Contoh Soal Sifat Koligatif: Menjelajahi Perilaku Larutan

Contoh soal sifat koligatif – Sifat koligatif larutan, sebuah konsep yang menarik dalam kimia, merupakan sifat yang bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan, bukan jenisnya. Bayangkan sebuah larutan gula dan sebuah larutan garam dengan konsentrasi yang sama. Meskipun jenis zat terlarutnya berbeda, keduanya akan memiliki sifat koligatif yang sama karena jumlah partikel zat terlarutnya sama.

Sifat koligatif ini memiliki peran penting dalam berbagai bidang, seperti pembuatan es krim, proses pengawetan makanan, dan bahkan dalam sistem tubuh kita. Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi lebih dalam tentang sifat koligatif, mempelajari contoh-contoh soalnya, dan melihat bagaimana konsep ini diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.

Pengertian Sifat Koligatif

Sifat koligatif larutan merupakan sifat larutan yang bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan, bukan pada jenis zat terlarutnya. Sederhananya, sifat ini lebih dipengaruhi oleh berapa banyak zat terlarut yang ada di dalam larutan, bukan jenis zat terlarutnya. Bayangkan kamu membuat minuman dengan gula dan garam. Semakin banyak gula atau garam yang kamu tambahkan, semakin manis atau asin minumanmu, bukan?

Contoh Sifat Koligatif dalam Kehidupan Sehari-hari

Sifat koligatif sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, ketika kamu menambahkan garam ke dalam air, titik didih air akan meningkat. Ini karena garam yang terlarut dalam air meningkatkan jumlah partikel dalam larutan, sehingga membutuhkan energi lebih besar untuk mendidihkan air. Contoh lainnya adalah ketika kamu menambahkan gula ke dalam air, titik beku air akan menurun. Ini karena gula yang terlarut dalam air mengurangi jumlah partikel air yang bebas bergerak, sehingga air lebih sulit membeku.

Contoh soal sifat koligatif seringkali muncul dalam ujian kimia, seperti soal tentang penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis. Nah, kalau kamu ingin mencari contoh soal lain yang menarik, coba cek contoh soal gejala sosial dan jawabannya yang membahas fenomena sosial seperti deviasi, konflik, dan perubahan sosial.

Soal-soal tersebut bisa membantu kamu untuk memahami berbagai aspek kehidupan masyarakat. Kembali ke soal sifat koligatif, contoh soal yang sering muncul adalah soal tentang larutan gula yang dilarutkan dalam air, dimana kamu diminta untuk menghitung perubahan titik didih larutan tersebut.

Jenis-jenis Sifat Koligatif

Terdapat empat jenis sifat koligatif yang umum dipelajari, yaitu:

• Penurunan Tekanan Uap
• Kenaikan Titik Didih
• Penurunan Titik Beku
• Tekanan Osmotik

Penurunan Tekanan Uap

Penurunan tekanan uap merupakan salah satu sifat koligatif larutan yang menggambarkan penurunan tekanan uap jenuh suatu pelarut ketika zat terlarut ditambahkan ke dalamnya. Tekanan uap jenuh adalah tekanan yang diberikan oleh uap suatu zat cair dalam kesetimbangan dengan cairannya pada suhu tertentu.

Konsep Penurunan Tekanan Uap

Penurunan tekanan uap terjadi karena adanya zat terlarut dalam larutan yang menghalangi molekul pelarut untuk menguap. Hal ini disebabkan oleh gaya tarik-menarik antara molekul zat terlarut dan molekul pelarut, sehingga molekul pelarut menjadi lebih sulit untuk lepas dari permukaan larutan dan berubah menjadi uap.

Ilustrasi: Bayangkan sebuah wadah berisi air murni. Molekul air di permukaan wadah memiliki energi kinetik yang cukup untuk melepaskan diri dari permukaan dan berubah menjadi uap air. Namun, ketika kita menambahkan garam ke dalam air, molekul garam akan menarik molekul air di sekitarnya. Hal ini menyebabkan molekul air menjadi lebih sulit untuk melepaskan diri dari permukaan larutan dan berubah menjadi uap. Akibatnya, tekanan uap larutan garam akan lebih rendah dibandingkan dengan tekanan uap air murni.

Contoh Soal Penurunan Tekanan Uap

Soal:
Sebuah larutan dibuat dengan melarutkan 18 gram glukosa (C₆H₁₂O₆) dalam 100 gram air. Jika tekanan uap jenuh air murni pada suhu 25^oC adalah 23,8 mmHg, hitunglah tekanan uap jenuh larutan tersebut pada suhu yang sama.

Penyelesaian:
1. Hitung molalitas larutan:
* Molalitas = (Massa zat terlarut / Massa molar zat terlarut) / Massa pelarut (kg)
* Molalitas = (18 g / 180 g/mol) / 0,1 kg = 1 molal
2. Hitung penurunan tekanan uap:
* Penurunan tekanan uap = ΔP = P^o – P
* ΔP = K_b * molalitas
* K_b (konstanta penurunan tekanan uap air) = 0,52 ^oC/molal
* ΔP = 0,52 ^oC/molal * 1 molal = 0,52 mmHg
3. Hitung tekanan uap jenuh larutan:
* P = P^o – ΔP
* P = 23,8 mmHg – 0,52 mmHg = 23,28 mmHg

Jadi, tekanan uap jenuh larutan glukosa tersebut pada suhu 25^oC adalah 23,28 mmHg.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Penurunan Tekanan Uap

Berikut adalah beberapa faktor yang mempengaruhi penurunan tekanan uap larutan:

• Jenis zat terlarut: Semakin besar gaya tarik-menarik antara molekul zat terlarut dan molekul pelarut, semakin besar penurunan tekanan uapnya.
• Konsentrasi zat terlarut: Semakin tinggi konsentrasi zat terlarut dalam larutan, semakin besar penurunan tekanan uapnya.
• Suhu: Semakin tinggi suhu, semakin tinggi tekanan uap jenuh pelarut dan semakin kecil penurunan tekanan uapnya.

Kenaikan Titik Didih

Kenaikan titik didih merupakan salah satu sifat koligatif larutan. Sifat koligatif adalah sifat larutan yang bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan, bukan pada jenis zat terlarutnya. Kenaikan titik didih terjadi karena adanya zat terlarut dalam pelarut, sehingga menyebabkan titik didih larutan menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan titik didih pelarut murni.

Ketika zat terlarut ditambahkan ke dalam pelarut, molekul zat terlarut akan berinteraksi dengan molekul pelarut. Interaksi ini akan mengurangi kecenderungan molekul pelarut untuk menguap, sehingga dibutuhkan suhu yang lebih tinggi untuk membuat pelarut mendidih.

Penjelasan Kenaikan Titik Didih

Kenaikan titik didih dapat dijelaskan dengan konsep tekanan uap. Tekanan uap adalah tekanan yang diberikan oleh uap suatu zat cair dalam keadaan setimbang dengan zat cairnya. Ketika zat terlarut ditambahkan ke dalam pelarut, tekanan uap larutan akan lebih rendah dibandingkan dengan tekanan uap pelarut murni. Hal ini disebabkan karena molekul zat terlarut menghalangi molekul pelarut untuk menguap.

Untuk mencapai titik didih, tekanan uap larutan harus sama dengan tekanan atmosfer. Karena tekanan uap larutan lebih rendah, maka diperlukan suhu yang lebih tinggi untuk mencapai tekanan uap yang sama dengan tekanan atmosfer. Dengan kata lain, titik didih larutan akan lebih tinggi dibandingkan dengan titik didih pelarut murni.

Contoh Soal Kenaikan Titik Didih, Contoh soal sifat koligatif

Berikut adalah contoh soal tentang kenaikan titik didih:

Sebuah larutan dibuat dengan melarutkan 18 gram glukosa (C₆H₁₂O₆) dalam 500 gram air. Jika titik didih air murni adalah 100^oC dan tetapan kenaikan titik didih air adalah 0,52 ^oC/molal, tentukan titik didih larutan tersebut!

Berikut adalah langkah-langkah penyelesaiannya:

1. Hitung molalitas larutan.
2. Hitung kenaikan titik didih larutan.
3. Tentukan titik didih larutan.

Berikut adalah perhitungannya:

1. Molalitas larutan = (massa glukosa / massa molar glukosa) / (massa air / 1000 g)
2. Molalitas larutan = (18 g / 180 g/mol) / (500 g / 1000 g)
3. Molalitas larutan = 0,2 molal
4. Kenaikan titik didih larutan = K_b x molalitas
5. Kenaikan titik didih larutan = 0,52 ^oC/molal x 0,2 molal
6. Kenaikan titik didih larutan = 0,104 ^oC
7. Titik didih larutan = titik didih pelarut murni + kenaikan titik didih
8. Titik didih larutan = 100 ^oC + 0,104 ^oC
9. Titik didih larutan = 100,104 ^oC

Jadi, titik didih larutan tersebut adalah 100,104 ^oC.

Perbandingan Titik Didih Pelarut Murni dan Larutan

Berikut adalah tabel yang membandingkan titik didih pelarut murni dan larutan dengan konsentrasi yang berbeda:

Dari tabel di atas, dapat dilihat bahwa semakin tinggi konsentrasi larutan, semakin tinggi pula titik didihnya.

Penurunan Titik Beku: Contoh Soal Sifat Koligatif

Penurunan titik beku adalah salah satu sifat koligatif larutan yang menggambarkan penurunan titik beku pelarut murni ketika zat terlarut ditambahkan ke dalamnya. Penurunan titik beku terjadi karena adanya interaksi antara molekul zat terlarut dan molekul pelarut, yang menyebabkan molekul pelarut lebih sulit untuk membentuk kisi kristal padat.

Penjelasan Penurunan Titik Beku

Penurunan titik beku larutan dapat dijelaskan dengan ilustrasi berikut: Bayangkan air murni yang dibekukan. Molekul air akan tersusun rapi membentuk kisi kristal es. Namun, ketika zat terlarut ditambahkan ke dalam air, molekul zat terlarut akan mengganggu susunan molekul air, sehingga molekul air menjadi lebih sulit untuk membentuk kisi kristal es. Akibatnya, titik beku larutan akan turun.

Contoh Soal Penurunan Titik Beku

Misalnya, larutan gula dalam air akan memiliki titik beku yang lebih rendah daripada air murni. Hal ini karena molekul gula akan mengganggu susunan molekul air, sehingga molekul air menjadi lebih sulit untuk membentuk kisi kristal es.

Berikut adalah contoh soal tentang penurunan titik beku:
Sebuah larutan dibuat dengan melarutkan 10 gram glukosa (C₆H₁₂O₆) dalam 100 gram air. Jika titik beku air murni adalah 0 °C dan K_f air adalah 1,86 °C/m, hitung penurunan titik beku larutan tersebut.

Langkah-langkah penyelesaian:
1. Hitung molalitas larutan.
Molalitas (m) = (massa zat terlarut / massa molekul zat terlarut) / (massa pelarut / 1000)
Molalitas (m) = (10 g / 180 g/mol) / (100 g / 1000)
Molalitas (m) = 0,556 mol/kg

2. Hitung penurunan titik beku larutan.
Penurunan titik beku (ΔT_f) = K_f x m
Penurunan titik beku (ΔT_f) = 1,86 °C/m x 0,556 mol/kg
Penurunan titik beku (ΔT_f) = 1,03 °C

3. Hitung titik beku larutan.
Titik beku larutan = Titik beku air murni – Penurunan titik beku
Titik beku larutan = 0 °C – 1,03 °C
Titik beku larutan = -1,03 °C

Aplikasi Penurunan Titik Beku dalam Kehidupan Sehari-hari

Penurunan titik beku memiliki beberapa aplikasi dalam kehidupan sehari-hari, salah satunya adalah pada pembuatan es krim.

• Penurunan titik beku berperan dalam pembuatan es krim karena gula yang ditambahkan ke dalam campuran es krim akan menurunkan titik beku air. Hal ini menyebabkan campuran es krim menjadi lebih dingin dan lebih mudah dibekukan. Selain itu, gula juga memberikan rasa manis pada es krim.

Tekanan Osmotik

Tekanan osmotik adalah tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan aliran pelarut dari larutan encer ke larutan pekat melalui membran semipermeabel. Sederhananya, tekanan osmotik merupakan tekanan yang dibutuhkan untuk menjaga kesetimbangan antara dua larutan dengan konsentrasi berbeda yang dipisahkan oleh membran semipermeabel.

Pengertian Tekanan Osmotik

Tekanan osmotik terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi antara dua larutan yang dipisahkan oleh membran semipermeabel. Membran semipermeabel adalah membran yang hanya dapat dilalui oleh pelarut, tetapi tidak oleh zat terlarut. Dalam kasus ini, pelarut akan bergerak dari larutan dengan konsentrasi zat terlarut rendah (hipotonik) ke larutan dengan konsentrasi zat terlarut tinggi (hipertonik) untuk mencapai kesetimbangan. Gerakan pelarut ini akan menyebabkan peningkatan tekanan pada sisi larutan pekat, yang dikenal sebagai tekanan osmotik.

Contoh Soal Tekanan Osmotik

Soal:
Sebuah larutan glukosa 0,1 M ditempatkan dalam wadah yang dipisahkan oleh membran semipermeabel dengan air murni. Jika tekanan osmotik larutan glukosa pada suhu 25 °C adalah 2,46 atm, tentukan massa molar glukosa.

Penyelesaian:
Rumus tekanan osmotik:
π = MRT
di mana:
π = tekanan osmotik (atm)
M = molaritas (mol/L)
R = tetapan gas ideal (0,0821 L atm/mol K)
T = suhu (K)

Langkah-langkah penyelesaian:
1. Ubah suhu ke Kelvin: T = 25 °C + 273 = 298 K
2. Substitusikan nilai yang diketahui ke dalam rumus tekanan osmotik: 2,46 atm = M (0,0821 L atm/mol K) (298 K)
3. Hitung molaritas larutan glukosa: M = 2,46 atm / (0,0821 L atm/mol K) (298 K) = 0,1 M
4. Karena molaritas larutan glukosa adalah 0,1 M, maka massa molar glukosa adalah: Massa molar = (massa glukosa / mol glukosa) = (180 g / 1 mol) = 180 g/mol

Jadi, massa molar glukosa adalah 180 g/mol.

Perbedaan Larutan Hipertonik, Hipotonik, dan Isotonik

Larutan hipertonik, hipotonik, dan isotonik adalah istilah yang digunakan untuk membandingkan konsentrasi zat terlarut dalam dua larutan yang dipisahkan oleh membran semipermeabel.

• Larutan Hipertonik: Larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut lebih tinggi daripada larutan lain. Contoh: Larutan garam pekat dibandingkan dengan air murni.
• Larutan Hipotonik: Larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut lebih rendah daripada larutan lain. Contoh: Air murni dibandingkan dengan larutan garam pekat.
• Larutan Isotonik: Larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut yang sama dengan larutan lain. Contoh: Larutan garam 0,9% dibandingkan dengan cairan tubuh manusia.
  

  Ilustrasi Perbedaan Larutan Hipertonik, Hipotonik, dan Isotonik

  • Sel darah merah dalam larutan hipertonik: Sel darah merah akan mengerut karena air keluar dari sel menuju larutan hipertonik untuk mencapai kesetimbangan.
  • Sel darah merah dalam larutan hipotonik: Sel darah merah akan mengembang dan bahkan bisa pecah (lisis) karena air masuk ke dalam sel dari larutan hipotonik untuk mencapai kesetimbangan.
  • Sel darah merah dalam larutan isotonik: Sel darah merah akan tetap normal karena tidak ada pergerakan air yang signifikan antara sel dan larutan.
    

    Contoh Peristiwa Tekanan Osmotik dalam Kehidupan Sehari-hari

    • Penggunaan cairan infus: Cairan infus yang diberikan kepada pasien biasanya isotonik dengan cairan tubuh untuk menghindari kerusakan sel darah merah.
    • Penggaraman ikan: Garam yang ditambahkan pada ikan akan menarik air keluar dari ikan, sehingga ikan menjadi awet.
    • Penggunaan garam pada jalanan: Garam yang ditaburkan pada jalanan saat musim dingin akan menurunkan titik beku air, sehingga salju mencair.
      

      Kesimpulan

      Tekanan osmotik adalah konsep penting dalam kimia yang menjelaskan pergerakan pelarut melalui membran semipermeabel. Memahami konsep tekanan osmotik sangat penting dalam berbagai bidang, seperti biologi, kedokteran, dan pertanian.

      Faktor-faktor yang Mempengaruhi Sifat Koligatif

      Sifat koligatif larutan merupakan sifat yang bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan, bukan pada jenis zat terlarutnya. Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat koligatif larutan adalah konsentrasi zat terlarut dan jenis zat terlarut.

      Konsentrasi Zat Terlarut

      Konsentrasi zat terlarut dalam larutan merupakan faktor utama yang mempengaruhi sifat koligatif. Semakin tinggi konsentrasi zat terlarut, semakin besar perubahan sifat koligatif yang terjadi. Hal ini karena semakin banyak partikel zat terlarut yang terdapat dalam larutan, semakin besar pengaruhnya terhadap sifat-sifat larutan seperti penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis.

      Jenis Zat Terlarut

      Jenis zat terlarut juga mempengaruhi sifat koligatif. Zat terlarut dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu elektrolit dan nonelektrolit.

      Elektrolit

      Elektrolit adalah zat terlarut yang dalam larutannya dapat menghantarkan arus listrik. Hal ini karena elektrolit terurai menjadi ion-ion dalam larutan. Jumlah ion yang dihasilkan oleh elektrolit dalam larutan akan mempengaruhi sifat koligatif. Semakin banyak ion yang dihasilkan, semakin besar perubahan sifat koligatif yang terjadi. Contoh elektrolit adalah garam dapur (NaCl), asam klorida (HCl), dan basa natrium hidroksida (NaOH).

      Nonelektrolit

      Nonelektrolit adalah zat terlarut yang dalam larutannya tidak dapat menghantarkan arus listrik. Hal ini karena nonelektrolit tidak terurai menjadi ion-ion dalam larutan. Jumlah partikel nonelektrolit dalam larutan akan mempengaruhi sifat koligatif. Semakin banyak partikel nonelektrolit yang terdapat dalam larutan, semakin besar pengaruhnya terhadap sifat-sifat larutan seperti penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis. Contoh nonelektrolit adalah gula (C12H22O11), alkohol (C2H5OH), dan urea (CH4N2O).

      Contoh Soal

      Berikut ini contoh soal yang menunjukkan pengaruh faktor-faktor tersebut terhadap sifat koligatif:

      Soal 1

      Dua larutan, yaitu larutan A (gula 0,1 M) dan larutan B (NaCl 0,1 M), memiliki konsentrasi yang sama. Larutan manakah yang memiliki titik didih yang lebih tinggi?

      Pembahasan

      Larutan B (NaCl 0,1 M) memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada larutan A (gula 0,1 M). Hal ini karena NaCl merupakan elektrolit yang terurai menjadi ion Na+ dan Cl- dalam larutan, sedangkan gula merupakan nonelektrolit. Jumlah ion dalam larutan B lebih banyak daripada jumlah partikel gula dalam larutan A. Oleh karena itu, perubahan titik didih larutan B lebih besar daripada perubahan titik didih larutan A.

      Soal 2

      Dua larutan, yaitu larutan C (gula 0,1 M) dan larutan D (gula 0,2 M), memiliki jenis zat terlarut yang sama. Larutan manakah yang memiliki tekanan osmosis yang lebih tinggi?

      Pembahasan

      Larutan D (gula 0,2 M) memiliki tekanan osmosis yang lebih tinggi daripada larutan C (gula 0,1 M). Hal ini karena konsentrasi larutan D lebih tinggi daripada konsentrasi larutan C. Semakin tinggi konsentrasi zat terlarut, semakin tinggi tekanan osmosisnya.

      Perhitungan Sifat Koligatif

      Sifat koligatif larutan merupakan sifat yang bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan, bukan pada jenis zat terlarutnya. Sifat koligatif larutan dapat dihitung dengan menggunakan rumus-rumus tertentu.

      Rumus Perhitungan Sifat Koligatif

      Perhitungan sifat koligatif larutan melibatkan beberapa rumus yang perlu dipahami. Berikut adalah beberapa rumus yang sering digunakan:

      • Penurunan Titik Beku (∆Tf): ∆Tf = Kf x m x i
      • Kenaikan Titik Didih (∆Tb): ∆Tb = Kb x m x i
      • Tekanan Osmotik (π): π = M x R x T x i
      • Penurunan Tekanan Uap (∆P): ∆P = P° x Xa

      Keterangan:

      • Kf = konstanta molal penurunan titik beku
      • Kb = konstanta molal kenaikan titik didih
      • m = molalitas larutan
      • i = faktor van’t Hoff
      • M = molaritas larutan
      • R = tetapan gas ideal (0,082 L atm/mol K)
      • T = suhu dalam Kelvin
      • P° = tekanan uap pelarut murni
      • Xa = fraksi mol zat terlarut

      Contoh Soal Perhitungan Sifat Koligatif

      Sebagai contoh, mari kita hitung penurunan titik beku larutan glukosa (C6H12O6) 0,2 molal. Diketahui Kf air = 1,86 °C/m dan glukosa tidak terionisasi dalam air (i = 1).

      Langkah-langkah penyelesaiannya adalah:

      1. Tentukan rumus yang digunakan: ∆Tf = Kf x m x i
      2. Masukkan nilai yang diketahui: ∆Tf = 1,86 °C/m x 0,2 m x 1
      3. Hitung penurunan titik beku: ∆Tf = 0,372 °C

      Jadi, penurunan titik beku larutan glukosa 0,2 molal adalah 0,372 °C.

      Cara Menentukan Nilai Konstanta Molal Penurunan Titik Beku dan Kenaikan Titik Didih

      Nilai konstanta molal penurunan titik beku (Kf) dan kenaikan titik didih (Kb) untuk pelarut tertentu dapat ditentukan melalui eksperimen. Misalnya, untuk menentukan Kf air, kita dapat mengukur titik beku air murni dan titik beku larutan dengan konsentrasi tertentu. Perbedaan antara kedua titik beku tersebut kemudian dibagi dengan molalitas larutan untuk mendapatkan nilai Kf.

      Demikian pula, untuk menentukan Kb air, kita dapat mengukur titik didih air murni dan titik didih larutan dengan konsentrasi tertentu. Perbedaan antara kedua titik didih tersebut kemudian dibagi dengan molalitas larutan untuk mendapatkan nilai Kb.

      Contoh Soal Lainnya

      Selain contoh soal di atas, berikut adalah contoh soal lainnya yang dapat Anda coba:

      1. Hitung kenaikan titik didih larutan NaCl 0,1 molal. Diketahui Kb air = 0,52 °C/m dan NaCl terionisasi sempurna dalam air (i = 2).
      2. Hitung tekanan osmotik larutan glukosa 0,5 M pada suhu 25 °C. Diketahui R = 0,082 L atm/mol K dan glukosa tidak terionisasi dalam air (i = 1).
      3. Hitung penurunan tekanan uap larutan gula 0,2 molal. Diketahui tekanan uap pelarut murni adalah 23,8 mmHg dan fraksi mol zat terlarut adalah 0,03.

      Soal Latihan Sifat Koligatif

      Sifat koligatif larutan merupakan sifat yang bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan, bukan pada jenis zat terlarutnya. Sifat ini sangat penting dalam berbagai bidang, seperti kimia, biologi, dan farmasi. Berikut beberapa soal latihan yang dapat membantu kamu memahami konsep sifat koligatif dengan lebih baik.

      Soal Latihan Sifat Koligatif

      Berikut lima soal latihan tentang sifat koligatif dengan berbagai tingkat kesulitan. Soal-soal ini dirancang untuk menguji pemahamanmu tentang konsep-konsep penting terkait sifat koligatif, seperti penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis.

      1. Sebuah larutan dibuat dengan melarutkan 18 gram glukosa (C₆H₁₂O₆) dalam 250 gram air. Hitunglah penurunan tekanan uap larutan tersebut pada suhu 25 °C. Diketahui tekanan uap jenuh air pada suhu 25 °C adalah 23,8 mmHg.

      2. Hitunglah kenaikan titik didih larutan yang dibuat dengan melarutkan 17,1 gram sukrosa (C₁₂H₂₂O₁₁) dalam 250 gram air. Diketahui Kb air = 0,52 °C/m.

      3. Suatu larutan yang mengandung 0,1 mol zat terlarut non-elektrolit dalam 1 kg air membeku pada suhu -0,372 °C. Tentukan massa molar zat terlarut tersebut. Diketahui Kf air = 1,86 °C/m.

      4. Sebuah larutan dibuat dengan melarutkan 10 gram NaCl dalam 1 liter air. Hitunglah tekanan osmosis larutan tersebut pada suhu 25 °C. Asumsikan NaCl terionisasi sempurna dalam air.

      5. Jelaskan mengapa larutan garam memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan air murni.

      Kunci Jawaban

      1. Penurunan tekanan uap larutan dapat dihitung dengan menggunakan rumus Raoult: ΔP = P^o – P = X_B * P^o.
         Dimana:
         – ΔP adalah penurunan tekanan uap
         – P^o adalah tekanan uap jenuh pelarut murni
         – P adalah tekanan uap larutan
         – X_B adalah fraksi mol zat terlarut
         
         Langkah pertama adalah menghitung fraksi mol zat terlarut (glukosa):
         
         n_glukosa = 18 gram / 180 gram/mol = 0,1 mol
         
         n_air = 250 gram / 18 gram/mol = 13,9 mol
         
         X_glukosa = 0,1 mol / (0,1 mol + 13,9 mol) = 0,0071
         
         Maka, penurunan tekanan uap larutan adalah:
         
         ΔP = 0,0071 * 23,8 mmHg = 0,17 mmHg

      2. Kenaikan titik didih larutan dapat dihitung dengan menggunakan rumus: ΔT_b = K_b * m.
         Dimana:
         – ΔT_b adalah kenaikan titik didih
         – K_b adalah konstanta ebullioskopik pelarut
         – m adalah molalitas larutan
         
         Langkah pertama adalah menghitung molalitas larutan:
         
         n_sukrosa = 17,1 gram / 342 gram/mol = 0,05 mol
         
         m = 0,05 mol / 0,25 kg = 0,2 mol/kg
         
         Maka, kenaikan titik didih larutan adalah:
         
         ΔT_b = 0,52 °C/m * 0,2 mol/kg = 0,104 °C

      3. Penurunan titik beku larutan dapat dihitung dengan menggunakan rumus: ΔT_f = K_f * m.
         Dimana:
         – ΔT_f adalah penurunan titik beku
         – K_f adalah konstanta krioskopik pelarut
         – m adalah molalitas larutan
         
         Langkah pertama adalah menghitung molalitas larutan:
         
         m = ΔT_f / K_f = 0,372 °C / 1,86 °C/m = 0,2 mol/kg
         
         Massa molar zat terlarut dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
         
         M = (massa zat terlarut / molalitas) / massa pelarut
         
         M = (0,1 mol / 0,2 mol/kg) / 1 kg = 0,5 kg/mol = 500 g/mol

      4. Tekanan osmosis larutan dapat dihitung dengan menggunakan rumus: π = i * M * R * T.
         Dimana:
         – π adalah tekanan osmosis
         – i adalah faktor van’t Hoff
         – M adalah molaritas larutan
         – R adalah konstanta gas ideal (0,082 L atm/mol K)
         – T adalah suhu dalam Kelvin
         
         Langkah pertama adalah menghitung molaritas larutan:
         
         M = 10 gram NaCl / 58,44 g/mol / 1 L = 0,171 mol/L
         
         Faktor van’t Hoff untuk NaCl adalah 2 karena NaCl terionisasi sempurna menjadi 2 ion dalam air (Na⁺ dan Cl^–).
         
         Maka, tekanan osmosis larutan adalah:
         
         π = 2 * 0,171 mol/L * 0,082 L atm/mol K * (25 + 273) K = 8,4 atm

      5. Larutan garam memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan air murni karena adanya zat terlarut (garam) dalam air. Ketika garam dilarutkan dalam air, ion-ion garam akan mengikat molekul air, sehingga mengurangi jumlah molekul air yang bebas bergerak dan menyebabkan penurunan titik beku.

      Konsep-Konsep Penting

      • Penurunan tekanan uap: Penurunan tekanan uap adalah penurunan tekanan uap pelarut murni ketika zat terlarut ditambahkan.

      • Kenaikan titik didih: Kenaikan titik didih adalah peningkatan titik didih pelarut murni ketika zat terlarut ditambahkan.

      • Penurunan titik beku: Penurunan titik beku adalah penurunan titik beku pelarut murni ketika zat terlarut ditambahkan.

      • Tekanan osmosis: Tekanan osmosis adalah tekanan yang diperlukan untuk mencegah aliran pelarut murni ke dalam larutan melalui membran semipermeabel.

      Terakhir

      Dengan memahami sifat koligatif, kita dapat memahami perilaku larutan dengan lebih baik. Konsep ini tidak hanya penting dalam kimia, tetapi juga dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi. Melalui contoh soal dan aplikasi yang telah dibahas, diharapkan kita dapat lebih menghargai betapa pentingnya sifat koligatif dalam kehidupan kita.

      Sebarkan ini:

      Posting terkait:

      • 

        Contoh Soal Titik Didih: Uji Pemahamanmu tentang Sifat Materi

      • Contoh Laporan Kimia: Panduan Lengkap untuk Pemula

      • Contoh Soal Tetapan Kesetimbangan: Memahami Reaksi Kimia yang Seimbang