SIFAT KOLIGATIF LARUTAN (1)

Di negara-negara yang mengalami musim salju, seringkali jalan-jalan raya ditaburi garam dengan tujuan agar ketika salju turun, salju yang jatuh di jalan tidak menumpuk (agar tidak terbentuk lapisan es yang tebal) karena es yang terdapat di permukaan jalan dapat mengakibatkan kecelakaan, khususnya bagi kendaraan-kendaraan yang melintasi jalan tersebut. Bagaimana “cara kerja” garam tersebut sehingga bisa mencairkan es yang terdapat di jalanan?

 

Teknik di atas merupakan salah satu penerapan sifat koligatif larutan encer. Sifat koligatif suatu larutan adalah sifat suatu larutan encer yang tidak tergantung dari jenis zat terlarut (solute), namun tergantung hanya dari banyaknya zat terlarut tersebut. Larutan yang mempunyai sifat koligatif disebut larutan ideal. Sifat koligatif larutan meliputi empat hal, yaitu 1) penurunan titik beku dan kenaikan titik didih, 2) penurunan tekanan uap jenuh, dan 3) tekanan osmosis.

 

Dalam tulisan saya kali ini akan dibahas penurunan titik beku, kenaikan titik didih, dan penurunan tekanan uap jenuh. Mengenai tekanan osmosis akan diuraikan di bagian ke-2 tulisan ini.

 

1. Penurunan titik beku (ΔT_f) dan kenaikan titik didih (ΔT_b)

Dalam hal ini, berlaku hukum Beckmann dan Raoult, yaitu: a) Penurunan titik beku dan kenaikan titik didih suatu larutan tidak tergantung dari jenis solute dalam larutan tersebut, tetapi hanya tergantung dari konsentrasi solute dalam dalam larutan itu; b) Penurunan titik beku dan kenaikan titik didih suatu larutan sebanding dengan jumlah mol solute dalam setiap 1000 gram solvent (=pelarut, yang melarutkan).

Secara matematis, berlaku: ΔT_f = K_f ∙ m dan ΔT_b = K_b ∙ m

dengan K_f = tetapan penurunan titik beku molal, K_b = tetapan kenaikan titik didih molal, m = konsentrasi molal larutan

Syarat-syarat hukum Beckmann dan Raoult:

1. Hanya berlaku bagi larutan yang sangat encer.
2. Rumus ΔT_f dan ΔT_b tersebut hanya berlaku bagi larutan non-elektrolit
3. Hukum Beckmann yang berkenaan dengan ΔT_b tidak berlaku bagi larutan yang mudah menguap (volatile solution).

 

Contoh 1

1,71 gram C₁₂H₂₂O₁₁ (sukrosa) dilarutkan ke dalam 100 gram air. Berapakah titik beku larutan yang terbentuk, apabila air membeku pada 0⁰C dan K_{f air} = 1,85 ⁰C?

 

Jawab:

Mr C₁₂H₂₂O₁₁ = 12.12 + 22.1 + 11.16 = 144 + 22 + 176 = 342

Jumlah mol C₁₂H₂₂O₁₁ = 1,71/342 mol = 0,005 mol

Molalitas C₁₂H₂₂O₁₁ = m = 0,005 ∙ 1000/100 molal = 0,05 molal

ΔT_f = K_f ∙ m = 1,85 ⁰C ∙ 0,05 = 0,0925 ⁰C

Jadi, titik beku larutan tersebut adalah 0⁰C – 0,0925⁰C = -0,0925⁰C.

 

Contoh 2

Ke dalam 250 gram air dilarutkan 9 gram C₆H₁₂O₆ (glukosa). Berapakah titik didih larutan yang terbentuk, apabila titik didih air semula 100⁰C dan K_{b air} = 0,52⁰C?

Jawab:

Mr C₆H₁₂O₆ = 6.12 + 12.1 + 6.16 = 72 + 12 + 96 = 180

Jumlah mol C₆H₁₂O₆ = 9/180 mol = 0,05 mol

Molalitas C₆H₁₂O₆ = m = 0,05 ∙ 1000/250 molal = 0,2 molal

ΔT_b = K_b ∙ m = 0,52 ⁰C ∙ 0,2 = 0,104 ⁰C

Jadi, titik didih larutan yang terbentuk adalah 100⁰C + 0,104⁰C = 100,104⁰C.

 

2. Penurunan tekanan uap jenuh (ΔP)

Di atas setiap zat cair selalu terdapat uap. Tekanan uap di atas zat cair tersebut dinamakan tekanan uap jenuh. Besarnya tekanan uap jenuh ini tergantung dari jenis zat cair itu dan tergantung juga dari suhu zat cair tersebut. Sebagai contoh, air pada suhu 50⁰C memiliki tekanan uap jenuh sebesar 9,25 cm Hg, sedangkan pada suhu 100⁰C tekanan uap jenuhnya adalah 76 cm Hg.

Ketika ke dalam suatu pelarut murni (pure solvent) dilarutkan suatu zat terlarut (solute), solute tersebut akan ‘menghalangi’ molekul solvent yang akan menguap. Karena itulah tekanan uap jenuh akan berkurang. Pada penurunan tekanan uap jenuh berlaku hukum Raoult, yaitu: a) Penurunan tekanan uap jenuh tidak tergantung dari jenis solute, tetapi hanya tergantung dari jumlah mol solute; b) Penurunan tekanan uap jenuh sebanding dengan fraksi mol solute.

Secara matematis dapat ditulis ΔP = (1 – X_v)∙P_v⁰ = X_u∙P_v⁰

Dengan X_u = fraksi mol solute, X_v = fraksi mol solvent, P_v⁰ = tekanan uap jenuh pure solvent

 

Contoh 3

Tekanan uap jenuh air pada suhu 60⁰C adalah 14,94 cm Hg. Berapakah tekanan uap jenuh larutan yang terbentuk dari 450 gram air dan 6 gram ureum CO(NH₂)₂?

Jawab:

Mr air = 18, sehingga jumlah mol solvent = 450/18 mol = 25 mol

Mr ureum = 60 sehingga jumlah mol soluent = 6/60 mol = 0,1 mol

Fraksi mol soluent = X_u = 0,1/(0,1+25) = 0,1/25,1 = 0,004

Penurunan tekanan uap jenuh = ΔP = X_u∙P_v⁰ = 0,004 ∙ 14,94 cm Hg ≈ 0,06 cm Hg.

Tekanan uap jenuh larutan ≈ 14,94 cm Hg – 0,06 cm Hg = 14,88 cm Hg.

Tagging: Beckmann, kenaikan titik didih, koligatif, penurunan tekanan uap jenuh, penurunan titik beku, Raoult

Most visitors also read :

BELERANG (SULPHUR) – (3)



BELERANG (SULPHUR) – (2)



BELERANG (SULPHUR) – (1)



TATA NAMA SENYAWA (2)