Campuran dari satu atau lebih senyawa disebut dengan larutan. Pengertian larutan ini menawarkan klarifikasi bahwa wujud larutan itu sanggup saja padatan, cairan ataupun gas. Namun yang akan kita bahas kali ini ialah sifat koligatif larutan. Terutama pada larutan yang cair.
Di alam ini terdapat dua macam sifat larutan, yaitu; sifat koligatif larutan dan sifat non koligatif larutan.
Kalau Pelajaran kimia di SMA kalian akan berguru hanya mengnai sifat koligatif larutan maka di sini kita akan berguru hal lainnya juga.
Apa Pengertian Sifat Koligatif Larutan itu?
Sifat koligatif larutan ialah sifat yang hanya bergantung pada jumlah partikel yang terlarut di dalam suatu larutan. Sifat non koligatif larutan ialah sifat yang hanya bergantung kepada jenis zat terlarut dan pelarutnya.
Untuk lebih memahami perbedaannya, perhatikan pola berikut; Kita akan bandingkan sifat/karakteristik antara 1.0M dari larutan gula dengan 0.5 M larutan Garam Dapur(NaCl) di dalam air.
Walaupun konsentrasi dari NaCl hanya setengah dari Gula, tetapi kedua larutan tersebut mempunyai jumlah partikel yang sama banyak alasannya yaitu setiap molekul NaCl akan menghasilkan dua partikel dalam larutannya, yaitu ; ion Na+ dan Cl-.
Kedua larutan tersebut akan mempunyai sifat koligatif yang sama persis, mencakup ; titik beku, titik didih, tekanan uap jenuh, dan tekanan osmotik larutan. Karena sifat koligatif larutan hanya bergantung kepada jumlah partikel yang terlarut dalam suatu larutan.
Sehingga pada kedua larutan tersebut, perbedaan sifat yang ada hanyalah sifat non koligatif saja.
Kedua larutan akan mempunyai rasa yang berbeda, larutan gula akan mempunyai rasa elok sedangkan larutan garam berasa manis. Hal ini merupakan sifat non koligatif. Contoh lainnya ialah pada warna dari larutannya dan beberapa aspek yang tidak termasuk dalam sifat koligatif.
Penurunan Tekanan Uap Jenuh Larutan– Hukum Raoult
Sifat koligati larutan yang pertama ialah Penurunan Tekanan Uap Jenuh Larutan.
Ketika zat ditambahkan ke dalam suatu pelarut (cair) untuk menghasilkan larutan, tekanan uap jenuh larutan yang dihasilkan akan lebih rendah dari tekanan uap jenuh pelarut murninya.
Kenapa ini sanggup terjadi?
Oke, mari kita bahas dengan menganalisa proses penguapan dari pelarut murni, kemudian kita bandingkan dengan proses penguapan pada larutan.
Pada proses penguapan pelarut murni, molekul yang berada pada permukaan pelarut sanggup menguap menjadi fasa gas(wujud gas) bila mempunyai energi yang cukup untuk bebas dari gaya intermolekular.
Proses penguapan semacam ini berlaku reversible, atau dalam kata lain ; bila energi fasa gas menurun maka partikel gas akan berkembang menjadi perlarut cair dan terikat oleh gaya intermolekuler lagi.
Kecepatan pelarut murni untuk menerima energi dan berkembang menjadi gas ialah sama dengan kecepatannya terikat pada gaya intermolekular dan menjadi pelarut cair lagi sehingga konsentrasi cairan akan konstan.
 |
| Ilustrasi Pengaruh Zat Terlarut Terhadap Tekanan Uap Jenuh Larutan |
Sedangkan pada proses penguapan larutan (campuran pelarut dan zat terlarut), yang terjadi ialah; jumlah partikel yang sanggup bebas dari gaya intermolekuler akan berkurang alasannya yaitu bab permukaan larutan telah diisi oleh zat terlarut.
Sehingga kemungkinan partikelnya untuk berubah ke fasa gas akan berkurang bila dibandingkan dengan partikel pada pelarut murni. Dikarenakan hal ini, maka tekanan uap jenuh larutan akan berkurang dari tekanan uap jenuh pelarut murninya.
- P0 = tekanan uap pelarut murni
- P = tekanan uap larutan
Sifat ini hanya terjadi bila zat yang dilarutkan ialah zat nonvolatil.
Seorang kimiawan berkebangsaan perancis Francois Raoult melaksanakan penelitian pada fenomena ini, dan merumuskan sebuah hukum Raoult;
 |
| Persamaan Hukum Raoult |
= Penurunan Tekanan Uap Jenuh
P0 = tekanan uap pelarut murni
Xt = fraksi mol zat terlarut
Sedangkan Xt sanggup dihitung dengan persamaan:
 |
| Persamaan Fraksi Mol |
Sehingga untuk mencari Tekanan Uap Jenuh dari Larutan(campuran) P sanggup dipakai persamaan;
Dari persamaan di atas sanggup diperoleh persamaan gres dengan penurunan sebagai berikut;
Contoh soal;
Di ketahui 10 gram parafin, C20H42, suatu zat terlarut yg tak mudah
menguap (nonvolatile), dilarutkan dalam 50 gram benzen, C6H6. Pada temperatur 53’c, tekanan
uap murni benzen yaitu 300 tor. Berapakah tekanan uap jenuh larutan pada temperatur tersebut?
Pertama yang harus di cari ialah mol zat terlarut(parafin) dan mol pelarut(benzena);Mr Parafin = 282
Mr Benzena = 78
sehinga,
n Parafin = massa/Mr = 10 gram/282= 0,035
n Benzena = massa/Mr = 50 gram/78= 0,641Kemudian di hitung Fraksi mol pelarut (Xp)
Xp = np/np+nt
Xp = 0,641/ 0,641 + 0,035= 0,948Setelah itu sanggup memakai persamaan yang paling bawah;
P= P^0 . Xp
P= 300 torr . 0,948
P= 284,4 torrP= 284 torr atau setara 0,374 atm *1atm=760 torr
Tambahan
Tambahan ini tidak diajarkan di kelas, tapi saya pengen kau pada tahu.
Hukum Raoult di atas berlaku ke hampir semua larutan nonvolatile, tetapi ada beberapa yang memperlihatkan deviasi(perbedaan). Deviasi ini sanggup positif dan sanggup negatif. Deviasi positif ialah saat dalam pengukuran nyata, tekanan uap jenuh larutan yang dihasilkan ternyata lebih tinggi nilaianya dari yang dihitung. Sedangkan deviasi negatif bermakna sebaliknya.
Kenapa terjadi deviasi?
Deviasi terjadi alasannya yaitu pada persamaan aturan Raoult, kita menganggap tidak terjadi interaksi apapun antara zat terlarut dengan pelarutnya. Padahal kenyataannya, selalu ada interaksi antara keduanya.
Jika terjadi interaksi yang berpengaruh antara zat terlarut dan pelarut, maka akan terjadi deviasi negatif; yaitu faktanya nilai tekanan uap jenuh sebetulnya lebih rendah dari tekanan uap jenuh dari hasil perhitungan aturan Raoult.
Sedangkan bila interaksi yang terjadi lemah, bahkan bertolakan maka yang akan terjadi ialah deviasi positif; dimana fata di lapangan nilai tekanan uap jenuh lebih tinggi dari hasil perhitungan aturan Raoult.
Larutan yang mengikuti aturan Raoult disebut dengan larutan ideal, alasannya yaitu dalam faktanya di lapangan berperilaku sesuai dengan prediksi kita memakai teori.
Larutan yang tidak mengikuti aturan Raoult disebut dengan larutan non ideal, alasannya yaitu perilakunya menyimpang dari prediksi kita menggunaka teori.
Pada dasarnya sangat sedikit sekali larutan yang benar-benar ideal. Tetapi hukum Raoult sendiri sudah cukup baik dalam memperkirakan sikap larutan. Sehingga aturan Raoult masih terpercaya dan akurat.
Peningkatan Titik Didih Larutan
Sifat koligatif larutan yang lainnya ialah peningkatan titik didih larutan.
Salah satu konsekuensi dari aturan Raoult ialah adanya peningkatan titik didih larutan dibandingkan titik didih pelarut murninya.
Apa yang dimaksud dengan Titik Didih Larutan?
Titik didih larutan ialah temperatur dimana tekanan uap jenuh cairan sama dengan tekanan atmosfer sehingga terjadi perubahan fasa dari cair menuju gas.
Dalam larutan, titik didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya pada setiap temperatur.
Sehingga diharapkan temperatur yang lebih tinggi untuk mendidihkan suatu larutan dibandingkan pelarut murni.
Berikut ini ialah diagram tiga fasa untuk membandingkan antara titik didih larutan dan titik didih pelarut murni.
 | |
| Diagram tiga fasa untuk Perubahan Titik Didih Larutan dan Pelarut |
Seperti yang sanggup kita lihat, Tekanan uap jenuh larutan(garis biru) lebih rendah di bandingkan tekanan uap jenuh pelarut murni(garis pink), perhatikan perbedaannya pada garis y berlabel “Pressure (atm)”.
Karena keduanya harus mencapai tekanan yang sama untuk sanggup menguap (yaitu 1atm) maka larutan memerlukan temperatur yang lebih tinggi untuk sanggup menguap, perhatikan garis biru terhadap garis x berlabel “Temperature(‘C)”
Perubahan yang terjadi akan kita simbolkan dengan ΔTb, maka perubahan ini sanggup dirumuskan dengan;
Molalitas larutan sanggup diperoleh dari persamaan:
Faktor Van’t Hoff untuk setiap larutan nonelektrolit ialah 1 dan untuk larutan elektrolit ialah sesuai dengan ion yang terbentuk pada larutan elektrolit.
Penurunan Titik Beku Larutan
Sifat Koligatif Larutan lainnya ialah penurunan titik beku larutan.
Seperti pengaruhnya terhadap titik didih, perubahan tekanan uap jenuh larutan akan mensugesti titik beku larutan.
Penurunan tekanan uap jenuh larutan akan mengakibatkan penurunan titik didih.
Mari kita lihat diagram tiga fasanya:
 |
| Diagram Tiga Fasa Untuk Perubahan Titik Beku Larutan |
Fenomena sifat koligatif larutan ini mempunyai proses yang sama dengan penurunan titik beku larutan. Sehingga persamaan yang serupa akan diperoleh:
Di dalam suatu cairan, zat harus mencapai fasa paling teratur untuk membentuk gugusan kristal beku. Jika terdapat zat lain(zat terlarut) maka cairan mempunyai fasa tidak teratur sehingga lebih sulit untuk membeku dibandingkan dengan cairan murni (pelarut).
Perubahan Tekanan Osmotik Larutan
Sifat Koligatif Larutan yang juga penting untuk dipelajari ialah tekanan osmotik larutan.
Pengertian sifat koligatif larutan
Osmosis merupakan perpindahan molekul pelarut melalui membran semipermiabel.
Jika suatu larutan di letakkan pada satu sisi membran semipermiabel, sementara suatu pelarut di letakkan pada sisi lain dari membran, maka komponen pelarut akan bergerak melalui membran ke sisi larutan dan sebaliknya.
Perbedaan kecepatan kedua aliran ini akan mengakibatkan volume dari larutan akan meningkat.
Dengan peningkatan volume larutan maka perbedaan ketinggian antara kedua sisi membran menjadi terjadi.
Ketika perbedaan ketinggian antara keduanya menjadi lebih besar, maka aliran pelarut akan berhenti alasannya yaitu tekanan yang diberikan oleh ketinggian cairan.
Ketika aliran dari keduanya telah sama, perbedaan volume akan tetap dan stabil.
Cara perhitungan Tekanan Osmotik Larutan
Skema percobaan untuk memilih tekanan osmotik ialah ibarat pada gambar berikut;
 |
| Rangkaian alat percobaan tekanan osmotik larutan |
Tekanan osmotik sanggup diperoleh dari persamaan berikut:
dengan, P= Tekanan Osmotik, ρ = Densitas larutan, g= gravitasi, h= perbedaan ketinggian.
Sedangkan persamaan lain mengenai tekanan(P), Volume (V) dan konsentrasinya (M) hampir sama dengan aturan gas ideal, yaitu;
Ref :
–Keenan W. Charles,
Kleinfelter C Donald, Wood H. Jesse, 1984, Ilmu Kimia Untuk Universitas,
Penerbit Erlangga, Jakarta, alih bahasa oleh Aloysius Hadyana
Pudjaatmaka
–Ryerson, High School Chemistry Chemistry11, Mc Graw-Hill Companies Inc
Artikel Kimia ini termasuk dalam proyek Cara Belajar Kimia Online
Untuk mebaca materi kimia lainnya silahkan Klik Di Sini
Sumber https://mystupidtheory.com