|
| 4 MACAM SIFAT KOLIGATIF LARUTAN ELEKTROLIT ? |
Sebagaimana pernah kita pelajari di kelas X, tentang larutan elektrolit dan larutan Nonelektrolit, bahwa kedua larutan tersebut mempunyai perbedaan, diantaranya adalah pada proses ionisasinya. Dimana pada larutan elektrolit mengapa dapat menghantarkan arus listrik karena mengalami ionisasi sempurna atau sebagian. hal ini meberikan pengertian bahwa pada larutan elektroit mempunyai jumlah partikel yang jauh lebih banyak yang berupa ion posiitif dan negative dalam larutannya. sedangkan pada larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik karena tidak dapat mengalami ionisasi atau tidak terurai mejadi pertikel dalam larutannya, dengan kata lain jumlah partikelnya sangat sedikit. Demikian halnya yang terjadi pada larutaan elektrolit dan nonelektrolit berkaitan dengan sifat koligatif larutan, karena sifat koligatif larutan di tentukan oleh banyaknya partikel zat terlarut dalam larutannya. sifat tersebut dapat di jelaskan sebagai berikut :
A. Banyaknya partikel dalam larutan elektrolit dan non-elektrolit tidak sama meskipun konsentrasinya sama, karena larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan nonelektrolit tidak terionisasi,
Amati Persamaan reaksi di bawah ini:
· C2H5OH (aq) → tidak terionisasi
· NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl-(aq) (terion sempurna)
· AgCl(aq) ⇄ Ag+(aq) + Cl-(aq) (terion sebagian)
Dari ketiga contoh di atas memberikan pengertian bahwa, pada larutan elektroit kuat terjadi ionisasi sempurna dan menghasilkan jumlah ion (partikel) yang jauh lebih banyak, dibanding pada larutan elektrolit lemah yang hanya terionisasi sebagian, mempunyai jumlah pertikel lebih sedikit, dan sangat berbeda jauh (berlawanan) dengan larutan nonelektrolit yang sama sekali tidak dapat terionisasi (Tidak menghasilkan partikel/ion). sehingga ketiga reaksi tersebut sangat mempengaruhi sifat koligatif larutan yang di hasilkan, karena sifat koligatif itu sifat yang dipengaruhi oleh banyak sedikitnya partikel zat terlarut. sehingga pada konsentrasi yang sama sifat koligatif larutan elektrolit lebih besar dari sifat koligatif larutan non elektrolit.
Pertambahan jumlah partikel larutan elektrolit setelah mengalami ionisasi dinyatakan dengan faktor Van’t Hoff (i), dengan persamaan :
i = [1 + (n – 1) α],
Dimana :
n = jumlah ion yang dihasilkan hasil ionisasi suatu elektrolit
(n = 2 disebut biner, n= 3 disebut terner, n = 4 disebut kuarterner),
α = derajat ionisasi larutan elektrolit (elektrolit kuat, α = 1, elektrolit lemah : 0 < α < 1)
Contoh :
MgCl2 (aq) → Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq)
Dari persamaan reaksi ionisasi MgCl2, dapat dinyatakan : jumlah ion yang dihasilkan satu ion Mg2+ dan dua ion Cl- = 3 (n = 3) dan MgCl2 mengalami ionisasi sempurna (α = 1), sehingga :
i = [1+ (n – 1) α ]
i = [1+ (3 – 1) 1 ]
i = [1+ (2) 1 ]
i = [1+ 2 ] = 3
B. Rumus sifat koligatif larutan elektrolit dituliskan sebagai berikut :
1. Penurunan Tekanan Uap (ΔP), dirumuskan :
Δ푃=푃표.푋푡.푖
Contoh soal :
Larutan garam dapur, NaCl (Mr = 58,5) dengan kadar 10% massa pada suhu toC, bila tekanan uap air pada suhu yang sama = 24 mmHg, berapakah tekanan uap larutan?
Pembahasan :
Zat terlarutnya adalah garam yang mengalami ionisasi sempurna, yaitu :
NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl-(aq)
Jumlah ion (n) = 2, α = 1, karena elektrolit kuat maka : i = n = 2
Misal : masa larutan = 100 gram, kadar NaCl = 10%
Masa NaCl = (10/100) 푥 100 푔푟푎푚 = 10 gram
Masa H2O = (100 – 10) gram = 90 gram
Hitung mol masing-masing zat dalam larutan, yaitu :
Mol NaCl = 푚푎푠푠푎/푀푟 = 10/58,5 = 0,17 푚표푙
Mol H2O = 푚푎푠푠푎/푀푟 = 90/18 = 5 푚표푙
Xt = 푛푡/(푛푝 + 푛푡) = 0,17/(5 + 0,15) = 0,17/5,15 = 0,032
ΔP = Po . Xt . i
= 24 mmHg . 0,032. 2
= 0,767 mmHg
P = Po – ΔP
= 24 – 0,767 mmHg
= 23,233 mmHg
2. Kenaikan Titik Didih (ΔTb), dirumuskan :
Δ푇푏=푚.퐾푏.푖
Pada penggunaan hukum Van’t Hoff dalam menghitung sifat koligatif larutan, perlu diperhatikan :
• Tentukan jenis zat terlarutnya (non elektrolit/elektrolit kuat/elektrolit lemah) untuk menentukan harga derajat ionisasinya
• Tuliskan persamaan ionisasinya untuk menentukan jumlah ion yang dihasilkan
Contoh soal :
Sebanyak 5,85 gram NaCl (Mr = 58,5) dilarutkan dalam 500 gram air, hirunglah titik didih larutan
Pembahasan :
NaCl(aq) → Na+ (aq) + Cl-(aq)
Dari persamaan reaksi ionisasi NaCl (elektrolit kuat) dapat dinyatakan : n = 2, α = 1, maka : i = n
Δ푇푏 = 푚.퐾푏.푖
Hitung molalitas larutan :
m = (푔푟/푀푟) 푥 (1000/푃)
= (5,85/58,5)푥(1000/500)
= 0,2 molal
ΔTb = m x Kb x i
= 0,2 molal x 0,52 oC/molal x 2
= 0,208 oC
Tb lar. = Tb pel. + ΔTb
Tb lar. = 100 + 0,208
= 100,208 oC
3. Penurunan Titik Beku (ΔTf), dirumuskan :
Δ푇푓=푚.퐾푓.푖
Perlu anda ingat kembali bahwa pada penggunaan hukum Van’t Hoff dalam menghitung sifat koligatif larutan, perlu diperhatikan :
• Tentukan jenis zat terlarutnya (non elektrolit/elektrolit kuat/elektrolit lemah) untuk menentukan harga derajat ionisasinya
• Tuliskan persamaan ionisasinya untuk menentukan jumlah ion yang dihasilkan
Contoh Soal
Larutan 4 gram suatu basa bervalensi satu (LOH) dalam 100 gram air membeku pada temperatur -3,72 oC. jika penurunan titik beku molal air 1,86 oC, hitunglah masa atom relatif logam L bila diketahui Ar : H = 1, O = 16.
Pembahasan :
Suatu asam bervalensi satu artinya menghasilkan satu buah ion OH-, reaksi ionisasinya :
LOH(aq) → L+(aq) + OH-(aq)
Jumlah ion yang dihasilkan (n) = 2, larutan dianggap elektrolit kuat, sehingga harga : α = 1.
ΔTf = Tf pelarut – Tf larutan
ΔTf = 0 – (-3,72) = +3,72 oC
LOH(aq) → L+(aq) + OH-(aq)
Jumlah ion (n) = 2, α = 1, maka
ΔTf =(푔푟푎푚/푀푟) 푥 (1000/푃) 푥 퐾푓 푥 푖
3,72 = (4/푀푟) 푥(1000/100) 푥 1,86 푥 2
Mr = (74,4/3,72) 푥 2 = 40
Mr LOH= Ar L + Ar O + Ar H
Ar L = Mr LOH – (Ar O + Ar H)
Ar L = 40 – (Ar O + Ar H)
= 40 – 17 = 23
4. Tekanan Osmosis (ힹ), dirumuskan :
Untuk larutan yang terdiri atas zat non elektrolit, maka tekanan osmotik berbanding lurus dengan konsentrasi (kemolaran) zat terlarut. Untuk larutan elektrolit dengan memperhitungkan faktor Van’t Hoff, i = [1+(n-1) α], sehingga rumus untuk menghitung tekanan osmosis larutan elektrolit adalah:
ힹ = M . R . T . i
Keterangan :
ힹ = tekanan osmosis (atm), 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg
M = molaritas larutan (mol/L) R = tetapan umum gas = 0,082 L . atm/mol K
T = suhu mutlak = (oC + 273) K
i = faktor Van’t Hoff
Contoh soal :
Tentukanlah tekanan osmotik larutan elektrolit kuat yang mengandung 5,85 gram NaCl (Mr NaCl = 58,5) dalam 1 liter larutan pada suhu 27°C!
Pembahasan :
NaCl adalah elektrolit kuat, dalam larutannya mengalami ionisasi sempurna, menurut reaksi :
NaCl(aq) → Na+ (aq) + Cl-(aq)
Dari reaksi ionisasi NaCl, dapat ditentukan jumlah ion yang dihasilkan, n = 2 dan derajat ionisasinya, α = 1, sehingga : i = n = 2.
Untuk menghitung tekanan osmotik dari larutan NaCl, menggunakan rumus berikut:
π = M . R . T . i
kita bisa menghitung harga M terlenih dahulu dengan rumus :
M = (푔푟/푀푟) 푥 (1000/푣표푙 Larutan)
M = (5,85/58,5) 푥 (1000/1000)
= 0,1 mol/L
Setelah kita hitung molaritas larutan, lalu masukkan ke dalam rumus tekanan osmosis larutan elektrolit, dimana harga i sudah kita tentukan besarnya = 2.
π = M . R . T . i
= (0,1 푚표푙/퐿) 푥 (0,082 퐿 . 푎푡푚/푚표푙 . 퐾) 푥 300 퐾 푥 2
= 4,923 atm
Jadi tekanan osmotic larutan tersebut adalah 4,923 atm.
Demikian uraian singkat tentang sifat koligatif larutan elektrolit ini semoga dapat membantu Anda semua yang membutuhkan, dan sebagai dukungan terhadap perkembangan blog ini silahkan tulis komentar Anda.
EmoticonEmoticon