Rumus Sifat Koligatif Larutan dan Contoh Soal | Kimia Kelas 12

Diagram P-T

Sifat koligatif antara larutan dengan air murni dapat dipahami lebih jelas melalui grafik P(tekanan)-T(suhu) dari air (H₂O) dan larutan yang menggunakan pelarut air.

Berdasarkan grafik tersebut, pada larutan yang menggunakan pelarut air diperoleh :

• Tekanan uap larutan (P) lebih rendah daripada tekanan uap pelarut murni (P^o)
• Titik beku larutan (T_f) lebih rendah daripada titik beku pelarut murni (T^o_f)
• Titik didih larutan (T_b) lebih tinggi daripada titik didih pelarut murni (T^o_b)

Molalitas (m)

Molalitas adalah banyaknya mol zat terlarut yang dilarutkan dalam satu kilogram (1.000 gram) pelarut.

Keterangan
m = molalitas larutan
n = jumlah mol zat terlarut
p = massa pelarut
m = massa zat terlarut
Mr = massa molekul relatif zat terlarut

Fraksi Mol (X)

Fraksi mol menyatakan perbandingan mol salah satu komponen dengan jumlah mol semua komponen-komponen

Keterangan
X_p = fraksi mol pelarut
X_t = fraksi mol zat terlarut
n_p = mol pelarut
n_t = mol zat terlarut

Contoh Soal

1. Jika kita melarutkan 9 g gula sederhana (C₆H₁₂O₆) ke dalam 500 g air maka berapakah molalitas glukosa tersebut dalam larutan? (Mr C₆H₁₂O₆ = 180 g/mol)

Pembahasan

2. Hitunglah fraksi mol zat terlarut bila 117 g NaCl dilarutkan dalam 360 g air! (Mr NaCl = 58,7 g/mol)

Pembahasan

Penurunan Tekanan Uap Jenuh (∆P)

Penurunan tekanan uap jenuh adalah selisih antara tekanan uap jenuh pelarut murni dengan tekanan uap jenuh larutan. Berdasarkan Hukum Raoult diperoleh persamaan :

Keterangan
∆P = penurunan tekanan uap jenuh (mmHg)
P = tekanan uap larutan (mmHg)
P = tekanan uap jenuh pelarut murni (mmHg)
X_p = fraksi mol pelarut
X_t = fraksi mol zat terlarut

Kenaikan Titik Didih (∆T_b)

Kenaikan titik didih adalah selisih titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni. Berdasarkan Hukum Raoult diperoleh persamaan :

Keterangan
∆T_b = kenaikan titik didih (^oC)
T_b = titik didih larutan (^oC)
T_b = titik didih pelarut murni (^oC)

m = molalitas
K_b = tetapan kenaikan titik didih molal (^oC.kg/mol)

Penurunan Titik Beku (∆T_f)

Penurunan titik beku adalah selisih titik beku pelarut murni dengan titik beku larutan. Berdasarkan Hukum Raoult diperoleh persamaan :

Keterangan
∆T_f = penurunan titik beku (^oC)
T_f = titik beku larutan (^oC)
T_f = titik beku pelarut murni (^oC)

m = molalitas
K_f = tetapan penurunan titik beku molal (oC.kg/mol)

Tekanan Osmotik (π)

Osmosis adalah perpindahan molekul pelarut melalui selaput semipermeabel dari bagian larutan yang lebih encer ke bagian larutan yang lebih pekat.

Tekanan osmotik adalah besarnya tekanan yang harus diberikan pada suatu larutan untuk mencegah molekul-molekul pelarut mengalir ke dalam larutan melalui membrane semipermeabel. Berdasarkan Hukum Raoult diperoleh persamaan :

Keterangan
π= tekanan osmotic (atm)
V = Volume larutan (L)
n = mol zat terlarut (mol)
R = 0,082 L.atm/K.mol
T = temperature absolut (K)
i = faktor Van’t Hoff

Sifat Koligatif Larutan Elektrolit dan Larutan non Elektrolit

Penurunan Tekanan Uap Jenuh

Larutan non-elektrolit

Larutan elektrolit

Keterangan
∆P = penurunan tekanan uap jenuh (mmHg)

P = tekanan uap larutan (mmHg)
P = tekanan uap jenuh pelarut murni (mmHg)
i = faktor Van’t Hoff
α = derajat disosiasi (=1 untuk elektrolit kuat)
n = jumlah ion

Contoh Soal

Suatu zat nonvolatile sulfanilamide (C₆H₈O₂N₂S) terlarut dalam aseton (C₃H₆O). berapa mmHg tekanan uap larutan yang mengandung 1 g sulfanilamide yang terlarut dalam 10 g aseton pada 39,5 jika tekanan uap murni aseton pada temperatur tersebut 4,0.102 mmHg? (Ar: C=12;H=1;O=16;N=14;S=32)

Pembahasan

Kenaikan Titik Didih

Larutan non-elektrolit

Larutan elektrolit

Keterangan
∆T_b = kenaikan titik didih (^oC)
T_b = titik didih larutan (^oC)
T_b = titik didih pelarut murni (^oC)

m = molalitas
K_b = tetapan kenaikan titik didih molal (^oC.kg/mol)

i = faktor Van’t Hoff

Contoh Soal

1. Ke dalam 85 gram benzena dilarutkan 7,39 g suatu zat nonvolatile. Hasil larutannya mendidih pada 82,6 pada tekanan standar. Hitunglah massa molekul relatif zat terlarut! (Titik didih benzena pada tekanan standar adalah 80,2 dan Kb = 2,53 kg mol^-1)

Pembahasan

2. Berapa titik didih larutan 0,1 m K₂SO₄ pada tekanan 1 atm? (Kb air = 0,52 kg mol^-1 = 0,52 m^-1 dan K₂SO₄ dianggap terionisasi sempurna)

Pembahasan

Penurunan Titik Beku

Keterangan
∆T_f = penurunan titik beku (^oC)
T_f = titik beku larutan (^oC)
T_f = titik beku pelarut murni (^oC)

m = molalitas
K_f = tetapan penurunan titik beku molal (^oC.kg/mol)

i = faktor Van’t Hoff

Contoh Soal

1. Sebanyak 0,300 g urea, CO(NH₂)₂, dilarutkan ke dalam 10,0 g air. Dengan menganggap sifat larutan ideal, hitunglah titik beku larutan! (K_f H₂O = 1,86 ^oC.kg/mol dan Ar: C=12;H=1;O=16;N=14)

Pembahasan

2. Pada temperatur 27 dan tekanan 1 atm, titik beku larutan 0,1 m NaCl = 0,344. Berapa persen derajat ionisasi NaCl dalam larutan tersebut? (K_f air = 1,86 kg/mol = 1,86 m^-1)

Pembahasan

Tekanan Osmotik

Keterangan
π= tekanan osmotic (atm)
V = Volume larutan (L)
n = mol zat terlarut (mol)
R = 0,082 L.atm/K.mol

T = temperature absolut (K)
i = faktor Van’t Hoff

Contoh Soal

1. Suatu larutan terbuat dari 0,57 g sukrosa (C₁₂H₂₂O₁₁, Ar: C=12, H=1, O=16) yang dilarutkan ke dalam air sehingga bervolume 250 mL pada temperature 27. Berapa tekanan osmotiknya?

2. Air laut mengandung 0,5 M NaCl. Hitunglah tekanan osmotic pada 25 jika diketahui factor van’t Hoff untuk NaCl = 1,9!

Pembahasan

Usai menyimak pemaparan diatas, kini kamu makin mahir menguasai seputar rumus sifat koligatif larutan.

Oiya, Minco alias Mimin KOCO juga mau kasih bocoran, nih kalau KOCO Star juga menyediakan media pembelajaran jika kamu masih butuh penjelasan yang lebih lengkap lagi. Langsung klik gambar banner ini, ya!

Dapatkan juga akses ke ribuan materi atau video belajar Matematika, IPA, IPS, Bahasa Indonesia, Bahasa Inggris, serta bantuan langsung dari para guru secara live online dengan berlangganan KODIO Learning.