Sifat Kolegatif Larutan

Kimia XII SMA 1
BAB Sifat Koligatif Larutan 1
Pengantar
Pernahkah Anda memperhatikan ibu ketika memasak sayur atau membuat kolak
pisang? Saat kuah bergolak atau mendidik dan kemudian sayuran dimasukkan
maka kuah akan berhenti mendidih. Juga ketika kuah kolak yang mendidih dimasuki
gula atau pisang, maka kuah juga berhenti mendidih selanjutnya kuah akan mendidih
lagi jika pemanasan dilanjutkan. Mengapa demikian?
Pertanyaan di atas akan terjawab setelah kalian mempelajari sifat koligatif
larutan yang di bahas pada bab ini. Apa yang dimaksud dengan sifat koligatif larutan
dan sifat larutan apa saja yang termasuk di dalamnya? Sifat koligatif larutan adalah
sifat larutan yang hanya bergantung pada konsentrasi partikel zat terlarut, tetapi
tidak bergantung pada jenis zat terlarutnya. Sifat koligatif larutan meliputi empat
sifat, yaitu: penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan
tekanan osmotik.
Tujuan Pembelajaran:
Setelah mempelajari bab ini, Anda diharapkan mampu:
1. Menjelaskan pengertian molalitas zat.
2. Menghitung molalitas suatu larutan.
3. Menghitung massa zat terlarut jika diketahui molalitasnya.
4. Menentukan harga Mr zat terlarut jika diketahui molalitasnya.
5. Menentukan fraksi mol suatu zat dalam larutan.
6. Menjelaskan pengertian sifat koligatif larutan.
7. Menghitung penurunan tekanan uap jenuh larutan elektrolit
dan nonelektrolit.
8. Menentukan harga Mr zat terlarut berdasarkan persamaan
penurunan tekanan uap.
9. Menghitung kenaikan titik didih larutan elektrolit dan
nonelektrolit.
10. Menentukan harga Mr zat terlarut berdasarkan persamaan
kenaikan titik didih larutan.
11. Menghitung penurunan titik beku larutan elektrolit dan
nonelektrolit.
12. Menentukan harga Mr zat terlarut berdasarkan persamaan
penurunan titik beku larutan.
13. Menentukan tekanan osmotik larutan elektrolit dan non-
Molalitas, fraksi mol, konsentrasi
partikel zat telarut, penurunan tekanan
uap jenuh, kenaikan titik didih,
penurunan titik beku, te-kanan
Kata Kunci
Kimia XII SMA
Pengantar
Sifat Koligatif Larutan
Larutan
Sifat Koligatif
Larutan
Mr Zat Terlarut
disebut
Jumlah Partikel untuk menentukan
dalam Larutan
Sifat Koligatif
Larutan Nonelektrolit
Sifat Koligatif
Larutan Elektrolit Ion-Ion
Perubahan Tekanan
Uap
Kenaikan Titik
Didih
Penurunan Titik
Beku
Tekanan
Osmotik
Hukum
Roult
Tetapan Kenaikan
Tb Molal
Tetapan Penurunan
Tf Molal
Kemolalan
Larutan
Fraksi Mol
Terlarut
sifatnya hanya
bergantung pada
berbanding lurus
dengan
Osmosis
didasarkan pada pada kondisi
larutan 1 molal
berbanding lurus
dengan
untuk
mengurangi
pada kondisi
larutan 1 molal
berupa
Faktor
Van’t Hoff
menghasildisebabkan
jumlahnya
dinyatakan
Kimia XII SMA 3
Dalam bab ini akan dibahas sifat koligatif larutan nonelektrolit dan elektrolit
serta penggunaan sifat koligatif untuk menentukan massa molekul relatif (Mr) suatu
zat, serta penggunaan sifat koligatif dalam kehidupan sehari-hari, tetapi sebelumnya
akan dibahas tentang molalitas dan fraksi mol.
1.1 Konsentrasi Larutan
Konsentrasi larutan yang dipelajari dalam bab ini adalah molalitas dan fraksi
mol, sedangkan molaritas sudah dibahas di kelas XI.
A. Molalitas (m)
Molalitas menyatakan jumlah mol zat terlarut di dalam setiap 1 kg (1.000
gram) pelarut.
Molalitas dapat dirumuskan:
(1.1)
dengan: m = molalitas
n = mol zat terlarut
p = massa zat pelarut (gram)
Bila g gram zat terlarut dilarutkan dalam p gram zat pelarut dengan massa
rumus relatif (Mr), maka molalitas dapat juga dirumuskan menjadi:
(1.2)
dengan: g = massa zat terlarut (gram)
p = massa zat pelarut (gram)
Mr = massa rumus zat terlarut
1. Sebanyak 1,8 gram glukosa, C6H12O6 dilarutkan ke dalam 100 gram air (Ar C =12,
H = 1, O = 16). Tentukan molalitas larutan glukosa tersebut!
Jawab:
Jadi, molalitas C6H12O6 = 0,1 m.
C o n t o h 1.1
Kimia XII SMA
2. Tentukan banyaknya (gram) NaOH yang harus dilarutkan dalam 1 liter air (air =
1,00 g/mL) agar diperoleh NaOH 0,25 m.
Jawab:
1 L air = 1.000 mL = 1.000 g (karen air = 1,00 g/mL)
mNaOH
0,25
0,25
g = 10 gram
Jadi, banyaknya NaOH yang diperlukan adalah 10 gram.
3. Tentukan berapa mL volume air yang diperlukan untuk melarutkan 4,9 gram H2SO4
yang konsentrasinya 0,25 M (Ar H = 1; S = 32; O =16)!
Jawab:
m
0,25
p = 20 gram (20 mL)
Jadi, volume air = 20 mL.
Kristal NaOH dan KOH dengan massa yang sama dilarutkan dalam sejumlah pelarut
yang sama pula. Bila Ar K = 39 dan Na = 23, manakah larutan yang memiliki molalitas
lebih tinggi dari kedua larutan tersebut?
B. Fraksi Mol (x)
Fraksi mol menyatakan perbandingan mol suatu zat dengan jumlah mol
campuran.
Misal a mol zat p dicampurkan dengan b mol zat q, maka:
(1.3)
(1.4)
xp + xq = 1 (1.5)
Latihan 1.1
Kimia XII SMA 5
1. Sebanyak 90 gram glukosa, C6H12O6 dilarutkan dalam 360 mL air (Ar C = 12, H = 1,
O = 16). Tentukan fraksi mol masing-masing zat!
Jawa :
= = 0,5 mol
nair = = 20 ol
= = =
= 1 – =
2. Fraksi mol urea, CO(NH2)2 di dalam air adalah 0,4. Tentukan berapa massa urea dan
air yang terdapat dalam campuran tersebut?
Jawab:
xurea = 0,4 =
Berarti nurea = 4 mol
nair = 10 – 4 = 6 mol
massa urea = 4 × 60 = 240 gram
massa air = 6 × 18 = 108 gram
3. Berapa fraksi mol 46 gram toluena (C7H8) dan 117 gram benzena (C6H6) dalam larutan?
(Ar C = 12, H = 1)
J wab:
= = 0 5 mol = = 1 5 mo
= =
= 1 – =
Bila a mol HCl dilarutkan dalam b mol air, kemudian kedua campuran tersebut
ditambahkan sejumlah air, bagaimana perubahan fraksi mol dari kedua zat tersebut?
1.2 Pengertian Sifat Koligatif Larutan
Kalau kita melarutkan suatu zat terlarut dalam suatu pelarut murni, maka
kemungkinan besar akan terjadi hal-hal sebagai berikut.
1. Pada larutan akan lebih sukar menguap jika dibandingkan pelarut murninya
C o n t o h 1.2
Latihan 1.2
Kimia XII SMA
karena pada larutan mengalami penurunan tekanan uap akibat adanya partikel
terlarut.
2. Jika dididihkan, larutan akan mendidih pada suhu yang lebih tinggi jika
dibandingak pelarut murninya. Akibat adanya partikel terlarut akan terjadi
kenaikan titik didih.
3. Jika dibekukan, larutan akan membeku pada suhu yang lebih kecil atau
dibawah suhu membeku pelarut murniya. Akibat adanya partikel terlarut akan
terjadi penurunan titik beku.
4. Jika larutan dihubungkan dengan pelarut murninya melewati membran semipermiabel,
maka larutan akan mengalami volume akibat tekanan osmotik.
Besarnya perubahan keempat sifat tersebut bergantung pada jumlah partikel
zat terlarut dalam larutan. Sifat yang hanya bergantung pada jumlah partikel zat
terlarut dan tidak bergantung pada jenis zat terlarut disebut sifat koligatif larutan.
1.3 Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit
A. Penurunan Tekanan Uap Jenuh (ΔP)
Bila kita mengamati pada peristiwa pe-nguapan, ketika partikel-partikel
zat cair meninggalkan kelompoknya. Bila zat cair disimpan dalam ruang tertutup
yang hampa udara, maka sebagian dari partikel-partikel zat cair akan
menguap, sedangkan zat cair yang telah menjadi uap akan kembali menjadi zat
cair (mengembun). Tekanan uap yang ditimbulkan pada saat tercapai kondisi
kesetimbangan dinamakan tekanan uap jenuh.
Dari hasil pengukuran data-data eksperimen ternyata diketahui bahwa tekanan
uap jenuh larutan lebih rendah daripada tekanan uap jenuh pelarut murni,
mengapa? Perhatikan gambar 1.2. Dalam suatu larutan, partikel-partikel zat terlarut
akan menghalangi gerak molekul-molekul pelarut untuk berubah menjadi
bentuk gas (uap)(ada interaksi molekul antra zat terlarut dengan pelarutnya).
Oleh karena itu tekanan uap jenuh
larutan lebih rendah daripada tekanan
uap jenuh pelarut murni. Makin lemah
gaya tarik-menarik molekul-molekul
zat cair, makin mudah zat cair tersebut
menguap, maka makin besar pula
tekanan uap jenuhnya.
Selisih antara tekanan uap jenuh
pelarut murni dengan tekanan uap
jenuh larutan disebut penurunan tekanan
uap jenuh.
ΔP = P° – P
Gambar 1.1 Peristiwa penguapan
zat cair dalam ruang
tertutup sampai mencapai
kondisi kesetimbangan antara
laju penguapan dan laju pengembunan.
Sumber: General
Chemistry, Principles and
Structure, James E. Brady, 1990
Gambar 1.2 Tekanan uap jenuh
pelarut lebih besar daripada tekanan
uap jenuh larutan (Po > P). Sumber:
General Chemistry, Principles and
Structure, James E. Brady, 1990
Kimia XII SMA 7
(1.6)
Pengaruh konsentrasi zat terlarut terhadap penurunan tekanan uap jenuh dapat
dijelaskan dengan hukum Rault sebagai berikut.
P = xpelarut · P° (1.7)
Dari persamaan (1.6) dan (1.7) dapat kita turunkan suatu rumus untuk menghitung
penurunan tekanan uap jenuh, yaitu:
ΔP = P° – P
= P° – (xpelarut · P°)
= P° (1– xpelarut)
ΔP = P° · xterlarut
1. Tekanan uap jenuh air pada suhu 100 °C adalah 72 cmHg. Berapa tekanan uap jenuh
larutan urea, CO(NH2)2 40% pada suhu yang sama, bila diketahui Mr urea = 60 dan
Ar air = 18?
Jawab:
Larutan urea 40% = 40 gram urea dalam 100 gram larutan
= 40 gram urea + 60 gram air
nu ea = = mol
n 2O = = mol
xpela ut = =
P = Po · xpelarut
= 72 ·
= 60 cmHg
atau...
xair = 1 – =
ΔP = P° xterlarut
C o n t o h 1.3
Keterangan:
ΔP = penurunan tekanan uap jenuh
Po = tekanan uap jenuh pelarut air murni
xterlarut = fraksi mol zat terlarut
xpelarut = fraksi mol zat pelarut
Kimia XII SMA
= 72
= 12 cmHg
ΔP = P° – P
= 72 – 12 cmHg
= 60 cmHg
2. Sebanyak 20 gram zat A (nonelektrolit) dilarutkan dalam 450 mL air, ternyata tekanan
uapnya sebesar 40 cmHg. Bila pada keadaan yang sama tekanan uap jenuh air adalah
40,2 cmHg, tentukan massa molekul relatif (Mr) dari zat A tersebut!
Jawab:
A = mol
n 2O = mol
P = 40 cmHg
P° = 40,2 cmHg
P = Po · xpelarut
40 = 40,2 ·
40 = 40,2 · 25
1.000 + = 1.005
= 5
r A = = 160
Urea, CO(NH2)2 dan glukosa, C6H12O6 yang massanya sama masing-masing dilarutkan
dalam suatu pelarut yang massanya juga sama. Bila tekanan uap jenuh air pada suhu
tertentu adalah Po mmHg. Jelaskan manakah yang memiliki tekanan uap larutan paling
besar?
B. Kenaikan Titik Didih (ΔTb) dan Penurunan Titik Beku (ΔTf)
Titik didih suatu zat cair adalah suhu pada saat tekanan uap jenuh zat cair
Latihan 1.4
Kimia XII SMA 9
tersebut sama dengan tekanan luar. Bila tekanan uap sama dengan tekanan
luar, maka gelembung uap yang terbentuk dalam cairan dapat mendorong
diri ke permukaan menuju fasa gas. Oleh karena itu, titik didih suatu zat cair
bergantung pada tekanan luar. Yang dimaksud dengan titik didih adalah titik
didih normal, yaitu titik didih pada tekanan 76 cmHg. Titik didih normal air
adalah 100 oC.
Pada tekanan udara luar 1 atm, air mendidih pada suhu 100 oC (titik B).
Pada saat itu tekanan uap air juga 1 atm dan tekanan uap jenuh larutan masih
di bawah 1 atm (titik P). Agar larutan mendidih, maka suhu perlu diperbesar
sehingga titik P berpindah ke titik E. Pada titik E tekanan uap jenuh larutan
sudah mencapai 1 atm. Jadi pada titik E larutan mendidih dan suhu didihnya
adalah titik E′. selisih titik didih larutan dengan titik didih pelarut disebut
kenaikan titik didih (ΔTb).
ΔTb = titik didih larutan – titik didih pelarut
Pada gambar 1.3 terlihat titik beku larutan (titik F′) lebih rendah daripada
titik beku pelarut (titik C). selisih antara titik beku pelarut dengan titik beku
larutan disebut penurunan titik beku (ΔTf).
ΔTf = titik beku pelarut – titik beku larutan
Kenaikan titik didih dan penurunan titik beku yang disebabkan oleh penambahan
zat terlarut dapat dirumuskan sebagai berikut.
ΔTb = m · Kb atau ΔTb =
ΔTf = m · Kf atau ΔTf =
dengan:
ΔTb = kenaikan titik didih
ΔTf = penurunan titik beku
Gambar 1.3 Diagram P-T air dan larutan
Sumber: General Chemistry, Principles and
Structure, James E. Brady, 1990.
Air murni
Larutan
Suhu
Tekanan
F’ ΔT C B E’ f
ΔTb
Kimia XII SMA
Kb = tetapan kenaikan titik didih molal (oC/m)
Kf = tetapan penurunan titik beku molal (oC/m)
m = molalitas
g = massa zat terlarut (gram)
Mr = massa rumus relatif zat terlarut
p = massa pelarut (gram)
1. Sebanyak 36 gram glukosa, C6H12O6 dilarutkan dalam 250 mL air. Bila Kb = 0,52 °C/m,
tentukan titik didih larutan!
Jawab:
ΔTb = m · Kb
ΔTb =
ΔTb =
= 0,416 °C
Titik didih larutan glukosa = 100 + 0,416 = 100,416 °C
2. Sebanyak 2,4 gram urea, CO(NH2)2 dilarutkan dalam 50 mL air. Tentukan titik beku
larutan! Diketahui Kf air = 1,86 °C/m; Ar C = 12, N = 14, O =16
Jawab:
ΔTf = m · Kf ΔTf =
ΔTf =
= 1,488 °C
Titik beku larutan urea = (0 – 1,488) = –1,488 °C.
Bila massa glukosa, C6H12O6 dan sukrosa, C12H22O11 sama, dilarutkan dalam pelarut
yang massanya sama, dan Kb adalah tetapan kenaikan titik didih molal. Manakah
larutan yang memiliki titik didih larutan lebih tinggi?
C. Tekanan Osmotik
Osmosis adalah peristiwa perpindahan pelarut dari larutan yang konsentrasinya
lebih kecil (encer) ke larutan yang konsentrasinya lebih besar (pekat) melalui
mem-bran semipermeabel. Aliran zat cair dari larutan yang konsentrasinya
C o n t o h 1.4
Latihan 1.5
Kimia XII SMA 11
lebih kecil menuju larutan yang konsen-trasinya lebih besar melalui membran
semipermeabel akan terhenti,
bila telah terjadi kesetimbangan
konsentrasi antara kedua
larutan tersebut.
Tekanan smotik () adalah
besarnya tekanan yang
harus diberikan pada suatu
larutan untuk mencegah mengalirnya
molekul-molekul
pelarut ke dalam larutan
melalui membran semipermeabel.
Besarnya tekanan osmotik larutan encer memenuhi persamaan yang sesuai
dengan persamaan gas ideal, yaitu
Dalam suatu sistem osmosis, larutan yang memiliki tekanan osmosis sama
disebut isotonik, bila tekanan osmotiknya lebih kecil dibandingkan larutan
yang lain disebut hipotonik, sedangkan bila tekanan osmotiknya lebih besar
dibandingkan larutan yang lain disebut hipertonik.
1. Sebanyak 17,1 gram gula tebu, C12H22O11 dilarutkan dalam air, sehingga volumenya
menjadi 500 mL. Bila Ar C = 12; O =16; H = 1, berapa tekanan osmotiknya pada suhu
27 oC?
J wa :
atm
2. Berapa gram urea, CO(NH2)2 yang terlarut dalam 200 mL larutan agar isotonik dengan
18 gram glukosa, C6H12O6 yang terlarut dalam 500 mL larutan pada keadaan yang
sama? (Ar C = 12, O = 16, N = 14, H = 1)
Jawab:
murea = mglukosa
C o n t o h 1.5
larutan gula
setelah beberapa
waktu
air murni
Sebelum osmosis Setelah osmosis
air murni
membran semipermeabel
H2O
larutan gula
terlarut
tekanan
osmotik
( )
Gambar 1.4 Tekanan osmotik. Sumber: Chemistry and
Chemical Reactivity, Kortz dan Purcell.
Keterangan:
= tekanan osmotik
C = M = konsentrasi (mol/L)
R = tetapan gas
T = temperatur mutlak (K)
Kimia XII SMA
M · R · T = M R ·
Jadi, massa urea adalah 2,4 gram.
Jelaskan apakah kedua larutan berikut ini isotonik, bila 6 gram urea, CO(NH2)2 yang
terlarut dalam 500 mL larutan dan 36 gram glukosa, C6H12O6 yang terlarut dalam 1
liter larutan pada suhu yang sama?
1.4 Sifat Koligatif Larutan Elektrolit
Untuk larutan elektolit, ternyata memiliki harga sifat koligatif larutan yang
lebih tinggi daripada larutan yang nonelektrolit untuk konsentrasi yang sama. Untuk
konsentrasi yang sama, larutan elektrolit akan mengandung jumlah partikel yang
lebih banyak daripada larutan nonelektrolit. Harga sifat koligatif larutan elektrolit
dipengaruhi oleh faktor Van’t Hoff (i).
i = {1 + α (n-1)}
dengan:
n = jumlah ion
α = derajat ionisasi
Untuk n = 2 (biner)
n = 3 (terner)
n = 4 (kuartener)
n = 5 (pentaner)
Untuk α = 1 (elektrolit kuat)
α = 0 (nonelektrolit)
0 < α < 1 (elektrolit lemah)
maka persamaan sifat koligatifnya dirumuskan:
ΔP = xterlarut · P°· i
ΔTb = m · Kb · i
ΔTf = m · Kf · i
Latihan 1.6
Kimia XII SMA 13
π = M · R · T · i
1. Sebanyak 12 gram asam asetat, CH3COOH dilarutkan dalam 250 mL air. Bila larutan
tersebut terionisasi sebanyak 60%, tentukan titik didih larutan! (Kb = 0,52; Ar C = 2,
O = 16, H = 1)
Jawab:
ΔTb = m · Kb · i
ΔTb = . . 0,52{1 + 0,6(2 – 1)}
ΔTb = 0,4 . 0,52 . (1,6)
ΔTb = 0,33ºC
Jadi, titik didih larutan CH3COOH = (100 + 0,33) = 100,33 °C.
2. Sebanyak 2,22 gram CuCl2 dilarutkan dalam 500 mL air. Bila larutan CuCl2 terionisasi
sempurna, tentukan titik beku larutan! (Kf = 1,86; Ar Ca = 40, Cl = 35,5)
Jawab:
ΔTf = m · Kf · i
ΔTf = · · {1 + 1( 3 – 1)}
ΔTf = 0,02 · 2 · 1,86 (3)
ΔTf = 0,223 °C
Jadi, titik didih larutan CuCl2 = (0 – 0,223) = –0,223 °C.
3. Berapa gram garam dapur, NaCl yang terlarut dalam 400 mL larutan agar isotonik
dengan 12 gram urea, CO(NH2)2 yang terlarut dalam 500 mL larutan pada suhu yang
sama? (Ar Na = 23, Cl = 35,5, C = 12, h = 1, O = 16)
Jawab:
mNaCl =
M · R · T · i = M · R T i
. . { 1 + 1 (2 – 1) = .
= 4,68 gram
Jadi, massa NaCl = 4,68 gram.
C o n t o h 1.6
Kimia XII SMA
Uji Laboratorium
A. Tujuan
Menentukan titik beku beberapa larutan dan faktor-faktor yang mempengaruhinya.
B. Alat dan Bahan
1. gelas kimia 500 mL 7. larutan urea 1 m
2. tabung reaksi dan raknya 8. larutan urea 2 m
3. termometer 9. larutan NaCl 1 m
4. pengaduk gelas 10. larutan NaCl 2 m
5. sendok makan 11. air suling
6. es batu secukupnya 12. garam dapur
C. Langkah Kerja
1. Siapkan gelas kimia ukuran 500 mL dan masukkan butiran es batu ke dalamny
hingga tinggi gelas kimia tersebut.
2. Tambahkan 8 sendok makan garam dapur dan 2 sendok makan air, kemudian aduk
hingga bercampur rata. Campuran ini dinamakan campuran pendingin.
3. Masukkan 3 mL air suling ke dalam tabung reaksi dan masukkan ke dalam campuran
pendingin.
4. Aduklah tabung reaksi tersebut dengan gerakan naik-turun hingga membeku.
5. Setelah air suling membeku, keluarkan dari campuran pendingin dan biarkan
sebagian mencair. Gantilah pengaduk gelas dengan termometer dan aduklah air
suling yang sebagian mencair tersebut dengan gerakan naik-turun menggunakan
termometer.
6. Bacalah skala suhu yang ditunjukkan pada termometer dan catatlah.
7. Ulangi langkah no. 2-6 dengan larutan yang berbeda, yaitu larutan urea 1 m dan 2
m masing-masing sebanyak 20 mL dan larutan NaCl 1 m dan 2 m masing-masing
sebanyak 20 mL.
8. Bila es batu dalam campuran pendingin telah banyak yang mencair, buatlah
campuran pendingin baru dengan cara yang sama.
D. Hasil Pengamatan
1. Berapa titik beku air suling?
2. Buatlah datanya!
3. Apa fungsi garam dapur yang terdapat dalam campuran pendingin?
4. Bagaimana pengaruh konsentrasi larutan terhadap titik beku larutan dan penurunan
titik bekunya?
E. Tugas
Berilah kesimpulan hasil percobaan tersebut!
Kimia XII SMA 15
1. Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang hanya bergantung pada konsentrasi
partikel zat terlarut, tetapi tidak bergantung pada jenis zat terlarutnya. Sifat koligatif
larutan meliputi empat sifat, yaitu: penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih,
penurunan titik beku, dan tekanan osmotik.
2. Molalitas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 kg (1.000 gram) pelarut.
Molalitas dapat dirumuskan:
atau dapat juga ditulis:
3. Fraksi mol menyatakan perbandingan mol suatu zat dengan jumlah mol
campuran.
Misal a mol zat p dicampurkan dengan b mol zat q, maka:
4. Penurunan tekanan uap jenuh adalah selisih antara tekanan uap jenuh pelarut murni
dengan tekanan uap jenuh larutan.
ΔP = P° – P
5. Kenaikan titik didih (ΔTb) :
ΔTb = titik didih larutan – titik didih pelarut
6. Penurunan titik beku (ΔTf):
ΔTf = titik beku pelarut – titik beku larutan
Rangku-
Keterangan: m = molalitas
n = mol zat terlarut
p = massa pelarut (kg)
xp + xq = 1
Kimia XII SMA
7. Kenaikan titik didih dan penurunan titik beku yang disebabkan oleh penambahan
zat terlarut dapat dirumuskan sebagai berikut.
ΔTb = m . Kb atau ΔTb =
ΔTf = m . Kf atau ΔTf =
Keterangan:
ΔTb = kenaikan titik didih
ΔTf = penurunan titik beku
Kb = tetapan kenaikan titik didih molal (oC/m)
Kf = tetapan penurunan titik beku molal (oC/m)
m = molalitas
g = massa zat terlarut (gram)
Mr = massa rumus relatif zat terlarut
p = massa pelarut (gram)
8. Tekanan osmotik adalah besarnya tekanan yang harus diberikan pada suatu larutan
untuk mencegah mengalirnya molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui
membran semipermeabel.
Besarnya tekanan osmotik larutan encer memenuhi persamaan yang sesuai dengan
persamaan gas ideal, yaitu:
Bila g gram zat terlarut dilarutkan dalam V mL, maka dapat juga digunakan rumus
berikut.
I. Berilah tanda silang (x) huruf A, B, C, D, atau E pada jawaban yang paling tepat!
Keterangan:
= tekanan osmotik (atm)
M = molaritas (mol.L–1)
n = jumlah mol
R = tetapan gas = 0,082 L.atm/mol.K
V = volume larutan (liter)
T = suhu mutlak (K)
g = massa terlarut (gram)
Kimia XII SMA 17
1. Larutan yang mengandung 20 gram zat nonelektrolit dalam 1 liter air (massa
jenis air 1g/mL) mendidih pada suhu 100,52 °C. Jika Kb air = 0,52 °C, maka Mr
zat nonelektrolit tersebut adalah … .
A. 20 D. 150
B. 40 E. 200
C. 100
2. Penambahan 5,4 gram suatu zat nonelektrolit ke dalam 300 gram air ternyata
menurunkan titik beku sebesar 0,24 °C. Jika Kf air = 1,86 °C, maka Mr zat tersebut
adalah … .
A. 8,04 D. 108,56
B. 12,56 E. 139,50
C. 60,96
3. Sebanyak 500 mL larutan yang mengandung 17,1 gram zat nonelektrolit pada
suhu 27 °C mempunyai tekanan osmotik 2,46 atm.
Jika R = 0,082 L.atm.mol–1K–1, maka Mr zat nonelektrolit tersebut adalah ... .
A. 90 D. 278
B. 150 E. 342
C. 207
4. Sebanyak 60 gram urea (Mr = 60) dilarutkan dalam 72 gram air (Mr = 18). Jika
tekanan uap pelarut murni pada suhu 20 °C adalah 22,5 mmHg, maka tekanan
uap larutan pada suhu tersebut adalah … .
A. 4,5 mmHg D. 22,5 mmHg
B. 9,0 mmHg E. 29 mmHg
C. 18 mmHg
5. Data percobaan penurunan titik beku sebagai berikut.
Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan bahwa penurunan titik beku tergantung
pada ... .
A. jenis zat terlarut D. jenis partikel zat terlarut
B. konsentrasi molal larutan E. jumlah partikel zat terlarut
C. jenis pelarut
6. Urea seberat 2,4 gram dilarutkan ke dalam air sampai volume 250 cm3 pada suhu
27 °C (Mr urea = 60 dan R = 0,082 L.atm.mol–1.K–1 ). Tekanan osmotik larutan
Uji Kompetensi
Larutan Konsentrasi (molal) Titik Beku (ºC)
NaCl 0,1 –0,372
NaCl 0,2 –0,744
CO(NH2)2 0,1 –0,186
CO(NH2)2 0,2 –0,372
C6H12O6 0,1 –0,186
Kimia XII SMA
tersebut adalah … .
A. 3,936 atm
B. 4,418 atm
C. 7,872 atm
D. 15,774 atm
E. 39,360 atm
7. Di antara kelima larutan di bawah ini, yang titik bekunya paling tingi adalah
larutan … .
A. Na2CO3 0,3 M
B. CH3COOH 0,5 M
C. glukosa 0,8 M
D. Mg(NO3)2 0,2 M
E. CuSO4 0,2 M
8. Di antara larutan 0,01 M di bawah ini, yang mempunyai tekanan osmotik paling
tinggi adalah … .
A. NaCl
B. C12H22O11
C. BaCl2
D. CO(NH2)2
E. [Cr(NH3)4Cl2]Cl
9. Untuk menaikkan titik didih 250 mL air menjadi 100,1 °C pada tekanan 1 atm
(Kb = 0,50), maka jumlah gula (Mr = 342) yang harus dilarutkan adalah … .
A. 684 gram
B. 171 gram
C. 86 gram
D. 17,1 gram
E. 342 gram
10. Suatu larutan diperoleh dari melarutkan 6 gram urea (Mr = 60) dalam 1 liter air.
Larutan yang lain diperoleh dari melarutkan 18 gram glukosa (Mr = 180) dalam
1 liter air. Pada suhu yang sama, tekanan osmotik larutan pertama dibandingkan
terhadap larutan kedua adalah ... .
A. sepertiga larutan kedua
B. tiga kali larutan kedua
C. dua pertiga kali larutan kedua
D. sama seperti larutan kedua
E. tiga perdua kali larutan kedua
11. Suatu zat nonelektrolit (Mr = 40) sebanyak 30 gram dilarutkan dalam 900 gram
air, penurunan titik beku larutan ini adalah –1,550 °C. Massa zat tersebut yang
harus ditambahkan ke dalam 1,2 kg air agar diperoleh larutan dengan penurunan
Kimia XII SMA 19
titik beku yang setengahnya dari penurunan titik beku di atas adalah ... .
A. 10 gram
B. 15 gram
C. 20 gram
D. 45 gram
E. 80 gram
12. Suatu larutan urea dalam air mempunyai penurunan titik beku 0,372 °C. Bila Kf
molal air = 1,86 °C dan Kb molal air = 0,52 °C, maka kenaikan titik didih larutan
urea tersebut adalah … .
A. 2,60 °C
B. 1,04 °C
C. 0,892 °C
D. 0,104 °C
E. 0,026 °C
13. Dalam 25 gram air dilarutkan 3 gram urea, CO(NH2)2. Jika Kf air = 1,86 °C dan
Ar N = 14, C = 12, O = 16, H = 1, maka titik beku larutan urea tersebut jika titik
beku air 0 °C ... .
A. –5,6 °C
B. –3,72 °C
C. –1,86 °C
D. –0,9 °C
E. –0,36 °C
14. Jika 10 gram zat di bawah ini dilarutkan dalam 1 kg air, maka zat yang akan
memberikan larutan dengan titik beku paling rendah adalah ... .
A. etanol, C2H5OH
B. gliserin, C3H8O3
C. glukosa, C6H12O6
D. metanol, CFraksi molH3OH
E. semua zat tersebut memberikan efek yang sama.
15. Kenaikan titik didih molal air = 0,5 °C. Jika 1 gram H2SO4 dilarutkan dalam
1.000 gram air dan dipanaskan, maka akan mendidih pada suhu … .
A. 100 °C
B. 100,5 °C
C. 101°C
D. 101,5 °C
E. 102 °C
II. Kerjakan soal-soal berikut ini dengan benar!
1. Apa yang dimaksud dengan sifat koligatif larutan?
Kimia XII SMA
2. Bagaimana pengaruh zat terlarut yang sukar menguap dalam larutan terhadap
tekanan uap pelarut?
3. Tekanan uap jenuh air pada 100 °C adalah 760 mmHg. Berapa tekanan uap jenuh
larutan glukosa 10% pada 100 °C? (Ar C = 12, O = 16, H = 1)
4. Apa yang dimaksud dengan penurunan titik beku larutan?
5. Sebanyak 18 gram glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam 500 gram air. Tentukan
titik didih larutan itu jika diketahui Kb air = 0,52 °C!
6. Larutan 3 gram suatu zat X dalam 100 gram air mendidih pada 100,26 °C. Jika
Kb air = 0,59 °C, tentukan massa molekul relatif zat X tersebut!
7. Apakah yang dimaksud dengan tekanan osmotik?
8. Berapa tekanan osmotik larutan sukrosa 0,0010 M pada suhu 25 °C?
9. Sebutkan kegunaan pengukuran tekanan osmotik!
10. Supaya air sebanyak 1 ton tidak membeku pada suhu –5 °C, ke dalamnya harus
dilarutkan garam dapur yang jumlahnya tidak boleh kurang dari berapa?
(Kf air = 1,86 °C, Mr NaCl = 58,5)