Delta P = P^{\circ} - P</math>
:<math>P^{\circ} > P</math>
 
* P° = tekanan uap zat cair murni (pelarut)
 
* P<sup>0</sup> = tekanan uap zat cair murni
* P = tekanan uap larutan
 
Pada tahun 1878, Marie Francois Raoult, seorang [[kimiawan]] asal [[Prancis]], melakukan percobaan mengenai tekanan uap jenuh larutan, sehingga(keadaan ketika nilai tekanan uap tidak iaberubah lagi). Ia menyimpulkan adanya hubungan antara tekanan uap jenuh larutan sama dengan fraksi mol pelarut dikalikan dengandan tekanan uap jenuh pelarut murni.<ref name="non" /> KesimpulanPenemuannya ini dikenaldirumuskan dengandalam '''[[Hukum Raoult]]''' dansebagai dirumuskan dengan.<ref name="non"/>berikut:
 
:<math>P = P^0X_p{\circ} \times X_\text{p} </math>
:<math>\Delta P = P^0X_t{\circ} \times X_\text{t} </math>
 
* P = tekanan uap jenuh larutan
* P<sup>0</sup>° = tekanan uap jenuh pelarut murni
* X<sub>p</sub> = fraksi mol zat pelarut
* X<sub>t</sub> = fraksi mol zat terlarut
[[Laut mati]] adalah contoh dari terjadinya penurunan tekanan uap pelarut oleh zat terlarut yang tidak mudah menguap. [[Air]] berkadar [[garam]] sangat tinggi ini terletak di daerah [[gurun]] yang sangat panas dan kering, serta tidak berhubungan dengan [[laut]] bebas, sehingga konsentrasi zat terlarutnya semakin tinggi.<ref name="non" />
 
== Kenaikan titik didih ==
[[Titik didih]] zat cair adalah [[suhu]] tetap pada saat zat cair mendidih. Pada suhu ini, tekanan uap zat cair sama dengan tekanan udara di sekitarnya.<ref name="kenaikan">Kimia Sma.Penerbit Galangpress Group.ISBN 602-8276-35-9, 9786028276351</ref> Keberadaan zat terlarut menyebabkan larutan memiliki titik didih lebih tinggi daripada pelarut murni. Partikel-partikel zat terlarut dalam suatu larutan menghalangi peristiwa penguapan pelarut sehingga partikel pelarut membutuhkan [[energi]] yang lebih besar dan suhu lebih tinggi untuk mendidih.<ref name="kenaikan" />
 
Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni di sebut kenaikan titik didih dan dinyatakan dengan <math>\Delta T_\text{b}</math>. Persamaannya dapat ditulis sebagai berikut:
=== Kenaikan Titik Didih ===
Titik didih zat cair adalah [[suhu]] tetap pada saat zat cair mendidih. Pada suhu ini, tekanan uap zat cair sama dengan tekanan udara di sekitarnya.<ref name="kenaikan">Kimia Sma.Penerbit Galangpress Group.ISBN 602-8276-35-9, 9786028276351</ref> Hal ini menyebabkan terjadinya penguapan di seluruh bagian zat cair. Titik didih zat cair diukur pada tekanan 1 atmosfer.<ref name="kenaikan"/> Dari hasil penelitian, ternyata titik didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya.<ref name="kenaikan"/> Hal ini disebabkan adanya partikel - partikel zat terlarut dalam suatu larutan menghalangi peristiwa penguapan partikel - partikel pelarut.<ref name="kenaikan"/> Oleh karena itu, penguapan partikel - partikel pelarut membutuhkan [[energi]] yang lebih besar.<ref name="kenaikan"/> Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni di sebut kenaikan titik didih yang dinyatakan dengan (<math>\Delta Tb</math>).<ref name="kenaikan"/> Persamaannya dapat ditulis:<ref name="kenaikan"/>
 
:<math>\Delta TbT_\text{b} = kb K_\text{b} \times \ m</math>
:<math>\Delta TbT_\text{b} = kb T_\ \times \frac text{gb,larutan} M_r- T_\times \frac text{1000b,pelarut} P</math>
:<math>\Delta Tb = Tb larutan - Tb pelarut</math>
 
* <math>\Delta</math>Tb = kenaikan titik didih (<sup>o</sup>°C)
* kbK<sub>b</sub> = tetapan kenaikan titik didih molal (<sup>o</sup>°C kg/mol)
* m = molalitas larutan (mol/kg)
* MrM<sub>r</sub> = massa molekul relatif
* P = jumlah massa zat (kg)
 
'''Tabel Tetapan Kenaikan Titik Didih (Kb) Beberapa Pelarut'''<ref name="tabel">Kimia SMA/MA Kls XII (Diknas).Penulis Suyatno.Penerbit Grasindo.ISBN 979-025-027-4, 9789790250277</ref>
 
{| class="wikitable"
|+'''Tabel Tetapan Kenaikan Titik Didih (K<sub>b</sub>) Beberapa Pelarut'''<ref name="tabel">Kimia SMA/MA Kls XII (Diknas).Penulis Suyatno.Penerbit Grasindo.ISBN 979-025-027-4, 9789790250277</ref>
|-
! Pelarut
! Titik Didih (°C)
! Tetapan (KbK<sub>b</sub>)
|-
| [[Aseton]]
Baris 78 ⟶ 83:
| [[Benzena]]
| 80,1
| 022,53
|-
| [[wikt:kamper|Kamper]]
| 204,0
| 055,61
|-
| [[Karbon tetraklorida]]
| 76,5
| 044,95
|-
| [[Sikloheksana]]
| 80,7
| 022,79
|-
| [[Naftalena]]
| 217,7
| 055,80
|-
| [[Fenol]]
| 182
| 033,04
|-
| Air
| 100,0
| 000,52
|}
 
=== Penurunan Titiktitik Bekubeku ===
Adanya zat terlarut dalam larutan akan mengakibatkan titik beku larutan lebih kecil daripada titik beku pelarutnya. Persamaannya dapat ditulis sebagai berikut:<ref name="tabel"/>
 
:<math>\Delta TfT_\text{f} = kfK_\text{f} \ \times \ m</math>
:<math>\Delta TfT_\text{f} = kf T_\ \times \frac text{gf,pelarut} M_r- T_\times \frac text{1000f,larutan} P</math>
:<math>\Delta Tf = Tf pelarut - Tf larutan</math>
 
* <math>\Delta</math>TfT<sub>f</sub> = penurunan titik beku (<sup>o</sup>°C)
* kfK<sub>f</sub> = tetapan perubahan titik beku (<sup>o</sup>°C kg/mol)
* m = molalitas larutan (mol/kg)
* Mr = massa molekul relatif
* P = jumlah massa zat (kg)
 
'''Tabel Penurunan Titik Beku (Kf) Beberapa Pelarut'''<ref name="tabel"/>
 
{| class="wikitable"
|+'''Tabel Tetapan Penurunan Titik Beku (K<sub>f</sub>) Beberapa Pelarut'''<ref name="tabel" />
|-
! Pelarut
! Titik Beku (°C)
! Tetapan (KfK<sub>f</sub>)
|-
| [[Aseton]]
Baris 159 ⟶ 160:
|}
 
=== Tekanan Osmotikosmotik ===
[[Berkas:Jacobus van 't Hoff by Perscheid 1904.jpg|jmpl|250px|Van't Hoff]]
TekananApabila osmotiksuatu adalahlarutan gayadisimpan yangdi diperlukandalam untukselaput mengimbangisemipermeabel desakan(dapat zatdilalui pelarut, yangtetapi melaluitidak selaputoleh semipermiabelterlarut) dan dikelilingi oleh pelarut, terdapat aliran zat pelarut ke dalam larutan melalui peristiwa [[osmosis]].<ref name="tabel"/>Tekanan Membran semipermeabelosmotik adalah suatu selaputtekanan yang dapatdiperlukan dilaluiuntuk molekulmengimbangi -desakan molekulzat pelarut danyang tidakmasuk dapatmelalui dilaluiperistiwa olehtersebut<ref zat terlarut.name="tabel"/> Menurut ''Vanvan't Hoff'', tekanan osmotik larutan dirumuskan sebagai berikut:<ref name="tabel"/>
 
:<math>\Pi = {M \times R \times T} </math>
 
* <math>\Pi</math> = tekanan osmotik (atm)
* M = molaritas larutan (M)
* R = tetapan gas (0,082 L atm/mol K)
* T = suhu mutlak (K)
 
== Faktor van't Hoff ==
== Sifat Koligatif Larutan Elektrolit ==
Beberapa senyawa di dalam air mengalami disosiasi di dalam air. Hal ini khususnya terjadi pada larutan garam yang membentuk ion-ion sehingga membentuk larutan [[elektrolit]]. Misalnya, larutan 100 mL glukosa 1 M memiliki 100 mmol molekul glukosa, tetapi 100 mL NaCl 1 M memiliki 200 mmol partikel terlarut (100 mmol ion Na<sup>+</sup> dan 100 mmol ion Cl<sup>-</sup>). Akibatnya, zat yang berlebih di dalam larutan elektrolit menyebabkan sifat koligatif larutan tersebut lebih besar daripada sifat koligatif larutan nonelektrolit.
Pada konsentrasi yang sama, sifat koligatif larutan elektrolit memliki nilai yang lebih besar daripada sifat koligatif larutan non elektrolit. Banyaknya partikel zat terlarut hasil [[reaksi ionisasi]] larutan elektrolit dirumuskan dalam ''faktor Van't Hoff''. Perhitungan sifat koligatif larutan elektrolit selalu dikalikan dengan faktor Van't Hoff:<ref name="elektrolit">Jago Kimia SMA. Penulis Esvandiari. Penerbit Niaga Swadaya. ISBN 979-3567-54-6, 9789793567549</ref>
 
Jumlah partikel zat terlarut setelah terjadi [[reaksi ionisasi]] dalam elektrolit dirumuskan dalam faktor van't Hoff (<math>i</math>) dengan persamaan sebagai berikut:
<math>i = 1 + (n - 1)\alpha </math>
:<math>i = 1 + (n - 1)\alpha </math>
 
Keterangan: <math>i</math> = faktor Van't Hoff, n = jumlah ion terbentuk, dan <math>\alpha</math> = derajat ionisasi
* Keterangan:
 
Perhitungan sifat koligatif larutan elektrolit selalu dikalikan dengan faktor van't Hoff ini, sebagaimana berikut:
<math>i</math> = faktor Van't Hoff
{| class="wikitable"
 
|+
n = jumlah koefisien [[kation]]
!Sifat koligatif
 
!Persamaan larutan nonelektrolit
<math>\alpha</math> = derajat ionisasi
!Persamaan larutan elektrolit
 
|-
=== Penurunan Tekanan Uap Jenuh ===
|Penurunan tekanan uap
Rumus penurunan tekanan uap jenuh dengan memakai faktor Van't Hoff adalah:<ref name="elektrolit" />
|<math>\Delta P = P^{\circ} \times X_\text{t}</math>
 
|<math>\Delta P</math> = P<sup>0</sup><math>^{\circ} \times X_\ X_text{terlarutt} \ \times \i i</math>
|-
 
=== |Kenaikan Titik Didihtitik ===didih
|<math>\Delta T_\text{b} = K_\text{b} \times m</math>
Persamaannya adalah:<ref name="elektrolit" />
|<math>\Delta T_\text{b} = K_\text{b} \times m \times i</math>
 
|-
<math>\Delta Tb</math> = <math>kb \ \times \ m \ \times \ i</math>
|Penurunan titik beku
 
|<math>\Delta T_\text{f} = K_\text{f} \times m</math>
=== Penurunan Titik Beku ===
|<math>\Delta T_\text{f} = K_\text{f} \times m \times i</math>
Persamaannya adalah:<ref name="elektrolit" />
|-
 
|Tekanan osmotik
<math>\Delta Tf</math> =<math>kf \ \times \ m \ \times \ i</math>
|<math>\Pi = M \times R \times T </math>
 
|<math>\Pi = M \times R \times T \times i </math>
=== Tekanan Osmotik ===
|}
Persamaannya adalah:<ref name="elektrolit" />
 
<math> \pi</math> = <math>M \ \times \ R \ \times \ T \ \times \ i</math>
 
== Lihat Pula ==
Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/wiki/Sifat_koligatif_larutan"