I. JUDUL
Sifat koligatif
II. TUJUAN
a) Memahami sifat kologatif larutan
b) Menentukan kenaikan titik didih suatu pelarut sebagai salah satu sifat koligatif
III. DASAR TEORI
SIFAT-SIFAT KOLIGATIF LARUTAN
Sifat-sifat koligatif larutan ialah sifat-sifat larutan yang hanya ditentukan oleh jumlah partikel dalam larutan dan tidak tergantung jenis partikelnya. Dalam bagian ini dibicarakan sifat koligatif larutan yang berisi zat terlarut yang sukar menguap atau non-volatil. Termasuk didalamnya adalah :
1. Penurunan tekanan uap pelarut.
2. Penurunan titik beku larutan.
3. Kenaikan titik didih larutan.
4. Tekanan osmose larutan.
Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit.
SIFAT-SIFAT KOLIGATIF LARUTAN NON ELEKTROLIT
A. PENURUNAN TEKANAN UAP PELARUT
Pada setiap suhu, zat cair selalu mempunyai tekanan tertentu. Tekanan ini adalah tekanan uap jenuhnya pada suhu tertentu. Penambahan suatu zat ke dalam zat cair menyebabkan penurunan tekanan uapnya. Hal ini disebabkan karena zat terlarut itu mengurangi bagian atau fraksi dari pelarut, sehingga kecepatan penguapan berkurang.Persamaan penurunan tekanan uap dapat ditulis :
ΔP = P0 - P
P0 > P
· Keterangan :
P0 = tekanan uap zat cair murni
P = tekanan uap larutan
Pada tahun 1808, Marie Francois Raoult seorang kimiawan asal Perancis melakukan percobaan mengenai tekanan uap jenuh larutan, sehingga ia menyimpulkan tekanan uap jenuh larutan sama dengan fraksi mol pelarut dikalikan dengan tekanan uap jenuh pelarut murni. Persamaan penurunan tekanan uap dapat ditulis. Kesimpulan ini dikenal dengan Hukum Raoult dan dirumuskan dengan. Persamaan penurunan tekanan uap dapat ditulis :
p = po . XB
keterangan:
p : tekanan uap jenuh larutan
po : tekanan uap jenuh pelarut murni
XB : fraksi mol pelarut
Karena XA + XB = 1, maka persamaan di atas dapat diperluas menjadi :
P = Po (1 – XA)
P = Po – Po . XA
Po – P = Po . XA
Sehingga :
ΔP = po . XA
keterangan:
ΔP : penuruman tekanan uap jenuh pelarut
po : tekanan uap pelarut murni
XA : fraksi mol zat terlarut
Jadi penurunan tekanan uap pelarut hanya tergantung jenis pelarut dan banyaknya zat terlarut, tidak tergantung banyaknya pelarut.
Penurunan tekanan uap relatif :
= = XA
Hanya tergantung kepada banyaknya zat terlarut dan tidak tergantung pada jenis pelarut dan zat terlarut.
B. PENURUNAN TITIK BEKU LARUTAN
Titik beku larutan ialah temperatur pada saat larutan setimbang dengan pelarut padatnya. Larutan akan membeku pada temperatur lebih rendah dari pelarutnya.Adanya zat terlarut dalam larutan akan mengakibatkan titik beku larutan lebih kecil daripada titik beku pelarutnya. Persamaannya dapat ditulis sebagai berikut:
ΔTf = penurunan titik beku
m = molalitas larutan
Kf = tetapan penurunan titik beku molal
W = massa zat terlarut
Mr = massa molekul relatif zat terlarut
p = massa pelarut
Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik beku larutannya dinyatakan sebagai:
Tf = (O – ΔTf)oC
Tabel Penurunan Titik Beku (Kf) Beberapa Pelarut
| Pelarut | Titik Beku | Tetapan (Kf) |
| -95,35 | 2,40 | |
| 5,45 | 5,12 | |
| 179,8 | 39,7 | |
| -23 | 29,8 | |
| 6,5 | 20,1 | |
| 80,5 | 6,94 | |
| 43 | 7,27 | |
| Air | 0 | 1,86 |
Alat yang biasa dipakai untuk menetapkan ΔTf ialah alat dari Beckman. Alat ini terdiri dari tabung A yang dikelilingi oleh tabung C untuk mencegah pendinginan yang terlalu cepat. C dimasukan dalam campuran pendingin yang suhunya ± 5°C lebih rendah daripada titik beku pelarut. Seberat tertentu pelarut dimasukan kedalam A dan temperatur diturunkan ± 0.5°C dibawah titik bekunya. Cairan diiaduk hingga terjadi pembekuan dan temperatur yang terbaca dicatat. Tabung A diambil dan dipanaskan, hingga zat padat mencair,kemudian ditambah zat yang ditentukan BM nya melalui B, hingga terlarut sempurna. Sekarang titik beku ditentukan lagi seperti diatas dan ΔTf dicari.
C. KENAIKAN TITIK DIDIH LARUTAN
Adanya penurunan tekanan uap jenuh mengakibatkan titik didih larutan lebih tinggi dari titik didih pelarut murni. Untuk larutan non elektrolit kenaikan titik didih dinyatakan dengan:
ΔTb = m . Kb
keterangan:
ΔTb = kenaikan titik didih (oC)
m = molalitas larutan
Kb = tetapan kenaikan titik didih molal
(W menyatakan massa zat terlarut), maka kenaikan titik didih larutan dapat dinayatakan sebagai:
D. TEKANAN OSMOSE LARUTAN
Bila larutan dalam air dipisahkan dengan air murni oleh suatu membran semipermeable, maka terjadi aliran molekul-molekul air kedalam larutan.
Membran semipermeabel adalah suatu selaput yang dapat dilalui molekul - molekul pelarut dan tidak dapat dilalui oleh zat terlarut. Tekanan osmotik adalah gaya yang diperlukan untuk mengimbangi desakan zat pelarut yang melalui selaput semipermiabel ke dalam larutan.
Menurut Van’t hoff tekanan osmosis mengikuti hukum gas ideal:
PV = nRT
Karena tekanan osmosis = Π , maka :
π° = tekanan osmosis (atmosfir)
C = konsentrasi larutan (M)
R = tetapan gas universal. = 0,082 L.atm/mol K
T = suhu mutlak (K)
C = konsentrasi larutan (M)
R = tetapan gas universal. = 0,082 L.atm/mol K
T = suhu mutlak (K)
SIFAT-SIFAT KOLIGATIF LARUTAN ELEKTROLIT
Pada konsentrasi yang sama, sifat koligatif larutan elektrolit memliki 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
i = 1 + (n − 1)α
· Keterangan :
i = faktor Van't Hoff
n = jumlah koefisien kation
α = derajat ionisasi
A. Penurunan Tekanan Uap Jenuh
Rumus penurunan tekanan uap jenuh dengan memakai faktor Van't Hoff adalah :
ΔP =P0
B. Kenaikan Titik Didih
Persamaannya adalah:
ΔTb=
C. Penurunan Titik Beku
Persamaannya adalah :
ΔTf =
D. Tekanan Osmotik
Persamaannya adalah :
π =
IV. ALAT
1. Labu alas bulat berleher dua
2. Kondensor liebigh
3. Termometer
4. Erlenmeyer (100 ml)
5. Neraca elektrik
6. Gelas ukur 100 ml
7. Batu didih
8. Corong glass
9. Klem dan statis
10. Waterbath
11. Alumunium foil
12. Alat pres pelet
V. BAHAN
1. Kloroform 50 ml
2. Naftalena 8 buah
VI. CARA KERJA
1. Merangkai alat yang terdiri dari labu alas bulat berleher dua, kondensor dan termometer.
2. Mengambil kloroform sebanyak 50 ml, masukan ke dalam erlenmeyer yang ditutup alumunium foil, kemudian ditimbang pada neraca elektrik dengan teliti.
3. Mengambil 8 buah naftalena, timbang masing-masing naftalena pada neraca elektrik, kemudian catat masing-masing beratnya
4. Menuangkan kloroform kedalam labu alas bulat kemudian ditambahkan 2-3 butir batu didih
5. Menimbang kembali erlenmeyer yang sudah kosong beserta tutup alumunium foil pada neraca elektrik dengan teliti, sehingga dapat diketahui berat kloroform
6. Didihkan pelarut dengan hati-hati hingga tercapai titik didihnya ( pelarut akan stabil mendidih setelah ± 10 menit )
7. Membaca suhunya pada termometer setiap 2 menit setelah titik didihnya tercapai
8. Memasukan satu pelet naftalena dengan melepaskan hubungan labu alas bulat dengan kondensor secara cepat kemudian ditutup kembali, teruskan dengan membaca suhunya, catat suhu setelah 2 kali pembacaan nilainya tetap
9. Mengulangi langkah 8 sampai kedelapan pelet naftalena terlarutkan
10. Membuat grafik hubungan antara titik didih dengan berat naftalena yang ditambahkan
VII. HASIL PRAKTIKUM
A. DATA DAN PERHITUNGAN
DATA PERCOBAAN
| Nam sample | suhu | Suhu rata-rata | Berat (gram) |
| kloroform | 1 2 | 61°C = 334°K 61°C = 334°K | 72,835 |
| Pelet naftalena 1 | 1 2 | 62°C = 335°K 62°C = 335°K | 0,539 |
| Pelet naftalena 2 | 1 2 | 63°C = 336°K 63°C = 336°K | 0,460 |
| Pelet naftalena 3 | 1 2 | 64°C = 337°K 64°C = 337°K | 0,404 |
| Pelet naftalena 4 | 1 2 | 64,5°C = 337,5°K 64,5°C = 337,5°K | 0,383 |
| Pelet naftalena 5 | 1 2 | 65°C = 338°K 65°C = 338°K | 0,474 |
| Pelet naftalena 6 | 1 2 | 65°C = 338°K 65°C = 338°K | 0,427 |
| Pelet naftalena 7 | 1 2 | 65,5°C = 338,5°K 65,5°C = 338,5°K | 0,396 |
| Pelet naftalena 8 | 1 2 | 66°C = 339°K 66°C = 339°K | 0,424 |
PERHITUNGAN
Berat erlenmeyer + kloroform + tutup = 133,575 gram
Berat erlenmeyer + tutup = 60,74 gram -
Berat kloroform = 72,835 gram
Perhitungan ketetapan kenaikan titik diidih molal (tetapan ebulioskopi)
1) Pelet naftalena ke-1
Kb = = = 17,32
2) Pelet naftalena ke-2
Kb = = = 18,69
3) Pelet naftalena ke-3
Kb = = = 19,96
4) Pelet naftalena ke-4
Kb = = = 18,29
5) Pelet naftalena ke-5
Kb = = = 16,82
6) Pelet naftalena ke-6
Kb = = = 14,11
7) Pelet naftalena ke-7
Kb = = = 13,84
8) Pelet naftalena ke-8
Kb = = = 13.46
B. GRAFIK
VIII. PEMBAHASAN
Kenaikan titik didih larutan adalah salah satu bentuk sifat koligatif larutan. Pengertian titik didih adalah temperatur dimana tekanan uap cairan menjadi sama dengan tekanan luar yaitu 760 mmHg. Hal ini menyebabkan terjadinya penguapan di seluruh bagian zat cair. Titik didih zat cair diukur pada tekanan 1 atmosfer. Dari hasil penelitian, ternyata titik didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya. Hal ini disebabkan adanya partikel - partikel zat terlarut dalam suatu larutan menghalangi peristiwa penguapan partikel - partikel pelarut. Oleh karena itu, penguapan partikel - partikel pelarut membutuhkan energi yang lebih besar. Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni di sebut kenaikan titik didih yang dinyatakan dengan (ΔTb).
Kenaikan titik didih larutan akan semakin besar apabila konsentrasi (molal) dari zat terlarut semakin besar.
Roult menyederhanakan ke dalam persamaan
Tb = kb . m
Tb = kenaikan titik didih larutan
kb = tetapan kenaikan titik didih molal pelarut (kenaikan titik didih untuk 1 mol zat dalam 1000 gram pelarut)
m = molal larutan (mol/100 gram pelarut)
kb = tetapan kenaikan titik didih molal pelarut (kenaikan titik didih untuk 1 mol zat dalam 1000 gram pelarut)
m = molal larutan (mol/100 gram pelarut)
Perubahan titik didih atau ΔTb merupakan selisih dari titik didih larutan dengan titik didih pelarutnya, seperti persamaan : ΔTb = Tb – Tbº
Hal yang berpengaruh pada kenaikan titik didih adalah harga kb dari zat pelarut. Kenaikan tidak dipengaruhi oleh jenis zat yang terlarut, tapi oleh jumlah partikel/mol terlarut khususnya yang terkait dengan proses ionisasinya.
Untuk zat terlarut yang bersifat elektrolit persamaan untuk kenaikan titik didik harus dikalikan dengan faktor ionisasi larutan, sehingga persamaannya menjadi :
Dimana
n = jumlah ion-ion dalam larutan
α = derajat ionisasi
α = derajat ionisasi
IX. KESIMPULAN
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa kenaikan titik didih suatu larutan merupakan salah satu wujud sifat koligatif larutan, karena kenaikan titik didih ditentukan oleh jumlah partikel dalam larutan bukan ditentukan oleh jenis partikelnya. Semakin banyak jumlah naftalena (dalam gram) yang ditambahkan kedalam kloroform, maka titik didih campuran akan semakin naik, dan titik didih campuran kloroform dan naftalena lebih tinggi dibanding titik didih kloroformnya saja.
X. DAFTAR PUSTAKA
Sukardjo, 1985, Kimia Fisika, Yogyakarta : bina aksara
Barrow, G.M, 1966, Physical chemistry, Tokyo : Kogakusha company Ltd.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar