Sifat Koligatif Larutan: Penurunan Tekanan Uap, Titik Beku, Kenaikan Titik Didih, dan Tekanan Osmotik
Pahami empat sifat koligatif, faktor van’t Hoff untuk elektrolit, dan penerapannya mulai dari es puter sampai cairan infus. Coba kalkulator sifat koligatif, lalu kerjakan kuis 15 soal.
Penjual es puter menaburkan garam pada es batu di sekeliling tabung adonan. Rumah sakit memakai cairan infus NaCl 0,9%, bukan air murni. Ternyata keduanya dijelaskan oleh konsep yang sama: sifat koligatif, yaitu sifat larutan yang hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut, bukan jenisnya.
1. Empat Sifat Koligatif
| Sifat | Rumus (nonelektrolit) | Keterangan |
|---|---|---|
| Penurunan tekanan uap (ΔP) | ΔP = Xt × P° | Xt = fraksi mol terlarut, P° = tekanan uap pelarut murni |
| Kenaikan titik didih (ΔTb) | ΔTb = Kb × m | Kb air = 0,52 °C/m |
| Penurunan titik beku (ΔTf) | ΔTf = Kf × m | Kf air = 1,86 °C/m |
| Tekanan osmotik (π) | π = M × R × T | M = molaritas, R = 0,082 L·atm/mol·K, T dalam kelvin |
Titik didih larutan = 100 + ΔTb. Titik beku larutan = 0 − ΔTf (untuk pelarut air).
2. Larutan Elektrolit: Faktor van’t Hoff
Elektrolit terurai menjadi ion, sehingga jumlah partikelnya lebih banyak. Semua rumus di atas dikalikan dengan faktor van’t Hoff (i):
i = 1 + (n − 1) α
n = jumlah ion dari satu satuan rumus, α = derajat ionisasi (elektrolit kuat α = 1).
| Zat | Ionisasi | n | i (α = 1) |
|---|---|---|---|
| Glukosa, urea | tidak terion | 1 | 1 |
| NaCl | Na+ + Cl− | 2 | 2 |
| CaCl2 | Ca2+ + 2Cl− | 3 | 3 |
| Al2(SO4)3 | 2Al3+ + 3SO42− | 5 | 5 |
3. Kalkulator Sifat Koligatif Interaktif
Pilih zat terlarut, isi massanya, massa air, dan volume larutan. Kalkulator menghitung keempat sifat koligatif sekaligus.
m = 0,1 mol ÷ 0,5 kg = 0,2 m; ΔTb = 0,104 °C; ΔTf = 0,372 °C
P° air 23,76 mmHg adalah tekanan uap air pada 25 °C. Hasil untuk elektrolit memakai anggapan larutan ideal.
4. Contoh Soal Langkah demi Langkah
Soal: Sebanyak 18 gram glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam 500 gram air. Tentukan titik didih dan titik beku larutan (Kb = 0,52; Kf = 1,86).
100,104 °C · −0,372 °C
5. Osmosis dan Sel Darah Merah
Osmosis adalah perpindahan pelarut melalui membran semipermeabel dari larutan encer ke larutan pekat. Sel darah merah menunjukkan pengaruhnya dengan jelas:
Penerapan lainnya
- Es puter: campuran es dan garam bisa jauh lebih dingin dari 0 °C.
- Cairan antibeku radiator: etilen glikol menurunkan titik beku air di negara bermusim dingin.
- Mengawetkan ikan asin dan manisan: garam atau gula pekat menarik air dari sel mikroba.
- Osmosis balik: mengubah air laut atau air payau menjadi air tawar.
Jebakan yang sering muncul
- Lupa faktor i untuk elektrolit seperti NaCl dan CaCl2.
- Molalitas memakai kg pelarut, sedangkan tekanan osmotik memakai molaritas (liter larutan).
- Suhu dalam kelvin untuk tekanan osmotik (°C + 273).
- Titik beku larutan = 0 − ΔTf, jadi hasilnya negatif. ΔTf sendiri bernilai positif.
6. Kuis: Uji Pemahaman Anda
Pilih jawaban, dan pembahasan akan langsung muncul. Bandingkan larutan dengan menghitung m × i.
Soal 1 dari 15
Sifat koligatif larutan bergantung pada…
Soal 2 dari 15
Sebanyak 6 gram urea (Mr = 60) dilarutkan dalam 500 gram air (Kb = 0,52 °C/m). Titik didih larutan adalah…
Soal 3 dari 15
Sebanyak 0,1 mol glukosa dilarutkan dalam 250 gram air (Kf = 1,86 °C/m). Titik beku larutan adalah…
Soal 4 dari 15
Faktor van’t Hoff (i) untuk NaCl yang terion sempurna adalah…
Soal 5 dari 15
Faktor van’t Hoff untuk CaCl2 yang terion sempurna adalah…
Soal 6 dari 15
Larutan berikut memiliki molalitas sama, yaitu 0,1 m. Larutan yang titik bekunya paling rendah adalah…
Soal 7 dari 15
Larutan berikut yang titik didihnya paling tinggi adalah…
Soal 8 dari 15
Tekanan osmotik larutan glukosa 0,1 M pada suhu 27 °C adalah… (R = 0,082 L·atm/mol·K)
Soal 9 dari 15
Jika sel darah merah dimasukkan ke dalam air murni (larutan hipotonik), sel tersebut akan…
Soal 10 dari 15
Pada pembuatan es puter, garam ditaburkan pada es di sekeliling wadah adonan. Tujuannya adalah…
Soal 11 dari 15
Tekanan uap air murni pada suhu tertentu adalah 30 mmHg. Jika fraksi mol zat terlarut nonelektrolit dalam larutan 0,1, tekanan uap larutan adalah…
Soal 12 dari 15
Suatu elektrolit biner (n = 2) memiliki derajat ionisasi α = 0,5. Faktor van’t Hoff-nya adalah…
Soal 13 dari 15
Sebanyak 9 gram zat X nonelektrolit dilarutkan dalam 250 gram air, dan larutan membeku pada −0,372 °C (Kf = 1,86). Mr zat X adalah…
Soal 14 dari 15
Osmosis balik (reverse osmosis) banyak dipakai untuk…
Soal 15 dari 15
Dua larutan disebut isotonik jika keduanya memiliki…
Skor akhir Anda
0/15💬 Catatan dari Penulis
Rangkuman
- Sifat koligatif bergantung pada jumlah partikel zat terlarut.
- ΔP = Xt × P°; ΔTb = Kb × m × i; ΔTf = Kf × m × i; π = M × R × T × i.
- Faktor van’t Hoff: i = 1 + (n − 1)α. Nonelektrolit i = 1.
- Larutan isotonik punya tekanan osmotik yang sama, dan prinsip ini penting untuk cairan infus.
Materi Selanjutnya
Sumber: IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): colligative properties, osmotic pressure. · Nilai Kb, Kf, dan tekanan uap air: CRC Handbook of Chemistry and Physics. · Farmakope Indonesia (larutan isotonik). · Buku Kimia SMA/MA Kelas XII Kurikulum Merdeka.
