Mengapa sifat koligatif larutan non elektrolit dan elektrolit berbeda jelaskan?

Lihat Foto

Table of Contents Show

Penurunan Tekanan Uap
Kenaikan Titik Didih
Video yang berhubungan

Utrecht University

Jacobus Henricus van t Hoff, penemu faktor Vant Hoff

KOMPAS.com - Melansir Encyclopedia Britannica, menurut Svante August Arrhenius seorang ahli kimia dari Swedia, terdapat ion-ion dalam larutan elektrolit yang dapat menghantarkan listrik.

Pada dasarnya, sifat koligatif larutan non-elektrolit dan larutan elektrolit adalah sama, yang membedakan hanyalah ion-ion dalam larutan elektrolit.

Namun ada suatu masalah dimana pada konsentrasi yang sama, jumlah zat pada larutan elektrolit lebih banyak dibanding pada larutan non-elektrolit.

Seorang ilmuan belanda bernama Jacobus Henricus van’t Hoff menciptakan faktor van’t Hoff untuk menyelesaikan masalah tersebut.

Baca juga: Sifat Koligatif Larutan: Perbedaan Molaritas dan Molalitas

Dilansir dari Chemistry Education Purdue University, faktor van’t Hoff (i) bergantung pada jumlah ion larutan(n), dan derajat ionisasinya (α) sebagai beriku:

KOMPAS.com/SILMI NURUL UTAMI faktor van't Hoff

Pada larutan non-elektrolit faktor van’t Hoff nya bernilai 1 karena tidak memiliki ion, sehingga tidak diperlukan faktor van’t Hoff dalam perhitungan sifat koligatifnya.

Sifat koligatif pada larutan elektrolit sama dengan sifat koligatif non-elektrolit yaitu penurunan tekanan uap jenuh, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik.

Namun karena mengandung jumlah zat yang lebih banyak, sifat koligatifnya menjadi lebih tinggi.

Baca juga: Faktor dan Kelipatan Bilangan, Jawaban Belajar dari Rumah TVRI 8 Mei

Lihat Foto

Dok. Universitas Indonesia

Di tengah pandemi Covid-19, Tim Pengabdian Masyarakat Departemen Kimia Kedokteran, Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia (FK UI) tengah membuat produk hand sanitizer dalam jumlah banyak untuk dibagikan kepada rumah sakit hingga sekolah.

KOMPAS.com - Sifat koligatif adalah sifat fisik larutan yang disebabkan oleh banyaknya zat terlarut pada suatu larutan.

Sifat koligatif tidak bergantung pada hal selain jumlah zat terlarut apapun senyawa yang dilarutkan kedalamnya.

Dilansir dari Encyclopedia.com, sifat koligatif tersebut adalah penurunan tekanan uap, kenaikan titik didik, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik.

Penurunan Tekanan Uap

Pada tahun 1878, ahli kimia François-Marie Raoult melakukan eksperimen perbedaan tekanan uap pada larutan.

Raoult menemukan bahwa larutan memiliki tekanan uap yang lebih rendah dibandingkan saat masih menjadi pelarut murni.

Baca juga: Sifat Koligatif Larutan: Perbedaan Molaritas dan Molalitas

Dilansir dari Chemistry LibreTexts, hukum Raoult menyebutkan bahwa penurunan tekanan uap (ΔP) suatu larutan adalah besar tekanan uap pelarut murni (Po) yang dikalikan dengan fraksi mol pelarutnya (Xp), sebagai berikut:

KOMPAS.com/SILMI NURUL UTAMI Rumus penurunan tekanan uap

Jika urea dilarutkan ke dalam air lalu dididihkan, tekanan uapnya akan lebih rendah dibanding air murni.

Hal ini dikarenakan molekul-molekul urea menghalangi molekul air untuk menguap sehingga larutan lebih sulit menguap.

Hal ini menyebabkan setiap larutan akan mengalami penurunan uap dibandingkan pelarut murninya.

Baca juga: Konsep Tekanan pada Peredaran Darah

Kenaikan Titik Didih

Sama dengan penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih larutan terjadi karna molekul-molekul terlarut menghalangi molekul air untuk menguap.

Jika air murni mendidih pada suhu 100 derajat celcius, larutan air dan glukosa dapat mendidih pada suhu yang lebih tinggi.

Sifat koligatif merupakan suatu sifat yang terdapat pada larutan, dimana sifat tersebut tidak bergantung terhadap jenis-jenis zat terlarut atau komponen larutan yang lain. Sifat koligatif larutan terdiri dari dua jenis, yaitu sifat koligatif larutan elektrolit dan non elektrolit.

Materi yang akan dibahas kali ini, yaitu sifat koligatif larutan elektronik. Dimana, larutan elektrolit didefinisikan sebagai larutan yang dapat menghantarkan arus listrik secara baik. Pada konsentrasi yang sama larutan elektrolit mempunyai sifat koligatif yang lebih besar daripada larutan non elektrolit. Hal ini disebabkan larutan ini mempunyai jumlah partikel yang lebih banyak.

Contohnya terjadinya penurunan titik beku pada NaCl yang lebih tinggi daripada senyawa glukosa. Larutan garam dapur (NaCl) merupakan larutan elektrolit sedangkan larutan gula merupakan larutan non elektrolit. Hal ini dijelaskan oleh van’t Hoff yang selanjutnya disebut faktor van’t Hoff yang merupakan suatu perbandingan yang terdapat pada sifat koligatif larutan elektrolit dengan larutan non elektrolit. Faktor tersebut dilambangkan dengan i (ionization).

Pada dasarnya, larutan elektrolit ini dibagi menjadi 2 jenis, yaitu larutan elektrolit kuat dan lemah. Pada elektrolit kuat, senyawa terionisasi sempurna sedangkan pada elektrolit lemah senyawa hanya terionisasi sebagian. Hal ini membuat perhitungan pada kedua jenis larutan tersebut berbeda.

(Baca juga: Memahami Sifat Koligatif Larutan)

Pada larutan elektrolit kuat derajat ionisasinya sama dengan 1 karena terionisasi sempurna, sehingga berlaku persamaan :

Penurunan tekanan uap ΔP = Xt . Po . i

Penurunan titik beku ΔTb = Kb . mt . i

Tekanan Osmotik ΔTf = Kf . mt . i

π = M.R.T.i

Sedangkan pada larutan elektrolit lemah, senyawa tidak terionisasi sempurna sehingga faktor van’t Hoff (i) = (1 + α (n – 1)). Sehingga berlaku persamaan :

Penurunan Tekanan Uap ΔP = Xt . Po . (1 + (n – 1))

Kenaikan Titik Didih ΔTb = Kb . mt . (1 + α (n – 1))

Penurunan Titik Beku ΔTf = Kf . mt . (1 + α (n – 1))

Tekanan Osmotik π = M.R.T. (1 + α (n – 1))

Dengan Derajat Ionisasi

Contoh soal :

Larutan garam yang dibuat dari x gram NaCl (Mr = 59 g/mol) dalam 200 gram air mempunyai tekanan uap 1 atmn pada suhu 100,40C. Jika Kb air = 0,50 C/molal, maka nilai x adalah….gram.

Penyelesaian :

NaCl merupakan elektrolit kuat (α = 1) dengan jumlah ion n = 2, jadi i = n

ΔTb = Kb x x x i

100,4 – 100 = 0,5 x x x 2

0,4 = 0,5 x x 5 x 2

X = = 4,72 gram

Dalam mata pelajaran kimia kali ini, topik yang angkat kita bahas adalah seputaran tentang sifat koligatif larutan yang meliputi larutan elektrolit dan larutan non elektrolit.

Pada tutorial sebelumnya kita telah membahas tentang apa yang dimaksud dengan larutan elektrolit dan juga pengertian dari larutan non-elektrolit. Kemudian kita juga mengupas perbedaan kedua larutan tersebut (elektrolit dan non elektrolit).

Nah dalam tutorial kali ini, kita juga akan menyinggung tentang sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif untuk larutan non elektrolit. Yang dimaksud dengan suatu sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenisnya, akan tetapi sifat larutan tersebut hanya bergantung pada jumlah zat yang terlarut (konsentrasi terlarut). Secara sederhananya kita dapat menyimpulkan bahwa sifat koligatif itu merupakan sifat yang hanya melihat "kuantitas" bukan kualitas ataupun jenis. Sifat larutan seperti rasa, warna, dan kekentalan (viskositas) merupakan sifat-sifat yang bergantung pada jenis zat terlarut Apabila suatu pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut, maka akan didapat suatu larutan yang mengalami:

Penurunan tekanan uap jenuh (ΔP)
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.
Kenaikan titik didih (ΔTb)
Adanya penurunan tekanan uap jenuh mengakibatkan titik didih larutan lebih tinggi dari titik didih pelarut murni, sehingga dikatakan terjadinya kenaikan titik didih.
Penurunan titik beku (ΔTf)
Adanya zat terlarut dalam larutan akan mengakibatkan titik beku larutan lebih kecil daripada titik beku pelarutnya, sehingga dikatakan terjadinya penurunan titik beku.
Tekanan osmotik (Π)
Tekanan osmosis adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel (proses osmosis).

Konsentrasi larutan dan sifat larutan mempengaruhi jumlah partikel dalam larutan. Terdapat perbedaan jumlah partikel dalam larutan nonelektrolit dengan jumlah partikel dalam larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan nonelektrolit tidak membentuk ion-ionn. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit. Seperti pada penjelasan sebelumnya bahwa larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Dimana kekuatan daya hantar arus listriknya dinyatakan dengan nilai koefisien ionisasi (α). Untuk penjelasan lebih lanjut silahkan baca : Memahami Larutan 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., seperti yang dirumuskan seperti di bawah ini :

i = 1 + (n - 1)α

Dimana :

i adalah faktor Van't Hoff
n adalah jumlah koefisien kation
α adalah derajat ionisasi

Berikut ini adalah beberapa sifat koligatif larutan elektrolit yang telah dirumuskan dalam sebuah persamaan matematis berdasarkan tinjauan dari : Penurunan tekanan uap, Kenaikan titik didih, Penurunan titik beku dan Tekanan Osmosis. 1. Rumus Penurunan Tekanan Uap Jenuh (ΔP) dengan memakai faktor Van't Hoff

ΔP = P0 . Xterlarut . i

Dimana :

ΔP adalah Penurunan Tekanan Uap Jenuh
Xterlarut adalah fraksi mol terlarut
P0 adalah tekanan uap jenuh pelarut murni
i adalah faktor Van't Hoff

2. Rumus untuk mencari Kenaikan titik didih

ΔTb = kb . m. i

Dimana :

ΔTb adalah Kenaikan titik didih (oC)
kb adalah tetapan kenaikan titik didih molal (oC kg/mol)
P0 adalah tekanan uap jenuh pelarut murni
i adalah faktor Van't Hoff
m adalah molalitas larutan (mol/kg)

3. Rumus untuk mencari Penurunan Titik Beku

ΔTf = kf . m . i

Dimana :

ΔTf adalah Penurunan Titik Beku (oC)
kf tetapan perubahan titik beku (oC kg/mol)
P0 adalah tekanan uap jenuh pelarut murni
i adalah faktor Van't Hoff
m adalah molalitas larutan (mol/kg)

4. Rumus untuk mencari Tekanan osmotik (Π)

Π = M . R . T . i

Dimana :

Π adalah Tekanan osmotik (oC)
R adalah tetapan gas (0,082)
M adalag Molaritas larutan
i adalah faktor Van't Hoff
T adalah suhu mutlak.

Berikut ini adalah beberapa rangkuman tentang sifat koligatif larutan non elektrolit yang sudah diformulasikan dalam bentuk bentuk persamaan matematis yang ditinjau dari : Penurunan tekanan uap, Kenaikan titik didih, Penurunan titik beku dan Tekanan Osmosis . Satu perbedaan yang terlihat jelas dalam persamaan-persamaan (rumus) yang digunakan dalam sifat koligatif larutan non elektrolit adalah tidak adanya keterlibatan faktor Van't Hoff. 1. Rumus mencari Penurunan Tekanan Uap Jenuh (ΔP)

P = Po . Xp
ΔP = Po . Xt

Dimana :