Sifat-sifat Koligatif Larutan

Beberapa sifat penting larutan bergantung pada banyaknya partikel zat terlarut dalam larutan dan tidak bergantung pada jenis partikel zat terlarut. Sifat-sifat ini disebut sifat koligatif (colligative properties) sebab sifat-sifat tersebut memiliki sumber yang sama; dengan kata lain, semua sifat tersebut bergantung pada banyaknya partikel zat terlarut yang ada. Yang disebut sebagai sifat-sifat koligatif ialah penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis.(sumber: Raymond Chang. Kimia dasar konsep- konsep inti.Edisi ketiga. jilid2 hal. 12) Penurunan Tekanan Uap

Indikator4.1.1 Melakukan percobaan untuk mengetahui penurunan tekanan uap.3.1.1.1 Menuliskan hasil pengamatan penurunan tekanan uap larutan akibat penambahan zat terlarut melalui percobaan.3.1.1.2 Mendiskusikan hasil pengamatan penurunan tekanan uap larutan akibat penambahan zat terlarut melalui percobaan.

A. Tujuan Percobaan

Mengamati perbedaan tekanan uap pelarut murni dan larutan

B. Alat dan Bahan

Alat Bahan Dua buah gelas Dua buah tutup gelas

Air Garam (NaCl)

C. Prosedur Percobaan

1. Masukan dan larutkan garam ke dalam gelas pertama yang berisi 100mL air.2. Masukkan air sebanyak 100mL air ke dalam gelas kedua.3. Tutup kedua gelas dengan tutup gelas.4. Amati ke dua gelas selama 1 hari.

D. Hasil Percobaan

No.

Larutan Banyaknya Uap

Volume Awal Volume Akhir

1 Larutan garam2 Air

E. Analisis Data

Diskusikan dengan teman sekelompokkmu dan jawablah pertanyaan di bawah ini!

1. Manakah yang lebih banyak uapnya, gelas yang mengandung larutan garam atau gelas yang hanya mengandung air???

2. Bagaimana pengaruh zat terlarut terhadap uap yang terbentuk?

3. Apakah kesimpulan dari kegiatan di atas?

(Sumber: Das Salirawati, M.Si http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/PRAKTIKUMKIMIASEDERHANABERBASISLINGKUNGAN.pdf)

Indikator3.1.1.4 Menyimpulkan penurunan tekanan uap

Peristiwa menguap merupakana peristiwa lepasnya partikel-partikel zat cair dari permukaan cairannya dan membentuk fasa gas atau uap. Uap yang terbentuk memberikan tekanan (gaya yang bekerja per satuan luas permukaan). Pada saat penguapan, sejumlah partikel-partikel dalam cairan memiliki energy kinetic yang cukup untuk meninggalkan permukaan. Partikel-partikel bergerak dari cairan ke ruang kosong. Partikel-partikel dalam ruang di atas cairan segera membentuk fasa uap.Jika ke dalam pelarut tersebut dimasukkan zat terlarut yang sukar menguap hingga terbentuk larutan, maka tekanan yang ditimbulkan oleh uap jenuh pelarut dari larutan disebut tekanan uap jenuh larutan (P). Adanya zat terlarut yang sukar menguap (nonvolatile) menyebabkan jumlah fraksi partikel pelarut di permukaan berkurang, sehingga menghambat pelarut untuk menguap dan menyebabkan jumlah partikel uap pelarut yang terbentuk berkurang. Untuk menjaga kesetimbangan, maka hanya sedikit pula partikel uap yang kembali memasuki cairan. Hal ini menyebabkan tekanan uap larutan lebih kecil dibandingkan dengan tekanan uap larutan lebih kecil dibandingkan dengan tekanan uap pelarut murninya, artinya terjadi penurunan tekanan uap.Perhatikan gambar berikut!

Sumber a-research.upi.edu/operator/upload/s_pkim_050137_bab_ii.pdfIndikator3.1.1.3 Menghitung penurunan tekanan uap berdasarkan data hasil percobaan

Penurunan tekanan uap tidak bergantung dari macam zat terlarut, tetapi berbanding lurus dengan konsentrasi zat terlarut. Menurut Hukum Roult :Tekanan parsial pelarut dari larutan, P1, adalah tekanan uap pelarut murni, Po

1, diaklikan fraksi mol pelarut dalam larutan, X1.

P1 = X1Po1

Dalam larutan yang mengandung hanya satu zat terlarut, X1 = 1-X2, dimana X2 adalah fraksi mol zat terlarut. Dengan demikian dapat dituliskan

P1 = (1-X2)Po1

Po1-P1 = ΔP = X2Po1

Jika dalam kedua komponen mudah menguap (Volatile) (artinya memiliki tekanan uap yang dapat diukur), maka tekanan uap larutan adalah jumlah dari tekanan parsial yang masing-masing komponen.

PA = XA PoA

PB = XB PoB

Dengan Pa dan PB adalah tekanan parsial larutan untuk komponen A dan B; PoA dan PoB ialah tekanan uap zat murni; dan XA dan XB ialah fraksi mol nya masing-masing. Tekanan total diberikan oleh Hukum Dalton untuk tekanan Parsial

PT = PA + PB

Fraksi mol adalah perbandingan banyaknya mol suatu zat yang ada dalam campuran tersebut. Fraksi mol tidak memiliki satuan dan dinotasikan dengan X. untuk menentukan fraksi mol zat terlarut dan pelarut dapat dirumuskan sebagai berikut:

X t=nt

nt+np atau X p=

np

np+nt

Keterangan: Xt = fraksi mol zat terlarut, nt = jumlah mol zat terlarut, np = jumlah mol zat pelarut, Xp = fraksi mol zat pelarut.Berikut contoh fraksi mol zat terlarut dan pelarut:

+ + = =

9 mol air 1 mol glukosa larutan glukosaXair = 0,9Xglukosa = 0,1

Sumber: a-research.upi.edu

Contoh:

Suatu cairan murni mempunyai tekanan uap 50 mmHg pada 25 oC. Hitung penurunan tekanan uap larutan jika 6 mol zat ini dicampur dengan 4 mol suatu senyawa non elektrolit yang tidak mudah menguap.Jawab:Diketahui: mol zat A = 6 mol PO 1= 50 mmHg Mol zat B = 4 mol Ditanyakan : penurunan tekanan uap larutan (ΔP)XA = mol zat A / mol zat A + mol zat B = 6 mol / 6 mol + 4 mol = 0,6XB = 1- XA

= 1- 0,6 = 0,4ΔP = Po1XB

= 50 mmHg x (0,4) = 20 mmHgIndikator3.1.1.5 Memberi contoh penurunan tekanan uap dalam kehidupan sehari-hari

Laut mati adalah contoh dari terjadinya penurunan tekanan uap pelarut oleh zat terlarut yang tidak mudah menguap. Air berkadar garam sangat tinggi ini terletak di daerah gurun sangat panas dan kering, serta tidak berhubungan dengan laut bebas, sehingga konsentrasi zat terlarutnya semakin tinggi.

Sumber: nurul.kimia.upi.edu Pada saat berenang di laut mati, kita tidak akan tenggelam karena konsentrasi zat terlarutnya sangat tinggi. Hal ini tentu saja, dapat dimanfaatkan sebagai sarana hiburan atau rekreasi bagi manusia. Penerapan prinsip yang sama dengan laut mati dapat kita temui di beberapa tempat wisata di Indonesia yang berupa kolam apung contohnya kolam apung yang berada di Taman Impian Jaya Ancol.

Kenaikan Titik Didih

Indikator4.1.2 Melakukan percobaan untuk mengetahui kenaikan titik didih4.2.1 Mengidentifikasi antara sifat koligatif larutan non elektrolit dengan sifat koligatif larutan elektrolit yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan.4.2.2 Membedakan antara sifat koligatif larutan non elektrolit dengan sifat koligatif larutan elektrolit yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan.3.1.2.1 Menuliskan hasil pengamatan kenaikan titik didih larutan akibat penambahan zat terlarut melalui percobaan.3.1.2.2 Mendiskusikan hasil pengamatan kenaikan titik didih larutan akibat penambahan zat terlarut melalui percobaan.

Pengaruh partikel zat terlarut terhadap titik didih larutan

A. TujuanMengamati pengaruh partikel zat terlarut terhadap titik didih larutan

B. Alat dan Bahan

Alat Bahan Gelas kimia 100 mL Termometer Spatula

Air Garam dapur (NaCl) Gula (glukosa)

C. Cara Kerja1. Mengisi gelas kimia 100 mL dengan air sampai setengah volum2. Panaskan hingga mendidih/ catat suhunya3. Ke dalam gelas kimia di atas masukan 10 gram gula, catat titik didihnya4. Ulangi percobaan di atas denga 3 gram garam dapur

D. Data Pengamatan

No.

Suhu pada keadaan awal Suhu setelah perlakuan

1 Titik didih air = ………. ºC Titik didih air setelah dilarutkan 10 gram gula = ...……. ºC

2 Pengulangan percobaanTitik didih air = ………. ºC

Titik didih air setelah dilarutkan 3 gram garam = ...……. ºC

E. Analisis Data

Pertanyaan :1. Bagaimana pengaruh penambahan gula/garam terhadap titik didih air?

2. Bandingkan titik didih air ketika dilarutkan gula, dan ketika dilarutkan garam!

3. Mengapa penambahan gula dilakukan dalam jumlah yang lebih banyak?

(Modul Kimia (Larutan 2), Tim Konsultan Kimia, Departemen Pendidikan Nasional, 2009)

Indikator3.1.2.5 Memberi contoh kenaikan titik didih dalam kehidupan sehari-hari3.1.2.4 Menyimpulkan kenaikan titik didih berdasarkan hasil percobaan

Tekanan uap suatu zat cair akan meningkat bila suhu dinaikkan sampai zat itu mendidih. Suatu zat cair dikatakan mendidih bila tekanan uapnya sama dengan tekanan udara di atas cairan (tekanan udara luar). Jika ke dalam cairan yang mendidih ditambahkan zat yang sukar menguap maka tekanan uap larutan yang terbentuk akan lebih rendah dari tekanan uap pelarut

murninya. Adanya partikel zat terlarut akan mengurangi fraksi mol partikel pelarut yang akan menguap sehingga jumlah partikel pelarut yang meninggalkan cairan dengan yang kembali ke cairan berkurang pada saat titik didih pelarut. Akibatnya agar larutan itu mendidih diperlukan tambahan suhu untuk menyamakan tekanan uap larutan dengan tekanan udara luar. Dengan demikian, larutan akan mendidih pada suhu lebih tinggi dari suhu didih pelarut murni. Gejala ini yang disebut sebagai kenaikan titik didih.Sumber a-research.upi.edu/operator/upload/s_pkim_050137_bab_ii.pdfGambar 2 memperlihatkan diagram fasa dari air dan perubahan yang terjadi dalam larutan berair. Karena pada suhu berapa pun tekanan uap larutan lebih rendah daripada tekanan uap pelarut murninya, kurva untuk larutan akan terletak di bawah kurva untuk pelarut murninya. Akibatnya, kurva larutan (garis putus-putus) memotong garis horizontal yang bertanda P = 1 atm pada suhu yang lebih tinggi daripada titik didih normal pelarut murni. Hal ini menunjukkan bahwa titik didih larutan lebih tinggi daripada titik didih air.

(sumber: Raymond Chang. Kimia dasar konsep- konsep inti.Edisi ketiga. jilid2)Indikator3.1.2.3 Menghitung kenaikan titik didih berdasarkan data hasil percobaan

Kenaikan titik didih, ΔTd, didefisinikan sebagaiΔTd = Td - Tdo

Gambar 2 Diagram fasa yang mengilustrasikan kenaikan titik didih dan penurunan titik beku larutan berair. Kurva putus-putus adalah untuk larutan dan krva biasa untuk pelarut murni. Seperti yang dapat anda lihat, titik didih larutan lebih tinggi daripada titik didih air dan titik beku larutan lebih rendah daripada titik didih air

dimana Td adalah titik didih larutan dan Tdo adalah titik didih pelarut murni. Karena ΔTd berbanding lurus dengan penurunan tekanan uap, maka juga berbanding lurus dengan konsentrasi (molalitas) larutan. Dengan kata lain,

ΔTd = Kd.mdimana m adalah molalitas larutan dan Kd adalah konstanta kenaikan titik didih molal. Satuan Kd ialah C/m.

Konstanta Kenaikan Titik Didih Molal dan Konstanta Penurunan Titik Beku Molal untuk Beberapa Cairan yang Umum

Pelarut Titik Beku Normal (oC)*

Kb

(oC/m)Titik Didih

Normal (oC)*Kd

(oC/m)Air 0 1,86 100 0,52Benzena 5,5 5,12 80,1 2,53Etanol -117,3 1,99 78,4 1,22Asam asetat 16,6 3,90 117,9 2,93Sikloheksana 6,6 20,0 80,7 2,79*Di ukur pada 1 atm

Contoh soal:Hitunglah titik didih larutan glukosa 0,1 m jika kenaikan titik didih molal air 0,512 °C /m !Jawab:Diketahui: m = 0,1 m Kd = 0,512 °C /mDitanya : titik didih larutan

∆tb = kd . m = 0,512 °C /m x 0,1 m = 0,0512 °Ctd larutan = tb air + ∆tb

= 100 °C + 0,0512 °C = 100,0512 °C (sumber: Raymond Chang. Kimia dasar konsep- konsep inti.Edisi ketiga. jilid2)

Dalam industri, kenaikan titik didih sangat penting dipelajari suatu proses bahan industry perlu diketahui

Penurunan Titik BekuDalam membuat es krim diperlukan suhu di bawah 0 ºC. Bagaimana cara membuat titik beku es krim turun di bawah 0 ºC?(Sulistyani, UNY).

Indikator4.1.3 Melakukan percobaan untuk mengetahui penurunan titik beku4.2.1 Mengidentifikasi antara sifat koligatif larutan non elektrolit dengan sifat koligatif larutan elektrolit yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan.4.2.2 Membedakan antara sifat koligatif larutan non elektrolit dengan sifat koligatif larutan elektrolit yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan.3.1.3.1 Menuliskan hasil pengamatan penurunan titik beku larutan akibat penambahan zat terlarut melalui percobaan3.1.3.2 Mendiskusikan hasil pengamatan penurunan titik beku larutan akibat penambahan zat terlarut melalui percobaan

Pengaruh partikel zat terlarut terhadap titik beku larutanA. Tujuan

Mengamati pengaruh partikel zat terlarut terhadap titik beku larutan

B. Alat dan BahanAlat Bahan

Gelas kimia 250 mL Termometer (-10 °C – 50 °C)

Aquades Es batu

Spatula Gula (glukosa) Garam dapur (NaCl)

C. Cara Kerja1. Masukan bongkahan es yang telah dihancurkan menjadi butiran ke dalam

gelas kimia 250 mL hingga dicapai setengah volume gelas tersebut.2. Selanjutnya ukur suhu es tersebut dengan termometer hingga suhunya

konstan.3. Ke dalam gelas kimia berisi es tadi tambahkan 6 gram garam, catat suhu

larutan.4. Ulangi langkah kerja di atas denagn menambahkan 12 gram garam, 10 gram

gula dan 20 gram gula.

D. Data Pengamatan

No.

Suhu pada keadaan awal Suhu setelah perlakuan

1 Air es = ………. ºC Air es setelah dilarutkan 6 gram garam = ...……. ºC

2 Pengulangan percobaanAir es = ………. ºC

Air es setelah dilarutkan 12 gram garam = ...……. ºC

3 Pengulangan percobaanAir es = ………. ºC

Air es setelah dilarutkan 10 gram gula = ...……. ºC

4 Pengulangan percobaanAir es = ………. ºC

Air es setelah dilarutkan 20 gram gula = ...……. ºC

E. Analisis Data

Pertanyaan :1. Bagaimana pengaruh penambahan gula/garam terhadap titik beku air es?

2. Bandingkan perbedaan perubahan titik beku es ketika dilarutkan gula dan ketika dilarutkan garam. Mengapa bisa terjadi perbedaan?

3. Tentukan harga ∆Tb secara teori, dengan menggunakan rumus ∆Tb= m .Kb dan bandingkan dengan hasil percobaan!

(Modul Kimia (Larutan 2), Tim Konsultan Kimia, Departemen Pendidikan Nasional, 2009)

Indikator3.1.3.3 Menghitung penurunan titik beku berdasarkan data hasil percobaan3.1.3.4 Menyimpulkan penurunan titik beku berdasarkan hasil percobaan

Penurunan titik beku, ΔTb, didefisinikan sebagai:ΔTb = Tbo - Tb

dimana Tbo adalah titik beku pelarut murni, dan Tb adalah titik beku larutan. Sekali lagi, ΔTb berbanding lurus dengan konsentrasi larutan:ΔTb ∞ mΔTb = Kb.mdimana dalam persamaan ini m adalah konsentrasi dari zat terlarut dalam satuan molalitas, dan Kb ialah konstanta penurunan titik beku molal, mempunyai satuan C/m.(Raymond Chang. Kimia dasar konsep- konsep inti.Edisi ketiga. jilid2 hal. 15)Titik beku adalah suhu pada perpotongan garis tekanan tetap pada 1 atm dengan kurva peleburan.

Empat titik potong dinyatakan dalam Gambar 12-13, yaitu titik beku dan titik didih pelarut murni serta untuk pelarut dari suatu larutan. Titik beku dari pelarutan diturunkan, sedangkan titik didihnya ditingkatkan.

(Petrucci.Kimia dasar prinsip dan terapan modern.edisi keempat jilid 2. hal. 69-70)

Penjelasan kualitatif untuk fenomena penurunan titik beku ialah sebagi berikut. Pembekuan melibatkan transisi dari keadaan tidak teratur ke keadaan teratur. Agar proses itu terjadi, energi harus diambil dari sistem. Karena larutan lebih tidak teratur dibandingkan pelarut, maka lebih banyak energi yang harus diambil darinya untuk menciptakan keteraturan dibandingkan dalam kasus pelarut murni. Jadi, larutan memiliki titik beku lebih rendah dibandingkan pelarut. Perhatikan bahwa bila laruta membeku, padatan yang memisah ialah kompenen palarutnya.

(Raymond Chang. Kimia dasar konsep- konsep inti.Edisi ketiga. jilid2 hal. 15)

Indikator3.1.3.5 Memberi contoh penurunan titik beku dalam kehidupan sehari-hari

Gejala penurunan titik beku juga mempunyai terapan praktis. Barangkali metode yang paling berguna adalah dalam hal penurunan titik beku air. Zat anti beku (biasanya etilenglikol) yang ditambahkan ke dalam sistem pendingin mesin mobil, mencegah pembekuan air radiator pada musim dingin. Penggunaan CaCl2 atau NaCl untuk menurunkan titik leleh es, juga sering diterapkan, misalnya untuk menyiapkan campuran pendingin dalam pembuat es krim.

(Petrucci.Kimia dasar prinsip dan terapan modern.edisi keempat jilid 2. hal. 72)

Antibeku untuk Mencairkan Salju

Fenomena penurunan titik beku larutan banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, terutama di negara yang mengalami empat musim. Di negara yang mengalami musim dingin akan mudah terbentuk salju. Salju merupakan masalah yang serius karena dapat mengganggu Membuat Campuran Pendingin

Pada pembuatan es putar cairan pendingin dibuat dengan mencampurkan garam dapur dengan kepingan es batu dalam sebuah bejana berlapis kayu. Pada pencampuran itu, es batu akan mencair sedangkan suhu campuran turun karena adanya tambahan garam dapur yang titik bekunya lebih rendah. Sementara itu, campuran bahan pembuat es putar dimasukkan dalam bejana lain yang terbuat dari bahan stainless steel. Bejana ini

kemudian dimasukkan ke dalam cairan pendingin, sambil terus-menerus diaduk Antibeku pada Radiator Mobil

Di daerah beriklim dingin, ke dalam air radiator biasanya ditambahkan etilen glikol. Di daerah beriklim dingin, air radiator mudah membeku. Jika keadaan ini dibiarkan, maka radiator kendaraan akan cepat rusak. Dengan penambahan etilen glikol ke dalam air radiator diharapkan titik beku air dalam radiator menurun, dengan kata lain air tidak mudah

membeku.

Antibeku dalam Tubuh Hewan

Hewan-hewan yang tinggal di daerah beriklim dingin, seperti beruang kutub, memanfaatkan prinsip sifat koligatif larutan penurunan titik beku untuk bertahan hidup. Darah ikan-ikan laut mengandung zat-zat antibeku yang mempu menurunkan titik beku air hingga 0,8oC yang dapat mencegah pembentukan kristal es.Hewan-hewan lain yang tubuhnya mengandung zat antibeku antara lain serangga yang tubuhnya mengandung gliserol dan dimetil sulfoksida, ampibi yang mengandung glukosa dan gliserol darah, dan nematoda yang mengandung gliserol dan trihalose.

Tekanan OsmosisPada tahun 1748, Abbe Nollet telah

berhasil mempelajari suatu peristiwa yang disebut osmosis. Ia mengamati, jika larutan alkohol dan air dipisahkan dengan selaput hewan, dan ditempatkan ke dalam air murni, air menerobos melalui selaput masuk ke dalam larutan alkohol, tetapi alkohol tidak dapat menerobos masuk ke dalam air. Penerobosan pelarut melalui suatu membran dan masuk ke dalam larutan disebut osmosis. Dengan masuknya air ke dalam larutan alkohol tekanan dalam larutan bertambah. Pembesaran tekanan akan memperkecilnya lebih lanjut, hingga mencapai suatu tekanan yang tepat menghentikan penerobosan pelarut itu. (KIMIA II, Penerbit Karunika Jakarta Universitas Terbuka 1986, Drs. Harun Halim, M.Sc, dkk)Pernahkah kamu sakit dan dirawat di rumah sakit? Adakalanya seorang pasien di rumah sakit harus diberi cairan infus. Sebenarnya apakah cairan infus tersebut? Larutan yangdimasukkan ke dalam tubuh pasien melalui pembuluh darah haruslah memiliki tekanan yang sama dengan tekanan sel-sel darah. Apabila tekanan cairan infus lebih tinggi maka cairan infus akan keluar dari sel darah. Prinsip kerja infus ini pada dasarnya adalah tekanan osmotik. Tekanan di sini adalah tekanan yang harus

diberikan pada suatu larutan untuk mencegah masuknya molekul-molekul solut melalui membran yang semipermiabel dari pelarut murni ke larutan.

(Kimia 3 untuk SMA dan MA. Wening Sukmanawati, Departemen Pendidikan Nasional, 2009)

Indikator4.1.4 Melakukan percobaan untuk mengetahui tekanan osmosis 4.2.1 Mengidentifikasi antara sifat koligatif larutan non elektrolit dengan sifat koligatif larutan elektrolit yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan.4.2.2 Membedakan antara sifat koligatif larutan non elektrolit dengan sifat koligatif larutan elektrolit yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan.3.1.4.1 Mengamati tekanan osmosis larutan akibat penambahan zat terlarut melalui percobaan3.1.4.2 Mendiskusikan hasil pengamatan tekanan osmosis larutan akibat penambahan zat terlarut melalui percobaan

Percobaan Tekanan OsmosisA. TujuanPercobaan ini bertujuan memberikan pemahaman kepada siswa akan fenomena osmosis yang terjadi di dalam kehidupan sehari-hari.

B. Alat dan BahanAlat Bahan

3 buah gelas Sebuah pisau Kertas Pensil atau pena

Air Garam Gula Sebuah kentang

C. Cara Kerja1. Isi masing‐masing gelas dengan air setengah penuh dan letakan di atas

meja. Buat label untuk masing‐masing gelas, masing‐masing berbunyi "Air murni", "Air garam" dan "Air gula." Masukkan ke dalam gelas yang berlabel “Air garam” dengan garam dan aduk. Tambahkan garam sedikit demi sedikit sambil tetap diaduk sampai tidak ada lagi garam yang bisa larut. Lakukan hal yang sama untuk gelas berlabel “Air gula” dengan diisi gula.

2. Iris bagian tengah kentang tipis‐tipis (tebal kira‐kira 5 mm) sebanyak tiga iris. Semakin tipis semakin baik. Masukkan satu iris kentang ke dalam setiap gelas.

3. Biarkan selama kurang lebih 30 menit.

4. Setelah 30 menit, Keluarkan irisan kentang dari gelas berlabel ”Air murni”, “Air garam”, dan ”Air gula” dan amati. Apa yang Anda lihat? Diskusikan dengan teman sekelompokmu dan catat hasilnya!

D. Hasil Percobaan

No.

Bahan Setelah Perubahan yang terjadi

1. Irisan kentang dalam air murni

30 menit

2. Irisan kentang dalam air gula

30 menit

3. Irisan kentang dalam air garam

30 menit

E. Analisis DataPertanyaan:1. Di dalam kehidupan sehari‐hari, ketika manusia banyak mengeluarkan keringat

(misalnya atlet olahraga) sangat dianjurkan untuk minur air (garam). Jelaskan mengapa?

2. Hewan yang banyak bergerak akan mengonsumsi air lebih banyak dibandingkan dengan hewan yang tidak aktif. Mengapa?

(Percobaan Biofisika, Universitas Brawijaya, http://www.fisika.ub.ac.id/web/sites/default/files/labbiofisika/Percobaan%202%20Osmosis.pdf)

Indikator3.1.4.3 Menghitung tekanan osmosis berdasarkan data hasil percobaan3.1.4.4 Menyimpulkan tekanan osmosis berdasarkan hasil percobaan

Tekanan osmotik termasuk dalam sifat-sifat koligatif karena besarnya hanya tergantung pada jumlah partikel zat terlarut per satuan volume larutan. Tekanan osmotik tidak tergantung pada jenis zat terlarut. Persamaan yang ditulis di bawah ini (dikenal sebagai persamaan van’t Hoff) cocok digunakan untuk menghitung tekanan osmotik dari larutan encer. Tekanan di lambangkan dengan π, R adalah tetapan gas (0,082 L atm/mol. K); dan T dalam suhu kelvin. Tanda n mengatakan mol zat terlarut dan V adalah volume (dalam liter) larutan; sehingga nisbah n/V adalah molaritas larutan (M).

π = ( nV ) RT = M . RT

(Petrucci.Kimia dasar prinsip dan terapan modern.edisi keempat jilid 2. hal. 73)

Gerakan bersih molekul pelarut melewati membran semipermeabel dari pelarut murni atau dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat disebut osmosis. Tekanan Osmosis (osmotic pressure) (π) suatu larutan adalah tekanan yang diperlukan untuk menghentikan osmosis.

(Raymond Chang. Kimia dasar konsep- konsep inti.Edisi ketiga. jilid2 hal. 16-17)

Indikator3.1.4.5 Memberi contoh tekanan osmosis dalam kehidupan sehari-hari

Fenomena tekanan osmotik dapat kita amati dalam banyak contoh yang menarik. Untuk mempelajari kadar sel darah merah, yang terlindungi dari lingkungan eksternal oleh membran semipermeabel, boikimiawan menggunakan suatu teknik yang disebut hemilisis. Sel darah merah diletakan dalam larutan hipotomik. Karena larutan hipotomik kurang pekat dibandingkan larutan di dalam sel, air bergerak ke dalam sel, seperti diperlihatkan pada gambar 13.10(b). Sel akan mengembung dan akhirnya pecah, membebaskan hemoglobin dan molekul lain.

Pengawetan selai dan jeli yang dilakukan di rumah merupakan contoh lain dari penerapan tekanan osmotik. Gula dalam jumlah yang banyak ternyata penting dalam dalam proses pengawetan karena gula membantu membunuh bakteri yang bisa mengakibatkan botulisme. Seperti yang ditunjukan pada Gambar 13.10(c), bila sel bakteri berada dalam larutan gula hipertonik (konsentrasi tinggi), air intrasel cenderung untuk bergerak keluar dari sel bakteri ke larutan yang lebih pekat lewat osmosis. Proses ini, yang disebut krenasi (crenation), menyebabkan sel mengerut dan akhirnya tidak berfungsi lagi, keasaman alami buah-buahan juga menghambat pertumbuhan bakteri.Tekanan osmotk juga merupakan mekanisme utama dalam pengangkutan air ke bagian atas pada tumbuhan. Karena daun terus-menerus kehilangan air ke uadara, dalam proses yang disebut transpirasi, konsentrasi zat terlarut dalam cairan daun

meningkat. Air didorong ke atas lewat batang, cabang, dan ranting-ranting pohong oleh tekanan osmotik. Diperlukan tekanan sebesar 10-15 atm untuk mengangkut air ke daun di pucuk pohon redwood di California, yang tingginya mencapai sekitar 120 m.

(Raymond Chang. Kimia dasar konsep- konsep inti.Edisi ketiga. jilid2 hal. 18)

Dalam sistem analisis, dikenal larutan hipertonik yaitu larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut tinggi, larutan isotonik yaitu dua larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut sama, dan larutan hipotonik yaitu larutan dengan konsentrasi terlarut rendah. Air kelapa merupakan contoh larutan isotonik alami.Secara ilmiah, air kelapa muda mempunyai komposisi mineral dan gula yang sempurna sehinggga memiliki kesetimbangan elektrolit yang nyaris sempurna setara dengan cairan tubuh manusia.Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam. Contoh bintang laut dan kepiting memiliki cairan sel yang bersifat isotonik dengan lingkungannya. Jika cairan sel bersifat hipotonik maka sel tersebut akan mendapatkan banyak air. Tetapi jika sel berada pada larutan hipertonik maka sel akan kehilangan banyak molekul air.

(Kimia 3 untuk SMA dan MA. Wening Sukmanawati, Departemen Pendidikan Nasional, 2009)

Mengontrol Bentuk Sel

Larutan-larutan yang mempunyai tekanan osmosis yang sama disebut isotonik. Yang mempunyai tekanan osmosis lebih rendah daripada larutan lain disebut hipotonik. Sedangkan yang mempunyai tekanan osmosis lebih tinggi daripada larutan lain disebut hipertonik.Contoh larutan isotonik adalah cairan infus yang dimasukkan ke dalam darah. Cairan infus harus isotonik dengan cairan intrasel agar tidak terjadi osmosis, baik ke dalam ataupun ke luar sel darah. Dengan demikian, sel-sel darah tidak mengalami kerusakan.

Mesin Cuci Darah

Pasien penderita gagal ginjal harus menjalani terapi cuci darah. Terapi menggunakan metode dialisis, yaitu proses perpindahan molekul kecil-kecil seperti urea melalui membran semipermeabel dan masuk ke cairan lain, kemudian dibuang. Membran tak dapat ditembus oleh molekul besar seperti protein sehingga akan tetap berada di dalam darah.

Pengawetan Makanan

Sebelum teknik pendinginan untuk mengawetkan makanan ditemukan, garam dapur digunakan untuk mengawetkan makanan. Garam dapat membunuh mikroba penyebab makanan busuk yang berada di permukaan makanan.

Membasmi Lintah

Garam dapur dapat membasmi hewan lunak, seperti lintah. Hal ini karena garam yang ditaburkan pada permukaan tubuh lintah mampu menyerap air yang ada dalam tubuh sehingga lintah akan kekurangan air dalam tubuhnya.

Penyerapan Air oleh Akar Tanaman

Tanaman membutuhkan air dari dalam tanah. Air tersebut diserap oleh tanaman melalui akar. Tanaman mengandung zat-zat terlarut sehingga konsentrasinya lebih tinggi daripada air di sekitar tanaman sehingga air dalam tanah dapat diserap oleh tanaman.

Desalinasi Air Laut Melalui Osmosis Balik

Osmosis balik terjadi jika kepada larutan diberikan tekanan yang lebih besar dari tekanan osmotiknya. Digunakan untuk membuat air murni dari air laut. Dengan memberi tekanan pada permukaan air laut yang lebih besar daripada tekanan osmotiknya, air dipaksa untuk merembes dari air asin ke dalam air murni melalui selaput yang permeabel untuk air tetapi tidak untuk ion-ion dalam air laut. Tanpa tekanan yang cukup besar, air secara spontan akan merembes dari air murni ke dalam air asin.Penggunaan lain dari osmosis balik yaitu untuk memisahkan zat-zat beracun dalam air limbah sebelum dilepas ke lingkungan bebas.

http://www.slideshare.net/tyaakotori/aplikasi-sifat-koligatif-dalam-kehidupan-sehari-hari

Indikator3.2.1 Menguraikan yang membedakan antara sifat koligatif larutan non elektrolit dengan sifat koligatif larutan elektrolit

3.2.2 Menyimpulkan perbedaan antara sifat koligatif larutan non elektrolit dengan sifat koligatif larutan elektrolit

Sifat Koligatif Larutan

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listik. Sifat koligatif larutan elektolit berbeda dari sifat koligatif larutan non elektrolit.(sumber: modul kapita selekta kimia bag. 1. Endang W Laksono. staff.uny.ac.id)Larutan elektrolit terurai menjadi ion-ion dalam larutan dengan demikian satu satuan senyawa elektrolit terpisah menjadi dua atau lebih partikel bila dilarutkan. Seperti diketahui bahwa yang menentukan sifat koligatif larutan adalah banyaknya partikel zat terlarut, oleh karena itu sifat koligatif 0,1 m larutan NaCl akan dua kali lebih besar dibandingkan 0,1 m larutan non elektrolit, seperti sukrosa, Karena tiap satuan NaCl terurai menjadi dua ion, Na+ dan Cl--. Sama halnya, 0,1 m larutan CaCl2

akan tiga kali lebih besar dibandingkan 0,1 m larutan sukrosa.(sumber: Raymond Chang. Kimia dasar konsep- konsep inti.Edisi ketiga. jilid2)Van’t Hoff telah mengamati penyimpangan ini dan menjelaskan perbedaan ini dengan menggunakan koreksi yang dikenal sebagai faktor i atau faktor Van’t Hoff. Faktor ini merupakan perbandingan jumlah partikel sesungguhnya dalam larutan dengan jumlah partikel sebelum ionisasi, yang dapat dituliskan dalam rumus :

Larutan elektrolit yang mengalami ionisasi sempurna ( derajad ionisasi = 1) maka nilai i mendekati jumlah partikel ion yang diuraikan. Dengan mengukur i, maka pengukuran sifat koligatif larutan elektrolit dapat ditentukan dengan hubungan berikut :

Namun untuk larutan elektrolit lemah nilai i tergantung dari derajad ionisasinya. Sebagai contoh untuk larutan elektrolit AB dengan derajad ionisasi a , dalam keadaan seimbang akan diperoleh :

Contoh :Hitung titik beku larutan NaOH yang dibuat dari 8 gram NaOH dan 100gram air. K b

air = 0,52 dan kf= 1,86 Mr NaOH = 40Jawab:Molalitas zat terlarut = (8/40 ) x 1000/100 = 2 mNaOH termasuk larutan elektrolit kuat, maka elektrolit kuat maka a = 1Na OH (aq) → Na+(aq) + OH-(aq)Dalam larutan ada partikel Na+ dan OH- , sehingga i = 2/1 =2Sehingga i = 2Δ tf = kf. mB . i = 1,86. 2.2 = 7,44 oCTitik beku larutan = 0oC – 7,44 oC = -7,44oC(sumber: modul kapita selekta kimia bag. 1. Endang W Laksono. staff.uny.ac.id)

Soal Evaluasi1. Manakah yang lebih banyak uapnya, gelas yang mengandung larutan garam

atau gelas yang hanya mengandung air? Jelaskan beserta alasannya!2. Tekanan uap jenuh air pada 30oC adalah 3,18 mmHg dan fraksi mol zat Y dalam

air adalah 0,56. Pada suhu 30oC, berapa tekanan uap jenuh larutannya?3. Bagaimana pengaruh penambahan gula atau garam terhadap titik didih air? Jelaskan

beserta alasannya!

4. Di antara kelima larutan berikut ini : KAl(SO4)2 0,03 M, NaCl 0,02 M, C6H12O6 0,03 M, Mg(NO3)2 0,02 M, Al2(SO4)3 0,01 M manakah yang mempunyai titik didih paling rendah? Jelaskan beserta alasannya!

5. Air laut mengandung sekitar 0,5 M NaCl. Berapakah tekanan minimum yang harus diterapkan pada 25 celcius untuk menurunkan air laut dengan teknik osmosis balik?

Daftar PustakaSulistiyani. Powerpoint larutan dan sifat koligatifnya. UNY; Yogyakarta. http://staff.uny.ac.id diakses pada 12 November 2015Percobaan Biofisika, Universitas Brawijaya, http://www.fisika.ub.ac.id/web/sites/default/files/labbiofisika/Percobaan%202%20Osmosis.pdf diakses pada 12 November 2015Drs. Harun Halim, M.Sc, dkk. 1986. KIMIA II. Jakarta; Penerbit Karunika Jakarta Universitas Terbuka