SIFAT LARUTAN

Sifat Koligatif Larutan

Sifat fisik larutan yang hanya bergantung pada konsentrasi zat terlarut, bukan pada jenisnya.

Untuk mengetahui sejauh mana sifat suatu larutan berubah dibandingkan pelarut murninya ketika dimasukkan sejumlah zat terlarut hukum sifat koligatif hanya berlaku untuk larutan ideal.

Larutan yang memiliki gaya tarik-menarik antarmolekul solut dan solvennya sama dengan gaya tarik antara molekul-molekul solut dan solvennya masing-masing.

Larutan Ideal hanya bersifat hipotetis, keberadaannya hanya dapat didekati oleh larutan nyata yang sangat encer atau dua zat dengan struktur kimia yang hampir sama.

Contoh : metanol etanolbenzena toluena n-heksana n-heptanaetil bromida etil iodida LARUTAN IDEAL

Larutan-larutan yang mengandung jumlah partikel terlarut sama memperlihatkan sifat koligatif yang sama.

Pengaruh jenis zat terlarut hanya pada zat- zat yang membentuk ion.

Aplikasi sifat koligatif larutan :

menentukan konsentrasi larutan menentukan massa molekul zat terlarut

Sifat koligatif larutan:Penurunan tekanan uapKenaikan titik didihPenurunan titik bekuTekanan osmotikSifat koligatif larutan :Non elektrolitElektrolit

Zat yang dalam larutan/leburannya dapat menghantarkan listrik: Elektrolit.

Arrhenius (1887) teori disosiasi elektrolit.

Larutan elektrolit dalam air terurai menjadi partikel-partikel bermuatan listrik (ion )

Muatan masing-masing ion = valensi ion

Jumlah muatan positif = jumlah muatan negatif

Larutan elektrolit tidak selalu terurai sempurna sehingga membentuk kesetimbangan dengan molekul-molekul yang tidak terurai.

Penurunan Tekanan UapTekanan uap ukuran kecenderungan molekul cairan untuk menguap.Semakin mudah molekul cairan menguap semakin besar tekanan uapnya.Bila ke dalam suatu pelarut dilarutkan zat yang sukar menguap tekanan uap menjadi lebih rendah dibandingkan tekanan uap pelarut murninya.Karena pada permukaan larutan terdapat interaksi antara zat terlarut dan pelarut laju penguapan pelarut berkurang.Akibatnya tekanan uap larutan menurun selisih antara tekanan uap pelarut murni dengan tekanan uap larutan.

Pada suhu tertentu tekanan uap pelarut murni P0 atm dan tekanan uap larutan P atmRaoult solut non volatil menyebabkan penurunan tekanan uap :P = P0 - P

Untuk larutan ideal berlaku hukum Raoult :P = x1 P0(x1 = 1 x2)

P = x2 P0

X1= fraksi mol pelarut

X2= fraksi mol zat terlarut

Penurunan tekanan uap berbanding lurus dengan fraksi mol zat terlarut.

LARUTAN NON IDEAL Larutan yang tidak memenuhi atau menyimpangdari hukum Raoult disebut larutan non ideal.

Larutan non ideal (deviasi positif)

Disebabkan gaya tarik antara molekul yang berbeda lebih kecil daripada gaya tarik antara molekul yang sama.

Dalam larutan, molekul dari tiap zat terikat lebih lemah, sehingga lebih mudah menguap daripada keadaan murninya.

tekanan parsial masing-masing lebih besar dari yang diperkirakan hukum Raoult deviasi positif.Pembentukan larutannya menyerap panas (endoterm)Contoh : eter dan CCl4

Larutan non ideal (deviasi negatif)Disebabkan gaya tarik antara molekul yang berbeda lebih besar dari gaya tarik antara molekul yang sama. Dalam larutan, molekul dari tiap zat terikat lebih kuat, sehingga lebih sulit menguap daripada keadaan murninya. Tekanan parsial masing-masing lebih kecil dari yang diperkirakan hukum Raoult deviasi negatif.Pembentukan larutannya melepaskan panas (eksoterm)Contoh : aseton-kloroform

Gaya tarik-menarik relatifKalor PelarutanPenyimpangan Hukum RaoultContohA-B = A-A;B-BNolTidak adaBenzena-toluenaEtil bromida-etil iodidaEtanol-metanolA-B < A-A;B-BPositif (Endoterm)PositifEter-CCl4Etanol-heksanaAseton-CS2A-B > A-A;B-BNegatif (Eksoterm)NegatifAseton-kloroformAseton-airAir-asam nitrat

Kenaikan Titik DidihTitik didih : suhu pada saat tekanan uap jenuh cairan = tekanan udara luar (titik didih normal).

Penambahan solut yang non volatil tekanan uap larutan menurun.Akibatnya tekanan uap solven kurang dari 1 atm.

Jika cairan dididihkan harus dipanaskan sampai suhu di atas titik didih normal agar tekanan uap cairan = tekanan uap solven murni.

Kenaikan titik didih tergantung molalitas solut dalam larutan (jumlah mol solut diabaikan terhadap terhadap jumlah mol solven).

Kenaikan Titik Didih : Tb =Kbm(Kb = tetapan titik didih molal)

solven

Kb(oC/mol) titik didih (oC)Asam asetatAsetonBenzenaKarbon tetrakloridaKloroformEtanol NaftalenaFenolair2,93 118,11,71 55,952,53 80,15,03 76,73,63 61,21,22 78,46,92 218 3,56 181,750,51 100

Penurunan Titik BekuTitik beku : suhu pada saat fase padat solven murni dan fase cair dari larutan berada dalam kesetimbangan pada 1 atm.

Penambahan solut non volatil fase padat akan masuk pada fase cair kesetimbangan akan didapat jika suhu diturunkan

Penurunan titik beku sebanding dengan konsentrasi solut yang ditambahkan :Tf = kf m (kf = tetapan titik beku molal)Penentuan penurunan titik beku termometer Beckmann

Daftar tetapan titik beku molal beberapa solven

solvenKf TfAirEtanolBenzenaAsam asetatFenolNaftalenKloroformKarbon tetrakloridaNitrobenzena1,861,994,903,907,406,924,8030,0 7,00-115,0 5,46 16,6 40,9 80,2 -64,0 -22,0 5,7

OsmosisOsmosis : difusi solven dari larutan konsentrasi rendah ke larutan konsentrasi tinggi melalui membran semipermiabel.

Membran semipermiabel selaput berpori yang hanya dapat dilalui partikel solven.Contoh : kertas perkamen, gelatin, selulosa asetat, membran sel organisma.Tekanan osmosis : tekanan yang harus diberikan pada larutan untuk mencegah aliran solven ke dalam larutan (agar volume konstan).Jika aliran solven terus bertambah ( larutan sangat encer), maka selaput pecah (tidak terjadi kesetimbangan).

Teori OsmossisTeori tumbukanmolekul solven murni dan molekul solven dalam larutan saling bertumbukan juga menumbuk membran.Aliran solven murni lebih sedikit terjadi perbedaan tekanan akibat tumbukan.

Teori tekanan uapTekanan uap solven murni lebih tinggi dari tekanan uap larutan. Agar terjadi kesetimbangan tekanan molekul solven murni mengalir ke larutan terjadi tekanan yang arahnya berlawanan.

Hukum Tekanan Osmosis: = M R T= tekanan osmotik (atm)

M = molaritas larutan (mol/L)

R = tetapan gas 0,0821 L atm/mol K

T = suhu absolut (K)

Tekanan osmotik, meskipun pada larutan encer sangat besar.Contoh : larutan 0,1 M pada 298 K, menimbulkan tekanan osmotik sebesar 2,45 atm mampu mengangkat merkuri setinggi 1,86 m.

Bila merkuri diganti dengan air, maka air akan naik setinggi 25 m.

Tekanan osmotik dalam sel tumbuhan adalah 40-50 atm.

Sifat koligatif larutan elektrolitSifat koligatif abnormal lebih besar.

Secara kuantitatif, pengaruh ionisasi larutan elektrolit dikemukakan oleh Vant Hoff dengan faktor i .

Faktor i adalah perbandingan harga sifat koligatif larutan elektrolit dengan harga sifat koligatif larutan non elektrolit pada konsentrasi yang sama.

Derajat ionisasi ()bagian dari 1 mol zat elektrolit yang terinonisasi menjadi ion-ionnya mol zat yang dilarutkan mol zat yang terionisasi

Elektrolit kuat = 1Non elektrolit = 0Elektrolit lemah 0 < < 1 =

Untuk larutan non elektrolit, pada semua konsentrasi i akan bernilai 1, karena derajat ionisasi ( = 0)

Karena sifat koligatif hanya bergantung pada jumlah partikel, maka semakin besar nilai i, semakin besar pula sifat koligatif yang ditunjukkan. i = { 1 + (n 1)

Hukum Raoult tidak berlaku untuk larutan elektrolit yang berlaku hukum Vant HoffTb = Kb.m.(1 + (n-1) )Tf = Kf.m.(1+ (n-1) ) = C.R.T. (1+ (n-1) )P = Po .XB. (1+ (n-1) ) n = jumlah ion dr zat elektrolit = derajat ionisasi

Contoh : HCl, NH4Cl~ 2x CaCl2, K2SO4 ~ 3x K3Fe(CN)6), AlCl3~4X ~

Penurunan tekanan uapP = x2 P0 P = x2 P0 i

Kenaikan titik didihTb = kbmTb = kbm iPenurunan titik bekuTf = kf mTf = kf m iTekanan osmotik = M R T = M R T i

OSMOSIS DALAM DARAH

Salah satu fraksi paling besar dalam plasma adalah albumin serum. Zat ini berperan dalam menjaga tekanan osmotik darah.

Dari hasil percobaan, diperoleh bahwa plasma memiliki tekanan osmotik 7,65 atm pada suhu 370.

Plasma biasanya isotonik atau sedikit hipotonik dengan sel darah, sehingga osmosis dapat terjadi.

Di rumah sakit, larutan infus yang dimasukkan ke dalam tubuh pasien secara intervena haruslah bersifat isotonik dengan sel-sel darah.

Jika larutan infus bersifat hipertonik, maka air akan keluar dari sel darah sehingga sel akan mengkerut dan rusak. Peristiwa ini disebut krenasi.

Sebaliknya, jika larutan infus hipotonis, maka akan terjadi hemolisis, yaitu air masuk ke dalam sel darah yang menyebabkan sel mengelmbung dan pecah. Contoh larutan intervena yang bersifat isotonik terhadap sel darah adalah larutan NaCl 0,9%.

Tekanan osmotik darah sangat dipengaruhi oleh kerja ginjal, yang mengeluarkan urine, banyak atau sedikit, tergantung susunan darah

Selain itu juga dipengarui oleh hati, yang mengatur gula dalam darah.

Bila tekanan osmosis plasma berubah-ubah berarti fungsi ginjal dan hati tidak normal.

OSMOSIS PADA TUMBUHANSel-sel tumbuhan selain dibangun oleh dinding sel yang bersifat permeabel, juga dibangun oleh membran sel dari lemak dan protein.

Membran sel ini tidak sekedar bersifat semipermeabel, tetapi juga selektif permeabel, yaitu molekul zat tertentu saja yang dapat menembus, sedangkan molekul zat lain tidak dapat menembus walaupun berukuran lebih kecil.

Pada tumbuhan, osmosis terjadi melalui bulu-bulu akar dan sel-sel akar.

Sel-sel akar memiliki konsentrasi lebih tinggi dibandingkan larutan yang berada di luar sel (dalam tanah), sehingga air akan masuk ke sel akar untuk kemudian diedarkan ke seluruh bagian jaringan tanaman sampai sel daun.

Osmosis berlangsung dari sel ke sel berikutnya dengan arah dan besar tekanan yang berbeda sesuai konsentrasinya.

Larutan berkonsentrasi tinggi (hipertonik), memiliki tekanan osmotik lebih tinggi. Begitu pula, larutan yang konsentrasinya rendah (hipotonik), memiliki tekanan osmotik lebih rendah.

Jika dua larutan memiliki tekanan osmotik sama (konsentrasi sama), maka antara kedua larutan itu tidak akan terjadi osmosis. Kedua larutan itu dinamakan isotonik.

Apabila sel tumbuhan ditempatkan dalam larutan yang hipertonik terhadap inti sel, maka air akan keluar dari isi sel, sehingga plasma akan menyusut. Jika hal ini berlangsung terus-menerus, plasma akan terlepas dari dinding sel plasmolisis.

Jika sel yang telah mengalami plasmolisis dimasukkan ke dalam larutan hipotonik, maka air akan masuk kembali ke dalam sel, sehingga menjadi mengembang.

Pengaruh osmosis dalam sel tumbuhan, berbeda dari tumbuhan yang satu dengan tumbuhan yang lainnya.

Kecepatan osmosis dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu perbedaan konsentrasi, suhu, tekanan, dan permeabilitas membran.

*