Penerapan sifat koligatif larutan

PENERAPAN SIFAT KOLIGATIF LARUTAN DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

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. Berikut ini penjelasan mengenai penerapan sifat koligatif larutan dalam kehidupan sehari-hari.

A.              PENERAPAN PENURUNAN TEKANAN UAP

Laut mati adalah contoh dari terjadinya penurunan tekanan uap pelarut oleh zat terlarut yang tidak mudah menguap. Air berkadar garam sangat tinggi ini terletak di daerah gurun yang sangat panas dan kering, serta tidak berhubungan dengan laut bebas, sehingga konsentrasi zat terlarutnya semakin tinggi.

Pada saat berenang di laut mati, kita tidak akan tenggelam karena konsentrasi zat terlarutnya yang sangat tinggi. Hal ini tentu saja, dapat dimanfaatkan sebagai sarana hiburan atau rekreasi bagi manusia. Penerapan prinsip yang sama dengan laut mati dapat kita temui di beberapa tempat wisata di Indonesia yang berupa kolam apung.

B.              PENERAPAN PENURUNAN TITIK BEKU

1.                Membuat Campuran Pendingin

          Cairan pendingin adalah larutan berair yang memiliki titik beku jauh di bawah 0^oC. 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 bahanstainless steel. Bejana ini kemudian dimasukkan ke dalam cairan pendingin, sambil terus-menerus diaduk sehingga campuran membeku.

2.                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.

3.                Antibeku dalam Tubuh Hewan

Hewan-hewan yang tinggal di daerah beriklim dingin, seperti beruang kutub, 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 0,8^oC. Dengan demikian, ikan laut dapat bertahan di musim dingin yang suhunya mencapai 1,9^oC 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.

4.                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.

5.                Menentukan Massa Molekul Relatif (M_r)

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.

C.              PENERAPAN TEKANAN OSMOSIS

1.                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.

2.                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.

3.                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.

4.                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.

5.                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.

6.                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.

Penggunaan lain dari osmosis balik yaitu untuk memisahkan zat-zat beracun dalam air limbah sebelum dilepas ke lingkungan bebas.

Sumber:

http://indonesiakutercinta.wordpress.com/2010/08/13/penggunaan-sifat-koligatif-larutan/

Justiana, Sandri dan Muchtaridi.2009.Chemistry for Senior High School Year XII.Jakarta:Yudistira.

Purba, Michael.2007. Kimia untuk SMA kelas XII Semester 1

MATERI BAB 1 KIMIA KELAS XI

BAB 1   HIDROKARBON     Klik di sini

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

MATERI BAB 1

KIMIA KELAS XII      Unduh Bisa Klik disini

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

Jadi ini adalah bab I mapel kimia dikelas XII . Sebelum belajar rumus rumus perhitungan , ada baiknya kita mengetahui terlebih dahulu apasih yang dimaksud dengan sifat koligatif larutan ? Supaya kita mengerti apa yang sebenarnya ingin kita cari tahu dari semua perhitungan ini ? Oh iya sedikit tips dari saya, saat belajar mengerjakan latihan soal nanti tolong jangan hanya menyalinnya yah . Berusahalah mengerjakannya sendiri dulu setelah itu baru bisa cek jawaban yg benarnya seperti apa .

●Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang dipengaruhi oleh jumlah partikel zat terlarut dan tidak tergantung dari sifat zat terlarut.

●Satuan konsentrasi yang terkait dengan sifat koligatif larutan, yaitu Molaritas(M), molalitas(m), dan fraksi mol(X) .

1.MOLARITAS (M)

=>Menyatakan banyaknya1 mol zat terlarut dalam 1000 ml larutan.

Rumus umum:

■ M = gr/Mr×1000/P(ml) atau

■ M = n/v dan

■ M= %×p×10/Mr

ket:

M = molaritas (mol/ liter)

gr = massa zat TERLARUT (gram)

Mr = massa molekul relatif

P = Pelarut (ml)

% = presentase LARUTAN

p = massa jenis larutan n = mol v= volume larutan (liter)

contoh soal :

1). 6 gr senyawa urea (mr=60) dilarutkan dalam 1 liter air . Tentukan molaritas larutan diatas?
Diketahui : gr= 6 gram ,Mr=60 , v= 1 liter
Ditanya : M?
Jawab :
M = gr/Mr/ v
= 6/60/1
= 0,1 M  

2). Massa jenis larutan C6H12O6 8,9% ad alah 1,01 gr/ml. Tentukan molaritas larutan fruktosa tersebut!
Diket : % = 8,9 % , p = 1,01 gr/ml

Ditanya : M ?
Jawab :
M = %×p×10/ Mr
= 8,9×1,01×10/100/180
= 0,0049 mol/liter

2. MOLALITAS (m)

=> Menyatakan banyaknya 1 mol zat terlarut dalam 1000 gr larutan .

Rumus umum :

■ m = gr/Mr×1000/P (gr)

 ket: m = molaritas (mol/ liter)
 gr = massa zat TERLARUT (gram)
 Mr = massa molekul relatif
 P = Pelarut (gr)

contoh soal :

1)40 gram senyawa NaOH(Mr=40) dilarutkan dalam 1 liter air (P air = 1 gr/ ml) .  Tentukan molalitas larutan diatas!
Diketahui :
gr NaOH =1 gr
P air = 1 gr/ml
Ditanya : m?
Jawab:
P air : 1 gr/ml=1000 gr/liter
m:40 gr/40 x 1000 gr/1000ml = 1 molal

2). Tentukan kemolalan 20% suatu larutan etanol(Mr=46)
Diketahui :
gr=20% dari massa larutan
Mr= 46
massa larutan = Dimisalkan sebanyak 100gr
jawab :
massa zat terlarut etanol = 20/100100 gr=20 gr
massa zat pelarut air = massa larutan-massa etanol=100 gr-20gr=80 gr
m : 20 gr/461000/80= 5,43 mol

3,FRAKSI MOL (X)

=> Menyatakan perbandingan jumlah mol zat terlarut terhadap jumlah mol total    larutan .

·           fraksi mol zat terlarut (Xt)
rumus umum

a.      untuk larutan non elektrolit ( ingat larutan non  elektrolit itu larutan yang tidak bisa menghantarkan listrik )

Xt = nt/nt+np

b.      untuk larutan elektrolit ( larutan  elektrolit itu larutan yang  bisa  menghantarkan arus listrik)

Xt = ntx i/nt+np

·           fraksi mol zat pelarut (Xt)
Rumus umum

a.      untuk larutan non elektrolit

Xp = np/np+nt

b.      untuk larutan elektrolit

Xp = np x i/np+nt

·           jumlah fraksi mol total

Xt + Xp = 1

keterangan  :
Xt : fraksi mol terlarut
Xp : fraksi mol pelarut
nt: mol zat terlarut
np : mol zat pelarut
i : faktor van’t hoff (i=1 +(n-1)x a)
dimana  : a = derajat ionisasi dan n= jumlah ion

contoh soal :

1) . tentukan fraksi mol larutan 36 gram glukosa (C6H12O6) dalam 90 gram H2O , jika Ar  C  = 12, Ar H =,  1 , dan  Ar O = 16 !
diketahui :
massa molar C6H12O6 : 180 gr/ mol
massa  C6H12O6 : 36 gr

       massa molar  H2O : 18 gr/mol
massa H2O : 90 gr
ditanya :
Xt?
jawab :
karna dari soal tidak diketahui Mr dari C6H12O6 maupun H2O , maka kali ini saya tuliskan bagaimana cara  mencari Mr ( barang kali teman-teman  ada yang lupa ) .

C6H12O6

C=6 x Ar C=6x12=72

H= 12 x Ar H = 12  x 1 = 12

O = 6 x Ar O = 6 x 16 = 96

_________________________________+

Mr C6H12O6 = 180

begitupun dengan H2O , Mr H2O = 18

nt = gr C6H12O6 /Mr C6H12O6

 =36 gram / 180 gram / mol

 = 0,2 mol

np  np = gr H2O / Mr H2O br = 90 gram / 18 gram / mol
= 5 mol
maka Xt = nt/nt+np
= 0,2 mol / 0,2 m0l + 5 mol
= 0,2 mol / 5,2 m0l
= 0,038

2). sebanyak 46 gram gliserol (mr =92 )  dicampur dengan 27 gram air .

tentukanlah :
a. fraksi mol terlarut
b. fraksi mol zat pelarut

diketahui : 

gr C3H8O3( gliserol) = 46
Mr = 92
gr air = 27 gram
Mr = 18

ditanya : Xt dan Xp ?
jawaban :
nt  = gr gliserol /Mr gliserol
     =46 gram / 92 gram / mol
     = 0,5 mol
np = gr H2O / Mr H2O
     = 27 gram / 18 gram / mol
     = 1,5 mol
maka Xt = nt/nt+np
     = 0,5 mol / 0,5 m0l + 1,5 mol
    = 0,5 mol / 2 mol
    = 0,25
dan Xp =np/np+nt

    = 1,5 mol / 1,5 m0l + 0,5 mol

  = 1,5 mol / 2 mol
= 0,75 mol .

nah teman – teman , kita bisa cek dan ricek  apakah hasil perhitungan Xt dan Xp kita telah betu atau tidak melalui Xtotal = Xt + Xp = 1

0,25 + 0,75 = 1,00

  SIFAT KOLIGATIF LARUTAN JUGA DIKELOMPOKAN    MENJADI 4 , YAITU : 

1. penurunan tekanan uap jenuh (Δ Tp )

2. kenaikan titik didih (ΔTb)

3. penurunan titik beku  (Δ Tf )

4. tekanan osmotik (π )

---

1.                   penurunan tekanan uap jenuh (Δ Tp )

=> adalah selisih tekanan uap pelarut murni dan tekanan uap larutan . 

tabel penurunan tekanan uap jenuh larutan  non elektrolit dan elektrolit 

uraian	Larutah non elektrolit	Larutan elektrolit
Rumus umum	Δ p = Pº – P	Δ p = Pº – P
	Δ p = Xt ×  Pº	Δ p = Xt ×  Pº
	P =  Xp ×  Pº	P =  Xp ×  Pº
keterangan	Δ p = penurunan tekanan uap (mmHg)
	Pº = tekanan uap pelarut murni
	P = tekanan uap pelarut
	Xp = fraksi mol pelarut
	Xt = fraksi mol terlarut

contoh soal :

tekanan uap air pada 100ºC adalah 760 mmHg. nerapakah tekanan uap larutan glukosa 180 % pada 100ºC(Ar H =1 , Ar C = 12 , Ar O = 16 ) ?

jawaban :

misalkan jumlah larutan 100 gr .

massa glukosa = 180/100 ×100 gr = 18 gr

massa air = 100 gr – 18 gr = 82 gr 

nt = massa glukosa / Mr glukosa =18 gr/ 180 gr/mol = 0,1 mol

np = massa air / Mr air = 82 gr/18 gr/mol =4,6 mol 

Xp = 4,6/0,1+4,6 =4,6/4,7 = 0,98

jad, tekanan uap larutan glukosa adalah

P =  Xp ×  Pº =  0,98× 760 mmHg = 744, 8 mmHg.

2. kenaikan titik didih (ΔTb)

=> adalah kenaikan titik didih larutan dari titik didih pelarutnya

tabel. kenaikan titik didih larutan   non elektrolit dan elektrolit ↓

uraian	Larutah non elektrolit	Larutan elektrolit
Rumus umum	ΔTb = Tbl – Tbp	ΔTb = Tbl – Tbp
	ΔTb = m × kb	ΔTb = m × kb × i
	ΔTb = gr/ mr ×1000/P × kb	ΔTb = gr/ mr ×1000/P × kb×i
keterangan	ΔTb =  kenaikan titik didih ( ºC )
	Tbl = titik didih larutan
	Tbp = titik didih pelarut
	m     = molalitas
	kb    = konstanta titik didih dan i = faktor vant hoff

contoh soal :

1).larutan glukosa mendidih pada suhu 100,26 ºC . jika kb = 0,52 . tentukan  kenaikan titik didih  larutan tsb !

diketahui = Tbl= 100,26º C dan Tbp = 100º C

ditanya = ΔTb?

jawaban :

ΔTb = Tbl – Tbp= 100,26ºC -100 ºC= 0,26 ºC

ingat ya memang disoal tidak tertulis Tbp nya tpi kita harus slalu ingat sendiri  bahwa Tbp= air= 100ºC

3. penurunan titik beku  (Δ Tf )

=> adalah penurunan titik beku  larutan dari titik beku pelarutnya.

tabel. titik beku  larutan non elektrolit  dan non elektrolit

uraian	Larutah non elektrolit	Larutan elektrolit
Rumus umum	Δ Tf = Tfp – Tfl	Δ Tf = Tfp – Tfl
	Δ Tf = m × kf	ΔTb = m × kf × i
	Δ Tf = gr/ mr ×1000/P × kb	ΔTb = gr/ mr ×1000/P × kb×i
keterangan	Δ Tf =penurunan titik beku
	Tfl = titik beku larutan
	Tbp = titik beku pelarut
	m     = molalitas
	kf    = konstanta titik beku dan  i = faktor vant hoff

contoh soal : 

1).larutan glukosa dalam air membeku pada suhu – 0,26 ºC . jika kbf= 1,86. tentukan penurunan titik beku  larutan  tsb !

diketahui = Tfl=  – 0,26ºC dan kf = 1,86

ditanya = ΔTf?

jawaban ;

ΔTf = Tfp – Tfl= 0ºC – (-0,26ºC) = 0,26 ºC

ingat ya memang disoal tidak tertulis Tfp nya tpi kita harus slalu ingat sendiri  bahwa Tfp= air= 0ºC

 

4. tekanan osmotik (π )

=>adalah tekanan pada larutan karena adanya proses osmosis

uraian	Larutah non elektrolit	Larutan elektrolit
Rumus umum	π =  M  . R  . T	π =  M  . R  . T . i
	π =  gr/ mr ×1000/P . R  . T	π =  gr/ mr ×1000/P . R  . T . i
keterangan	π = tekanan osmotik  (atm )
	T = suhu (K) {K= 273 + ºC }
	R = tekanan gas ideal
	M = molaritas  dan  i = faktor vant hoff

contoh soal

1). 18 gram molekul C6H12O6  dilarutkan dalam 200 gr air pada suhu 27 ºC  . tekanan osmotik larutan glukosa tsb adalah ?  (R = 0,082 L atm / mol K )

dketahui :  Mr C6H12O6   = 180

R = 0,082 L atm / mol K

K = 227 ºC + 27 ºC = 300º K

gr C6H12O6   = 18 gr <gr air = 200 gr

ditanya = π  ?

jawaban :  π  = gr/ mr × 1000/P . R  . T = 18/180 × 1000 . 0,082 × 300º K = 300 ×  0,082/2 = 12,3 atm

DIAGRAM FASA (bentuk zat )

=> dagram yang menggambarkan perubahan bentuk suatu zat pada berbagai keadaan tekanan dan suhu  atau singkatnya diagram yang membandingkan  antara tekanan dengan  suhu  .

=> semakin besar  tekanan yang diberikan semakin besar pula titik didihnya .