Post on 02-Dec-2015
PEMBELAJARAN KIMIA KELAS XII SEMESTER 1
Aries Eko Wibowo
Menjelaskan sifat- sifat koligatif larutan non-elektrolit dan elektrolit
Kompetensi Dasar :
Menjelaskan penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih penurunan titik beku
larutan, dan tekanan osmosis termasuk sifat koligatif larutan
Membandingkan antara sifat koligatif larutan non elektrolit dengan sifat koligatif
larutan elektrolit yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan
SK / KD / IndikatorStandar Kompetensi :
Indikator : Menjelaskan arti kemolalan dan fraksi mol serta penggunaannya. Menjelaskan pengaruh zat terlarut yang sukar menguap terhadap tekanan uap pelarut. Menjelaskan hubungan penurunan tekanan uap dengan fraksi mol zat terlarut. Menjelaskan pengertian osmosis dan tekanan osmotik serta terapannya. Menemukan hubungan jumlah partikel zat terlarut dengan sifat koligatif larutan elektrolit encer dan non elektrolit berdasarkan data. Menyimpulkan perbedaan sifat koligatif larutan elektrolit dengan sifat koligatif larutan non elektrolit.
Sifat Koligatif Larutan Non Elektrolit
adalah sifat larutan yang tidak tergantung pada macamnya zat terlarut tetapi semata-mata hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut (konsentrasi zat terlarut).
menu 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.)
Konsentrasi Larutan
Penurunan tekanan uap jenuh
Kenaikan titik didih
Penurunan titik beku
Tekanan osmotik
Koligatif larutan elektrolit
SIFAT KOLIGATIF LARUTAN
Merupakan sifat fisis larutan yg tergantung dari banyaknya zat terlarut yg ada dlm larutan, tetapi tdk tergantung pd jenis zat yg dilarutkanJadi Sifat Koligatif Larutan dipengaruhi oleh konsentrasi partikelnya
KonsentrasiLarutan
Konsentrasi Molar (M) =
mL
1000x
Mr
grlarutanliter
utzat terlar mol
Konsentrasi Molal (m) =
(gr)pelarut massa
1000x
Mr
gr
pelarut kg 1
utzat terlar mol
Fraksi mol ( XA ) = nA ----------- nA + nB
Persentase Berat (%) = %100larutan gram
utzat terlar gramX
Konsentrasi Molar / Molaritas
Menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan (mol/liter)
Contoh :
Jika dalam 500 ml (0,5 liter) larutan terdapat 6 gram urea
(Mr =60), maka molaritas larutan adalah :
6
0,5 L=
60 1
5 Mol/L = Mol/L 0,2 = 0,2 Molar
Konsentrasi Molal / Molalitas
Menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 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
0,25 kg=
60molal 0,4 = 0,4 m
Fraksi Mol
Fraksi mol (X) zat terlarut atau zat pelarut menyatakan perbandingan mol (n) zat terlarut atau n pelarut dengan n total larutan (terlarut + pelarut)
X terlarut
=n terlarutn terlarut + n
pelarut
X pelarut =n pelarut
n terlarut + n pelarut
X terlarut
X pelarut =+ 1
Contoh : sebanyak 2 mol urea terdapat dalam 8 mol air,maka :
X terlarut (urea)
=2
2 + 8= 0,2
X pelarut (air)
=8
2 + 8= 0,8
P
TA B C
E G
I
J
PADAT
CAIR
GAS
F – I : garis beku pelarutTtk F : Titik beku Pelarut
I – G : garis didih pelarutTtk G : Titik didih pelarut
F H
D
Ttk I : Titik Tripel menunjukkan kesetimbangan fasa : padat – cair - gas
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) dan titik didih akan bergeser dari G ke H (dengan nilai D).
E – J : Garis beku larutanTtk E : Titik beku Larutan
J – H : Garis didih larutanTtk 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)
DIAGRAM P T
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.
CONTOH
Menurut RAOULT:p = p° . XB
dimana:p = tekanan uap jenuh larutanp° = tekanan uap jenuh pelarut murniXB = fraksi mol pelarut
Karena XA + XB = 1, maka persamaan di atas dapat diperluas menjadi :
p = p° (1 - XA)
p = p°- p°. XA
p°- p = p°. XA
∆p = p°. XA∆P = penurunan tekanan uap jenuh pelarutp° = tekanan uap pelarut murniXA = fraksi mol zat terlarut
Contoh :Hitunglah penurunan tekanan uap jenuh air, bila 45 gram
glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam 90 gram air !
Diketahui tekanan uap jenuh air murni pada 20oC adalah 18 mmHg.
mol glukosa = 45/180 = 0,25 molmol air = 90/18 = 5 molfraksi mol glukosa = 0,25/(0,25 + 5) = 0,048Penurunan tekanan uap jenuh air:∆p = p°. XA = 18 x 0,048 = 0,864 mmHg
Kenaikan titik didih
Adanya penurunan tekanan uap jenuh mengakibatkan titik didih larutan lebih tinggi dari titik didih pelarut murni.
Untuk larutan non elektrolit kenaikan titik didih dinyatakan dengan:
∆Tb = m . Kb
dimana:∆Tb = kenaikan titik didih (°C)m = molalitas larutanKb = tetapan kenaikan titik didih molal
CONTOH
Karena : m = (gr/Mr) . (1000/p)
w = massa zat terlarut
Maka kenaikan titik didih larutan dapat dinyatakan sebagai:∆Tb = (gr/Mr) . (1000/p) . Kb
Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik didih larutan dinyatakan sebagai:
Tb = (100 + ∆Tb) °C
DIAGRAM P-T
Penurunan titik beku
Untuk penurunan titik beku persamaannya dinyatakan sebagai :∆Tf = m . Kf = gr/Mr . 1000/p . Kf
dimana:∆Tf = penurunan titik bekum = molalitas larutanKf = tetapan penurunan titik beku molalw = massa zat terlarutMr = massa molekul relatif zat terlarutp = massa pelarut
Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik beku larutannya dinyatakan sebagai:
Tf = (0 - ∆Tf) °C
Tekanan osmotik
Tekanan osmotik adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel (proses osmosis).
CONTOH
Menurut VAN'T HOFF tekanan osmotik mengikuti hukum gas ideal:
PV = nRT
Karena tekanan osmotik = π , maka :
π = n/V R T = C R T
dimana :π = tekanan osmotik (atmosfir)C = konsentrasi larutan (mol/liter= M)R = tetapan gas universal = 0.082 liter.atm/mol °KT = suhu mutlak (°K)
Larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih rendah dari yang lain disebut larutan Hipotonis.
Larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih tinggi dari yang lain disebut larutan Hipertonis.
Larutan-larutan yang mempunyai tekanan osmotik sama disebut Isotonis.
SIFAT Koligatif larutan elektrolit
Larutan elektrolit di dalam pelarutnya mempunyai kemampuan untuk mengion. Hal ini mengakibatkan larutan elektrolit mempunyai jumlah partikel yang lebih banyak daripada larutan non elektrolit pada konsentrasi yang sama
Contoh:
Larutan 0.5 molal glukosa dibandingkan dengan iarutan 0,5
molal garam dapur.Untuk larutan glukosa dalam air jumlah partikel
(konsentrasinya) tetap, yaitu 0,5 molal.
Untuk larutan garam dapur : NaCl(aq) Na+ (aq) + Cl- (aq) karena terurai menjadi 2 ion, maka konsentrasi partikelnya menjadi 2 kali semula = 1,0 molal.
Yang menjadi ukuran langsung dari keadaan (kemampuannya) untuk mengion adalah derajat ionisasi.
Besarnya derajat ionisasi ini dinyatakan sebagai:
jumlah mol zat yang terionisasi
jumlah mol zat mula-mulaα =
Untuk larutan elektrolit kuat, harga derajat ionisasinya mendekati 1, sedangkan untuk elektrolit lemah,harganya berada di antara 0 dan 1 (0 < α < 1).
Atas dasar kemampuan ini, maka larutan elektrolit mempunyai pengembangan di dalam perumusan sifat koligatifnya :
1. Untuk Kenaikan Titik Didih∆Tb = m . Kb [1 + α(n-1)]
= gr/Mr . 1000/p . Kb [1+ α(n-1)]n = jumlah ion dari larutan elektrolitnya.
2. Untuk Penurunan Titik Beku dinyatakan sebagai:∆Tf = m . Kf [1 + α(n-1)]
= gr/Mr . 1000/p . Kf [1+ α(n-1)]
3. Untuk Tekanan Osmotik dinyatakan sebagai: π = C R T [1+ α(n-1)]
Contoh:
Hitunglah kenaikan titik didih dan penurunan titik beku dari larutan 5,85 gram garam dapur (Mr = 58,5) dalam 250 gram air ! (bagi air, Kb= 0,52 dan Kf= 1,86)
Jawab:Larutan garam dapur, NaCl(aq) - NaF+ (aq) + Cl- (aq)Jumlah ion = n = 2∆Tb = 5,85/58,5 x 1000/250 x 0,52 [1+1(2-1)]
= 0,208 x 2 = 0,416 °C∆Tf = 5,85/58,5 x 1000/250 x 0,86 [1+1(2-1)]
= 0,744 x 2 = 1,488 °C