Ilustrasi es batu bertabur garam dengan termometer di bawah nol derajat dan kantong cairan infus di sampingnya
Larutan

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.

⏱ ± 15 menit🌡️ Kalkulator koligatif✅ 15 soal + pembahasan

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.

🍨Es putergaram menurunkan titik beku es
💉Cairan infusdibuat isotonik dengan cairan sel
🚰Air minum isi ulangsebagian memakai osmosis balik

1. Empat Sifat Koligatif

SifatRumus (nonelektrolit)Keterangan
Penurunan tekanan uap (ΔP)ΔP = Xt × P°Xt = fraksi mol terlarut, P° = tekanan uap pelarut murni
Kenaikan titik didih (ΔTb)ΔTb = Kb × mKb air = 0,52 °C/m
Penurunan titik beku (ΔTf)ΔTf = Kf × mKf air = 1,86 °C/m
Tekanan osmotik (π)π = M × R × TM = 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).

ZatIonisasini (α = 1)
Glukosa, ureatidak terion11
NaClNa+ + Cl−22
CaCl2Ca2+ + 2Cl−33
Al2(SO4)32Al3+ + 3SO42−55

3. Kalkulator Sifat Koligatif Interaktif

Pilih zat terlarut, isi massanya, massa air, dan volume larutan. Kalkulator menghitung keempat sifat koligatif sekaligus.

Titik didih100,104 °C
Titik beku−0,372 °C
Tekanan osmotik4,89 atm
Tekanan uap larutan23,68 mmHg

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).

Langkah 1 – Mol zat terlarut. n = 18 ÷ 180 = 0,1 mol. Glukosa nonelektrolit, jadi i = 1.
Langkah 2 – Molalitas. m = 0,1 ÷ 0,5 kg = 0,2 m.
Langkah 3 – Titik didih. ΔTb = 0,52 × 0,2 = 0,104 °C. Titik didih = 100 + 0,104 = 100,104 °C.
Langkah 4 – Titik beku. ΔTf = 1,86 × 0,2 = 0,372 °C. Titik beku = 0 − 0,372 = −0,372 °C.

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:

Hipertoniklarutan lebih pekat → air keluar, sel mengerut (krenasi)
Isotoniktekanan osmotik sama → bentuk sel normal
Hipotoniklarutan lebih encer → air masuk, sel menggembung bahkan pecah (hemolisis)
Dari sudut pandang farmasi: karena itulah cairan infus dan obat tetes mata dibuat isotonik, misalnya NaCl 0,9% atau glukosa 5%. Menyuntikkan air murni langsung ke pembuluh darah dapat merusak sel darah merah.

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…

Pembahasan: Sifat koligatif hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut, bukan jenisnya. 0,1 mol gula dan 0,1 mol urea dalam air yang sama menurunkan titik beku dengan besar yang sama.

Soal 2 dari 15

Sebanyak 6 gram urea (Mr = 60) dilarutkan dalam 500 gram air (Kb = 0,52 °C/m). Titik didih larutan adalah…

Pembahasan: n = 0,1 mol; m = 0,1 ÷ 0,5 = 0,2 m. ΔTb = 0,52 × 0,2 = 0,104 °C. Titik didih = 100 + 0,104 = 100,104 °C.

Soal 3 dari 15

Sebanyak 0,1 mol glukosa dilarutkan dalam 250 gram air (Kf = 1,86 °C/m). Titik beku larutan adalah…

Pembahasan: m = 0,1 ÷ 0,25 = 0,4 m. ΔTf = 1,86 × 0,4 = 0,744 °C. Titik beku = 0 − 0,744 = −0,744 °C.

Soal 4 dari 15

Faktor van’t Hoff (i) untuk NaCl yang terion sempurna adalah…

Pembahasan: NaCl → Na+ + Cl− menghasilkan 2 ion (n = 2). Dengan α = 1, i = 1 + (n − 1)α = 2.

Soal 5 dari 15

Faktor van’t Hoff untuk CaCl2 yang terion sempurna adalah…

Pembahasan: CaCl2 → Ca2+ + 2Cl− menghasilkan 3 ion, jadi i = 3.

Soal 6 dari 15

Larutan berikut memiliki molalitas sama, yaitu 0,1 m. Larutan yang titik bekunya paling rendah adalah…

Pembahasan: ΔTf sebanding dengan m × i. Urea dan glukosa i = 1, NaCl i = 2, CaCl2 i = 3. Partikel terbanyak ada pada CaCl2, sehingga titik bekunya paling rendah.

Soal 7 dari 15

Larutan berikut yang titik didihnya paling tinggi adalah…

Pembahasan: Bandingkan m × i: urea 0,2 × 1 = 0,2; NaCl 0,1 × 2 = 0,2; MgSO4 0,1 × 2 = 0,2; Al2(SO4)3 0,1 × 5 = 0,5. Yang terbesar mendidih paling tinggi.

Soal 8 dari 15

Tekanan osmotik larutan glukosa 0,1 M pada suhu 27 °C adalah… (R = 0,082 L·atm/mol·K)

Pembahasan: π = M × R × T = 0,1 × 0,082 × 300 = 2,46 atm. Suhu harus dalam kelvin (27 + 273 = 300 K). Jawaban 0,22 atm muncul jika memakai 27 K.

Soal 9 dari 15

Jika sel darah merah dimasukkan ke dalam air murni (larutan hipotonik), sel tersebut akan…

Pembahasan: Konsentrasi di dalam sel lebih tinggi daripada air murni. Air masuk ke dalam sel lewat osmosis, sehingga sel menggembung dan akhirnya pecah. Karena itu, cairan infus dibuat isotonik (misalnya NaCl 0,9%).

Soal 10 dari 15

Pada pembuatan es puter, garam ditaburkan pada es di sekeliling wadah adonan. Tujuannya adalah…

Pembahasan: Garam menurunkan titik beku air. Campuran es dan garam bisa mencapai suhu jauh di bawah 0 °C, sehingga cukup dingin untuk membekukan adonan es krim.

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…

Pembahasan: ΔP = Xt × P° = 0,1 × 30 = 3 mmHg. Tekanan uap larutan = 30 − 3 = 27 mmHg. Zat terlarut selalu menurunkan tekanan uap.

Soal 12 dari 15

Suatu elektrolit biner (n = 2) memiliki derajat ionisasi α = 0,5. Faktor van’t Hoff-nya adalah…

Pembahasan: i = 1 + (n − 1)α = 1 + (2 − 1) × 0,5 = 1,5.

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…

Pembahasan: ΔTf = 0,372 → m = 0,372 ÷ 1,86 = 0,2 m. n = 0,2 × 0,25 = 0,05 mol. Mr = 9 ÷ 0,05 = 180 (bisa jadi glukosa). Sifat koligatif sering dipakai untuk menentukan Mr.

Soal 14 dari 15

Osmosis balik (reverse osmosis) banyak dipakai untuk…

Pembahasan: Pada osmosis balik, tekanan lebih besar dari tekanan osmotik diberikan pada larutan pekat, sehingga air murni dipaksa melewati membran ke sisi yang encer. Cara ini dipakai untuk desalinasi dan penjernihan air minum.

Soal 15 dari 15

Dua larutan disebut isotonik jika keduanya memiliki…

Pembahasan: Isotonik berarti tekanan osmotiknya sama, sehingga tidak ada perpindahan air bersih di antara keduanya. Zat terlarutnya boleh berbeda.
Skor: 0 / 15 · Dijawab: 0

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.

Similar Posts

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *