sifat koligatif larutan elektrolit & non elegtrolit

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

Sifat  koligatif  larutan  adalah  sifat  larutan  yang  tidak tergantung pada macamnya zat terlarut tetapi semata-mata hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut (konsentrasi zat terlarut).

Apabila suatu pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut, maka akan didapat suatu larutan yang mengalami:

   1)      Penurunan Tekanan Uap Jenuh

                                                                         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.

Gambar 1: Penurunan uap jenuh

(www.chemistry.org.com.)

Menurut Roult :

p = po . XB

keterangan:

p     : tekanan uap jenuh larutan

po  : tekanan uap jenuh pelarut murni

XB  : fraksi mol pelarut

Karena XA + XB = 1, maka:

ΔP = po . XA

keterangan:

ΔP       : penuruman tekanan uap jenuh pelarut

po        : tekanan uap pelarut murni

XA      : fraksi mol zat terlarut

    2)      Kenaikan Titik Didih

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:

Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik didih larutan dinyatakan sebagai :

Tb = (100 + ΔTb)⁰C

    3)      Penurunan Titik Beku

Untuk penurunan titik beku persamaannya dinyatakan sebagai:

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)⁰C

    4)      Tekanan Osmosis

Tekanan osmosis adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel (proses osmosis).

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)

Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu sendiri. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit.

    1.      Larutan elektrolit

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik.

 Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang mempunyai daya hantar arus listrik, karena zat terlarut yang berada didalam pelarut (biasanya  air),  seluruhnya  dapat  berubah  menjadi  ion-ion  dengan harga derajat ionisasi adalah satu  (α  =  1).

Yang tergolong elektrolit kuat adalah :

·         Asam kuat, antara lain: HCl, HClO3, HClO4, H2SO4, HNO3 dan lain-lain.

·         Basa  kuat,  yaitu  basa-basa  golongan  alkali  dan  alkali  tanah, antara lain

NaOH, KOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2, Ba(OH)2 dan lain-lain.

·          
      Garam-garam  yang  mempunyai  kelarutan  tinggi,  antara  lain : NaCl, KCl, KI, Al2(SO4)3 dan lain-lain.

      Larutan NaOH

Jenis ikatan NaOH adalah ikatan ion, karena ikatan yang terjadi antara atom logam dan nonlogam. Karena menghasilkan banyak ion dan tergolong ikatan ion, maka larutan ini tergolong larutan elektrolit kuat. Dan termasuk dalam ikatan ini bersifat polar karena memiliki kelektronegatifan yang sangat besar.

Jadi, larutan ini dapat menghantarkan arus listrik.

      Larutan NaI

Jenis ikatan yang terjadi dalah ikatan ion, karena ikatan tersebut antara logam (Na) dan atom nonlogam (I). Dan karena menghasilkan banyak ion dan tergolong ikatan ion, maka larutan ini tergolong larutan elektrolit kuat. Selain itu, ikatan ini bersifat polar karena memiliki kelektronegatifan yang sangat besar. Jadi, larutan ini dapat menghantarkan arus listrik.

      Larutan AgCl

Jenis ikatan yang terjadi dalah ikatan ion, karena ikatan tersebut antara logam (Ag) dan atom nonlogam (Cl). Dan karena menghasilkan banyak ion dan tergolong ikatan ion, maka larutan ini tergolong larutan elektrolit kuat. Selain itu, ikatan ini bersifat polar karena memiliki kelektronegatifan yang sangat besar. Jadi, larutan ini dapat menghantarkan arus listrik.

Larutan   elektrolit   lemah   adalah   larutan   yang   mampu menghantarkan  arus  listrik  dengan  daya  yang  lemah,  dengan  harga derajat ionisasi lebih dari nol tetapi kurang dari satu (0 < α < 1). Yang tergolong elektrolit lemah adalah:

·         Asam  lemah,  antara  lain:  CH3COOH,  HCN,  H2CO3,  H2S  dan  lain-lain.

·         Basa lemah, antara lain: NH4OH, Ni(OH)2 dan lain-lain.

·         Garam-garam yang sukar larut, antara lain: AgCl, CaCrO4, PbI2 dan lain-lain.

     2.      Larutan non-Elektrolit

Larutan   non-elektrolit   adalah   larutan   yang   tidak   dapat menghantarkan  arus  listrik,  hal  ini  disebabkan  karena  larutan tidak dapat menghasilkan ion-ion (tidak meng-ion). Yang termasuk dalam larutan non elektrolit antara lain :

      Larutan CH4

Jenis ikatan CH4 adalah ikatan kovalen tunggal, karena ikatan yang terjadi antara atom nonlogam dan nonlogam dan atom-atom tersebut menggunakan sepasang elektron bersama. Pada molekul CH4, atom pusat C berada ditengah dan secara simetris tertutup oleh oleh keempat atom H yang diikatnya. Hal ini menyebabkan tidak ada pemisahan muatan sehingga dipol tidak terbentuk. Sehingga dapat ikatan CH4 dapat termasuk/ bersifat polar, meskipun molekulnya non polar.Jadi, larutan ini tidak  dapat menghantarkan arus listrik.

      Larutan Cl2

Jenis ikatan NaOH adalah ikatan kovalen tunggal, karena ikatan yang terjadi antara atom nonlogam dan nonlogam dan atom-atom tersebut menggunakan sepasang elektron bersama. Tetapi, Cl2 memiliki perbedaan nilai keelektronegatifan yang sedikit, sehingga dapat digolongkan ke dalam ikatan kovalen polar. Jadi, larutan ini tidak  dapat menghantarkan arus listrik.

Perbandingan sifat-sifat larutan elektrolit dan larutan non elektrolit

Larutan Elektrolit	Larutan nonelektrolit
a.       Dapat menghantarkan listrik        b.      Terjadi proses ionisasi       (terurai menjadi ion-ion) c.    Lampu dapat menyala terang atau redup dan ada gelembung gas	a.       Tidak dapat menghantarkan listrik        b.      Tidak terjadi proses ionisasi        c.       Lampu tidak menyala dan tidak ada gelembung gas

Peran larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit dalam kehidupan sehari-hari

Peran larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit dalam kehidupan sehari-hari sangat penting, contohnya :

a.       Aki

Sel aki terdiri anoda Pb dan katoda PbO2 dengan larutan elektrolit H2SO4. adanya larutan elektrolit memungkinkan terjadinya reaki kimia yang menghasilkan arus listrik untuk menghidupkan kendaraan.

b.      Air sungai dan air tanah

Air sungai dan air tanah mengandung ion-ion sehingga dapat menghantarkan listrik. Sifat ini digunakan untuk menangkap ikan atau belut di sungai atau di persawahan dengan cara setrum listrik.

c.       Air suling

Merupakan larutan nonelektrolit, karena mengandung ion-ion dalam jumlah yang sangat kecil. Air suling digunakan untuk membuat larutan dalam percobaan kimia nonelektrolit.

d.      Cairan tubuh

Cairan tubuh mengandung komponen larutan elektrolit. Komponen larutan elektrolit memungkinkan terjadinya daya hantar listrik yang diperlukan untuk kerja impuls. Orang yang kekurangan cairan tubuh (dehidrasi) harus mengkonsumsi larutan elektrolit, seperti larutan oralit.