LARUTAN I

BAHAN KULIAH KIMIA FISIKA LARUTAN (SIFAT KOLIGATIF LATUTAN) Dosen Pengampu

AGUS TAUFIQ, BE., Ir., M.Sc.NIK: 875210101NIDN: 0522115901

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA

SIFAT-SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

Sifat koligatif larutan ialah sifat-sifat yang tidak tergantung pada jenis zat terlarut tetapi hanya tergantung pada konsentrasi larutan :

Yang tergolong dalam sifat koligatif larutan ialah :

1. Penurunan tekanan uap jenuh ((p)

2. Kenaikan titik didih ((Tb)

3. Penurunan titik beku ((Tf)

4. tekanan osmotik (()

Penurunan tekanan Uap Jenuh ((P)

Telah diketahui bahwa udara mengandung berbagai jenis gas yaitu nitrogen, oksigen, argon, uap air dan lain-lain. Tekanan udara merupakan jumlah tekanan parsial komponen-komponen udara tersebut. Kadar uap air dalam udara sangat bervariasi, tergantung pada banyak faktor seperti suhu,tempat, waktu, iklim, dan lain-lain. Kadar atau konsentrasi uap air dalam udara dapat bervariasi tetapi ada batas maksimum pada setiap suhu, lewat dari batas itu akan terjadi pengembunan atau kondensasi. Konsentrasi maksimum uap suatu zat apda suatu suhu tertentu disebut Uap jenuh dan tekanan yang ditimbulkan uap jenuh itu disebut tekanan uap jenuh. Makin tinggi suhu makin besar tekanan uap jenuh. Tekanan uap jenuh air pada berbagai suhu dapat dilihat pada tabel 1.

Pada suhu yang sama, larutan dari zat-zat yang tidak mudah menguap, seperti larutan gula dalam air, mempunyai tekanan uap jenuh lebih rendah daripada pelarutnya yang murni

Tabel 1. Tekanan uap jenuh air pada berbagai suhu (mmHg)

T(0C)VPT(0C)VPT(0C)VPT(0C)VP

0

5

10

12

14

16

17

18

19

204.58

6.45

921

10.52

11.99

13.63

14.53

15.48

1648

17.5421

22

23

24

25

26

27

28

29

3018.65

19.83

21.07

22.38

23.76

25.21

26.74

28.35

30.04

31.8235

40

45

50

55

60

65

70

80

9042.2

55.3

71.9

92.5

118.0

149.4

187.5

233.7

355.1

525.892

94

96

98

100

102

104

106

108

110567.0

610.9

657.6

707.3

760.0

815.9

875.1

937.9

1004.4

1074.6

Vp = tekanan uap jenuh

Hal tersebut disebabkan berkurangnya luas permukaan yang ditempati molekul-molekul zat pelarut. Perhatikan Gambar 1 berikut. Apabila kecenderungan molekul-molekul meninggalkan permukaan pelarut murni danpada larutan sama besar, maka akan lebih banyak uap yang berasal dari pelarut murni dan dengan demikian tekanan uap jenuhnya lebih besar.

P < P0 ; P0 - P = (P

Gambar 1. Perbandingan susunan dan tekanan uap pelarut murni dengan suatu larutan

Selisih tekanan uap jenuh pelarut murni dengan tekanan uap jenuh larutan disebut penurunan uap jenuh ((P) :

P0 = tekanan uap jenuh pelarut murni

P = tekanan uap jenuh larutan

Contoh :

Tekanan uap jenuh air murni pada 200 C = 17,54 mmHg

Larutan glikol dalam air dengan fraksi mol = 0,01 pada 200 C mempunyai tekanan uap jenuh = 17,36 mmHg.

Penurunan tekanan uap jenuh = 17,54 17,36 mm Hg = 0,18 mmHg (glikol adalah zat yangs ukar menguap; tekanan uap jenuh glikol pada 200 C dapat diabaikan).

Note : Menurut Raoult, penurunan tekanan uap jenuh sebanding dengan fraksi mol zat terlarut dan tekanan uap jenuh sebanding dengan fraksi mol pelarut :

Dimana :

P0 = tekanan uap jenuh pelarut murni

P = tekanan uap jenuh larutan

(P = Penurunan tekanan uap jenuh

XA = Fraksi mol zat pelarut

XB = fraksi mol pelarut

Kenaikan Titik Didih dan Penurunan Titik Beku Larutan

Zat cair mendidih apabila tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan udara uar. Titik didih normal dari suatuzat cair ialh suhu dimana tekanan up jenuhnya sama dengan 1 atm. Titik didih normal air ialah 1000C karena pada suhu itu tekanan uap jenuh air sama dengan 1 atm (=760 mmHg).karena larutan mempunyai tekanan uap jenuh lebih rendah maka larutan mendidih apda suhu yang lebih tinggi dariapda pelarutnya yang murni (lihat Gambar 2).

Gambar 2. Kurva tekanan uap jenuh pelarut murni dan larutan.

Larutan mempunyai titik didih lebih tinggi dan titik beku lebih rendah daripada pelarut murni.

Larutan glukosa 10% pada 1000 C mempunyai tekanan uap jenuh = 752,4 mm Hg. Jadi larutan belum mendidih pada 1000C. Untuk mendidihkannya, larutan harus dipanaskan lebih tinggi ( di atas 1000C) sampai tekanan uapnya menjadi 760 mm Hg. Selisih titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni disebut kenaikan titik didih larutan, (TbUntuk larutan-larutan encer, kenaikan titik didih sebanding dengan molalitas ( m) larutan :

Besarnya kenaikan titik didih dari larutan-larutan 1 molal disebut kenaikan titik didih molal, Kb. jadi bila larutan berlaku ideal, maka

Larutan 1 molal mempunyai kenaikan titik didih, (Tb = Kb

Larutan 2 molal mempunyai kenaikan titik didih, (Tb = 2 x KbLarutan m molal mempunyai kenaikan titik didih, (Tb = m x KbAtau

Dimana: (Tb = kenaikan titk didih larutan

Kb = tetapan kenaikan titik didih molal

m = molalitas larutan

Harga Kb tergantung pada jenis pelarut. Pada Tabel 2 diberikan beberapa jenis pelarut dengan harga Kb dan Kf nya.

Tabel 2. Tetapan kenaikan titik didih molal (Kb) dan Tetapan penurunan titik beku (Kf) dari beberapa zat

PelarutBp (0C)KbMp (0 C)Kf

Air

Asam asetat

Benzena

Kloroform

Kamfer

Sikloheksana100

118,3

80,2

61,2

____

80,70,52

3,07

2,53

3,63

____

2,69 0

16,6

5,45

____

178,4

6,51.8

3,57

5,07

____

37,7

20,0

Bp = titik didihMp = titik cair

Contoh Kasus :

Tentukan titik didih larutan 18 gram glukosa dalam 500 gram air (diketahui Kb air = 0,520 C)

Jawab : kenaikan titik didih sebanding dengan molalitas larutan

(Tb = Kb . m

Larutan 18 gram glukosa dalam 500 gram air

Larutan 18 gram glukosa ( mol = 0,1 mol

m = n x

= 0,1 x

= 0,2 molal

(Tb= Kb . m

= 0,520 C x 0,2

= 0,1040 C

Jadi Titik didih larutan = 1000 C + 0,1040 C = 100,1040 C

A

B

Permukaan terdiri atas molekul-molekul pelarut dan zat terlarut.

Misal tekanan uap jenuhnya pada t( C = P

Pelarut murni

Seluruh permukaan terdiri atas molekul- molekul pelaut.

Misal tekanan uap jenuhnya pd t( C = P(

(P = P0 - P

P = XB . P0

(P = XA . P0

(Tb ~ m

(Tb = Kb x m

_1117746012.unknown

_1117746049.unknown

_1117745883.unknown