BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Sifat koligatif adalah sifat-sifat fisis larutan yang hanya bergantung pada konsentrasi partikel zat terlarut, tetapi tidak pada jenisnya. Sifat koligatif larutan meliputi tekanan uap, penurunan titik beku, kenaikan titik didih, dan tekanan osmotik. Sifat koligatif terutama penurunan titik beku dan tekanan osmosis memiliki banyak kegunaan dalam kehidupan sehari-hari.
Beberapa penerapan penurunan titik beku dapat mempertahankan
kehidupan selama musim dingin. Penerapan tekanan osmosis ditemukan di alam,
dalam bidang kesehatan, dan dalam ilmu biologi adapun penerapanya
padaHewan-hewan yang tinggal di daerah beriklim dingin, seperti beruang kutub,
mereka memanfaatkan prinsip sifat koligatif larutan penurunan titik beku untuk
bertahan hidup. Darah ikan-ikan laut mengandung zat-zat antibeku yang mempu
menurunkan titik beku air hingga 0,8oC.
Dengan demikian, ikan laut dapat bertahan di musim dingin
yang suhunya mencapai 1,9oC karena zat antibeku yang dikandungnya
dapat mencegah pembentukan kristal es dalam jaringan dan selnya. Hewan-hewan
lain yang tubuhnya mengandung zat antibeku antara lain serangga , ampibi, dan
nematoda. Tubuh serangga mengandung gliserol dan dimetil sulfoksida, ampibi
mengandung glukosa dan gliserol darah sedangkan nematoda mengandung gliserol
dan trihalose.Berikut
ini penjelasan mengenai penerapan sifat koligatif larutan dalam kehidupan
sehari-hari.
1.2.
Rumusan
masalah
1. Apa pengertian sifat koligatif
larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan non elektrolit ?
2. Bagaimana
sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan non elektrolit
penting untuk kehidupan kita ?
3. Bagaimana
contoh larutan yang termasuk kedalam sifat koligatif larutan elektrolit dan
sifat koligatif larutan non elektrolit?
1.3.
Maksud dan
Tujuan
1. Mampu memahami
arti dari sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan
nonelektrolit.
2. Mampu memahami
sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan nonelektrolit
penting untuk kehidupan kita
3. Mampu memahami contoh larutan yang termasuk kedalam
sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan nonelektrolit.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Pengenalan Larutan
Elektrolit Dan Non Elektrolit
Larutan adalah campuran homogen dua zat atau lebih
yang saling melarutkan dan masing-masing zat penyusunnya tidak dapat dibedakan
lagi secara fisik. Larutan terdiri atas zat terlarut dan pelarut. Berdasarkan
daya hantar listriknya (daya ionisasinya), larutan dibedakan dalam dua macam,
yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit.
Sifat
elektrolit dan non elektrolit didasarkan pada keberadaan ion dalam larutan yang
akan mengalirkan arus listrik. Jika dalam larutan terdapat ion, larutan
tersebut bersifat elektrolit. Jika dalam larutan tersebut tidak terdapat ion
larutan tersebut bersifat non elektrolit.
Larutan
elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Larutan non
elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Contoh
lain adalah, bila NaCl dilarutan dalam air akan terurai menjadi ion positif dan
ion negatif. Ion positif yang dihasilkan dinamakan kation dan ion negatif yang
dihasilkan dinamakan anion. Larutan NaCl adalah contoh larutan elektrolit.
Bila gula dilarutkan dalam air, molekul-molekul gula
tersebut tidak terurai menjadi ion tetapi hanya berubah wujud dari padat
menjadi larutan.
Dalam kehidupan sehari-hari kita banyak menemukan
contoh larutan elektrolit maupun non elektrolit. Contoh larutan elektrolit:
larutan garam dapur, larutan cuka makan, larutan asam sulfat, larutan tawas,
air sungai, air laut. Contoh larutan non elektrolit adalah larutan gula,
larutan urea, larutan alkohol, larutan glukosa.
2.2. Sifat Koligatif Larutan Elektrolit dan Non
Elektrolit
Sifat-Sifat Koligatif
Larutan
·
Adalah sifat larutan
encer yang tidak mudah menguap dan hanya tergantung pada jumlah partikel zat
terlarut, tidak tergantung pada jenis zat terlarut.
·
Adalah sifat dari larutan yang bergantung pada jumlah volume
pelarut dan bukan pada massa partikel.
·
Sifat koligatif larutan terdiri dari dua jenis, yaitu sifat
koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan non elektrolit.
Apabila suatu pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut
(Gambar .1)
·
Maka akan didapat suatu larutan yang mengalami:
ü Penurunan tekanan uap jenuh
ü Kenaikan titik didih
ü Penurunan titik beku
ü Tekanan osmotik
·
Di dalam suatu larutan banyaknya partikel ditentukan oleh
konsentrasi larutan dan sifat larutan itu sendiri.
·
Jumlah partikel yang ada dalam larutan non elektrolit tidak
sama dengan jumlah partikel yang ada dalam larutan elektrolit, walaupun
keduanya mempunyai konsentrasi yang sama. Hal ini dikarenakan larutan
elektrolit dapat terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit
tidak dapat terurai menjadi ion-ion. Dengan demikian sifat koligatif larutan
dapat dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif
larutan elektrolit.
Banyaknya partikel dalam larutan
ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat larutan itu sendiri. Namun sebelum itu kita harus mengetahui hal- hal
berikut :
·
Molar, yaitu jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan
·
Molal,yaitu jumlah mol zat terlarut dalam 1 kg larutan
·
Fraksi mol, yaitu perbandingan mol zat terlarut dengan jumlah mol zat
pelarut dan zat terlarut.
2.2.1 Sifat
Koligatif Larutan Non elektrolit
Sifat koligatif larutan
non elektrolit sangat berbeda dengan Sifat koligatif larutan elektrolit,
disebabkan larutan non elektolit tidak dapat mengurai menjadi ion – ion nya.
Maka Sifat koligatif larutan non elektrolit dapat di hitung dengan menghitung tekanan
uap, titik didih, titik beku, dan tekanan osmosis.
Menurut hukum sifat
koligatif, selisih tekanan uap, titik beku, dan titik didih suatu larutan
dengan tekanan uap, titik beku, dan titik didih pelarut murninya, berbanding
langsung dengan konsentrasi molal zat terlarut. Larutan yang bisa memenuhi
hukum sifat koligatif ini disebut larutan ideal. Kebanyakan larutan mendekati
ideal hanya jika sangat encer.
Meskipun sifat koligatif
melibatkan larutan, sifat koligatif tidak bergantung pada interaksi antara molekul
pelarut dan zat terlarut, tetapi bergatung pada jumlah zat terlarut yang larut
pada suatu larutan. Sifat koligatif terdiri dari penurunan tekanan uap,
kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik.
a.
Penurunan
Tekanan Uap
Proses penguapan adalah perubahan
suatu wujud zat dari cair menjadi gas. Ada kecenderungan bahwa suatu zat
cair akan mengalami penguapan. Kecepatan penguapan dari setiap zat cair tidak
sama, tetapi pada umumnya cairan akan semakin mudah menguap jika suhunya semakin
tinggi.
Penurunan tekanan uap adalah kecenderungan
molekul-molekul cairan untuk melepaskan diri dari molekul-molekul cairan di
sekitarnya dan menjadi uap. Jika ke dalam cairan dimasukkan suatu zat terlarut
yang sukar menguap dan membentuk suatu larutan, maka hanya sebagian pelarut
saja yang menguap, karena sebagian yang lain penguapannya dihalangi oleh zat
terlarut.
Banyak sedikitnya uap diatas
permukaan cairan diukur berdasarkan tekanan uap cairan tersebut. Semakin tinggi
suhu cairan semakin banyak uap yang berada diatas permukaan cairan dan berarti
tekanan uapnya semakin tinggi. Jumlah uap diatas permukaan akan mencapai suatu
kejenuhan pada tekanan tertentu, sebab bila tekanan uap sudah jenuh akan
terjadi pengembunan, tekanan uap ini disebut tekanan uap jenuh.
Pada saat zat konvalatil
ditambahkan kedalam larutan maka akan terjadi penurunan tekanan uap.
Terjadinya
uap air ini akan menimbulkan tekanan sehingga menekan ketel. Ketika air
mendidih (suhu 100°C)banyak air yang menguap sehingga tekanan yang ditimbulkan
lebih besar hingga tutup ketel terangkat. Tekanan yang ditimbulkan oleh uap
jenuh air ini disebut tekanan uap jenuh air.
Besarnya
tekanan uap jenuh untuk setiap zat tidak sama, bergantung pada jenis zat dan
suhu.Zat yang lebih sukar menguap, misalnya glukosa, garam,gliserol memiliki
uap yang lebih kecil dibanding zat yang lebih mudah menguap, misalnya eter.Bila
suhu dinaikkan, energi kinetik molekul-molekul zat bertambah sehingga semakin
banyak molekul-molekul yang berubah menjadi gas, akibatnya tekanan uap semakin
besar. Perhatikan tekanan uap jenuh air pada berbagai suhu pada,Tabel berikut:
Tabel. Tekanan Uap Jenuh Air pada Berbagai Suhu
Apakah yang dapat Anda simpulkan dari
tabel tersebut?
Apa
yang terjadi terhadap tekanan uap bila ke dalam air (pelarut) ditambahkan zat
terlarut yang sukar menguap?
Bila
zat yang dilarutkan tidak mudah menguap, maka yang menguap adalah pelarutnya,
sehingga adanya zat terlarut menyebabkan partikel pelarutyang menguap menjadi
berkurang akibatnya terjadi penurunan tekanan uap. Jadi, dengan adanya zat
terlarut menyebabkan penurunan tekanan uap. Dengan kata lain tekanan uap
larutan lebih rendah dibanding tekanan uap pelarut murninya.
Sejak tahun 1887 – 1888 Francois
Mario Roult telah mempelajari hubungan antara tekanan uap dan konsentrasi zat
terlarut, dan mendapatkan suatu kesimpulan bahwa besarnya tekanan uap larutan
sebanding dengan fraksi mol pelarut dan tekanan uap dari pelarut murninya.
Penurunan
tekananuap yang terjadi merupakan selisihdari tekanan uap jenuh pelarut murni(P°)
dengan tekanan uap larutan (P).
Tekanan uap larutan ideal dapat
dihitung berdasar hukum Raoult “
Adapun bunyi hukum Raoult yang
berkaitan denganpenurunan tekanan uap adalah sebagai berikut.
a.
Penurunan tekanan uap jenuh tidak bergantung padajenis zat yang dilarutkan,
tetapi tergantung pada jumlahpartikel zat terlarut.
b.
Penurunan tekanan uap jenuh berbanding lurus denganfraksi mol zat yang
dilarutkan.
Hukum Raoult tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut:
DP = Xt
. Po
Keterangan:
DP =
penurunan tekanan uap jenuh pelarut
Xt=
fraksi mol zat terlarut
P°
= tekanan uap pelarut murni
Karena Xt
+ Xp = 1, maka: Xt = 1 - Xp, sehingga:
Po - P
= (1 - Xp) Po
Po
- P = Po - Xp . Po
-
P = Po - Po - Xp
. Po
P = Xp
. Po
Keterangan : ∆P = penurunan tekanan uap
XP
= fraksi mol pelarut
Xt=
fraksi mol terlarut
P°
= tekanan uap jenuh pelarut murni
P
= tekanan uap larutan
b. Kenaikan Titik Didih Larutan (∆Tb)
dan Penurunan Titik Beku Larutan (∆Tf)
Sifat yang berikutnya adalah kenaikan titik didih dan
penurunan titik beku. Titik didih larutan selalu lebih tinggi dibandingkan
titik didih pelarut. hal sebaliknya berlaku pada titik beku larutan yang lebih
rendah dibandingkan pelarut.
Bila suatu zat cair dinaikkan
suhunya, maka semakin banyak zat cair yang menguap. Pada suhu tertentu jumlah
uap diatas permukaan zat cair akan menimbulkan tekanan uap yang sama dengan
tekanan udara luar. Keadaan saat tekanan uap zat cair diatas permukaan zat cair
tersebut sama dengan tekanan udara disekitarnya disebut mendidih dan suhu
ketika tekanan uap diatas pemukaan cairan sama dengan tekanan uap luar disebut
titik didih. Pada saat zat konvalatil ditambahkan kedalam larutan maka akan
terjadi kenaikan titik didih dari larutan tersebut.
Garis mendidih air digambarkan oleh garis CD, sedangkan garis
mendidih larutan digambarkan oleh garis BG. Titik didih larutan dinyatakan
dengan Tb1, dan titik didih pelarut dinyatakan dengan Tbo. Larutan mendidih
pada tekanan 1 atm.
Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa titik didih larutan
(titik G) lebih tinggi daripada titik didih air (titik D).Selisih titik didih
larutan dengan titik didih pelarut murni disebut kenaikan titik didih ( ΔTb ).
Menurut hukum Raoult, besarnya kenaikan titik didih larutan
sebanding dengan hasil kali dari Molalitas larutan (m) dengan kenaikan titik didih
molal (Kb).
Oleh karena itu, kenaikan titik didih dapat dirumuskan seperti
berikut:
∆Tb = Kb.
Keterangan:
∆Tb= kenaikan titik didih
Kb = tetapan
titik didih molal
m = molalitas
larutan
g = massa zat terlarut
Mr = massa molekul
relatif zat terlarut
P = massa pelarut
Berdasarkan gambar di atas (gambar 2), dapat dilihat bahwa tekanan
uap larutan lebih rendah daripada tekanan uappelarut murni. Hal ini menyebabkan
titik beku larutan lebih rendah dibandingkan dengan titik beku pelarut murni.
Selisih temperatur titik beku pelarut murni l dengan titik beku larutan disebut
penurunan titik beku (∆Tf).
Keterangan:
∆Tf= penurunan titik beku
Kf = tetapan titik beku molal
M = molalitas larutan
g = massa zat terlarut
Mr = massa molekul
relatif zat terlarut
P = massa pelarut
b.
Tekanan
Osmotik
Sifat koligatif keempat terutama
penting dalam biologi sel, sebab peranannya penting dalam transfor molekul
melalui membran sel. Membran ini disebut semipermiabel, yang membiarkan molekul
kecil lewat tetapi menahan molekul besar seperti protein dan karbohidrat.
Membran semi permiabel dapat memisahkan molekul pelarut kecil dari molekul zat
terlarut yang besar. Peristiwa bergeraknya partikel (molekul atau ion) melalui
dinding semipermeabel disebut osmotik. Tekanan yang ditimbulkan akibat dari
tekanan osmotik disebut tekanan osmotik. Besar tekanan osmotik diukur
dengan alat osmometer, dengan memberikan beban pada kenaikan permukaan larutan menjadi
sejajar pada permukaan sebelumnya.
Osmosis atau tekanan osmotik adalah proses
berpindahnya zat cair dari larutan hipotonis ke larutan hipertonis melalui
membran semipermiabel. Osmosis dapat dihentikan jika diberi tekanan, tekanan
yang diberikan inilah yang disebut tekanan osmotik. Tekanan osmotik dirumuskan:
π = nRT
V
π = M R T
Untuk
larutan elektrolit ditemukan penyimpangan oleh Vanit Hoff. Penyimpangan ini
terjadi karena larutan elektrolit terdisosiasi di dalam air menjadi ion,
sehingga zat terlarut jumlahnya menjadi berlipat. Dari sini dibutuhkan faktor
pengali atau lumrah disebut faktor Vanit Hoff. Dirumuskan sebagai berikut :
π =
tekanan osmotik
M = konsentrasi molar
R = tetapan gas ideal
(0,082 L atm K mol )
T = suhu mutlak
(K)
Tetapan titik beku molal (Kf)
|
Pelarut |
Titik beku (oC) |
Kf
(oC) |
|
Air Benzena Fenol Naftalena Asam asetat Kamfer Nitrobenzena |
0 5,4 39 80 16,5 180 5,6 |
1,86 5,1 7,3 7 3,82 40 6,9 |
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. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif
larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit.
Dalam sistem analisis, dikenal larutan
hipertonik yaitu larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut tinggi, larutan
isotonic yaitu dua larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut sama, dan
larutan hipotonik yaitu larutan dengan konsentrasi terlarut rendah. Air kelapa
merupakan contoh larutan isotonik alami. Secara ilmiah, air kelapa muda
mempunyai komposisi mineral dan gula yang sempurna sehinggga memiliki
kesetimbangan elektrolit yang nyaris sempurna setara dengan cairan tubuh manusia.
Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam.
2.2.2
Sifat Koligatif Larutan Elektrolit
Larutan elektrolit memperlihatkan
sifat koligatif yang lebih besar dari hasil perhitungan dengan persamaan untuk
sifat koligatif larutan nonelektrolit di atas. Perbandingan antara sifat
koligatif larutan elektrolit yang terlihat dan hasil perhitungan dengan
persamaan untuk sifat koligatif larutan non elektrolit, menurut Van’t
Hoff besarnya selalu tetap dan diberi simbol i (i = tetapan atau
faktor Van’t Hoff ). Dengan demikian dapat dituliskan:
i = sifat koligatif larutan eklektrolit dengan kosentrasi m
/ sifat koligatif larutan nonelektrolit dengan kosentrasi m
Keterangan:
n = jumlah seluruh ion zat
elektrolit (baik yang + maupun -)
α = derajat ionisasi larutan
elektrolit (untuk elektrolit kuat α = 1)
Sifat koligatif larutan elektrolit
dirumuskan sebagai berikut:
a. ∆P
= Xt . Po. i
b. ∆Tf = m Kf . i
c. ∆Tb = m Kb . i
d. π = M . R . T . i
keterangan:
i = 1 + (n-1) α
n = jumlah ion
α = derajat ionisasi
Ø Elektrolit
kuat, karakteristiknya adalah sebagai berikut:
1. Menghasilkan
banyak ion Molekul netral dalam larutan hanya sedikit/tidak ada sama sekali
2. Terionisasi
sempurna, atau sebagian besar terionisasi sempurna
3.
Jika dilakukan uji daya hantar listrik: gelembung gas yang dihasilkan banyak,
lampu menyala
4.
Penghantar listrik yang baik
5. Derajat
ionisasi = 1, atau mendekati 1
6. Contohnya
adalah: asam kuat (HCl, H2SO4, H3PO4,
HNO3, HF); basa kuat (NaOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2,
LiOH), garam NaCl
Ø Elektrolit
lemah, karakteristiknya adalah sebagai berikut:
1.
Menghasilkan sedikit ion
2. Molekul
netral dalam larutan banyak
3. Terionisasi
hanya sebagian kecil
4. Jika
dilakukan uji daya hantar listrik: gelembung gas yang dihasilkan sedikit, lampu
tidak menyala
5.
Penghantar listrik yang buruk
6. Derajat
ionisasi mendekati 0
7. Contohnya
adalah: asam lemah (cuka, asam askorbat, asam semut), basa lemah (Al(OH)3,
NH4OH), garam NH4CN
Sebagai
tambahan, larutan non elektrolit memiliki karakteristik sebagai berikut:
1. Tidak
menghasilkan ion
2. Semua
dalam bentuk molekul netral dalam larutannya
3. Tidak
terionisasi Jika dilakukan uji daya hantar listrik: tidak menghasilkan
gelembung, dan lampu tidak menyala
4. Derajat
ionisasi = 0 Contohnya adalah larutan gula, larutan alcohol, bensin, larutan
urea.
2.3. Koloid
Koloid adalah suatu campuran zat
heterogen (dua fase) antara dua zat atau lebih di mana partikel-partikel zat
yang berukuran koloid (fase terdispersi/yang dipecah) tersebar secara merata di
dalam zat lain (medium pendispersi/ pemecah). Dimana di antara campuran homogen
dan heterogen terdapat sistem pencampuran yaitu koloid, atau bisa juga disebut
bentuk (fase) peralihan homogen menjadi heterogen. Campuran homogen adalah
campuran yang memiliki sifat sama pada setiap bagian campuran tersebut,
contohnya larutan gula dan hujan. Sedangkan campuran heterogen sendiri adalah
campuran yeng memiliki sifat tidak sama pada setiap bagian campuran, contohnya
air dan minyak, kemudian pasir dan semen.
Ukuran partikel koloid berkisar antara 1-100 nm. Ukuran
yang dimaksud dapat berupa diameter, panjang, lebar, maupun tebal dari suatu
partikel. Contoh lain dari sistem koloid adalah adalah tinta, yang terdiri dari
serbuk-serbuk warna (padat) dengan cairan (air). Selain tinta, masih terdapat
banyak sistem koloid yang lain, seperti mayones, hairspray, jelly, dan
lain-lain.
·
Sistem Koloid
Sistem koloid (selanjutnya disingkat "koloid"
saja) merupakan suatu bentuk campuran (sistem dispersi) dua atau lebih zat yang bersifat homogen namun memiliki ukuran
partikel terdispersi yang cukup besar (1 - 100 nm), sehingga terkena efek Tyndall. Bersifat homogen berarti partikel terdispersi tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi atau gaya lain yang dikenakan kepadanya;
sehingga tidak terjadi pengendapan, misalnya. Sifat homogen ini juga dimiliki
oleh larutan, namun tidak dimiliki oleh campuran biasa (suspensi).
Koloid mudah dijumpai di mana-mana: susu, agar-agar, tinta, sampo, serta
awan
merupakan
contoh-contoh koloid yang dapat dijumpai sehari-hari. Sitoplasma dalam sel juga merupakan sistem koloid. Kimia koloid menjadi kajian tersendiri dalam kimia industri karena kepentingannya.
Sistem koloid
berhubungan dengan proses – prose di alam yang mencakup berbagai bidang. Hal
itu dapat kita perhatikan di dalam tubuh makhluk hidup, yaitu makanan yang kita
makan (dalam ukuran besar) sebelum digunakan oleh tubuh. Namun lebih dahulu
diproses sehingga berbentuk koloid. Juga protoplasma dalam sel – sel makhluk
hidup merupakan suatu koloid sehingga proses – proses dalam sel melibatkan
sitem koloid.
Dalam
kehidupan sehari-hari ini, sering kita temui beberapa produk yang merupakan
campuran dari beberapa zat, tetapi zat tersebut dapat bercampur secara merata/
homogen. Misalnya saja saat ibu membuatkan susu untuk adik, serbuk/ tepung susu
bercampur secara merata dengan air panas. Kemudian, es krim yang biasa
dikonsumsi oleh orang mempunyai rasa yang beragam, es krim tersebut haruslah
disimpan dalam lemari es agar tidak meleleh.
Jenis-jenis Koloid
Koloid merupakan suatu sistem campuran “metastabil” (seolah-olah
stabil, tapi akan memisah setelah waktu tertentu). Koloid berbeda dengan
larutan; larutan bersifat stabil. Di dalam larutan koloid secara umum, ada 2
zat sebagai berikut :
Zat terdispersi, yakni zat yang terlarut di dalam larutan koloid.
Zat pendispersi, yakni zat pelarut di dalam larutan koloid.
·
Sifat-sifat Koloid Sol
1.
Gerak Brown
Gerak Brown ialah gerakan
partikel-partikel koloid yang senantiasa bergerak lurus tapi tidak menentu
(gerak acak/tidak beraturan). Jika kita amati koloid dibawah mikroskop ultra,
maka kita akan melihat bahwa partikel-partikel tersebut akan bergerak membentuk
zigzag. Pergerakan zigzag ini dinamakan gerak Brown. Partikel-partikel suatu
zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut dapat bersifat acak seperti pada zat
cair dan gas( dinamakan gerak brown), sedangkan pada zat padat hanya
beroszillasi di tempat ( tidak termasuk gerak brown ). Untuk koloid dengan
medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel-partikel akan
menghasilkan tumbukan dengan partikel-partikel koloid itu sendiri. Tumbukan
tersebut berlangsung dari segala arah. Oleh karena ukuran partikel cukup kecil,
maka tumbukan yang terjadi cenderung tidak seimbang. Sehingga terdapat suatu
resultan tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak partikel sehingga
terjadi gerak zigzag atau gerak Brown.
Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin
cepat gerak Brown yang terjadi. Demikian pula, semakin besar ukuran partikel
koloid, semakin lambat gerak Brown yang terjadi.
2.
Efek Tyndall
Efek Tyndall
ialah gejala penghamburan berkas sinar (cahaya) oleh partikel-partikel koloid.
Hal ini disebabkan karena ukuran molekul koloid yang cukup besar. Efek tyndall
ini ditemukan oleh John Tyndall (1820-1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh
karena itu sifat itu disebut efek tyndall.
Efek tyndall
adalah efek yang terjadi jika suatu larutan terkena sinar. Pada saat larutan
sejati (gambar kiri) disinari dengan cahaya, maka larutan tersebut tidak akan
menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid (gambar kanan), cahaya akan
dihamburkan. hal itu terjadi karena partikel-partikel koloid mempunyai
partikel-partikel yang relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar tersebut.
Sebaliknya, pada larutan sejati, partikel-partikelnya relatif kecil sehingga
hamburan yang terjadi hanya sedikit dan sangat sulit diamati.
3.
Adsorpsi koloid
Adsorpsi
ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain pada permukaan
partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya permukaan partikel. Dimana
partikel-partikel sol padat ditempatkan dalam zat cair atau gas, maka
pertikel-partikel zat cair atau gas tersebut akan terakumulasi pada permukaan
zat padat tersebut. Beda halnya dengan absorpsi. Absorpsi adalah fenomena
menyerap semua partikel ke dalam sol padat bukan di atas permukaannya,
melainkan di dalam sol padat tersebut.
4.
Muatan koloid sol
Sifat koloid
terpenting adalah muatan partikel koloid. Semua partikel koloid memiliki muatan
sejenis (positif dan negatif). Maka terdapat gaya tolak menolak antar partikel
koloid. Partikel koloid tidak dapat bergabung sehingga memberikan kestabilan
pada sistem koloid. Sistem koloid secara keseluruhan bersifat netral. Berikut
penjelasan tentang sumber muatan koloid, kestabilan, lapisan bermuatan ganda,
elektroforesis koloid sol, dan proses – proses lainnya pada koloid sol :
Sumber Muatan Koloid Sol
Partikel-partikel koloid mendapat mutan listrik melalui dua cara,
yaitu :
Proses adsorpsi Partikel koloid dapat mengadsorpsi partikel bermuatan dari fase
pendispersinya. Jenis muatan tergantung dari jenis partikel yang bermuatan.
Partikel sol Fel (OH)3 kemampuan untuk mengadsorpsi kation dari medium
pendisperinya sehingga bermuatan positif, sedangkal partikel sol As2S3
mengadsorpsi anion dari medium pendispersinya sehingga bermuatan negatif.
Sol AgCI dalam medium pendispersi dengan kation Ag+ berlebihan akan
mengadsorpsi Ag+ sehingga bermuatan positif. Jika anion CI- berlebih, maka sol
AgCI akan mengadsorpsi ion CI- sehingga bermuatan positif.
Elektroforesis
Elektroforesis
adalah suatu proses untuk menghitung berpindahnya ion atau partikel koloid
bermuatan dalam medium cair yang dipengaruhi oleh medan listrik. Yaitu,
pergerakan partikel – partikel koloid dalam medan listrik ke masing – masing
elektrode. Prinsip kerja elektroforesis digunakan untuk membersihkan asap hasil
industri dengan alat Cottrell.
Koagulasi
Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan membentuk
endapan. Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat terdispersi tidak lagi
membentuk koloid. Koloid akan mengalami koagulasi dengan cara:
1. Mekanik. Cara mekanik dilakukan dengan pemanasan, pendinginan
atau pengadukan cepat.
2. Kimia. Dengan penambahan elektrolit (asam, basa, atau garam).
Contoh: susu + sirup masam —> menggumpal lumpur + tawas —> menggumpal
Dengan mencampurkan 2 macam koloid dengan muatan yang berlawanan.
Contoh: Fe(OH)3 yang bermuatan positif akan menggumpal jika dicampur As2S3 yang
bermuatan negatif.
Koloid Liofol dan Liofob
Berdasarkan sifat adsorpsi dari partikel koloid terhadap medium
pendispersinya, kita mengenal dua macam koloid :
Koloid liofil yaitu koloid yang ”senang cairan” (bahasa Yunani :
liyo = cairan; philia = senang). Partikel koloid akan mengadsorpsi molekul
cairan, sehingga terbentuk selubung di sekeliling partikel koloid itu. Contoh
koloid liofil adalah kanji, protein, dan agar-agar.
Koloid liofob yaitu koloid yang ”benci cairan” (phobia = benci). Partikel
koloid tidak mengadsorpsi molekul cairan. Contoh koloid liofob adalah sol
sulfida dan sol logam.
Koloid Emulsi
Seperti yang telah dijelaskan, emulsi merupakan jenis koloid
dimana fase terdispersinya merupakan zat cair. Kemudian, berdasarkan medium
pendispersinya, emulsi dapat dibagi menjadi:
Emulsi Gas
Emulsi gas dapat disebut juga aerosol cair yang adalah emulsi
dalam medium pendispersi gas. Pada aerosol cair, seperti; hairspray dan obat
nyamuk dalam kemasan kaleng, untuk dapat membentuk system koloid atau
menghasilkan semprot aerosol yang diperlukan, dibutuhkan bantuan bahan
pendorong/ propelan aerosol, anatar lain; CFC (klorofuorokarbon atau Freon).
Aerosol cair juga memiliki sifat-sifat seperti sol liofob; efek Tyndall, gerak
Brown, dan kestabilan denganmuatan partikel. Contoh: dalam hutan yang lebat,
cahaya matahari akan disebarkan oleh partikel-partikel koloid dari sistem
koloid kabut à merupakan contoh efek Tyndall pada aerosol cair.
Emulsi Cair
Emulsi cair melibatkan dua zat cair yang tercampur, tetapi tidak
dapat saling melarutkan, dapt juga disebut zat cair polar &zat cair
non-polar. Biasanya salah satu zat cair ini adalah air (zat cair polar) dan zat
lainnya; minyak (zat cair non-polar). Emulsi cair itu sendiri dapat digolongkan
menjadi 2 jenis, yaitu; emulsi minyak dalam air (cth: susu yang terdiri dari
lemak yang terdispersi dalam air,jadi butiran minyak di dalam air), atau emulsi
air dalam minyak (cth: margarine yang terdiri dari air yang terdispersi dalam
minyak, jadi butiran air dalam minyak).
Beberapa sifat emulsi yang penting:
Emulsi Padat atau Gel
Gel adalah emulsi dalam medium pendispersi zat padat, dapat juga
dianggap sebagai hasil bentukkan dari penggumpalan sebagian sol cair.
Partikel-partikel sol akan bergabung untuk membentuk suatu rantai panjang pada
proses penggumpalan ini. Rantai tersebut akan saling bertaut sehingga membentuk
suatu struktur padatan di mana medium pendispersi cair terperangkap dalam
lubang-lubang struktur tersebut. Sehingga, terbentuklah suatu massa berpori
yang semi-padat dengan struktur gel. Ada dua jenis gel, yaitu:
Koloid Buih
Buih adalah koolid dengan fase terdisperasi gas dan medium
pendisperasi zat cair atau zat padat. Baerdasarkan medium pendisperasinya, buih
dikelompokkan menjadi dua, yaitu:
1.
Buih Cair (Buih)
Buih cair adalah sistem koloid dengan fase terdisperasi gas dan
dengan medium pendisperasi zat cair. Fase terdisperasi gas pada umumnya berupa
udara atao karbondioksida yang terbetuk dari fermentasi. Kestabilan buih dapat
diperoleh dari adanya zat pembuih (surfaktan). Zat ini teradsorbsi ke daerah
antar-fase dan mengikat gelembung-gelembung gas sehingga diperoleh suatu
kestabilan.
Ukuran kolid buih bukanlah ukuran gelembung gas seperti pada
sistem kolid umumnya, tetapi adalah ketebalan film (lapisan tipis) pada daerah
antar-fase dimana zat pembuih teradsorbsi, ukuran kolid berkisar 0,0000010 cm.
Buih cair memiliki struktur yang tidak beraturan. Strukturnya ditentukan oleh
kandungan zat cairnya, bukan oleh komposisi kimia atau ukuran buih rata-rata.
Jika fraksi zat cair lebih dari 5%, gelembung gas akan mempunyai bentuk hamper
seperti bola. Jika kurang dari 5%, maka bentuk gelembung gas adalah polihedral.
Beberapa
sifat buih cair yang penting:
Struktur buih cair dapat berubah dengan waktu, karena:
Ø pemisahan medium pendispersi (zat cair) atau drainase, karena
kerapatan gas dan zat cair yang jauh berbeda,
Ø terjadinya difusi gelembung gas yang kecil ke gelembung gas yang
besar akibat tegangan permukaan, sehingga ukuran gelembung gas menjadi lebih
besar,
- rusaknya film antara dua gelembung gas.
Struktur buih cair dapat berubah jika diberi gaya dari luar. Bila
gaya yang diberikan kecil, maka struktur buih akan kembali ke bentuk awal
setelah gaya tersebut ditiadakan. Jika gaya yang diberikan cukup besar, maka
akan terjadi deformasi.
2.4 Diagram Biner
·
Pengertian
Diagram Fasa
Diagram Fasa adalah
diagram yang menampilkan hubungan antara temperatur dimana terjadi perubahan
fasa selama proses pendinginan dan pemanasan yang lambat dengan kadar karbon.
Tidak seperti struktur logam murni yang hanya dipengaruhi oleh suhu, sedangkan
struktur paduan dipengaruhi oleh suhu dan komposisi. Pada kesetimbangan,
struktur paduan ini dapat digambarkan dalam suatu diagram yang disebut diagram
fasa (diagram kesetimbangan) dengan parameter suhu (T) versus komposisi (mol
atau fraksi mol). Diagram fasa khususnya untuk ilmu logam merupakan suatu
pemetaan dari kondisi logam atau paduan dengan dua variabel utama umumnya
(Konsentrasi dan temperatur). Diagram fasa secara umum dipakai ada 3 jenis :
a.
Diagram fasa tunggal/Uner ( 1 komponen/ Komposisi sama dengan Paduan)
b. Diagram
fasa Biner ( 2 komponen unsur dan temperatur)
c.
Diagram fasa Terner ( 3 komponen unsur dan temperatur)
Diagram fasa tunggal memiliki komposisi yang sama
dengan paduan, misalnya timbal dan timah. Diagram fasa biner misalnya paduan
kuningan ( Cu-Zn), (Cu-Ni) dll. Diagram
fasa terner misalnya paduan stainless steel (Fe-Cr-Ni) dll. Diagram pendinginan
merupakan diagram yang memetakan kondisi struktur mikro apa yang anda akan
dapatkan melalui dua variabel utama yaitu ( Temperatur dan waktu) disebut juga
diagram TTT atau juga dua variabel utama yaitu (temperatur dan cooling rater)
disebut juga diagram CCT. Diagram ini berguna untuk mendapatkan sifat mekanik
tertentu dan mikrostruktur tertentu, Fasa bainit misalnya pada baja hanya
terdapat pada diagram TTT bukan diagram isothermal Fe-Fe3C. Kegunaan Diagram
Fasa adalah dapat memberikan informasi tentang struktur dan komposisi fase-fase
dalam kesetimbangan.
·
Komponen Diagram Fasa
Komponen umum diagram fasa adalah garis
kesetimbangan atau batas fase, yang merujuk pada
baris yang menandai kondisi di mana beberapa fase dapat hidup
berdampingan pada kesetimbangan. Fase transisi terjadi di sepanjang garis
dari ekuilibrium. Titik tripel 2 adalah titik pada diagram fase
di mana garis dari ekuilibrium berpotongan. Tanda titik tripel kondisi di
mana tiga fase yang berbeda dapat ditampilkan bersama. Sebagai contoh,
diagram fase air memiliki titik tripel tunggal yang sesuai dengan suhu dan
tekanan di mana padat, cair, dan gas air dapat hidup berdampingan dalam
keadaan kesetimbangan yang stabil. Titik solidus adalah Garis yang
memisahkan bidang semua cairan dari yang ditambah cairan kristal. Titik
likuidus adalah Garis yang memisahkan bidang semua cairan dari
yang ditambah cairan kristal. Temperatur di atas mana zat tersebut stabil
dalam keadaan cair. Terdapat sebuah kesenjangan antara solidus dan
likuidus yang terdiri dari campuran kristal dan cairan.
·
Kesetimbangan Fasa
Bagian sesuatu yang
menjadi pusat perhatian dan dipelajari disebut sebagai sistem.
Suatu sistem heterogen terdiri dari berbagai bagian yang homogen yang
saling bersentuhan dengan batas yang jelas. Bagian homogen ini disebut
sebagai fasa dapat dipisahkan secara mekanik. Tekanan dan temperatur
menentukan keadaan suatu materi kesetimbangan fasa dari materi yang sama.
Kesetimbangan fasa dari suatu sistem harus memenuhi syarat berikut :
a.
Sistem mempunyai lebih dari satu fasa meskipun materinya sama
b. Terjadi
perpindahan reversibel spesi kimia dari satu fasa ke fasa lain
c.
Seluruh bagian sistem mempunyai tekanan dan temperatur sama
Kesetimbangan fasa dikelompokan menurut jumlah komponen penyusunnya yaitu
sistem satu komponen, dua komponen dan tiga komponen Pemahaman
mengenai perilaku fasa berkembang dengan adanya aturan fasa Gibbs.
Sedangkan persamaan Clausius dan persamaan Clausius Clayperon
menghubungkan perubahan tekanan kesetimbangan dan perubahan suhu pada
sistem satu komponen.
Menurut Tim dosen kimia fisik
(2010), pasangan cairan yang bercampur sebagian dapat dibagi dalam empat tipe :
1.
Tipe I , campuran dengan temperatur kelarutan kritis maksimum,misalnya
system air-fenol.
2.
Tipe II , campuran dengan temperatur kelarutan kritis minimum, misalnya system
air - trimetil amin.
3.
Tipe III , campuran dengan temperatur kelarutan kritis maksimum dan
minimum, misalnya system air – nikotin.
4.
Tipe IV , campuran yang tidak mempunyai
temperatur kelarutan kritis.
·
Istilah Dalam Kesetimbangan Fasa
Istilah-istilah
dalam kesetimbangan fasa adalah
a. Fasa, adalah wujud atau keadaan
suatu materi
b.
Komponen (C)
adalah spesies yang ada dalam sistem, seperti zat terlarut dan pelarut. Jumlah
komponen dalam suatu sistem merupakan jumlah minimum dari spesi yang secara
kimia independen yang diperlukan untuk menyatakan komposisi setiap fasa dalam
sistem tersebut (Petrucci, 1987).
c. Derajat Kebebasan, adalah variabel intensif independen yang
diperlukan untuk menyatakan keadaan sistem tersebut.
d. Aturan Fasa adalah, aturan yang mengatur hubungan antara jumlah komponen, jumlah fasa
dan derajat kebebasan suatu sistem.
Temperature
kritis atas adalah batas atas temperatur dimana terjadi pemisahan fase. Diatas
temperatur batas atas, kedua komponen benar-benar bercampur.Temperatur ini ada
gerakan termal yang lebih besar
menghasilkan kemampuan campur yang lebih besar pada kedua komponen
(Oxtobty, 1998).
Beberapa
sistem memperlihatkan temperatur kritis Tlc dimana dibawah temperatur itu kedua komponen
bercampur dalam segala perbandingan dan diatas temperatur itu kedua komponen membentuk dua fase. Salah satu
contohnya adalah air-trietilamina. Dalam hal ini pada temperature rendah kedua
komponen lebih dapat campur karena komponen-komponen itu membentuk kompleks
yang lemah, pada temperature lebih lebih tinggi kompleks itu terurai dan kedua
komponen kurang dapat bercampur.
·
Kegunaan Diagram Fasa
Kegunaan Diagram Fase adalah dapat memberikan
informasi tentang struktur dan komposisi fase-fase dalam kesetimbangan. Diagram
fase digunakan oleh ahli geologi, ahlikimia, ceramists, metallurgists dan
ilmuwan lain untuk mengatur data pengamatan serta dapat digunakan untuk membuat
prediksi tentang proses-proses yang melibatkan reaksi kimia antara fase.
·
Pengertian
Diagram Biner
Diagram
biner adalah diagram yang menggambarkan dua jenis fasa dan menunjukkan sifat
solubilitas timbal balik pada suhu
tertentu dan tekanan yang sama. Diagram
biner adalah diagram yang menunjukkan sistem 2 fasa dari dua zat dalam campuran
yang ditunjukkan oleh hubungan temperatur terhadap kosentrasi relatif zat.
Dimana pencampuran ini dapat dilakukan dengan menambahkan suatu zat cair ke
dalam cairan murni lain pada tekanan tertentu dengan variasi suhu. Pada diagram
biner akan terlihat adanya perubahan dari sistem dua fasa menjadi sistem satu
fasa.
2.5 Zeotrop dan Azeotrop
·
Zeotrop
Campuran
zeotropik adalah campuran biner (terdiri dari 2 macam larutan) yang sesudah
dicampurkan memiliki sifat seperti larutan yang ideal. Campuran dengan sifat
ini masih mematuhi Hukum Raoult dimana Hukum Raoult menyatakan bahwa tekanan
uap komponennya akan berbanding lurus dengan fraksi mol larutannya. Titik didih
campuran zeotropik berkisar diantara titik didih larutan komponen murninya. Campuran zeotropik dapat diuraikan menjadi larutan komponen murninya dengan
cara destilasi bertingkat. Contoh dari campuran zeotropik ini adalah
benzena-toluena.
·
Azeotrop
Campuran
Azeotropik merupakan campuran dari dua atau lebih larutan (kimia) dengan
perbandingan tertentu , dimana komposisi ini tetap / tidak bisa diubah lagi
dengan cara destilasi sederhana. Kondisi ini terjadi karena ketika azeotrop di
didihkan, uap yang dihasilkan juga memiliki perbandingan konsentrasi yang sama
dengan larutannya semula akibat ikatan antarmolekul pada kedua larutannya.
Gampangnya, Seperti saat kita mendestilasi memisahkan alkohol dengan etanol.
Namun pada hasilnya etanol dengan air tetap bercampur. Kondisi ini terjadi
karena ketika azeotrop di didihkan, uap yang dihasilkan juga memiliki
perbandingan konsentrasi yang sama dengan larutannya semula akibat ikatan antar
molekul pada kedua larutannya.
BAB III
PENERAPAN SIFAT KOLIGATIF LARUTAN DALAM
KEHIDUPAN SEHARI-HARI
3.1
Contoh penurunan titik beku dalam kehidupan
sehari-hari, yaitu:
§ Membuat Campuran Pendingin
Cairan pendingin adalah larutan berair yang memiliki titik beku jauh di bawah 0oC.
Cairan pendingin digunakan pada pabrik es, juga digunakan untuk membuat es
putar. Cairan pendingin dibuat dengan melarutkan berbagai jenis garam ke dalam
air.
Pada pembuatan es putar cairan pendingin dibuat dengan mencampurkan garam dapur
dengan kepingan es batu dalam sebuah bejana berlapis kayu. Pada pencampuran
itu, es batu akan mencair sedangkan suhu campuran turun. Sementara itu,
campuran bahan pembuat es putar dimasukkan dalam bejana lain yang terbuat dari
bahan stainless steel. Bejana ini kemudian dimasukkan ke dalam cairan
pendingin, sambil terus-menerus diaduk sehingga campuran membeku.
§ Antibeku pada Radiator Mobil
Di daerah beriklim dingin, ke dalam
air radiator biasanya ditambahkan etilen glikol. Di daerah beriklim dingin, air
radiator mudah membeku. Jika keadaan ini dibiarkan, maka radiator kendaraan
akan cepat rusak. Dengan penambahan etilen glikol ke dalam air radiator
diharapkan titik beku air dalam radiator menurun, dengan kata lain air tidak
mudah membeku.
§ Antibeku untuk Mencairkan Salju
Di daerah yang mempunyai musim
salju, setiap hujan salju terjadi, jalanan dipenuhi es salju. Hal ini tentu
saja membuat kendaraan sulit untuk melaju. Untuk mengatasinya, jalanan bersalju
tersebut ditaburi campuran garam NaCL dan CaCl2.
Penaburan garam tersebut dapat
mencairkan salju. Semakin banyak garam yang ditaburkan, akan semakin banyak
pula salju yang mencair.
§ Menentukan Massa Molekul Relatif (Mr)
Pengukuran sifat koligatif larutan
dapat digunakan untuk menentukan massa molekul relatif zat terlarut. Hal itu
dapat dilakukan karena sifat koligatif bergantung pada konsentrasi zat
terlarut. Dengan mengetahui massa zat terlarut (G) serta nilai penurunan
titik bekunya, maka massa molekul relatif zat terlarut itu dapat ditentukan.
3.2 Contoh tekanan
osmosis dalam kehidupan sehari-hari ,yaitu:
§ Mengontrol Bentuk Sel
Larutan-larutan yang mempunyai
tekanan osmosis yang sama disebut isotonik. Larutan-larutan yang mempunyai
tekanan osmosis lebih rendah daripada larutan lain disebut hipotonik. Sementara
itu, larutan-larutan yang mempunyai tekanan osmosis lebih tinggi daripada
larutan lain disebut hipertonik.
Contoh larutan isotonik adalah
cairan infus yang dimasukkan ke dalam darah. Cairan infus harus isotonik dengan
cairan intrasel agar tidak terjadi osmosis, baik ke dalam ataupun ke luar sel
darah. Dengan demikian, sel-sel darah tidak mengalami kerusakan.
§ Mesin Cuci Darah
Pasien penderita gagal ginjal harus
menjalani terapi cuci darah. Terapi menggunakan metode dialisis, yaitu proses
perpindahan molekul kecil-kecil seperti urea melalui membran semipermeabel dan
masuk ke cairan lain, kemudian dibuang. Membran tak dapat ditembus oleh molekul
besar seperti protein sehingga akan tetap berada di dalam darah.
§ Pengawetan Makanan
Sebelum teknik pendinginan untuk
mengawetkan makanan ditemukan, garam dapur digunakan untuk mengawetkan makanan.
Garam dapat membunuh mikroba penyebab makanan busuk yang berada di permukaan
makanan.
§ Membasmi Lintah
Garam dapur dapat membasmi hewan
lunak, seperti lintah. Hal ini karena garam yang ditaburkan pada permukaan
tubuh lintah mampu menyerap air yang ada dalam tubuh sehingga lintah akan
kekurangan air dalam tubuhnya.
§ Penyerapan Air oleh Akar Tanaman
Tanaman membutuhkan air dari dalam
tanah. Air tersebut diserap oleh tanaman melalui akar. Tanaman mengandung
zat-zat terlarut sehingga konsentrasinya lebih tinggi daripada air di sekitar
tanaman sehingga air dalam tanah dapat diserap oleh tanaman.
§ Desalinasi Air Laut Melalui Osmosis
Balik
Osmosis balik adalah perembesan
pelarut dari larutan ke pelarut, atau dari larutan yang lebih pekat ke larutan
yang lebih encer. Osmosis balik terjadi jika kepada larutan diberikan tekanan
yang lebih besar dari tekanan osmotiknya.
Osmosis balik digunakan untuk
membuat air murni dari air laut. Dengan memberi tekanan pada permukaan air laut
yang lebih besar daripada tekanan osmotiknya, air dipaksa untuk merembes dari
air asin ke dalam air murni melalui selaput yang permeabel untuk air tetapi
tidak untuk ion-ion dalam air laut. Tanpa tekanan yang cukup besar, air secara
spontan akan merembes dari air murni ke dalam air asin.
BAB IV
CONTOH SOAL
4.1. Sifat Koligatif
Larutan NonElektrolit
a. Penurunan tekanan uap
1.
Fraksi mol
urea dalam air adalah 0,5. Tekanan uap air pada 20°C adalah 17,5 mmHg.
Berapakah tekanan uap
jenuh larutantersebut pada suhu tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui : Xt= 0,5
Po = 17,5
mmHg
Ditanya : P ...?
Jawab :
ΔP = Xt.Po
= 0,5 .17,5 mmHg
= 8,75 mmHg
P = Po
– ΔP
= 17,5 mmHg – 8,75 mmHg
= 8,75 mmHg
2.
Tekanan
uap air pada 100oC adalah 760 mmHg. Berapakah tekanan uap larutan
glukosa 18% pada 100oC? (Ar H= 1 ; C=12 ; O=16)
Jawab :
• Glukosa 18% = 18/100 x 100 gram = 18 gram.
• Air (pelarut) = (100 – 18) = 82 gram.
Xp
=
Jadi tekanan uap glukosa :
P = Xp. Po
P =
0,978 x 760
= 743,28 mmHg
b.
Kenaikan titik didih dan Penurunan titik beku
1.
Natrium hidroksida 1,6 gram dilarutkan
dalam 500 gram air. Hitung titik didih larutan tersebut! (Kb air = 0,52 °Cm-1,
Ar Na = 23, Ar O = 16, Ar H = 1)
Penyelesaian:
Diketahui : m = 1,6 gram
p = 500 gram
Kb = 0,52 °Cm-1
Ditanya : Tb ...?
Jawab : ΔTb =
m ⋅Kb
=
=
= 0,04 x 2 x 0,52
°C m-1
= 0,0416 °C
Tb = 100 °C + ΔTb
= 100 °C + 0,0416 °C
= 100,0416 °C
Jadi, titik didih
larutan NaOH adalah 100,0416 °C.
c. Tekanan Osmotik
1. Seorang pasien memerlukan larutan infus glukosa. Bila kemolaran
cairan tersebut 0,3 molar pada suhu tubuh 37 °C, tentukan tekanan osmotiknya!
(R = 0,082 L atm mol-1K-1)
Penyelesaian:
Diketahui : M = 0,3 mol L–1
T = 37 °C + 273 = 310 K
R = 0,082 L atm mol-1K-1
Ditanya : π ...?
Jawab :
π = 0,3 mol L-1 × 0,082 L
atm mol-1K-1 × 310 K
= 7,626 atm
4.2 Sifat Koligatif Larutan Elektrolit
1. Pada
suhu 37 °C ke dalam air dilarutkan 1,71 gram Ba(OH)2 hingga volume
100 mL (Mr Ba(OH)2 = 171). Hitung besar tekanan osmotiknya! (R =
0,082 L atm mol-1K-1)
Penyelesaian:
Diketahui : m = 1,71 gram
V = 100 mL = 0,1 L
Mr Ba(OH)2 = 171
R = 0,082 L atm mol-1K-1
T = 37 °C = 310 K
Ditanya : π ...?
Jawab : Ba(OH)2 merupakan
elektrolit.
Ba(OH)2→ Ba2+
+ 2 OH¯, n = 3
mol Ba(OH)2 =
M =
=
π = M × R × T × I
=
0,1 mol L-1 × 0,082 L atm mol-1K-1 × 310 K × (1 + (3 –1)1)
= 7,626 atm
BAB V
PENUTUP
5.1. KESIMPULAN
1.
Satuan
konsentrasi yang digunakan dalam penentuan sifat koligatif larutan antara lain
molalitas, molaritas, dan fraksi mol. Sifat koligatif adalah sifat-sifat
larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut, tetapi hanya bergantung
pada jumlah zat terlarut dalam larutan.
2.
Sifat
koligatif larutan meliputi penurunan tekanan uap ( ΔP
), kenaikan titik didih (ΔTb ),
penurunan titik beku ( ΔT f ), dan tekanan
osmotik (π ).
3.
Sifat
koligatif larutan nonelektrolit dapat dirumuskan sebagai berikut.
- ΔP = xAX P0
-ΔTb = m X Kb
- ΔTf = m X Kf
- π =M x R xT
4.
Besarnya
sifat koligatif larutan elektrolit sama dengan larutan nonelektrolit dikalikan
dengan faktor Van't Hoff (i).
5.
Harga
faktor Van't Hoff adalah 1 + (n – 1)α .
DAFTAR PUSTAKA
Bird, Tony.
1987. Kimia Fisika untuk Universitas. Jakarta : Erlangga
Brady,
James.1986. Kimia Universitas Asas dan Struktur.Jakarta : Erlangga
Hardjono. 2001.
Kimia Dasar. Yogyakarta : Universitas Gadjah Mada.
Keenan,
Klenifelter. 2000. Kimia untuk Universitas. Jakarta : Gramedia.
Oxtoby david w,
dkk . 2001. Prinsip- Prinsip Kimia Modern. Surabaya : Erlangga.
Syukri, S. 1999. Kimia Dasar I. Bandung : Institut Tekhnologi
Bandung
http://sahri.ohlog.com/larutan-elektrolit-dan-non-elektrolit.cat3416.html
http://www.scribd.com/doc/7244500/Kebutuhan-Cairan-Dan-Elektrolit.html
http://taharuddin.com/keseimbangan-cairan-dan-elektrolit.html diakses pada senin, 10 Desember 2013
pukul 15.00 WIB.
Comments
Post a Comment