MODUL
SIFAT KOLIGATIF LARUTAN (PART 4)
Kelas / Semester
: XII / 5
Materi
: 1. Sifat Koligatif Larutan Elektrolit
2. Membandingkan sifat koligatif larutan
Waktu
: 2 x 45 Menit (2 Jam Pelajaran)
Kompetenti Dasar
: 3.1 dan 3.2
4.1 dan 4.2
1. Sifat Koligatif Larutan elektrolit
Masih ingatkah kalian tentang penggolongan larutan berdasarkan daya hantarnya?
Perhatikan gambar!
ion negative menuju electrode positif
Ion positif menuju electrode negatif
Nyala lampu terjadi karena adanya ion ion dalam larutan tersebut. Dalam larutan elektrolit
partikel partikelnya berupa ion-ion. Jumlah ion dalam larutan merupakan partikel zat terlarut
yang akan mempengaruhi sifat koligatifnya.
Untuk mengingat kembali tentang ionisasi, perhatikan contoh berikut!
1. NaOH(aq)
2. BaCl2(aq)
3. H2C2O4(aq)
Na+(aq) + OH-(aq)
( ada 2 partikel yaitu 1 ion Na + dan 1 ion OH-)
2+
Ba (aq) + 2 Cl (aq) ( ada 3 partikel terdiri dari 1 ion Ba2+ dan 2 ion Cl-)
2 H+(aq) + C2O42-(aq) (ada 3 partikel yaitu 2 ion H+ dan 1 ion C2O42-)
Untuk mengetahui kemampuan kalian, kerjakan Latihan soal berikut!
Modul Sifat Koligatif (part 4)
Page 1
Latihan Soal
1. Al2(SO4)3(aq)
2. K2Cr2O7(aq)
3. KMnO4(aq)
4. Kalsium asetat
5. Barium fosfat
Dari senyawa di atas, isilah tabel berikut ini!
No
Reaksi ionisasi
Jumlah
partikel
Ion
Ion
positif
Ion
negatif
1
2
3
4
5
Larutan elektrolit memiliki sifat koligatif sama seperti larutan non-elektrolit, yaitu:
1. Penurunan Tekanan Uap (∆P)
2. Kenaikan Titik Didih (∆Tb)
3. Penurunan Titik Beku (∆Tf)
4. Tekanan Osmosis (π)
Pada konsentrasi yang sama, sifat koligatif larutan elektrolit memiliki nilai yang lebih besar
daripada sifat koligatif larutan non elektrolit. Banyaknya partikel zat terlarut hasil reaksi
ionisasi larutan elektrolit dirumuskan dalam faktor Van't Hoff. Perhitungan sifat koligatif
larutan elektrolit selalu dikalikan dengan faktor Van't Hoff:
i = {1 + (n – 1) α }
•
Keterangan:
i = factor van’t Hoff
n = jumlah koefisien kation ( ion positif) dan anion (ion negative) = jumlah partikel
α = derajat ionisasi
Untuk larutan elektrolit kuat maka akan terion sempurna ( derajat ionisasi atau α = 1)
sehingga diperoleh rumusan factor van’t Hoff sebagai berikut.
i = { 1 + (n – 1) α }
Modul Sifat Koligatif (part 4)
Page 2
= { 1 + (n – 1) 1} = 1 + n – 1
i=n
Jadi rumus rumus untuk sifat koligatif larutan elektrolit adalah:
Contoh.
1. Pada suhu 30 oC x gram garam magnesium sulfat ( Mr.=120 g/mol) dilarutkan
dalam 342 gram air sehingga tekanan uap jenuh larutannya turun sebesar 1,8
mmHg. Jika pada suhu tersebut tekanan uap jenuh air adalah 36 mmHg, hitung
berapa gram x!
Pembahasan
Magnesium sulfat = MgSO4 , reaksi ionisasinya
MgSO4(aq)
Mg2+(aq) + SO42-(aq) , ada 2 partikel
𝑛𝑡 .𝑖
342
∆P = Po .
; np =
= 19 mol
𝑛𝑡 .𝑖+𝑛𝑝
18
𝑛𝑡 .2
1,8 = 36 .
𝑛𝑡.2+19
1,8
2 𝑛𝑡
=
36 2 𝑛𝑡+19
1
2 𝑛𝑡
20
=
2 𝑛𝑡+19
40 nt – 2 nt = 19
nt =
𝑥
120
19
38
=
1
2
X = 60 g/mol
Modul Sifat Koligatif (part 4)
Page 3
2. Sebanyak 1 L ( ρ = 1 g/mL) air direbus dan ditambahkan 11,7 gram zat terlarut
bervalensi 2 sehingga larutan mendidih pada suhu 102,08 oC. Jika tetapan kenaikan
titik didih molal adalah 0,52 oC/molal, berapa massa molekul zat terlarut?
Pembahasan
Zat terlarut bervalensi 2 artinya terdiri dari 2 partikel
∆Tb = m . Kb . i
102,08 – 100 =
117
2,08 =
Mr =
𝑀𝑟
117
117
𝑀𝑟
1000
x 1000 x 0,52 x 2
x 1,04
= 58,5 gram
2
3. Sebanyak 37,5 gram asam berbasa satu, HA dilarutkan dalam 500 mL air (ρ = 1
g/mL) dan menyebabkan titik beku larutan menjadi – 3,72 oC.. Jika tetapan
penurunan titik beku molal air Kf = 1,86 oC/m, dan Mr.HA = 60 g/mol, tentukan
persentase asam yang terurai!
Pembahasan
H+(aq) + A-(aq) ( ada 2 partikel)
HA(aq)
∆Tf = m . Kf . i
0 – (- 3,72) =
3,72 =
5
α=
60
x
1000
500
x 1,86 x { 1 + (2 – 1) α }
x 2 x 1,86 ( 1 + α )
8
1+α =
37,5
8
5
3
5
= 0,6
Jadi asam HA yang terurai = 0,6 x 100% = 60 %
Modul Sifat Koligatif (part 4)
Page 4
UJI kompetensi 3.1 & 4.1
Kerjakan soal berikut !
1. Berapa gram kalium klorida (KCl) yang harus dilarutkan ke dalam 100 gram air agar
larutan mendidih pada suhu 101 oC ? Jika derajat ionisasi KCl = 0,9 dan harga Kb air =
0,5 oC/molal. (bobot 5)
2. Kenaikan titik didih larutan 102,6 gram sukrosa (Mr = 342) dalam 1000 gram air adalah
1/9 dari kenaikan titik didih larutan 40 gram kalsium bromide, CaBr 2 dalam 200 gram air.
Berapa derajat ionisasi garam CaBr2 dalam larutan tersebut ? (bobot 7)
3. Larutan 37 gram suatu basa berasam dua, L(OH) 2 (senyawa terner) dalam 500 gram air
membeku pada suhu -3,72 oC. Jika basa tersebut terion 50% dan harga Kf air = 1,86
o
C/molal, hitung massa atom relative logam dalam basa tersebut ! (bobot 5)
4. Larutan biner dengan kenaikan titik molal molal air adalah 0,52oC/molal mengakibatkan
titik didihnya menjadi 102,08oC. Jika massa jenis ( ρ ) larutan biner tersebut adalah 1,240
g/mL dan diketahui massa molekul relative senyawa biner adalah 120 gram/mol, berapa
tekanan osmotic larutan tersebut pada temperature 27 oC? (R=0,082 L atm/mol K).(bobot
7)
5. Sebanyak 400 mL larutan asam sulfat 2,5 M membeku pada suhu – 11,16 oC. Diketahui
tetapan penurunan titik beku molal air (Kf) = 1,86 oC/m, dan massa jenis larutan adalah
1,245 g/mL. Tentukan derajat ionisasinya ! (bobot 6)
Diketahui Ar K = 39, Cl = 35,5 , Ca = 40 , Br = 80 , S = 16 , O = 16 , H = 1
Hitung nilai yang Anda peroleh dengan memasukkan ke rumus di bawah!
Modul Sifat Koligatif (part 4)
Page 5
2. Membandingkan Sifat Koligatif Larutan Elektrolit dan non-elektrolit
Jika Anda membandingkan sifat koligatif larutan HCl 0,1 M, NaCl 0,1 M, NaOH 0,I M, dan
glukosa 0,2 M. anda akan melihat bahwa keempat larutan tersebut akan memiliki sifat
koligatif yang sama meskipun kemolaran tiap berbeda. Kemolaran larutan glukosa dua kali
lebih besar dari larutan lainnya. Hal ini karena glukosa merupakan larutan non-elektrolit
yang tidak terionisasi sehingga partikel zat terlarutnya berupa molekul-molekul yang
konsentrasinya tetap. Sedangkan larutan Hcl, NaCl dan NaOH adalah larutan elektrolit yang
terionisasi dalam larutannya menjadi ion positif dan ion negative. Oleh karena itu
konsentrasi partikel larutannya menjadi dua kali lebih besar dari pada konsentrasi
molekulnya.
Perhatikan data pada table berikut!
No.
Senyawa
Kemolalan
Kenaikan Titik Didih
Penurunan Titik Beku
1
Glukosa
0,1 m
0,052 oC
0,186 oC
2
Urea
0,1 m
0,052 oC
0,186 oC
3
Garam dapur
0,1 m
0,104 oC
0,372 oC
4
NaOH
0,1 m
0,104 oC
0,372 oC
5
CaCl2
0,1 m
0,156 oC
0.558 oC
Dari data tersebut terlihat bahwa pada konsentrasi larutan yang sama memberikan harga
sifat koligatif yang berbeda. Pada larutan no.1 dan 2, kedua larutan adalah larutan nonelektrolit sehingga besarnya sifat koligatifnya sama. Sedangkan pada larutan no.3 dan 4,
sifat koligatifnya dua kali lebih besar karena partikel partikel zat terlarutnya berupa ion ion
yang jumlahnya dua kali dari molekulnya. Pada larutan no.5 karena jumlah partikel zat
terlarutnya ada 3 maka dapat dilihat sifat koligatifnya tiga kali lebih besar.
Hubungan sifat koligatif larutan ( Penurunan Tekanan Uap, Kenaikan Titik Didih, dan
Penurunan Titik Beku) dengan jenis larutannya dapat dilihat dengan jelas dari diagram fasa
(P, T) berikut.
Modul Sifat Koligatif (part 4)
Page 6
Keterangan :
1. Titik P adalah titik tripel pelarut, dimana pada titik tersebut terdapat kesetimbangan fasa
padat, cair, gas pelarut
2. Titik Q adalah titik tripel larutan non-elektrolit
3. Titik R adalah titik tripel larutan elektrolit
4. Garis P – D adalah garis didih pelarut, pada garis tersebut terdapat kesetimbangan fasa
cair dan gas pelarut
5. Garis P – C adalah garis beku pelarut, dimana pada garis tersebut terdapat
kesetimbangan fasa cair dan padat pelarut
6. Titik G adalah titik didih pelarut , Tbo(pada tekanan 760 mmHg atau 1 atm)
7. Titik J adalah titik beku, Tfo pelarut (pada tekanan 1 atm)
8. Garis Q – E adalah garis didih larutan non-elektrolit
9. Garis Q – B adalah garis beku larutan non-elektrolit
10. Titik H adalah titik didih larutan non-elektrolit, Tb1 (pada tekanan 1 atm)
11. Titik K adalah titik beku larutan non-elektrolit, Tf1 (pada tekanan 1 atm)
12. Garis R – F adalah …………………………………………………..
13. Garis R – K adalah …………………………………………………..
14. Titik I adalah ………………………………………………………….
15. Titik L adalah …………………………………………………………
16. Dari titik G ke titik H adalah kenaikan titik didih larutan non-elektrolit ∆Tb1
17. Dari titik J ke titik K adalah penurunan titik beku larutan non-elektrolit, ∆Tf1
18. Kenaikan titik didih larutan elektrolit adalah ……………………………………
19. Penurunan titik beku larutan elektrolit adalah ………………………………….
Dari diagram terlihat jelas bahwa pada konsentrasi yang sama sifat koligatif larutan elektrolit
lebih besar dibandingkan sifat koligatif larutan non-elektrolit
Kenaikan titik didih larutan non-elektrolit (∆Tb1) besarnya adalah G – H , sedangkan untuk
larutan elektrolit kenaikan titik didihnya (∆Tb2) adalah sebesar G – I. Terlihat jelas bahwa
∆Tb1 < ∆Tb2
Begitu juga untuk penurunan titik beku larutan non-elektrolit (∆Tf1) sebesar J – K.
Sedangkan untuk penurunan titik beku larutan elektrolit (∆Tf2) sebesar,J – L .
Jadi ∆Tf1 < ∆Tf2
Uji kemampuan kalian dengan mengerjakan uji kompetensi 3.2 dan 4.2
Modul Sifat Koligatif (part 4)
Page 7
UJI KOMPETENSI 3.2 DAN 4.2
Kerjakan soal berikut dengan jawaban terstruktur!
1. Diketahui 5 buah larutan dengan konsentrasi yang sama (bobot 8)
a. NaCl
b. CO(NH2)2
c. BaCl2
d. CaCO3
e. C6H12O6
Manakah dari 5 larutan tersebut yang memiliki
a. titik didih paling tinggi, jelaskan!
b. Titik beku paling rendah, jelaskan!
c. Tekanan uap paling rendah, jelaskan
d. Penurunan tekanan uap paling besar , jelaskan!
2. Ice skating merupakan salah satu arena rekreasi dan permainan di mal-mal di kota
besar. Bagaimanakah ice skating bisa dibuat di ruangan terbuka?. Diskusikan
bersama 3 orang teman Anda! (bobot 3)
3. Seorang pasien di rumah sakit memerlukan cairan infus larutan NaCl sebanyak 500
mL. Dokter meminta suster untuk memeriksa tekanan osmosis darah pasien dan
didapatkan besarnya 7,5 atm. Berapa gram NaCl yang dibutuhkan untuk pasien
tersebut jika suhu tubuh pasien 37 oC ( Ar. Na = 23, Cl = 35,5) diketahui harga R =
0,082 L atm/mol K.(bobot 5)
4. Jika Anda merasa pusing/sakit kepala, maka anda memerlukan aspirin ( C9H8O4)
untuk mengatasinya. Tiap kapsul mengandung 60 mg aspirin yang dilarutkan dalam
250 mL air (anggap tidak ada perubahan volume saat minum obat tersebut).
Perkirakan tekanan osmotic yang terjadi pada suhu 27 oC ( R = 0,082 l atm/mol K)
(bobot 5)
5. Grafik diagram P-T air, larutan urea dan larutan asam sulfat (bobot 9)
Modul Sifat Koligatif (part 4)
Page 8
Tentukan :
a. besarnya kenaikan titik didih larutan asam sulfat……………………….
b. besarnya titik beku larutan urea ……………………
c. besarnya penurunan titik beku larutan asam sulfat …………………
d. besarnya titik didih larutan urea ……………………….
e. besarnya titik beku larutan asam sulfat ………………
f. Garis R – A adalah …………………………………
g. Kesetimbangan wujud cair – gas larutan urea ditunjukkan oleh garis …….
h. Kesetimbangan wujud padat – cair larutan asam sulfat ditunjukkan oleh garis …
i. Kesetimbangan wujud padat – cair – gas larutan asam sulfat ditunjukkan oleh
………………………………………
Berapa nilai yang Anda peroleh?
Tim Kimia
Salam
Sehat
SMAN 81
Jakarta
SUKSES LUAR BIASA
Modul Sifat Koligatif (part 4)
Page 9
