Sifat koligatif

34
SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

description

 

Transcript of Sifat koligatif

Page 1: Sifat koligatif

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

Page 2: Sifat koligatif

STANDAR KOMPETENSI

. 1. Siswa dapat menjelaskan pengaruh zat terlarut yang sukar menguap terhadap tekanan uap pelarut2. Siswa dapat menghitung Tekanan uap suatu larutan berdasarkan data percobaan

Page 3: Sifat koligatif

SIFAT KOLIGATIF adalah Sifat zat yang hanya dipengaruhi oleh jumlah partikel zat terlarut dalam larutan

Sifat Koligatif Larutan terdiri dari 4 (empat) macam :

3. Penurunan Titik Beku ( Tf )3. Penurunan Titik Beku ( Tf )

4. Tekanan Osmotik ( )4. Tekanan Osmotik ( )

1. Penurunan Tekanan Uap (P)1. Penurunan Tekanan Uap (P)

2. Kenaikan Titik Didih (Tb)

Page 4: Sifat koligatif

PENURUNAN TEKANAN UAP ( PENURUNAN TEKANAN UAP ( P )P )

Semua cairan memiliki kecenderungan untuk menguap, sehingga semua cairan akan memiliki tekanan uap

Tekanan uap adalah kecenderungan dari suatu molekul cairan untuk meninggalkan lingkungan cairannya

Molekul – MolekulCairan murni

Page 5: Sifat koligatif

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 Jenuh Pelarut Murni (P0)

Page 6: Sifat koligatif

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 molekul-molekul cairan yang menguap akan berkurang. Akibatnya tekanan uap larutan lebih rendah dari tekanan uap pelarut murni. Karena itu dikatakan terjadi penurunan tekanan uap. Simbol Penurunan Tekanan Uap Larutan adalah P

Partikel zat terlarut

Partikel pelarut

Jumlah partikel pelarut yang menguap sedikit

Page 7: Sifat koligatif

Semakin banyak partikel zat terlarut dalam suatu pelarut, maka Penurunan Tekanan Uap Jenuh larutan ( P ) dari tekanan uap pelarut murninya akan semakin besar dan Tekanan uap jenuh larutan ( P ) akan semakin kecil.

Yang berarti pula bahwa ; Tekanan uap jenuh pelarut murni ( Po ) akan selalu lebih besar dari Tekanan uap jenuh larutannya ( P )

Page 8: Sifat koligatif

Hubungan antara jumlah partikel zat terlarut dengan besar penurunan tekanan uap yang diakibatkannya dinyatakan dengan Hukum Raoult

“ Besar Penurunan Tekanan Uap jenuh suatu larutan berbanding lurus dengan Tekanan uap Jenuh pelarut murni dan fraksi mol zat terlarutnya “.

Dirumuskan :

P = P0 . XterlarutP = Penurunan Tekanan uap jenuh larutan.P0 = Tekanan uap jenuh pelarut murniXterlarut = Fraksi mol zat terlarut

Page 9: Sifat koligatif

Persamaan Roult ini hanya berlaku pada larutan nonelektrolit.

Untuk Larutan elektrolit, persamaan Raoult harus dikalikan lagi dengan Faktor Van’t Hoff ( i )Dimana ; i = 1 + (n – 1)

n = jumlah ion = derajat ionisasi

Sehingga Untuk larutan elektrolit berlaku persamaan :

P = P0 . Xterlarut . i

Hal ini didasari fakta bahwa, pada jumlah mol yang sama, larutan elektrolit selalu memiliki jumlah partikel yang lebih banyak dibanding larutan nonelektrolit

Page 10: Sifat koligatif

Besarnya Penurunan Tekanan Uap Larutan (Δ P ) merupakan selisih dari Nilai Tekanan uap Jenuh Pelarut murni (P0) dan Tekanan uap jenuh larutan (P), atau :

ΔP = P0 - P

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

Page 11: Sifat koligatif

Contoh Soal 1 :

1. Suatu larutan dibuat dengan melarutkan 1,2 gram urea (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 asetat, CH3COOH (Mr = 60) dilarutkan ke 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)

A. 19,94 B. 20,00 C. 20,10 D. 21,00

Kembali

Page 12: Sifat koligatif

KENAIKAN TITIK DIDIH LARUTANKENAIKAN TITIK DIDIH LARUTAN( ( Tb )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)

Jika Tekanan udara di luar sistem lebih besar dari tekanan udara dalam sistem, maka proses terlepasnya molekul-molekul cairan dari lingkungan cairannya akan terhalang oleh partikel-partikel udara dari luar sistem.

Page 13: Sifat koligatif

TEKANAN UDARA LUAR

TEKANAN UDARA LUAR > TEKANAN UAP CAIRAN

Page 14: Sifat koligatif

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

Page 15: Sifat koligatif

Anda Ingin Memasak sayur :

Cara I : Cara II :

MANAKAH YANG PALING CEPAT MATANG ??

Page 16: Sifat koligatif

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 dibutuhkan suhu yang lebih tinggi lagi untuk memulai proses pendidihan.

Semakin banyak partikel zat terlarut yang terlarut dalam pelarut, maka Kenaikan titik didih larutan (Tb) akan semakin besar, yang berakibat, Titik didih Larutan (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

Titik Didih Larutan (TbLarutan) = TbPelarut murni + Tb

Page 17: Sifat koligatif

Tb = Kenaikan titik didih larutan ( 0C )Kb = Tetapan kenaikan titik didih molal larutan ( 0C/molal)m = molalitas larutani = faktor Van’t Hoff ( 1 + ( n – 1 ) )

Tetapan Kenaikan Titik Didih molal ( Kb ) menunjukkan 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.

Page 18: Sifat koligatif

2. Besar kenaikan titik didih dari larutan C6H12O6 36 % adalah …. ( Mr C6H12O6 = 180 , Kb air = 0,52 0C/m )

A. 1,625 B. 1,650 C. 0,825 D. 0,412

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

Contoh Soal 2 :

MBULI

3. Untuk mendapatkan larutan yang mendidih 101,04 0C , banyaknya NaCl ( Mr = 58,5 ) yang harus dilarutkan 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. Banyaknya glukosa (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

Page 19: Sifat koligatif

PENURUNAN TITIK BEKU LARUTAN ( TF )

Air dapat berada dalam 3 (tiga) fase zat, yaitu fase cair, gas dan padat. Apakah Perbedaan yang terdapat pada ketiga fase air tersebut ?

Kondisi yang membedakan antara fase padat, cair, dan gas pada suatu cairan adalah jarak antara partikel (molekul – molekul) cairan.

Pada fase gas, molekul – molekul zat 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).

Page 20: Sifat koligatif

PROSES PEMBEKUAN CAIRAN MURNI

Proses pembekuan suatu cairan terjadi jika molekul-molekul 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.

Page 21: Sifat koligatif

Kecilnya nilai energiKinetik menyebabkan gaya ikat antar molekul semakin besar

Page 22: Sifat koligatif

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 (TfLarutan) akan semakin rendah.

Page 23: Sifat koligatif

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 (TfLarutan) = TfPelarut murni - Tf

Tf = Penurunan titik beku larutan ( 0C )Kf = Tetapan Penurunan titik beku molal larutan ( 0C/molal)m = molalitas larutani = faktor Van’t Hoff ( 1 + ( n – 1 ) )

Page 24: Sifat koligatif

CONTOH SOAL 3

1. Penurunan titik beku molal benzena diketahui = 0,4 0C/molal, dan 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 )A. – 4,28 B. – 4,24 C. – 4,22 D. – 4,20

2. Agar diperoleh larutan 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. Adalah ..... gram (Ar K = 39, S = 32 O = 16 )

A. 1,86 B. 3,89 C. 11,69 D. 17,40

3. Larutan 1,5 gram suatu zat nonelektrolit dalam 250 gram air, membeku 0,186 0C di bawah titik beku air murni. Jika Kf air = 1,86 0C/molal. Maka Massa molekul relatif zat tersebut adalah ….

A. 342 B. 180 C. 90 D. 604. Suatu larutan glukosa (dalam air ) membeku 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 B. 100,5 C. 101 D. 101,8

Page 25: Sifat koligatif

Hubungan antara Penurunan Tekanan Uap (P), Kenaikan Titik Didih (Tb) dan Penurunan Titik Beku Larutan (Tf) dapat dinyatakan dalam Diagram Tekanan versus Suhu ( Diagram PT ).

Page 26: Sifat koligatif

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

Page 27: Sifat koligatif

TEKANAN OSMOTIK LARUTANTEKANAN OSMOTIK LARUTANTEKANAN OSMOTIK LARUTANTEKANAN OSMOTIK LARUTAN

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 sebanyak-banyaknya ?

Osmosis adalah proses perpindahan molekul cairan (pelarut) dari larutan yang konsentrasinya rendah ke larutan yang konsentrasinya lebih tinggi melalui membran semi permeabel.

Page 28: Sifat koligatif

Tekanan Osmotik ( ) adalah Tekanan yang dibutuhkan untuk mencegah terjadinya proses osmosis

Page 29: Sifat koligatif

Hubungan antara jumlah partikel dengan besar tekanan osmotik suatu larutan dinyatakan melalui persamaan :

Tekanan Osmotik ( ) = M . R . T

a. Untuk Larutan Non elektrolit

b. Untuk Larutan elektrolit

Tekanan Osmotik ( ) = M . R . T . i

Dimana :

= Tekanan Osmotik Larutan ( atm)

M = Molaritas Larutan ( mol/ liter )

R = Tetapan gas umum, ( 0,082 liter atm/mol K )

T = Suhu, Kelvin (K)

i = Faktor Van’t Hoff

Page 30: Sifat koligatif

Jika 2 (dua) larutan ( misalnya larutan A dan larutan B ) dibandingkan berdasarkan nilai tekanan osmotiknya masing-masing, maka akan diperoleh 3 (tiga) keadaan :

1. Larutan A Hipertonik terhadap larutan B

Keadaan ini diperoleh jika tekanan osmotik larutan A lebih tinggi daripada tekanan osmotik larutan B

A > B

2. Larutan A Isotonik terhadap larutan B

Keadaan ini diperoleh jika tekanan osmotik larutan A sama dengan tekanan osmotik larutan B

A = B 3. Larutan A Hipotonik terhadap larutan B

Keadaan ini diperoleh jika tekanan osmotik larutan A lebih rendah daripada tekanan osmotik larutan B

A < B

Page 31: Sifat koligatif

SOAL 4

1. Suatu larutan dibuat dengan melarutkan 3,2 gram gliserin (Mr = 80) ke dalam air hingga volume larutan menjadi 200 mL pada suhu 25 0C. Berapakah tekanan osmotik yang diakibatkan oleh larutan tersebut ?

2. Berapa gram MgCl2 ( Ar Mg = 24, Cl = 35,5 ) yang harus terlarut dalam 500 mL larutannya pada suhu 30 0C agar diperoleh larutan dengan tekanan osmotik sebesar 6,2 atm ?

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 larutannya pada suhu 27 0C.

4. Dalam 250 mL suatu larutan terlarut 11,7 gram NaCl (Mr = 58,5) dan 18 gram glukosa (Mr = 180). Tentukan tekanan osmotik larutan tersebut pada suhu 27 0C.

[ 4,88 atm ]

[ 3,95 gr ]

[ 6,84 gr ]

[ 49,2 atm ]

Page 32: Sifat koligatif

REAKSI REDOKS DAN SEL ELEKTROKIMIAREAKSI REDOKS DAN SEL ELEKTROKIMIA

PENYETARAAN PERSAMAAN REAKSI REDOKS

Persamaan reaksi redoks dapat disetarakan dengan 2 metode penyetaraan :1. Metode Setengah Reaksi ( metode Ion – Elektron )2. Metode Bilangan Oksidasi

I. Metode Setengah Reaksi ( Ion Elektron )

Metode Setengah reaksi dibedakan menjadi 2 (dua) cara penyetaraan berdasarkan kondisi (suasana) reaksi , yaitu Suasana Asam, dan Suasana Basa.

a. Penyetaraan dalam suasana asam :Penyetaraan dalam kondisi ini dapat dilakukan dengan tahapan :

1) Tuliskan reaksi redoks dalam bentuk persamaan reaksi ion. Jika reaksi masih dalam bentuk molekuler, maka senyawa-senyawa dalam reaksi harus diionkan terlebih dahulu, dan yang tertulis dalam persamaan reaksi hanya ion-ion yang unsurnya mengalami perubahan bilok, dengan catatan Molekul Unsur dan senyawa Oksida tidak perlu diionkan

Page 33: Sifat koligatif

2) Setarakan jumlah unsur yang biloknya berubah disisi kiri dan kanan reaksi

3) Bagi reaksi menjadi 2 (dua) bagian setengah reaksi. Penyetaraan dilakukan per-bagian.

4) Perhatikan jumlah unsur O di kedua sisi reaksi. Jika jumlahnya berbeda, samakan dengan menambahkan H2O pada sisi reaksi yang kekurangan sebanyak kekurangan unsur O, dan pada sisi yang lain tambahkan ion H+ sebanyak atom H akibat penambahan H2O.

5) Hitung muatan total pada kedua sisi reaksi. Setarakan muatan dengan menambahkan elektron ( e – ) pada sisi reaksi yang muatan totalnya lebih besar sebanyak selisih muatan antara kedua sisi.

Lakukan Proses yang sama untuk setengah reaksi yang lain.

6) Perhatikan jumlah elektron pada kedua bagian setengah reaksi. Jika tidak sama, samakan jumlah elektron dengan mengali setengah reaksi dengan bilangan tertentu atau dengan perkalian silang.

7) Jumlahkan kedua bagian setengah reaksi. Jika pada kedua sisi reaksi terdapat zat yang sama, kalau jumlahnya sama maka keduanya dihilangkan. Dan jika jumlahnya Berbeda, maka zat yang jumlahnya lebih sedikit dihilangkan dengan mengurangi jumlah zat yang lebih banyak.

Page 34: Sifat koligatif

CONTOH :

Cu(s) + HNO3 (aq) Cu(NO3)2 (aq) + NO(g) + H2O (l)

Cu + H+ NO3 – Cu2+ 2 NO3

– + NO + H2O

+ +

I. Cu Cu2+

II. NO3 – NO

+ 2 e –

+ 2 H2O+ 4 H+ + 3 e –

I. Cu Cu2+ + 2 e –

II. NO3 – NO + 2 H2O+ 4 H+ + 3 e –

x 3

x 2

Pada kedua bagian setengah reaksi terdapat perbedaan jumlah elektron.

Sehingga menjadi :

I. 3 Cu 3 Cu2+ + 6 e –

II. 2 NO3 – 2 NO + 4 H2O+ 8 H+ + 6 e –

3 Cu + 6 NO3 –

+ 8 H + 3 Cu 2+ + 2 NO + 4 H2O