Sifat Koligatif Larutan [PDF]

Citation preview

Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Tujuan Percobaan 1. Menentukan pengaruh penambahan zat terlarut terhadap kenaikan titik didih. 2. Menentukan kd (tetapan kenaikan titik didih) dari masing-masing larutan. 3. Menentukan pengaruh penambahan zat elektrolit dan non elektrolit terhadap kenaikan titik didih.



1.2 Dasar Teori 1.2.1



Sifat Koligatif Sifat koligatif adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat pelarut, tetapi hanya pada konsentrasi pertikel pelarutnya. Istilah koligatif berasal dari bahasa latin yang artinya kolega atau kelompok. Sifat koligatif hanya bergantung pada jumlah partikel atau kelompok partikel atau kelompok partikel zat pelarut didalam larutan. Oleh kerena itu, sifat koligati larutan elektrolit akan berbeda dengan sifat koligatif larutan non elektrolit, meski jumlah mol zat terlarutnya sama ( Purba, 2006 ). Sifat koligatif memiliki sumber yang sama dengan kata lain, semua sifat tersebut bergantung pada banyaknya partikel zat terlarut yang ada, apakah partikel-partikel tersebut atom, ion, atom molekul. Yang disebut dengan sifat koligatif ialah penurunan tekanan uap ( ∆P ), kenaikan didih (∆Td),penurunan titik beku ( ∆Tb ), dan tekanan osmotic ( π ) ( Ngatin,1996 ). Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat latutan itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama



dengan



jumlah



partikel



dalam



larutan



elektrolit,



walaupun



konsentrasinya sama. Hal ini dikarenakan laruran elektrolit terurai menjadi ion-ionnya,sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 1



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit ( Ratna, dkk , 2009 )



1.2.2



Tekanan uap ( ∆p ) Tekanan uap semua larutan yang mengandung zat terlarut yang mudah menguap atau atsiri ( volatile ) di dalam suatu pelarut selalu lebih rendah dari tekanan uap pelarut murni. Jika membuat larutan dari berbagai zat terlarut di dalam suatu pelarut tertentu dengan menambahkan macam-macam zat terlarut yang kualitas molekulnya sama ke delam pelarut yang kualitasnya tetap (JasJfi,1992). Jika zat terlarut bersifat tidak mudah menguap (nonvolatile, artinya tidak memiliki tekanan uap yang dapat di ukur), tekanan uap dari larutan selalu lebih kecil dari pada pelarut murninya. Jadi, hubungan antara tekanan uap larutan dan tekanan uap pelarut bergantung pada konsentrasi zat terlarut pada larutan. Hubungan ini di rumuskan dalam hukum Raoult ( dari



nama



kimiawan Perancis Francois Raoult ),Yang menyatakan bahwa tekanan persial pelarut dari larutan, P : adalah tekanan uap pelarut murni, P1o, dikalikan fraksi mol pelarut dalam larutan, x1 dengan persamaan : P1 = x1.p1o. Dalam larutan yang mengandung hanya satu zat terlarut, x1 = 1 – x2 , di mana x2 adalah fraksi mol zat terlarut. Berikut persamaannya adalah : p1 = (1 – x2) p1o P1o – p1 = ∆p = x2.p1o Penurunan tekanan uap ∆p berbanding lurus terhadap konsentrasi ( diukur dalam fraksi mol ) zat terlarut yang ada. ( chang, 2004 ) Salah satu penyebab terjadinya proses fisis dan proses kimia ialah meningkatnya



ketidakteraturan,



semakin



besar



kecenderungan



berlangsungnya suatu proses. Penguapan meningkatnya ketidakteraturan suatu sistem sebab molekul dalam fase uap kurang teratur dibandingkan molekul Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 2



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



dalam fase cairan. Karena larutan lebih tidak teratur dibandingkan pelarut murni, maka selisih ketidakteraturan antara larutan dan uap lebih kecil dibandingkan pelarut murni dan uap. Dengan demikian, molekul pelarut lebih kecil



kecenderungannya



untuk



meninggalkan



larutan



dibandingkan



meninggalkan pelarut murni untuk menjadi uap, dan tekanan uap larutan lebih kecil dibandingkan tekanan uap pelarut ( chang, 2004 ) Hukum Raoult dapat diterangkan dengan hipotesis bahwa molekulmolekul zat terlarut pada permukaan zat cair menghalangi lepasnya molekul pelarut ke fase uap. Oleh karena berkurangnya tekanan uap, titik didih larutan itu bertambah tinggi dan titik bekunya bertambah rendah dibandingkan dengan pelarut murni ( Jasjfi, 1992 ). Penerapan hukum Roult untuk larutan nyata mempunyai ketahanan berikut ini : 



Hukum Raoult diterapkan hanya untuk larutan yang sangat encer yang mendekati sifat ideal. Pada larutan yang mempunyai konsentrasi lebih tinggi terjadi gaya tarik intermolekul dan menyebabkan terjadi penyimpangan.







Hukum Raoult dapat diterapkan untuk larutan yang berisi zat terlarut yang tidak mudah menguap ( non volatif ). Jika zat terlarutnya mudah menguap, tekanan uap yang menyebar di atas larutan akan bertambah dan menyebabkan penyimpanan penurunan tekanan uap.







Hukum Raoult tidak berlaku untuk zat terlarut yang terionisasi dalam larutan. Sebagai contoh molekul AB terionisasi menjadi A+ dan B-, berarti jumlah partikel zat terlarut dalam larutan menjadi dua kali dibandingkan dengan zat yang tidak mengalami peristiwa ionisasi.







Hukum Raoult tidak berlaku untuk molekul zat terlarut yang dapat bergabung dalam larutan, misalnya 2A



A2. Hal ini akan menyebabkan



penurunan tekanan uap menjadi setengahnya ( Ngatin, 1996 ). Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 3



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



1.2.3



kenaikan titik didih ( ∆td ) karena keberadaan zat terlarut yang tidak mudah menguap menurunkan tekanan uap larutan, maka titik didih larutan pasti berpengaruh. Titik didih larutan ialah suhu pada saat tekanan uap larutan sama dengan tekanan atmosfir luar. ( chang,2004 ) Dalam larutan encer, kenaikan titik didih berbanding lurus dengan banyaknya molekul zat terlarut ( atau molnya ) didalam massa s tertentu pelarut. Persamaan kenaikan titik didih : ∆td = Td – Tqo Dimana Td merupakan titik didih larutan dan Tqo merupakan titik didih pelarut. ( jasjfi,1992 ) Karena ∆td berbanding lurus dengan penurunan tekanan uap, maka juga berbanding lurus dengan konsentrasi ( molalitas ) larutan. ( chang,2004 ) ∆td = kd.m



Gambar 1.1 Kenaikan Titik Didih Larutan P° = tekanan uap pelarut P = tekanan uap larutan



1.2.4



Penurunan titik beku (∆Tb)



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 4



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



Titik beku larutan adalah temperatur tepat fasa padat mulai terbentuk dari fasa cair pada saat larutan setimbang. Titik beku larutan akan lebih rendah dari titik beku pelarutnya. ( Jasjfi,1992 ) Penurunan titik beku (∆Tb) didefinisikan sebagai berikut : ∆Tb = Tbo – Tb Dimana Tbo adalah titik beku pelarut murni, dan Tb adalah titik beku larutan. Penurunan titik beku juga berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Persamaannya adalah sebagai berikut : ∆Tb = Kb . m Dimana dalam persamaan ini, m adalah konsentrasi dari zat terlarut dalam satuan molalitas, dan Kb ialah konstanta penurunan titik beku molal. Seperti halnya Kd, Kb mempunyai satuan oC/m. Penjelasan kualitatif untuk fenomena penurunan titik beku ialah pembekuan melibatkan transisi dari keadaan tidak teratur ke keadaan teratur. Agar proses ini terjadi energi harus diambil dari system. Jadi, larutan memiliki titik beku lebih rendah dibandingkan pelarut. Apabila larutan membeku, padatan yang memisah ialah komponen pelarutnya. ( Chang,2004 )



1.2.5



tekanan osmotic ( π ) gerakan bersih molekul pelarut melewati membran semipermiabel dari pelarut murni atau dari larutan encer kelarutan yang lebih pekat disebut osmosi. Tekanan osmotic ( π ) suatu larutan adalah tekanan yang diperlukan untuk menghentikan osmosis. ( chang,2004 ) 



Hubungan tekanan osmotic dengan konsentrasi larutan Tekanan osmotic tergolong sifat koligatif karena harganya bergantung pada konsentrasi dan bukan pada jenis partikel zat terlarut. Menurut Van hoff, tekanan osmotic larutan-larutan encer dapat dihitung dengan rumus yang serupa dengan persamaan gas ideal yaitu



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 5



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



πV = nRT dimana V merupakan volume larutan dalam ( dalam inter ) n merupakan jumlah mol zat terlarut, T adalah suhu absolut larutan ( dalam Kelvin ) dan R adalah tetapan gas yaitu ( 0.08205 L atm mol-1 K-1 ). Persamaan diatas dapat ditata ulang menjadi n



π = V RT dengan n/V menyatakan kemolaran larutan ( M ) , oleh karena itu, persamaan diatas dapat ditulis : π = M.R.T 



Osmosis dalam kehidupan sehari-hari Contohnya adalah sel darah merah. Dinding sel darah merah mempunyai ketebalan kira-kira 10 nm dan pori dengan diameter 0.8 nm. Molekul air berukuran kurang dari setengah diameter tersebut, sehingga dapat lewat dengan mudah. Ion K+ yang terdapat dalam sel juga berukuran lebih kecil dari pada pori dinding sel itu, tetapi karena dinding sel tersebut bermuatan positif, maka ino K+ akan ditolak. Jadi, selain ukuran partikel, muatan dapat juga merupakan factor penentu untuk dapat melalui pori sebuah selaput semipermiabel. ( Purba,2006 )







Sifat koligatif larutan elektrolit Sifat koligatif elektrolit memerlukan pendekatan yang sedikit berbeda dari pada yang digunakan untuk sifat koligatif non elektrolit. Alasannya karena elektrolit terurai menjadi ion-ion dalam larutan, dan dengan demikian satu satuan senyawa elektrolittrpisah menjadi dua atau lebih partikel bila dilarutkan. Contohnya, tiap satuan NaCl terurai menjadi dua ion, Na+ dan Cl. Jadi sifat koligatif 0.1 m larutan NaCl akan dua kali lebih besar dibandingkan 0.1 m larutan yang mengandung non elektrolit, seperti sukrosa. Untuk menjelaskan pengaruh ini dibuat persamaan sifat koligatif sebagai berikut :



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 6



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



∆Td = 1oKd.m ∆ Tb = 1oKb.m Π = 1o MRT Variabel 1o ialah factor van hoff yang didefinisian Io = I + ( n – I ) 𝛼 Dengan n = jumlah ion yang didapat dari senyawa elektrolit Dan 𝛼 adalah derajat ionisasi. ( Cheng,2004 )



1.2.6



Penggunaan sifat koligatif larutan Sifat koligatif larutan dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari, ilmu pengetahuan, dan industry. Itu semua menyangkut dengan ( Purba, 2006 ) :



1.2.7







Membuat campuran pendingin







Cairan anti beku







Pencairan salju di jalan raya







Menentukan massa molekul relative







Membuat cairan infuse







Desalinasi air laut ( osmosis balik )



Kemolalan larutan Kemolalan atau molalitas ( m ) adalah jumlah mol zat terlarut dalam satu kilogram ( sama dengan 1000 gram ) pelarut. Kemolalan dinyatakan dalam mol/kg. dengan rumus : 𝑛



m=𝑝



m = kemolalan larutan n = jumlah mol zat terlarut p = massa pelarut ( dalam kilogram )



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 7



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



jika massa larutan dinyatakan dalam gram, maka rumus kemolalan menjadi (Purba , 2006) : m=nx



1000 𝑝



Untuk larutan non elektrolit dinyatakan dengan rumus : 𝑛



m=𝑝xi m = kemolalan larutan n = jumlah mol zat terlarut p = massa pelarut ( dalam kilogram ) i = faktor van hoff



Jika massa larutan dinyatakan dalam gram, maka rumus kemolalan menjadi : m=nx



1000 𝑝



xi



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 8



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



BAB II METODOLOGI 2.1. Alat 1. gelas kimia 2. hot plate 3. thermometer 4. kaca arloji 5. pipet volum 6. bulp 7. spatula 8. batang pengaduk 9. neraca digital



2.2



Bahan 1. aquades 2. gula 3. garam



2.3 Prosedur kerja Menentukan titik didih aquades 1.



menyiapkan larutan aquades sebanyak 25 ml selanjutnya mesukkan kedalam gelas kimia lalu panaskan sampai mendidih dan ukur temperaturnya



2.



melakukan percobaan secara duplo untuk larutan gula pasir :



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 9



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



1. menimbang sebanyak 1 gram, di masukkan kedalam gelas kimia yang berisi 25 ml aquades selanjutnya dipanaskan sampai mendidih lalu diukur temperaturnya 2. menimbang 2 gram gula pasir dimasukkan kedalam gelas kimia yang berisi 25 ml aquadest selanjutnya di panaskan sampai mendidih lalu di ukur temperaturnya. 3. Selanjutnya menentukan kd (tetapan kenaikan titik didihnya) 4. Melakukan percobaan selama 2 kali.



Untuk larutan garam : 1.



Melakukan cara yang sama seperti gula



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 10



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



Diagram alir Menyiapkan larutan aquadest 25 ml di masukkan kedalam gelas kimia lalu di panaskan sampai mendidih dan di ukur temperatur



Melakukan percobaan secara duplo



Selanjutnya menimbang sebanyak 1 gram gula di masukkan kedalam gelas kimia yang berisi 25 ml aquadest selanjutnya di panaskan sampai mendidih lalu di ukur temperaaturnya.



Menimbang 2 gram gula di masukkan kedalam gelas kimia yang berisi 25 ml aquadest selanjutnya di panaskan sampai mendidih di ukur temperaturnya



Selanjutnya menentukan kd C tetaqpkan kenaikan titik didihnya



Melakukan percobaan selama 2 kali



Melakukan cara yang sama seperti gula untuk larutan garam



Membandingkan kenaikan titik didih dari ketiganya mana yang lebih besar dari ketiganya



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 11



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1



Data pengamatan dan perhitungan larutan



Volume/massa



Titik didih



Mr



∆Td



i



Kd



o



c



3.2



Aquades



25 ml



95oc



18



-



-



-



Gula



1 gr



98oc



180



3



-



12.985



Gula



2 gr



100oc



180



5



-



10.821



Garam



1 gr



99oc



58.5



4



2



2.81



garam



2 gr



101oc



58.5



6



2



2.11



Pembahasan Percobaan ini bertujuan untuk menentukan pengaruh



penambahan zat



terlarut terhadap kenaikan titik didih, menentukan kd ( ketetapan titik didih ) dari masing-masing larutan. Serta menentukan pengaruh penambahan zat elektrolit dan non elektrolit terhadap kenaikan titik didih. Dari percobaan di peroleh titik didik aquades sebesar 95oC. pada dasar teori menyebutkan air menunjukkan hasil pengukuran yang tepat, dan suhu yang di gunakan untuk mendidihkan naik Dari percobaan yang dilakukan di dapatkan titik didih gula 1 g sebesar 98oc dan larutan gula 2 g sebesar 100oc. untuk larutan NaCL di peroleh titik didih larutan NaCL 1 g sebesar 99oc dan NaCL 29 sebesar 101oc. Sifat koligatif suatu larutan hanya bergantung pada banyaknya partikel yang terdapat dalam larutan. Titik didih suatu larutan akan semakin tinggi apabila jumlah zat terlarutnya semakin bertambah. Itu terbukti dari hasil percobaan larutan gula dan larutan NaCL. Semakin banyak penambahan massanya semakin tinggi titik didihnya. Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 12



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



Pada larutan elektrolit ( larutan NaCL ) dan larutan non elektrolit (gula) memiliki sifat koligatif yang berbeda meskipun zat terlarutnya sama. Dari data yang di peroleh dari percobaan menunjukkan bahwa larutan NaCL (elektrolit) memiliki titik didih yang lebih tinggi dari pada larutan gula ( non elektrolit ). Hal ini sesuai dengan dasar teori yang menyebutkan bahwa titik didih larutan elektrolit lebih besar dari pada titik didih larutan non elektrolit. Hal ini disebabkan zat terlarut dalam larutan elektrolit bertambah jumlahnya karena terurai menjadi ion-ion sedangkan zat terlarut dalam larutan non elektrolit tetap karena tidak terurai menjadi ion-ion.



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 13



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



BAB IV PENUTUP



4.1



Kesimpulan 



Larutan NaCL lebih tinggi titik didihnya daari pada larutan gula.







Kd gula lebih tinggi dari pada NaCL







Penambahan zat terlarut mempengaruhi titik didihnya semakin banyak zat terlarut semakin tinggi titik didihnya.







Pengaruh penambah zat elektrolit tehadap kenaikan titik didih larutan lebih besar dari pada pengaruh penambahan zat non elektrolit.



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 14



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



DAFTAR PUSTAKA Chang.R.2004. kimia dasar edisi ketiga jilid 2. Jakarta : erlangga Jasjfi,E.Ir.M.Se.1992. kimia dasar edisi keenam. Jakarta : erlangga Ngatin,A.drs,dkk.1996. kimia fisika. Bandung : pusat pengembangan politektik. Purba,M.Drs.M.S.2006. kimia 3 untuk SMA. Jakarta : erlangga Ratna,dkk.2009. chem-is-try-situskimiaindonesia.org , 06 oktober 2011. 19.45



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 15



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



LAMPIRAN



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 16



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



PERHITUNGAN 



Massa Aquadest Diket



: Td1 = 95°C Td2 = 95°C Td rata – rata = 95°C



Ditanya



: massa aquadest ?



Jawab



: Massa aquadest = ρ . V = 0,96189 . 25 = 24,04725 gram







Kd gula 1 gram Diket



: Td = 98°C ∆Td = 98°C - 95°C = 2°C Wp = 24,04725 gram Wt = 1 gram Mr = 180



Ditanya



: Kd?



Jawab



: Kd =



=



∆Td . Wp . Mr 1000 . Wt 3 .24,04725 . 180 1000 . 1



= 12,985



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 17



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan







Kd gula 2 gram Diket



: Td = 100°C ∆Td = 100°C - 95°C = 5°C Wp = 24,04725 gram Wt = 2 gram Mr = 180



Ditanya



: Kd?



Jawab



: Kd = =



∆Td . Wp . Mr 1000 . Wt 5 .24,04725 . 180 1000 . 2



= 10,821 



Kd garam 1 gram Diket



: Td = 99°C ∆Td = 99°C - 95°C = 4°C Wp = 24,04725 gram Wt = 1 gram Mr = 58,5 ί=2



Ditanya



: Kd?



Jawab



: Kd = =



∆Td . Wp . Mr NaCl 1000 . Wt . ί 4 .24,04725 . 58,5 1000 . 1 . 2



= 2,81



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 18



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan







Kd garam 2 gram Diket



: Td = 101°C ∆Td = 101°C - 95°C = 6°C Wp = 24,04725 gram Wt = 2 gram Mr = 58,5 ί=2



Ditanya



: Kd?



Jawab



: Kd = =



∆Td . Wp . Mr NaCl 1000 . Wt . ί 6 .24,04725 . 58,5 1000 . 2 . 2



= 2,11



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 19



Laporan Praktikum Sifat Koligatif Larutan



GAMBAR ALAT



Laboratorium Kimia Dasar Dasar Proses Kimia Politeknik Negeri Samarinda



Page 20